WO2022019394A1 - 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법 - Google Patents

노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2022019394A1
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brush
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rotation
coupled
unit
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선창화
이승엽
이상철
고정민
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a nozzle unit and a robot cleaner including the same, and more particularly, to a nozzle unit having a structure capable of effectively collecting materials that are easily adhered but not easy to separate, such as hair or fibers, and a robot cleaner including the same it's about
  • a robot cleaner refers to a device capable of independently performing a cleaning operation according to a preset method without a manual operation of a user.
  • an operating time and an operating method may be preset.
  • the robot vacuum cleaner provides various conveniences, such as the fact that the user does not need to perform the cleaning himself, and that the operation mode and operation time can be arbitrarily set. Accordingly, in recent years, the demand for robot cleaners is increasing.
  • the robot vacuum cleaner runs indoors according to a preset method and sucks in dust or small garbage on the floor.
  • the robot cleaner includes a motor that forms a hop input, a dust bin for storing sucked dust or small garbage, and a filter for purifying and discharging air sucked into the dust bin.
  • the garbage collected by the robot vacuum cleaner may be in various forms.
  • the garbage may include hair that has been removed from the human body, fiber strands separated from clothes, and the like.
  • Garbage such as hair, fiber strands, or companion animal hair has a property of easily adhering to an object having a rough surface by electrostatic attraction. At the same time, the garbage is not easily separated from the surface of the adhered object.
  • Korean Patent Document No. 10-1981827 discloses a cleaning device for a nozzle of a vacuum cleaner. More particularly, there is disclosed a cleaning apparatus for a nozzle of a vacuum cleaner comprising a socket for receiving a vacuum cleaner nozzle and a cleaning member disposed within the socket to remove items entangled therein while the rotatable member rotates.
  • the cleaning device for nozzles of this type of vacuum cleaner is arranged in a charging stand for charging the vacuum cleaner. Therefore, after the user completes the use of the vacuum cleaner, it is inconvenient to operate the vacuum cleaner again after it is seated on the charging stand.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2020-0028580 discloses a comb for pets capable of removing hair by suction and a vacuum cleaner including the same. Specifically, it discloses a comb for pets provided in the body case and including a roll comb for combing pet hair, and a rake for removing hair caught in the roll comb, and a vacuum cleaner including the same.
  • this type of pet comb and vacuum cleaner including the same has a limitation in that it can be applied only to a handy type cleaner, not a robot cleaner or a large vacuum cleaner, due to its use.
  • both the roll comb part and the rake part are provided in the shape of a rake, there is also a limit in that it is difficult to remove the hairs tangled in each rake.
  • An object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure capable of solving the above-described problems, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • an object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure capable of easily collecting waste in the form of hairs or fibers scattered indoors, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure capable of easily collecting collected hair or fiber-type garbage, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure capable of easily discharging collected hair or fiber-type garbage, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure in which the traveling of the robot cleaner is not hindered by a member provided for collecting waste in the form of hair or fibers, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure capable of minimizing the number of components that provide power to a member for achieving the above object, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure capable of simplifying the structure of a member for achieving the above object, a robot cleaner including the same, and a control method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a nozzle unit having a structure that can be applied to other types of robot cleaners, a robot cleaner including the same, and a control method thereof while achieving the above object.
  • a frame a first brush rotatably coupled to the frame and extending in one direction; a second brush positioned adjacent to the first brush, extending in the one direction, and rotatably coupled to the frame; and a removing member coupled to the frame and positioned adjacent to at least one of the first brush and the second brush, wherein the removing member includes the first brush and the second brush extending A nozzle portion extending along a direction, the first brush and the second brush partially contacting the removing member, respectively, is provided to rotate in different directions.
  • the cross section of the first brush and the second brush of the nozzle unit is formed in a circular shape having a predetermined curvature, and the removing member has a cross section opposite to the first brush or the second brush. It may be formed to be rounded so as to be convex in the direction.
  • the cross-section of the removing member of the nozzle part may have a center positioned on a central axis of the first brush or the second brush, and the same curvature as the curvature of the first brush and the second brush. have.
  • the removing member of the nozzle unit between the first brush and the second brush, positioned adjacent to the first brush, the first removing member contacting the first brush; and a second removing member positioned adjacent to the second brush and in contact with the second brush.
  • first brush and the second brush of the nozzle unit each have a cylindrical shape extending in the one direction, and the first brush is formed of a material having a predetermined roughness in a portion of an outer periphery of the first brush. a first adhesive member; and a first exposed portion that forms the remaining part of the outer periphery of the first brush and is exposed to the outside, wherein the second brush is formed of a material having a predetermined roughness in a portion of the outer periphery of the second brush a second adhesive member; and a second exposed portion that forms the remaining part of the outer periphery of the second brush and is exposed to the outside.
  • the removing member of the nozzle part may be formed of a material having a relatively lower roughness than that of the first and second adhesive members.
  • the nozzle unit is located adjacent to any one of the first brush and the second brush, and is a sensor configured to detect information related to rotation of the one of the first brush and the second brush.
  • a magnetic body coupled to the one brush among the first brush and the second brush and rotated together with the one brush; and a sensing unit coupled to the frame adjacent to the magnetic body and sensing the strength and direction of a magnetic field generated by rotating the magnetic body.
  • the nozzle unit includes a control unit connected to the sensor unit to be energized and receiving the sensed information, wherein the control unit rotates with respect to the rotation of the one brush using the transmitted information.
  • a rotation information calculation module for calculating information; an operation information calculation module operably connected to the rotation information calculation module and configured to calculate operation information on the operation of the power unit using the calculated rotation information; and a power unit control module operably connected to the operation information calculation module and configured to control the operation of the power unit using the calculated operation information.
  • the nozzle unit may include: a first main gear coupled to the first brush and rotating together with the first brush; a second main gear coupled to the second brush and rotated together with the second brush; a first sub gear rotatably coupled to the frame, coupled to a rotationally operated power unit, and gear-fitted to any one main gear of the first main gear and the second main gear; and a second sub gear rotatably coupled to the frame, the other one of the first main gear and the second main gear, and a second sub gear gear-coupled to the first sub gear, respectively.
  • the present invention the body portion; a dust container detachably coupled to the body and having a space therein; a nozzle housing detachably coupled to the body and having an inner space communicating with the space of the dust container; and a nozzle part rotatably accommodated in the nozzle housing and partially exposed to the outside of the nozzle housing, wherein the nozzle part includes: a frame coupled to the nozzle housing; a first brush rotatably coupled to the frame and extending in one direction; a second brush positioned adjacent to the first brush, extending in the one direction, and rotatably coupled to the frame; and a removing member coupled to the frame, positioned adjacent to at least one of the first brush and the second brush, and extending along the one direction in which the first brush and the second brush extend.
  • the removing member may include, between the first brush and the second brush, a first removing member positioned adjacent to the first brush and in contact with the first brush; and a second removing member positioned adjacent to the second brush and in contact with the second brush, wherein the first brush and the second brush may be rotated in different directions.
  • first brush and the second brush of the robot cleaner are formed in a circular cross section having a predetermined curvature
  • the removing member has a cross section opposite to the first brush and the second brush It is formed to be round to be convex in the direction, and is formed to have the same curvature as the predetermined curvature of the cross-sections of the first brush and the second brush, so that the first removing member and the second removing member include the first brush
  • the outer periphery of and the outer periphery of the second brush may be partially wrapped, respectively.
  • first and second brushes of the robot cleaner partially surround the outer periphery and include a first adhesive member and a second adhesive member formed of a material having a predetermined roughness, respectively, and the removing member may be formed of a material having a lower roughness than that of the first and second adhesive members.
  • the robot cleaner may include: a magnetic body coupled to the one brush among the first brush and the second brush and rotated together with the one brush; a sensing unit coupled to the frame adjacent to the magnetic body and sensing information on the strength and direction of a magnetic field generated by rotating the magnetic body; and energably connected to the sensing unit to receive the sensed information, calculate operation information on the operation of the power unit using the transmitted information, and control the operation of the power unit according to the calculated operation information It may include a control unit.
  • the robot cleaner may include a first main gear coupled to the first brush and rotating together with the first brush; a second main gear coupled to the second brush and rotated together with the second brush; a first sub gear rotatably coupled to the frame, coupled to a rotationally operated power unit, and gear-fitted to any one main gear of the first main gear and the second main gear; and a second sub gear rotatably coupled to the frame, the other one of the first main gear and the second main gear, and a second sub gear gear-coupled to the first sub gear, respectively.
  • the present invention the step of (a) sensing the information on the rotation of the brush by the sensor; (b) calculating, by the controller, rotation information using the sensed information; (c) calculating, by the controller, operation information using the calculated rotation information; (d) controlling the power unit according to the operation information calculated by the control unit; and (e) operating the brush according to the calculated operation information.
  • the step (a) of the control method of the robot cleaner may include: (a1) rotating the brush and a magnetic body coupled to the brush by the power unit; (a2) detecting, by a sensing unit, information on the number of rotations and information on the rotation direction of the magnetic body; and (a3) transmitting, by the sensing unit, information on the number of rotations of the magnetic body and information on the direction of rotation of the detected magnetic body to the control unit, wherein the information on the rotation of the brush is based on the number of rotations of the magnetic body. information and information about the rotation direction may be included.
  • step (b) of the control method of the robot cleaner includes: (b1) receiving, by the rotation information calculation module, information on the detected rotation of the brush; (b2) calculating, by the rotation information calculation module, the rotation information by comparing the rotation information of the brush with preset reference rotation information; and (b3) transmitting the rotation information calculated by the rotation information calculation module to the operation information calculation module.
  • step (c) of the control method of the robot cleaner may include: (c1) receiving the rotation information calculated by the operation information calculation module; (c2) calculating, by the operation information calculation module, the operation information using the calculated rotation information; and (c3) transmitting the operation information calculated by the operation information calculation module to a power unit control module.
  • step (d) of the control method of the robot cleaner may include: (d1) receiving the operation information calculated by the power unit control module; and (d2) controlling the rotation of the power unit according to the operation information calculated by the power unit control module.
  • step (e) of the control method of the robot cleaner may include: (e1) operating the power unit according to the calculated operation information; (e2) operating the brush coupled to the power unit according to the calculated operation information; and (e3) sensing, by the sensor unit, information on rotation of the brush.
  • the nozzle unit is provided with a first brush and a second brush.
  • the first and second brushes extend in one direction, and first and second adhesive members formed of a material having high roughness, such as felt, are provided on their outer periphery, respectively.
  • first and second adhesive members constitute a portion of the outer peripheral surfaces of the first and second brushes.
  • the first and second brushes are partially exposed to the outside of the nozzle housing.
  • the first and second adhesive members are rolled along the floor surface to be cleaned. Due to the characteristics of the material and the shape of the first and second adhesive members, garbage such as hair remaining on the floor is easily adhered to the first and second adhesive members.
  • garbage such as hair existing in an area passed by the robot cleaner may be easily collected.
  • the nozzle unit is provided with a removal member.
  • a removal member is positioned adjacent the first and second brushes and is in contact with the first and second brushes.
  • the removing member is disposed on the lower frame to partially surround the outer periphery of the brush.
  • Garbage, such as hair, adhered to the first and second adhesive members provided in the first and second brushes may come into contact with the removal member and may be separated and dropped into the inner space of the nozzle housing.
  • the collected waste such as hair can be easily collected in the dust container through the inner space of the nozzle housing and the body without a separate operation.
  • the dust container is detachably coupled to the body portion.
  • the inner space of the dust container communicates with the inner space of the body part.
  • the user can easily dispose of the collected waste such as hair by separating only the dust container.
  • first brush and the second brush are rotated in different directions.
  • the first brush and the second brush may be rotated alternately and repeatedly in different directions.
  • the sensor unit is provided adjacent to any one or more of the first and second brushes.
  • the sensor unit includes a magnetic body rotated together with the first and second brushes and a sensing unit sensing a magnetic field formed by the rotation of the magnetic body.
  • the information sensed by the sensor unit is transmitted to the control unit.
  • the control unit calculates rotation information using the sensed information.
  • the control unit calculates operation information for controlling the operation of the power unit and the first and second brushes according to the calculated rotation information.
  • control unit may include, after one end of one of the first and second adhesive members respectively provided in the first and second brushes is in contact with one end of the removing member, the other end of the removing member Calculate whether it is in contact with the other end of
  • the control unit calculates operation information for maintaining the current rotation direction or changing the rotation direction. Accordingly, the first and second brushes are rotated in opposite directions, and are controlled to rotate alternately in a clockwise or counterclockwise direction.
  • any one of the first and second brushes is rotated along the direction in which the robot cleaner travels. Accordingly, even when a brush for separating garbage such as adhered hair is operated, the operation of the robot cleaner may not be disturbed.
  • a main gear and a sub gear are coupled to the first and second brushes.
  • the main gear is gear-coupled to the power unit and the sub gear.
  • the sub gear is gear-engaged with the teeth formed on the inner periphery of the main gear and the support.
  • the main gear and the first and second brushes coupled thereto may also be rotated by various couplings. Accordingly, the number of power sources required to rotate the first and second brushes can be minimized.
  • the first and second brushes can be rotated simultaneously by a single power unit. Accordingly, the configuration of the nozzle portion can be formed simply.
  • the nozzle housing for accommodating the nozzle part is detachably coupled to the body part. Accordingly, the above-described effects can be achieved only by separating the nozzle housing from the body and coupling the nozzle housing to the body of another robot cleaner.
  • the versatility of the nozzle unit may be improved.
  • the user can separately purchase only the nozzle part without purchasing the entire robot cleaner and use it in the existing robot cleaner.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the robot cleaner of FIG. 1 from another angle
  • FIG. 3 is a plan view illustrating the robot cleaner of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a bottom view illustrating the robot cleaner of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a partially cut-away side view illustrating the robot cleaner of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a nozzle unit provided in the robot cleaner of FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a perspective view showing the nozzle unit of FIG. 6 from another angle;
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating the nozzle unit of FIG. 6 .
  • FIG. 9 is a perspective view showing the nozzle unit of FIG. 6 from another angle;
  • 10 to 12 are partially cut-away perspective views illustrating the nozzle unit of FIG. 6 .
  • FIG. 13 and 14 are partially cut-away side views illustrating the nozzle unit of FIG. 6 .
  • 15 and 16 are perspective views illustrating an operation process of the nozzle unit of FIG. 6 .
  • 17 is a block diagram illustrating a configuration for implementing a method for controlling a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a flow of a method for controlling a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • step S100 is a detailed flow of step S100 in the control method of the robot cleaner according to the embodiment of FIG. 18 .
  • step S200 is a flowchart illustrating a detailed flow of step S200 of the control method of the robot cleaner according to the embodiment of FIG. 18 .
  • 21 is a flowchart illustrating a detailed flow of step S300 of the control method of the robot cleaner according to the embodiment of FIG. 18 .
  • step S400 is a flowchart illustrating a detailed flow of step S400 of the control method of the robot cleaner according to the embodiment of FIG. 18 .
  • step S500 is a detailed flow of step S500 of the control method of the robot cleaner according to the embodiment of FIG. 18 .
  • 24 and 25 are conceptual views illustrating a process in which garbage such as hair is collected by a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • dust used in the following description refers to fine particles, dust, etc. present in an environment in which a robot cleaner is operated, such as indoors.
  • small garbage used in the following description means garbage of a size that is larger than dust but can be collected by a robot cleaner.
  • the term "fur” used in the following description refers to a thin thread-like material that has been removed from animals including humans.
  • the hair may be body hair that has been removed from the human body, hair, or body hair that has been removed from the body of an animal.
  • fiber used in the following description means any material in the form of a thin thread except for the hair.
  • the fiber may be a material removed from clothing, bedding, furniture, and miscellaneous goods.
  • hair and fibers will be collectively used as the term "hair (F), etc.”
  • the robot cleaner 1 includes a body 10 , a traveling unit 20 , a dust container 30 , an external sensor unit 40 , and a nozzle housing 50 . ) and a nozzle unit 60 .
  • the body portion 10 forms the outer shape of the robot cleaner 1 .
  • the body portion 10 may accommodate components for the robot cleaner 1 to perform a cleaning operation in a space accommodated therein.
  • the body portion 10 may collide with various obstacles provided in an area in which the robot cleaner 1 travels, for example, indoors. Therefore, the body portion 10 is preferably formed of a high-rigidity material to prevent damage due to collision.
  • the body portion 10 is preferably formed of a lightweight material. This is to reduce the electric power required for the driving of the robot cleaner 1 .
  • the body portion 10 may be formed of a synthetic resin such as reinforced plastic.
  • a user interface may be provided on the outside of the body portion 10 .
  • the user may control the operation of the robot cleaner 1 by manipulating the user interface.
  • the user interface may display the robot cleaner 1 and information about the state of the area in which the robot cleaner 1 travels.
  • the inner space of the body portion 10 may communicate with the outside.
  • air or small garbage collected may pass through the inner space of the body 10 and flow into the dust container 30 that is detachably coupled.
  • the air introduced together with dust or small garbage may be discharged to the outside of the body portion 10 .
  • the body unit 10 may include a gyro sensor for detecting the inclination of the bottom surface G, and the like.
  • the body portion 10 has a circular cross section and is provided in a disk shape having a predetermined height in the vertical direction. Accordingly, when the robot cleaner 1 collides with various obstacles while driving, the body 10 may rotate and travel in various directions.
  • the nozzle housing 50 and the nozzle part 60 accommodated in the nozzle housing 50 are detachably coupled to the body part 10 .
  • the inner space of the nozzle housing 50 may communicate with the inner space of the body 10 and the dust container 30 .
  • the garbage H such as hair, collected by the nozzle unit 60 may be introduced and collected into the dust container 30 through the inner space of the body unit 10 .
  • the traveling part 20 is rotatably coupled to the lower side of the body part 10 .
  • the driving unit 20 provides power for moving the robot cleaner 1 .
  • the traveling unit 20 allows the robot cleaner 1 to rotate to change the traveling direction.
  • the traveling unit 20 is located below the robot cleaner 1 .
  • the traveling part 20 is rotatably coupled to the lower side of the body part 10 .
  • the traveling unit 20 may be rotated to be provided in a form that can be moved forward or backward.
  • the driving unit 20 is provided in the form of a wheel.
  • a plurality of driving units 20 may be provided.
  • the driving unit 20 is provided on the left and right sides of the lower side of the body portion 10, respectively.
  • the rotation speed and rotation direction of each traveling unit 20 positioned on each side may be controlled independently of each other.
  • the robot cleaner 1 may be rotated forward, backward, left or right.
  • the driving unit 20 may be coupled to a power unit (not shown).
