用于翻越障碍物的轮单元的制作方法

1.本发明的示例性实施例涉及一种用于翻越障碍物的轮单元。更具体地，本发明的示例性实施例涉及一种用于翻越障碍物的轮单元。轮单元应用利用水滴的表面张力机制的变形结构，轮单元包括多个单元块，相邻的单元块可相对转动和移动，以在水平地面上行驶并轻松翻越诸如阶梯的障碍物。特别地，轮单元在翻越障碍物时稳定地变形。


背景技术：

2.近来，已经开发了与可以在自由通过障碍物或阶梯的同时被驱动的轮相关的大量技术。
3.在这种障碍物翻越轮的情况下，具有代表性的是，轮的刚度被改变以翻越障碍物的可变刚度结构或者当面对障碍物时轮的结构被显著改变以翻越障碍物的可变形状结构。此处，可变刚度结构和可变形状结构可以被设计成彼此复杂关联。
4.特别地，关于后者的可变形状结构，如在公开号为10-2174498的韩国专利中，公开了在与障碍物接触时，通过诸如构成轮的一些结构的形状变形或压缩的形状变形以翻越障碍物。
5.进一步地，如在公开号为10-2014-0125166的韩国专利中，还公开了一种通过形状变形穿过地面的结构，其中一部分根据在通过地面时从地面接收到的反作用力被压缩。
6.然而，用于翻越障碍物的这种可变形状结构的传统轮存在的问题在于执行可变形状的轮的结构设计得非常复杂。另外，在现实中，传统的轮不能有效地翻越各种障碍物，或者在翻越障碍物的过程中需要相当长的时间来转换和收回轮结构。
7.进一步地，由于执行连续翻越障碍物，因此轮结构的稳定变形和结构恢复非常重要，但是在传统轮的一体化结构中，以轮结构的一部分变形的形式，实现这种稳定变形和结构恢复存在局限性。


技术实现要素：

8.要解决的技术问题
9.本发明要解决的技术问题是基于上述内容而被提出的，本发明的目的在于提供一种用于翻越障碍物的轮单元，在该轮单元中，利用水滴通过表面张力维持其形状的原理，在水平地面上行驶时使轮形状的变化保持最小化，并且在轮的侧面与障碍物碰撞时通过改变结构来容易翻越相应障碍物，尤其在翻越障碍物时，通过相邻单元块之间的相对旋转和移动能够有效地翻越障碍物，在翻越障碍物后可以立即恢复。
10.技术方案
11.用于实现上述本发明的目的的根据一个实施例的轮单元包括：轮毂部，通过接收旋转力而旋转；多个单元块，与所述轮毂部间隔预定距离并形成所述轮单元的外形；以及支撑体，被构造为连接在所述轮毂部与所述多个单元块之间，或填充在所述轮毂部与所述多个单元块之间，其中，当所述轮单元通过平坦地面时，所述支撑体沿朝向所述轮毂部的方向
向所述多个单元块施加张力，以使所述多个单元块彼此粘附，其中，当所述轮单元翻越障碍物时，在所述多个单元块中彼此相邻的单元块相对旋转或移动。
12.在一个实施例中，可以通过所述多个单元块之间的粘附力和由所述支撑体施加的张力来模拟水滴的表面张力。
13.在一个实施例中，当所述轮单元翻越所述障碍物时，在所述多个单元块中与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块可以径向向外相对旋转，并且在所述多个单元块中不与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块中的至少一部分径向向内相对旋转。
14.在一个实施例中，当所述轮单元翻越所述障碍物时，在所述多个单元块中与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块的外表面可以形成与所述障碍物所形成的外表面相同的角度。
15.在一个实施例中，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转时，彼此相邻的所述单元块可以保持彼此粘附的状态，并且当相邻的单元块径向向内相对旋转时，解除相邻的所述单元块的彼此粘附的状态并且增加相邻的所述单元块之间的距离。
16.在一个实施例中，所述多个单元块中的每一个可以包括：主体；旋转部，设置在所述主体的一侧；结合部，设置在所述主体的另一侧并与相邻单元块的所述旋转部可旋转地结合；以及销，将所述结合部和相邻单元块的所述旋转部结合，以使其旋转和在预定范围内移动。
17.在一个实施例中，所述旋转部可以形成有沿一方向延伸的中心开口部，并且所述结合部形成有沿一方向延伸的结合开口部，所述销同时穿过所述结合开口部和相邻单元块的所述中心开口部。
18.在一个实施例中，所述主体可以包括：内表面，朝向所述轮毂部；外表面，朝向外部；接触表面，在所述内表面和所述外表面之间以凹形延伸；端部，从所述外表面延伸并从所述接触表面的外端突起；以及倾斜突起部，从所述主体的内表面朝向另一侧延伸并沿朝向所述轮毂部的方向倾斜突起。
19.在一个实施例中，所述多个单元块中的每一个可以进一步包括形成在所述结合部和所述主体的外表面之间的凹槽部，其中，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转时，在一个单元块的所述主体的接触表面上粘附有相邻的另一个单元块的所述结合部的状态下，一个单元块的所述主体的端部插入相邻的另一个单元块的所述凹槽部中。
20.在一个实施例中，所述旋转部可以包括设置在所述主体的接触表面处的旋转块和从所述旋转块朝向径向内侧突起的突起部，其中，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，所述相邻单元块中的每一个的结合部的中心点之间的距离增加，并且，其中一个单元块的所述旋转部的突起部的移动被另一个单元块的所述主体的倾斜突起部限制。
21.在一个实施例中，所述多个单元块中的每一个可以包括：主体，形成弧形外表面；以及连接部，从所述主体延伸并形成插入空间，相邻单元块的所述主体插入到所述插入空间中。
22.在一个实施例中，所述连接部可以包括：第一连接表面，从所述主体的一侧延伸；第二连接表面，从所述主体的另一侧延伸并与所述第一连接表面形成所述插入空间；以及接触表面，连接所述第一连接表面与所述第二连接表面，并且具有凹陷的弧形表面以与相邻单元块的所述主体的外表面接触。
23.在一个实施例中，所述多个单元块中的每一个可以进一步包括凹槽部，所述凹槽部凹设在所述主体与所述连接部的第二连接表面之间，其中，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转时，在一个单元块的所述连接部的接触表面粘附有相邻的另一个单元块的所述主体的状态下，一个单元块的所述连接部的第二连接表面插入相邻的另一个单元块的所述凹槽部中。
24.在一个实施例中，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，一个单元块的所述主体与相邻的另一个单元块的所述结合部的接触表面可以间隔开并旋转，因此所述相邻的单元块中的每一个的主体的中心点之间的距离增加。
25.在一个实施例中，所述轮单元可以进一步包括：弹性线，由形成在所述多个单元块中的每一个的侧表面上的固定部固定和延伸，并被构造为在所述多个单元块之间施加粘附力。
26.在一个实施例中，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转并且彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，可以解除所述彼此相邻的单元块的彼此粘附状态，并且增加所述相邻的单元块之间的距离。
27.在一个实施例中，所述多个单元块中的每一个可以包括：主体，具有突出的前表面部以及与相邻单元块的所述前表面部结合的凹陷的后表面部；固定部，在所述主体的上部延伸；以及支撑部，在所述主体的下部突起。
28.在一个实施例中，所述支撑部可以包括：支撑框架，沿平行于所述主体的下部的方向延伸；以及支撑突起，沿垂直于所述支撑框架的方向突起。
29.在一个实施例中，彼此相邻的单元块中的一个单元块的所述支撑突起可以形成为从所述支撑框架的中心突起的第一支撑突起，并且另一个单元块的所述支撑突起可以形成为从所述支撑框架的两侧突起的一对第二支撑突起以形成插入所述第一支撑突起的插入空间。
30.在一个实施例中，当所述轮单元翻越所述障碍物时，在所述多个单元块中与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块可以径向向外相对旋转，使得所述支撑突起与所述障碍物接触并且所述主体彼此间隔开。
