(57)【要約】      （修正有）【課題】動物飼育用ロボットにおいて、電源消耗の多い餌排出用機械装置、各種感知センサや音響発生装置の使用を排除して電源消耗を極小化することにより遠隔管理稼動可能時間を最大化する、動物飼育用ロボットを提供する。【解決手段】餌排出部が、餌の排出を統制する電子的又は機械的制御装置を全く含まず、動物が加える物理的力や重力の作用による餌の排出のみを許容することを特徴とすることにより、電子的、機械的統制手段の稼動による電源消耗の可能性を根本的に除去して、飼育者の不在中に遠隔操縦の途中に電源が消耗しても、動物がロボットに加える物理的外力や重力の作用により餌が排出されるようにすることにより、電源消耗の時にも餌やりが中断される恐れを最小化できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ又はモバイルデバイスに設置されるロボット遠隔操縦プログラムにより無線インターネットを介して操縦されるか又はロボットに内蔵された制御部に入力された自律動作プログラムに従って作動する動物飼育ロボットであって、
前記操縦プログラムからの制御信号を受信する信号送受信部と、
ロボット胴体の両側面に突出された回転軸に装着された車輪と、
前記車輪に回転軸の回転力を伝達するモータと、
前記モータと制御部と信号受信部に電力を提供する電源及び電源スイッチと、
前記操縦プログラムから無線インターネットを介して受信した制御信号に従ってロボットの前進、後進、回転の方向と速度を制御するか又は制御部に入力された自律作動モードプログラムによって感知センサの接触感知に反応して胴体を回転させる制御部と、
動物の餌を保管して排出する餌排出部と、
前記モータ、電源スイッチ、信号送受信部、制御部、回転軸、餌排出部を囲む胴体ハウジング、胴体ハウジングと回転軸の間に配置されるベアリングとを含み、
餌排出のみのための別途の電子的又は機械的作動装置なしに動物がロボットに加えられる外力や重力の作用により餌を外部に排出する、動物飼育ロボット。
【請求項２】
前記餌排出部に０.１ｍｍないし２０ｍｍ直径の餌排出口が上方に向かって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の動物飼育用ロボット。
【請求項３】
前記胴体が裏返しになって餌排出口が下に向かう場合にのみ前記餌排出部に保管された餌が重力の作用で下に排出されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の動物飼育用ロボット。
【請求項４】
前記胴体が裏返しになる動作が、動物がロボットに加える外力の作用に起因するか、胴体の回転軸を中心にする回転によることであることを特徴とする、請求項３に記載の動物飼育用ロボット。
【請求項５】
回転軸を基準に胴体の下部の重量が回転軸の上部の重量より重いことを特徴とする、請求項１に記載の動物飼育用ロボット。
【請求項６】
前記胴体の下部に重りが追加されることを特徴とする、請求項１に記載の動物飼育用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、餌排出のための電子的又は機械的作動装置なしに物理的な外力や重力の作用により餌を外部に排出する動物飼育ロボットに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、ロボット操縦のためのコンピュータプログラム又はスマートフォンなどのモバイルデバイスに設置される遠隔操縦プログラム（application program、以下、「操縦アプリ（Ａｐｐ．）」と略称する）により無線インターネットを介して操縦されるか、又はロボット胴体の内部の制御部に内蔵された自律作動プログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）によって作動する動物飼育ロボットであって、前記操縦プログラムからの制御信号を受信する信号送受信部と、ロボット胴体の両側面に突出された回転軸に装着された車輪と、前記車輪に回転軸の回転力を伝達するモータと、前記モータと制御部と信号送受信部に電力を提供する電源及び電源スイッチと、前記操縦プログラムから無線インターネットを介して受信した制御信号に従ってロボットの前進、後進、回転の方向と速度を制御するか又は制御部に入力された自律作動モードプログラムによって感知センサの接触感知に反応して胴体を回転させる制御部と、動物の餌を保管して排出する餌排出部と、前記モータ、電源、電源スイッチ、信号送受振部、制御部、回転軸、餌排出部を囲む胴体ハウジング、胴体ハウジングと回転軸との間に配置されるベアリングとを含み、餌排出のみのための別途の電子的又は機械的作動装置なしに動物がロボットに加える外力や重力の作用により餌を外部に排出する、動物飼育ロボットに関する。
【０００３】
特に、本発明は、前記餌排出部が餌の排出のみを統制する独立的な電子的又は機械的制御装置を含まずに、物理的な力や重力の作用による餌の排出のみを許容することを特徴とすることにより、電子的又は機械的な餌排出統制手段の稼動による電源消耗を減らし、飼育者の不在期間中にロボットの電源が消耗しても動物のロボットに対する接触行動により発生する物理的な力や重力の作用により餌が外部に排出されるようにして、電源消耗の時にも餌やりが中断される危険を最小化できることを特徴とする、動物飼育ロボットに関する。
【０００４】
また、本発明は、動物の聴覚と視覚を不必要に刺激し、電源を消耗する超音波センサや、電源を消耗しすぎる無線インターネット通信の必要性を縮小して、ロボットの電源消費を極小化することにより、飼育者の不在時に遠隔稼動可能時間を最大化して、電源消耗による餌やりが中断される危険を最初から除去することを目的とする、動物飼育ロボットに関する。
【背景技術】
【０００５】
近年、動物の飼育が急増するにつれて、動物と遊ぶか餌を与える家庭用ロボットの開発が大きく増加している。動物飼育に必要な様々な用品や餌の発展に伴い、飼育者がいない状態でも動物の保護及び管理を可能にするための様々な装備が普及されている。
【０００６】
しかしながら、犬や猫などの動物のロボットに対する荒くて攻撃的な行動により、精巧な作動が必要なロボットの故障が頻繁に発生する。特に、餌の排出を精密な電子的統制手段及び精巧な機械的統制手段に依存する多様な動物飼育用ロボットは、誤作動するか、故障が発生しやすい問題点がある。
【０００７】
また、このような精密な機械的又は電子的統制手段が内蔵されたロボットであるほど、そのような統制手段の作動による電力の消費が多く、飼育者の不在時に遠隔で駆動できる時間がさらに短くなる。
【０００８】
最近、１人世帯又は共働き世帯が急増するにつれて、動物を室内で飼育する世帯も急増している。このように、１人世帯や共働き世帯が動物を飼う場合が増加するにつれて、飼育者の不在時に伴侶動物が無防備に放置される場合が増加している。
【０００９】
このように、１人世帯や共働き世帯で動物を飼う場合は、飼育者が出勤するか旅行に行く場合、飼育中の動物が相当な時間を一人で暮らすようになり、餌がない状態で室内に閉じ込められて長い時間を暮らすようになって動物うつ病などの疾患が発生する可能性がある。