  • the power unit (not shown) may be provided in the form of a motor that rotates the driving unit 20 by receiving an electrical signal.
  • a plurality of the power unit may be provided, and may be respectively coupled to the plurality of driving units 20 . Accordingly, the plurality of driving units 20 may be controlled independently of each other.
  • the dust bin 30 stores the garbage collected by the robot cleaner 1 running.
  • the dust container 30 may contain garbage H such as hair.
  • a predetermined space is formed inside the dust container 30 .
  • the space communicates with the space formed inside the body portion (10).
  • the garbage collected through the nozzle unit 60 may pass through a space formed inside the body unit 10 and enter the dust container 30 .
  • the dust container 30 is detachably coupled to the body 10 .
  • the user can remove the dust container 30 from the body 10 to easily remove the garbage contained in the dust container 30 .
  • the dust container 30 may be formed of a transparent material. This is to enable the user to visually recognize the amount of garbage accommodated in the dust container 30 to easily determine the time of waste discharge.
  • the dust container 30 may be provided with a sensor (not shown).
  • the sensor may detect the mass or volume of garbage accommodated in the inner space of the dust container 30 .
  • the sensed mass or volume is transmitted to the user in the form of visualization information or auditory information, etc., so that the user can easily recognize when the garbage is discharged.
  • the external sensor unit 40 detects information on a path along which the robot cleaner 1 travels.
  • the external sensor unit 40 may be positioned in a direction in which the robot cleaner 1 is scheduled to travel. In the illustrated embodiment, the external sensor unit 40 may be positioned on the front side of the body unit 10 to detect information about the environment on the front side of the robot cleaner 1 .
  • the external sensor unit 40 may be provided in any form capable of sensing information about the environment of the path on which the robot cleaner 1 travels or is to be driven.
  • the external sensor unit 40 is provided as a camera capable of detecting image information.
  • the external sensor unit 40 may further include an infrared sensor for detecting a distance from an obstacle or the like.
  • the nozzle housing 50 is detachably coupled to the lower side of the external sensor unit 40 , that is, the lower side of the front of the body unit 10 .
  • the nozzle housing 50 accommodates the nozzle unit 60 .
  • the garbage collected by the nozzle unit 60 particularly the garbage H such as hair, passes through the nozzle housing 50 into the space inside the body 10 and the dust container 30 . can be introduced into
  • the nozzle housing 50 is located on the lower side of the front of the body 10 .
  • the lower side of the nozzle housing 50 may be in contact with the bottom surface G or may be spaced apart by a predetermined distance to move together with the body part 10 .
  • a space is formed inside the nozzle housing 50 .
  • the nozzle unit 60 is accommodated in the space.
  • the nozzle unit 60 includes a frame 100 , a brush 200 rotatably coupled to the frame 100 , and a removal member 300 .
  • the brush 200 and the removing member 300 of the nozzle unit 60 may be rotated in the inner space of the nozzle housing 50 .
  • the nozzle housing 50 is detachably coupled to the body 10 .
  • the internal space of the nozzle housing 50 communicates with the internal space of the body part 10 .
  • the inner space of the nozzle housing 50 may communicate with the dust container 30 .
  • the nozzle housing 50 is coupled to the body portion 10 to move together, and may have any shape capable of accommodating the nozzle portion 60 therein.
  • the nozzle housing 50 has a polygonal prism shape that is elongated in the left and right directions, and protrudes upward at different inclination angles in the front and rear directions.
  • the nozzle housing 50 may collide with various obstacles provided in an area in which the robot cleaner 1 travels, for example, indoors. This is due to the nozzle housing 50 being coupled to the body portion 10 so as to be exposed to the outside of the body portion 10 . Therefore, the nozzle housing 50 is preferably formed of a material of high rigidity to prevent damage due to collision.
  • the nozzle housing 50 is preferably formed of a lightweight material. This is to reduce the electric power required for the driving of the robot cleaner 1 .
  • the nozzle housing 50 may be formed of a synthetic resin such as reinforced plastic.
  • the nozzle housing 50 includes an outer housing 51 , an inner housing 52 , and a communication unit 53 .
  • the outer housing 51 forms the outside of the nozzle housing 50 .
  • the outer housing 51 is exposed to the outside of the nozzle housing 50 .
  • a predetermined space is formed inside the outer housing 51 .
  • the inner housing 52 and the nozzle unit 60 accommodated in the inner housing 52 are accommodated in the space.
  • the space communicates with the space formed inside the body portion (10).
  • the communication is achieved by the communication portion 53 .
  • An inner housing 52 is positioned inside the outer housing 51 .
  • the inner housing 52 forms the inside of the nozzle housing 50 .
  • the inner housing 52 is not exposed to the outside.
  • a space is formed inside the inner housing 52 .
  • the nozzle unit 60 is accommodated in the space.
  • the brush 200 and the removing member 300 of the nozzle unit 60 may be rotated while being accommodated in the inner housing 52 .
  • the nozzle unit 60 may be coupled to the inner housing 52 .
  • the frame 100 of the nozzle unit 60 may be coupled to the inner housing 52 .
  • An opening is formed on one side of the inner housing 52 , on the lower side in the illustrated embodiment.
  • the nozzle unit 60 accommodated in the inner housing 52 may be exposed to the outside of the inner housing 52 through the opening. Accordingly, when the robot cleaner 1 is driven, various types of garbage located on the floor surface G by the nozzle unit 60 may be collected.
  • the space formed inside the inner housing 52 communicates with the communication part 53 .
  • Various types of garbage collected by the nozzle unit 60 may pass through the communication unit 53 and may be introduced into the inner space of the body unit 10 and the dust container 30 .
  • the communicating portion 53 communicates with the inner space of the outer housing 51 and the inner space of the inner housing 52 and the inner space of the body portion 10 .
  • the communication part 53 may be located in the outer housing 51 .
  • the communication portion 53 is located on one side facing the body portion 10, the upper side of the rear in the illustrated embodiment.
  • the communication part 53 may be detachably coupled to the body part 10 .
  • the nozzle housing 50 and the body portion 10 may be detachably coupled.
  • the robot cleaner 1 includes a nozzle unit 60 .
  • the nozzle unit 60 is rotated as the robot cleaner 1 is operated to collect various types of garbage located on the bottom surface G of the area where the nozzle unit 60 is exposed.
  • the nozzle unit 60 may be moved together as the robot cleaner 1 moves. Accordingly, the nozzle unit 60 may collect garbage in various areas.
  • the nozzle unit 60 may be accommodated in the nozzle housing 50 and exposed toward the bottom surface G. When the robot cleaner 1 is driven, the nozzle unit 60 is moved in contact with the floor surface G or spaced apart by a predetermined distance.
  • the nozzle unit 60 may be rotated. Accordingly, various types of garbage located on the bottom surface G may be collected by the nozzle unit 60 , pass through the nozzle housing 50 , and may be collected in the dust container 30 .
  • the nozzle unit 60 includes a frame 100 , a brush 200 , a removal member 300 , a gear unit 400 , a power unit 500 , a sensor unit 600 , and a control unit 700 .
  • the frame 100 is a portion in which the nozzle unit 60 is coupled to the nozzle housing 50 .
  • the frame 100 rotatably supports the brush 200 and the removing member 300 .
  • the frame 100 may be formed of a light-weight and high-rigidity material.
  • the frame 100 may be formed of a synthetic resin material such as reinforced plastic.
  • the frame 100 forms a part of the outer shape of the nozzle unit 60 .
  • the frame 100 forms the lower side, the left side and the right side of the nozzle unit 60 .
  • the frame 100 includes a lower frame 110 and a side frame 120 .
  • the lower frame 110 forms a lower side of the frame 100 .
  • the lower frame 110 partially surrounds the lower side of the brush 200 .
  • the lower frame 110 may be formed in a shape corresponding to the shape of the brush 200 .
  • the brush 200 has a cylindrical shape extending in the left and right directions, and the lower frame 110 may also be provided in a plate shape extending in the left and right directions.
  • An opening is formed in the lower frame 110 .
  • the opening may be formed through the upper and lower portions of the lower frame 110 .
  • a part of the brush 200, a part of the lower side in the illustrated embodiment, may be exposed to the lower side of the lower frame 110 through the opening. Accordingly, the brush 200 may be exposed to the outside of the nozzle housing 50 .
  • the lower frame 110 includes a removal member engaging surface 111 .
  • the removal member coupling surface 111 is a portion provided with the removal member 300 for separating the garbage H such as hairs adhered to the adhesive member 210 of the brush 200 .
  • the removing member coupling surface 111 may partially support the brush 200 . That is, the brush 200 may be rotated while in contact with the removing member coupling surface 111 . Accordingly, the garbage H such as hairs adhered to the adhesive member 210 of the brush 200 may be effectively separated by the removal member 300 .
  • the removing member coupling surface 111 is formed inside the lower frame 110 . Specifically, the removal member coupling surface 111 is formed on the inner side of the lower frame 110 , at a position facing the brush 200 .
  • a plurality of removal member coupling surfaces 111 may be formed.
  • the plurality of removal member coupling surfaces 111 are disposed to surround the plurality of brushes 200 in a direction different from the extending direction of the brush 200, respectively, from the front side in the illustrated embodiment.
  • the removing member coupling surface 111 may be formed to be round.
  • the removal member coupling surface 111 is formed to be convex toward the front side in the direction opposite to the brush 200 , in the illustrated embodiment.
  • the curvature of the removing member coupling surface 111 may be formed to correspond to the curvature of the outer periphery of the brush 200 .
  • the center of the removal member coupling surface 111 may be located on the central axis of the brush 200 .
  • the removal member coupling surface 111 may be formed in an arc shape.
  • the removing member coupling surface 111 may have a center of the center of the brush 200 on the central axis, and the central angle may be an acute arc shape.
  • the removal member coupling surface 111 may be recessed in a direction opposite to the brush 200 in one surface of the lower frame 110 facing the brush 200 . Accordingly, a space in which the removing member 300 can be coupled may be formed between the brush 200 and the removing member coupling surface 111 .
  • the removing member coupling surface 111 may be located at a lower side relative to the central axis of the brush 200 . Accordingly, the garbage H, such as hair, adhered to the adhesive member 210 of the brush 200 may be easily separated by being swept away by the removal member 300 .
  • the removal member coupling surface 111 may extend in the direction in which the lower frame 110 extends, in the illustrated embodiment, in the left and right directions. In an embodiment, the removing member coupling surface 111 may extend by the extended length of the lower frame 110 . In other words, each end in the direction in which the removing member coupling surface 111 extends may overlap the end in each direction in which the lower frame 110 extends in the front-rear direction.
  • a side frame 120 is positioned at each end in both directions from which the lower frame 110 extends, left and right ends in the illustrated embodiment, respectively.
  • the side frame 120 forms each end of the frame 100 in the longitudinal direction, in the left-right direction in the illustrated embodiment.
  • the side frame 120 is coupled to an end in each direction in which the brush 200 extends, and left and right ends in the illustrated embodiment, respectively.
  • a through hole may be formed in any one of the side frames 120 in the longitudinal direction in the side frame 120 positioned on the right side in the illustrated embodiment.
  • a power unit 500 for rotating the gear unit 400 may be through-coupled to the through hole.
  • the brush 200 and the removal member 300 are rotatably coupled to the side frame 120 . That is, the side frame 120 does not rotate regardless of the rotation of the brush 200 and the removing member 300 .
  • the side frame 120 may be formed in a shape corresponding to the shape of the inner space of the nozzle housing 50 .
  • the side frame 120 is provided in a plate shape with an upper end rounded to be convex toward the upper side.
  • the brush 200 is rotated to collect various types of garbage remaining on the bottom surface (G).
  • the brush 200 is rotatably coupled to the frame 100 . Specifically, both ends of the brush 200 are rotatably supported by the plurality of side frames 120 .
  • the brush 200 is formed to extend in one direction.
  • the brush 200 is formed to extend in the left and right direction. It will be understood that the extending direction is the same as the extending direction of the nozzle housing 50 .
  • the area that the brush 200 sweeps may be increased. Accordingly, the cleaning efficiency of the robot cleaner 1 may be improved.
  • the brush 200 can be of any shape that can be rotated between the side frames 120 .
  • the brush 200 has a circular cross section and has a cylindrical shape extending in the left and right directions.
  • the distance between the center and the outer periphery of the cross section of the brush 200 can be maintained constant, so that an efficient cleaning operation can be performed.
  • Each end in the direction in which the brush 200 extends, left and right ends in the illustrated embodiment, are respectively rotatably coupled to the side frame 120 .
  • One side of the brush 200 in the illustrated embodiment, the lower side is partially exposed to the outside of the lower frame 110 . Through the exposed portion, garbage H such as hairs located on the bottom surface G may be adhered to the adhesive member 210 of the brush 200 .
  • the brush 200 is supported by the lower frame 110 .
  • the brush 200 is partially supported by the removing member 300 .
  • the brush 200 may be rotated while in contact with the removing member 300 .
  • the garbage H such as hairs adhered to the adhesive member 210 of the brush 200 may be effectively separated by the removal member 300 .
  • a sensor unit 600 (refer to FIG. 16 ) is provided at any one or more of the respective ends in the extending direction of the brush 200 .
  • the sensor unit 600 may detect information related to rotation, such as a rotation direction and a rotation angle of the brush 200 . A detailed description thereof will be provided later.
  • a main gear 410 is coupled to the outer periphery of each end in the direction in which the brush 200 extends, and left and right ends in the illustrated embodiment.
  • the main gear 410 is gear-coupled to each of the sub gears 420 positioned adjacent to the outer periphery of the brush 200 .
  • the plurality of brushes 200 may be rotated in different directions. Accordingly, the plurality of brushes 200 may be operated by a single power unit 500 .
  • a plurality of brushes 200 may be provided.
  • the plurality of brushes 200 may be provided at different positions of the lower frame 110 , respectively, and may be rotatably coupled to the side frame 120 .
  • the brush 200 includes a first brush 200a positioned on the rear side and a second brush 200b positioned on the front side.
  • the first brush 200a and the second brush 200b are disposed to be spaced apart from each other.
  • the first brush 200a and the second brush 200b are disposed to face each other with the removing member coupling surface 111 and the first removing member 300a interposed therebetween.
  • the first brush 200a and the second brush 200b may rotate independently of each other. That is, the first brush 200a and the second brush 200b may have different rotational directions and rotational speeds.
  • first brush 200a and the second brush 200b may rotate in opposite directions. The difference is achieved by adjustment of the gear unit 400, which will be described later.
  • any one of the first brush 200a and the second brush 200b adheres the garbage H such as hairs present on the bottom surface G
  • the first brush 200a and the second brush 200b The other one of the 2 brushes 200b separates the garbage H such as pre-adhered hair.
  • the first brush 200a is coupled to the first main gear 411 .
  • the second brush 200b is coupled to the second main gear 412 .
  • the first main gear 411 and the second main gear 412 are gear-coupled to the second sub gear 422 and the first sub gear 421 , respectively. A detailed description thereof will be provided later.
  • the brush 200 may be formed of a light-weight and high-rigidity material.
  • the brush 200 may be formed of a synthetic resin material such as reinforced plastic.
  • the brush 200 includes an adhesive member 210 and an exposed portion 220 .
  • the adhesive member 210 forms a part of the outer peripheral surface of the brush 200 .
  • the adhesive member 210 is provided in the brush 200 to surround a portion of the outer peripheral surface of the brush 200 .
  • the adhesive member 210 is formed to surround at least half of the outer peripheral surface of the brush 200 .
  • a portion of the outer peripheral surface of the brush 200 not covered by the adhesive member 210 may be defined as the exposed portion 220 .
  • the area of the adhesive member 210 may be formed such that the area of the exposed part 220 is larger than the area of the removal member 300 .
  • the adhesive member 210 is formed to have a predetermined length along the outer periphery of the brush 200 .
  • the circumferential length of the portion of the outer periphery of the brush 200 not covered by the adhesive member 210 may be greater than the circumferential length of the removing member 300 .
  • the adhesive member 210 may be formed of a material having a predetermined roughness. This is to easily collect garbage (H) such as hairs remaining on the bottom surface (G) by frictional force and electrostatic attraction.
  • the adhesive member 210 may be formed of a material having a predetermined adhesive force. This is to facilitate collection by pressing and adhering garbage (H) such as hairs remaining on the bottom surface (G).
  • the adhesive member 210 may be formed of a fiber material such as felt, blended yarn, linen, or bristle.
  • the adhesive member 210 may be formed of a material such as rubber, latex, or acrylic.
  • the roughness of the surface in the direction in which the pressure-sensitive adhesive member 210 is exposed to the outside, in the direction radially outward with respect to the center of the brush 200 in the illustrated embodiment, is formed to be relatively higher.
  • garbage H such as hairs positioned on the bottom surface G may adhere to the adhesive member 210 .
  • Garbage H such as adhered hair may be separated by the removing member 300 after being rotated together with the brush 200 and the adhesive member 210 . A detailed description thereof will be provided later.
  • a plurality of adhesive members 210 may be provided.
  • the plurality of adhesive members 210 may be respectively provided on the plurality of brushes 200 . That is, the plurality of adhesive members 210 may be disposed to respectively surround the outer periphery of the plurality of brushes 200 .
  • the adhesive member 210 includes a first adhesive member 211 provided in the first brush 200a and a second adhesive member 212 provided in the second brush 200b.
  • the first adhesive member 211 is formed to surround the outer periphery of the first brush 200a. As the first brush 200a rotates, the first adhesive member 211 may be in contact with or spaced apart from the first removing member 300a. When the first adhesive member 211 comes into contact with the first removing member 300a, the garbage H such as hair adhered to the first adhesive member 211 may be separated.
  • the second adhesive member 212 is formed to surround the outer periphery of the second brush 200b. As the second brush 200b rotates, the second adhesive member 212 may be in contact with or spaced apart from the second removing member 300b. When the second adhesive member 212 comes into contact with the second removing member 300b, the garbage H such as hair adhered to the second adhesive member 212 may be separated.
  • the exposed portion 220 is defined as a portion of the outer periphery of the brush 200 , excluding a portion covered by the adhesive member 210 . That is, the exposed portion 220 is a portion directly exposed to the outside of the outer periphery of the brush 200 .
  • the exposed portion 220 may be defined as an arc whose center is located on the central axis of the brush 200 and has the same curvature as the outer periphery of the brush 200 .
  • one end in the circumferential direction where the adhesive member 210 extends and one end in the circumferential direction in which the exposed portion 220 extends are continuous with each other.
  • the other end in the circumferential direction from which the adhesive member 210 extends and the other end in the circumferential direction from which the exposed portion 220 extends are continuous with each other.
  • the power unit 500 is rotated in one direction.
