WO2024096152A1 - 로봇 - Google Patents

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WO2024096152A1
WO2024096152A1 PCT/KR2022/016935 KR2022016935W WO2024096152A1 WO 2024096152 A1 WO2024096152 A1 WO 2024096152A1 KR 2022016935 W KR2022016935 W KR 2022016935W WO 2024096152 A1 WO2024096152 A1 WO 2024096152A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base
motor
robot
fixed
housing
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/016935
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이승엽
황보등
은유숙
이혜선
황성걸
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to PCT/KR2022/016935 priority Critical patent/WO2024096152A1/ko
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls

Definitions

  • This disclosure relates to robots. More specifically, it relates to a multi-functional security robot.
  • Robot refers to a machine that has the ability to work on its own. Robots have played a large part in production automation and have developed into intelligent robots until recently. An intelligent robot refers to a robot that recognizes the external environment, judges the situation, and autonomously executes necessary tasks.
  • Intelligent robots can be broadly divided into industrial robots and service robots.
  • collaborative robots can assist or replace human work in the same space as humans. These collaborative robots are increasing productivity by physically interacting with humans and performing tasks in the same space as humans.
  • a service robot refers to a type of robot whose application areas have expanded from the existing industrial robots used to work in the manufacturing environment to all industrial fields such as household, medical, national defense, and agricultural use.
  • Service robots are improving the convenience of human life by providing various services in social infrastructure.
  • Service robots can be divided into personal service robots and professional service robots.
  • Personal service robots can provide services to the general public, such as cleaning robots and educational robots.
  • Professional service robots can provide services by assisting experts, such as medical robots and defense robots.
  • the present disclosure aims to solve the above-described problems and other problems.
  • Another goal may be to provide robots that can increase the security of living environments.
  • Another purpose may be to provide robots that can improve living convenience.
  • a robot includes: a body that provides a receiving space therein and whose upper portion is partially open; And, it is located on the open upper side and includes a head rotatable with respect to the body, wherein the head includes: a housing that reciprocates from the inside of the body toward the open part of the body; a first motor fixed to the housing and providing rotational force; It may include a cap that is connected to the first motor to rotate and opens and closes an open portion of the body by moving the housing.
  • a robot that can increase the security of the living environment can be provided.
  • a robot that can improve living convenience can be provided.
  • FIGS. 1 to 18 are diagrams showing examples of robots according to embodiments of the present disclosure.
  • the robot 1 may include a body 10 and a head 20.
  • the body 10 may include a lower body 11 and an upper body 12.
  • the lower body 11 may have a disk shape.
  • the upper body 12 may have a cone shape.
  • the diameter of the upper end of the lower body 11 may correspond to the diameter of the lower end of the upper body 12.
  • the upper body 12 may be coupled to the upper side of the lower body 11.
  • the upper portion 12a of the upper body 12 may be open.
  • the head 20 may be located in the open upper part 12a of the upper body 12.
  • a vision sensor 31 may be installed on the head 20.
  • the vision sensor 31 may be a camera.
  • the vision sensor 31 may be an infrared sensor. Accordingly, the robot 1 can identify objects not only in a bright environment but also in a dark environment.
  • the multi-sensor 32 may be installed in the lower body 11.
  • the multi-sensor 32 may include a temperature sensor, a distance sensor, a smoke sensor, a voice sensor, etc.
  • the head 20 may include a housing 21, a motor 22, a rotator 23, a wheel plate 24, a window 25, and a cap 26.
  • the housing 21 may have a cylindrical shape and may include a lower shell 212 and an upper shell 214.
  • the outer diameter of the lower shell 212 may be larger than the outer diameter of the upper shell 214.
  • the guide rib 216 may protrude from the outer surface of the lower shell 212.
  • the guide rib 216 may extend in the vertical direction of the housing 21.
  • Lower shell 212 may include flange 212a.
  • the flange 212a may be formed on the top and outer surface of the lower shell 212.
  • Motor 22 may be located inside the housing 21.
  • Motor 22 may include a body 222 and a shaft 224.
  • the shaft 224 may rotate by electromagnetic force in the body 222.
  • the rotator 23 may include a rim 232 and a rotating block 234.
  • the rim 232 may be coupled to or fixed to the upper shell 214 of the housing 21.
  • Rotating block 234 can rotate on rim 232.
  • the shaft 224 of the motor 22 may be connected to the rotating block 234.
  • the motor 22 may rotate the rotating block 234.
  • the wheel plate 24 may include a circle plate 242, a lower axle 244, and an upper axle 246.
  • the outer diameter of the lower shaft 244 may be larger than the outer diameter of the upper shaft 246.
  • the rotating block 234 may be inserted into and fixed to the interior of the lower shaft 244. The rotating block 234 can rotate together with the wheel plate 24.
  • the window 25 may have a cylindrical shape and may be formed of a light-transmitting material.
  • the window 25 may be coupled to or fixed to the circle plate 242 of the wheel plate 24.
  • Window 25 may be fitted between circle plate 242 and cap 26.
  • the window 25 may include a light transmitting portion 25b and a step portion 25a.
  • the outer diameter of the light transmitting portion 25b may be substantially the same as the outer diameter of the cap 26.
  • the outer diameter of the step portion 25a may be substantially the same as the outer diameter of the circle plate 242.
  • the outer diameter of the step portion 25a may be smaller than the outer diameter of the light transmitting portion 25b.
  • the step portion 25a may be formed by a step lowered from the light transmitting portion 25b.
  • the outer diameter of the circle plate 242 may be substantially the same as the outer diameter of the flange 212a of the upper shell 212.
  • a light source 120 (see FIG. 18) may be located inside the window 25. Light provided from the light source 120 may be emitted to the outside through the window 25.
  • the cap 26 may be dome-shaped.
  • the cap 26 may be coupled to or fixed to the upper axle 246 of the window 25 and/or the wheel plate 24.
  • the cap 26 can rotate together with the wheel plate 24 and the rotating block 234.
  • Vision holes 266 and 268 may be formed in the cap 26.
  • a vision sensor 31 (see FIG. 1) may be installed inside the cap 26, and the vision sensor 31 may acquire external images through the vision holes 266 and 268.
  • the glass 264 may cover the vision holes 266 and 268 and form at least a portion of the outer surface of the cap 26.
  • the motor holders 44 and 45 may be mounted on the base 50 and positioned around the housing 21 . There may be a plurality of motor holders 44 and 45.
  • the first motor holder 44 and the second motor holder 45 may be mounted on the base 50.
  • the first motor 46 may be coupled to the first motor holder 44, and the second motor 47 may be coupled to the second motor holder 45.
  • the first motor holder 44 may form a first angle (theta 1) with the second motor holder 45.
  • the first angle (theta 1) may be 100 degrees to 140 degrees.
  • the first motor holder 44 may have a curved surface 44s corresponding to the curvature of the housing 21.
  • the second motor holder 45 may have a curved surface 45s corresponding to the curvature of the housing 21. The vertical movement of the housing 21 may be guided by the motor holders 44 and 45.
  • Rack guides 41 and 42 may be located around the housing 21. There may be a plurality of rack guides 41 and 42.