【００１０】
従って、飼育者の不在時にも動物に餌を与えることができ、動物が孤立感を感じないように視覚的及び嗅覚的に刺激を加え、動物の活発な活動を誘導する動物飼育ロボットの必要性がますます大きくなっている。
【００１１】
このような必要に応じて、様々な種類の動物飼育用ロボットが開発されているか、既に発売されているが、飼育者の長時間の不在中にロボットの駆動と餌やりを可能にするためには、相当の容量の独立的な電源装置及び充電時間が必要となる。
【００１２】
ところが、飼育者の不在時にロボットの電源が全部消耗すると、動物飼育ロボットは、これ以上ロボットとして作動することができなくなり、餌の排出も中断されて動物の遠隔飼育管理が不可能になるという問題があった。
【００１３】
従って、ロボットの作動に所要する電力エネルギーの消費を最小化し、誤作動や故障の原因を最小化するために、精巧な機械的又は電子的統制が要求される餌排出機能が最大に抑制された、新しい概念の動物飼育用ロボットの開発の必要性が台頭されている。
【００１４】
また、飼育者の不在時にロボットの電源が消耗するか又は放電されてロボットの遊び機能が中断されても、少なくとも餌やり機能はいかなる場合でも中断されないとともに、動物が加える物理的な外力にも強い耐久性を有する動物飼育用ロボットの開発が早急に要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
大韓民国公開特許第１０−２０１５−００７０６２４号の明細書は、室内掃除ロボットを兼ねたペット用ロボットに関する。しかしながら、この発明は、感知センサがペットを追いかけるように制御されるが、実際にはペットが好奇心により動く物体を追跡する。従って、引用発明のロボットはペットに近づき、ペットは引用発明のロボットを追跡しながら互いに衝突する可能性が高いという現実的な問題点がある。また、ペット管理のみを専用とするのではなく、掃除兼用として製作されたものであって、ペットと交感する能力が低いため、ペット管理効果が期待できないという問題点があった。
【００１６】
大韓民国公開特許第１０−２００６−０１３２３８１号の明細書は、ペット管理が可能な移動通信システム及びその動作方法を開示している。この発明では、ネットワーク網に接続された家電機器の動作を制御し、カメラを介して家庭内のペットの状態を確認するホームサーバと、前記ホームサーバから受信されるペットの状態データを送信する通信社サーバと、前記通信社サーバから受信された前記状態データによりペットを管理する制御命令を入力して前記家電機器の動作を制御する移動通信端末とを含んで構成され、移動通信端末から通信社サーバを介してホームサーバ及び前記ホームサーバに接続された家電機器を動作させることにより、ユーザが外部で家庭内のペットの状態をリアルタイムで確認することができ、それによってユーザの映像／音声データが出力されるようにするか、家電機器の動作によりペットの動作を管理することができ、また、別途にウェブサイトに加入してデータを要求しなくてもいいので、コストも低減し、ユーザの利便性を向上させるための技術である。
【００１７】
しかしながら、この発明は、ペットに餌を与える手段を備えていないだけでなく、そのような餌やり装置の誤作動や故障防止又は電源枯渇や不足による管理不在の時間を減らそうとする現実的な手段を言及していない。
【００１８】
大韓民国特許登録１０−１２５６０５４号の明細書は、双方向通信を利用したペット保護システム及び方法に関する。この発明は、有無線ネットワークに接続された家電機器の動作を制御し、前記家電機器又は内蔵されたカメラ及びマイクから音声及び映像情報を受信するメイン端末機と、有無線ネットワークを介してメイン端末機から音声及び映像情報を受信及び出力し、ユーザにより入力された制御命令、ユーザの音声及び画像情報を受信してメイン端末機に送信するユーザ端末機とを含み、メイン端末機は、前記ユーザ端末機から送信された前記ユーザの音声及び画像情報を前記家電機器又は内蔵された表示部及びスピーカを介して出力し、前記制御命令に従って前記家電機器又は前記メイン端末機の動作を制御することを特徴とする技術である。
【００１９】
このような先行技術も動物を監視し、画像又は音響信号を送信できるだけで、遠隔で餌を与える手段やそのような手段の故障や誤作動を防止しようとする手段も言及しておらず、電気エネルギーの消費を減らして電源消耗による管理不在時間が発生することを減らそうとする方法については全く言及がない。
【００２０】
２０１４年の大韓民国登録特許第１０−１４１３０４３号の明細書は、双方向通信を利用したペット保護システム及び方法に関する。この発明のペット保護システムは、有無線ネットワークに接続された家電機器の動作を制御し、前記家電機器又は内蔵されたカメラ及びマイクから音声及び映像情報を受信するメイン端末機と、有無線ネットワークを介してメイン端末機から音声及び映像情報を受信及び出力し、ユーザにより入力された制御命令、ユーザの音声及び画像情報を受信してメイン端末機に送信するユーザ端末機とを含み、メイン端末機は、前記ユーザ端末機から送信された前記ユーザの音声及び画像情報を前記家電機器又は内蔵された表示部及びスピーカを介して出力し、前記制御命令に従って前記家電機器又は前記メイン端末機の動作を制御し、ペットの声から周波数特性を分析して予め設定された特定の状態にあると判断される場合にユーザ端末機に自動でテレビ電話連結を試み、電子機器又は表示部の画面にユーザ画像情報を出力させるものの、画像情報の周囲に予め設定された周期で変化するカラースペクトル映像をともに提供する技術である。
【００２１】
この特許技術も双方向通信を動物に適用させることに過ぎず、動物への餌やりやその餌やり手段の誤作動や故障を防止する方法は言及していない。
【００２２】
大韓民国特許出願公開第１０−２０１６−０１１４７９０号の明細書は、分離不安症の解消のためのペット用インタラクティブに関し、ある一面にペット餌料出口用貫通孔が形成され、転がることができる多面体形状の外形ケースと、前記外形ケースの内部に装着されて、回動可能な中心軸が中心に設置され、前記中心軸を対称にして多数の空間に内部空間が分割され、前記貫通孔に対応される位置にペット餌料排出口が形成され、分割された前記内部空間にペット餌料が収納されるペット餌料収納部と、前記中心軸と連結されて前記外形ケースの内側面の前記ペット餌料収納部の下段に固定設置され、前記中心軸を回動させるモータ部と、前記モータ部を介して前記排出口の開閉を制御する中央制御部とを含む装置を開示している。
【００２３】
しかしながら、この先行技術は、動物に遠隔で餌を与える手段は開示しているが、そのような手段の故障や誤作動を防止するための手段は言及せず、電気エネルギーの消費を減らして電源消耗による餌供給中断の管理不在時間が発生することを減らす方法については全く言及していない。
【００２４】
２０１８年１１月１日付の大韓民国特許登録第１０−１９１４２１３号の明細書にはペット飼料供給遊戯容器が開示されている。
【００２５】
