초록 ▼

본 발명은 전방향으로 이동 가능한 전방향(Omni-directional) 이동로봇에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 전방향 이동을 구현하기 위하여는 기존의 메카넘 휠(Mecanum Wheel)과 같이 특수한 형태나 구조의 바퀴를 이용해야 함으로 인해 일반 바퀴에 비하여 구조가 복잡해지고 제작비용이 증가하며, 이물질 등이 바퀴 사이로 들어갈 수 있으므로 실외에서의 주행이 용이하지 않은 데 더하여, 이동 및 주행속도에 제한이 있었던 종래기술의 전방향 이동로봇들의 문제점을 해결하기 위해, 두 개의 차동 바퀴를 이용하여 바퀴의 각도를 조

본 발명은 전방향으로 이동 가능한 전방향(Omni-directional) 이동로봇에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 전방향 이동을 구현하기 위하여는 기존의 메카넘 휠(Mecanum Wheel)과 같이 특수한 형태나 구조의 바퀴를 이용해야 함으로 인해 일반 바퀴에 비하여 구조가 복잡해지고 제작비용이 증가하며, 이물질 등이 바퀴 사이로 들어갈 수 있으므로 실외에서의 주행이 용이하지 않은 데 더하여, 이동 및 주행속도에 제한이 있었던 종래기술의 전방향 이동로봇들의 문제점을 해결하기 위해, 두 개의 차동 바퀴를 이용하여 바퀴의 각도를 조향하고 각각의 바퀴를 개별적으로 구동하는 것에 의해 바퀴의 구조적인 변경 없이 일반적인 주행용 바퀴를 이용하여 전방향 이동이 가능하도록 구성됨으로써, 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 전방향 이동을 구현 가능한 동시에, 다양한 이동 동작에 대한 제어가 직관적이고 용이하게 이루어질 수 있으므로 다양한 산업분야에 폭넓게 적용 가능할 뿐만 아니라, 고속 주행이 가능하여 전기차 및 자율주행차와 같은 자동차 분야에도 적용 가능하도록 구성되는 전방향 이동로봇이 제공된다.

대표청구항 ▼

전방향 이동을 구현하기 위하여 바퀴의 구조를 변경하거나 특수한 형태의 바퀴를 사용함으로 인해 일반적인 튜브형 바퀴에 비해 구조가 복잡해지고 제작비용이 증가하며, 이물질이 바퀴 사이로 들어갈 수 있으므로 실외에서의 주행이 용이하지 않은 데 더하여, 이동 및 주행속도에 제한이 있었던 종래기술의 전방향 이동로봇들의 문제점을 해결하기 위해 일반적인 튜브형 바퀴를 이용하여 전방향 이동이 가능하도록 구성되는 차동 구동바퀴를 구비한 전방향 이동로봇에 있어서, 이동로봇의 외관을 형성하는 프레임; 상기 이동로봇의 전후진, 제자리 회전 및 선회 운동

전방향 이동을 구현하기 위하여 바퀴의 구조를 변경하거나 특수한 형태의 바퀴를 사용함으로 인해 일반적인 튜브형 바퀴에 비해 구조가 복잡해지고 제작비용이 증가하며, 이물질이 바퀴 사이로 들어갈 수 있으므로 실외에서의 주행이 용이하지 않은 데 더하여, 이동 및 주행속도에 제한이 있었던 종래기술의 전방향 이동로봇들의 문제점을 해결하기 위해 일반적인 튜브형 바퀴를 이용하여 전방향 이동이 가능하도록 구성되는 차동 구동바퀴를 구비한 전방향 이동로봇에 있어서, 이동로봇의 외관을 형성하는 프레임; 상기 이동로봇의 전후진, 제자리 회전 및 선회 운동이 가능하도록 두 개의 차동바퀴를 포함하여 상기 프레임의 하부에 설치되는 구동부; 상기 이동로봇의 이동방향을 제어하도록 상기 차동바퀴의 각도를 조절하기 위해 상기 프레임의 상부에 설치되는 조향부; 및 상기 이동로봇의 전체적인 동작을 제어하고, 장애물 및 주변환경을 감지하기 위한 복수의 센서를 포함하여 상기 프레임의 일측에 설치되는 제어부를 포함하여 구성되고,상기 조향부는, 상기 차동바퀴의 각도를 조절하기 위해 상기 프레임의 상부에 설치되어 각도 및 각속도를 검출하는 로터리 엔코더; 일측은 커플링을 이용하여 상기 로터리 엔코더에 연결되고, 타측은 회전을 위해 복수의 베어링을 사용하여 상기 차동바퀴에 연결되어, 상기 차동바퀴와 상기 로터리 엔코더를 서로 연결하면서 상기 차동바퀴의 각도를 회전시키는 샤프트; 및 상기 차동바퀴의 조향이 끝난 후에 상기 샤프트가 회전되는 것을 방지하도록 상기 샤프트의 회전을 정지시키기 위한 전자클러치 또는 전자브레이크를 포함하여 구성되며,상기 제어부는, 상기 이동로봇에 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 이동로봇의 이동거리와 주행상태 및 주변 상황을 감지하기 위한 초음파센서 및 적외선센서를 포함하는 복수의 센서를 포함하여 이루어지는 센서부; 상기 센서부를 통해 감지된 데이터 및 각종 제어신호를 처리하고 상기 이동로봇의 전체적인 동작을 제어하는 제어기; 사용자가 상기 이동로봇의 이동 및 위치를 제어할 수 있도록 하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 인터페이스부; 및 상기 차동바퀴를 구동하고 각도를 조향하기 위한 각각의 모터를 제어하는 모터드라이버부를 포함하여 구성되고,상기 전원부는, 상기 제어기와 상기 로터리 엔코더의 전원을 공급하기 위한 제 1 배터리; 및 상기 이동로봇의 각도 조향과 이동을 위한 상기 모터드라이버와 상기 전자브레이크의 전원공급을 위한 제 2 배터리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차동 구동바퀴를 구비한 전방향 이동로봇.