  • the first rack guide 41 is located adjacent to the first motor holder 44 and may face the first mod holder 44.
  • the first rack guide 41 may be spaced apart from the first motor holder 44.
  • the second rack guide 42 may be located adjacent to the second motor holder 45 and face the second motor holder 45.
  • the second rack guide 42 may be spaced apart from the second motor holder 45.
  • the first rack guide 41 may have a curved surface 41s corresponding to the curvature of the housing 21, and the second rack guide 42 may have a curved surface 42s corresponding to the curvature of the housing 21. there is.
  • the first rack 49b is located between the first motor holder 44 and the first rack guide 41, and one side may be fixed to the housing 21.
  • the gear of the first rack 49b may be formed to extend long in the vertical direction of the housing 21.
  • the second rack 48b is located between the second motor holder 45 and the second rack guide 42, and one side may be fixed to the housing 21.
  • the gear of the second rack 48b may be formed to extend long in the vertical direction of the housing 21.
  • the first pinion 49a may be fixed to and rotate on the shaft 46a of the first motor 46, and may be engaged with the first rack 49b.
  • the second pinion 48a may be fixed to and rotate on the shaft 47a of the second motor 47 and may be engaged with the second rack 48b.
  • the housing guide 43 is adjacent to the housing 21 and may be located between the first motor holder 44 and the second motor holder 45.
  • the guide rib 216 of the housing 21 is coupled to the housing guide 43 and can slide up and down the housing guide 43.
  • the housing guide 43 may have a curved surface 43s corresponding to the curvature of the housing 21.
  • at least one of the curved surfaces 43s of the housing guide 43 may contact the outer peripheral surface of the housing 21 or support the outer peripheral surface of the housing 21. Accordingly, the housing 21 can move in the vertical direction.
  • the housing 21 may include a rotating slit (21s).
  • the rotation slit 21s may be formed in the lower shell 212 of the housing 21.
  • the rotation slit 21s may be referred to as a rotation guide 21s.
  • the rotation slit 21s may be formed on the upper surface of the step formed by the upper shell 214 and the lower shell 212.
  • the wheel plate 24 may have a pinhole 24H formed through the wheel plate 24.
  • the guide pin 24P may be inserted into the pinhole 24H.
  • the guide pin 24P may protrude from the lower surface of the circle plate 242 and may be inserted into the rotation slit 21s. Accordingly, the rotation angle of the wheel plate 24 with respect to the housing 21 can be limited.
  • the base 50 may include a base plate 52, a base body 51, and a base top 53.
  • the base body 51 may have a disk shape.
  • the base plate 52 may be formed on the lower side of the base body 51 in a disk shape.
  • the outer diameter of the base plate 52 may be larger than the outer diameter of the base body 51.
  • the base top 53 may be formed on the upper side of the base body 51.
  • the third motor 54 is located on the base plate 52 and may be fixed to the base body 51.
  • the fourth motor 55 is located on the base plate 52 and may be fixed to the base body 51.
  • the fourth motor 55 may face the third motor 54 with respect to the base body 51 .
  • Circle slits 52a and 52b may be formed in the base plate 52.
  • the circle slits 52a and 52b are formed through the upper and lower surfaces of the base plate 52 and may be formed along the outer periphery of the base plate 52.
  • the first circle slit 52a may be formed on one side of the base plate 52, and the second circle slit 52b may be formed on the base plate 52 opposite the first circle slit 52a with respect to the base body 51. ) can be formed on the other side.
  • the circle slits 52a and 52b may have a semicircular shape.
  • the arc rims 61 and 62 may be inserted into the circle slits 52a and 52b corresponding to the circle slits 52a and 52b.
  • the arc rims 61 and 62 can move in the circle slits 52a and 52b.
  • the first arc rim 61 can be moved by being inserted into the first circle slit (52a), and the second arc rim 62 can be moved by being inserted into the second circle slit (52b).
  • the underplates 63 and 64 may be coupled to the lower sides of the arc rims 61 and 62.
  • the underplates 63 and 64 may have a semicircular shape corresponding to the arc rims 61 and 62.
  • the first under plate 63 may be coupled to the lower side of the first arc rim 61, and the second under plate 64 may be coupled to the lower side of the second arc rim 62.
  • the third racks 56a and 57a may extend long in the vertical direction of the first arc rim 61 and be fixed to the upper surface of the first arc rim 61.
  • the fourth rack 57a may extend long in the vertical direction of the second arc rim 62 and be fixed to the upper surface of the second arc rim 62.
  • the third pinion 56b is coupled to the shaft 54a of the third motor 54 and may be engaged with the third rack 56a.
  • the fourth pinion 57b is coupled to the shaft 55a of the fourth motor 55 and may be engaged with the fourth rack 57a.
  • the third motor 54 and/or the fourth motor 55 rotates, the arc rims 61 and 62 and the under plates 63 and 64 may move in the vertical direction with respect to the base 50.
  • Batteries 71 and 72 may be located on the base plate 52.
  • the batteries 71 and 72 may be formed in plural numbers to increase power supply or improve charging capacity.
  • Circuit boards 71a and 72a may be placed on the batteries 71 and 72.
  • the control unit 100 (see FIG. 19) may be mounted on the circuit boards 71a and 72a.
  • the drive unit 73 may include a frame 73d, a rotation motor 73c, and drive motors 73a and 73b.
  • the rotation motor 73c may be coupled to the frame 73d.
  • the axis of the rotation motor 73c may be fixed to the base 50.
  • the frame 73d can rotate with respect to the base 50 according to the rotation of the rotation motor 73c.
  • the drive motors 73a and 73b may be a pair.
  • a pair of drive motors 73a and 73b may be installed on the frame 73d.
  • the drive motors 73a and 73b can rotate the tires 74 and 75.
  • the under cover 76 may be provided with a pair of tire holes (TH), and a portion of the outer surface of the pair of tires 74 and 75 is exposed to the outside of the under cover 76 through the pair of tire holes TH. can be protruded.
  • the underframe 69 may have a ring shape and may couple the base 50 to the lower body 11.
  • the rotation motor 73c rotates
  • the body 10 of the robot 1 can rotate in place.
  • the drive motors 73a and 73b rotate, the body 10 can move forward or backward.
  • the body 10 of the robot 1 can move as the rotation motor 73c and the drive motors 73a and 73b rotate in combination.
  • Fabrics 63f and 64f may be fixed to the lower surfaces of the underplates 63 and 64.
  • the fabrics 63f and 64f may be microfiber fibers or brushes. As the robot 1 moves, the fabrics 63f and 64f can come into contact with the ground to clean foreign substances.
  • speaker assemblies 81 and 82 may be mounted on the base 50. There may be a plurality of speaker assemblies 81 and 82.
  • the first speaker assembly 81 is located on the first arc rim 61 and the base 50 and may be fixed to the base 50.
  • the second speaker assembly 82 is located on the second arc rim 62 and the base 50 and may be fixed to the base 50.
  • the second speaker assembly 82 may face the first speaker assembly 81 with respect to the head 20 .
  • the outer diameter of the light transmitting portion 25b of the window 25 of the head 20 may be substantially the same as the inner diameter of the open upper portion 12a of the upper body 12 of the robot 1. Accordingly, the head 20 can move through the open upper part 12a of the upper body 12 of the robot 1.