このような先行技術のペット飼料供給遊戯容器は、飼料が受容される保存空間が形成され、保存空間を区画する複数の区画部が突出した状態で設置される第１容器と、第１容器の区画部を覆うように分解可能に結合される第２容器と、第１容器との間に餌料が保存される保存空間が形成された状態で第１容器に分解可能に結合され、表面には餌料が排出される排出ホールが形成された第１フィーダー部と、第２容器との間に餌料が保存される保存空間が形成された状態で第２容器に分解可能に結合され、表面には餌料が排出される排出ホールが形成された第２フィーダー部とを含む。
【００２６】
この先行技術は、餌供給用おもちゃを開示しているだけで、スマートフォンにより遠隔で制御するか電源による駆動装置がないため、餌やりと遊びが同時に可能な動物遠隔管理用ロボットに分類することもできない。また、餌保管容器が２つに分かれ、フィーダー部も２つに分かれる複雑な構造は餌の詰まりというもう１つの故障要因を増加させるものであり、故障や誤作動が発生しても飼育者がその故障や誤作動を遠隔から感知できる手段が全くないという問題点がある。
【００２７】
２０１８年９月４日付の大韓民国特許登録第１０−１８８９４６０号の明細書は、センシングモジュールによりペットの動きを感知してユーザに知らせるペット用自動餌やりシステムである。
【００２８】
この発明では、ネットワークを介してペット餌提供装置と接続されてデータを送受信することができ、ペット餌やりアプリケーションが設置されているユーザ端末機、及びセンシングモジュールにより前記ペットが前記ペット餌提供装置の周辺にいると感知すると、カメラモジュールにより前記ペットを撮影し、前記撮影された映像をユーザ端末機に送信するペット餌提供装置を含むものの、前記ユーザ端末機は、前記ペット餌提供装置から前記ペットの撮影映像を受信すると、設置されているペット餌やりアプリケーションを自動で実行させ、前記ペット餌提供装置は、前記ユーザ端末機から餌提供信号を受信すると、前記ペットに予め設定された量の餌を提供することをその構成上の特徴とする。
【００２９】
この先行技術で提案しているセンシングモジュールによりペットの動きを感知してユーザに知らせるペット用自動餌やりシステムによると、センシングモジュールによりペットがペット餌提供装置の周辺にいると感知されると、カメラモジュールによりペットを撮影し、撮影された映像をユーザ端末機に送信してユーザ端末機に既に設置されているペット餌やりアプリケーションを自動で実行させてペットがペット餌やり装置の周辺にいることをユーザに知らせ、ユーザ端末機から餌やり信号を受信すると、ペットに予め設定された量の餌を提供することにより、ユーザ中心ではないペットのニーズを考慮してペットに餌を提供することができる。また、この先行技術は、ペット餌提供装置において予め指定された時間に、録音されたユーザの音声が出力されてペットをペット餌提供装置に誘導することにより、ペットが規則的に餌を食べることができるようにすることができ、ユーザの音声が繰り返して出力された後、センシングモジュールにより一定時間内にペットが感知されないと、ユーザに状況報告メッセージを送信することにより、ユーザがセンシングモジュールの故障状態又はペットの状況を把握できるようにすることができる。
【００３０】
しかしながら、この先行技術でも、餌提供手段が電子的及び機械的に遠隔統制を試みているので、このような装置の電源消費が増加し、動物の攻撃的な行動によりこのような精密な装備が故障又は破損される可能性が非常に高く、誤作動の可能性の問題点が依然として解消されていない。
【００３１】
それだけでなく、このような先行技術の装置の電源が消耗されたとき、遠隔の餌やりが中断され、遊びも中断されて、動物に深刻な飢餓と孤立感を招くことにより、飼育者の遠隔管理が不可能になる期間に対する現実的で実用的な対策が全くないという問題点が依然として残っている。
【００３２】
従って、当業界には、動物の攻撃的な行動や過酷な取扱いにより破損される誤作動する可能性を最小化するために、第１に、精密な電子的又は機械的な統制が必要な装置を除去し、第２に、餌やり機能においては電力消費が必要な電子的統制と機械的作動を全面排除し、第３に、電源が消耗されるか放電されて動物と遊んであげる機能は停止しても少なくとも餌やり機能だけはいかなる場合でも作動できる、動物飼育用ロボットの開発が早急に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
本発明の基本的な目的は、動物飼育用ロボットにおいて、電源消耗の多い餌排出用機械装置、各種感知センサや音響発生装置の使用を排除して電源消耗を極小化することにより遠隔管理稼動可能時間を最大化する、動物飼育用ロボットを提供することにある。
【００３４】
本発明の他の目的は、餌排出のための精巧で複雑な機械的排出統制装置や電子的作動統制装置の使用を排除することにより、物理的外力や重力の作用で餌が排出されるようにすることにより、 動物のロボットに対する攻撃的な行動によりロボットが誤作動するか故障が発生する可能性を減らし、ロボットの電源が完全に消耗した状態でも物理的外力又は重力により餌が排出されるようにすることにより、電源消耗時にも餌やり機能の中断を防止することを特徴とする、動物飼育用ロボットを提供することにある
【００３５】
本発明のまた他の目的は、ロボット操縦のためのコンピュータプログラム又はスマートフォンのようなモバイルデバイスに設置される遠隔操縦プログラム（application program、以下、「操縦アプリ（Ａｐｐ．）と略称する」により無線インターネットを介して操縦されるか、又はロボット胴体内部の制御部に内蔵された自律作動プログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）に従って作動する動物飼育ロボットであって、前記操縦プログラムからの制御信号を受信する信号送受信部と、ロボット胴体の両側面に突出された回転軸に装着された車輪と、前記車輪に回転軸の回転力を伝達するモータと、前記モータと制御部と信号送受信部に電力を提供する電源及び電源スイッチと、前記操縦プログラムから無線インターネットを介して受信した制御信号に応じてロボットの前進、後進、回転の方向と速度を制御するか又は制御部に入力された自律作動モードプログラムに従って感知センサの接触感知に反応して胴体を回転させる制御部と、動物の餌を保管して排出する餌排出部と、前記モータ、電源、電源スイッチ、信号送受信部、制御部、回転軸、餌排出部を取り囲む胴体ハウジング、胴体ハウジングと回転軸との間に配置されるペアリングとを含み、餌排出のみのための別途の電子的又は機械的な作動装置なしに動物がロボットに加える外力や重力の作用により餌を外部に排出する、動物飼育ロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
以上の本発明の目的を達成するための動物用ロボットは、内蔵されたプログラムに従って自律的に作動するか、無線インターネットを介して遠隔で操縦されるロボットである。本発明のロボットは、スマートフォンに設置された遠隔操縦アプリプログラム又は胴体の制御部に入力されたプログラムにより作動する。
