KR102700632B1 - 높이 조절이 가능한 주행모듈과 하부 캐스터 모듈을 구비한 물류운반용 이동로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇으로서, 상기 본체의 바닥면에 전후방향으로 형성된 가이드 홈(150); 및 상기 가이드 홈을 따라 전후방향으로 이동이 가능하게 구비되는 캐스터 모듈(400);을 포함하여, 이동로봇의 단턱 주행시 상기 캐스터 모듈이 전후방향으로 이동하면서 단턱 상면에 접하여 본체를 지지하는 구조를 통해 이동로봇의 안정적인 주행이 가능하게 하는 것이 특징이다.

Description

높이 조절이 가능한 주행모듈과 하부 캐스터 모듈을 구비한 물류운반용 이동로봇{MOBILE ROBOT FOR LOGISTICS WITH HEIGHT ADJUSTABLE DRIVING MODULE AND LOWER CASTER MODULE}

본 발명은 물류운반용 이동로봇에 관한 것으로, 구체적으로는 실내 및 실외 환경에서 자율적으로 이동이 가능하고, 특히 주행모듈의 높이 조절이 가능하여 계단이나 단턱 등의 주행 경로 상의 다양한 장애상황을 극복할 수 있는 이동로봇 기술에 관한 것이다.

최근 사람을 대신하여 소형 화물 등의 물품을 운반하는 물류운반용 자율주행 이동로봇이 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 이동로봇은 구동장치, 각종 센서, 제어컴퓨터, 구동전원 등을 탑재하고, 이동공간의 환경정보와 자신의 위치정보를 이용하여 자율적으로 경로를 산출하고 목표지점까지 물품을 운반한다.

이동로봇을 이용하여 물품을 운반하는 과정을 보면, 운반할 물품을 이동로봇 내부에 싣고 출발명령을 입력하면, 이동로봇은 목표지점까지의 경로를 산출하고 산출된 경로를 따라 자율 주행한다. 목표지점에 이동로봇이 도착하면 도착지 사람이 이동로봇에서 물품을 내리고 완료명령을 입력한다. 완료명령이 입력되면 이동로봇은 대기장소 또는 다음 호출장소로 이동한다.

최근 센서, 빅데이터, 인공지능의 기술 발달과 이를 이용한 자율주행 기술의 비약적인 발전에 따라, 다양한 실내외 환경에서 사용가능한 다목적 이송 로봇들이 다수 개발되고 있다.

그런데, 실외 자율 주행 로봇은 다양한 환경 조건에 놓인다는 점에서 특히 그 운용에 어려움이 있다. 예컨대, 노면 조건, 갑작스러운 보행자나 반려동물 등의 출현, 자동차 도로와 보행 도로의 식별, 날씨 변화 등의 다양한 인자를 고려하지 않으면 성공적인 자율 주행에 어려움이 있다.

특히, 배달이나 화물 운송을 목적으로 하는 물류 로봇의 경우, 하중 조건을 고려하면서도 단턱이나 계단 등을 회피하거나 극복할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 자율 주행 중 불가피하게 만나게 되는 지면 또는 노면 상의 주행 방해물이나 구조물을 손쉽게 극복할 수 있으면서, 동시에 자율 주행 로봇의 크기를 컴팩트하게 유지하며, 또한 그로 인한 주행 성능의 약화를 초래하지 않는 새로운 자율 주행 로봇이 필요하다.

특허문헌 : 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0078126호

본 발명은, 실내 및 실외 환경에서 다양한 화물의 운송을 위한 이동이 가능하고, 특히 계단이나 단턱 등의 다양한 장애물을 접하는 경우에도 이를 효과적으로 극복할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇으로서, 상기 본체의 바닥면에 전후방향으로 형성된 가이드 홈(150); 및 상기 가이드 홈을 따라 전후방향으로 이동이 가능하게 구비되는 캐스터 모듈(400);을 포함하여, 이동로봇의 단턱 주행시 상기 캐스터 모듈이 전후방향으로 이동하면서 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지하는 것이 특징이다.

상기 캐스터 모듈은, 상기 가이드 홈에 구비되어 전후방향 이동하는 모듈 몸체(410); 및 상기 모듈 몸체의 전후단에 구비되는 제1 및 제2캐스터 바퀴(430,450);로 이루어지고, 상기 제1 및 제2캐스터 바퀴는 옴니휠 캐스터로 하여 이동로봇 주행 중 지면에 닿더라도 주행방향에 영향을 주지 않도록 한다. 다만, 상기 제1 및 제2캐스터 바퀴는 옴니휠 캐스터가 아닌 일반적인 캐스터 바퀴일 수도 있다.