  • Speaker assemblies 81 and 82 may produce sound.
  • the sound generated by the speaker assemblies 81 and 82 may resonate inside the body 10.
  • the head 20 can move up and down on the upper body 12 of the robot 1.
  • the step portion 25a of the window 25 and the A gap may form between the upper portions 12a of the upper body 12.
  • the sound generated by the speaker assemblies 81 and 82 may be transmitted to the outside of the body 10 through a gap formed between the upper part 12a of the body 10 and the window 25.
  • the head 20 can rotate on the upper body 12 of the robot 1. As the head 20 rotates, the situation around the robot 1 can be sensed.
  • the control unit 100 may transmit information about the situation obtained through the vision sensor 31 to the user through the communication module 110. Additionally, the control unit 100 may transmit information obtained through the multi-sensor 32 to the user through the communication module 110.
  • the robot 1 may periodically patrol the inside of the home. While the user returns home, the user can use the robot 1 to check whether an outsider has broken in before returning home and enter the home safely.
  • the robot 1 can operate even in unexpected situations such as a house window being broken or an external intrusion to warn the user or deliver information.
  • the robot 1 can detect smoke or temperature to warn the user of a house fire situation or convey information.
  • the head 20 may move to the upper side of the upper body 12 of the robot 1 so that the window 25 may be exposed to the outside.
  • the control unit 100 emits sound through the speaker assemblies 81 and 82 or uses the light source 120 (LED).
  • Power (71, 72) can be supplied to emit light to the outside through the window (25).
  • the robot 1 can observe a pet. If the pet shows an abnormal reaction, the control unit 100 may transmit information to the user through the communication module 110.
  • control unit 100 when a pet moves into a space that should not be approached, the control unit 100 operates the light source 120 to emit light or operates the speaker assemblies 81 and 82 to warn the pet. You can.
  • the robot 1 can obtain and store image information by dividing the interior of the house into areas. For example, the robot 1 can determine where an object frequently used by the user is placed, and the user can obtain location information of this object from the robot 1.
  • the robot 1 can identify information desired by the user while moving around the house based on information provided by the user through the communication module 110. For example, the robot 1 can move around the inside of the house and find items.
  • the head 20 can move inside the upper body 12 of the robot 1.
  • the vision sensor 31 may be obscured by the upper body 12 of the robot 1. In this case, the vision sensor 31 cannot acquire image information. This can be used as a privacy protection mode.
  • the robot 1 can clean in privacy mode when there is a user at home.
  • the control unit 100 stores the head 20 inside the upper body 12 of the robot 1 and applies power sources 71 and 72 to the drive motors 73a, 73b, and 73c.
  • the third motor 54 and/or the fourth motor 55 are driven to clean the fabric (63f, 64f, see FIG. 11) of the underplates (63, 64) in close contact with the floor or the floor of the room. can be performed.
  • the robot includes: a body 10 that provides an internal accommodation space and has an upper portion 12a open; And, it is located on the open upper side 12a and includes a head 20 rotatable with respect to the body 10, wherein the head 20 is: inside the body 10.
  • a housing (21) reciprocating towards the open portion (12a);
  • a first motor (22) fixed to the housing (21) and providing rotational force;
  • It may include a cap 26 that is connected to the first motor 22 to rotate and opens and closes the open portion 12a of the body 10 by moving the housing 21.
  • the head 20 includes: holes 266 and 268 formed in the cap 26; Additionally, it may include a vision sensor 31 installed inside the cap 26 and adjacent to the holes 266 and 268.
  • the head 20 includes: a wheel plate 24 located between the first motor 22 and the cap 26 and connected to the shaft 224 of the first motor 22 to rotate; a window 25 located between the wheel plate 24 and the cap 26, fixed to the wheel plate 24, and made of a light-transmitting material; Additionally, it is located inside the window 25 and may include a light source 120 that provides light.
  • the cap 26 has an outer diameter of a circle shape
  • the window 25 includes: a light transmitting portion 25b that is cylindrical and has an outer diameter corresponding to the outer diameter of the cap 26; Additionally, it may include a step portion 25a that forms a lower level difference from the light transmitting portion 25b and is connected to the light transmitting portion 25b and has an outer diameter smaller than that of the light transmitting portion 25b.
  • the outer diameter of the wheel plate 24 may correspond to the outer diameter of the step portion 25a of the window 25.
  • the body 10 includes: a base 50 fixed to the inside of the body 10; Motor holders 44 and 45 mounted on the base 50; second motors (46, 47) fixed to the motor holders (44, 45); First pinion gears (48a, 49a) fixed to the shafts (46a, 47a) of the second motors (46, 47); In addition, one side is fixed to the housing 21 and may include first rack gears 48b and 49b engaged with the first pinion gears 48a and 49a.
  • the body 10 is located adjacent to the housing 21, is fixed to the base 50, and further includes rack guides 41 and 42 that guide the movement of the first rack gears 48b and 49b. Including, the rack guides 41 and 42 may limit the movement of the first rack gears 48b and 49b in a direction from the housing 21 toward the cap 26.
  • the housing 21 includes: a cylindrical lower shell 212; an upper shell 214 located above the lower shell 212 and having an outer diameter smaller than that of the lower shell 212; And, it is formed on the upper surface of the lower shell 212 and further includes a rotation slit 21s formed along the outer diameter of the upper shell 214, and the wheel plate 24 is It is fixed to the lower surface of and may include a guide pin (24p) inserted into the rotation slit (21s).
  • the base 50 includes: a disk-shaped base body 51 to which the motor holders 44 and 45 are fixed;
  • a base plate 52 located below the base body 51 in a disk shape and having an outer diameter larger than that of the base body 51; Additionally, it may include circle slits 52a and 52b formed along the outer circumference of the base plate 52 and penetrating the upper and lower surfaces of the base plate 52 .
  • the body 10 includes: arc rims 61 and 62 corresponding to the shapes of the circle slits 52a and 52b of the base 50 and inserted into the circle slits 52a and 52b; Under plates (63, 64) fixed to the lower side of the arc rim (61, 62) and located at the lower part of the base (50); And, second rack gears (56a, 57a) fixed to the arc rims (61, 62) and located on the upper part of the base plate (52); a third motor (54,55) fixed to the base (50); In addition, it may include second pinion gears (56b, 57b) fixed to the shafts (54a, 55a) of the third motors (54, 55) and meshed with the second rack gears (56a, 57a).
  • a driving unit 73 rotatably coupled to the lower part of the base 50, wherein the driving unit 73 includes: a frame 73d; a rotation motor (73c) fixed to the frame (73d) and whose axis is fixed to the base (50); And, tires (74, 75) are coupled and include drive motors (73a, 73b) whose axes are fixed to the frame (73d), and the axes of the drive motors (73a, 73b) and the rotation motor (73c) The axes can be aligned in directions that intersect each other.
  • the body 10 further includes speaker assemblies 81 and 82 mounted on the base 50, and an open portion 12a of the body 10 is an opening formed in a circular shape, and the opening ( The diameter of 12a) may correspond to the outer diameter of the light transmitting portion 25.