【００３７】
本発明のロボットは、遠隔地で操縦するためのコンピュータプログラム又はスマートフォンのようなモバイルデバイスに設置される遠隔操縦プログラム（application program、以下、「操縦アプリ（Ａｐｐ．）」と略称する）により無線インターネットを介して外部から操縦されるか、又はロボット胴体の内部の制御部に入力された自律作動プログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）に従って作動する動物飼育ロボットである。本発明のロボットは、外部デバイスに設置された前記操縦アプリ（Ａｐｐ．）からの制御信号を受信する信号受信部と、ロボットの両側面に装着された駆動車輪と、前記車輪を駆動するモータと、前記モータと制御部、受信部に電気を提供する電源及び電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチと、前記操縦アプリから受信した制御信号又は前記内蔵アプリの統制に応じてロボットの作動を制御する制御部として、ロボットに内蔵された接触感知センサから感知された信号によって又は前記操縦アプリのジョイスティックやボタンの作動による信号によってロボットの移動方向と速度を統制する制御部、方向制御部、速度制御部と、動物の餌を保管して排出する餌排出部とを含み、餌排出のみのための別途の電子的機械的作動装置が使用されなくて物理的な外力や重力の作用により餌を外部に排出する動物飼育ロボットである。
【００３８】
本発明の動物飼育ロボットは、図１に示すように、左右２つの車輪と左右２つの車輪の間に位置する胴体とから構成され、胴体には駆動モータ、電源装置、回転速度変換ギア、回転軸、回転軸と胴体ハウジングとの間に配置されるベアリング、制御部、餌保管箱、餌排出口が含まれる。前記胴体内部の制御部には自律作動モードでロボットの作動を制御するプログラムが入力される。
【００３９】
本発明のロボットの胴体は、車輪の中心と胴体の中心を横切る回転軸を中心に自由に回転可能に連結されて、胴体は回転軸を中心におきあがりこぼし反動（roly poly reaction）が可能である。本発明の飼育ロボットは、胴体のおきあがりこぼし反動による餌排出統制のために重い部品が胴体の下部に偏重配置される。
【００４０】
本発明の飼育ロボットの胴体重量の５０％以上が胴体の下部に集中されるように重い部品を胴体の下部に不均衡的に集中配置して、胴体上部が胴体下部よりはるかに軽くなるように制作される。
【００４１】
本発明の飼育ロボットの胴体下部が胴体上部より重いため、胴体が回転軸を中心に一時的に裏返しになったり傾いたりしても、重力の作用によりおきあがりこぼし（like roly-poly toy）のように、車輪軸を中心に胴体下部が車輪軸の下に移動し、胴体上部が車輪軸上に移動するおきあがりこぼし反動（roly-poly rebound）を示す。
【００４２】
このように胴体下部の重量を上部より重くすることにより、胴体が瞬間的に裏返しになったり傾いたりしても、軽い上部が車輪軸の上側に再び戻り、重い下部が車輪軸の下に戻るおきあがりこぼし反動が現れる点が、本発明の飼育ロボットの重要な技術的特長である。
【００４３】
本発明の飼育ロボットの胴体下部の重量を上部の重量より重く調節するために、胴体下部には重量が比較的に重い駆動用モータや電源用バッテリなどが集中配置され、上部には比較的に重量の軽い餌保管箱が配置される。
【００４４】
このような本発明の特徴であるおきあがりこぼし反動（roly-poly reaction）を強化するために、必要に応じて適切な重量の重り（weighting measure）を胴体下部に追加で配置することもある。胴体下部に配置される部品の重量の総計が、胴体上部の餌保管箱に餌を最高に詰めた状態での胴体全体重量の５０％以上になるように、重りを追加して胴体下部の総重量（total weight）を増加させる。
【００４５】
以上のように、重い部品を胴体内部の下部に配置し、軽い部品を胴体内部の上部に偏重配置することにより、瞬間的に胴体が回転軸を中心に裏返しになったり傾いたりしても、重力の作用により胴体下部が下側に戻り、胴体上部が再び車輪軸の上側に戻るおきあがりこぼし反動が現れるようにする。
【００４６】
本発明の飼育ロボットの他の技術的特長は, おきあがりこぼし反動により車輪軸の上側に位置する胴体上部に餌保管箱が配置され、このような餌保管箱の上部に餌排出口が形成され、そしてそのような餌排出口の排出方向が上に向くように形成されるという点である。
【００４７】
すなわち、餌排出口が餌保管箱の上部に形成され、餌排出口の方向が上方に向かって形成されるため、重力の作用で胴体上部が車輪軸を中心に下部の上側に位置するように正常に整列された状態では餌保管箱に詰められた餌が下側に溢れ出さない。
【００４８】
ところが、犬や猫が本発明の飼育用ロボットに物理的衝撃を与えるか、噛んで振って餌排出箱の餌排出口が下方を向いた瞬間には、重力や物理的衝撃の作用により餌保管箱に入っていた餌が、下方を向いている餌排出口から下に排出される。
【００４９】
このように、本発明のロボット胴体の上部と下部が外力の作用により一瞬裏返しになって餌が排出されても、重力の作用によるおきあがりこぼし反動（bounces back up like a roly-poly toy）が発生して、胴体上部が上方に戻り、胴体下部が下方に戻るため、胴体上部の餌保管箱の上部に上方に向かって形成される餌排出口は再び上方に向かうようになって餌の排出は中断される。
【００５０】
すなわち、本発明の飼育ロボットの胴体が物理的な衝撃による外力を受けて裏返しになった瞬間には餌が下に排出されるが、外力が中断されると重力の作用によるおきあがりこぼし反動により重い胴体下部が餌保管箱の下の位置に戻って、胴体上部において上方を向くように形成された餌排出口からは餌の排出が中止される。
【００５１】
以上のように、本発明の飼育ロボットの胴体は、下部と上部間の部品の重量の不均衡配置によっておきあがりこぼし反動を起こして、重力の作用により餌の排出が統制されるという技術的特徴がある。
【００５２】
このような本発明の飼育ロボットの技術的特徴により、本発明の飼育ロボットでは、餌の排出の統制のための別途の電気的又は機械的作動装置が必要なくて、重力の作用によるおきあがりこぼし反動により餌の排出が統制される技術的効果を示す。
【００５３】
本発明の飼育ロボットのモータの回転力を車輪に伝達する回転軸と胴体の間にはベアリングが設置される。ベアリングは回転軸を回転可能に支持しながら回転力が胴体にも伝達されることを最大に遮断する。
【００５４】
回転軸が一定の速度で回転する場合は、ベアリングにより胴体に伝達される回転力が弱いか又は胴体の裏返しに必要な臨界回転力以下に該当し、車輪の回転にもかかわらず胴体が追いついて回転せずに、胴体上部が回転軸の上側に、そして胴体下部は回転軸の下側に位置する、正常配列状態が維持される。
【００５５】