  • the other one of the one end and the other end of the exposed part 220 is adjacent to the other end of the removing member 300 , the power unit 500 is rotated in the other direction.
  • the adhesive member 210 adheres to the garbage H, such as hair, located on the bottom surface G, and comes in contact with the removing member 300 to separate the garbage H such as the attached hair. . A detailed description thereof will be provided later.
  • a plurality of exposed portions 220 may be formed.
  • the plurality of exposed portions 220 may be respectively formed on the plurality of brushes 200 .
  • the exposed portion 220 includes a first exposed portion 221 formed on the first brush 200a and a second exposed portion 222 formed on the second brush 200b.
  • the first exposed portion 221 and the second exposed portion 222 have no first and second adhesive members 211 and 212 among outer peripheral surfaces of the first and second brushes 200a and 200b, respectively. It will be understood that defined as a part.
  • a removing member 300 is provided adjacent to the outer periphery of the brush 200 .
  • the removing member 300 separates the garbage H adhered to the adhesive member 210 of the brush 200 , in particular, the garbage H such as hair, from the adhesive member 210 .
  • the separated adhesive member 210 may be dropped into the nozzle housing 50 , and may be moved and collected into the dust container 30 through the communication part 53 .
  • the removing member 300 is positioned adjacent to the brush 200 . Specifically, the removing member 300 is coupled to the removing member coupling surface 111 formed on the lower frame 110 . According to the position of the removing member coupling surface 111 as described above, the removing member 300 is also biased toward the lower side compared to the central axis of the brush 200 .
  • the removing member 300 is located on the lower side of the front of the brush 200 , radially outside the brush 200 .
  • the removing member 300 is disposed to partially surround the outer periphery of the brush 200 .
  • the removing member 300 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer periphery of the brush 200 .
  • the brush 200 has a cylindrical shape having a circular cross-section, and the removing member 300 may be formed in an arc-shaped cross-section having a predetermined curvature.
  • the center of the removing member 300 may be located on the central axis of the brush 200 .
  • the curvature of the removing member 300 may be formed to be the same as the curvature of the outer periphery of the brush 200 .
  • the removing member 300 may extend in the same direction as the brush 200 , in a left-right direction in the illustrated embodiment. Both ends of the removal member 300 in the extending direction, left and right ends in the illustrated embodiment, may be coupled to the side frame 120, respectively.
  • the removing member 300 may extend as much as the extended length of the lower frame 110 or the removing member coupling surface 111 .
  • each end in the extending direction of the removing member 300 may overlap each end in the extending direction of the lower frame 110 or the removing member coupling surface 111 in the front-rear direction.
  • the removing member 300 may be formed of a material having a lower roughness than the adhesive member 210 . This is to more easily separate the garbage H such as hairs adhered to the adhesive member 210 by contact with the adhesive member 210 .
  • the removing member 300 may be formed of a cotton flannel material.
  • the removing member 300 may alternately contact and separate the first and second adhesive members 211 and 212 from each other. In other words, at a specific point in time, the removing member 300 is in contact with any one of the first and second adhesive members 211 and 212 , and the first and second adhesive members 211 and 212 are in contact with each other. ) is separated from the other one.
  • any one of the first brush 200a and the second brush 200b adheres to the garbage H such as hair
  • the other one of the first brush 200a and the second brush 200b The brush of can separate garbage (H) such as sticky hair.
  • a plurality of removal members 300 may be provided.
  • the plurality of removing members 300 are respectively positioned adjacent to the plurality of brushes 200 .
  • the plurality of removing members 300 are spaced apart from or in contact with the plurality of adhesive members 210 , respectively.
  • the removing member 300 is provided with two including the first removing member 300a and the second removing member 300b.
  • the first removing member 300a is positioned adjacent to the first brush 200a and is in contact with or spaced apart from the first adhesive member 211 .
  • the second removing member 300b is positioned adjacent to the second brush 200b and is in contact with or spaced apart from the second adhesive member 212 .
  • the gear unit 400 transmits the rotation of the power unit 500 to the brush 200 . Also, the gear unit 400 is coupled to the plurality of brushes 200a and 200b, respectively, and transmits rotational force.
  • the plurality of brushes 200a and 200b may all be rotated by a single power unit 500 .
  • first brush 200a and the second brush 200b may be rotated in different directions by the gear unit 400 .
  • the gear unit 400 is connected to the power unit 500 .
  • the gear unit 400 may be rotated.
  • a plurality of gear units 400 may be provided.
  • the plurality of gear units 400 may be respectively located at respective ends in the extending direction of the brush 200 .
  • two gear units 400 are provided, respectively, positioned at the left end and the right end of the brush 200 .
  • the gear unit 400 is coupled to the left end and the right end of the brush 200, respectively. Accordingly, the brush 200 and the gear unit 400 may rotate integrally.
  • the gear unit 400 includes a main gear 410 and a sub gear 420 .
  • the main gear 410 is coupled to the brush 200 .
  • the main gear 410 may be rotated together with the brush 200 .
  • the main gear 410 is coupled to the brush 200 at both ends in the direction in which the brush 200 extends.
  • the main gear 410 is rotated together with the brush 200 .
  • the main gear 410 may be rotatably coupled to the side frame 120 .
  • the main gear 410 is gear-fitted with the sub-gear 420 .
  • the main gear 410 may be provided in any form that can be gear-coupled to the sub gear 420 .
  • a plurality of main gears 410 may be provided.
  • the plurality of main gears 410 may be respectively coupled to the plurality of brushes 200 and rotate together with the respective brushes 200 .
  • the main gear 410 includes a first main gear 411 coupled to the first brush 200a and a second main gear 412 coupled to the second brush 200b.
  • the first main gear 411 is coupled to an end in the extending direction of the first brush 200a.
  • a plurality of first main gears 411 are provided and are respectively coupled to both ends in the extending direction of the first brush 200a.
  • the first main gear 411 is gear-coupled to the second sub gear 422 . Accordingly, the first main gear 411 is rotated in the opposite direction to the second sub gear 422 .
  • the second main gear 412 is coupled to an end in the extending direction of the second brush 200b.
  • a plurality of second main gears 412 are provided and are respectively coupled to both ends of the second brush 200b in the extending direction.
  • the second main gear 412 is gear-coupled to the first sub gear 421 . Accordingly, the second main gear 412 is rotated in the opposite direction to the first sub gear 421 .
  • the main gear 410 may include a plurality of teeth. That is, the main gear 410 may include a plurality of concave portions and a plurality of convex portions alternately disposed with each other along the outer periphery thereof.
  • the sub gear 420 is coupled to the power unit 500 and rotates according to the operation of the power unit 500 .
  • the sub gear 420 is gear-coupled to the main gear 410 . Accordingly, when the power unit 500 is operated, the sub gear 420 coupled thereto and the main gear 410 connected to the sub gear 420 are rotated. As a result, the brush 200 coupled to the main gear 410 may also be rotated.
  • the sub gear 420 may be provided in any shape that can be gear-coupled to the main gear 410 .
  • the sub gear 420 may be rotatably coupled to the side frame 120 .
  • the sub gear 420 is positioned adjacent to each end in the direction in which the brush 200 extends and the main gear 410 coupled thereto.
  • a plurality of sub gears 420 may be provided.
  • the plurality of sub gears 420 may be gear-coupled to the plurality of main gears 410 at respective ends in the direction in which the brush 200 extends.
  • the sub gear 420 includes a first sub gear 421 and a second sub gear 422 .
  • the first sub gear 421 is positioned between the first main gear 411 and the second main gear 412 , and is coupled to the power unit 500 .
  • the second sub gear 422 is positioned above the first main gear 411 .
  • the first sub gear 421 is gear-coupled to the second main gear 412 and the second sub gear 422 , respectively.
  • the second sub gear 422 is gear-coupled to the first main gear 411 and the first sub gear 421 .
  • the rotation of the power unit 500 is first transmitted to the first sub-gear 421 .
  • the rotation of the first sub gear 421 is transmitted to the second main gear 412 and the second sub gear 422 .
  • the rotation of the second sub gear 422 is transmitted to the first main gear 411 .
  • the sub gear 420 may include a plurality of teeth. That is, the sub gear 420 may include a plurality of concave portions and a plurality of convex portions alternately disposed with each other along the outer periphery thereof.
  • the power unit 500 generates power for rotating the brush 200 .
  • the power unit 500 is coupled to the sub gear 420 of the gear unit 400 , specifically, the first sub gear 421 .
  • the power unit 500 and the first sub gear 421 may rotate together.
  • the power unit 500 may be provided in any form in which the rotation, direction, and rotation speed of the power unit 500 can be controlled by input of an electrical signal.
  • the power unit 500 may be provided as an electric motor (motor).
  • the power unit 500 is electrically connected to the control unit 700 .
  • the connection may be established in a wireless or wired manner.
  • the power unit 500 is electrically connected to an external power source (not shown) and a control unit (not shown). Power for operating the power unit 500 may be supplied from the power source (not shown). In addition, a control signal for controlling whether the power unit 500 rotates, a rotation direction, and a rotation speed may be applied from the controller (not shown).
  • the power unit 500 may be coupled to the side frame 120 of the frame 100 . Accordingly, the power unit 500 may be stably supported.
  • the sensor unit 600 detects a rotation direction and a rotation angle of the brush 200 .
  • Information on the rotation sensed by the sensor unit 600 is transmitted to the control unit 700 .
  • the control unit 700 calculates rotation information of the brush 200 and operation information for operating the power unit 500 accordingly by using the information.
  • the sensor unit 600 is electrically connected to the control unit 700 .
  • the information sensed by the sensor unit 600 may be transmitted to the control unit 700 .
  • the energization of the sensor unit 600 and the control unit 700 may be formed in a wired method or a wireless method such as Bluetooth through a conducting wire member (not shown).
  • the sensor unit 600 is positioned adjacent to the brush 200 .
  • the sensor unit 600 detects the rotation direction and rotation speed of the brush 200 .
  • the sensor unit 600 may be provided in any form capable of detecting whether another member rotates, a rotation direction, a rotation speed, and the like.
  • the sensor unit 600 may be positioned adjacent to one end of the brush 200 to detect the rotation of the brush 200 .
  • the sensor unit 600 is provided in the form of a hall sensor. Also, in the illustrated embodiment, the sensor unit 600 is positioned adjacent to one end of the second brush 200b.
  • the sensor unit 600 may be provided as an encoder sensor or a photo sensor. Also, alternatively, the sensor unit 600 may be provided at one end of the first brush 200a.
  • the sensor unit 600 may be provided at one or both ends of any one or more of the first and second brushes 200a and 200b.
  • the sensor unit 600 includes a sensing unit 610 and a magnetic body 620 .
  • a sensing unit 610 is positioned adjacent to the end of the brush 200 .
  • the sensing unit 610 detects a magnetic field formed by the magnetic body 620 rotated together with the brush 200 .
  • the sensing unit 610 may not rotate regardless of the brush 200 . This is to more accurately detect the magnetic field formed by the brush 200 and the magnetic material 620 coupled thereto.
  • the sensing unit 610 may be coupled to the lower frame 110 or the side frame 120 .
  • Information sensed by the sensing unit 610 that is, information on rotation of the brush 200 is transmitted to the controller 700 .
  • a magnetic body 620 is positioned adjacent to the sensing unit 610 .
  • the magnetic body 620 is rotated together with the brush 200 . Accordingly, when the brush 200 is rotated, the position of the magnetic body 620 and the strength and direction of the magnetic field formed by the magnetic body 620 are changed.
  • the sensing unit 610 detects the change and transmits it to the sensor unit 600 .
  • the magnetic body 620 may be coupled to the brush 200 .
  • the magnetic body 620 is coupled to one end of the second brush 200b and rotates together with the second brush 200b.
  • the sensor unit 600 may detect the rotation of the second brush 200b.
  • the magnetic body 620 may be provided in any shape capable of forming a magnetic field.
  • the magnetic body 620 may be provided in the form of a permanent magnet or an electromagnet.
  • a plurality of magnetic bodies 620 may be provided.
  • the plurality of magnetic bodies 620 may be disposed at a plurality of positions in the cross-section of the brush 200 .
  • the plurality of magnetic bodies 620 may be disposed to be spaced apart from each other along the outer periphery of the cross-section of the brush 200 . Accordingly, the sensing unit 610 may accurately detect a magnetic field formed as the brush 200 is rotated.
  • two magnetic bodies 620 are provided, including a first magnetic body 621 and a second magnetic body 622 .
  • the first magnetic body 621 and the second magnetic body 622 are disposed to face each other with the center of the brush 200 interposed therebetween.
  • the first magnetic body 621 and the second magnetic body 622 may be positioned adjacent to the outer periphery of the cross-section of the brush 200 .
  • the distance that the first magnetic body 621 and the second magnetic body 622 are moved is increased, so that the strength of the formed magnetic field can also be strengthened.
  • the magnetic body 620 may be located inside the brush 200 .
  • the magnetic body 620 may be located inside the brush 200 at a specific position in the extending direction, that is, in the left-right direction in the illustrated embodiment.
  • the sensing unit 610 may be disposed to overlap the magnetic body 620 in the vertical direction or the front-rear direction. Even in this case, it is preferable that the sensing unit 610 is spaced apart from the brush 200 and does not rotate together with the brush 200 .
  • the nozzle unit 60 according to an embodiment of the present invention further includes a control unit 700 .
  • the control unit 700 calculates information related to the rotation of the brush 200 using the information sensed by the sensor unit 600 . In addition, the control unit 700 calculates information related to the operation of the power unit 500 by using the calculated information. Furthermore, the control unit 700 controls the power unit 500 according to the calculated information.
  • the control unit 700 is electrically connected to the sensor unit 600 . Information sensed by the sensor unit 600 may be transmitted to the control unit 700 .
  • the control unit 700 is electrically connected to the power unit 500 .
  • the control unit 700 may control whether the power unit 500 rotates, a rotation direction, a rotation speed, and the like based on the calculated information.
  • the energizable connection may be formed by a wired or wireless means.
  • the energizable connection may be formed by a wired or wireless means.
  • the control unit 700 may be provided in any form capable of inputting, outputting, and calculating information.
  • the control unit 700 may be provided with a microprocessor (microprocessor), CPU, or the like.
  • control unit 700 may be accommodated in the inner space of the body portion (10). In the above embodiment, when the nozzle housing 50 accommodating the nozzle unit 60 is coupled to the body unit 10 , the control unit 700 may be electrically connected to the power unit 500 and the sensor unit 600 . have.
  • the controller 700 may be accommodated in the inner space of the nozzle housing 50 .
  • power for operating the control unit 700 may be transmitted to the control unit 700 from the power received in the body 10 . have.
  • the controller 700 includes a plurality of modules 710 , 720 , 730 .
  • the plurality of modules 710 , 720 , and 730 may be electrically connected to each other.
  • Each information received or calculated by each module 710 , 720 , 730 may be transmitted to other modules 710 , 720 , 730 .
  • control unit 700 includes a rotation information calculation module 710 , an operation information calculation module 720 , and a power unit control module 730 .
  • the rotation information calculation module 710 calculates rotation information, which is information about the rotation state of the brush 200 , by using the information sensed by the sensor unit 600 .
  • the rotation information calculation module 710 is electrically connected to the sensor unit 600 in a wired or wireless manner.
  • the sensor unit 600 detects information about the current rotation state of the brush 200 .
  • the information may be defined as "information on rotation of the brush 200".
  • the information on the rotation of the brush 200 is expressed as information related to the change in the strength and direction of the magnetic field sensed by the sensor unit 600 .
  • the rotation information calculation module 710 calculates rotation information by using the information on the rotation of the brush 200 .
  • the rotation information includes information related to whether the brush 200 is rotated, a rotation direction, and a rotation speed.
  • the calculated rotation information may include information on whether one end of the adhesive member 210 is in contact with one end or the other end of the removing member 300 .
  • the calculated rotation information is transmitted to the operation information calculation module 720 .
  • the rotation information calculation module 710 and the operation information calculation module 720 are electrically connected.
  • the operation information calculation module 720 calculates information for operating the power unit 500 by using the calculated rotation information.
  • the information may be defined as “operation information”.
  • the operation information calculated by the operation information calculation module 720 may include information related to whether the power unit 500 rotates, a rotation direction, and a rotation speed.
  • the operation information calculation module 720 calculates operation information according to the separation and contact of each end of the adhesive member 210 and the removing member 300 among the rotation information calculated by the rotation information calculation module 710 .
  • the operation information calculation module 720 calculates operation information for rotating the second brush 200b in the opposite direction.
  • the operation information includes the rotation of the first brush 200a in the direction in which the second brush 200b was previously rotated.
  • first brush 200a may be rotated repeatedly in one direction and the other direction.
  • second brush 200b may be rotated repeatedly in the other direction and the one direction. A detailed description of the process will be described later.
  • the operation information calculated by the operation information calculation module 720 is transmitted to the power unit control module 730 .
  • the operation information calculation module 720 and the power unit control module 730 are electrically connected.
  • the power unit control module 730 controls the power unit 500 according to the calculated operation information.
  • the calculated operation information includes information related to whether the power unit 500 rotates, a rotation direction, and a rotation speed.
  • the power unit control module 730 controls whether the power unit 500 rotates, the rotation direction, and the rotation speed according to the calculated operation information.
  • the power unit control module 730 is electrically connected to the power unit 500 .
  • the brush 200 is also rotated.
  • the rotation of the brush 200 is detected by the sensor unit 600 and transmitted to the control unit 700 again, and the above process is repeated.
  • the power unit 500 may be controlled in real time, and the rotation direction of the brush 200 may be changed in real time.
  • the brush 200 may be rotated by a single power unit 500 through the above-described configuration.
  • any one of the first brush 200a and the second brush 200b collects garbage H such as hair, and the other one of the first brush 200a and the second brush 200b.
  • One brush 200 can separate garbage (H) such as hair.
  • the first brush 200a and the second brush 200b constituting the brush 200 are rotated in different directions. Accordingly, compared to a case in which both the first and second brushes 200a and 200b simultaneously perform the adhesive operation and perform the separation operation, the influence on the driving of the robot cleaner 1 may be reduced.
  • the brush 200 is rotated in a clockwise direction to perform an adhesion operation and is rotated counterclockwise to perform a separation operation.
  • any one of the first brush 200a and the second brush 200b is always rotated clockwise. Accordingly, the running resistance of the robot cleaner 1 generated by the rotation of the brush 200 may be minimized.
  • the power unit 500 is electrically connected to a power source (not shown) and the control unit 700 by a member such as an electric wire. When power and a control signal are applied to the power unit 500 , the power unit 500 is rotated.