  • configuration A described in a particular embodiment and/or drawing may be combined with configuration B described in other embodiments and/or drawings.
  • configuration A described in a particular embodiment and/or drawing may be combined with configuration B described in other embodiments and/or drawings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

로봇이 개시된다. 로봇은: 내부에 수용공간을 제공하고, 상측의 일부가 개방된 바디; 그리고, 상기 개방된 상측에 위치하고, 상기 바디에 대하여 회전 가능한 헤드를 포함하고, 상기 헤드는: 상기 바디의 내부에서 상기 바디의 개방된 일부를 향해 왕복 운동하는 하우징; 상기 하우징에 고정되고, 회전력을 제공하는 제1 모터; 상기 제1 모터와 연결되어 회전하고, 상기 하우징의 이동에 의해 상기 바디의 개방된 일부를 개폐하는 캡을 포함할 수 있다.

Description

로봇
본 개시는 로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다기능(multi-functional) 보안 로봇(security robot)에 관한 것이다.
로봇(Robot)은 스스로 작업하는 능력을 가진 기계를 말한다. 로봇은 생산 자동화에 많은 부분을 차지해 왔으며, 최근까지 지능형 로봇으로 발전하여 왔다. 지능형 로봇은 외부 환경을 스스로 인식하고 상황을 판단하여 필요한 작업을 자율적으로 실행하는 로봇을 말한다.
지능형 로봇은 크게 산업용 로봇과 서비스용 로봇으로 나눌 수 있다.
기존의 산업용 로봇이 인간과 격리된 환경에서 작업을 수행하는 것과 달리, 협동 로봇은 인간과 같은 공간에서 인간의 작업을 보조하거나 인간의 작업을 대체할 수 있다. 이러한 협동 로봇은 인간과 같은 공간에서 인간과 물리적으로 상호작용을 하며 작업을 수행하면서 생산성을 높이고 있다.
서비스용 로봇은 기존의 산업용 로봇이 제조업 환경에서 작업하던 것에서 응용분야가 확장되어, 가정용, 의료용, 국방용, 농업용 등과 같이 모든 산업 분야로 확장된 형태의 로봇을 말한다. 서비스용 로봇은 사회적 인프라에서 다양한 서비스를 제공하여 인간의 삶의 편의성을 향상시키고 있다. 서비스용 로봇은 개인서비스 로봇과 전문서비스 로봇으로 나눌 수 있다. 개인서비스 로봇은 청소로봇, 교육용 로봇 등과 같이 일반인을 대상으로 서비스를 제공할 수 있다. 전문서비스 로봇은 의료로봇, 국방로봇 등과 같이 전문가를 보조하며 서비스를 제공할 수 있다.
최근, 이러한 지능형 로봇에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 노약자의 생활의 편의성을 도모하고 안전을 케어할 수 있는 다기능 보안 로봇에 대한 연구가 지속되고 있다.
본 개시는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 생활 환경의 보안성을 높일 수 있는 로봇을 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 생활 편의성을 향상시킬 수 있는 로봇을 제공하는 것일 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따른, 로봇은: 내부에 수용공간을 제공하고, 상측의 일부가 개방된 바디; 그리고, 상기 개방된 상측에 위치하고, 상기 바디에 대하여 회전 가능한 헤드를 포함하고, 상기 헤드는: 상기 바디의 내부에서 상기 바디의 개방된 일부를 향해 왕복 운동하는 하우징; 상기 하우징에 고정되고, 회전력을 제공하는 제1 모터; 상기 제1 모터와 연결되어 회전하고, 상기 하우징의 이동에 의해 상기 바디의 개방된 일부를 개폐하는 캡을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 로봇의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 생활 환경의 보안성을 높일 수 있는 로봇을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 생활 편의성을 향상시킬 수 있는 로봇을 제공할 수 있다.
본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 18은 본 개시의 실시예들에 따른 로봇의 예들을 도시한 도면들이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
특정 도면을 참조하여 실시 예를 설명하더라도, 필요한 경우, 상기 특정 도면에 나타나지 않은 참조 번호를 언급할 수 있으며, 상기 특정 도면에 나타나지 않은 참조 번호는, 다른 도면에(in the other figures) 상기 참조 번호가 나타난 경우에 사용한다.
도 1을 참조하면, 로봇(1)은 바디(10), 그리고 헤드(20)를 포함할 수 있다. 바디(10)는 로어 바디(11)와 어퍼 바디(12)를 포함할 수 있다. 로어 바디(11)는 원반 형상일 수 있다. 어퍼 바디(12)는 콘 형상일 수 있다. 로어 바디(11)의 상단의 직경은 어퍼 바디(12)의 하단의 직경에 대응될 수 있다. 어퍼 바디(12)는 로어 바디(11)의 상측에 결합될 수 있다. 어퍼 바디(12)의 상부(12a)는 개방될 수 있다. 헤드(20)는 어퍼 바디(12)의 개방된 상부(12a)에 위치할 수 있다.
비전 센서(vision sensor, 31)는 헤드(20)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 비전 센서(31)는 카메라 일 수 있다. 다른 예를 들면, 비전 센서(31)는 적외선 센서일 수 있다. 이에 따라, 로봇(1)은 밝은 환경뿐만 아니라 어두운 환경에서도 물체를 식별할 수 있다.
멀티 센서(32)는 로어 바디(11)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 멀티 센서(32)는 온도 센서, 거리감지센서, 연기감지센서, 음성감지센서 등을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 헤드(20)는 하우징(21), 모터(22), 로테이터(23), 휠플레이트(24), 윈도우(25), 그리고 캡(26)을 포함할 수 있다. 하우징(21)은, 실린더 형상일 수 있고, 로어 쉘(212)과 어퍼 쉘(214)을 포함할 수 있다. 로어 쉘(212)의 외경은 어퍼 쉘(214)의 외경 보다 클 수 있다. 가이드 리브(216)는 로어 쉘(212)의 외면으로부터 돌출될 수 있다. 가이드 리브(216)는 하우징(21)의 상하방향으로 연장될 수 있다. 로어 쉘(212)은 플랜지(212a)를 포함할 수 있다. 플랜지(212a)는 로어 쉘(212)의 상단 및 외면에 형성될 수 있다.
모터(22)는 하우징(21)의 내부에 위치할 수 있다. 모터(22)는 바디(222)와 축(224)을 포함할 수 있다. 축(224)은 바디(222)에서 전자기력에 의해 회전할 수 있다.
로테이터(23)는 림(232)과 로테이팅 블록(234)을 포함할 수 있다. 림(232)은 하우징(21)의 어퍼 쉘(214)에 결합되거나 고정될 수 있다. 로테이팅 블록(234)은 림(232)에서 회전할 수 있다. 모터(22)의 축(224)은 로테이팅 블록(234)에 연결될 수 있다. 모터(22)는 로테이팅 블록(234)을 회전시킬 수 있다.
휠플레이트(24)는 서클 플레이트(242), 로어 축(244), 그리고 어퍼 축(246)을 포함할 수 있다. 로어 축(244)의 외경은 어퍼 축(246)의 외경 보다 클 수 있다. 로테이팅 블록(234)은 로어 축(244)의 내부로 삽입되고 고정될 수 있다. 로테이팅 블록(234)은 휠플레이트(24)와 함께 회전할 수 있다.