このように正常配列された胴体を、回転軸を中心に回転させて上部と下部を裏返すためには、一定の水準以上の回転力、すなわち、胴体の裏返しに必要な臨界回転力を超過する回転力が回転軸からベアリングを経て胴体に伝達されなければならない。
【００５６】
本発明の飼育ロボットの胴体上部と下部との間の重量差が大きくなるほど、好ましくは、胴体下部に重りを追加して下部の重量を増加させることにより上部と下部との間の重量差が増加するほど、胴体の裏返しに必要な臨界回転力はさらに増加する。
【００５７】
一定の速度で回転している回転軸からベアリングを介して胴体に伝達される回転力はないか非常にわずかである。回転軸の回転速度が増加するか減少する速度が大きいほど、すなわち、加速度が大きいほど、回転軸からベアリングを介して胴体に伝達される回転力は増加する。
【００５８】
ベアリングの本質的な機能は回転軸の回転力が胴体に伝達されることを防ぐことであるが、ベアリングの回転力伝達の遮断能力が完全ではないため、回転軸の回転数の変化速度を急に変化させて回転加速度を発生させると、回転軸の回転力の一部が胴体にも伝達される。
【００５９】
ベアリングの回転力遮断効率が低いほど、胴体に伝達される回転力は大きくなり、ベアリングの回転力遮断効率が高いと、胴体に伝達される回転力は小さくなる。すなわち、回転軸の加速度により胴体に伝達される回転力はベアリングの回転力遮断効率と回転加速度の変化によって変わる。
【００６０】
このように回転加速度とベアリングの回転力遮断効率により調節できる回転力が胴体に伝達されても、胴体が回転力を受けて回転軸を中心に１８０度回転して胴体の上下部が裏返しになるためには、ベアリングを介して伝達された回転力が胴体の下部と上部の重量差により発生する胴体の回転抵抗力より大きくなければならない。
【００６１】
胴体上部と下部との間の重量差が大きくなるほど、回転軸から胴体下部の重心が離れるほど、胴体を回転させてひっくり返すために要求される臨界回転力はさらに増加する。
【００６２】
従って、胴体の回転に必要な最低臨界回転力が増加するほど、胴体の裏返しのために要求される回転力がさらに大きくならなければならず、このために回転軸の回転加速度がさらに大きくなるか、ベアリングの回転電力を遮断する効率は低くなければならない。
【００６３】
本発明の飼育ロボットの本体上部に配置される餌保管箱の餌排出口が上方に向かって形成されているので、本体が回転軸を中心に１８０度回転して前記餌排出口が下方に向くようになる瞬間に餌が重力の作用で下側に溢れ出る。
【００６４】
従って、ベアリングの回転力遮断効率を調節するか、回転軸の回転加速度を調節するか、胴体の上部と下部間の重力差により発生する回転抵抗力を調節することにより、胴体が回転軸を中心に裏返しになって餌が下に排出されることを調節することができるようになる。
【００６５】
また、車輪が有する回転抵抗力と静止摩擦力を合わせたより小さい回転力が車輪に伝達される場合は、車輪が転がらなくてロボットは移動せずに静止状態を維持する。この時、胴体の臨界回転抵抗力より強い回転力が胴体に伝達されると、ロボットは停止したまま胴体だけが裏返しになる現象が現れる。
【００６６】
すなわち、車輪の回転抵抗力と静止摩擦力の和より小さい回転力が車輪に伝達され、胴体の回転抵抗力より強い回転力が胴体に伝達されると、ロボットが静止した状態で胴体だけが回転して転覆して餌が重力の作用により下に排出される。
【００６７】
回転軸の回転加速度を上げると、胴体の回転転覆の周期が速くなって餌の排出速度が増加する。胴体の上部と下部との間の重量差を減少させると、すなわち、重りの重量を減少させると、胴体の回転転覆がより容易になって餌の排出速度が増加する。ベアリングの回転力遮断効率を下げると、胴体の回転転覆速度が速くなって餌の排出速度が速くなる。
【００６８】
本発明の飼育ロボットでは、回転力遮断効率を調節するために様々な形態のベアリングが使用でき、多様な素材で製作されたスライディングベアリングも使用できる。好ましくは、プラスチックリニアベアリングが使用でき、より好ましくは、ポリアセタールベアリングが使用できる。
【００６９】
本発明の胴体に装着されるベアリングの具体的な実施例としては、ポリアセタールのリングを滑り素材として使うプレーンベアリングが適している。
【００７０】
本発明の明細書において操縦モードという表現は、コンピュータやスマートフォンに設置された本発明のロボット操縦用プログラム（以下、操縦アプリ（ａｐｐ．））を使用して、飼育者が無線インターネット通信を介して近距離又は遠隔地から本発明の飼育ロボットの作動を操縦する場合を意味する。
【００７１】
操縦モードでは、飼育者が前記操縦アプリプログラム（application program）を使用して本発明の飼育ロボットの前進、後進、回転、停止駆動を行うように無線通信を介して飼育ロボットの駆動を遠隔操縦する。
【００７２】
操縦モードでは、車輪駆動の加速と減速が緩やかになるように前進及び後進駆動が行われる。操縦モードでは、車輪の駆動が開始されるときに車輪回転軸の回転速度を徐々に増加させて、すなわち、回転加速度を下げて車輪の回転力伝達による胴体の回転現象を防止する。
【００７３】
操縦モードでは、回転軸の回転加速度を最大に下げて胴体に伝達される回転力が、胴体が保有する回転抵抗力以下になるように維持することにより、胴体の回転による胴体の裏返しが防止される。すなわち、操縦モードでは、胴体の回転裏返しができないため、餌排出口が下方を向けられなくなるので、重力による餌排出は起きられない。
【００７４】
すなわち、操縦モードでは、胴体の回転裏返しが防止されて胴体上部の餌保管箱に形成された餌排出口が上側方向を維持したまま下側には向かえないように姿勢を維持するため、重力により餌が下側に排出される現象は発生しない。操縦モードでは、胴体が回転反転して餌排出口が下方に向くことが防止されるので、餌が重力により下方に排出されることはない。
【００７５】
本発明の明細書において、自律作動モードは、飼育者がロボットを操縦することではなく、制御部に入力されたプログラムによって作動する場合である。飼育者が操縦アプリにおいて自律作動モードを選択すると、外部のデバイスに設置された操縦アプリと本発明の飼育ロボットとの間の通信は中断し、ロボット内部の制御部に入力されたプログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）が作動を開始する。
【００７６】
自律作動モードでは、動物が本発明のロボットに接触してロボットに設置された感知センサが信号を内蔵アプリに伝達すると、プログラムにおいては車輪に回転加速度が発生するように急速に車輪回転速度を増加させる指示を駆動モータに伝達する。
【００７７】
自律作動モードでは、飼育中の動物が本発明の飼育ロボットに接近してロボットに物理的接触を加えると、飼育ロボットの胴体に装着された感知センサが接触を感知する。本発明に使用可能な感知センサは、当業界に既に広く公知されたジャイロセンサが使用できる。本発明の飼育ロボットに対する動物の接触を感知するジャイロセンサに伝達される信号値は、約４ｍｓ（ミリ秒、１０−３ｓｅｃｏｎｄ）ごとに現在信号値に更新される。
【００７８】