  • the first sub gear 421 coupled to the power unit 500 rotates in the same direction as the power unit 500 .
  • the first sub gear 421 is gear-coupled to the second main gear 412 and the second sub gear 422 . Accordingly, the second main gear 412 and the second sub gear 422 are rotated in the opposite direction to the first sub gear 421 .
  • the second main gear 412 is coupled to the second brush 200b. Accordingly, the second brush 200b is also rotated in the opposite direction to the power unit 500 and the first sub gear 421 .
  • the second sub gear 422 is gear-coupled to the first main gear 411 . Accordingly, the first main gear 411 rotates in the same direction as the power unit 500 and the first sub gear 421 .
  • the first main gear 411 is coupled to the first brush 200a. Accordingly, the first brush 200a is rotated in the same direction as the power unit 500 and the first sub gear 421 .
  • first brush 200a and the second brush 200b may be rotated in different directions.
  • first brush 200a rotates in a clockwise direction and the second brush 200b rotates in a counterclockwise direction.
  • the sensor unit 600 detects the strength and direction of a magnetic field formed by the magnetic body 620 rotated together with the second brush 200b.
  • the sensed result is transmitted to the rotation information calculation module 710 of the control unit 700 .
  • the rotation information calculation module 710 calculates rotation information using the transmitted information. In particular, in the rotation information calculation module 710 , after one end of the second adhesive member 212 is positioned at one end of the second removing member 300b, the other end of the second adhesive member 212 is removed by the second removal. It is calculated whether the member 300b is rotated to the other end.
  • the rotation information calculation module 710 performs the second brush ( 300b) is rotated clockwise to calculate whether the rear end of the second adhesive member 212 is in contact with the lower end of the second removing member 300b.
  • garbage H such as hair is adhered to the second adhesive member 212 . Also, in the first brush 200a rotated opposite to the second brush 200b , garbage H such as hair adhered to the first adhesive member 211 comes into contact with the removal member 300 and is separated.
  • the operation information calculation module 720 calculates operation information by using the calculated rotation information.
  • the other end of the second adhesive member 212 is located at the second removing member 300b. If it means that it is rotated to the other end of the operation information calculation module 720 calculates operation information of the contents of rotating the power unit 500 in the opposite direction.
  • the power unit control module 730 controls the power unit 500 according to the calculated operation information.
  • the power unit 500 is rotated in the opposite direction to the initial state.
  • the second brush 200b is rotated counterclockwise. Accordingly, in the second brush 200b, the operation of separating the garbage H such as hair adhered to the second adhesive member 212 is performed. In addition, in the first brush 200a, the operation of adhering the garbage H such as hair to the first adhesive member 211 proceeds.
  • the plurality of brushes 200 are rotated repeatedly in different directions. Accordingly, adhesion and separation of the garbage H such as hairs are repeated in each of the brushes 200a and 200b.
  • garbage H such as hair can be easily collected, separated and collected in the dust container 30 .
  • the magnitude of the running resistance exerted on the robot cleaner 1 by the rotation of each of the brushes 200a and 200b may be minimized.
  • the sensor unit 600 detects information on the rotation of the brush 200 ( S100 ), and the control unit 700 includes Calculating rotation information using the sensed information (S200), the control unit 700 calculating operation information using the calculated rotation information (S300), the control unit 700 power according to the calculated operation information It includes a step (S400) of controlling the unit 500 and a step (S500) of operating the brush 200 according to the calculated operation information.
  • the sensor unit 600 detects information related to the rotation of the brush 200 rotated by the power unit 500 , and the sensed information is transmitted to the control unit 700 ( S100 ).
  • the power unit 500 is operated to rotate the brush 200 and the magnetic material 620 coupled to the brush 200 ( S110 ). At this time, the first brush 200a and the second brush 200b are rotated in different directions.
  • the sensing unit 610 of the sensor unit 600 detects information about the rotation number and rotation direction of the magnetic body 620 (S120). Specifically, the sensing unit 610 senses information about the strength and direction of the magnetic field formed by the magnetic body 620 .
  • step (S200) in which the rotation information calculation module 710 calculates rotation information of the brush 200 by using the information sensed by the sensor unit 600 .
  • the rotation information calculation module 710 receives information about the rotation of the brush 200 detected by the sensor unit 600 (S210).
  • the information on the rotation of the brush 200 sensed by the sensor unit 600 is in the form of information on the change in the strength and direction of the magnetic field.
  • the rotation information calculation module 710 calculates rotation information by using the received information on the rotation of the brush 200 ( S220 ). In an embodiment, the rotation information calculation module 710 may calculate rotation information by comparing preset reference rotation information with the received information on rotation of the brush 200 .
  • the reference rotation information may be defined as rotation information for controlling the power unit 500 to rotate in the opposite direction. That is, in the reference rotation information, after one end of the second adhesive member 212 is positioned at one end of the second removing member 300b, the other end of the second adhesive member 212 is located at the second removing member 300b. ) can be defined as rotation information that means that it has been rotated to the other end.
  • the calculated rotation information is calculated as either content of maintaining the rotational direction of the power unit 500 or changing the rotational direction of the power unit 500 .
  • the rotation information calculation module 710 transmits the calculated rotation information to the operation information calculation module 720 (S230).
  • the rotation information calculation module 710 and the operation information calculation module 720 are electrically connected in a wired or wireless manner.
  • the operation information calculation module 720 receives the rotation information calculated by the rotation information calculation module 710 (S310). At this time, the received rotation information is any one of the contents of maintaining the rotational direction of the power unit 500 and the contents of changing the rotational direction of the power unit 500 .
  • the operation information calculation module 720 calculates operation information for operating the power unit 500 using the calculated rotation information (S320).
  • the operation information calculated by the operation information calculation module 720 is any one of the contents of controlling so that the rotation direction of the power unit 500 is maintained and the contents of controlling the rotation direction of the power unit 500 to be changed.
  • the operation information calculation module 720 transmits the calculated operation information to the power unit control module 730 (S330).
  • the operation information calculation module 720 and the power unit control module 730 are energably connected in a wired or wireless manner.
  • Step (S400) of the power unit control module 730 controlling the rotation of the power unit 500 according to the calculated operation information.
  • the power unit control module 730 receives the operation information calculated by the operation information calculation module 720 (S410).
  • the received operation information is information related to the rotation direction of the power unit 500 .
  • the power unit control module 730 controls the rotation of the power unit 500 according to the transmitted operation information (S420). At this time, the power unit control module 730 controls the power unit 500 so that the rotation direction of the power unit 500 is maintained or the rotation direction of the power unit 500 is changed.
  • the power unit 500 is operated according to the calculated operation information (S510). That is, the power unit 500 is operated to maintain the original rotation direction or rotate in the opposite direction to the original rotation direction.
  • the brush 200 connected to the power unit 500 through the gear unit 400 is operated according to the calculated operation information (S520).
  • the second brush 200b directly connected to the power unit 500 is in the opposite direction to the power unit 500
  • the first brush 200a indirectly connected to the power unit 500 is It rotates in the same direction as the power unit 500 .
  • the sensor unit 600 detects information about the rotation of the brush 200 again (S530). That is, while the brush 200 is rotated, the sensor unit 600 detects information related to the rotation of the brush 200 in real time and continuously.
  • the rotational state of the power unit 500 and the brush 200 according thereto is continuously and in real time.
  • the control unit 700 controls the power unit 500 in real time and continuously according to the sensed information.
  • the collection and separation of the garbage H such as hair can be performed continuously and efficiently in real time. Accordingly, user convenience may be improved.
  • the nozzle unit 60 and the robot cleaner 1 including the nozzle unit 60 according to an embodiment of the present invention can effectively collect garbage (H) such as hairs remaining in the driving environment.
  • the collected garbage H such as hair may be easily separated and accommodated in the dust container 30 even if the user does not perform a separate operation.
  • garbage (H) such as hair is collected and separated by the nozzle unit 60 and the robot cleaner 1 including the same according to an embodiment of the present invention
  • garbage (H) such as hair is located on the floor surface (G) before the robot cleaner (1) passes.
  • the brush 200 includes the adhesive member 210 surrounding the outer periphery.
  • the adhesive member 210 may be formed of a fiber material having high roughness, such as felt.
  • the garbage H such as hair adhered to the adhesive member 210 is rotated inside the frame 100 , that is, clockwise in the illustrated embodiment.
  • the garbage H such as hair falls off the rear side of the brush 200 , that is, into the inner space of the nozzle housing 50 .
  • the inner space of the nozzle housing 50 communicates with the inner space of the body 10 and the dust container 30 through the communication part 53 .
  • the garbage H such as fallen hair is collected in the dust container 30 through the inner space of the communication part 53 and the body part 10 .
  • the first brush 200a positioned on the left rotates clockwise
  • the second brush 200b positioned on the right rotates counterclockwise. Accordingly, garbage H such as hair is collected in the first brush 200a, and garbage H such as attached hair is separated in the second brush 200b (see FIG. 24).
  • the other end of the second adhesive member 212 is the second It will be understood that it is equal to the time it takes to come into contact with the other end of the removing member 300b.
  • the first brush 200a positioned on the left rotates counterclockwise
  • the second brush 200b positioned on the right rotates clockwise. Accordingly, garbage H such as hair is separated from the first brush 200a, and garbage H such as hair is collected from the second brush 200b.
  • the operation information calculated by the control unit 700 changes the rotation direction of the power unit 500 in the above state.
  • the adhesion and separation of the garbage H such as the adhered hairs are alternately performed in the first brush 200a and the second brush 200b, respectively.
  • the first brush 200a and the second brush 200b are rotated in opposite directions to each other, so that an adverse effect on the driving of the robot cleaner 1 can be minimized.
  • the nozzle unit 60 and the robot cleaner 1 including the nozzle unit 60 can effectively collect the garbage H, such as hair, which is difficult to remove from the floor surface G.
  • the collected garbage H such as hair may be easily separated from the brush 200 and accommodated in the dust container 30 .
  • control unit 700 control unit

Landscapes

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Abstract

노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부는 서로 다른 방향으로 회전되는 복수 개의 브러시를 포함한다. 복수 개의 브러시 중 어느 하나는 회전되어 털 등의 쓰레기를 점착하여 수집한다. 복수 개의 브러시 중 다른 하나는 회전되어 점착된 털 등의 쓰레기를 분리한다. 상기 과정은 동시에 수행된다. 이에 따라, 바닥면에 존재하는 털 등의 쓰레기가 용이하게 수집 및 분리될 수 있다. 결과적으로, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

Description

노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법
본 발명은 노즐부 및 이를 포함하는 로봇 청소기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 털이나 섬유 등 쉽게 점착되나 그 분리가 용이하지 않은 물질을 효과적으로 포집할 수 있는 구조의 노즐부 및 이를 포함하는 로봇 청소기에 관한 것이다.
로봇 청소기(robot cleaner)는 사용자의 수동 조작에 의하지 않고, 기 설정된 방법에 따라 독자적으로 청소 작업을 수행할 수 있는 기기를 의미한다. 로봇 청소기는 작동 시간 및 작동 방법 등이 미리 설정될 수 있다.
로봇 청소기는 사용자가 청소를 직접 수행할 필요가 없다는 점, 작동 모드 및 작동 시간 등을 임의로 설정할 수 있다는 점 등 다양한 편의를 제공한다. 이에, 최근에는 로봇 청소기에 대한 수요가 증가하고 있다.
로봇 청소기는 기 설정된 방법에 따라 실내를 주행하며, 바닥에 존재하는 먼지나 소형 쓰레기 등을 흡입한다. 이를 위해, 로봇 청소기는 홉입력을 형성하는 모터, 흡입된 먼지나 소형 쓰레기를 저장하는 먼지통 및 먼지통에 함께 흡입된 공기를 정화 및 배출하는 필터 등을 포함한다.
로봇 청소기가 수집하는 쓰레기는 여러 가지 형태일 수 있다. 일 예로, 상기 쓰레기에는 인체에서 탈락된 머리카락, 옷 등에서 분리된 섬유 가닥 등이 포함될 수 있다.
1인 가구 등 가정을 구성하는 구성원의 수가 감소되는 추세에 따라, 반려 동물을 기르는 가정이 증가되고 있다. 상기의 경우, 그런데, 반려 동물은 인간에 비해 털(fur)이 많고 잘 빠진다.
상기한 머리카락, 섬유 가닥 또는 반려 동물의 털 등의 쓰레기는 정전기적 인력에 의해 표면이 거친 물체에 쉽게 점착되는 성질이 있다. 동시에, 상기 쓰레기들은 점착된 물체의 표면에서 쉽게 분리되지 않는 성질이 있다.
따라서, 일상 생활에 있어서, 상기 쓰레기들이 카펫 또는 러그 등의 섬유 소재의 물체의 표면에 점착된 경우, 이를 분리하기 쉽지 않다. 가사, 로봇 청소기가 카펫 또는 러그 등의 표면을 주행하며 상기 쓰레기들을 포집한 경우에도, 로봇 청소기에서 상기 쓰레기들을 분리하기 어렵다.
이에 따라, 사용자의 편의성이 저하될 뿐만 아니라, 로봇 청소기에 점착된 상기 쓰레기에 의해 로봇 청소기가 오작동되거나 손상될 염려 또한 존재한다.
한국등록특허문헌 제10-1981827호는 진공 청소기의 노즐용 청소 장치를 개시한다. 보다 구체적으로, 진공 청소기 노즐을 수용하는 소켓과, 회전 가능 부재가 회전하는 동안 이에 얽힌 물품들을 제거하기 위해 소켓 내에 배치되는 청소 부재를 포함하는 진공 청소기의 노즐용 청소 장치를 개시한다.
그런데, 이러한 유형의 진공 청소기의 노즐용 청소 장치는 진공 청소기를 충전하는 충전 스탠드 내에 배치된다. 따라서, 사용자가 진공 청소기의 사용을 완료한 후, 충전 스탠드에 안착시킨 후, 재차 진공 청소기를 작동시켜야 하는 불편이 있다.
한국공개특허문헌 제10-2020-0028580호는 털을 흡입하여 제거가 가능한 애완동물용 빗 및 이를 포함하는 진공청소기를 개시한다. 구체적으로, 몸체 케이스의 내부에 구비되어 애완동물의 털을 빗질하는 롤빗부 및 롤빗부에 끼어 있는 털을 제거하는 갈퀴부를 포함하는 애완동물용 빗 및 이를 포함하는 진공청소기를 개시한다.
그런데, 이러한 유형의 애완동물용 빗 및 이를 포함하는 진공청소기는 그 용도로 인해 로봇 청소기나 대형 청소기가 아닌 핸디(handy) 타입의 청소기에만 적용이 가능하다는 한계가 있다.
또한, 롤빗부 및 갈퀴부가 모두 갈퀴 형상으로 구비되는 바, 각 갈퀴에 엉킨 털 등을 제거하기 난해하다는 한계 또한 존재한다.
한국등록특허문헌 제10-1981827호 (2019.05.23.)
한국공개특허문헌 제10-2020-0028580호 (2020.04.08.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
먼저, 실내 등에 산개 되어 있는 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 용이하게 수집할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 수집된 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 용이하게 포집할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 수집된 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 용이하게 배출할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 수집하기 위해 구비되는 부재에 의해 로봇 청소기의 주행이 방해되지 않는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 부재에 동력을 제공하는 구성 요소의 개수를 최소화할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 부재의 구조를 간명화 할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하면서도, 다른 형태의 로봇 청소기에 적용될 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시; 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및 상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되는 탈거 부재를 포함하며, 상기 탈거 부재는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 각각 상기 탈거 부재에 부분적으로 접촉되며, 서로 다른 방향으로 회전되는 노즐부를 제공한다.
또한, 상기 노즐부의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고, 상기 탈거 부재는, 그 단면이, 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 노즐부의 상기 탈거 부재의 단면은, 그 중심이 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시의 중심축 상에 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 곡률과 같은 곡률로 형성될 수 있다.
또한, 상기 노즐부의 상기 탈거 부재는, 상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및 상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐부의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는 각각 상기 일 방향으로 연장되는 원통 형상이고, 상기 제1 브러시는, 상기 제1 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재; 및 상기 제1 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제1 노출부를 포함하고, 상기 제2 브러시는, 상기 제2 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제2 점착 부재; 및 상기 제2 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제2 노출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐부의 상기 탈거 부재는, 상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 상대적으로 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 노즐부는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나의 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시의 회전과 관련된 정보를 감지하는 센서부를 포함하며, 상기 센서부는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체; 및 상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향을 감지하는 감지 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐부는, 상기 센서부와 통전 가능하게 연결되어, 감지된 상기 정보를 전달받는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 전달된 상기 정보를 이용하여, 상기 어느 하나의 브러시의 회전에 대한 회전 정보를 연산하는 회전 정보 연산 모듈; 상기 회전 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하는 작동 정보 연산 모듈; 및 상기 작동 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 작동 정보를 이용하여 상기 동력부의 작동을 제어하는 동력부 제어 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐부는, 상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어; 상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 몸체부; 상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 내부에 공간이 형성된 먼지통; 상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 그 내부 공간이 상기 먼지통의 상기 공간과 연통되는 노즐 하우징; 및 상기 노즐 하우징에 회전 가능하게 수용되며, 상기 노즐 하우징의 외부에 부분적으로 노출되는 노즐부를 포함하며, 상기 노즐부는, 상기 노즐 하우징에 결합되는 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시; 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및 상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되는 탈거 부재를 포함하며, 상기 탈거 부재는, 상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및 상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함하고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고, 상기 탈거 부재는, 그 단면이 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되되, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 상기 단면의 상기 소정의 곡률과 같은 곡률로 형성되어, 상기 제1 탈거 부재 및 상기 제2 탈거 부재는, 상기 제1 브러시의 외주 및 상기 제2 브러시의 외주를 각각 부분적으로 감쌀 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 외주를 부분적으로 둘러싸고, 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재를 각각 포함하고, 상기 탈거 부재는, 상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체; 상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향에 대한 정보를 감지하는 감지 유닛; 및 상기 감지 유닛과 통전 가능하게 연결되어 감지된 상기 정보를 전달받고, 전달된 상기 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하며, 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기는, 상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어; 상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, (a) 센서부가 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계; (b) 제어부가 감지된 상기 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계; (c) 제어부가 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계; (d) 제어부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 동력부를 제어하는 단계; 및 (e) 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 동력부가 상기 브러시 및 상기 브러시에 결합된 자성체를 회전시키는 단계; (a2) 감지 유닛이 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 감지하는 단계; 및 (a3) 상기 감지 유닛이 감지된 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 상기 제어부에 전달하는 단계를 포함하며, 상기 브러시의 회전에 대한 정보는, 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 상기 회전 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (b) 단계는, (b1) 회전 정보 연산 모듈이 감지된 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 전달받는 단계; (b2) 상기 회전 정보 연산 모듈이 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 기 설정된 기준 회전 정보와 비교하여 상기 회전 정보를 연산하는 단계; 및 (b3) 상기 회전 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 작동 정보 연산 모듈에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (c) 단계는, (c1) 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 전달받는 단계; (c2) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 상기 작동 정보를 연산하는 단계; 및 (c3) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 동력부 제어 모듈에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (d) 단계는, (d1) 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 전달받는 단계; 및 (d2) 상기 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 회전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (e) 단계는, (e1) 상기 동력부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계; (e2) 상기 동력부에 결합된 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계; 및 (e3) 상기 센서부가 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.
