作战机器人系统

摘要

一种作战机器人系统，通过各自的电源线，为相互比赛的两个作战机器人供电，同时即使机器人在运动也可防止电源线缠绕。该作战机器人系统包括两个作战机器人、为作战机器人供电的电源，以及设置在作战机器人上方或下方的旋转构件，所述旋转构件具有预定的长度并可围绕在预定部分形成的中心轴旋转。电源通过电源线为作战机器人供电。每根电源线起始于电源，沿长度方向从中心轴延伸至旋转构件的一端，并在该端连接至每个机器人。所述旋转构件随着作战机器人的运动而围绕中心轴旋转。

权利要求

1.一种作战机器人系统，包括：

两个人形作战机器人，配置为相互作战，其中所述作战机器人通过电线供电并且能够前后以及左右不受约束地行走，以便相互作战并且在其作战时彼此相遇；

电源，为所述作战机器人供电；以及

旋转构件，位于所述作战机器人上方或下方，所述旋转构件具有预定的长度，并能够根据所述作战机器人的运动围绕中心轴旋转；

其中所述电源通过电源线为所述作战机器人供电，所述电源线中的每根都被配置为螺线以使其长度是可变的，从而不受约束地对应于所述作战机器人的运动，并且所述电源线中的每根均起始于所述电源，并沿长度方向从所述中心轴分别向所述旋转构件的一端延伸，并且在所述端连接至一个相应的作战机器人，其中所述旋转构件包括：设置在所述中心轴上的第一防缠绕装置，防止从所述电源延伸出的电源线在所述中心轴上缠绕；以及在所述旋转构件的相对端上设置的第二防缠绕装置，防止连接至所述两个作战机器人的电源线彼此缠绕或自身缠绕，其中每个防缠绕装置均包括外壳和内转体，所述内转体能够在所述外壳内转动，从所述电源延伸出并插入所述外壳中的电源线电连接至设置在所述外壳的上内部和下内部的接触部，与所述内转体接触。

2.如权利要求1所述的作战机器人系统，其中所述旋转构件包括设置在所述两个作战机器人上的第三防缠绕装置，其中所述第三防缠绕装置防止连接至所述两个作战机器人的电源线彼此缠绕或自身缠绕。

3.如权利要求1所述的作战机器人系统，其中所述旋转构件包括具有预定长度的圆柱体，使得所述电源线设置在所述圆柱体中。

4.如权利要求1所述的作战机器人系统，其中所述旋转构件包括设置在其中心轴上的轴杆。

5.如权利要求1所述的作战机器人系统，进一步包括控制器，所述控制器通过有线或无线地向所述作战机器人提供控制信号来控制所述作战机器人。

6.如权利要求5所述的作战机器人系统，其中，为所述作战机器人中的每个提供电能和控制信号是通过一根电源线完成的。

7.如权利要求5所述的作战机器人系统，其中功率为交流电功率，其中电力线通信在交流电功率上将所述控制信号提供至所述机器人。

8.如权利要求1所述的作战机器人系统，其中，所述作战机器人中的每一个被设置为操作手臂，以使得所述手臂不与连接至所述机器人的电源线接触。

说明书

作战机器人系统

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2009年6月8日提交的申请号为10-2009-0050595的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

[0003] 本发明涉及作战机器人系统，具体涉及通过各自电源线为相互比赛的两个作战机器人供电的作战机器人系统，即使机器人运动时该系统也防止电源线缠绕。

背景技术

[0004] 机器人产业发展迅速，预计将成为确定未来国家竞争力的重要产业之一。近来，根据机器人技术的改进发展出很多类型的机器人。例如，在市场上分布的小狗形式的宠物狗机器人、用于清洁室内空间的清洁工机器人、在预定空间内相互比赛的作战机器人等。这些机器人根据各自的用途进行制造。

[0005] 这些机器人设置有独立电池，并可工作，直到电池耗尽。因此，一定的时间过后，电池耗尽则机器人停止工作。在这种情况下，对电池再充电或更换电池是不方便的。

[0006] 为了解决这些问题已经尝试不用电线进行供电。例如，第0438255号韩国专利和第5,868,076和6,044,767号美国专利的技术通过设置在下侧的多个导体板向诸如电动车的电子装置提供正负电压，从而供应DC功率。