31.在一个实施例中，所述固定部可以包括接触表面和端部，所述接触表面被构造成沿着相邻单元块的所述主体的上表面滑动，所述端部形成在所述接触表面的端部，其中，所述主体的上表面和所述固定部形成台阶部，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，其中一个单元块的所述固定部的端部的移动被相邻的另一个单元块的所述台阶部限制。
32.在一个实施例中，所述多个单元块中的每一个可以进一步包括：凹槽部，以预定长度形成在所述主体的前表面部；以及突起部，从所述主体的后表面部突起，其中，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，其中一个单元块的所述突起部的移动被相邻的另一个单元块的所述凹槽部限制。
33.在一个实施例中，所述轮毂部可以包括沿轴向彼此间隔开的第一轮毂单元和第二轮毂单元，所述支撑体包括连接在所述多个单元块与所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元的多条线，当所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离被调节时，由所述多条线施加的张力被调节。
34.在一个实施例中，轮单元可以进一步包括：旋转驱动部，被构造为提供旋转力；旋
转单元，连接到所述旋转驱动部并旋转；张力控制部，被构造为提供沿所述轴向的滑动力；以及距离改变单元，被构造为向所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元中的至少一个提供所述滑动力，以调节而所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离，其中，所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元位于所述旋转单元的外表面上并且一体地旋转。
35.在一个实施例中，所述第一轮毂单元可以包括：第一轮毂部，设置在所述旋转单元的外表面上；以及第一固定部，沿着所述第一轮毂部的一侧圆周表面形成，并且使所述多条线固定到所述第一固定部，所述第二轮毂单元可以包括：第二轮毂部，设置在所述旋转单元的外表面上；以及第二固定部，沿着所述第二轮毂部的另一侧圆周表面形成，并且使所述多条线固定到所述第二固定部。
36.在一个实施例中，所述多条线中的每一条可以从所述多个单元块中的一个单元块延伸，穿过所述第一固定部和所述第二固定部，然后再次延伸到所述多个单元块中的一个单元块。
37.在一个实施例中，所述旋转单元可以包括：中心框架，与所述旋转驱动部连接并旋转；主旋转部，固定在所述中心框架的外侧；以及
38.台阶框架，从所述主旋转部的外表面突起，并与所述主旋转部形成台阶部。
39.在一个实施例中，所述距离改变单元可以向所述第一轮毂单元提供所述滑动力，并且所述第一轮毂单元在所述主旋转部上沿所述轴向滑动，所述第二轮毂单元的位置由所述台阶框架固定。
40.在一个实施例中，所述距离改变单元可以包括：距离改变框架，被构造为通过所述张力控制部接收所述滑动力；以及至少一个延伸杆，从所述距离改变框架沿所述轴向延伸，并连接到所述第一轮毂单元或所述第二轮毂单元。
41.在一个实施例中，所述至少一个延伸杆可以延伸穿过所述第二轮毂单元，并且所述至少一个延伸杆的端部固定于所述第一轮毂单元，其中，所述距离改变框架、所述至少一个延伸杆和所述第一轮毂单元通过所述滑动力沿所述轴向滑动。
42.在一个实施例中，所述轮单元可以进一步包括：距离保持单元，设置在所述张力控制部和所述距离改变单元之间，以保持所述旋转驱动部和所述旋转单元之间的距离。
43.在一个实施例中，所述距离保持单元可以包括：传递框架，通过接收来自所述张力控制部的所述滑动力而滑动；以及连接框架，与所述传递框架隔开预定间隔而固定，并且连接到所述距离改变框架。
44.在一个实施例中，所述距离改变单元可以进一步包括设置在所述连接框架和所述距离改变框架之间的旋转轴承，其中，由于所述旋转轴承，所述距离改变框架相对于所述连接框架相对旋转。
45.在一个实施例中，所述旋转轴承可以在沿所述距离改变框架的内表面形成的内凹槽上旋转，并且所述距离改变框架与所述连接框架一体地沿所述轴向移动。
46.在一个实施例中，所述张力控制部可以包括：张力控制电机，被构造成产生旋转力或直线驱动力；减速部，被构造成使从所述张力控制电机产生的驱动力减速并增加旋转扭矩；以及滑动杆，连接到所述传递框架，并被构造成将增加的旋转扭矩转换为沿所述轴向的滑动传送力，以向所述传递框架提供所述滑动传送力。
47.在一个实施例中，所述张力控制部可以进一步包括：固定架，从所述减速部径向向
外延伸以连接到所述旋转驱动部；以及至少一个滑动销，固定到所述固定架并沿所述轴向朝向所述传递框架延伸。
48.在一个实施例中，当所述轮单元通过平坦地面时，所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离可以增加并且所述多条线所施加的张力增加，当所述轮单元翻越障碍物时，所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离可以减小并且所述多条线所施加的张力减小。
49.在一个实施例中，所述轮单元可以进一步包括：控制器，被构造为控制所述多条线所施加的张力，其中，当所述障碍物出现在所述轮单元的前方时，所述控制器减小所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离，以减小所述多条线所施加的张力。
50.有益效果
51.根据本发明的一些示例性实施例，基于水滴通过表面张力维持其外观的原理，通过支撑体施加的张力和单元块之间的粘附力，模拟出类似于水滴表面张力的力，使得轮单元保持整体形状并且可以有效地通过地面。
52.通过应用当超过变形临界角的力作用在水滴上时形状坍塌的原理，当轮单元接触到障碍物时，通过相邻单元块之间的相对转动和移动，可以有效地翻越障碍物。
53.此处，通过单元块的结构和支撑体在通过障碍物后所施加的张力，可以很容易地将轮单元坍塌的部分恢复原状，从而可以再次保持轮单元的原始形状。因此，轮单元可以平稳地翻越障碍物并在地面上行驶。
54.可以通过调整施加到单元块的张力来控制轮单元的整体变形程度，因此可以根据轮单元是通过水平地面还是障碍物来控制轮单元的变形程度，从而可以实现有效的地面行驶。因此，可以针对各种行驶环境实现轮单元的优化行驶。
55.此处，可以控制第一轮毂单元和第二轮毂单元之间的距离，从而可以控制施加到单元块的张力。因此，可以省去用于控制张力的轮单元的结构变形，并且可以在保持行驶速度的同时方便快捷地调节张力。
56.应理解，本发明的有益效果不限于上述内容，还包括从本发明的详细的说明或权利要求书中记载的发明的结构中可推导出的所有效果。
附图说明
57.图1是示出根据本发明的第一实施例的用于翻越障碍物的轮单元的主视图；
58.图2是示出施加了水滴的表面张力的状态的示意图，并且图3是表示水滴的接触角随表面张力的大小而变化的状态的示意图；
59.图4是示出图1的轮单元通过地面的状态的主视图，并且5是图4中通过地面的状态与水滴状态的对比示意图；
60.图6是示出图1的轮单元翻越障碍物的状态的主视图，并且图7是示出图6的翻越障碍物的状态与水滴状态的对比示意图；
61.图8和图9是示出图1的轮单元的单元块的立体图；
62.图10是示出图8的一对单元块相互结合的状态的立体图；
63.图11、图12和图13是示出图6的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的变化的状态的主视图；
64.图14是示出图6的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的最终变化状态的立体图；
65.图15是示出图6的轮单元翻越障碍物时单元块在相邻部b处的最终变化状态的主视图；
66.图16是示出根据本发明的第一实施例的张力控制器和第一和第二轮毂单元的立体图；
67.图17是图16的侧视图；
68.图18是示出图16中的第二轮毂单元被移除的状态的立体图；
69.图19是放大示出图16的张力控制器与第一和第二轮毂单元之间的连接状态的立体图；
70.图20是示出图16的张力控制器的距离改变单元和距离单元之间的连接状态的立体图；
71.图21是放大示出设置有多条线的第一轮毂单元和第二轮毂单元的立体图；
72.图22是示出图16的第一轮毂单元和第二轮毂单元之间通过张力控制器分离的状态的立体图，并且23是示出图16的第一轮毂单元和第二轮毂单元之间通过张力控制器接近的状态的立体图；