動物のロボット接触が発生すると、感知センサ信号値が変化し、以前の信号値と現在の信号値の差が一定値以上であると、動物がロボットに接触したとプログラムが判断してモータを急速に稼動するように駆動信号を送る。
【００７９】
このように自律作動モードでは、動物がロボットに加える外力が感知センサにより感知されて内蔵アプリの信号に従ってモータが駆動し始める時は、短い時間で回転速度を急上昇させて回転加速度を増加させる。
【００８０】
感知センサの接触信号伝達に反応して内蔵アプリプログラムから発送するモータ駆動の指示に従って、モータ回転軸の回転加速度が増加すると、ベアリングを介して胴体に伝達される回転力が大きくなり、このように胴体に伝達された回転力が胴体の重量偏重の分布による臨界回転抵抗力を超えると、胴体が回転軸を中心に１８０度回転して裏返しになるとともに、餌保管箱の餌排出口が下方を向かうようになって重力の作用により餌が下側に排出される。
【００８１】
このような自律作動モードで、動物が本発明のロボットに接触する瞬間に反応する突然の高速駆動による胴体の回転による餌の排出は、飼育される犬や猫の餌狩りの本能を刺激する。
【００８２】
本発明の飼育ロボットにおいて、このような自律自動モードで餌排出過程を学習した犬や猫は、餌を得るために本発明のロボットに対する攻撃的な接触を自発的に頻繁に試みることになる。
【００８３】
飼育者が外部デバイスの操縦アプリから自律作動モードを選択すると、外部デバイスの操縦アプリプログラムとロボット間の無線通信は中断され、本発明の飼育ロボット制御部に入力された内蔵アプリプログラムによってロボットの作動が開始される。
【００８４】
自律作動モードで、飼育中の犬や猫のロボットに対する追跡活動と餌を得るための頻繁な接触の試みが行われる。犬や猫が成功的に本発明のロボットを追跡して物理的な接触を試みると、これに対する成果補償として餌が排出されて犬や猫を満足させる。
【００８５】
本発明の飼育ロボットの自律作動モードで、動物の接触が一定時間なかった場合は、内蔵アプリの自律操縦プログラムにより飼育ロボット自体の餌自律排出機能が任意的な時間間隔で間欠的に作動する。
【００８６】
例えば、内蔵アプリ（application program）により統制される自律動作モードと選択された状況で、１０分以上動物のロボットに対する接触が行われていないと、前記内蔵アプリから発送される信号に従ってモータが突然急速に駆動されて回転加速度を発生させて、胴体に回転力を伝達して胴体を裏返して餌を排出する。
【００８７】
このような内蔵アプリプログラムによる自動餌排出機能は、動物の接触以後、一定時間以上動物の接触がない場合は、プログラムの作動により自動餌排出機能が作動して餌を外部に排出することにより、犬や猫の注意を喚起させ、これらの餌活動を誘導する。
【発明の効果】
【００８８】
本発明の動物飼育用ロボットは、動物を不要に刺激する超音波センサやその他の電子式センサの使用を排除して電源消耗を最小化し、飼育者不在の状況で遠隔で作動できる時間を最大化する効果がある。
【００８９】
また、本発明の動物飼育用ロボットは、重力作用や動物が加える外力により餌が排出されるようにして、飼育者の不在時に、電源が消耗されるか放電されて機械的駆動が中断されても少なくとも餌やり機能は中断されないようにして、動物が孤立感を感じるか、予告なしに飢えないようにする肯定的な飼育効果がある。
【００９０】
また、本発明の動物飼育ロボットは、動物の接触により餌が排出されるようにして動物のロボット接触に対する成果補償の機能を行い、動物のロボットに対する自発的な接触を誘導して動物の活発な運動を促す効果がある。
【００９１】
本発明の動物飼育ロボットは、餌が一気に溢れ出ることなく、動物の接触行動によって徐々に餌を排出して動物の食べ過ぎを防止し、餌を与える時間を増加させる効果がある。
【００９２】
また、本発明の動物飼育用ロボットは、動物がロボットに物理的な外力を加えるたびに、餌保管箱に詰められた餌が揺れて音を発生させることにより、動物を聴覚的に刺激して動物のより積極的で攻撃的なロボット接触を誘導して、動物の孤立感と怠惰を防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】及び
【図２】本発明の一実施例による動物飼育用ロボット本体の外部斜視図である。
【００９４】
【図３】本発明の一実施例による動物飼育用ロボットの技術的構成と作動を概略的に示すブロック構成図である。
【００９５】
【図４】本発明の一実施例によって、ロボットを遠隔で駆動させるスマートフォンを示すブロック構成図である。
【００９６】
【図５】本発明の一例によるロボットの３次元分解斜視図である。
【００９７】
【図６】本発明の一例によるロボット本体の分解斜視図である。
【００９８】
【図７】本発明のロボットの駆動部を構成するモータ、減速ギア、回転軸、ベアリング、車輪リム（rim）及び車輪用のタイヤを分解した斜視図である。
【００９９】
【図８】本発明の一例によって胴体下部に重りが設置された胴体断面図である。
【０１００】
【図９】本発明の一例によって胴体下部に重りが設置された胴体の横断面図である。
【０１０１】
【図１０】本発明の一例によって胴体下部の中央下段に重りが設置された胴体横断面図である。
【０１０２】
以下、本発明の代表的な実施態様を示す図面を参照して本発明の動物飼育ロボットの技術的特徴についてより詳しく説明する。しかしながら、このような技術的特徴の説明は、本発明の権利範囲をこれらに制限して解釈するためのものではない。
【０１０３】
図１は、本発明の一実施例による動物飼育ロボットの外観を示す斜視図であり、図２は、透明な材料で製作された餌排出部３００を示す図である。図３は、本発明の一実施例によるロボット本体の技術的な構成を概略的に示すブロック構成図であり、図４は、本発明の一実施例によるロボットをスマートフォンに設置されたアプリとブルートゥース又はワイファイ通信を介して遠隔地で操縦する操縦モードの状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０４】
飼育者操縦モードでは、本発明のロボット１００は、ロボットを操縦できるスマートフォン２００に設置されたアプリ２０１のプログラムの画面のジョイスティックやボタンで操縦される。
【０１０５】
図１及び図２を参照すると、ロボット１００は、内蔵アプリによって自律的に作動するか、スマートフォン２００により遠隔操縦される。
【０１０６】
スマートフォン２００にはロボット１００が遠隔で操縦されるモードである場合にロボット１００の動作をユーザが制御できる操縦アプリ２０１が設置される。
【０１０７】
ロボット１００は、信号受信部１１０、車輪１５０、モータ１４０、餌排出部３００、本体スイッチ１１１及び制御部１2０を含む。
【０１０８】
まず、信号受信部１１０は、スマートフォン２００から発生した制御信号を受信する。制御信号は、ロボット１００を動作させる信号であり、ロボット１００の速度を調節し、前進後進及び左右回転を制御する。
【０１０９】