[0007] 因为多个导体板跨越下侧设置以供电，且电子装置等通过导电板供电，因此这些技术可适于与导电板保持持续接触的电子装置。然而，很难为利用两腿直立行走的直立作战机器人稳定供电，这是因为机器人的脚频繁的离开导电板。另外，因为用于对通过导体板供应的功率进行整流的电路应该设置在每个机器人内部，因此这也是个问题。

[0008] 因此，优选地，通过分离的电源线进行供电，以稳定地为作战机器人供电。然而，当通过电线为作战机器人供电时，机器人的运动很受限制。尤其是当两个作战机器人分别运动时，连接至机器人的两根电源线容易缠绕，从而限制机器人的运动。

[0009] 因此，在本领域需要发展能通过电源线为相互比赛的两个作战机器人稳定供电的技术，同时即使机器人运动时也可防止电源线缠绕。

[0010] 本发明背景技术公开的信息仅用于加强对本发明背景的理解，不应看作对本领域技术人员公知形成现有技术的这些信息的认可或任何形式的暗示。

发明内容

[0011] 本发明的不同方面提供了一种作战机器人系统，其能够通过各自的电源线为相互比赛的两个作战机器人稳定供电，同时即使机器人运动也防止电源线缠绕。

[0012] 还提供了一种作战机器人系统，其允许通过电源线供电的两个作战机器人自由地运动，而电源线不缠绕。

[0013] 还提供了一种作战机器人系统，其通过确保机器人的手臂不与电源线接触，而使作战机器人的操作限制减至最小。

[0014] 在本发明的一个方面中，作战机器人系统可包括：两个作战机器人，配置为相互比赛，其中所述作战机器人通过电线供电；电源，为所述作战机器人供电；以及旋转构件，位于所述作战机器人上方或下方，所述旋转构件具有预定的长度，并能够围绕在预定部分形成的中心轴旋转。所述电源通过电源线为所述作战机器人供电，所述电源线中的每根均起始于所述电源，并沿长度方向从所述中心轴分别向所述旋转构件的一端延伸，并且在所述端连接至一个相应的作战机器人。所述旋转构件随着所述作战机器人的运动而围绕所述中心轴旋转，从而防止所述电源线缠绕。

[0015] 根据本发明示例性实施方式，所述旋转构件可包括设置在所述中心轴上的第一防缠绕装置，其中所述第一防缠绕装置防止从所述电源延伸出的电源线在所述中心轴上缠绕。

[0016] 根据本发明示例性实施方式，所述旋转构件可包括在其相对端上设置的第二防缠绕装置，其中所述第二防缠绕装置防止连接至所述两个作战机器人的电源线彼此缠绕或自身缠绕。

[0017] 根据本发明示例性实施方式，所述旋转构件可包括设置在所述两个作战机器人的上部的第三防缠绕装置，其中所述第三防缠绕装置防止连接至所述两个作战机器人的电源线彼此缠绕或自身缠绕。

[0018] 根据本发明示例性实施方式，所述旋转构件可被配置为具有预定长度的圆柱体，使得所述电源线设置在所述圆柱体中。

[0019] 根据本发明示例性实施方式，所述旋转构件可包括设置在其中心轴上的轴杆。

[0020] 根据本发明示例性实施方式，在所述旋转构件一端与一个作战机器人之间以及在所述旋转构件另一端与另一个作战机器人之间的电源线的部分在长度上是可变的，从而不受约束地对应于所述作战机器人的运动。此处，所述电源线中的每个都可被配置为螺线，以使其长度是可变的。

[0021] 根据本发明示例性实施方式，作战机器人系统还可包括控制器，所述控制器通过有线或无线地向所述作战机器人提供控制信号来控制所述作战机器人。此处，为所述作战机器人中的每个提供电能和控制信号可以是通过一根电源线完成的。此外，电能可以是交流电功率，并且可采用电力线通信在交流电功率上将所述控制信号提供至所述机器人。