상기 연결구조체(300)는, 지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되고, 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 구비되는 제1회전부재(310)와, 상기 제1축과 수직한 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 상기 제1축을 중심으로 회전하는 제2회전부재(320)를 포함하고, 상기 제1회전부재는 상기 본체에 연결되고, 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈에 연결되되 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동가능하게 연결되어서, 상기 주행모듈은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동함에 따라 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절된다.

이동로봇이 단턱 주행시 상기 제1 및 2캐스터 바퀴 중 어느 하나가 단턱 상면에 접하여 본체를 지지하는데, 이동로봇이 단턱 주행시 상기 제1 및 2캐스터 바퀴 중 어느 하나 또는 두 개가 단턱 상면에 접한 상태에서 전후 방향 이동하면서 상기 본체를 지지한다. 본 발명의 이러한 단턱 극복 방식은 본체가 기울어지지 않고 수평을 유지하며 단턱을 올라가게 되고, 이로 인해 배송물 또한 안전한 이송이 가능해진다.

상기 주행모듈의 내부에 형성되는 랙과 상기 제2회전부재의 일단에 일체로 형성되는 피니언을 더 포함하고, 상기 피니언이 회전하면서 상기 랙을 따라 이동함에 따라, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동하고 그 결과 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절된다. 그런데, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈을 따라 상하 길이방향으로 이동하게 하는 방식은 여러 가지 방법이 모두 가능하며, 여기서 제시한 랙-피니언 구조는 그 하나의 예시일 뿐이다. 즉, 길이방향 이동을 위해 랙-피니언 구조가 아니라 볼 스크류, 리니어 모터 등 여러 다른 방식으로도 구현이 가능함은 당연하다.

상기 제1축을 회전축으로 상기 제1회전부재(310)를 회전시키는 제1모터와, 상기 제2회전부재의 일단에 형성된 피니언을 회전시키는 제2모터를 더 포함할 수 있고, 상기 본체의 일측면에는, 개방되어 내부에 수용된 화물을 반출할 수 있도록 하는 도어를 더 포함하고, 도어 개방시에는 상기 본체는 도어가 구비된 일측면이 아래쪽 방향으로 기울어지도록, 본체의 기울기가 조절되는 것이 좋다.

상기 주행모듈은 제동을 위한 수단으로서, 상기 주행모듈의 하단에 위치하는 바퀴에 접하여 이동로봇의 바퀴를 제동하는 브레이크를 더 포함할 수 있다.

상기 주행모듈은 제동을 위한 수단으로서, 제동축(260)과 제동축의 외주면에 위치하며 주행모듈의 하단에 위치하는 바퀴의 외주면에 접하는 롤러(270)를 구비하고, 상기 제동축과 롤러는 서로 결합되어 상대적인 회전이 불가능하게 되거나 결합이 해제되어 서로 자유롭게 회전할 수 있는 구조이며, 이동로봇의 주행 중에는 상기 제동축과 롤러의 결합이 해제되어 롤러는 자유 회전가능한 상태이며, 이동로봇의 제동이 필요한 상황에서는 상기 제동축과 상기 롤러가 서로 결합되어 상대적인 회전이 불가능하게 되어 이동로봇의 바퀴를 제동하도록 할 수 있다.

상기 주행모듈은 상기 본체에 대해 상하방향으로 이동가능하게 구비되어, 상기 주행모듈의 상하방향 위치에 따른 주행모드 상태와 보관모드 상태의 구현이 가능하며, 상기 주행모드 상태에서는, 상기 주행모듈의 바퀴가 상기 제1 및 제2 캐스터 바퀴 보다 아래쪽이나 동일한 높이에 위치하고, 상기 보관모드 상태에서는, 상기 주행모듈의 바퀴가 상기 제1 및 제2 캐스터 바퀴 보다 위쪽에 위치하여 상기 제1 및 제2 캐스터 바퀴가 지면과 접하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 물류로봇은 상기 구조에 의해, 실내 및 실외 환경에서 계단이나 단턱 등의 장애물을 효과적으로 극복하여 안정적인 주행이 가능하게 되는 유리한 효과가 발휘된다.