２つの車輪１５０は、ロボット１００の両側面に回転可能に連結されてロボット１００を移動させる手段である。車輪１５０は、モータ１４０の動力を受けて駆動される。
【０１１０】
モータ１４０は、ロボット１００の胴体内部に設置され、ロボット１００を駆動させる動力を発生させて２つの車輪１５０にそれぞれ伝達する。すなわち、モータ１４０は、２つ以上のモータで構成され、２つの車輪１５０のそれぞれの車輪にその動力を伝達するように構成される。従って、２つの車輪１５０は、それぞれのモータにより独立的に駆動して急回転及び急制動が可能である。
【０１１１】
餌排出部３００は、自律動作モードで動物の身体の一部がロボットに物理的外力を加えると、ロボット胴体が回転軸を中心に裏返しになって餌を排出する。餌排出部３００は、飼育者の操縦を受けない自律動作モードで動作する場合に、動物がロボットを追跡してロボットに接触すると、餌排出部３００から餌が排出されるように構成される。これは、ロボット１００に興味を感じない動物にも、ロボット１００の動きを追いかけてロボットを捕まえた場合には餌が提供される成果補償効果を発揮して動物がロボットにもっと興味を誘発させることができるようにする。
【０１１２】
一方、ロボット１００は、飼育者が遠隔操縦する操縦モードと飼育者の操縦なしに操縦アプリのプログラムの統制に従って作動する自律動作モードとの２つのモードで動作でき、操縦モードでは、操縦アプリ２０１の操縦に従って制御部１２０の速度、方向、前後進の統制に従って動作する。
【０１１３】
自律作動モードは、動物がロボットに加える物理的外力により餌が排出されるか、接触感知センサの信号に従って胴体の回転反転により重力で餌を排出するモードである。
【０１１４】
自律作動モードでは、胴体内部の制御部の自律作動プログラムに入力された一定時間の間、動物のロボット接触が感知されないと、瞬間的な車輪駆動により回転加速度を発生させ、ロボット胴体が回転して裏返しになる瞬間を発生させて下に向いた餌排出口から餌が重力の作用で下に排出されるようにする。
【０１１５】
また、制御部１２０は、スマートフォン２００の操縦アプリ２０１により駆動されるモードである操縦モードで動作することができる。操縦モードで、ロボット１００は、スマートフォン２００の操縦アプリの作動によって生成された制御信号を受信して制御信号に従って動く。
【０１１６】
図３を参照すると、スマートフォン２００のアプリは、速度制御部１２１、前後進制御部１２３、方向制御部１２２及びオン／オフスイッチ１１１を統制するように構成される。速度制御部１２１は、ロボット１００の移動速度を制御する。前後進制御部１２３と方向制御部１２２は、スマートフォン２００の操縦アプリ２０１のジョイスティックとボタンを利用して統制される。例えば、方向制御部１２２は、車輪１５０を駆動させるモータ１４０のうち右側モータを左側モータより速く稼動させてロボット１００の進行方向を左側に転換させる。
【０１１７】
逆に、方向制御部１２２は、車輪１５０を駆動させるモータ１４０のうち左側モータを右側モータより速く稼動させてロボット１００を右側に回転させる。極端的には、一側のモータを停止させ、反対側のモータを最大に稼動させてロボットを回転させることもできる。
【０１１８】
餌排出部３００は、ロボットに物理的外力が加えられると、重力の作用により餌を排出させて動物に提供する。
【０１１９】
信号送受信部１１０は、前述したようにスマートフォンのアプリによる速度制御部１２１、前後進制御部１２３、方向制御部１２２の統制のための制御信号をロボット１００に伝達してロボット１００を駆動させることができる。信号送受信部１１０は、無線でスマートフォンのアプリと通信し、制御信号はブルートゥース又はワイファイなどの多様な通信方式を活用してロボット１００と通信でき、赤外線信号を使用することもできる。
【０１２０】
現在まで当業界に公知された動物用ロボットは、リチウムポリマー電池や伝統的な乾電池のような当業界に広く知られた小型の独立的な１次又は２次電池を機械的な作動と電子的な作動及び通信装置用の電源として使用している。
【０１２１】
動物身体口腔の大きさを考慮すると、動物飼育用ロボットに使用される独立的な１次又は２次電池は、小型電池が選択されるしかない。このような小型電池の容量は制限的であるため、動物用ロボットを遠隔で操縦して機械的又は電子的に作動し続ける時間は最大１０時間以内である。
【０１２２】
結果的に、動物飼育用ロボットに装着される独立的な電池の容量制限により、現在まで当業界に公知された動物用ロボットは、遠隔駆動可能時間が非常に制限的で、通常１０時間以内であった。
【０１２３】
このような問題により、動物飼育者が職場に出勤するか、旅行に行く場合など、動物から離れる時間が電源装置の使用可能時間範囲に制限される。
【０１２４】
ところが、飼育者が遠隔で又は不在時にロボットの電源が消耗されるか完全に放電される場合、動物用ロボットにより動物を飼育又は管理する機能は中断される。すなわち、動物飼育用ロボットにより期待できる本来の機能が飼育者の不在時に予告なしに中断される恐れがあるという致命的な問題点がある。
【０１２５】
従って、本発明の動物用ロボットでは、電源が消耗してロボットの作動が中断しても、動物の視覚及び聴覚を刺激して動物の行動と接触を誘導して餌やり機能が発揮されるようにする。
【０１２６】
このために、本発明の動物飼育用ロボットは、動物の視覚及び聴覚によりロボットの内部に満たされた餌が感知されるように、餌排出部３００を透明で強靭な物性の材料で製作する。本発明のロボットに装着された透明な素材で製作される餌排出部の内部に残っている餌を動物が視覚で確認して刺激を受けるようになる。
【０１２７】
本発明のロボットに装着された透明な餌排出部に満たされた餌が、動物が本発明のロボットを積極的に接触するか攻撃的に打撃する場合に物理的力を受けて外部に排出されるようにする餌排出口３０１が形成される。
【０１２８】
本発明によるまた他の実施例では、餌が保管された内部が透けて見える透明な材料で製作され餌排出部３００を含む。本発明のロボットに装着された透明な餌排出部に満たされた餌が、動物が本発明のロボットを積極的に接触するか攻撃的に打撃する場合に物理的力を受けて外部に排出されるようにする餌排出口３０１が形成される。
【０１２９】
前記餌排出口３０１が形成された餌排出部３００は、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレン共重合体、ポリメチルメタアクリレートブタジエンの共重合体など、当業界に広く知られた透明で強靭な物性の多様な合成樹脂素材で製作されることができる。
【０１３０】
本発明の動物用ロボットの透明な餌排出部３００に形成される餌排出口３０１のサイズに対する特別な制限はないが、一般的に商業的に市販中の直径１ｍｍないし１０ｍｍほどのサイズの動物用の餌が１回の外部衝撃毎に１つ又は２つ程度の少量ずつ排出されることを可能にするサイズが適している。
【０１３１】
飼育者が長期不在時に電源が消耗して機械的作動は中止されても餌やり機能は不在期間中に継続して維持されなければならないという点を考慮して、本発明のロボットの透明な餌排出部３００には飼育者不在の全期間中に餌が残っていることが最も好ましいので、餌が一気に多量排出されることは適切ではない。
