로봇 청소기 분해하기

아두이노로 아직 뭘 할수 있을지 정한바가 없어 몇 주 째 방치 중이다.

스마트콘센트를 무선형으로 만들 수도 있겠고, 

센서등을 만들 수도 있겠지만,

뭔가 더 재미있는게 없을까 고민중이다.

그러다가 눈에 띄는 물건이 하나 있었으니..

이제는 회사가 문을 닫아 AS로 어려워진, 모뉴엘 클링클링 로봇청소기이다.

수명이 다 되서인지 타이어가 갈려서 청소를 시키면 오히려 바닥을 더럽히고 다닌다.

로봇 청소기를 분해하면, 각종 센서류나, 모터 등을 재활용할 수 있지 않을까 싶어 분해해보기로 했다.

그리고 어떤식으로 만들어졌는지도 살짝 궁금...

우선 뒤집어 보면..

이래뵈도 타이어 외에는 모두 멀쩡하다.

배터리도 하나 더 구입해서 대용량으로 개조하여 사용 중이었다.

우선 배터리를 분리하고,

겉에서 보이는 모든 나사를 풀었다.

그리고 앞 범퍼를 잡아 당기니 쉽게 빠진다.

원형의 본체 모양을 따라 PCB를 아크형으로 만들었다.

Bumper Board 라고 명명한 듯...

앞범퍼만 떼어내도 내부가 제법 잘 보인다.

분해의 주 목적인 모터도 살짝~

보이는 나사를 다 풀었는데도 윗판이 단단히 고정되어 있다.

뭔가 가운데에서 강하게 잡아주는게 있어서 살펴보니.

바닥에 먼지 흡입구가 살짝 들린다.

옳거니~

나사를 풀어주고,

이제 뒷 범퍼.

뒷 범퍼는 잡아당기면 빠진다. (사실 방법을 몰라 한참을 더듬거렸다.)

뒷범퍼를 제거하면 윗 판을 잡아주는 두개의 나사가 더 보인다.

윗판 분리 완료.

게딱지 같다.

메인보드는 내장 같고.

이제 살펴보자.

메인보드, 부품 배치, 배선상태를 아주 보기 편하게 해놓았다.

개발자 만세!

우선 전원 부.

기기 후면에 아답터를 바로 꽂을 수 있는 소켓이 있고, 전원 스위치가 있다. (위 빨간색 원)

그런데 배선이 배터리 충전소켓(아래 빨간색 원) 쪽으로 바로 가지 않고, 메인보드로 들어갔다가 나온다.

아마도 S/W로 배터리 충방전 관리를 하는 듯..

기기 전면 바닥에는 로봇청소기가 스스로 충전할 때 사용하는 충전단자가 넓게 배치되어 있다.

후면과 전면의 충전단자 배선을 따라가보면 메인보드에 친절하게 씌어 있다.

옆에 GYRO 라는 단자는 비어있는데, 자이로 센서도 탑재 계획에 있었던 듯..

아쉽다.

그 다음 모터

가장 확인이 쉬운건 역시 바퀴 구동부의 모터이다.

좌우에 1바퀴 1모터이다, 모터-기어박스-바퀴로 연결되어 있다.

그리고 바퀴 기어박스가 힌지와 스프링으로 연결되어 로봇청소기를 들어올렸을 때에 바퀴가 아래로 쳐지도록 해 놓았는데, 여기에 센서가 붙어 있어 현재 상태를 알 수 있도록 되어 있다.

그리고 특이한 건,

모터하나에 배선이 6가닥이라는 점.

이건 뭐 랜선도 아니고...

모터 지식은 전무하니 공부가 필요할 듯하다.

그 다음, 로봇청소기의 주기능인 흡입용 팬 모터.

위에서 보면 동그란 팬 모양이 눈에 띈다.

흡입력과 직결되므로 출력이 좋을 것으로 예상했는데, 생각보다 작다.

역시나 메인보드는 친절하다.

이번엔, 전면아래에 살짝 보이는 쓰레받이 모터. 