윈도우(25)는 실린더 형상일 수 있고, 투광성 소재로 형성될 수 있다. 윈도우(25)는 휠플레이트(24)의 서클 플레이트(242)에 결합되거나 고정될 수 있다. 윈도우(25)는 서클 플레이트(242)와 캡(26) 사이에 끼워질 수 있다. 윈도우(25)는 투광부(25b)와 단차부(25a)를 포함할 수 있다. 투광부(25b)의 외경은 캡(26)의 외경과 실질적으로 동일할 수 있다. 단차부(25a)의 외경은 서클 플레이트(242)의 외경과 실질적으로 동일할 수 있다. 단차부(25a)의 외경은 투광부(25b)의 외경 보다 작을 수 있다. 단차부(25a)는 투광부(25b)로부터 낮아지는 단차에 의해 형성될 수 있다. 서클 플레이트(242)의 외경은 어퍼 쉘(212)의 플랜지(212a)의 외경과 실질적으로 동일할 수 있다. 윈도우(25)의 내부에 광원(120, 도 18 참조)이 위치할 수 있다. 광원(120)에서 제공되는 빛은 윈도우(25)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
캡(26)은 돔형상일 수 있다. 캡(26)은 윈도우(25) 및/또는 휠플레이트(24)의 어퍼 축(246)에 결합되거나 고정될 수 있다. 캡(26)은 휠플레이트(24) 및 로테이팅 블록(234)과 함께 회전할 수 있다. 비전 홀(266,268)이 캡(26)에 형성될 수 있다. 비전 홀(266,268)은 복수개일 수 있다. 캡(26)의 내부에 비전 센서(31, 도 1 참조)가 설치될 수 있고, 비전 홀(266,268)을 통해서 비전 센서(31)가 외부 영상을 취득할 수 있다. 글라스(264)는 비전 홀(266,268)을 덮으면서 캡(26)의 외면의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 모터 홀더(44,45)는 베이스(50)에 장착되고, 하우징(21)의 둘레에 위치할 수 있다. 모터 홀더(44,45)는 복수개일 수 있다. 제1 모터 홀더(44) 및 제2 모터 홀더(45)는 베이스(50)에 장착될 수 있다. 제1 모터(46)는 제1 모터 홀더(44)에 결합되고, 제2 모터(47)는 제2 모터 홀더(45)에 결합될 수 있다.
제1 모터 홀더(44)는 제2 모터 홀더(45)와 제1 각도(theta 1)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 각도(theta 1)는 100도 내지 140도 일 수 있다. 제1 모터 홀더(44)는 하우징(21)의 곡률에 대응하는 곡면(44s)을 지닐 수 있다. 제2 모터 홀더(45)는 하우징(21)의 곡률에 대응하는 곡면(45s)을 지닐 수 있다. 하우징(21)의 상하 이동이 모터 홀더(44,45)에 의해 가이드될 수 있다.
랙 가이드(41,42)는 하우징(21)의 둘레에 위치할 수 있다. 랙 가이드(41,42)는 복수개일 수 있다. 제1 랙 가이드(41)는 제1 모터 홀더(44)에 인접하여 위치하고, 제1 모더 홀더(44)와 마주할 수 있다. 제1 랙 가이드(41)는 제1 모터 홀더(44)로부터 이격될 수 있다. 제2 랙 가이드(42)는 제2 모터 홀더(45)에 인접하여 위치하고, 제2 모터 홀더(45)와 마주할 수 있다. 제2 랙 가이드(42)는 제2 모터 홀더(45)로부터 이격될 수 있다. 제1 랙 가이드(41)는 하우징(21)의 곡률에 대응하는 곡면(41s)을 지닐 수 있고, 제2 랙 가이드(42)는 하우징(21)의 곡률에 대응하는 곡면(42s)을 지닐 수 있다.
제1 랙(49b)은 제1 모터 홀더(44)와 제1 랙 가이드(41) 사이에 위치하고, 일측이 하우징(21)에 고정될 수 있다. 제1 랙(49b)의 기어는 하우징(21)의 상하방향으로 길게 연장되면서 형성될 수 있다. 제2 랙(48b)은 제2 모터 홀더(45)와 제2 랙 가이드(42) 사이에 위치하고, 일측이 하우징(21)에 고정될 수 있다. 제2 랙(48b)의 기어는 하우징(21)의 상하방향으로 길게 연장되면서 형성될 수 있다.
제1 피니언(49a)은 제1 모터(46)의 축(46a)에 고정되어 회전할 수 있고, 제1 랙(49b)과 맞물릴 수 있다. 제2 피니언(48a)은 제2 모터(47)의 축(47a)에 고정되어 회전할 수 있고, 제2 랙(48b)과 맞물릴 수 있다.
하우징 가이드(43)는 하우징(21)에 인접하고, 제1 모터 홀더(44)와 제2 모터 홀더(45) 사이에 위치할 수 있다. 하우징(21)의 가이드 리브(216)는 하우징 가이드(43)에 결합하여 하우징 가이드(43)의 상하로 슬라이딩할 수 있다. 하우징 가이드(43)는 하우징(21)의 곡률에 대응하는 곡면(43s)을 지닐 수 있다. 제1 모터 홀더(44)의 곡면(44s), 제2 모터 홀더(45)의 곡면(45s), 제1 랙 가이드(41)의 곡면(41s), 제2 랙 가이드(42)의 곡면(42s), 하우징 가이드(43)의 곡면(43s) 중 적어도 하나는 하우징(21)의 외주면과 접촉하거나 하우징(21)의 외주면을 지지할 수 있다. 이에 따라, 하우징(21)이 상하방향으로 이동할 수 있다.
하우징(21)은 회전 슬릿(21s)을 포함할 수 있다. 회전 슬릿(21s)은 하우징(21)의 로어 쉘(212)에 형성될 수 있다. 회전 슬릿(21s)은 회전 가이드(21s)라 칭할 수 있다. 회전 슬릿(21s)은 어퍼 쉘(214)과 로어 쉘(212)이 형성하는 단차의 상면에 형성될 수 있다. 휠플레이트(24)는 휠플레이트(24)를 관통하여 형성되는 핀홀(24H)을 구비할 수 있다. 가이드 핀(24P)은 핀홀(24H)에 삽입될 수 있다. 가이드 핀(24P)은 서클 플레이트(242)의 하면으로부터 돌출될 수 있고, 회전 슬릿(21s)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 휠플레이트(24)의 하우징(21)에 대한 회전 각도를 제한할 수 있다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 베이스(50)는 베이스 플레이트(52), 베이스 바디(51), 베이스 탑(53)을 포함할 수 있다. 베이스 바디(51)는 원판 형상일 수 있다. 베이스 플레이트(52)는 원판 형상으로 베이스 바디(51)의 하측에 형성될 수 있다. 베이스 플레이트(52)의 외경은 베이스 바디(51)의 외경 보다 클 수 있다.