73.图24示出根据本发明的第二实施例的用于翻越障碍物的轮单元通过地面的状态的主视图；
74.图25是示出图24的轮单元翻越障碍物的状态的主视图；
75.图26是示出图24的轮单元的单元块的立体图，并且图27是示出图26的一对单元块相互结合的状态的立体图；
76.图28示出图25的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的变化状态的主视图；
77.图29示出图25的轮单元翻越障碍物时单元块在相邻部b处的变化状态的主视图；
78.图30是示出根据本发明的第三实施例的用于翻越障碍物的轮单元通过地面的状态的主视图；
79.图31是示出图30的轮单元翻越障碍物的状态的主视图；
80.图32是示出传统车轮单元翻越障碍物时的力传递状态的示意图，并且图33是示出图30的轮单元翻越障碍物时力传递状态的示意图；
81.图34和图35是示出图31的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的变化状态的主视图；
82.图36示出图31的轮单元翻越障碍物时单元块在相邻部b处的变化状态的主视图，并且图37是示出图36的单元块不同视角下的立体图；并且
83.图38是示出根据本发明的第四实施例的用于翻越障碍物的轮单元的主视图。
具体实施方式
84.下文中参照附图更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应被解释为限于本文阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。
85.本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。
86.将进一步理解的是，当在说明书中使用术语“包括“包括有”和/或“具有”时指定存在所述特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合。
87.除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如常用字典中定义的那些术语应被解释为具有与其在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确如此定义，否则不会以理想化或过于正式的含义来解释。
88.下文中，将参照附图详细说明本发明的实施例的轮单元。
89.图1是示出根据本发明的第一实施例的用于翻越障碍物的轮单元的主视图。参照图1，根据本实施例的翻越障碍物的轮单元10(下文中，轮单元)包括多个单元块100、支撑体200、轮毂部300和弹性线400。
90.轮毂部300位于轮单元10的中心，并且通过接收来自下面说明的旋转驱动部的旋转驱动力而以中心轴为中心旋转。轮毂部300相对于轮单元10的中心轴线旋转。此处，轮毂部300可以是圆柱形。
91.多个单元块100与轮毂部300间隔开预定距离，并沿圆周方向布置。每个单元块100相互粘附而连接以形成圆形，从而在整体上形成轮单元10的外形。在多个单元块100中，彼此相邻的单元块100可相对旋转和移动。因此，彼此相邻的单元块可以彼此靠近或粘附，或者可以解除彼此靠近或粘附状态。
92.单元块100中的每一个可以具有预定厚度t，并且可以具有沿图1中的深度方向的预定宽度。此处，每个单元块100的厚度和宽度可以进行各种改变。然而，每个单元块100的厚度t应该是足以通过下述水分子的表面张力机制维持轮单元10的外形的最小厚度。
93.单元块100中的每一个具有相同的形状，并且下面将说明更详细的形状。
94.在本示例性实施例中，弹性线400沿着多个单元块100的外侧而延伸，并且为多个单元块100提供粘附力以彼此靠近。此处，弹性线400是具有预定张力的弹性体，并且弹性线400的弹性力可以发生各种变化。另外，根据示例性实施例，弹性线400可以不是必需的并且可以被省略。
95.另外，如下所述，弹性线400沿着单元块的侧面114和115延伸，因此弹性线400整体上以圆形连接。即，弹性线400将单元块100彼此固定为整体呈圆形形状，使得单元块100接收朝向轮毂部300的力，因此可以为多个单元块100提供彼此粘附的粘附力。
96.弹性线400提供预定弹力以整体上维持圆形形状，但是弹性线400的形状可以随着单元块100之间的相对结合状态的变化而变形为可变状态。即，虽然弹性线400提供预定弹力，但它不一定提供足以维持单元块100的整体粘附力的弹力，因此当单元块100之间的结合状态改变以翻越障碍物时，弹性线400的延伸状态也可以改变。
97.支撑体200将轮毂部300与多个单元块100连接，并且在本示例性实施例中，支撑体200可以是具有预定张力的多条线(wire)。然而，支撑体200可以不限于线，并且支撑体200可以是可以将轮毂部300与多个单元块100连接并施加张力的任意物体。
98.支撑体200可以逐一地连接到多个单元块100中的每一个，从而向多个单元块100中的每一个施加预定的张力，但不限于此。当考虑到相邻的单元块100处于彼此结合的状态时，支撑体200也可以仅连接到多个单元块100之中以规定间隔隔开的单元块100。
99.支撑体200具有预定的张力，从而在轮毂部300和多个单元块100之间施加牵拉的力即张力。因此，可以保持单元块100的位置，并且可以防止单元块100向外侧脱离。
100.在本实施例中，除了后述的轮单元10通过障碍物的情况，支撑体200对所有单元块100整体施加恒定张力，使得模拟水滴保持其外形时水滴内部的水分子之间的吸引力而形成轮单元10的内部的吸引力。
101.因此，通过以各种方式调节从支撑体200提供的张力，可以改变保持轮单元10的外形的状态。即，当对支撑体200施加较大的张力时，在多个单元块100之间模拟水分子的表面张力较高的状态，从而加强轮单元10整体保持其圆形形状的状态。与此不同地，随着张力相对降低，模拟表面张力降低的状态，因此轮单元10可以整体被实现为其表面根据地面或障碍物的形状变形的状态。
102.下面将结合图2和图3详细描述轮单元10如何模拟水滴的表面张力。图2是示出施加水滴的表面张力的示意图，并且图3是表示水滴的接触角根据表面张力的大小而变化的状态的示意图。
103.当水滴在与表面接触的时由于表面张力而保持球形状态时，在水滴的内部，水分子从周围的分子受到相同的力，但表面上的水分子仅在特定方向上受到力。水分子的内部和表面的力的平衡状态如图2所示。当水分子之间的吸引力增加时，向内的拉力增加，并且随着表面张力的增加，更稳定地保持水分子的球形形态。
104.即，如图3所示，随着水分子之间的吸引力减小，与表面的表面张力减小，因此水滴的接触角θ减小。换句话说，随着水滴的水分子之间的吸引力增加，表面张力增加，因此，水滴的接触角增加，形成更接近球形的水滴。
105.因此，在本示例性实施例的轮单元10的情况下，模拟了根据水分子之间吸引力的施加而产生的表面张力。此处，通过支撑体200提供的张力和弹性线400对多个单元块100之间的粘附力，可以有效地模拟水滴保持其外形时的表面张力。
106.最后，轮单元10模拟通过在水滴的外表面设置不可压缩或难以压缩超过一定水平的分子来应用表面张力机制从而保持水滴的外观。因此，可以通过多个单元块100和支撑体200的前述连接结构来应用表面张力机制。
107.下文中，参照图4和图5，将描述根据水滴的表面张力的形状维持状态如何被应用到本示例性实施例的轮单元10。图4是示出图1的轮单元通过地面的状态的主视图，并且图5是图4中通过地面的状态与水滴状态的对比示意图。
108.参照图4，当轮单元10通过平坦的地面1时，由于下述单元块的结构，多个单元块100彼此紧密结合，并且同时支撑体200朝向轮毂部300的方向对多个单元块100施加张力。另外，如上所述，弹性线400也朝向轮毂部300的方向对多个单元块100施加张力。
109.在这种状态下，当轮单元10通过地面1时，如图4所示，尽管与地面1接触的轮单元10的下侧可能以稍微压缩的形式变形，但仍可以保持轮单元10的整体外观。此处，压缩的程度可以根据由支撑体200施加的张力的大小来调节，如上文在图3中所述。
110.如图5所示，轮单元10通过地面1的状态可以被模拟为水滴与地面接触的情况。此
处，如果将整个轮单元10模拟为水滴，则可以解释为轮单元10在与地面1保持接触状态的同时通过地面1，同时与地面1具有预定接触角θ。此处，接触角θ应保持为钝角，并且随着接触角增大，轮单元10的形状可具有更接近圆形或球形的形状。