본 발명에 따른 물류로봇은 위와 같이 하부의 캐스터를 이용하여 단턱이나 계단을 극복하는 구조를 통해서 본체가 기울어지지 않고 수평을 유지하며 단턱을 올라갈 수 있어서 배송의 안전한 이송이 가능해지는 유리한 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물류운반용 이동로봇의 사시도이며,
도 2는 도 1의 물류운반용 이동로봇의 저면 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 연결구조체의 모습이며,
도 4는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇이 주행모듈을 이용하여 횡방향 경사면을 차체 기울어짐이 없이 주행하는 모습이며,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 주행모듈의 다양한 동작 모습이며,
도 9는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇이 계단을 올라가는 동작 모습이며,
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 도어가 개방되고 화물을 하역하는 모습을 보여주며,
도 13 내지 도 14는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 주행 모듈에 구비되는 브레이크의 예시적인 형태를 보여주며,
도 15는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 주행모드와 보관모드 상태를 보여주고 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 물류운반용 이동로봇(이하, 간단히 '이동로봇'이라고도 함)에 대한 것이며, 또는 본 발명은 이동로봇을 포함하는 로봇 플랫폼 시스템 전체로 구성될 수도 있다. 즉, 전체적인 로봇 플랫폼 시스템으로서 최적화 서버, 원격 모니터링 및 제어 장치, 및 이동로봇 등을 포함할 수 있는데, 본 발명에서는 이 중 이동로봇의 구조에 대한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 보면, 본 발명의 이동로봇은, 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)와, 본체의 바닥면에 전후방향으로 이동이 가능하게 구비되는 캐스터 모듈(400)을 포함한다. 상기 캐스터 모듈의 전후 방향 이동을 가이드하기 위해 본체의 바닥면에 전후방향으로 가이드 홈(150)이 형성된다. 상기 캐스터 모듈(400)은 이동로봇의 단턱(계단) 주행시 단턱 상면에 접하여 본체의 하중을 지지하면서 상기 본체 바닥의 가이드 홈(150)을 따라 전후방향으로 이동하는 과정을 통해 이동로봇이 단턱을 넘어갈 수 있도록 하는 구조이다.

상기 캐스터 모듈은, 상기 가이드 홈에 구비되어 전후방향 이동하는 모듈 몸체(410)와 상기 모듈 몸체의 전후단에 구비되는 제1및 제2캐스터 바퀴(430,450)로 이루어지고, 상기 제1 및 제2캐스터 바퀴는 옴니휠 캐스터로 구성하여 이동로봇 주행 중 지면에 닿더라도 주행방향에 영향을 주지 않도록 한다. 다만, 옴니휠 캐스터가 아닌 일반 캐스터도 가능하다.

상기 주행모듈(200)은, 상하 방향으로 길게 형성되는 것이 특징이며 하부에는 주행을 위한 바퀴가 구비되고, 바퀴의 내부에는 인휠모터를 구비하는 것이 좋다. 그리고, 지면에 수직한 방향을 제1축 방향이라고 할때, 상기 주행모듈(200)은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 상하방향으로 이동할 수 있도록(본체 높이가 조절될 수 있도록) 구비되는데 이러한 회전과 높이조절은 이하 설명할 연결구조체(300)의 구성에 의해 달성된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 상기 연결구조체(300)의 구조를 살펴보면, 연결구조체는 본체(100)와 상기 주행모듈(200)을 연결하는 구조이며, 상기 지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되는 제1회전부재(310)와 제1축과 수직한 제2축 방향으로 제2회전부재(320)를 포함한다.

상기 제1회전부재(310)는 본체(100)에 연결되되, 지면과 수직한 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 연결된다. 그리고, 상기 제2회전부재(320)는, 상기 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 움직이게 구성된 것이며, 따라서 상기 제1축을 중심으로 회전한다. 그리고, 제2회전부재(320)는 상기 주행모듈(200)에 연결되어 있기 때문에, 상기 주행모듈은 상기 제2회전부재와 동일한 움직임을 갖게 되어서, 상기 제1축을 회전축으로 회전하는 구조이다.

또한 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동이 가능하게 구성되어서 본체의 높이가 조절되도록 한다. 즉, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈과 연결되는 지점의 위치가 상기 주행모듈의 길이방향을 따라 가변되도록 한다. 이것은 상기 주행모듈의 내부에 형성되는 랙과 상기 제2회전부재의 일단에 일체로 형성되는 피니언으로 가능하게 된다. 상기 피니언이 회전하면서 상기 랙을 따라 이동함에 따라, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈에서 상하방향으로 이동하게 되고 이를 통해 본체의 지면에서의 높이가 가변된다.