먼저, 노즐부에는 제1 브러시 및 제2 브러시가 구비된다. 제1 및 제2 브러시는 일 방향으로 연장되되, 그 외주에는 높은 거칠기를 갖는 펠트 등의 소재로 형성된 제1 및 제2 점착 부재가 각각 구비된다.
즉, 제1 및 제2 점착 부재는 제1 및 제2 브러시의 외주면의 일 부분을 구성한다. 제1 및 제2 브러시는 노즐 하우징의 외부에 부분적으로 노출된다.
로봇 청소기가 작동되면, 제1 및 제2 점착 부재는 청소 대상인 바닥면을 따라 구름 이동(rolling move)하게 된다. 제1 및 제2 점착 부재의 소재 및 그 형태의 특성에 의해, 바닥면에 체류하는 털 등의 쓰레기는 제1 및 제2 점착 부재에 쉽게 점착된다.
따라서, 로봇 청소기가 주행되며 지나간 영역에서 존재하던 털 등의 쓰레기가 용이하게 수집될 수 있다.
또한, 노즐부에는 탈거 부재가 구비된다. 탈거 부재는 제1 및 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 제1 및 제2 브러시와 접촉된다. 탈거 부재는 하부 프레임에, 브러시의 외주를 부분적으로 감싸게 배치된다.
제1 및 제2 브러시에 구비되는 제1 및 제2 점착 부재에 점착된 털 등의 쓰레기는, 탈거 부재와 접촉되며 분리되어 노즐 하우징의 내부 공간으로 탈락될 수 있다.
따라서, 수집된 털 등의 쓰레기가 별도의 작업 없이도 노즐 하우징 및 몸체부의 내부 공간을 거쳐 먼지통 내부에 용이하게 포집될 수 있다.
또한, 먼지통은 탈착 가능하게 몸체부에 결합된다. 먼지통의 내부 공간은 몸체부의 내부 공간과 연통된다. 상술한 과정을 통해, 바닥면에 산개되어 있던 털 등의 쓰레기는 수집된 후 먼지통으로 이동 및 수용된다.
따라서, 사용자는 먼지통만을 분리하여 수집된 털 등의 쓰레기를 용이하게 배출할 수 있다.
또한, 제1 브러시와 제2 브러시는 서로 다른 방향으로 회전된다. 제1 브러시와 제2 브러시는 서로 다른 방향으로 교번적으로 반복하여 회전될 수 있다.
구체적으로, 제1 및 제2 브러시 중 어느 하나 이상의 브러시에 인접하게 센서부가 구비된다. 센서부는 제1 및 제2 브러시와 함께 회전되는 자성체 및 자성체의 회전에 의해 형성되는 자기장을 감지하는 감지 유닛을 포함한다.
센서부가 감지한 정보는 제어부에 전달된다. 제어부는 감지된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산한다. 제어부는 연산된 회전 정보에 따라 동력부 및 이에 따른 제1 및 제2 브러시의 작동을 제어하기 위한 작동 정보를 연산한다.
일 예로, 제어부는 제1 및 제2 브러시에 각각 구비되는 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재 중 어느 하나의 일측 단부가 탈거 부재의 일측 단부와 접촉된 후, 상기 어느 하나의 타측 단부가 탈거 부재의 타측 단부와 접촉되었는지 여부를 연산한다.
연산 결과에 따라, 제어부는 현재 회전 방향을 유지하거나 회전 방향을 변경하는 작동 정보를 연산한다. 이에 따라, 제1 및 제2 브러시는 서로 반대 방향으로 회전되되, 시계 방향 또는 반 시계 방향을 따라 교번적으로 회전되도록 제어된다.
따라서, 제1 및 제2 브러시 중 어느 하나의 브러시는 로봇 청소기가 주행하는 방향을 따라 회전된다. 이에 따라, 점착된 털 등의 쓰레기를 분리하기 위한 브러시가 작동되는 경우에도, 로봇 청소기의 주행이 방해받지 않을 수 있다.
또한, 제1 및 제2 브러시에는 메인 기어 및 서브 기어가 결합된다. 메인 기어는 동력부 및 서브 기어와 기어 결합된다. 서브 기어는 메인 기어 및 지지부의 내주에 형성된 치형부와 기어 결합된다.
동력부가 작동되면, 서브 기어 및 이에 기어 결합된 메인 기어가 함께 회전된다. 이때, 메인 기어에 결합된 제1 및 제2 브러시 또한 함께 회전된다.
따라서, 단수 개의 동력부에 의해 서브 기어가 회전되면, 다양한 결합에 의해 메인 기어 및 이에 결합된 제1 및 제2 브러시 또한 회전될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 브러시를 회전시키기 위해 요구되는 동력원의 개수가 최소화될 수 있다.
더 나아가, 상술한 구성을 통해 제1 및 제2 브러시가 단일의 동력부에 의해 동시에 회전될 수 있다. 따라서, 노즐부의 구성을 간명하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 노즐부를 수용하는 노즐 하우징은 탈착 가능하게 몸체부에 결합된다. 따라서, 노즐 하우징을 몸체부에서 분리하여 다른 로봇 청소기의 몸체부에 결합하는 것만으로도, 상술한 효과들이 달성될 수 있다.
이에 따라, 노즐부의 범용성이 향상될 수 있다. 또한, 사용자는 로봇 청소기 전체를 구매하지 않고도 노즐부만을 별도로 구매하여 기존에 사용하던 로봇 청소기에 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇 청소기를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 로봇 청소기를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 1의 로봇 청소기를 도시하는 저면도이다.
도 5는 도 1의 로봇 청소기를 도시하는 부분 절개 측면도이다.
도 6은 도 1의 로봇 청소기에 구비되는 노즐부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 노즐부를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6의 노즐부를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 6의 노즐부를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 도 6의 노즐부를 도시하는 부분 절개 사시도이다.
도 13 및 도 14는 도 6의 노즐부를 도시하는 부분 절개 측면도이다.
도 15 및 도 16은 도 6의 노즐부의 작동 과정을 도시하는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 구현하기 위한 구성을 도시하는 블록도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 19는 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S100 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 20은 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S200 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 21은 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S300 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 22는 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S400 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 23은 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S500 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기에 의해 털 등의 쓰레기가 수집되는 과정을 도시하는 개념도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부 및 이를 포함하는 로봇 청소기를 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
1. 용어의 정의
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 설명에서 사용되는 "먼지(dust)"라는 용어는 실내 등 로봇 청소기가 작동되는 환경에 존재하는 미세한 크기의 티끌, 분진 등을 의미한다.
이하의 설명에서 사용되는 "소형 쓰레기"라는 용어는 먼지보다는 크되, 로봇 청소기에 의해 수집될 수 있는 크기의 쓰레기를 의미한다.
이하의 설명에서 사용되는 "털(fur)"이라는 용어는 인간을 포함한 동물 등에서 탈락된 가느다란 실 모양의 물질을 의미한다. 상기 털은, 인간의 신체에서 탈락된 체모, 모발 또는 동물의 신체에서 탈락된 체모 등일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "섬유(fiber)"라는 용어는 상기 털을 제외한 가느다란 실 모양의 임의의 물질을 의미한다. 일 실시 예에서, 섬유는 의류, 침구류, 가구류 및 잡화류 등에서 탈락된 물질일 수 있다.
이하의 설명에서는, 털과 섬유를 "털(F) 등"의 용어로 통칭하여 사용하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 "전방 측", "후방 측", "좌측", "우측", "상측" 및 "하측"이라는 용어는 도 1에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 구성의 설명
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)는 몸체부(10), 주행부(20), 먼지통(30), 외부 센서부(40), 노즐 하우징(50) 및 노즐부(60)를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 각 구성을 설명하되, 노즐부(60)는 별항으로 설명한다.
(1) 몸체부(10)의 설명
몸체부(10)는 로봇 청소기(1)의 외형을 형성한다. 몸체부(10)는 내부에 수용된 공간에 로봇 청소기(1)가 청소 작업을 수행하기 위한 구성 요소를 수용할 수 있다.
몸체부(10)는 로봇 청소기(1)가 주행되는 영역, 예를 들어 실내에 구비되는 다양한 장애물과 충돌될 수 있다. 따라서, 몸체부(10)는 충돌에 의한 손상이 방지되도록 고강성의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 몸체부(10)는 경량의 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 로봇 청소기(1)의 주행에 요구되는 전력을 감소시키기 위함이다.
일 실시 예에서, 몸체부(10)는 강화 플라스틱 등의 합성 수지로 형성될 수 있다.
몸체부(10)의 외부에는 사용자 인터페이스(User Interface)가 구비될 수 있다. 사용자는 상기 사용자 인터페이스를 조작하여 로봇 청소기(1)의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 상기 사용자 인터페이스는 로봇 청소기(1) 및 로봇 청소기(1)가 주행되는 영역의 상태에 대한 정보를 표시할 수 있다.
몸체부(10)의 내부 공간은 외부와 연통될 수 있다. 로봇 청소기(1)가 주행되며 포집된 공기 또는 소형 쓰레기는 몸체부(10)의 내부 공간을 지나 탈착 가능하게 결합되는 먼지통(30)에 유입될 수 있다. 또한, 먼지 또는 소형 쓰레기와 함께 유입된 공기는 몸체부(10)의 외부로 배출될 수 있다.
몸체부(10)에는 다양한 센서가 구비될 수 있다. 즉, 몸체부(10)에는 후술될 외부 센서부(40) 외에도, 바닥면(G)의 기울기를 감지하기 위한 자이로(gyro) 센서 등이 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 몸체부(10)는 원형의 단면을 갖고, 상하 방향으로 소정의 높이를 갖는 원판 형으로 구비된다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)가 주행될 때 다양한 장애물과 충돌되는 경우, 몸체부(10)는 다양한 방향으로 회전 및 주행될 수 있다.
몸체부(10)에는 노즐 하우징(50) 및 노즐 하우징(50)에 수용되는 노즐부(60)가 탈착 가능하게 결합된다. 노즐 하우징(50)의 내부 공간은 몸체부(10)의 내부 공간 및 먼지통(30)과 연통될 수 있다.
이에 따라, 노즐부(60)에 의해 수집된 털 등의 쓰레기(H)는 몸체부(10)의 내부 공간을 거쳐 먼지통(30)에 유입 및 포집될 수 있다.
몸체부(10)의 하측에는 주행부(20)가 회전 가능하게 결합된다.
주행부(20)는 로봇 청소기(1)가 이동되기 위한 동력을 제공한다. 또한, 주행부(20)는 로봇 청소기(1)가 회전되어 주행 방향을 변경할 수 있게 한다.
주행부(20)는 로봇 청소기(1)의 하측에 위치된다. 주행부(20)는 몸체부(10)의 하측에 회전 가능하게 결합된다.
주행부(20)는 회전되어 전진 또는 후진될 수 있는 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주행부(20)는 휠(wheel)의 형태로 구비된다.
주행부(20)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주행부(20)는 몸체부(10)의 하측에서 좌측 및 우측에 각각 구비된다. 각 측에 위치되는 각 주행부(20)의 회전 속도 및 회전 방향은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
이에 따라, 로봇 청소기(1)는 전진, 후진, 좌회전 또는 우회전될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 주행부(20)는 동력 장치(미도시)와 결합될 수 있다. 동력 장치(미도시)는 전기적인 신호를 인가받아 주행부(20)를 회전시키는 모터(motor)의 형태로 구비될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 동력 장치(미도시)는 복수 개 구비되어, 복수 개의 주행부(20)에 각각 결합될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 주행부(20)가 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
먼지통(30)은 로봇 청소기(1)가 주행되며 수집한 쓰레기를 저장한다. 일 실시 예에서, 먼지통(30)에는 털 등의 쓰레기(H)가 수용될 수 있다.
먼지통(30)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간은 몸체부(10)의 내부에 형성된 공간과 연통된다. 노즐부(60)를 통해 수집된 쓰레기는 몸체부(10)의 내부에 형성된 공간을 통과하여 먼지통(30)의 내부로 진입될 수 있다.
먼지통(30)은 몸체부(10)에 탈착 가능하게 결합된다. 사용자는 먼지통(30)을 몸체부(10)에서 탈거하여 먼지통(30)의 내부에 수용된 쓰레기를 용이하게 제거할 수 있다.
먼지통(30)은 투명한 소재로 형성될 수 있다. 먼지통(30)의 내부에 수용된 쓰레기의 양을 사용자가 시각적으로 인지하여 쓰레기 배출 시점을 용이하게 판단할 수 있게 하기 위함이다.
대안적으로, 먼지통(30)에는 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 센서(미도시)는 먼지통(30)의 내부 공간에 수용된 쓰레기의 질량 또는 부피 등을 감지할 수 있다. 감지된 질량 또는 부피는 사용자에게 시각화 정보 또는 청각화 정보 등의 형태로 전달되어, 사용자가 쓰레기 배출 시점을 용이하게 인지할 수 있다.
외부 센서부(40)는 로봇 청소기(1)가 주행되는 경로에 대한 정보를 감지한다.
외부 센서부(40)는 로봇 청소기(1)가 주행 예정인 방향에 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 센서부(40)는 몸체부(10)의 전방 측에 위치되어, 로봇 청소기(1)의 전방 측의 환경에 대한 정보를 감지할 수 있다.
외부 센서부(40)는 로봇 청소기(1)가 주행되는, 또는 주행될 경로의 환경에 대한 정보를 감지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 센서부(40)는 이미지 정보를 감지할 수 있는 카메라로 구비된다.
도시되지는 않았으나, 외부 센서부(40)는 장애물과의 거리 등을 감지하기 위한 적외선 센서 등을 더 포함할 수 있다.
외부 센서부(40)의 하측, 즉 몸체부(10)의 전방의 하측에는 노즐 하우징(50)이 탈착 가능하게 결합된다.
노즐 하우징(50)은 노즐부(60)를 수용한다. 로봇 청소기(1)가 주행됨에 따라, 노즐부(60)에 의해 수집된 쓰레기, 특히 털 등의 쓰레기(H)는 노즐 하우징(50)을 통해 몸체부(10) 내부의 공간 및 먼지통(30)으로 유입될 수 있다.
노즐 하우징(50)은 몸체부(10)의 전방의 하측에 위치된다. 주행부(20)가 회전되면, 노즐 하우징(50)의 하측은 바닥면(G)과 접촉되거나 소정 거리만큼 이격되어 몸체부(10)와 함께 이동될 수 있다.
노즐 하우징(50)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 노즐부(60)가 수용된다. 후술될 바와 같이, 노즐부(60)는 프레임(100), 프레임(100)에 회전 가능하게 결합되는 브러시(200) 및 탈거 부재(300)를 포함한다. 노즐부(60)의 브러시(200) 및 탈거 부재(300)는 노즐 하우징(50)의 내부 공간에서 회전될 수 있다.
노즐 하우징(50)은 몸체부(10)에 탈착 가능하게 결합된다. 노즐 하우징(50)과 몸체부(10)가 결합되면, 노즐 하우징(50)의 내부 공간은 몸체부(10)의 내부 공간이 연통된다. 이에 따라, 노즐 하우징(50)의 내부 공간이 먼지통(30)과 연통될 수 있다.
노즐 하우징(50)은 몸체부(10)와 결합되어 함께 이동되며, 내부에 노즐부(60)를 수용할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 노즐 하우징(50)은 좌우 방향으로 길게 연장되고, 전후 방향의 경사각이 다르게 상측으로 돌출된 다각기둥 형상이다.
노즐 하우징(50)은 로봇 청소기(1)가 주행되는 영역, 예를 들어 실내에 구비되는 다양한 장애물과 충돌될 수 있다. 노즐 하우징(50)이 몸체부(10)의 외측에 노출되게 몸체부(10)와 결합됨에 기인한다. 따라서, 노즐 하우징(50)은 충돌에 의한 손상이 방지되도록 고강성의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 노즐 하우징(50)은 경량의 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 로봇 청소기(1)의 주행에 요구되는 전력을 감소시키기 위함이다.
일 실시 예에서, 노즐 하우징(50)은 강화 플라스틱 등의 합성 수지로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 노즐 하우징(50)은 외부 하우징(51), 내부 하우징(52) 및 연통부(53)를 포함한다.
외부 하우징(51)은 노즐 하우징(50)의 외측을 형성한다. 외부 하우징(51)은 노즐 하우징(50)의 외부로 노출된다.
외부 하우징(51)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간에는 내부 하우징(52) 및 내부 하우징(52)의 내부에 수용되는 노즐부(60)가 수용된다. 상기 공간은 몸체부(10)의 내부에 형성된 공간과 연통된다. 상기 연통은 연통부(53)에 의해 달성된다.
외부 하우징(51)의 내부에는 내부 하우징(52)이 위치된다.
내부 하우징(52)은 노즐 하우징(50)의 내측을 형성한다. 내부 하우징(52)은 외부로 노출되지 않는다.
내부 하우징(52)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 노즐부(60)가 수용된다. 노즐부(60)의 브러시(200) 및 탈거 부재(300)는 내부 하우징(52)에 수용된 상태에서 회전될 수 있다.
내부 하우징(52)에는 노즐부(60)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 내부 하우징(52)에는 노즐부(60)의 프레임(100)이 결합될 수 있다.
내부 하우징(52)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측에는 개구부가 형성된다. 내부 하우징(52)에 수용된 노즐부(60)는 상기 개구부를 통해 내부 하우징(52)의 외측으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)가 주행되면 노즐부(60)에 의해 바닥면(G)에 위치되는 다양한 형태의 쓰레기가 수집될 수 있다.
내부 하우징(52)의 내부에 형성되는 상기 공간은 연통부(53)와 연통된다. 노즐부(60)에 의해 수집된 다양한 형태의 쓰레기는 연통부(53)를 통과하여 몸체부(10)의 내부 공간 및 먼지통(30)으로 유입될 수 있다.
연통부(53)는 외부 하우징(51)의 내부 공간 및 내부 하우징(52)의 내부 공간과 몸체부(10)의 내부 공간을 연통한다.