111.然后，参照图6和图7，将说明因水滴的表面张力坍塌而水滴失去其形状的状态如何应用于本示例性实施例的轮单元10。图6是示出图1的轮单元翻越障碍物的状态的主视图，并且图7是图6的翻越障碍物的状态与水滴状态的对比示意图。
112.参照图6，当轮单元10的一侧与位于地面1上的阶梯等障碍物6碰撞时，轮单元10在碰撞位置开始变形。即，参照图7所示的水滴碰撞状态的碰撞情况模拟，当轮单元10与障碍物6碰撞时，轮单元10的外形在与障碍物6的接触部a处的接触角θ突然超过所谓的变形临界角(例如，180
°
)。
113.如此，在超过变形临界角的瞬间，轮单元10的形状也坍塌，同时在接触部a处反映障碍物6的形状，类似于由于水滴快速的大变形导致的水滴形状的坍塌。即，结合状态通过彼此相邻的单元块100之间的相对旋转和移动而改变。此处，由于轮毂部300连续旋转，因此即使单元块100的形状处于坍塌状态，轮单元10也翻越障碍物6，同时轮毂部300围绕接触部a旋转。
114.如上所述，在本实施例中，如果轮单元10简单地通过平坦的地面1，则轮单元10整体保持圆形或球形形状的同时通过地面1，就像水滴通过表面张力保持其形状一样。然而，在与障碍物6碰撞的情况下，单元块100的结合状态在局部区域发生变形，而障碍物6的外部形状反映在碰撞位置周围，由此轮单元10翻越障碍物6。
115.此处，由于在接触部a处彼此相邻的单元块100保持其外表面与障碍物6的外表面接触的状态并翻越障碍物6，因此相邻的单元块100朝向障碍物6的方向即径向外侧相对旋转并变形为弯曲的状态。
116.与此不同地，在距接触部a向前或向后一定距离的相邻部b处，相对相邻的单元块100的外表面之间的距离增加并且其内表面之间的距离减小，以补偿在接触部a处彼此相邻的单元块100的外表面位置的较大变形。因此，在相邻部b处，与接触部a不同，彼此相邻的单元块100在朝向轮毂部300的方向即在径向内侧方向相对旋转并变形为弯曲状态。
117.也就是说，相邻单元块100在接触部a和相邻部b处的相对变形状态以不同的方式实现，并且在这方面，将在下面说明单个单元块100的详细结构后进一步详细说明。
118.在下文中，参照图8和图9，说明多个单元块100中的每一个的详细结构和彼此相邻的单元块100之间的连接状态。图8和图9是示出图1的轮单元的单元块的立体图。
119.多个单元块100中的每一个包括主体110、结合部120、凹槽部130、旋转部140和销150。
120.主体110形成单元块100的主体，并且整体上可以具有四边形块形状。旋转部140结合在主体110的前侧，并且一对结合部120结合在主体110的后侧。此处，为便于说明，图中的主体110的右方称为前侧，并且图中的主体110的左方称为后侧，但不限于此。主体110具有预定宽度(图中沿y方向的长度)，并且主体110的宽度可以被设计成多种宽度。
121.具体地，主体110包括：内表面111，朝向轮毂部300；外表面117，在与内表面111相对的方向上朝向障碍物6或地面1；以及一对侧表面114和115，连接外表面117和内表面111。
122.并且，主体110包括倾斜突起部112、接触表面113和端部116。倾斜突起部112从内
表面111向后延伸，并形成朝向轮毂部300倾斜突起的表面。即，与内表面111相比，倾斜突起部112朝向轮毂部300更加突起，并且突起状态可以随着远离内表面111而逐渐以倾斜形式突起。接触表面113是在内表面111和外表面117之间延伸的表面，并具有与后述的圆柱形的旋转部140的外表面对应地凹陷的凹曲面形状。端部116形成在接触表面113的最外端部即接触表面113与外表面117连接的部分，并且端部116如图所示具有尖锐突起形状。
123.结合部120分别从主体部110后端的两侧面延伸，并且形成为一对。一对结合部120形成为对称形状，因此只针对如图8和图9所示的一侧的结合部120进行说明。
124.一侧的结合部120从主体110的侧表面114整体朝向后端延伸，并且结合部120与主体110一体成型。此处，结合部120整体具有预定宽度w1，并且结合部120的宽度w1可小于倾斜突起部112的宽度w2。此处，一对结合部120的宽度总和2*w1也可以小于倾斜突起部112的宽度w2。
125.结合部120包括从主体110的一侧延伸的具有宽度w1的圆柱形的结合块121，以及上固定部123和下固定部124。结合开口部122贯通形成在结合块121的中心，并且销150插入结合开口部122。结合开口部122沿高度方向(z方向)开口的长度可以与销150的直径实质相同(此处，其长度需要比销150的直径大预定量，以使插入结合开口部122的销150相对于结合开口部122旋转)，然而，结合开口部122沿长度方向(x方向)开口的长度(图10中的l1)需要大于销15的直径。因此，在销150插入结合开口部122的状态下，销150的位置可以在高度方向上被限制，但可以在沿长度方向的预定范围内自由移动。
126.上固定部123和下固定部124从结合块121的侧面突起。上固定部123设置在结合开口部122的上侧并呈块状突起，并且下固定部124设置在结合开口部122的下侧并呈块状突起。上固定部123和下固定部124之间形成固定空间125，并且弹性线400可以通过固定空间125延伸而固定。考虑到弹性线400的厚度等，可以不同地形成固定空间125的间隔。即，弹性线400沿着固定空间125固定并在多个单元块100整体上延伸，因此弹性线400的弹力可以朝向轮毂部300被提供到多个单元块100，并且可以提供多个单元块100之间的粘附力。
127.凹槽部130形成在结合部120与主体110连接的下侧，具体地，凹槽部130相当于是结合块121的外表面与主体110的外表面117彼此连接的部分。此处，为了便于描述，基于附图其被说明为“下侧”，但是单元块整体上还可以处于上下颠倒的状态，因此根据情况“下侧”也可以是“上侧”。但是，在下文中，为了便于说明，基于附图其被说明为“下侧”，并且进一步地，所述“下侧”与面向障碍物或地面的“外侧”实质上相同。
128.具体地，凹槽部130包括延伸曲面131和延伸垂直表面132。延伸曲面131从结合块121的外周表面(圆柱体的外周表面)延伸，其曲率与结合块121的外周表面的曲率相同。延伸垂直表面132从主体110的外表面117的边缘延伸而形成平坦表面。此处，延伸垂直表面132可以延伸，同时与外表面117相交，并且相交角度可以变化但可以彼此垂直。因此，随着延伸曲面131与延伸垂直表面132以不同的曲率延伸，延伸曲面131与延伸垂直表面132之间形成有支撑凹槽133，并且支撑凹槽133的凹形可以为尖形。
129.旋转部140形成在主体110的前端且与主体110一体成型。旋转部140包括旋转块141和突起部144。
130.旋转块141整体为圆柱形，并且旋转块141的整体宽度与倾斜突起部112的整体宽度w2实质相同。旋转块141具有旋转外表面143，该旋转外表面143的曲率与接触表面113的
曲率实质相同，因此旋转块141的旋转外表面143部分地粘附于接触表面113。
131.此处，旋转块141的宽度w2小于主体110的整体宽度w1+w1+w2，因此旋转块141的宽度为主体110的整体宽度减去两侧结合部120的宽度。因此，在旋转块141的两侧形成接触表面113暴露于外部的侧空间151，并且相邻单元块的结合部120位于侧空间151上。
132.另外，中心开口部142形成在旋转块141的中心，并且后述的销150贯通插入中心开口部142。此处，中心开口部142的形状可以与前述的结合开口部122的形状实质相同。也就是说，中心开口部142沿高度方向(z方向)开口的长度可以与销150的直径实质相同(相同地，其长度需要比销150的直径大预定量，以使插入中心开口部142的销150相对于中心开口部142旋转)，然而，中心开口部142沿长度方向(x方向)开口的长度(图10中的l2)需要大于销15的直径。因此，在销150插入中心开口部142的状态下，销150的位置可以在高度方向上被限制，但可以在沿长度方向的预定范围内自由移动。
133.突起部144从旋转块141向径向内侧即朝向轮毂部300的方向突起，并且突起部144从主体110的内表面111延伸。此处，突起部144的整体宽度与旋转块141的宽度相同，并且突起部144的截面的宽度沿径向向内减小。即，作为沿xz平面的截面形状的突起部144的截面形状(沿xz平面的截面形状)可以整体上具有三角形形状。
134.然而，在由突起部144形成表面的情况下，从内表面111延伸的表面可以是平坦的形状，但是相反的表面即作为与旋转外表面143连接的表面的支撑表面145可以是向内凹陷的曲面。即，支撑表面145可以是以凹形和预定曲率延伸的曲面。