[0022] 根据本发明示例性实施方式，所述作战机器人中的每一个可被设置为操作手臂，以使得所述手臂不与连接至所述机器人的电源线接触。

[0023] 根据上述本发明示例性实施方式，可通过连接至机器人的电源线稳定地为作战机器人供电同时防止电源线缠绕，从而允许两个作战机器人自由地运动。

[0024] 此外，能够防止以下问题，即，可防止由连接至作战机器人的电源线的缠绕而导致的电源线中导体的断开，或由涂层剥落而引起的短路。

[0025] 而且，根据本发明示例性实施方式，由于为机器人提供防缠绕装置，因此可防止连接至每个作战机器人的电源线限制机器人的操作。

[0026] 而且，根据本发明示例性实施方式，因为预先设置了机器人手臂的操作，以使得手臂不与电源线接触，因此可防止连接至每个作战机器人的电源线限制机器人的操作。

[0027] 通过下面附图及本发明具体实施方式的详细描述，本发明的方法和设备的其他特征和优点将更加清晰，附图与具体实施方式一起用于解释本发明特定原则。附图简介

[0028] 图1为示出根据本发明实施方式的作战机器人系统的示意图；

[0029] 图2为示出根据本发明实施方式的旋转构件的俯视平面图；

[0030] 图3为示出根据本发明实施方式的防缠绕装置的内部结构的剖视图；以及[0031] 图4为示出根据本发明实施方式的作战机器人的手臂操作的示意图。

具体实施方式

[0032] 下面具体参照本发明各实施方式，结合附图对本发明实施方式的多个实施例进行详细描述和说明。当结合示例性实施方式描述本发明时，应理解该描述并不是旨在将本发明限定于这些示例性实施方式。相反地，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且还覆盖包括在所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围内的代替方案、改进方案、等同方案和其他实施方式。

[0033] 图1为示出根据本发明示例性实施方式的作战机器人系统的示意图。

[0034] 参照图1，根据本发明示例性实施方式的作战机器人系统包括作战机器人10和20、电源30和旋转构件40。此外，根据本发明另一示例性实施方式，作战机器人系统还可包括控制器50。

[0035] 作战机器人10和20是在特定空间内相互比赛的机器人。虽然在附图中以示例的方式示出两个作战机器人，但是根据本发明另一示例性实施方式，可设置一个、两个或更多的作战机器人。然而，本发明优选地设置两个作战机器人，它们被配置为相互比赛。通过电源线61和62，从电源30为作战机器人10和20供电。

[0036] 电源30用于通过电源线61和62为作战机器人10和20供电。此处，供应给机器人10和20的功率可以为交流(AC)或直流(DC)功率。

[0037] 旋转构件40具有一定的长度，并可设置在作战机器人10和20的上方或下方。附图以示例的方式示出旋转构件40设置在机器人10和20上方的配置。旋转构件40被设计为可围绕中心轴41旋转，中心轴41在旋转构件40的确定部分形成。中心轴41可位于旋转构件40的中央部分。在本发明示例性实施方式中，旋转构件40可被配置为中空圆柱，从而可将电源线61和62容纳在其中。

[0038] 如上所述，根据本发明示例性实施方式，电源30通过电源线60和61为作战机器人10和20供电。电源线61和62起始于电源30，沿长度方向从中心轴41延伸至旋转构件40的相对端42和43，并从相对端42和43连接至位于下方的作战机器人10和20。这样，作战机器人10经由电源线61连接至旋转构件40的一端42，且作战机器人20经由电源线
62连接至旋转构件40的另一端43。因此，随着作战机器人10和20的运动，旋转构件40可围绕中心轴41旋转，从而防止两根电源线61和62缠绕。

[0039] 为此目的，根据本发明示例性实施方式的旋转构件40包括在中心轴41上的第一防缠绕装置，以防止从电源30设置的电源线61和62在中心轴41旋转时在中心轴41上缠绕。也就是说，第一防缠绕装置70用于防止通过旋转构件40连接至作战机器人10和20的电源线61和62在旋转构件40旋转时在中心轴41上缠绕。

[0040] 此外，根据本发明示例性实施方式的旋转构件40还可包括分别在旋转构件40的相对端42和43上的第二防缠绕装置80和90。第二防缠绕装置80和90防止通过旋转构件40从电源30连接至作战机器人10和20的电源线61和62在旋转构件40围绕中心轴41旋转时在相对端42和43上相互缠绕或自身缠绕。