연통부(53)는 외부 하우징(51)에 위치될 수 있다. 연통부(53)는 몸체부(10)를 향하는 일측, 도시된 실시 예에서 후방의 상측에 위치된다.
연통부(53)는 몸체부(10)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 결합에 의해, 노즐 하우징(50)과 몸체부(10)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
3. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)의 설명
다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)는 노즐부(60)를 포함한다.
노즐부(60)는 로봇 청소기(1)가 작동됨에 따라 회전되어, 노즐부(60)가 노출된 영역의 바닥면(G)에 위치되는 다양한 형태의 쓰레기를 수집한다.
노즐부(60)는 로봇 청소기(1)가 이동됨에 따라 함께 이동될 수 있다. 이에 따라, 노즐부(60)는 다양한 영역의 쓰레기를 수집할 수 있다.
노즐부(60)는 노즐 하우징(50)의 내부에 수용되어, 바닥면(G)을 향해 노출될 수 있다. 로봇 청소기(1)가 주행되면, 노즐부(60)는 바닥면(G)에 접촉 또는 소정 거리만큼 이격되어 주행된다.
노즐부(60)는 회전될 수 있다. 이에 따라, 바닥면(G)에 위치되는 다양한 형태의 쓰레기가 노즐부(60)에 의해 포집되어 노즐 하우징(50)을 거쳐, 먼지통(30)에 포집될 수 있다.
본 명세서에서는, 노즐부(60)가 회전되어 털 등의 쓰레기(H)를 수집함을 전제하여 설명한다.
(1) 노즐부(60)의 구성 요소의 설명
이하, 도 6 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)의 구성 요소를 상세하게 설명한다.
도시된 실시 예에서, 노즐부(60)는 프레임(100), 브러시(200), 탈거 부재(300), 기어부(400), 동력부(500), 센서부(600) 및 제어부(700)를 포함한다.
프레임(100)은 노즐부(60)가 노즐 하우징(50)과 결합되는 부분이다. 또한, 프레임(100)은 브러시(200) 및 탈거 부재(300)를 회전 가능하게 지지한다.
프레임(100)은 경량이면서도 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 프레임(100)은 강화 플라스틱 등의 합성 수지 소재로 형성될 수 있다.
프레임(100)은 노즐부(60)의 외형의 일부를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 프레임(100)은 노즐부(60) 하측, 좌측 및 우측을 형성한다.
도시된 실시 예에서, 프레임(100)은 하부 프레임(110) 및 측면 프레임(120)을 포함한다.
하부 프레임(110)은 프레임(100)의 하측을 형성한다. 하부 프레임(110)은 브러시(200)의 하측을 부분적으로 둘러싼다.
하부 프레임(110)은 브러시(200)의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 좌우 방향으로 연장 형성되는 원통 형상인 바, 하부 프레임(110) 또한 좌우 방향으로 연장 형성된 판형으로 구비될 수 있다.
하부 프레임(110)의 내부에는 개구부가 형성된다. 상기 개구부는 하부 프레임(110)의 상부와 하부에 관통 형성될 수 있다. 브러시(200)의 일부, 도시된 실시 예에서 하측의 일부는 상기 개구부를 통해 하부 프레임(110)의 하측으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)는 노즐 하우징(50)의 외부로 노출될 수 있다.
하부 프레임(110)은 탈거 부재 결합 면(111)을 포함한다.
탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리하기 위한 탈거 부재(300)가 구비되는 부분이다.
탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)를 부분적으로 지지할 수 있다. 즉, 브러시(200)는 탈거 부재 결합 면(111)에 접촉된 상태에서 회전될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈거 부재(300)에 의해 효과적으로 분리될 수 있다.
탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)의 내측에 형성된다. 구체적으로, 탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)의 내측에, 브러시(200)를 마주하는 위치에 형성된다.
도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 탈거 부재 결합 면(111)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 탈거 부재 결합 면(111)은 복수 개의 브러시(200)를 각각 브러시(200)의 연장 방향과 다른 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측에서 감싸게 배치된다.
탈거 부재 결합 면(111)은 라운드지게 형성될 수 있다. 탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 볼록하게 형성된다.
이때, 탈거 부재 결합 면(111)의 곡률은 브러시(200)의 외주의 곡률에 대응되게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 탈거 부재 결합 면(111)의 중심은 브러시(200)의 중심축 상에 위치될 수 있다.
탈거 부재 결합 면(111)은 원호 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 탈거 부재 결합 면(111)은 그 중심이 브러시(200)의 중심축 상에 위치되고, 그 중심각이 예각인 원호 형상일 수 있다.
탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)를 마주하는 하부 프레임(110)의 일 면에서, 브러시(200)에 반대되는 방향으로 함몰 형성될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)와 탈거 부재 결합 면(111) 사이에는 탈거 부재(300)가 결합될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)의 중심축에 대해 상대적으로 하측에 위치될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)는 탈거 부재(300)에 쓸려 용이하게 분리될 수 있다.
탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)이 연장되는 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)의 연장 길이만큼 연장될 수 있다. 달리 표현하면, 탈거 부재 결합 면(111)이 연장되는 방향의 각 단부는, 하부 프레임(110)이 연장되는 각 방향의 단부와 전후 방향으로 겹쳐질 수 있다.
하부 프레임(110)이 연장되는 양 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부에는 각각 측면 프레임(120)이 위치된다.
측면 프레임(120)은 프레임(100)의 길이 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 각 단부를 형성한다. 측면 프레임(120)은 브러시(200)가 연장되는 각 방향의 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부와 각각 결합된다.
측면 프레임(120) 중 어느 하나, 도시된 실시 예에서 우측에 위치되는 측면 프레임(120)에는 상기 길이 방향으로 관통공이 형성될 수 있다. 상기 관통공에는 기어부(400)를 회전시키기 위한 동력부(500)가 관통 결합될 수 있다.
측면 프레임(120)에는 브러시(200) 및 탈거 부재(300)가 회전 가능하게 결합된다. 즉, 측면 프레임(120)은 브러시(200) 및 탈거 부재(300)의 회전과 무관하게 회전되지 않는다.
측면 프레임(120)은 노즐 하우징(50)의 내부 공간의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 측면 프레임(120)은 상측 단부가 상측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성된 판형으로 구비된다.
브러시(200)는 회전되어 바닥면(G)에 체류하는 다양한 형태의 쓰레기를 수집한다.
브러시(200)는 프레임(100)에 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로, 브러시(200)는 복수 개의 측면 프레임(120)에 의해 그 양측 단부가 회전 가능하게 지지된다.
브러시(200)는 일 방향으로 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 좌우 방향으로 연장 형성된다. 상기 연장 방향이 노즐 하우징(50)의 연장 방향과 같음이 이해될 것이다.
따라서, 로봇 청소기(1)가 전진될 때, 브러시(200)가 쓸고 가는 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)의 청소 효율이 향상될 수 있다.
브러시(200)는 측면 프레임(120) 사이에서 회전될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 그 단면이 원형이고 좌우 방향으로 연장 형성되는 원통 형상이다.
상기 실시 예에서, 브러시(200)의 회전이 진행되더라도 브러시(200)의 단면의 중심과 외주 사이의 거리가 일정하게 유지될 수 있어 효율적인 청소 작업이 수행될 수 있다.
브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부는 각각 측면 프레임(120)과 회전 가능하게 결합된다.
브러시(200)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측은 하부 프레임(110)의 외측에 부분적으로 노출된다. 상기 노출된 부분을 통해, 바닥면(G)에 위치되는 털 등의 쓰레기(H)가 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착될 수 있다.
브러시(200)는 하부 프레임(110)에 의해 지지된다. 또한, 브러시(200)는 탈거 부재(300)에 부분적으로 지지된다. 일 실시 예에서, 브러시(200)는 탈거 부재(300)에 접촉된 상태에서 회전될 수 있다.
이에 따라, 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈거 부재(300)에 의해 효과적으로 분리될 수 있다.
브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부 중 어느 하나 이상에는 센서부(600)(도 16 참조)가 구비된다. 센서부(600)는 브러시(200)의 회전 방향 및 회전 각도 등 회전과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부의 외주, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부에는 메인 기어(410)가 결합된다. 메인 기어(410)는 브러시(200)의 외주에 인접하게 위치되는 서브 기어(420)와 각각 기어 결합된다.
이에 따라, 동력부(500)가 작동되면, 복수 개의 브러시(200)가 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다. 결과적으로, 단일의 동력부(500)에 의해 복수 개의 브러시(200)가 작동될 수 있다.
브러시(200)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 브러시(200)는 각각 하부 프레임(110)의 서로 다른 위치에 구비되어, 측면 프레임(120)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 후방 측에 위치되는 제1 브러시(200a) 및 전방 측에 위치되는 제2 브러시(200b)를 포함한다.
제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 이격되어 배치된다. 도시된 실시 예에서, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 후방 측에 위치되는 탈거 부재 결합 면(111) 및 제1 탈거 부재(300a)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다.
제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 독립적으로 회전될 수 있다. 즉, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 그 회전 방향 및 회전 속도가 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 반대 방향으로 회전될 수 있다. 상기 차이는 후술될 기어부(400)의 조정에 의해 달성된다.
이에 따라, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시가 바닥면(G)에 존재하는 털 등의 쓰레기(H)를 점착하는 동안, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 다른 하나의 브러시는 기 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리한다.
제1 브러시(200a)는 제1 메인 기어(411)와 결합된다. 제2 브러시(200b)는 제2 메인 기어(412)와 결합된다. 후술될 바와 같이, 제1 메인 기어(411) 및 제2 메인 기어(412)는 제2 서브 기어(422) 및 제1 서브 기어(421)와 각각 기어 결합된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
브러시(200)는 경량이면서도 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 브러시(200)는 강화 플라스틱 등의 합성 수지 소재로 형성될 수 있다.
브러시(200)는 점착 부재(210) 및 노출부(220)를 포함한다.
점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주면의 일부를 형성한다. 달리 표현하면, 점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주면의 일부를 감싸게 브러시(200)에 구비된다.
도시된 실시 예에서, 점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주면의 절반 이상을 감싸게 형성된다. 이때, 브러시(200)의 외주면 중 점착 부재(210)가 감싸지 않는 부분은 노출부(220)로 정의될 수 있다. 점착 부재(210)의 면적은 노출부(220)의 면적이 탈거 부재(300)의 면적보다 크도록 형성될 수 있다.
즉, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주를 따라 소정의 길이를 갖게 형성된다. 이때, 브러시(200)의 외주 중 점착 부재(210)에 덮이지 않은 부분의 원주 방향의 길이는, 탈거 부재(300)의 원주 방향의 길이보다 크게 형성될 수 있다.
점착 부재(210)는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성될 수 있다. 바닥면(G)에 체류되는 털 등의 쓰레기(H)를 마찰력 및 정전기적 인력에 의해 용이하게 수집하기 위함이다.
또한, 점착 부재(210)는 소정의 점착력을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 바닥면(G)에 체류되는 털 등의 쓰레기(H)를 가압하여 점착함으로써 용이하게 수집하기 위함이다.
일 실시 예에서, 점착 부재(210)는 펠트(felt), 혼방, 아마(linen), 강모(bristle) 등의 섬유 소재로 형성될 수 있다. 대안적으로, 점착 부재(210)는 고무, 라텍스, 아크릴 등의 소재로 형성될 수 있다.
이때, 점착 부재(210)가 외부로 노출되는 방향, 도시된 실시 예에서 브러시(200)의 중심에 대해 방사상 외측을 향하는 방향의 면의 거칠기가 상대적으로 더 높게 형성되는 것이 바람직하다.
브러시(200) 및 이에 구비된 점착 부재(210)가 회전됨에 따라, 바닥면(G)에 위치되는 털 등의 쓰레기(H)가 점착 부재(210)에 점착될 수 있다. 점착된 털 등의 쓰레기(H)는 브러시(200) 및 점착 부재(210)와 함께 회전된 후, 탈거 부재(300)에 의해 분리될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
점착 부재(210)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 점착 부재(210)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 구비될 수 있다. 즉, 복수 개의 점착 부재(210)는 복수 개의 브러시(200)의 외주를 각각 감싸게 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 점착 부재(210)는 제1 브러시(200a)에 구비되는 제1 점착 부재(211) 및 제2 브러시(200b)에 구비되는 제2 점착 부재(212)를 포함한다.
제1 점착 부재(211)는 제1 브러시(200a)의 외주를 감싸게 형성된다. 제1 브러시(200a)가 회전됨에 따라, 제1 점착 부재(211)는 제1 탈거 부재(300a)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 제1 점착 부재(211)가 제1 탈거 부재(300a)와 접촉되면, 제1 점착 부재(211)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리될 수 있다.
제2 점착 부재(212)는 제2 브러시(200b)의 외주를 감싸게 형성된다. 제2 브러시(200b)가 회전됨에 따라, 제2 점착 부재(212)는 제2 탈거 부재(300b)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 제2 점착 부재(212)가 제2 탈거 부재(300b)와 접촉되면, 제2 점착 부재(212)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리될 수 있다.
노출부(220)는 브러시(200)의 외주 중, 점착 부재(210)가 덮는 일부를 제외한 나머지 일부분으로 정의된다. 즉, 노출부(220)는 브러시(200)의 외주 중 외부로 직접 노출되는 부분이다.
따라서, 노출부(220)는 그 중심이 브러시(200)의 중심축 상에 위치되고, 브러시(200)의 외주와 같은 곡률을 갖는 원호로 정의될 수 있다.
이에 따라, 점착 부재(210)가 연장되는 원주 방향의 일측 단부와, 노출부(220)가 연장되는 원주 방향의 일측 단부는 서로 연속된다. 마찬가지로, 점착 부재(210)가 연장되는 원주 방향의 타측 단부와, 노출부(220)가 연장되는 원주 방향의 타측 단부는 서로 연속된다.
후술될 바와 같이, 노출부(220)의 상기 일측 단부 또는 상기 타측 단부 중 어느 하나가 탈거 부재(300)의 일 단부에 인접할 때 동력부(500)가 일 방향으로 회전된다. 또한, 노출부(220)의 상기 일측 단부 및 상기 타측 단부 중 다른 하나가 탈거 부재(300)의 타 단부에 인접할 때 동력부(500)가 타 방향으로 회전된다.
이에 따라, 점착 부재(210)는 바닥면(G)에 위치되는 털 등의 쓰레기(H)를 점착하고, 탈거 부재(300)와 접촉되어 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
노출부(220)는 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 노출부(220)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 노출부(220)는 제1 브러시(200a)에 형성되는 제1 노출부(221) 및 제2 브러시(200b)에 형성되는 제2 노출부(222)를 포함한다.
제1 노출부(221) 및 제2 노출부(222)는 각각 제1 및 제2 브러시(200a, 200b)의 외주면 중 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212)가 구비되지 않은 부분으로 정의됨이 이해될 것이다.
브러시(200)의 외주에 인접하게 탈거 부재(300)가 구비된다.
탈거 부재(300)는 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 쓰레기, 특히 털 등의 쓰레기(H)를 점착 부재(210)에서 분리한다. 분리된 점착 부재(210)는 노즐 하우징(50)의 내부로 탈락되어, 연통부(53)를 통해 먼지통(30) 내부로 이동 및 포집될 수 있다.
탈거 부재(300)는 브러시(200)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 탈거 부재(300)는 하부 프레임(110)에 형성된 탈거 부재 결합 면(111)에 결합된다. 상술한 바 있는 탈거 부재 결합 면(111)의 위치에 따라, 탈거 부재(300) 또한 브러시(200)의 중심축에 비해 하측에 치우쳐 위치된다.
도시된 실시 예에서, 탈거 부재(300)는 브러시(200)의 방사상 외측에서, 브러시(200)의 전방의 하측에 위치된다. 탈거 부재(300)는 브러시(200)의 외주를 부분적으로 감싸게 배치된다.
탈거 부재(300)는 브러시(200)의 외주의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 원형의 단면을 갖는 원통 형상인 바, 탈거 부재(300)는 소정의 곡률을 갖는 호(arc) 형상의 단면으로 형성될 수 있다.
이때, 탈거 부재(300)의 중심은 브러시(200)의 중심축 상에 위치될 수 있다. 또한, 탈거 부재(300)의 곡률은 브러시(200)의 외주의 곡률과 같게 형성될 수 있다.
탈거 부재(300)는 브러시(200)와 같은 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장될 수 있다. 탈거 부재(300)는 그 연장 방향의 양측 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부가 각각 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다.
즉, 탈거 부재(300)는 하부 프레임(110) 또는 탈거 부재 결합 면(111)의 연장 길이만큼 연장될 수 있다. 달리 표현하면, 탈거 부재(300)가 연장되는 방향의 각 단부는, 하부 프레임(110) 또는 탈거 부재 결합 면(111)이 연장되는 방향의 각 단부와 전후 방향으로 겹쳐질 수 있다.
탈거 부재(300)는 점착 부재(210)보다 거칠기가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 점착 부재(210)와의 접촉에 의해, 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 보다 용이하게 분리되기 위함이다.
일 실시 예에서, 탈거 부재(300)는 융(cotton flannel) 소재로 형성될 수 있다.
탈거 부재(300)는 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212)와 서로 교번적으로 접촉 및 이격될 수 있다. 달리 표현하면, 특정 시점에서, 탈거 부재(300)는 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212) 중 어느 하나와 접촉되고, 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212) 중 다른 하나와는 이격된다.
이에 따라, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시가 털 등의 쓰레기(H)를 점착하는 동안, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 다른 하나의 브러시는 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리할 수 있다.
탈거 부재(300)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 탈거 부재(300)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 인접하게 위치된다. 복수 개의 탈거 부재(300)는 복수 개의 점착 부재(210)와 각각 이격되거나 접촉된다.
도시된 실시 예에서, 탈거 부재(300)는 제1 탈거 부재(300a) 및 제2 탈거 부재(300b)를 포함하여 두 개 구비된다. 제1 탈거 부재(300a)는 제1 브러시(200a)에 인접하게 위치되어, 제1 점착 부재(211)와 접촉되거나 이격된다. 제2 탈거 부재(300b)는 제2 브러시(200b)에 인접하게 위치되어, 제2 점착 부재(212)와 접촉되거나 이격된다.
기어부(400)는 동력부(500)의 회전을 브러시(200)에 전달한다. 또한, 기어부(400)는 복수 개의 브러시(200a, 200b)와 각각 결합되어, 회전력을 전달한다.
이에 따라, 복수 개의 브러시(200a, 200b)는 단일의 동력부(500)에 의해 모두 회전될 수 있다.
또한, 기어부(400)에 의해, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.