135.销150具有沿y方向延伸的具有预定直径的销(pin)形状。如下所述，销150同时穿过中心开口部142和相邻单元块的一对结合部120的结合开口部122。因此，彼此相邻的一对单元块100通过销150彼此结合。
136.具有如上所述的形状和结构的一个单元块100与相邻的另一个单元块100彼此结合，以下参照图10说明彼此相邻的一对单元块100的结合状态。图10是示出图8的一对单元块相互结合的状态的立体图。
137.参照图10，相邻的单元块100沿x轴方向延伸并相互结合。即，在本实施例中，相邻的单元块100基本保持如图所示的结合状态，并且单元块100通过相对旋转和移动翻越障碍物，从而在翻越障碍物时也可以保持稳定的结合状态。
138.具体地，穿过第一单元块100a(为了便于说明，将一对单元块区别为第一单元块100a和第二单元块100b)的中心开口部142而延伸的销150，也同时穿过分别形成在相邻的第二单元块100b的一对结合部120处的结合开口部122。另外，第二单元块100b的一对结合部120位于形成在第一单元块100a处的一对侧空间151中。因此，彼此相邻的一对单元块100a和100b通过销150彼此结合，同时旋转部140位于中心并且一对结合部120位于两侧。
139.进一步地，虽然未图示，但是单元块可以在第一单元块100a的另一侧以上述相同的结合状态结合，并且单元块可以在第二单元块100b的另一侧以上述相同的结合状态结合，因此多个单元块整体上以结合的状态连接。
140.另外，如图10所示，当第一单元块100a和第二单元块100b沿着x轴彼此水平结合时，由于中心开口部142的形状和结合开口部122的形状，销150可以在预定距离内沿x轴方向自由移动。因此，第一单元块100a和第二单元块100b的间隔也可以在销150移动的范围内自由地改变，因此执行如下所述的翻越障碍物6的有效操作。
141.图11、图12和图13是示出图6的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的变化的主视图。此处，虽然图中未示出，但是障碍物6与第一单元块100a和第二单元块100b的下侧接触。
142.参照图11、图12和图13，当根据本实施例的轮单元10翻越障碍物6时，结合状态改变，使得在接触部a处彼此相邻的单元块100被结合，同时径向向外弯曲，也就是说，沿外表面117彼此接近的方向弯曲。此处，在接触部a处与障碍物6接触的彼此相邻的单元块100的外表面117可以彼此靠近，并形成与障碍物6的外表面所形成的角度相同的角度。
143.根据如上所述的结合状态的变化，在第一单元块100a的接触表面113与第二单元块100b的结合块121的外表面接触的状态下，第一单元块100a的端部116沿第二单元块100b的延伸曲面131移动最终插入支撑凹槽133中。此处，延伸曲面131的曲率与结合块121和接触表面113中的每一个的曲率实质相同，使得作为接触表面113的最外端的端部116顺利地插入到支撑凹槽133中。
144.此处，由于销150的位置在预定范围内可以自由改变，因此彼此相邻的第一单元块100a和第二单元块100b的相对位置也可以改变。因此，通过上述第一单元块100a和第二单元块100b之间的相对位置变化，可以确保根据障碍物6的形状的最佳相对位置。此处，在彼此相邻的第一单元块100a和第二单元块100b水平延伸的情况下，随着第一单元块100a和第二单元块100b的延伸角度减小(即，从180
°
减小到90
°
)，中心开口部142的长度方向与结合开口部122的长度方向之间的角度也减小，因此销150的可移动范围会相对减小。因此，当第一单元块100a和第二单元块100b形成直角(90
°
)时，销150的移动受到限制，并且销150在销150不能移动的状态下固定在中心开口部142和结合开口部122处。销150的固定状态如图14所示。
145.下文中，将参照图14说明在轮单元10翻越障碍物6的状态下单元块100在接触部a处彼此相邻的最终状态。图14是示出图6的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的最终变化状态的立体图。
146.通常，为了翻越障碍物6，单元块100需固定在与障碍物6接触的接触点p(图14中的
‘
p’)，并且单元块100以接触点p为中心旋转。通过这种旋转可以容易地翻越障碍物6。
147.在这方面，如上面参照图11、图12和图13所说明的，彼此相邻的第一单元块100a和第二单元块100b在与障碍物6接触时沿径向向外弯曲方向相对旋转，最终如图14所示定位第一单元块100a和第二单元块100b。即，第一单元块100a的端部116沿着第二单元块100b的延伸表面131移动，最终插入到支撑凹槽133中。因此，第一单元块100a的外表面117和第二单元块100b的外表面117彼此垂直，并且外表面117与障碍物6的外表面接触。例如，当障碍物6包括像阶梯那样形成垂直的表面时，相邻的第一单元块100a和第二单元块100b的外表面117分别定位和固定在障碍物6的形成垂直的表面上，然后外表面117提供轮单元10旋转的接触点。
148.然而，不必使彼此相邻的单元块的外表面117与垂直的障碍物6的两个垂直表面均接触，并且接触状态可以是可变的，例如考虑障碍物6的两个垂直的表面的状态等依次接触。进一步地，当障碍物6所形成的两个表面不垂直时，相邻的单元块100的外表面117也可以不形成垂直，并且在这种情况下，第一单元块100a的端部116可以以仅适当程度的插入状态定位到第二单元块100b的支撑凹槽133的内侧。
149.然而，由于彼此相邻的单元块100的外表面117在任何情况下都保持在接触点p处与障碍物6接触，因此，如果整体上沿一方向向轮单元10施加旋转力，则彼此相邻的单元块100围绕接触点p旋转以翻越障碍物6。
150.另外，如上所述，为了围绕接触点p而翻越障碍物6，与障碍物6接触的单元块100的内侧应当自由变形。在本示例实施例中，如图所示，彼此相邻的第一单元块100a和第二单元块100b可以沿内表面111彼此远离的方向相对于彼此自由旋转，直到第一单元块100a的端部116被第二单元块100b的支撑凹槽113限制进一步移动。因此，可以实现与障碍物6接触的单元块100的内侧的自由变形。
151.在相邻的第一单元块100a和第二单元块100b彼此紧密粘附的状态下，第一单元块100a的结合部120的中心c与第二单元块100b的结合部120的中心c
′
之间的距离保持恒定且不改变。如上所述，这是因为结合开口部122和中心开口部142沿彼此交叉的方向延伸，从而限制了位于其中的销150的移动范围。因此，与障碍物6接触的单元块100保持相对稳定的姿态，并且可以稳定地吸收与障碍物6接触时产生的外力，从而可以翻越障碍物6。
152.此处，可以通过穿过固定空间125并连接相邻的单元块100的弹性线400来保持单元块之间的粘附力，从而可以稳定地翻越障碍物6。
153.因此，当相互结合的单元块与障碍物接触时，单元块的内侧自由旋转，而外侧以接触点p为中心旋转而固定。因此，可以避免诸如轮单元10与障碍物接触时被弹起的问题，并可以充分吸收因与障碍物接触而产生的外力，进而有效地翻越障碍物。
154.然后，图15是示出图6的轮单元翻越障碍物时单元块在相邻部b处的最终变化状态的主视图。在轮单元10翻越障碍物6的状态下，不同于在接触部a中彼此相邻的单元块100的紧密接触和相对旋转的状态，相邻单元块100的相对位置在相邻部b以不同的方式改变。
155.参照图15，在相邻部b处彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d的外部由于拉伸力而变形为彼此远离，但是其内部由于压缩力而变形以彼此靠近。因此，彼此粘附的第三单元块100c和第四单元块100d可以在与接触部a中的相对旋转相反的方向上相对旋转。
156.即，彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d沿径向向内，即，沿朝向轮毂部300的方向相对旋转，因此第三单元块100c的端部116沿着结合块121的圆周表面在远离与第三单元块100c相邻的第四单元块100d的支撑凹槽133的方向上移动。另外，第三单元块100c的支撑表面145向第四单元块100d的倾斜突起部112移动。