메인보드에는 Main Motor 라고 프린팅되어 있으나, 기능은 흡입구에서 고무날을 회전시키며 먼지를 쓸어담는 역할을 한다. (아래의 빨간색 사각형)

왜 그래야하는지 모르겠으나, 메인모터와 고무날은 타이밍밸트와 같이 홈이 파여진 밸트로 직결되어 있다.

이런 밸트는 회전수를 정확히 알아야 하거나, 큰 힘이 필요할 때에 사용하는게 아닌가?

그리고 없을 줄 알았는데, 마지막에 발견한 모터.

로봇청소기 좌 우에서, 먼지를 모아오는 역할을 하는, 마치 수염같이 생긴 솔을 회전시키는 모터이다.

메인보드에는 Side Motor 라고 씌여 있다.

크기도 작을 뿐더러, 별도의 모터가 연결되어 있을 거라고는 생각하지 않았던 부위이다.

이동할때에만 돌아가는거 같던데, 그냥 바퀴 구동축과 연동해놓으면 되지 않았을까?

흠흠, 나야 좋지만..

이렇게 로봇청소기에 총 6개의 모터가 사용되고 있었다.

아주 유용하게 쓰일 듯 하다.

그리고 이제 센서류

다양한 센서가 있을 것으로 예상했지만, 의외로 간단했다.

아니면 아직 못찾은 걸수도...

후면 양측에 IR 리시버 2개, 리모콘 수신용이겠지.

뚜껑에 IR 리시버가 있지만, 침대나 쇼파 아래에 들어갔을때에 원활하게 신호를 받으려면 필요했을 듯...

전면 중앙, 좌, 우에 바닥을 향한 IR 송신부 3개

엣지를 판단해서 로봇청소기가 절벽에서 떨어지는걸 방지해 주는 역할을 하는 듯 하다.

자세히 보면 IR LED가 방향을 달리해서 세개씩 배치되어 있다. 라인트레이서에 사용하는 센서와 매우 유사하다.

상단 IR 리시버

리모콘 수신용..

휠 카운터?

로봇청소기 바닥을 보면 구동축 바퀴와 달리 수동바퀴가 총 3개 있는데, 그 중 전면의 바퀴가 센서로 보이는 쪽보드에 연결되어 있다.

쪽보드를 떼어봐야 알겠지만, 메인보드 프린팅이 Wheel Counter 임을 보아, 이동거리를 계산하거나 구동축 바퀴가 제자리에서 헛도는지를 판단해주지 않을까 싶다.

청소기이니 먼지센서가 있을 법도 한데.. 저건가보다.

배선에 가려졌지만 DUST_BOX 라고 씌여져 있다.

전면 범퍼 센서

스위치 센서의 일종으로, 저 두개의 블록 사이에 뭔가가 들어오면 전위차가 생겨 트리거를 발생 시키는 듯 하다.

범퍼에서 안쪽으로 돌출된 날이 범퍼 충돌이 발생할 때마다 저 사이로 들어가게 되어 있다.

메인보드 MCU는 STM32F103

스펙을 찾아보니 72MHz 짜리. 

기대 이하지만 어차피 사용도 못한다. 뭘로 어떻게 만든줄 알고...

정리

현재까지 파악된 건 모터 6개, IR 리시버 3개, IR 셋트 3개, 스위치 센서 4개, 휠 카운터 1개, 먼지센서 추정 1개이다.

거기에 범퍼에 아크형으로 부착된 보드에도 추가로 센서류들이 배치되어 있는 듯 하다.

부품만 취하려다가 뭔 어줍잖은 분석을 하고 앉았는지 모르겠지만, 아직 완전분해는 하지 않았다.

왜냐하면, 

디버그 포트로 보이는 USB단자를 발견..

USB로 사용한다면 드라이버 없이는 불가능하지만, 시리얼이면 한번 연결이나 해볼까 하는 생각에 완전 해체는 잠시 보류하기로 했다.

물론 가능성은 희박하다.

개발보드가 아닌 이상 상용으로 나갈때 Disable 하거나, 최소한 패스워드라도 걸어놓기 때문...

그리고 연결된다 한들, 뭘 어쩔려고? 어떻게 만든줄 알고?

그래도 혹시나 하여 지금 충전 중이다. ㅋㅋ