베이스 탑(53)은 베이스 바디(51)의 상측에 형성될 수 있다. 제3 모터(54)는 베이스 플레이트(52) 상에 위치하고, 베이스 바디(51)에 고정될 수 있다. 제4 모터(55)는 베이스 플레이트(52) 상에 위치하고, 베이스 바디(51)에 고정될 수 있다. 제4 모터(55)는 베이스 바디(51)에 대하여 제3 모터(54)와 대향할 수 있다.
서클 슬릿(52a,52b)은 베이스 플레이트(52)에 형성될 수 있다. 서클 슬릿(52a,52b)은 베이스 플레이트(52)의 상하면을 관통하여 형성되고, 베이스 플레이트(52)의 외주를 따라서 형성될 수 있다. 서클 슬릿(52a,52b)은 복수개일 수 있다. 제1 서클 슬릿(52a)은 베이스 플레이트(52)의 일측에 형성될 수 있고, 제2 서클 슬릿(52b)은 베이스 바디(51)에 대하여 제1 서클 슬릿(52a)과 대향하여 베이스 플레이트(52)의 타측에 형성될 수 있다. 예를 들면, 서클 슬릿(52a,52b)은 반원 형상일 수 있다.
아크 림(61,62)은 서클 슬릿(52a,52b)에 대응하여 서클 슬릿(52a,52b)에 삽입될 수 있다. 아크 림(61,62)은 서클 슬릿(52a,52b)에서 이동할 수 있다. 아크 림(61,52)은 복수개일 수 있다. 제1 아크 림(61)은 제1 서클 슬릿(52a)에 삽입되어 이동할 수 있고, 제2 아크 림(62)은 제2 서클 슬릿(52b)에 삽입되어 이동할 수 있다.
언더 플레이트(63,64)는 아크 림(61,62)의 하측에 결합될 수 있다. 언더 플레이트(63,64)는 아크 림(61,62)에 대응하는 반원 형상일 수 있다. 언더 플레이트(63,64)는 복수개일 수 있다. 제1 언더 플레이트(63)는 제1 아크 림(61)의 하측에 결합되고, 제2 언더 플레이트(64)는 제2 아크 림(62)의 하측에 결합될 수 있다.
제3 랙(56a,57a)은 제1 아크 림(61)의 상하방향으로 길게 연장되어 제1 아크 림(61)의 상면에 고정될 수 있다. 제4 랙(57a)은 제2 아크 림(62)의 상하방향으로 길게 연장되어 제2 아크 림(62)의 상면에 고정될 수 있다. 제3 피니언(56b)은 제3 모터(54)의 축(54a)에 결합되고, 제3 랙(56a)에 맞물릴 수 있다. 제4 피니언(57b)은 제4 모터(55)의 축(55a)에 결합되고, 제4 랙(57a)에 맞물릴 수 있다. 제3 모터(54) 및/또는 제4 모터(55)의 회전에 따라서 아크 림(61,62) 및 언더 플레이트(63,64)가 베이스(50)에 대하여 상하방향으로 이동할 수 있다.
배터리(71,72)는 베이스 플레이트(52) 상에 위치할 수 있다. 배터리(71,72)는 복수개로 형성되어 전원 공급량을 증가시키거나 충전량을 향상시킬 수 있다. 회로기판(71a,72a)은 배터리(71,72) 상에 배치될 수 있다. 회로기판(71a,72a)은 제어부(100, 도 19 참조)가 실장될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 구동 유닛(73)은 프레임(73d), 회동 모터(73c), 구동 모터(73a,73b)를 포함할 수 있다. 회동 모터(73c)는 프레임(73d)에 결합될 수 있다. 회동 모터(73c)의 축은 베이스(50)에 고정될 수 있다. 프레임(73d)은 회동 모터(73c)의 회전에 따라서 베이스(50)에 대하여 회전할 수 있다.
구동 모터(73a,73b)는 한 쌍일 수 있다. 한 쌍의 구동 모터(73a,73b)는 프레임(73d)에 설치될 수 있다. 구동 모터(73a,73b)는 타이어(74,75)를 회전시킬 수 있다. 언더 커버(76)는 한 쌍의 타이어 홀(TH)을 구비할 수 있고, 한 쌍의 타이어(74,75)의 일부 외면은 한 쌍의 타이어 홀(TH)을 통해 언더 커버(76)의 외부로 돌출될 수 있다.
언더 프레임(69)은 링 형상일 수 있고, 베이스(50)를 로어 바디(11)에 결합시킬 수 있다. 회동 모터(73c)가 회전하면서 로봇(1)의 바디(10)는 제자리에서 회전할 수 있다. 구동 모터(73a,73b)가 회전하면서 바디(10)는 전진 또는 후진할 수 있다. 회동 모터(73c)와 구동 모터(73a,73b)가 조합하여 회전하면서 로봇(1)의 바디(10)가 이동할 수 있다.
패브릭(63f,64f)이 언더 플레이트(63,64)의 하면에 고정될 수 있다. 예를 들면, 패브릭(63f,64f)은 극세사 섬유 또는 브러쉬일 수 있다. 로봇(1)이 이동하면서 패브릭(63f,64f)이 지면에 접촉하여 이물질을 청소할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 스피커 어셈블리(81,82)는 베이스(50) 상에 장착될 수 있다. 스피커 어셈블리(81,82)는 복수개일 수 있다. 제1 스피커 어셈블리(81)는 제1 아크 림(61) 및 베이스(50) 상에 위치하고, 베이스(50)에 고정될 수 있다. 제2 스피커 어셈블리(82)는 제2 아크 림(62) 및 베이스(50) 상에 위치하고, 베이스(50)에 고정될 수 있다. 제2 스피커 어셈블리(82)는 헤드(20)에 대하여 제1 스피커 어셈블리(81)와 대향할 수 있다.
헤드(20)의 윈도우(25)의 투광부(25b)의 외경은 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 개방된 상부(12a)의 내경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 헤드(20)는 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 개방된 상부(12a)를 통해 이동할 수 있다.
스피커 어셈블리(81,82)는 사운드를 생성할 수 있다. 스피커 어셈블리(81,82)에서 생성된 사운드는 바디(10)의 내부에서 울림 될 수 있다. 헤드(20)는 로봇(1)의 어퍼 바디(12)에서 상하로 이동할 수 있다. 헤드(20)가 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 개방된 상부(12a)를 통해 외부로 이동하면(도 14 참조), 윈도우(25)의 단차부(25a)와 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 상부(12a) 사이에 틈이 생길 수 있다. 스피커 어셈블리(81,82)에서 생성된 사운드는 바디(10)의 상부(12a)와 윈도우(25) 사이에 형성된 틈을 통해서 바디(10)의 외부로 전달될 수 있다.
도 15 및 도 18을 참조하면, 헤드(20)는 로봇(1)의 어퍼 바디(12) 상에서 회전할 수 있다. 헤드(20)가 회전하면서 로봇(1) 주위의 상황을 감지할 수 있다. 제어부(100)는 비전 센서(31)를 통해 획득되는 상황에 대한 정보를 통신 모듈(110)을 통해 사용자에게 전달할 수 있다. 또, 제어부(100)는 멀티 센서(32)를 통해 획득되는 정보를 통신 모듈(110)을 통해 사용자에게 전달할 수 있다.