157.此处，解除彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d的紧密接触的状态，并且第三单元块100c的结合部120的中心与第四单元块100d的结合部120的中心的距离变大。即，彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d的旋转部140和结合部120之间的距离增加到最大。然而，第三单元块100c和第四单元块100d的旋转部140和结合部120由于销150而保持彼此结合的状态，使得销150位于第三单元块100c的中心开口部142的右端并且销150位于第四单元块100d的结合开口部122的左端，由此可以限制第三单元块100c和第四单元块100d之间的距离增加。
158.另外，即使彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d沿径向向内旋转，但是由于第四单元块100d的倾斜突起部112，防止第三单元块100c的支撑表面145进一步移动。因此，可以限制彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d的旋转量。因此可能不会发
生因过度的分割和旋转而导致的单元块之间的不平衡或不稳定的断开联接。
159.因此，即使相邻的第三单元块100c和第四单元块100d的外表面117彼此间隔开并分割，也可以防止分割到相互之间的接触状态完全分离的状态。尤其，在本示例实施例中，由于弹性线400保持彼此相邻的单元块之间的粘附力，因此不会发生彼此相邻的第三单元块100c和第四单元块100d的表面117彼此完全分离而使得轮单元10的外观整体坍塌。
160.因此，在相邻部b处，施加到单元块100的外部的拉伸力通过弹性线400吸收，并且施加到单元块100的内部的压缩力通过支撑表面145和倾斜突起部112吸收。另外，在此过程中，单元块100之间的结合状态可以通过销150稳定地保持。因此，单元块100没有位移或者单元块100之间的相对位置没有不规律的变化，并且轮单元10的整体形状可以保持不变。
161.因此，当轮单元10翻越障碍物6时，相邻的单元块在接触部a和相邻部b各自保持不同的结合关系并改变其相对位置，但是可以在轮单元10的整体形状不坍塌的情况下稳定地翻越障碍物。
162.尤其，由于根据本示例实施例的单元块100的特定结构，在翻越障碍物的过程中，无论单元块100在接触部a或相邻部b中的位置如何，都可以维持稳定的联接关系，相邻的单元块100彼此紧密接触或自由分割，并且可以进一步限制相对位置的变化。因此，轮单元10可以有效地翻越障碍物。
163.根据上面说明的示例实施例，基于水滴通过表面张力维持其外观的原理，通过支撑体施加的张力和利用弹性线施加的单元块之间的粘附力模拟出类似于水滴表面张力的力，使得轮单元保持整体形状并有效地通过地面。
164.另外，通过应用超过变形临界角的力作用在水滴上时其外形坍塌的原理，当轮单元接触到障碍物时，在接触部单元块粘附而使间距固定，而在与接触部相邻的相邻部单元块之间被解除粘附状态并增加间距，从而可以有效地翻越障碍物。
165.此处，即使单元块之间的粘附状态在相邻部解除和坍塌，相邻的单元块也通过销保持相互结合的状态，因此可以翻越障碍物的同时保持单元块之间的稳定的结合状态，并且稳定地保持轮单元的整体形状。
166.因此，即使单元块之间的粘附状态在相邻部被解除，也可以维持单元块之间稳定的联接关系，通过弹性线提供的弹力可以很容易地恢复紧密接触的状态被解除的单元块的状态，从而可以再次保持轮单元的原始形状。因此，可以轻松实施障碍物的翻越和在地面上的移动。
167.即，单元块中的每一个包括具有中心开口部的旋转部和具有结合开口部的结合部，以使相邻的单元块通过销彼此稳定地结合，从而可以在翻越障碍物或在地面上行驶时保持稳定有效的行驶。
168.进一步地，弹性线以预定弹力整体上固定相邻的单元块，使得即使力集中在特定的单元块中，也可以将力作为整体进行分配，并且可以将分割的单元块之间的分割程度限制在一定范围内。因此，可以有效地翻越障碍物并保持稳定的轮结构。
169.在示例实施例中，轮单元10可以进一步包括被构造成控制由支撑体200施加的张力的张力控制部。
170.图16是示出根据本发明的第一实施例的张力控制器和第一轮毂单元和第二轮毂单元的立体图。图17是示出图16的张力控制器和第一轮毂单元和第二轮毂单元的侧视图。
171.参照图16和图17，根据本示例实施例的轮单元10进一步包括作为张力控制部的旋转驱动部1100、张力控制部1200、距离保持单元1300、距离改变单元1400和旋转单元1500。此处，轮毂部300包括沿轴向即y轴方向彼此间隔开的第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700。此处，调节第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离以控制由支撑体200施加的张力。
172.首先，旋转驱动部1100产生并提供旋转力，并且包括旋转电机外壳1110、旋转电机空间1120、旋转轴1130和旋转轴外壳1140。
173.在旋转电机外壳1110的内部形成旋转电机空间1120，并且产生旋转力的旋转电机(未示出)可以设置在旋转电机空间1120中。此处，旋转电机以y轴为旋转中心轴产生旋转力，并将如此产生的旋转力提供给旋转轴1130。由此旋转轴1130以y轴方向为旋转中心轴旋转，并向旋转单元1500提供旋转力。
174.另外，旋转轴外壳1140设置在旋转轴1130的外部，并且旋转轴1130设置在旋转轴外壳1140的内部。旋转电机外壳1110和旋转轴外壳1140可以分别在内部设置旋转电机和旋转轴1130即可，旋转电机外壳1110和旋转轴外壳1140的形状或结构不限于图示。
175.旋转轴1130穿过后述的固定架1230、距离保持单元1300和距离改变单元1400并连接到旋转单元1500。固定架1230、距离保持单元1300和距离改变单元1400中的每一个包括内部由旋转轴1130穿过的开口部，以不限制或限定旋转轴1130的旋转。
176.张力控制部1200提供沿y轴方向的滑动驱动力或滑动传送力，并且包括张力控制电机1210、减速部1220、固定架1230、滑动杆1240和滑动销1250。
177.张力控制电机1210产生驱动力以提供沿y轴方向的滑动驱动力，并且可以是产生旋转力的旋转电机。因此，由张力控制电机1210产生的旋转力通过驱动传递轴1211被提供到减速部1220。
178.与此不同地，张力控制电机1210也可以是产生沿y轴方向的直线驱动力的线性电机。当张力控制电机1210为线性电机时，驱动传递轴1211可以向减速部1220提供沿y轴方向的驱动力。
179.减速部1220内部具有减速齿轮1221，并将驱动传递轴1211提供的旋转力或直线驱动力减速，以增大旋转扭矩。由减速齿轮1221增加的旋转扭矩被提供到与减速齿轮1221通过齿轮结合而连接的滑动杆1240。此处，滑动杆1240的上表面上形成有齿轮齿1241，并且减速齿轮1221与齿轮齿1241齿合，以执行类似蜗轮(worm gear)的齿轮联接。因此，具有较大扭矩的减速齿轮1221的旋转力可以转换为滑动杆1240沿y轴方向的滑动传送力。
180.如上所述，通过张力控制部1220，由张力控制电机1210产生的旋转力或直线传送驱动力通过减速部1220转换为较高的扭矩，从而滑动杆1240可以沿y轴方向直线移动。
181.另外，连接减速部1220与旋转轴外壳1140的固定架1230可以设置在减速部1220的端部。此处，中心开口部形成在固定架1230的内部，并且旋转轴1130延伸穿过中心开口部。此处，固定架1230的内表面不抵触或不接触旋转轴1130，并且无论旋转轴1130如何转动，固定架1230都不旋转，固定架1230的位置固定。
182.滑动销1250固定在固定架1230上，并且多个滑动销1250可以沿y轴方向延伸。滑动销1250的一端连接到下面说明的距离保持单元1310的传递框架1310上，并且传递框架1310可以在滑动销1250上沿y轴方向滑动。即，滑动销1250可以使传递框架1310相对于固定架
1230沿y轴方向移动，但限制传递框架1310相对于固定架1230以y轴方向为旋转中心轴旋转。因此，整体上距离保持单元1300可以相对于张力控制部1200仅执行沿y轴方向的滑动传送或线性传送。此处，滑动销1250的数量或位置可以有多种变化，并不限于图示。