본 발명의 이동로봇은 이러한 구조를 통해, 주행모듈(200)의 다양한 동작이 가능하게 된다. 즉, 상기 제1 및 제2회전부재의 회전동작과 상기 랙과 피니언 동작에 의해 주행모듈의 다양한 동작이 가능하게 되며 본체의 지면에서의 높이를 다양하게 가변하는 것이 가능하게 된다(도 4와 내지 도 8). 일예로, 도 4에 도시된 모습을 보면 좌우 측면의 지면의 높이가 다른 경우에도 주행모듈의 상기 랙과 피니언 구동에 의해 좌우 양측에서 본체의 높이를 다르게 동작하도록 함으로써 본체는 수평을 유지한 채 주행할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 상기 본체의 하면에 구비되는 캐스터 모듈을 이용하여 이동로봇이 계단이나 단턱을 용이하게 올라갈 수 있도록 하였다. 상기 캐스터 모듈(400)은, 상기 가이드 홈에 구비되어 전후방향 이동하는 모듈 몸체(410)와 상기 모듈 몸체의 전후단에 구비되는 제1및 제2캐스터 바퀴(430,450)로 이루어진다.

본 발명의 이동로봇이 주행 중에 단턱(계단)을 만나면 상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지하고, 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있게 한 것이다. 이것은 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9에서는 이동로봇이 단턱(계단)을 올라가는 모습을 도시하고 있는데, 주행 중에 단턱을 만나게 되면, 이동로봇의 주행모듈에 구비되는 상하 이동가능 구조(ex 랙-피니언 구조)가 작동하여 본체의 높이를 전체적으로 상승시킨다. 그리고, 이 상태에서 상기 캐스터 모듈(400)이 전방(주행방향)으로 이동하여 제1및 제2캐스터 바퀴(430,450) 중 어느 하나가 단턱의 상면 위에 위치하게 한다. 제1및 제2캐스터 바퀴(430,450) 중 어느 하나가 단턱의 상면에서 본체 하중을 지지하는 상태에서 전방에 위치하는(단턱에 인접한) 주행모듈(전방 주행모듈)의 높이를 조절하여 전방 주행모듈이 단턱 상면에 접하게 하고 이동로봇을 전진시킨다. 그리고, 상기 캐스터 모듈(400)은 후방으로 이동하여 상기 제1및 제2캐스터 바퀴(430,450) 중 어느 하나가 단턱의 상면에서 본체 하중을 지지하도록 하고, 이 상태에서 후방에 위치하는 주행모듈(후방 주행모듈)의 높이를 조절하여 후방 주행모듈이 단턱 상면에 접하게 하고 이동로봇을 전진시킨다. 이러한 동작으로 단턱이나 계단을 극복하여 전진하게 된다.

그리고, 상기 제1 및 제2캐스터 바퀴는 옴니휠 캐스터로 하여 이동로봇 주행 중 캐스터 바퀴가 지면에 닿더라도 상기 주행모듈의 주행에 영향을 주지 않도록 하는 것이 좋다. 캐스터 바퀴를 옴니휠 캐스터로 한 전후방, 측방으로 자유로운 이동이 가능한 주행이 되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 제1축을 회전축으로 상기 제1회전부재(310)를 회전시키는 제1모터와, 상기 제2회전부재의 일단에 형성된 피니언을 회전시키는 제2모터를 더 포함할 수 있다. 상기 본체의 일측면에는, 개방되어 내부에 수용된 화물을 반출할 수 있도록 하는 도어를 더 포함하고, 상기 도어 개방시에는 상기 본체는 도어가 구비된 일측면이 아래쪽 방향으로 기울어지도록, 본체의 기울기가 조절되는 것이 좋다.

도 11에서는 상기 본체의 일측면의 도어를 개방하여 내부에 수용된 화물을 반출하는 과정에서 상기 주행모듈의 높이를 조절하여 본체가 기울어진 모습이며, 도 12는 사용자가 화물을 인출하여 받는 경우에는 본체의 전체적인 높이를 높여서 사용자로 하여금 인출이 편리하게 구성할 모습이다.