예를 들면, 사용자가 집을 비우고 외출을 한 동안, 로봇(1)은 주기적으로 집의 내부를 순찰할 수 있다. 사용자가 집으로 복귀하는 동안, 사용자는 로봇(1)으로부터 귀가 전 외부인의 침입여부를 확인하고 안전하게 집에 들어올 수 있다.
다른 예를 들면, 로봇(1)은 집의 창문이 파손되거나 외부 침입 등 돌발 상황에서도 작동하여 사용자에게 경고를 하거나 정보를 전달할 수 있다.
다른 예를 들면, 로봇(1)은 연기나 온도를 감지하여 집의 화재 상황을 사용자에게 경고하거나 정보를 전달할 수 있다.
도 16 및 도 18을 참조하면, 헤드(20)는 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 상측으로 이동하여 윈도우(25)가 외부로 노출될 수 있다. 제어부(100)는 로봇(1)의 윈도우(25)가 로봇(1)의 바디(10)의 외부로 노출되면, 스피커 어셈블리(81,82)를 통해 사운드를 방출하거나, 광원(120, LED)에 전원(71,72)을 공급하여 윈도우(25)를 통해 외부로 빛을 발할 수 있다.
예를 들면, 로봇(1)은 애완 동물을 관찰할 수 있다. 애완 동물이 이상 반응을 보이면, 제어부(100)는 사용자에게 통신 모듈(110)을 통해 정보를 전달할 수 있다.
다른 예를 들면, 애완 동물이 접근하지 말하야 할 공간으로 이동하면, 제어부(100)는 광원(120)을 작동하여 빛을 발하거나 스피커 어셈블리(81,82)를 작동하여 애완동물에게 경고를 할 수 있다.
로봇(1)은 집 내부를 영역별로 나누어 이미지 정보를 획득하여 저장할 수 있다. 예를 들면, 로봇(1)은 사용자가 자주 사용하던 물건이 놓여진 곳을 파악할 수 있고, 사용자가 로봇(1)에게 이 물건의 위치 정보를 획득할 수 있다.
로봇(1)은 사용자가 통신 모듈(110)을 통해 제공하는 정보를 기초로 집 내부를 돌아다니면서 사용자가 원하는 정보를 파악할 수 있다. 예를 들면, 로봇(1)은 집 내부를 돌아다니며 물건을 찾을 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 헤드(20)는 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 내부로 이동할 수 있다. 헤드(20)가 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 내부로 들어가면, 비전 센서(31)는 로봇(1)의 어퍼 바디(12)에 의해 가려질 수 있다. 이 경우, 비전 센서(31)는 이미지 정보를 획득할 수 없다. 이는 사생활 보호 모드로 활용될 수 있다.
예를 들면, 로봇(1)의 통신 모듈(110)을 통해 로봇(1)이 해킹되어 사용자의 조작과 무관하게 사용자의 사생활 정보를 획득하려 하는 것을 방지할 수 있다.
로봇(1)은 집에 사용자가 있는 경우, 사생활 보호 모드에서 청소를 할 수 있다. 예를 들면, 청소 모드에서 제어부(100)는 헤드(20)를 로봇(1)의 어퍼 바디(12)의 내부로 수납하고, 구동 모터(73a,73b,73c)에 전원(71,72)을 공급하여 이동하면서, 제3 모터(54) 및/또는 제4 모터(55)를 구동하여 언더 플레이트(63,64)의 패브릭(63f,64f, 도 11 참조)을 마루나 방 바닥에 밀착하여 청소를 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 18을 참조하면, 로봇은: 내부에 수용공간을 제공하고, 상측의 일부(12a)가 개방된 바디(10); 그리고, 상기 개방된 상측(12a)에 위치하고, 상기 바디(10)에 대하여 회전 가능한 헤드(20)를 포함하고, 상기 헤드(20)는: 상기 바디(10)의 내부에서 상기 바디(10)의 개방된 일부(12a)를 향해 왕복 운동하는 하우징(21); 상기 하우징(21)에 고정되고, 회전력을 제공하는 제1 모터(22); 상기 제1 모터(22)와 연결되어 회전하고, 상기 하우징(21)의 이동에 의해 상기 바디(10)의 개방된 일부(12a)를 개폐하는 캡(26)을 포함할 수 있다.
상기 헤드(20)는: 상기 캡(26)에 형성되는 홀(266,268); 그리고, 상기 캡(26)의 내부에 설치되고, 상기 홀(266,268)에 인접하는 비전 센서(31)를 포함할 수 있다.
상기 헤드(20)는: 상기 제1 모터(22)와 상기 캡(26) 사이에 위치하고, 상기 제1 모터(22)의 축(224)에 연결되어 회전하는 휠플레이트(24); 상기 휠플레이트(24)와 상기 캡(26) 사이에 위치하고, 상기 휠플레이트(24)에 고정되며, 투광성 소재로 형성되는 윈도우(25); 그리고, 상기 윈도우(25)의 내부에 위치하고, 빛을 제공하는 광원(120)을 포함할 수 있다.
상기 캡(26)은, 서클 형상의 외경을 지니고, 상기 윈도우(25)는: 실린더 형상으로 상기 캡(26)의 외경에 대응되는 외경을 지니는 투광부(25b); 그리고, 상기 투광부(25b)로부터 낮아지는 단차를 형성하며 상기 투광부(25b)와 연결되어 상기 투광부(25b)의 외경 보다 작은 외경을 지니는 단차부(25a)를 포함할 수 있다.
상기 휠플레이트(24)의 외경은, 상기 윈도우(25)의 단차부(25a)의 외경에 대응될 수 있다.
상기 바디(10)는: 상기 바디(10)의 내부에 고정되는 베이스(50); 상기 베이스(50)에 장착되는 모터 홀더(44,45); 상기 모터 홀더(44,45)에 고정되는 제2 모터(46,47); 상기 제2 모터(46,47)의 축(46a,47a)에 고정되는 제1 피니언 기어(48a,49a); 그리고, 일측이 상기 하우징(21)에 고정되고, 상기 제1 피니언 기어(48a,49a)와 맞물리는 제1 랙 기어(48b,49b)를 포함할 수 있다.
상기 바디(10)는: 상기 하우징(21)에 인접하여 위치하고, 상기 베이스(50)에 고정되며, 상기 제1 랙 기어(48b,49b)의 이동을 가이드 하는 랙 가이드(41,42)를 더 포함하고, 상기 랙 가이드(41,42)는, 상기 제1 랙 기어(48b,49b)의 이동을 상기 하우징(21)으로부터 상기 캡(26)을 향하는 방향으로 제한할 수 있다.
상기 하우징(21)은: 실린더 형상의 로어 쉘(212); 상기 로어 쉘(212)의 상측에 위치하고, 상기 로어 쉘(212)의 외경 보다 작은 외경을 지니는 어퍼 쉘(214); 그리고, 상기 로어 쉘(212)의 상면에 형성되고, 상기 어퍼 쉘(214)의 외경을 따라서 형성되는 회전 슬릿(21s)을 더 포함하고, 상기 휠플레이트(24)는, 상기 휠플레이트(24)의 하면에 고정되고, 상기 회전 슬릿(21s)에 삽입되는 가이드 핀(24p)을 포함할 수 있다.