[0041] 而且，在本发明示例性实施方式中，可选择性地为作战机器人10和20设置第三防缠绕装置(未示出)。此处，为作战机器人10和20设置的第三防缠绕装置(未示出)用于防止电源线61和62在旋转构件40围绕中心轴41旋转时在相对端42和43上相互缠绕或自身缠绕。在本发明示例性实施方式中，可选择性地仅设置第二和第三防缠绕装置中的一个，或两者都可设置。下面将更详细地描述第二和第三防缠绕装置。

[0042] 如上所述，在本发明另一示例性实施方式中，作战机器人系统还可包括控制器50，控制器50通过有线或无线地为独立的机器人10和20提供控制信号来控制作战机器人10和20。控制器50可有线或无线地控制独立的机器人10和20。在有线控制的情况下，可通过电源线61和62供电并提供控制信号。即，可使用一根电源线61或62提供功率和控制信号。此外，根据本发明又一示例性实施方式，电源30和控制器50可设置为一个单元。

[0043] 图2为示出根据本发明示例性实施方式的旋转构件的俯视平面图。

[0044] 参照图2，根据本发明该实施方式的旋转构件40在其中央部分具有第一防缠绕装置70，并且穿过第一防缠绕装置70的内部设置两根电源线61和62。两根电源线61和62还是沿旋转构件40的长度方向延伸至相对端42和43，并连接至各自下方的机器人10和20。

[0045] 虽然附图中没有具体地示出，但是第二防缠绕装置80和90可设置在旋转构件40的相对端42和43上。如上所述，如果没有设置第二防缠绕装置80和90，则可选择性地在作战机器人10和20中设置第三防缠绕装置(未示出)。优选地，如上所述的第一至第三防缠绕装置设置为同样的装置。

[0046] 第一至第三防缠绕装置防止两根电源线61和62在旋转构件40围绕中心轴41旋转时缠绕。也就是说，因为作战机器人10和20经由电源线61和62连接至旋转构件40，因此当作战机器人10和20运动以相互比赛时，旋转构件40随着作战机器人10和20的运动而自然地旋转。因此，当旋转构件40旋转时，这防止了两根电源线61和62相互缠绕或自身缠绕。

[0047] 此处，电源线61的一部分63连接在旋转构件40的一端42和作战机器人10之间，且电源线62的一部分64连接在旋转构件40的另一端43和作战机器人20之间。优选地，电源线61和62的部分63和64被配置为长度可变。例如，电源线61和62的部分63和64可被配置为螺线或线圈，从而使长度可随着作战机器人10和20的运动而改变。这样做的原因不是为了导致对旋转构件40的压力，即便是在作战机器人10和20进行比赛时运动至远离旋转构件40的地方时。

[0048] 图3示出根据本发明示例性实施方式的防缠绕装置的内部结构的剖视图。

[0049] 参照图3，根据本发明示例性实施方式的防缠绕装置100通常包括外壳110和内转体120。内转体120连接至上述旋转构件40。此处，优选地，外壳110和内转体120以柱形方式配置。在该配置中，内转体120设置在外壳110中，并物理地连接至位于下方的上述旋转构件40。因此，转体120被配置为随着旋转构件40的转动而围绕中心轴旋转360°。为此，上轴承和下轴承130、140设置在外壳110和内转体120之间，从而使内转体120可在外壳110中旋转。此外，接触部150和160设置在外壳110的上内部和下内部，与内转体120接触。接触部150和160被配置为沿壳体110的内圆周延伸360°的圆周形式。

[0050] 从电源30延伸出的电源线61和62插入外壳110中。此处，电源线61和62电连接至在外壳110和内转体120之间形成的上接触部和下接触部150、160。具体地，两根电源线61和62中的一根电连接至上接触部150，两根电源线61和62中的另一根电连接至下接触部160。即使内转体120在外壳110中旋转时，此电连接也连续保持。下面参照图3(a)和图3(b)对此进行更详细描述。