그리고, 본 발명의 이동로봇의 주행 모듈에는 브레이크가 구비되어 주행 중 필요시 제동력을 가하게 되는데 도 13 내지 도 14에서는 그 중 하나의 예시적인 형태를 보여주고 있다.

먼저, 도 13에서는 이동로봇의 상기 주행모듈(200) 내부에 구비되는 브레이크(B)를 보여주고 있는데, 상기 브레이크(B)는 주행모듈의 바퀴에 상측에 위치하고 있으며 제동이 필요한 상황에서 상기 브레이크가 아래로 이동하여 주행모듈의 바퀴(250)에 접하거나 또는 바퀴와 함께 회전하는 부재에 접하여 바퀴의 회전 속도를 감속하여 이동로봇을 제동하는 구조이다.

그리고, 도 14에서는 이동로봇의 주행모듈(200)에는 제동축(260) 및 제동축(260)과 제동축의 외주면에 위치하는 롤러(270)가 구비된다. 제동축(260)과 상기 롤러(270)는 서로 결합되어 상대적인 회전이 불가능하게 되거나 결합이 해제되어 서로 자유롭게 회전할 수 있는 구조이다. 그리고, 상기 롤러(270)는 아래쪽의 바퀴(250)와 맞닿아서 같이 회전하는 구조이다. 이동로봇의 주행 중에는 상기 제동축(260)과 롤러(270)의 결합이 해제되어 바퀴(250)와 맞닿은 롤러(270)가 자유 회전하는 상태이다. 그런데, 제동이 필요한 상황에서는 상기 제동축(260)과 상기 롤러(270)가 서로 결합되어 롤러는 회전을 멈추게 되고, 그 결과 롤러와 바퀴의 마찰로 바퀴는 회전을 멈추게 정지하게 된다.

다만, 본 발명의 제동장치 구조로 도 13과 도 14에 도시된 형태는 하나의 예시적인 구조이며 이러한 구조가 아닌 다른 방식의 제동구조가 본 발명의 이동로봇에 적용될 수 있음은 당연하다.

또한, 본 발명에서는 이동로봇의 주행모듈의 바퀴(250)가 회전하면서 지면을 주행하는 경우와 이동로봇이 이동하지 않고 멈추어서 있는 경우가 있는데, 본 발명에서는 이러한 두 가지 상황에서 사용이 편리하게 구성하였다. 이하 설명 편의상 이동로봇이 주행하는 모드를 '주행모드'라고 하고, 이동로봇이 멈추어 있는 모드를 '보관모드'라고 한다. 특히, 이동로봇을 사용하다가 보면 전원 충전이라든지 유지보수 작업을 위해서 로봇을 옮겨야 하는 경우가 발생하게 되는데, 이와 같이 이동로봇 자체의 바퀴(250)를 이용하지 않고 옮겨야 하는 상황을 염두에 둔 상태이다.

도 15의 (a)에서는 주행모드를 보여주고 (b)에서는 보관모드를 보여주고 있다. 도 15의 (a) 주행모드에서는 주행모듈(200)의 바퀴가 캐스터 모듈(400)의 캐스터 보다 아래쪽에 위치하거나 동일한 높이에 위치하여서 주행모듈의 바퀴가 회전함에 따라 이동로봇이 주행하게 된다.

그런데, 도 15의 (b)에서는 주행모듈(200)이 이동로봇 본체(100)에서 더 위쪽으로 이동한 상태이며, 이 상태에서는 주행모듈(200)의 바퀴가 캐스터 모듈(400)의 캐스터 보다 위쪽에 위치하고, 지면과는 캐스터 모듈의 캐스터(제1 및 제2캐스터 바퀴)만 접하게 된다. 즉, 보관모드는 주행 바퀴는 지면에서 올라가 있고, 캐스터만 지면에 닿는 모드이다.

이러한 보관모드 상태를 구성한 것은, 충전이나 유지보수를 위해 이동로봇을 켜서 이동시키기 어려운 상황이 생길 수 있는데(예를 들면, 로봇을 조종할 장치가 없거나, 로봇 내부 전장이 수정 중이거나 로봇을 이송 차량에 올린 후 옮기는 상황 등등), 이 경우 보관모드 상태에서 로봇을 수동으로 옮기기 위함이다. 보관모드에서는 캐스터만 지면에 닿기 때문에 로봇을 손쉽게 움직이게 할 수 있다.