183.另外，滑动杆1240可以固定在传递框架1310的一侧，例如，如图所示，固定在传递框架1310的上侧。此处，滑动杆1240和传递框架1310彼此固定，因此无法进行任何相对的旋转或滑动。因此，当滑动杆1240沿y轴方向移动时，传递框架1310也会沿y轴方向移动相同的长度。
184.因此，在减速部120、固定架130和滑动销1250固定的情况下，由张力控制电机1210产生的驱动力被转换成足以使滑动杆1240沿y轴方向滑动，从而使滑动杆1240和传递框架1310同时沿y轴方向滑动即线性移动。
185.距离保持单元1300包括上述的传递框架1310、连接框架1320和距离保持框架1330，并恒定地保持旋转驱动部1100和旋转单元1500之间的距离。
186.如上所述，传递框架1310连接到滑动杆1240，并接收滑动杆1240沿y轴方向的滑动传送力。因此，传递框架1310在滑动销1250上线性移动，滑动销1250作为传送引导件。
187.连接框架1320沿y轴方向与传递框架1310隔开预定距离。此处，距离保持框架1330保持连接框架1320与传递框架1310之间的距离，并且连接框架1320与传递框架1310之间的距离可以根据距离保持框架1330沿y轴方向的延伸长度而变化。
188.连接框架1320、距离保持框架1330和传递框架1310彼此一体地形成。因此，当传递框架1310沿y轴方向直线移动时，连接框架1320和距离保持框架1330也一同沿y轴方向直线移动。另外，传递框架1310、连接框架1320及距离保持框架1330的内侧中心共同形成有中心开口部，并且旋转轴1130穿过中心开口部而贯通延伸。
189.此处，传递框架1310、连接框架1320和距离保持框架1330的内表面不与旋转轴1130的外表面接触，因此，旋转轴1130的旋转力不传递到传递框架1310、连接框架1320和距离保持框架1330。也就是说，距离保持单元1300不被旋转轴1130的旋转力驱动。
190.在下文中，另外参照图20说明距离改变单元1400。图20是示出图16的张力控制器的距离改变单元和距离单元的连接状态的立体图。
191.距离改变单元1400的一侧连接到距离保持单元1300，并且距离改变单元1400的另一侧连接到后述的第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700中的至少一个。因此，从距离保持单元1300提供的沿y轴方向的滑动传送力被传递到第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700中的至少一个。
192.具体地，距离改变单元1400包括距离改变框架1410、旋转轴承1420和延伸杆1430。
193.距离改变框架1410具有环形(doughnut)形状，并且中心开口部1411形成在距离改变框架1410的内部。距离改变框架1410将距离保持单元1300的连接框架1320连接到第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700中的至少一个。即，距离改变框架1410连接到连接框架1320，因此距离改变框架1410沿y轴方向可滑动地移动。另外，距离改变框架1410也连接到第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700中的至少一个，因此距离改变框架1410应以y轴方向为旋转中心轴旋转并被驱动。因此，如图20所示，旋转轴承1420设置在连接框架1320和距离改变框架1410之间，因此距离改变框架1410可以旋转并可滑动地移动。
194.具体地，旋转轴承1420的一侧可以固定到连接框架1320上，并且旋转轴承1420的
另一侧可以设置在距离改变框架1410的内表面上。旋转轴承1420可以自行旋转并且可以设置多个。例如，如图所示，三个旋转轴承1420以120
°
间隔隔开而设置。
195.另外，中心开口部1411形成在距离改变框架1410的中心处并被开口，并且内凹槽1415形成在距离改变框架1410的内表面处。因此，旋转轴承1420的另一侧的外表面设置在内凹槽1415处。因此，多个旋转轴承1420的每一个的外表面设置在内凹槽1415处，距离改变框架1410的内表面与旋转轴承1420的外表面接触，使得距离改变框架1410相对于旋转轴承1420以y轴方向为旋转中心轴旋转。因此，距离改变框架1410可以在与第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700连接的状态下以y轴方向为旋转中心轴旋转。
196.另外，形成在距离改变框架1410处的内凹槽1415是向内部凹入的凹槽，并且旋转轴承1420的另一侧安装在内凹槽1415上。即，旋转轴承1420的外表面部分地插入内凹槽1415中。如此，当旋转轴承1420设置在内凹槽1415处时，内凹槽1415限制旋转轴承1420沿y轴方向的线性移动。也就是说，旋转轴承1420无法相对于内凹槽1415沿y轴方向执行线性移动，因此，旋转轴承1420、固定旋转轴承1420的一侧的连接框架1320以及距离改变框架1410一同沿y轴方向移动。最终，距离改变框架1410通过与连接框架1320连接而可以沿着y轴方向可滑动地移动。
197.如上所述，距离改变框架1410和包括距离改变框架1410的距离改变单元1400可以通过旋转驱动部1100的旋转力而以y方向为旋转中心轴旋转，并且可以通过张力控制部1200传递的滑动力而沿y轴方向进行线性移动。
198.另外，延伸杆1430从距离改变单元1410沿y轴方向延伸到第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700，这将参照图19详细说明。图19是放大示出图16的张力控制器与第一二轮毂单元和第二轮毂单元的连接状态的立体图。
199.延伸杆1430的一端固定到距离改变单元1410，因此当距离改变单元1410沿y轴方向线性移动时，延伸杆1430也同样沿y轴方向线性移动。多个延伸杆1430，例如三个延伸杆1430可以以120
°
的间隔设置，但是延伸杆的数量不限于此。
200.延伸杆1430穿过与距离改变单元1410相邻设置的第二轮毂单元1700的第二轮毂部1710而延伸，并最终固定到第一轮毂单元1600的第一轮毂部1610上。为此，第一轮毂单元1600可以进一步包括固定部1630，固定部1630被构造成将延伸杆1430的另一端固定到第一轮毂单元1600的内部。即，从距离改变单元1410延伸的延伸杆1430穿过第二轮毂部1710，然后固定到第一轮毂部1610。此处，延伸杆1430沿着y轴方向的移动不受第二轮毂部1710的限制或干扰，因此无论延伸杆1430的线性移动如何，第二轮毂部1710的位置都可以被固定。然而，由于距离改变单元1410沿y轴方向的线性移动，因此第一轮毂部1610沿y轴方向一同线性移动。
201.通过如上所述的第一轮毂部1610沿y轴方向的线性移动，第一轮毂部1610和第二轮毂部1710之间的距离可以相对地减小或增大。
202.另外，将进一步参照图18说明旋转单元1500以及第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700。图18是示出在图16中去除第二轮毂单元的状态的立体图。
203.旋转单元1500包括主旋转部1510、台阶框架1520和中心框架1530。
204.主旋转部1510可以具有中空圆柱形形状，并且中心开口部1501形成在主旋转部1510的中心处。中心框架1530可以插入并固定到中心开口部1501。中心框架1530连接到旋
转轴1130的端部，并且中心框架1530接收旋转轴1130提供的旋转力，因此以y轴方向为旋转中心轴旋转。如此，中心框架1530以y轴方向为旋转中心轴旋转，因此主旋转部1510也会以y轴方向为旋转中心轴旋转。
205.第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700固定到主旋转部1510的外表面上，并且如上所述，延伸杆1430被连接。此处，第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700固定到主旋转部1510并与主旋转部1510一起旋转。同时，第一轮毂单元1600在主旋转部1510的外表面上沿y轴方向被可滑动地驱动。