상기 베이스(50)는: 상기 모터 홀더(44,45)가 고정되고, 원판 형상의 베이스 바디(51); 그리고, 원판 형상으로 상기 베이스 바디(51)의 하부에 위치하고, 상기 베이스 바디(51)의 외경 보다 큰 외경을 지니는 베이스 플레이트(52); 그리고, 상기 베이스 플레이트(52)의 외주를 따라서 상기 베이스 플레이트(52)의 상하면을 관통하여 형성되는 서클 슬릿(52a,52b)을 포함할 수 있다.
상기 바디(10)는: 상기 베이스(50)의 서클 슬릿(52a,52b)의 형상에 대응되고, 상기 서클 슬릿(52a,52b)에 삽입되는 아크 림(61,62); 상기 아크 림(61,62)의 하측에 고정되고, 상기 베이스(50)의 하부에 위치하는 언더 플레이트(63,64); 그리고, 상기 아크 림(61,62)에 고정되고, 상기 베이스 플레이트(52)의 상부에 위치하는 제2 랙기어(56a,57a); 상기 베이스(50)에 고정되는 제3 모터(54,55); 그리고, 상기 제3 모터(54,55)의 축(54a,55a)에 고정되고, 상기 제2 랙기어(56a,57a)와 맞물리는 제2 피니언 기어(56b,57b)를 포함할 수 있다.
상기 베이스(50)의 하부에 회전 가능하게 결합되는 구동 유닛(73)을 더 포함하고, 상기 구동 유닛(73)은: 프레임(73d); 상기 프레임(73d)에 고정되고, 축이 상기 베이스(50)에 고정되는 회동 모터(73c); 그리고, 타이어(74,75)가 결합되고, 축이 상기 프레임(73d)에 고정되는 구동 모터(73a,73b)를 포함하고, 상기 구동 모터(73a,73b)의 축과 상기 회동 모터(73c)의 축은 서로 교차하는 방향으로 정렬될 수 있다.
상기 바디(10)는: 상기 베이스(50)에 장착되는 스피커 어셈블리(81,82)를 더 포함하고, 상기 바디(10)의 개방된 일부(12a)는, 원형으로 형성된 개구이고, 상기 개구(12a)의 직경은, 상기 투광부(25)의 외경에 대응될 수 있다.
앞에서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
예를 들면 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (12)

  1. 내부에 수용공간을 제공하고, 상측의 일부가 개방된 바디; 그리고,
    상기 개방된 상측에 위치하고, 상기 바디에 대하여 회전 가능한 헤드를 포함하고,
    상기 헤드는:
    상기 바디의 내부에서 상기 바디의 개방된 일부를 향해 왕복 운동하는 하우징;
    상기 하우징에 고정되고, 회전력을 제공하는 제1 모터;
    상기 제1 모터와 연결되어 회전하고, 상기 하우징의 이동에 의해 상기 바디의 개방된 일부를 개폐하는 캡을 포함하는 로봇.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 헤드는:
    상기 캡에 형성되는 홀; 그리고,
    상기 캡의 내부에 설치되고, 상기 홀에 인접하는 비전 센서를 포함하는 로봇.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 헤드는:
    상기 제1 모터와 상기 캡 사이에 위치하고, 상기 제1 모터의 축에 연결되어 회전하는 휠플레이트;
    상기 휠플레이트와 상기 캡 사이에 위치하고, 상기 휠플레이트에 고정되며, 투광성 소재로 형성되는 윈도우; 그리고,
    상기 윈도우의 내부에 위치하고, 빛을 제공하는 광원을 포함하는 로봇.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 캡은,
    서클 형상의 외경을 지니고,
    상기 윈도우는:
    실린더 형상으로 상기 캡의 외경에 대응되는 외경을 지니는 투광부; 그리고,
    상기 투광부로부터 낮아지는 단차를 형성하며 상기 투광부와 연결되어 상기 투광부의 외경 보다 작은 외경을 지니는 단차부를 포함하는 로봇.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 휠플레이트의 외경은,
    상기 윈도우의 단차부의 외경에 대응되는 로봇.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 바디는:
    상기 바디의 내부에 고정되는 베이스;
    상기 베이스에 장착되는 모터 홀더;
    상기 모터 홀더에 고정되는 제2 모터;
    상기 제2 모터의 축에 고정되는 제1 피니언 기어; 그리고,
    일측이 상기 하우징에 고정되고, 상기 제1 피니언 기어와 맞물리는 제1 랙 기어를 포함하는 로봇.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 바디는:
    상기 하우징에 인접하여 위치하고, 상기 베이스에 고정되며, 상기 제1 랙 기어의 이동을 가이드 하는 랙 가이드를 더 포함하고,
    상기 랙 가이드는,
    상기 제1 랙 기어의 이동을 상기 하우징으로부터 상기 캡을 향하는 방향으로 제한하는 로봇.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 하우징은:
    실린더 형상의 로어 쉘;
    상기 로어 쉘의 상측에 위치하고, 상기 로어 쉘의 외경 보다 작은 외경을 지니는 어퍼 쉘; 그리고,
    상기 로어 쉘의 상면에 형성되고, 상기 어퍼 쉘의 외주를 따라서 연장되는 회전 슬릿을 더 포함하고,
    상기 휠플레이트는,
    상기 휠플레이트의 하면에 고정되고, 상기 회전 슬릿에 삽입되는 가이드 핀을 포함하는 로봇.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 베이스는:
    상기 모터 홀더가 고정되고, 원판 형상의 베이스 바디; 그리고,
    원판 형상으로 상기 베이스 바디의 하부에 위치하고, 상기 베이스 바디의 외경 보다 큰 외경을 지니는 베이스 플레이트; 그리고,
    상기 베이스 플레이트의 외주를 따라서 연장되고, 상기 베이스 플레이트의 상하면을 관통하여 형성되는 서클 슬릿을 포함하는 로봇.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 바디는:
    상기 베이스의 서클 슬릿의 형상에 대응되고, 상기 서클 슬릿에 삽입되는 아크 림;
    상기 아크 림의 하측에 고정되고, 상기 베이스의 하부에 위치하는 언더 플레이트; 그리고,
    상기 아크 림에 고정되고, 상기 베이스 플레이트의 상부에 위치하는 제2 랙기어;
    상기 베이스에 고정되는 제3 모터; 그리고,
    상기 제3 모터의 축에 고정되고, 상기 제2 랙기어와 맞물리는 제2 피니언 기어를 포함하는 로봇.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 베이스의 하부에 회전 가능하게 결합되는 구동 유닛을 더 포함하고,
    상기 구동 유닛은:
    프레임;
    상기 프레임에 고정되고, 축이 상기 베이스에 고정되는 회동 모터; 그리고,
    타이어가 결합되고, 축이 상기 프레임에 고정되는 구동 모터를 포함하고,
    상기 구동 모터의 축과 상기 회동 모터의 축은 서로 교차하는 방향으로 정렬되는 로봇.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 바디는:
    상기 베이스에 장착되는 스피커 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 바디의 개방된 일부는, 원형으로 형성된 개구이고,
    상기 개구의 직경은,
    상기 투광부의 외경에 대응되는 로봇.
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