Patent Review
트랙 구동과 휠 구동을 겸비한 주행 로봇
* 공고일자 : 2012년 4월 6일
* 등록번호 : 1011441640000
* 등록일자 : 2012년 5월 2일
* 출원번호 : 10-2010-0094406
* 출원일자 : 2010년 9월 29일
* 심사청구일자 : 2010년 9월 29일
* 출원인 : 주식회사 유진로봇
* 발명자 : 유호상, 박성주, 신경철
* 대리인 : 특허법인 우인
* 전체 청구항 수 : 6항
도면에 대한 간단한 설명
11 : 로봇 몸체 12 : 메인 구동트랙 16 : 전방 액티브 플리퍼 18 : 후방 액티브 플리퍼
20 : 메인 구동휠 110 : 플리퍼 프레임 112 : 플리퍼 구동휠 114 : 플리퍼 종동휠
116 : 플리퍼 트랙 120 : 레이크 휠 122 : 레이크
기술분야
본 발명은 레이크 휠이 부착된 액티브 플리퍼의 각도를 자유롭게 변경하여 구동 방식을 전환함으로써 여러 가지 주행 환경에 대응할 수 있는 트랙 구동과 휠 구동을 겸비한 주행로봇에 관한 것이다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
본 발명의 가장 큰 특징은 레이크 휠(120)이 부착되는 액티브 플리퍼(Active Flipper)의 각도를 자유롭게 변경할 수 있어 여러 가지 주행 환경에 대응할 수 있다는 점이 있으며, 액티브 플리퍼(16, 18)의 끝단에 부착되는 레이크 휠에 의하여 주행 로봇이 지면에 대한 접지력이 향상되는 점에 있다.
다시 말해, 본 발명은 주행 로봇의 전, 후방 양 측면에 각각 액티브 플리퍼를 결합하고 로봇 몸체에 대한 액티브 플리퍼의 각도를 조절하여 주행 로봇의 주행 방식을 트랙 단일 구동 방식, 트랙 및 2휠 복합 구동방식 또는 4휠 단일 구동 방식으로 전환하여 지형 상태나 장애물에 따라 효과적으로 대처할 수 있도록 하였다.
주행 로봇의 구조적 특징을 말할 때 설명에서 ‘전방’이라 함은 주행 로봇의 주행 방향으로써 로봇 몸체의 정면이 향하는 방향이며 도면을 기준으로 할 때 왼쪽 방향을 지칭한다. 그리고 ‘후방’이라 함은 전방의 반대쪽 방향 즉, 주행 로봇의 주행 방향의 반대방향으로서 도면을 기준으로 할 때 오른쪽 방향을 지칭한다.
도면은 본 발명의 일실시 예에 따른 주행 로봇의 사시도이다.
일실시 예에 따른 주행 로봇은, 로봇 몸체(11)와, 로봇 몸체의 전방 양측에 구비되는 전방 액티브 플리퍼(16)와, 로봇 몸체의 후방 양측에 구비되는 후방 액티브 플리퍼(18)로 크게 구성될 수 있다.
로봇 몸체는, 로봇 몸체의 양 측면에 구비되는 한 쌍의 메인 구동트랙(12)과, 메인 구동트랙에 회전력을 제공하는 메인 구동휠(20)로 구성된다.
메인 구동트랙은 무한궤도형 트랙으로서, 전방 및 후방의 메인 구동휠에 끼워져서 메인 구동휠의 구동에 의해 구동되어 주행 로봇을 주행시킨다.
주행 로봇의 좌측 및 우측 메인 구동트랙 각각은 동일한 방향, 동일한 속도로 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 서로 다른 속도 및 서로 다른 방향으로 회전할 수 있도록 구성됨으로써 주행 로봇의 다양한 기동을 구현할 수 있다.
액티브 플리퍼는 로봇 몸체의 전방 양측에 구비되는 전방 액티브 플리퍼와, 로봇 몸체의 후방 양측에 구비되는 후방 액티브 플리퍼로 구성된다. 전방 액티브 플리퍼와 후방 액티브 플리퍼는 각각 로봇 몸체의 전방 및 후방에 한 쌍씩 마주보도록 구비된다.
