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2륜장치에 구성된 보조바퀴를 구동시키기 위한 배터리, 구동모터 및 주행바퀴 등이 포함된 2륜 구동장치에 있어서,
상기 2륜장치에 구성된 주행바퀴(10)의 좌,우 양측에 위치하여 2륜장치의 정지, 이동, 몸체의 기울임을 제어하도록 구비된 보조바퀴(100)를 포함하되,
상기 보조바퀴(100)는,
2륜장치의 2륜 구동장치(30) 전,후 측에 위치하는 수동형 바퀴로 완충장치를 구비한 캐스터로 이루어진 진행바퀴(110)와,
상기 진행바퀴(110)의 상단에 결합되어 지지하면서 길이 변화와 기울어짐 조절이 가능한 보조바퀴 지지부(120)와,
상기 보조바퀴 지지부(120)의 일측에 위치하여 상기 보조바퀴 지지부(120)를 회전방향으로 구동하여 전, 후 측에 위치하는 진행바퀴(110)의 높이를 조절하고, 보조바퀴(100)의 쓰러짐을 막거나 기울임을 변경하는 보조바퀴 구동부(130)와,
상기 보조바퀴 지지부(120)의 각도나 보조바퀴와 지면 간의 힘을 제어하는 보조바퀴 제어부(140)와,
상기 보조바퀴 지지부(120)와 지면의 각도, 보조바퀴(100)와 지면 간의 힘, 보조바퀴 지지부(120)와 보조바퀴 구동부(130) 간의 토크를 측정할 수 있는 장치로 상기 보조바퀴 제어부(140)에서 보조바퀴(100)의 위치와 지면 간의 힘 제어가 가능한 센서부(150)로 구성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 가변형 보조바퀴를 통하여 자세와 위치를 독립적으로 제어할 수 있는 평행형 2륜 구동장치
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제1항에 있어서, 상기 보조바퀴(100)에 의한 2륜장치에 구비된 2륜 구동장치(30)의 자세와 위치 제어는,
상기 2륜 구동장치(30)의 위치 및 자세를 결정하는 부분으로, 2륜장치의 자동화된 특정 작업 수행 및 감정표현을 위한 2륜장치의 위치 및 자세를 결정하는 위치 결정부(162)와 자세 결정부(164)를 포함하는 상위 제어부(160)와,
상기 2륜 구동장치(30)의 실시간 위치, 자세, 보조바퀴(100)의 힘, 토크 및 위치를 측정하는 부분으로 위치 센서부(152), 자세 센서부(154), 보조바퀴 센서부(156)를 포함하는 센서부(150)와,
상기 센서부(150)의 위치 센서부(152)로부터 얻은 장치의 위치 값과 상위 제어부(160)의 위치 결정부(162)가 원하는 장치의 위치를 비교하여 2륜 구동장치(30)의 주행바퀴(10)를 구동시켜 장치의 위치를 제어하는 연산장치인 위치 제어부(170)와,
상기 위치 제어부(170)의 위치 결정에 의해 구동하는 2륜 구동장치(30)의 좌,우 한 쌍의 엑츄에이터와 주행바퀴(10)의 구동을 위한 전자장치를 포함하는 2륜 구동부(20)와,
상위 제어부(160)의 자세 결정부((162)가 원하는 장치의 자세 기울기를 보조바퀴(100)를 움직여서 제어하기 위하여 센서부(150)의 자세 센서부(154)로부터 얻은 장치의 기울기 값을 얻고, 전, 후측 보조바퀴(100) 위치의 목적값을 계산하는 연산장치인 자세 제어부(180)와,
상기 자세 제어부(180)로부터 보조바퀴(100) 위치의 목적 값과 전, 후측 보조바퀴(100)의 보조바퀴 센서부(156)로부터 얻은 현재 각 보조바퀴(100)의 위치 값을 비교하여 전, 후측 보조바퀴(100)를 구동시켜 보조바퀴(100)의 위치가 목적 값에 도달하도록 제어하는 연산장치인 전, 후측 각각의 보조바퀴 제어부(140)와,
상기 전, 후측의 보조바퀴 지지부(120)를 회전시키기 위한 동력장치와 상기 동력장치의 구동을 위한 전자장치를 포함하는 전, 후측 각각의 보조바퀴 구동부(130)로 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 보조바퀴를 통하여 자세와 위치를 독립적으로 제어할 수 있는 평행형 2륜 구동장치
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2륜장치를 구동시키기 위한 배터리, 구동모터 및 주행바퀴 등이 포함된 2륜 구동장치의 보조바퀴 제어방법에 있어서,
2륜장치가 지정된 장소에 이동하여 동작하기 위한 실시간 위치 및 자세의 목적 값을 상위 제어부(160)에서 계산하여 위치 제어부(170)와 자세 제어부(180)로 전달하는 위치자세 수행 전달단계(S10);
상기 상위 제어부(160)의 위치 제어부(170)에서는 2륜장치의 위치 센서부(152)로부터 얻은 현재 2륜장치의 위치를 토대로 2륜장치의 평행형 2륜 구동장치(30)를 구동시키기 위한 신호값을 계산하여 2륜 구동부(20)로 전달하며, 2륜 구동부(20)에서 2륜장치를 구동시켜 실시간으로 목적한 위치로 이동하는 주행 이동단계(S20);
상기 2륜장치가 주행 정지 후 상위 제어부(160)의 자세 제어부(180)에서는 2륜장치의 자세 센서부(154)로부터 얻은 현재 2륜장치의 자세를 토대로 변화해야 할 2륜장치의 자세를 계산하여 전, 후측 보조바퀴(100) 위치의 목적 값을 계산하여 전, 후측의 보조바퀴 제어부(140)로 전달하는 행동 준비단계(S30);
상기 전, 후측의 보조바퀴 제어부(140)는 현재 전, 후측 보조바퀴(100)의 높이 및 지면과의 힘의 값을 전, 후측 보조바퀴(100)의 센서부(150)로부터 얻은 후 각 보조바퀴(100) 위치와 지면과의 힘을 목적 값에 도달하기 위한 신호 값을 계산하여 각 보조바퀴 구동부(130)로 전달하여 각 보조바퀴(100)를 구동시키는 행동 구동단계(S40);
2륜장치가 지정된 장소로 이동 후 정지한 상태에서 보조바퀴(100)의 구동으로 몸을 기울어짐의 동작을 하기 위하여 상위 제어부(160)는 현재의 위치의 목적 값은 변하지 않고, 몸을 앞으로 기울였다가 바로 세우는 2륜장치의 실시간 자세 값을 자세 제어부(180)로 전달하는 작업 완료단계(S50);를 특징으로 하는 가변형 보조바퀴를 통하여 자세와 위치를 독립적으로 제어할 수 있는 평행형 2륜 구동장치의 제어방법
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제5항에 있어서, 상기 2륜장치의 자세는 보조바퀴(100)에 의해 직립상태로 이동, 정지가 가능하면서, 특정한 행동표현을 위하여 보조바퀴(100)의 기울어짐을 전, 후측으로 변화할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 하는 가변형 보조바퀴를 통하여 자세와 위치를 독립적으로 제어할 수 있는 평행형 2륜 구동장치의 제어방법
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