[0051] 图3示出了随着旋转构件40的旋转，部分(a)中的内转体120和部分(b)中的内转体120相对于彼此旋转180°。首先，参照图3(a)，两根电源线61和62中的第一电源线61电连接至上接触部150，且第二电源线62电连接至下接触部160。虽然附图示出电源线
61和62中的每个都包括三根窄电线，但此仅为实例，电源线可包括一根或多根电线。这样，在图3(a)中，插入外壳110中的电源线61和62分别通过上接触部和下接触部150、160电连接至旋转体120的电线61和62。此外，电源线61和62沿旋转构件40连续地延伸并通过相对端42和43连接至作战机器人10和20。

[0052] 然后，图3(b)示出当旋转构件40从图3(a)旋转180°时内转体120旋转180°的状态。参照图3(b)，即使转体120旋转时，两根电源线61和62中的第一电源线61连续电连接至上接触部150，且第二电源线62连续电连接至下接触部160。

[0053] 因此，如图3(a)和图3(b)所示，即使内转体120随着旋转构件40的转动而旋转时，电源线61和62也保持电连接至各自的接触部150和160。从而，即使旋转构件40旋转时，两根电源线61和62也不会缠绕。

[0054] 上述防缠绕装置可选择性地设置在旋转构件40的中心轴41和相对端42和43中或作战机器人10和20中。根据本发明示例性实施方式，优选地，防缠绕装置设置在旋转构件40的中心轴中，也设置在旋转构件40的相对端42和43中或作战机器人10和20中。当防缠绕装置设置在作战机器人10和20中，其可更优选地设置在机器人的头部上，以使与和其连接的电源线的接触最少。

[0055] 根据本发明示例性实施方式，旋转构件40的中心轴41可被配置为轴杆(未示出)。这样的原因是为了通过利用作为旋转轴的轴杆提供更稳定的结构。此外，电源线61和62中的每一个都可包括多根电线，以提供功率和机器人控制信号。机器人控制信号是通过电线控制机器人的信号。因此，可通过一根电源线61或62提供功率和机器人控制信号。例如，可利用电力线通信(PLC)，从而将设计为供电的电源线作为传输介质来传送机器人控制信号的数据。

[0056] 图4为示出根据本发明示例性实施方式的作战机器人手臂操作的示意图。

[0057] 参照图4，在根据本发明示例性实施方式的作战机器人系统中，由于通过电线为作战机器人10和20供电，因此无论在机器人10和20的操作还是运动过程中，防止机器人10和20的电源线61和62接触是非常重要的。为此，优选地，机器人10和20被设置为操作其手臂，以使得手臂不与连接至机器人10和20的电源线61和62接触。

[0058] 如图中所示，通常具有三轴手臂系统的人形机器人可使用两种类型的手臂连接结构。更具体地，一种手臂连接结构是如图4(a)所示的行走类型，另一种手臂连接结构是跳跃类型。在图4(b)中，因为手臂向机器人的胸部弯曲，因此机器人的手臂接触连接至机器人的电源线的几率较大。然而，在图4(a)中，因为手臂不向胸部弯曲，因此机器人10和20的手臂接触电源线61或62的机率可减至最小。

[0059] 如上所述，在本发明示例性实施方式中，作战机器人10和20被设置为操作其手臂，以使得手臂不与连接至机器人10和20的电源线61和62接触。

[0060] 上述对本发明具体的示例性实施方式的描述用作图示和说明的目的。不是完全或限制发明以精确地公开，且很明显根据上述教导可进行多种改进和修改。选择并描述示例性的实施方式以解释本发明的特定原则以及实际应用，从而使本领域技术人员可实施本发明的不同的示例性实施方式，和其替代方案和改进方案。在此所附的权利要求书及等价物限定本发明的范围。

[0061] 工业适用性

[0062] 在教育产业和娱乐产业机器人的应用正积极地发展。特别地，考虑到持续地将机器人应用于体育竞赛的尝试，可通过电源线为比赛中的机器人稳定地供电同时防止电源线缠绕的方案成为重要的因素。

[0063] 从此可以看出，因为本发明能够通过电源线为机器人稳定地供电，同时在机器人运动期间防止电源线缠绕，因此本发明非常适用于作战机器人。

[0064] 而且，在不脱离本发明技术原则范围的情况下，可实施用于防止电源线缠绕的实施方式的变体，在未来，非常适用于使用机器人的游戏产业。