기어부(400)는 동력부(500)와 연결된다. 동력부(500)가 작동되면, 기어부(400)가 회전될 수 있다.
기어부(400)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 기어부(400)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부에 각각 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 기어부(400)는 두 개 구비되어, 브러시(200)의 좌측 단부 및 우측 단부에 각각 위치된다.
상기 실시 예에서, 기어부(400)는 브러시(200)의 좌측 단부 및 우측 단부와 각각 결합된다. 이에 따라, 브러시(200)와 기어부(400)는 일체로 회전될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 기어부(400)는 메인 기어(410) 및 서브 기어(420)를 포함한다.
메인 기어(410)는 브러시(200)와 결합된다. 메인 기어(410)는 브러시(200)와 함께 회전될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 메인 기어(410)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 양측 단부에서 브러시(200)와 결합된다.
메인 기어(410)는 브러시(200)와 함께 회전된다. 메인 기어(410)는 회전 가능하게 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다.
메인 기어(410)는 서브 기어(420)와 기어 결합(gear fit)된다. 메인 기어(410)는 서브 기어(420)와 기어 결합될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
메인 기어(410)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 메인 기어(410)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 결합되어, 각 브러시(200)와 함께 회전될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 메인 기어(410)는 제1 브러시(200a)와 결합되는 제1 메인 기어(411) 및 제2 브러시(200b)와 결합되는 제2 메인 기어(412)를 포함한다.
제1 메인 기어(411)는 제1 브러시(200a)가 연장되는 방향의 단부에 결합된다. 제1 메인 기어(411)는 복수 개 구비되어, 제1 브러시(200a)가 연장되는 방향의 양측 단부에 각각 결합된다.
제1 메인 기어(411)는 제2 서브 기어(422)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제1 메인 기어(411)는 제2 서브 기어(422)와 반대 방향으로 회전된다.
제2 메인 기어(412)는 제2 브러시(200b)가 연장되는 방향의 단부에 결합된다. 제2 메인 기어(412)는 복수 개 구비되어, 제2 브러시(200b)가 연장되는 방향의 양측 단부에 각각 결합된다.
제2 메인 기어(412)는 제1 서브 기어(421)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제2 메인 기어(412)는 제1 서브 기어(421)와 반대 방향으로 회전된다.
메인 기어(410)는 복수 개의 치형부(teeth part)를 포함할 수 있다. 즉, 메인 기어(410)는 그 외주를 따라 서로 교번적으로 배치되는 복수 개의 오목부 및 복수 개의 볼록부를 포함할 수 있다.
서브 기어(420)는 동력부(500)와 결합되어, 동력부(500)의 작동에 따라 회전된다. 또한, 서브 기어(420)는 메인 기어(410)와 기어 결합된다. 이에 따라, 동력부(500)가 작동되면, 이에 결합된 서브 기어(420) 및 서브 기어(420)와 연결된 메인 기어(410)가 회전된다. 결과적으로, 메인 기어(410)에 결합된 브러시(200) 또한 회전될 수 있다.
서브 기어(420)는 메인 기어(410)와 기어 결합될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
서브 기어(420)는 측면 프레임(120)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 서브 기어(420)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부 및 이에 결합된 메인 기어(410)에 인접하게 위치된다.
서브 기어(420)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 서브 기어(420)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부에서, 복수 개의 메인 기어(410)와 각각 기어 결합될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 서브 기어(420)는 제1 서브 기어(421) 및 제2 서브 기어(422)를 포함한다. 제1 서브 기어(421)는 제1 메인 기어(411) 및 제2 메인 기어(412) 사이에 위치되어, 동력부(500)와 결합된다. 제2 서브 기어(422)는 제1 메인 기어(411)의 상측에 위치된다.
제1 서브 기어(421)는 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)와 각각 기어 결합된다. 제2 서브 기어(422)는 제1 메인 기어(411) 및 제1 서브 기어(421)와 기어 결합된다.
따라서, 동력부(500)의 회전은 제1 서브 기어(421)에 먼저 전달된다. 제1 서브 기어(421)의 회전은 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)에 전달된다. 또한, 제2 서브 기어(422)의 회전은 제1 메인 기어(411)에 전달된다.
서브 기어(420)는 복수 개의 치형부를 포함할 수 있다. 즉, 서브 기어(420)는 그 외주를 따라 서로 교번적으로 배치되는 복수 개의 오목부 및 복수 개의 볼록부를 포함할 수 있다.
동력부(500)는 브러시(200)가 회전되기 위한 동력을 생성한다. 동력부(500)는 기어부(400)의 서브 기어(420), 구체적으로 제1 서브 기어(421)와 결합된다. 동력부(500)와 제1 서브 기어(421)는 함께 회전될 수 있다.
동력부(500)는 전기적 신호의 입력에 의해 그 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등이 제어될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 동력부(500)는 전기 모터(motor)로 구비될 수 있다.
동력부(500)는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 상기 연결은 무선 또는 유선의 방식으로 형성될 수 있다.
동력부(500)는 외부의 전원(미도시) 및 제어부(미도시)와 통전 가능하게 연결된다. 동력부(500)가 작동되기 위한 전력은 상기 전원(미도시)으로부터 공급될 수 있다. 또한, 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등이 제어되기 위한 제어 신호는 상기 제어부(미도시)로부터 인가될 수 있다.
동력부(500)는 프레임(100)의 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 동력부(500)는 안정적으로 지지될 수 있다.
동력부(500)가 작동됨에 따라 브러시(200)가 회전되는 과정에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
센서부(600)는 브러시(200)의 회전 방향 및 회전 각도를 감지한다. 센서부(600)가 감지한 회전에 대한 정보는 제어부(700)에 전달된다. 제어부(700)는 상기 정보를 이용하여 브러시(200)의 회전 정보 및 이에 따라 동력부(500)를 작동시키기 위한 작동 정보를 연산한다.
센서부(600)는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 센서부(600)가 감지한 상기 정보는 제어부(700)에 전달될 수 있다. 센서부(600)와 제어부(700)의 통전은 도선 부재(미도시) 등을 통한 유선 방식 또는 블루투스(Bluetooth) 등의 무선 방식으로 형성될 수 있다.
센서부(600)는 브러시(200)에 인접하게 위치된다. 센서부(600)는 브러시(200)의 회전 방향 및 회전 속도를 감지한다. 센서부(600)는 다른 부재의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 감지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
센서부(600)는 브러시(200)의 일측 단부에 인접하게 위치되어, 브러시(200)의 회전을 감지할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 홀 센서(hall sensor)의 형태로 구비된다. 또한, 도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 제2 브러시(200b)의 일측 단부에 인접하게 위치된다.
대안적으로, 센서부(600)는 엔코더 센서(encoder sensor) 또는 포토 센서(photo sensor) 등으로 구비될 수 있다. 또한, 대안적으로, 센서부(600)는 제1 브러시(200a)의 일측 단부에 구비될 수 있다.
즉, 센서부(600)는 제1 및 제2 브러시(200a, 200b) 중 어느 하나 이상의 브러시의 일측 또는 양측 단부에 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 감지 유닛(610) 및 자성체(620)를 포함한다.
감지 유닛(610)은 브러시(200)의 상기 단부에 인접하게 위치된다. 감지 유닛(610)은 브러시(200)와 함께 회전되는 자성체(620)에 의해 형성되는 자기장을 감지한다.
감지 유닛(610)은 브러시(200)와 무관하게 회전되지 않을 수 있다. 브러시(200) 및 이에 결합된 자성체(620)에 의해 형성되는 자기장을 보다 정확하게 감지하기 위함이다.
일 실시 예에서, 감지 유닛(610)은 하부 프레임(110) 또는 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다.
감지 유닛(610)이 감지한 정보, 즉 브러시(200)의 회전에 대한 정보는 제어부(700)에 전달된다.
감지 유닛(610)에 인접하게 자성체(620)가 위치된다.
자성체(620)는 브러시(200)와 함께 회전된다. 이에 따라, 브러시(200)가 회전되면 자성체(620)의 위치 및 자성체(620)가 형성하는 자기장의 세기 및 방향이 변화된다. 감지 유닛(610)은 상기 변화를 감지하여 센서부(600)에 전달한다.
자성체(620)는 브러시(200)에 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 자성체(620)는 제2 브러시(200b)의 일측 단부에 결합되어, 제2 브러시(200b)와 함께 회전된다.
즉, 도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 제2 브러시(200b)의 회전을 감지할 수 있다.
자성체(620)는 자기장을 형성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 자성체(620)는 영구 자석 또는 전자석의 형태로 구비될 수 있다.
자성체(620)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 자성체(620)는 브러시(200)의 단면에서 복수 개의 위치에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 자성체(620)는 브러시(200)의 단면의 외주를 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 감지 유닛(610)은 브러시(200)가 회전됨에 따라 형성되는 자기장을 정확하게 감지할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 자성체(620)는 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)를 포함하여, 두 개 구비된다. 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)는 브러시(200)의 중심을 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다.
일 실시 예에서, 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)는 브러시(200)의 단면의 외주에 인접하게 위치될 수 있다. 상기 실시 예에서, 브러시(200)가 회전됨에 따라 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)가 이동되는 거리가 증가되어, 형성되는 자기장의 세기 또한 강화될 수 있다.
자성체(620)의 회전에 의해 형성되는 자기장이 감지 유닛(610)에 의해 감지되는 과정은 잘 알려진 기술이므로, 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도시되지는 않았으나, 자성체(620)는 브러시(200)의 내부에 위치될 수 있다. 자성체(620)는 브러시(200)가 연장되는 방향, 즉, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 특정 위치에서 내부에 위치될 수 있다.
상기 실시 예에서, 감지 유닛(610)은 자성체(620)와 상하 방향 또는 전후 방향으로 겹쳐지게 배치될 수 있다. 이 경우에도, 감지 유닛(610)은 브러시(200)와 이격되어, 브러시(200)와 함께 회전되지 않는 것이 바람직하다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)는 제어부(700)를 더 포함한다.
제어부(700)는 센서부(600)가 감지한 정보를 이용하여 브러시(200)의 회전과 관련된 정보를 연산한다. 또한, 제어부(700)는 연산된 정보를 이용하여 동력부(500)의 작동과 관련된 정보를 연산한다. 더 나아가, 제어부(700)는 연산된 정보에 따라 동력부(500)를 제어한다.
제어부(700)는 센서부(600)와 통전 가능하게 연결된다. 센서부(600)가 감지한 정보는 제어부(700)에 전달될 수 있다.
제어부(700)는 동력부(500)와 통전 가능하게 연결된다. 제어부(700)는 연산된 정보에 근거하여 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 제어할 수 있다.
상기 통전 가능한 연결은 유선 또는 무선의 수단에 의해 형성될 수 있다. 일 실시 예에서,
제어부(700)는 정보의 입력, 출력 및 연산이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(700)는 마이크로프로세서(microprocessor), CPU 등으로 구비될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(700)는 몸체부(10)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 상기 실시 예에서, 노즐부(60)를 수용하는 노즐 하우징(50)이 몸체부(10)에 결합되면, 제어부(700)는 동력부(500) 및 센서부(600)와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서, 제어부(700)는 노즐 하우징(50)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 상기 실시 예에서, 노즐 하우징(50)이 몸체부(10)에 결합됨에 따라 몸체부(10)의 내부에 수용되는 전원으로부터 제어부(700)가 작동되기 위한 전력이 제어부(700)에 전달될 수 있다.
제어부(700)는 복수 개의 모듈(710, 720, 730)을 포함한다. 복수 개의 모듈(710, 720, 730)은 서로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 각 모듈(710, 720, 730)이 전달받거나 연산한 각 정보들은 다른 모듈(710, 720, 730)에 전달될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제어부(700)는 회전 정보 연산 모듈(710), 작동 정보 연산 모듈(720) 및 동력부 제어 모듈(730)을 포함한다.
회전 정보 연산 모듈(710)은 센서부(600)가 감지한 정보를 이용하여, 브러시(200)의 회전 상태에 대한 정보인 회전 정보를 연산한다. 회전 정보 연산 모듈(710)은 유선 또는 무선의 방식으로 센서부(600)와 통전 가능하게 연결된다.
상술한 바와 같이, 센서부(600)는 브러시(200)의 현재 회전 상태에 대한 정보를 감지한다. 상기 정보는 "브러시(200)의 회전에 대한 정보"로 정의될 수 있다.
이때, 브러시(200)의 회전에 대한 정보는 센서부(600)에서 감지된 자기장의 세기 및 방향 변화와 관련된 정보로 표현된다.
이에, 회전 정보 연산 모듈(710)은 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 이용하여, 회전 정보를 연산한다. 회전 정보는 브러시(200)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등과 관련된 정보를 포함한다.
일 실시 예에서, 연산된 회전 정보는 점착 부재(210)의 일측 단부가, 탈거 부재(300)의 일측 단부 또는 타측 단부와 접촉되었는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
연산된 회전 정보는 작동 정보 연산 모듈(720)에 전달된다. 회전 정보 연산 모듈(710) 및 작동 정보 연산 모듈(720)은 통전 가능하게 연결된다.
작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 회전 정보를 이용하여, 동력부(500)를 작동시키기 위한 정보를 연산한다. 상기 정보는, "작동 정보"로 정의될 수 있다.
작동 정보 연산 모듈(720)이 연산하는 작동 정보는 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
또한, 작동 정보 연산 모듈(720)은 회전 정보 연산 모듈(710)이 연산한 회전 정보 중, 점착 부재(210) 및 탈거 부재(300)의 각 단부의 이격 및 접촉 여부에 따라 작동 정보를 연산할 수 있다.
예를 들어, 센서부(600)가 구비되는 제2 브러시(200b)가 일 방향으로 회전되던 중 점착 부재(210)의 일측 단부가 탈거 부재(300)의 일측 또는 타측 단부와 접촉된 것으로 회전 정보가 연산된 경우, 작동 정보 연산 모듈(720)은 제2 브러시(200b)를 반대 방향으로 회전시키는 내용의 작동 정보를 연산한다.
이때, 상술한 바와 같이, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 반대 방향으로 회전된다. 따라서, 상기 작동 정보에는 제1 브러시(200a)를 제2 브러시(200b)가 종전 회전되던 방향으로 회전되는 내용이 포함됨이 이해될 것이다.
이에 따라, 제1 브러시(200a)는 일 방향 및 타 방향으로 반복되며 회전될 수 있다. 마찬가지로, 제2 브러시(200b)는 상기 타 방향 및 상기 일 방향으로 반복되며 회전될 수 있다. 상기 과정에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
작동 정보 연산 모듈(720)이 연산한 작동 정보는 동력부 제어 모듈(730)에 전달된다. 작동 정보 연산 모듈(720)과 동력부 제어 모듈(730)은 통전 가능하게 연결된다.
동력부 제어 모듈(730)은 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어한다. 상술한 바와 같이, 연산된 작동 정보는 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등과 관련된 정보를 포함한다.
이에, 동력부 제어 모듈(730)은 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 제어한다. 동력부 제어 모듈(730)은 동력부(500)와 통전 가능하게 연결된다.
동력부 제어 모듈(730)에 의해 동력부(500)가 작동되면, 브러시(200) 또한 회전된다. 브러시(200)의 회전은 센서부(600)에 의해 감지되어, 다시 제어부(700)에 전달되어, 상기 과정이 반복된다.
이에 따라, 로봇 청소기(1)가 작동되는 동안, 동력부(500)가 실시간으로 제어되어, 브러시(200)의 회전 방향이 실시간으로 변경될 수 있다.
(2) 노즐부(60)의 작동 과정의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)는 상술한 구성을 통해 브러시(200)가 단일의 동력부(500)에 의해 회전될 수 있다.
또한, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시(200)는 털 등의 쓰레기(H)를 포집하고, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 다른 하나의 브러시(200)는 털 등의 쓰레기(H)를 분리할 수 있다.
즉, 브러시(200)를 구성하는 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 다른 방향으로 회전된다. 따라서, 제1 및 제2 브러시(200a, 200b) 모두가 일시에 점착 작업을 수행하고, 분리 작업을 수행하는 경우에 비해 로봇 청소기(1)의 주행에 미치는 영향이 감소될 수 있다.
예를 들어, 브러시(200)가 점착 작업을 수행하기 위해서는 시계 방향으로 회전되고, 분리 작업을 수행하기 위해서는 반 시계 방향으로 회전되는 경우로 가정될 수 있다.
또한, 브러시(200)가 시계 방향으로 회전될 경우 로봇 청소기(1)의 주행이 가속되는 것으로 가정될 수 있다. 마찬가지로, 브러시(200)가 반 시계 방향으로 회전될 경우 로봇 청소기(1)의 주행이 감속되는 것으로 가정될 수 있다.
이때, 상술한 구성에 의해 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시는 항상 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 브러시(200)의 회전에 의해 발생되는 로봇 청소기(1)의 주행 저항이 최소화될 수 있다.
이하, 도 15 및 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)의 작동 과정을 상세하게 설명한다.
동력부(500)는 전선 등의 부재에 의해 전원(미도시) 및 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 동력부(500)에 전력 및 제어 신호가 인가되면, 동력부(500)가 회전된다.
이에 따라, 동력부(500)에 결합되는 제1 서브 기어(421)가 동력부(500)와 같은 방향으로 회전된다.
제1 서브 기어(421)는 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)는 제1 서브 기어(421)와 반대 방향으로 회전된다.
제2 메인 기어(412)는 제2 브러시(200b)와 결합된다. 이에 따라, 제2 브러시(200b) 또한 동력부(500) 및 제1 서브 기어(421)와 반대 방향으로 회전된다.
한편, 제2 서브 기어(422)는 제1 메인 기어(411)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제1 메인 기어(411)는 동력부(500) 및 제1 서브 기어(421)와 같은 방향으로 회전된다.
또한, 제1 메인 기어(411)는 제1 브러시(200a)와 결합된다. 이에 따라, 제1 브러시(200a)는 동력부(500) 및 제1 서브 기어(421)와 같은 방향으로 회전된다.
이에 따라, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)가 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.
먼저, 제1 브러시(200a)는 시계 방향으로, 제2 브러시(200b)는 반 시계 방향으로 회전되는 경우를 가정하여 설명한다.
제2 브러시(200b)가 시계 방향으로 회전되면, 센서부(600)는 제2 브러시(200b)와 함께 회전되는 자성체(620)에 의해 형성되는 자기장의 세기 및 방향을 감지한다.
감지된 결과는 제어부(700)의 회전 정보 연산 모듈(710)에 전달된다.
회전 정보 연산 모듈(710)은 전달된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산한다. 특히, 회전 정보 연산 모듈(710)은 제2 점착 부재(212)의 일측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부에 위치된 후, 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부까지 회전되었는지 여부를 연산한다.