액티브 플리퍼의 일단은 로봇몸체에 탈부착 가능하게 결합되며, 타단에는 레이크 휠이 결합된다. 각각의 액티브 플리퍼는 로봇 몸체의 양 측면에 배치되는 메인 구동휠에 각각 탈부착 가능하게 결합될 수 있으며, 각 액티브 플리퍼들이 독립적으로 로봇 몸체에 대하여 각도 조절이 가능한 구조로 로봇 몸체에 결합된다.
액티브 플리퍼는, 메인 구동휠에 탈부착되도록 구비되는 플리퍼 프레임(110)과, 플리퍼 프레임의 일단에 회전 가능하게 결합되어 메인 구동휠에 의하여 구동되는 플리퍼 구동휠(112)과, 플리퍼 프레임(110)의 타단에 결합되어 플리퍼 구동휠에 의하여 구동되는 플리퍼 종동휠(114)과, 플리퍼 구동휠 및 플리퍼 종동휠에 끼워져서 플리퍼 구동휠에 의하여 구동되는 플리퍼 트랙(116)과, 플리퍼 종동휠의 회전축 상에 결합되어 플리퍼 종동휠과 일체로 회전하는 레이크 휠로 구성된다.
플리퍼 프레임은 액티브 플리퍼의 뼈대 역할을 하며 양단에는 플리퍼 구동휠 및 플리퍼 종동휠이 회전 가능하게 결합된다. 플리퍼 프레임은 로봇 몸체의 메인 구동휠에 탈부착 가능하게 결합되는데 이때, 플리퍼 프레임과 로봇 몸체 사이의 각도를 조절할 수 있는 구조로 결합된다. 플리퍼 프레임과 로봇 몸체 사이의 각도를 조절할 수 있도록 구성됨에 따라 로봇 몸체에 대한 액티브 플리퍼의 각도를 조절할 수 있게 된다.
각각의 액티브 플리퍼가 로봇 몸체에 대하여 독립적으로 각도 조절이 가능함에 따라 주행 로봇의 주행 방식을 트랙 단일 구동 방식, 트랙 및 2휠 복합 구동 방식, 또는 트랙 및 4휠 단일 구동 방식 중에서 선택하여 주행할 수 있다.
또한, 액티브 플리퍼를 로봇 몸체에 탈부착시키는 것이 가능하여 휴대 및 보관이 편리하고, 주행로봇의 주행 환경에 따라 액티브 플리퍼를 선택적으로 이용할 수 있다는 장점이 있다.
플리퍼 구동휠은 플리퍼 프레임의 일단에 결합되며, 메인 구동휠의 회전에 연동하여 회전함으로써 외주면에 끼워지는 플리퍼 트랙을 구동시킨다. 따라서 액티브 플리퍼가 결합되는 측의 메인 구동휠의 구동 시 그 메인 구동휠에 끼워진 메인 구동트랙과 그 메인 구동휠에 결합되는 액티브플리퍼의 플리퍼 트랙이 함께 구동된다.
플리퍼 종동휠은 플리퍼 프레임에서 플리퍼 구동휠의 반대쪽에 결합되며, 플리퍼 트랙의 구동에 의하여 회전한다.
레이크 휠은 플리퍼 종동휠의 회전축상에 결합되어 플리퍼 종동휠과 일체로 회전한다. 레이크 휠의 외주면에는 플리퍼(Flipper, 물갈퀴) 형태, 다시 말해 판의 형태로 형성되는 복수의 레이크(122)가 돌출 형성된다.
레이크는 레이크 휠의 외주면에 반지름 방향으로 돌출되도록 복수로 형성된다. 레이크가 레이크 휠에 부착되는 각도, 다시 말해 레이크의 밑단이 레이크 휠의 외주면과 만나는 선은 레이크 휠의 회전축과 평행하도록 형성될 수 있으나, 송풍용 팬의 형태와 같이 레이크 휠의 회전축과 교차하도록 외주면에 비스듬하게 형성되어 레이크가 지면에 대해 연속적인 접지상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
설명한 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 주행 로봇은 평탄 지형 및 험준한 지형의 지면 상태와 상관없이 원활한 기동이 가능하고, 전, 후방의 양측에 구비되는 액티브 플리퍼의 각도를 독립적으로 제어할 수 있어 장애물이나 험한 지형을 극복하기에 용이하다.
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