그리고, 이러한 보관모드는 이동로봇 자체의 전원은 on 상태이거나 또는 off상태에서도 가능할 것이다. 전원이 off 상태에서 수동으로 바퀴를 들어올려서 내려오지 않게 고정하거나, 전원이 on 상태에서 이동로봇 조작을 통해 주행 바퀴를 들어올려 보관모드로 전환할 수도 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

1. 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇으로서,
   상기 본체의 바닥면에 전후방향으로 형성된 가이드 홈(150); 및
   상기 가이드 홈을 따라 전후방향으로 이동이 가능하게 구비되는 캐스터 모듈(400);을 포함하여,
   이동로봇의 단턱 주행시 상기 캐스터 모듈이 전후방향으로 이동하면서 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지하고,
   상기 본체의 일측면에는, 개방되어 내부에 수용된 화물을 반출할 수 있도록 하는 도어를 더 포함하고,
   도어 개방시에는 상기 본체는 도어가 구비된 일측면이 아래쪽 방향으로 기울어지도록, 본체의 기울기가 조절되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐스터 모듈은,
   상기 가이드 홈에 구비되어 전후방향 이동하는 모듈 몸체(410); 및
   상기 모듈 몸체의 전후단에 구비되는 제1 및 제2캐스터 바퀴(430,450);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2캐스터 바퀴는 옴니휠 캐스터로 하여 이동로봇 주행 중 지면에 닿더라도 주행방향에 영향을 주지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
4. 제2항에 있어서,
   상기 연결구조체(300)는,
   지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되고, 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 구비되는 제1회전부재(310)와, 상기 제1축과 수직한 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 상기 제1축을 중심으로 회전하는 제2회전부재(320)를 포함하고,
   상기 제1회전부재는 상기 본체에 연결되고, 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈에 연결되되 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동가능하게 연결되어서,
   상기 주행모듈은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동함에 따라 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
5. 제4항에 있어서,
   이동로봇이 단턱 주행시 상기 제1 및 2캐스터 바퀴 중 어느 하나가 단턱 상면에 접하여 본체를 지지하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
6. 제5항에 있어서,
   이동로봇이 단턱 주행시 상기 제1 및 2캐스터 바퀴 중 어느 하나 또는 두 개가 단턱 상면에 접한 상태에서 전후 방향 이동하면서 상기 본체를 지지하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
7. 제4항에 있어서,
   상기 주행모듈의 내부에 형성되는 랙과 상기 제2회전부재의 일단에 일체로 형성되는 피니언을 더 포함하고,
   상기 피니언이 회전하면서 상기 랙을 따라 이동함에 따라, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동하고 그 결과 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1축을 회전축으로 상기 제1회전부재(310)를 회전시키는 제1모터와,
   상기 제2회전부재의 일단에 형성된 피니언을 회전시키는 제2모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
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10. 제1항에 있어서,
    상기 주행모듈은 제동을 위한 수단으로서, 상기 주행모듈의 하단에 위치하는 바퀴에 접하여 이동로봇의 바퀴를 제동하는 브레이크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
11. 제1항에 있어서,
    상기 주행모듈은 제동을 위한 수단으로서, 제동축(260)과 제동축의 외주면에 위치하며 주행모듈의 하단에 위치하는 바퀴의 외주면에 접하는 롤러(270)를 구비하고,
    상기 제동축과 롤러는 서로 결합되어 상대적인 회전이 불가능하게 되거나 결합이 해제되어 서로 자유롭게 회전할 수 있는 구조이며,
    이동로봇의 주행 중에는 상기 제동축과 롤러의 결합이 해제되어 롤러는 자유 회전가능한 상태이며, 이동로봇의 제동이 필요한 상황에서는 상기 제동축과 상기 롤러가 서로 결합되어 상대적인 회전이 불가능하게 되어 이동로봇의 바퀴를 제동하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.
12. 제2항에 있어서,
    상기 주행모듈은 상기 본체에 대해 상하방향으로 이동가능하게 구비되어, 상기 주행모듈의 상하방향 위치에 따른 주행모드 상태와 보관모드 상태의 구현이 가능하며,
    상기 주행모드 상태에서는, 상기 주행모듈의 바퀴가 상기 제1 및 제2 캐스터 바퀴 보다 아래쪽이나 동일한 높이에 위치하고,
    상기 보관모드 상태에서는, 상기 주행모듈의 바퀴가 상기 제1 및 제2 캐스터 바퀴 보다 위쪽에 위치하여 상기 제1 및 제2 캐스터 바퀴가 지면과 접하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.

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