즉, 도 16에 도시된 실시 예에서, 회전 정보 연산 모듈(710)은 제2 점착 부재(212)의 전방 측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 상측 단부에 접촉된 후, 제2 브러시(300b)가 시계 방향으로 회전되어, 제2 점착 부재(212)의 후방 측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 하측 단부에 접촉되었는지 여부를 연산한다.
상기 과정에서, 제2 점착 부재(212)에는 털 등의 쓰레기(H)가 점착된다. 또한, 제2 브러시(200b)와 반대로 회전되는 제1 브러시(200a)는 제1 점착 부재(211)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈거 부재(300)와 접촉되어 분리된다.
작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산한다.
특히, 연산된 회전 정보가 제2 점착 부재(212)의 일측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부에 위치된 후 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부까지 회전되었음을 의미하는 경우, 작동 정보 연산 모듈(720)은 동력부(500)를 반대 방향으로 회전시키는 내용의 작동 정보를 연산한다.
동력부 제어 모듈(730)은 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어한다. 상술한 실시 예에서, 동력부(500)는 초기 상태에 대해 반대 방향으로 회전된다.
즉, 상기 실시 예에서, 제2 브러시(200b)는 반 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 제2 브러시(200b)에서는 제2 점착 부재(212)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리하는 작업이 진행된다. 또한, 제1 브러시(200a)에서는 제1 점착 부재(211)에 털 등의 쓰레기(H)가 점착되는 작업이 진행된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)는 복수 개의 브러시(200)가 서로 다른 방향으로 반복하여 회전된다. 이에 따라, 각 브러시(200a, 200b)에서는 털 등의 쓰레기(H)의 점착 및 분리가 반복된다.
결과적으로, 털 등의 쓰레기(H)가 용이하게 수집되고, 분리되어 먼지통(30)에 포집될 수 있다.
또한, 각 브러시(200a, 200b)의 회전에 의해 로봇 청소기(1)에 미치는 주행 저항의 크기가 최소화될 수 있다.
4. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)의 제어 방법의 설명
이하, 도 17 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)의 제어 방법을 상세하게 설명한다.
로봇 청소기(1)의 제어 방법을 구현하기 위한 구성에 대해서는 전항에서 설명한 바 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 제어 방법은 센서부(600)가 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계(S100), 제어부(700)가 감지된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계(S200), 제어부(700)가 연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계(S300), 제어부(700)가 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어하는 단계(S400) 및 브러시(200)가 연산된 작동 정보에 따라 작동되는 단계(S500)를 포함한다.
(1) 센서부(600)가 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계(S100)의 설명
동력부(500)에 의해 회전되는 브러시(200)의 회전과 관련된 정보를 센서부(600)가 감지하고, 감지된 정보가 제어부(700)에 전달되는 단계(S100)이다.
이하, 도 19를 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.
먼저, 동력부(500)가 작동되어 브러시(200) 및 브러시(200)에 결합된 자성체(620)를 회전시킨다(S110). 이때, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 다른 방향으로 회전된다.
센서부(600)의 감지 유닛(610)은 자성체(620)의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 감지한다(S120). 구체적으로, 감지 유닛(610)은 자성체(620)가 형성하는 자기장의 세기 및 방향에 대한 정보를 감지한다.
감지 유닛(610)이 감지한 자성체(620)의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보는 제어부(700)에 전달된다(S130). 이를 위해, 센서부(600)와 제어부(700)는 유선 또는 무선의 방식으로 서로 통전 가능하게 연결된다.
(2) 제어부(700)가 감지된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계(S200)의 설명
센서부(600)가 감지한 정보를 이용하여 회전 정보 연산 모듈(710)이 브러시(200)의 회전 정보를 연산하는 단계(S200)이다.
이하, 도 20을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.
회전 정보 연산 모듈(710)은 센서부(600)가 감지한 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 전달받는다(S210). 이때, 센서부(600)가 감지한 브러시(200)의 회전에 대한 정보는 자기장의 세기 및 방향의 변화에 대한 정보의 형태임은 상술한 바와 같다.
회전 정보 연산 모듈(710)은 전달받은 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 이용하여 회전 정보를 연산한다(S220). 일 실시 예에서, 회전 정보 연산 모듈(710)은 기 설정된 기준 회전 정보와 전달받은 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 비교하여 회전 정보를 연산할 수 있다.
이때, 기준 회전 정보는 동력부(500)가 반대 방향으로 회전되게 제어되기 위한 회전 정보로 정의될 수 있다. 즉, 기준 회전 정보는, 제2 점착 부재(212)의 일측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부에 위치된 후, 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부까지 회전되었음을 의미하는 회전 정보로 정의될 수 있다.
이에 따라, 연산된 회전 정보는 동력부(500)의 회전 방향을 유지하는 내용 및 동력부(500)의 회전 방향을 변경하는 내용 중 어느 하나로 연산된다.
회전 정보 연산 모듈(710)은 연산된 회전 정보를 작동 정보 연산 모듈(720)로 전달한다(S230). 회전 정보 연산 모듈(710)과 작동 정보 연산 모듈(720)은 유선 또는 무선의 방식으로 통전 가능하게 연결된다.
(3) 제어부(700)가 연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계(S300)의 설명
연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보 연산 모듈(720)이 동력부(500)를 제어하기 위한 작동 정보를 연산하는 단계(S300)이다.
이하, 도 21을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.
작동 정보 연산 모듈(720)은 회전 정보 연산 모듈(710)이 연산한 회전 정보를 전달받는다(S310). 이때, 전달받는 회전 정보는 동력부(500)의 회전 방향을 유지하는 내용 및 동력부(500)의 회전 방향을 변경하는 내용 중 어느 하나이다.
작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 회전 정보를 이용하여 동력부(500)를 작동시키기 위한 작동 정보를 연산한다(S320).
작동 정보 연산 모듈(720)이 연산하는 작동 정보는 동력부(500)의 회전 방향이 유지되도록 제어하는 내용 및 동력부(500)의 회전 방향이 변경되도록 제어하는 내용 중 어느 하나이다.
작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 작동 정보를 동력부 제어 모듈(730)에 전달한다(S330). 작동 정보 연산 모듈(720)과 동력부 제어 모듈(730)은 유선 또는 무선의 방식으로 통전 가능하게 연결된다.
(4) 제어부(700)가 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어하는 단계(S400)의 설명
연산된 작동 정보에 따라 동력부 제어 모듈(730)이 동력부(500)의 회전을 제어하는 단계(S400)이다.
이하, 도 22를 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.
동력부 제어 모듈(730)은 작동 정보 연산 모듈(720)이 연산한 작동 정보를 전달받는다(S410). 이때, 전달받는 작동 정보는 동력부(500)의 회전 방향과 관련된 정보이다.
동력부 제어 모듈(730)은 전달된 작동 정보에 따라 동력부(500)의 회전을 제어한다(S420). 이때, 동력부 제어 모듈(730)은 동력부(500)의 회전 방향이 유지되거나, 동력부(500)의 회전 방향이 변경되도록 동력부(500)를 제어한다.
(5) 브러시(200)가 연산된 작동 정보에 따라 작동되는 단계(S500)의 설명
연산된 작동 정보에 따라 동력부(500) 및 기어부(400)를 통해 동력부(500)와 연결되는 브러시(200)가 작동되는 단계(S500)이다.
이하, 도 23을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.
동력부 제어 모듈(730)에 의해, 동력부(500)가 연산된 작동 정보에 따라 작동된다(S510). 즉, 동력부(500)는 원래의 회전 방향을 유지하거나, 원래의 회전 방향과 반대 방향으로 회전되도록 작동된다.
기어부(400)를 통해 동력부(500)와 연결된 브러시(200)는 연산된 작동 정보에 따라 작동된다(S520). 본 발명의 실시 예에서, 동력부(500)와 직접 연결되는 제2 브러시(200b)는 동력부(500)와 반대 방향으로, 동력부(500)와 간접적으로 연결되는 제1 브러시(200a)는 동력부(500)와 같은 방향으로 회전된다.
센서부(600)가 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 다시 감지한다(S530). 즉, 센서부(600)는 브러시(200)가 회전되는 동안, 브러시(200)의 회전과 관련된 정보를 실시간으로, 연속적으로 감지한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 제어 방법은, 동력부(500) 및 이에 따른 브러시(200)의 회전 상태가 실시간으로, 연속적으로 감지된다. 또한, 제어부(700)는 감지된 정보에 따라 동력부(500)를 실시간으로, 연속적으로 제어한다.
따라서, 사용자가 별도의 작업을 수행하지 않더라도, 털 등의 쓰레기(H)의 수집 및 분리가 실시간으로, 연속적으로 그리고 효율적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
4. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)에 의해 털 등의 쓰레기(H)가 수집되고 분리되는 과정의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)는 주행되는 환경에 체류되는 털 등의 쓰레기(H)를 효과적으로 수집할 수 있다.
또한, 수집된 털 등의 쓰레기(H)는 사용자가 별도의 작업을 수행하지 않더라도, 용이하게 분리되어 먼지통(30)에 수용될 수 있다.
이하, 도 24 및 도 25를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)에 의해 털 등의 쓰레기(H)가 수집되고 분리되는 과정을 상세하게 설명한다.
먼저, 도 24를 참조하여 털 등의 쓰레기(H)가 수집되는 과정을 설명한다.
도 24의 (a)를 참조하면, 좌측을 향해 바닥면(G)을 주행되는 로봇 청소기(1)에 구비되는 노즐부(60)의 브러시(200)가 도시된다.
이때, 로봇 청소기(1)가 지나가기 전의 바닥면(G)에는 털 등의 쓰레기(H)가 위치된다.
도 24의 (b)를 참조하면, 로봇 청소기(1)가 주행되며 바닥면(G)에 존재하는 털 등의 쓰레기(H)가 브러시(200)에 의해 수집된 상태가 도시된다.
상술한 바와 같이, 브러시(200)는 그 외주를 감싸는 점착 부재(210)를 포함한다. 점착 부재(210)는 펠트 등 높은 거칠기를 갖는 섬유 소재로 형성될 수 있다.
브러시(200)의 회전이 지속됨에 따라, 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)는 프레임(100)의 내측, 즉 도시된 실시 예에서 시계 방향으로 회전된다.
도 24의 (c)를 참조하면, 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈락되는 상태가 도시된다.
상기 실시 예에서, 털 등의 쓰레기(H)는 브러시(200)의 후방 측, 즉 노즐 하우징(50)의 내부 공간으로 탈락된다.
상술한 바와 같이, 노즐 하우징(50)의 내부 공간은 연통부(53)를 통해 몸체부(10)의 내부 공간 및 먼지통(30)과 연통된다.
따라서, 탈락된 털 등의 쓰레기(H)는 연통부(53) 및 몸체부(10)의 내부 공간을 거쳐 먼지통(30)에 포집된다.
다음으로, 도 25를 참조하여 털 등의 쓰레기(H)가 브러시(200)에서 분리되는 과정을 설명한다.
도 25의 (a)를 참조하면, 좌측에 위치되는 제1 브러시(200a)는 시게 방향으로, 우측에 위치되는 제2 브러시(200b)는 반 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 제1 브러시(200a)에서는 털 등의 쓰레기(H)가 수집되고, 제2 브러시(200b)에서는 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리된다(도 24 참조).
이때, 제1 브러시(200a)의 제1 점착 부재(211)의 일측 단부가 제1 탈거 부재(300a)의 일측 단부와 접촉된 후, 제1 점착 부재(211)의 타측 단부가 제1 탈거 부재(300b)의 타측 단부와 접촉될 때까지 상기 상태가 유지된다.
상기 시간은, 제2 브러시(200b)의 제2 점착 부재(212)의 일측 단부 또한 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부와 접촉된 후, 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부와 접촉되는데 소요되는 시간과 같음이 이해될 것이다.
도 25의 (b)를 참조하면, 좌측에 위치되는 제1 브러시(200a)는 반 시게 방향으로, 우측에 위치되는 제2 브러시(200b)는 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 제1 브러시(200a)에서는 털 등의 쓰레기(H)가 분리되고, 제2 브러시(200b)에서는 털 등의 쓰레기(H)가 수집된다.
즉, 상기 상태는 제어부(700)가 연산한 작동 정보가, 동력부(500)의 회전 방향을 변경하는 내용임이 이해될 것이다.
상기 과정에 의해, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)에서는 점착된 털 등의 쓰레기(H)의 점착 및 분리가 각각 교번적으로 수행된다. 또한, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 반대 방향으로 회전되어, 로봇 청소기(1)의 주행에 미치는 악영향이 최소화될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)는 바닥면(G)에서 쉽게 제거하기 어려운 털 등의 쓰레기(H)를 효과적으로 수집할 수 있다. 또한, 수집된 털 등의 쓰레기(H)는 브러시(200)에서 용이하게 분리되어 먼지통(30)에 수용될 수 있다.
이에 따라, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 로봇 청소기
10: 몸체부
20: 주행부
30: 먼지통
40: 감지 센서부
50: 노즐 하우징
51: 외부 하우징
52: 내부 하우징
53: 연통부
60: 노즐부
100: 프레임
110: 하부 프레임
111: 탈거 부재 결합 면
120: 측면 프레임
200: 브러시
200a: 제1 브러시
200b: 제2 브러시
210: 점착 부재
211: 제1 점착 부재
212: 제2 점착 부재
220: 노출부
221: 제1 노출부
222: 제2 노출부
300: 탈거 부재
300a: 제1 탈거 부재
300b: 제2 탈거 부재
400: 기어부
410: 메인 기어
411: 제1 메인 기어
412: 제2 메인 기어
420: 서브 기어
421: 제1 서브 기어
422: 제2 서브 기어
500: 동력부
600: 센서부
610: 감지 유닛
620: 자성체
621: 제1 자성체
622: 제2 자성체
700: 제어부
710: 회전 정보 연산 모듈
720: 작동 정보 연산 모듈
730: 동력부 제어 모듈
H: 털 등의 쓰레기
G: 바닥면

Claims (20)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시;
    상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및
    상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되는 탈거 부재를 포함하며,
    상기 탈거 부재는,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는,
    각각 상기 탈거 부재에 부분적으로 접촉되며, 서로 다른 방향으로 회전되는,
    노즐부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고,
    상기 탈거 부재는,
    그 단면이, 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되는,
    노즐부.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탈거 부재의 단면은,
    그 중심이 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시의 중심축 상에 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 곡률과 같은 곡률로 형성되는,
    노즐부.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 탈거 부재는,
    상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및
    상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함하는,
    노즐부.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는 각각 상기 일 방향으로 연장되는 원통 형상이고,
    상기 제1 브러시는,
    상기 제1 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재; 및
    상기 제1 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제1 노출부를 포함하고,
    상기 제2 브러시는,
    상기 제2 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제2 점착 부재; 및
    상기 제2 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제2 노출부를 포함하는,
    노즐부.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탈거 부재는,
    상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 상대적으로 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성되는,
    노즐부.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나의 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시의 회전과 관련된 정보를 감지하는 센서부를 포함하며,
    상기 센서부는,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체; 및
    상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향을 감지하는 감지 유닛을 포함하는,
    노즐부.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센서부와 통전 가능하게 연결되어, 감지된 상기 정보를 전달받는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    전달된 상기 정보를 이용하여, 상기 어느 하나의 브러시의 회전에 대한 회전 정보를 연산하는 회전 정보 연산 모듈;
    상기 회전 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하는 작동 정보 연산 모듈; 및
    상기 작동 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 작동 정보를 이용하여 상기 동력부의 작동을 제어하는 동력부 제어 모듈을 포함하는,
    노즐부.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어;
    상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어;
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함하는,
    노즐부.
  10. 몸체부;
    상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 내부에 공간이 형성된 먼지통;
    상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 그 내부 공간이 상기 먼지통의 상기 공간과 연통되는 노즐 하우징; 및
    상기 노즐 하우징에 회전 가능하게 수용되며, 상기 노즐 하우징의 외부에 부분적으로 노출되는 노즐부를 포함하며,
    상기 노즐부는,
    상기 노즐 하우징에 결합되는 프레임;
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시;
    상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및
    상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되는 탈거 부재를 포함하며,
    상기 탈거 부재는,
    상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및
    상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함하고,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 서로 다른 방향으로 회전되는,
    로봇 청소기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고,
    상기 탈거 부재는,
    그 단면이 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되되, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 상기 단면의 상기 소정의 곡률과 같은 곡률로 형성되어,
    상기 제1 탈거 부재 및 상기 제2 탈거 부재는,
    상기 제1 브러시의 외주 및 상기 제2 브러시의 외주를 각각 부분적으로 감싸는,
    로봇 청소기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는,
    그 외주를 부분적으로 둘러싸고, 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재를 각각 포함하고,
    상기 탈거 부재는,
    상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성되는,
    로봇 청소기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체;
    상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향에 대한 정보를 감지하는 감지 유닛; 및
    상기 감지 유닛과 통전 가능하게 연결되어 감지된 상기 정보를 전달받고, 전달된 상기 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하며, 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는,
    로봇 청소기.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어;
    상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어;
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함하는,
    로봇 청소기.
  15. (a) 센서부가 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계;
    (b) 제어부가 감지된 상기 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계;
    (c) 제어부가 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계;
    (d) 제어부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 동력부를 제어하는 단계; 및
    (e) 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계를 포함하는,
    로봇 청소기의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 동력부가 상기 브러시 및 상기 브러시에 결합된 자성체를 회전시키는 단계;
    (a2) 감지 유닛이 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 감지하는 단계; 및
    (a3) 상기 감지 유닛이 감지된 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 상기 제어부에 전달하는 단계를 포함하며,
    상기 브러시의 회전에 대한 정보는,
    상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 상기 회전 방향에 대한 정보를 포함하는,
    로봇 청소기의 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 회전 정보 연산 모듈이 감지된 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 전달받는 단계;
    (b2) 상기 회전 정보 연산 모듈이 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 기 설정된 기준 회전 정보와 비교하여 상기 회전 정보를 연산하는 단계; 및
    (b3) 상기 회전 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 작동 정보 연산 모듈에 전달하는 단계를 포함하는,
    로봇 청소기의 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 전달받는 단계;
    (c2) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 상기 작동 정보를 연산하는 단계; 및
    (c3) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 동력부 제어 모듈에 전달하는 단계를 포함하는,
    로봇 청소기의 제어 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 전달받는 단계; 및
    (d2) 상기 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 회전을 제어하는 단계를 포함하는,
    로봇 청소기의 제어 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    (e1) 상기 동력부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계;
    (e2) 상기 동력부에 결합된 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계; 및
    (e3) 상기 센서부가 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계를 포함하는,
    로봇 청소기의 제어 방법.
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