【０１３２】
従って、餌排出速度は、満たされる餌の量と飼育者が不在になる時間を考慮して、不在期間中に餌が少量ずつ排出されるように排出量が調節されることが好ましい。
【０１３３】
当業界に公知されている動物餌やり用ロボットの大部分は、このような餌の排出量の統制のための技術的手段として電子的な制御又は機械的な作動手段を提示している。
【０１３４】
しかしながら、これらの先行技術の大部分は、電源消耗又は放電時には全く作動できなくなるため、遠隔餌やり機能が予告なしに中断されて動物にむしろ相当時間飢えの苦痛を加えることが頻繁に発生する。
【０１３５】
従って、本発明では、餌排出速度を調節して飼育者の不在期間にも餌やり機能が中断されないように、透明な材質で製作される餌排出部３００に形成される餌排出口の直径のサイズを調節することができる。
【０１３６】
従って、本発明のロボットの餌排出口の直径は保管可能な餌の総量を一定の速度で排出した時、少なくとも２４時間以上、好ましくは４８時間以上一定の速度で餌排出ができるように餌排出口の直径が定められることが好ましい。
【０１３７】
本発明のロボットの餌排出口の直径は、現在商業的に市販中の動物用の餌の１つの直径が約１０ｍｍ以下のサイズであることを考慮して、１回の物理的衝撃毎に１つ又は２つの餌が排出されるように０．１ｍｍないし２０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍないし１５ｍｍ程度であることが特に適している。
【０１３８】
本発明の飼育ロボットの車輪は、最高６００ＲＰＭで回転する。このために、操縦アプリのプログラムによりモータに一定の範囲、例えば、−３．６Ｖないし３．６Ｖの電圧を加えることができる。モータに０．６３Ｖ以上を加えると、ロボットの駆動が開始され、３．６Ｖの電圧を加えると、最高速力６００ＲＰＭで車輪が回転する。
【０１３９】
本発明の飼育ロボットを操縦モードで前進後進又は回転させるときは、印加する電圧の上昇速度を低下させて回転加速度を低く維持することにより、胴体に回転力が伝達されることを最小化して胴体が裏返しになることを防止して餌の排出を遮断する。
【０１４０】
操縦モードでは、０．６３Ｖから電圧を徐々に上昇させることにより胴体の裏返しを防止するが、自律動作モードでは餌を排出するためにモータに印加する電圧を１．５２Ｖから出発して電圧を３．６Ｖにまで急上昇させて回転加速度を大きくして胴体の裏返しを引き起こす。
【０１４１】
飼育者のスマートフォンに設置される操縦アプリａｐｐ．（プログラム）制御によりモータに印可できる電圧の範囲は−３．６Ｖないし３．６Ｖであり、左右の車輪が独立的に正回転と逆回転が可能であるため、左右の車輪が互いに反対方向に回転可能である。
【０１４２】
本発明のロボットが約１．５ｍ／ｓの最高速度で走る時の車輪のＲＰＭは、約４９０ＲＰＭで回転し、モータは２，９４０ＲＰＭで回転する。モータに０．６３Ｖの電圧が加えられた時からロボットが動き始め、緩やかに徐々に加速させて３．６Ｖに到達すると、最高速度での車輪回転速度４９０ＲＰＭに到達する。
【０１４３】
停止状態で瞬間的に１．５２Ｖの電圧を印可すると、ロボットの走行が開始される前に胴体のみがその場で回転して餌が排出され、この時の回転軸のＲＰＭは約３２０ＲＰＭ程度に到達する。
【０１４４】
図８は、重い部品を胴体の下側に配置して胴体の重心を最大に低くした本発明のロボットの一実施例を示す。好ましくは、重り４００を胴体の下段に追加して胴体の臨界回転抵抗力を増加させる。図８では、胴体の下部の空いた空間に重りを追加して胴体の重心を最大に低くして胴体の臨界回転抵抗力を高めた実施例を示す。次の表１には、重りを挿入した場合と挿入しない場合の本発明の実施例による結果を示した。
【０１４５】
【表１】
2020130178.tif 000003
【０１４６】
表１に示すように、重り４００を追加設置する場合は、胴体の上部対下部の重量割合が１：２．２５から１：２．５４に約１３％程度増加したことが分かる。重りの追加がない場合、胴体の重心は中心回転軸から０．８６ｍｍ下であるが、重りの追加により胴体重心が中心回転軸から２．５７ｍｍまで低くなった
【０１４７】
重りが追加されていない場合、操縦モードでのロボットの駆動に要求される電圧は０．６５３Ｖであり、自律動作モードで、停止状態での胴体の回転による餌排出のためのモータ電圧は１．１６Ｖとして、２つの駆動電圧の間隔が狭かった。
【０１４８】
重りが追加された後、操縦モードでのモータ駆動電圧は０．６３Ｖ、自律動作モードで、停止状態で胴体の回転による餌排出のためのモータ電圧は１．５２Ｖとして、ロボット走行電圧と餌排出のための電圧の間隔が拡大された。
【０１４９】
重りが追加された後、モータに同一の電圧を印可した時、回転軸の回転の影響を受けて胴体が垂直軸から傾く角度が約３７度から２８度に２４．４％減少した。すなわち、重りの追加により胴体が回転軸の回転力の影響を受けて、胴体が垂直軸から傾く角度が縮まって走行安定性が上昇する。また、重りが追加された後、無動力状態で胴体が４５度に傾けてからおきあがりこぼし反動で元の位置に復帰するのにかかる時間も０．８９秒から０．７秒に約２１．４％減少した。
【０１５０】
次の表２には、本発明の一実施例による動物飼育ロボットの動的特性を要約した。
【０１５１】
【表２】
2020130178.tif 000004
【０１５２】
以上のように、本発明の飼育ロボットの代表的な形態を各図面と実施例により詳細に説明したが、これらは、本発明の一実施例に過ぎないので、この技術分野で通常の知識を有する者であれば前述した本発明から多様な変形及び本発明と均等なまた他の実施例を容易に導出することができる。従って、特許請求の範囲に記載された技術的思想を実現するためのいかなる具体的な形態の飼育ロボットであっても本発明の法律的保護範囲に属する。
【符号の説明】
【０１５３】
１００：ロボット本体
１１０：信号送受信部
１１１：ロボット本体ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１１２：電源
１２０：制御部
１２１：速度制御部
１２２：方向制御部
１２３：前後進制御部
１４０：モータ
１５０：車輪
２００：スマートフォン
２０１：操縦アプリ
２０２：ブルートゥース無線通信
３００：餌排出部
３０１：餌排出口
４００：重り
【図１】
2020130178.tif 000005
【図２】
2020130178.tif 000006
【図３】
2020130178.tif 000007
【図４】
2020130178.tif 000008
【図５】
2020130178.tif 000009
【図６】
2020130178.tif 000010
【図７】
2020130178.tif 000011
【図８】
2020130178.tif 000012
【図９】
2020130178.tif 000013
【図１０】
2020130178.tif 000014