206.因此，当主旋转部1510以y轴方向为旋转中心轴旋转时，第一轮毂单元1600应当保持恒定的附着力而不会滑动，并且第一轮毂单元1600应当沿着y轴方向可滑动地接触。如上所述，y轴方向的滑动通过由延伸杆1430传递的滑动传送力来实现，也就是说，通过沿着y轴方向传递的预定力来实现。最终，第一轮毂单元1600通过在主旋转部1510的外表面上维持预定摩擦力来维持结合状态，因此，第一轮毂单元1600通过上述摩擦力随着主旋转部1510的旋转而旋转。另外，通过延伸杆1430传递到第一轮毂单元1600的滑动传送力应大于第一轮毂单元1600与主旋转部1510之间的摩擦力，因此第一轮毂单元1600能够沿y轴方向线性滑动。
207.与此不同地，第二轮毂单元1700保持固定在主旋转部1510的外表面而不可滑动地移动。具体地，第二轮毂单元1700通过台阶框架1520稳定地固定到主旋转部1510上。即，如图18所示，台阶框架1520在主旋转部1510的一侧端从主旋转部1510的外表面突起预定长度。此处，台阶框架1520的突起高度应小于第二轮毂单元1700的厚度。即，台阶框架1520定位成将第二轮毂部1710的下部固定在第二轮毂单元1700处。
208.另外，在台阶框架1520处形成有多个紧固孔1521，虽然图中未示出，但是在第二轮毂部1710处也形成有与紧固孔1521对齐的多个紧固孔。因此，台阶框架1520的紧固孔1521和第二轮毂部1710的紧固孔之间紧固有另设的结合构件，例如销(pin)，从而第二轮毂单元1700结合并固定到台阶框架1520。
209.因此，即使第二轮毂单元1700通过延伸杆1430接收沿着y轴方向的滑动力，第二轮毂单元1700也与台阶框架1520固定并且不滑动。
210.另外，由于多个延伸杆1430在主旋转部1510的外侧延伸，因此延伸杆1430的延伸状态可能由于台阶框架1520从主旋转部1510突起而受到台阶框架1520的干扰。因此，在本示例性实施例中，凹槽1522形成在延伸杆1430延伸的位置处的台阶框架1520中，以防止延伸杆1430延伸时与台阶框架1520抵触，并顺利地执行延伸杆1430沿y轴方向的滑动移动。
211.第一轮毂单元1600包括第一轮毂部1610和第一固定部1620。第一轮毂部1610位于主旋转部1510上，第一轮毂部1610的内表面与主旋转部1510的外表面接触。第一固定部1620以恒定间隔形成在第一轮毂部1610的一侧端部的外表面上。
212.多个第一固定部1620可以沿着第一轮毂部1610的一侧圆周表面以恒定间隔形成，并且第一固定部1620中的每一个可以是具有预定深度的凹槽。此处，第一固定部1620的数量可以进行各种改变。作为支撑体200的多根线可以固定在第一固定部1620中的每一个处，这将在下面详细说明。
213.同样，第二轮毂单元1700包括第二轮毂部1710和第二固定部1720。第二轮毂部1710设置在主旋转部1510上，第二轮毂部1710的内表面与主旋转部1510的外表面接触。第
二固定部1720以恒定间隔形成在第二轮毂部1710的另一侧端部的外表面上。
214.多个第二固定部1720可以沿着第二轮毂部1710的另一侧圆周表面以恒定间隔形成，并且第二固定部1720中的每一个可以是具有预定深度的凹槽。此处，第二固定部1720的数量可以进行各种改变。此处，第二轮毂部1710的形成有第二固定部1720的另一侧圆周表面是朝向第一轮毂部1610的圆周表面的相对圆周表面，因此，第一固定部1620和第二固定部1720分别形成在一对轮毂单元1600和1700的相对侧端部处。作为支撑体200的多根线也可以固定在第二固定部1720中的每一个处。
215.在下文中，参照图21说明多条线设置在第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700的状态。图21是放大示出设置有多条线的第一轮毂单元和第二轮毂单元的立体图。在图21中，为了便于说明，省略了张力控制部。
216.每条线连接在多个单元块100中的一个单元块和第一轮毂单元1600及第二轮毂单元1700。即，每条线从多个单元块100中的一个单元块开始延伸而经过第一固定部1620和第二固定部1720后再次延伸到一个单元块。
217.具体地，线从一个单元块朝向第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700径向延伸并固定到由凹槽形成的第一固定部1620内，然后将方向改变为y轴方向。然后，线沿y轴方向延伸，并穿过第一轮毂部1610的内表面和第二轮毂部1710的内表面，然后方向改变为再次朝向一个单元块的径向方向并固定到由凹槽形成的第二固定部1720，并且延伸到一个单元块。此处，线被固定到沿y轴方向排成一行的第一固定部1620和第二固定部1720。此处，单条线沿着一个单元块以及第一固定部1620和第二固定部1720形成闭环，并且不会被断断续续而延伸为一整体。
218.图22是示出图16的第一轮毂单元和第二轮毂单元通过张力控制部的隔开状态的立体图，并且23是示出图16的第一轮毂单元和第二轮毂单元通过张力控制部的接近状态的立体图。
219.如上所述，由于多条线以固定在第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700的状态延伸，因此施加到多条线的张力可能由于第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离的变化而改变。
220.如图22所示，随着第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离增大，施加到以闭环方式连接在单元块100与第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的多个线上的张力也会增大。
221.与此不同地，如图23所示，随着第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离减小，施加到多条线上的张力会减小。即，当第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700彼此接近以进行接触时，施加到多条线上的张力会被最小化。
222.如上所述，可以通过调节第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离来调节施加到相当于轮单元10的辐条的支撑体200的张力。因此，可以针对各种行驶环境施加适当的张力。
223.例如，对于没有曲线的相对平坦的地面，通过增加支撑体200的张力来驱动轮单元10，使得轮单元10可以保持圆形形状并且可以以相对较快的速度行驶在地面上。进一步地，通过基于地面张力的控制来控制与地面的接触角，可以容易地调节轮单元10的高度(参照图3)。
224.与此不同地，对于具有较大弯曲的地面，通过减小支撑体200的张力来驱动轮单元10，使得轮单元10可以顺利吸收由于地面弯曲而产生的冲击，并且无论弯曲如何变化都可以保持稳定性和方向性并行驶在地面上。进一步地，在通过诸如阶梯的障碍物时，与较大弯曲的地面相似地，使轮单元10在减小支撑体200的张力的状态下行驶，因此可以更有效地吸收翻越障碍物时产生的冲击，并且可以稳定地翻越障碍物。
225.如图16所示，根据本示例实施例的轮单元10可以进一步包括被构造成控制由支撑体200施加的张力的控制器1800。
226.当轮单元10通过没有弯曲的相对平坦的地面时，控制器1800可以相对地增加支撑体200的张力。此处，在没有弯曲的相对平坦的地面上，施加到轮单元10的反作用力恒定，因此即使当轮单元10的相对变形最小化时也可以进行稳定的通过。
227.与此不同地，当轮单元10通过相对较大弯曲的地面或在轮单元10的前方出现障碍物时，控制器1800可以相对地减小支撑体200的张力。即，可以通过减小第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离来减小由支撑体200施加的张力。这是因为，从地面施加到轮单元100的反作用力不规则，因此轮单元10轻微变形并有效地吸收冲击力的同时进行通过比较有利。
228.为此，控制器1800连接到张力控制部以调节第一轮毂单元1600和第二轮毂单元1700之间的距离。进一步地，控制器1800也可以控制弹性线400的张力。
229.因此，在维持根据旋转驱动的行驶速度以应对各种行驶环境的情况下，通过调解轮毂单元的距离，可以控制轮单元的支撑体的张力，从而可以省去用于控制张力的轮单元的结构变形，并且实现简单、快速的张力控制。
230.尤其，张力控制部的元件被优化为在保持上述旋转力的传递的同时执行滑动移动，因此能够实现相对容易的制造和驱动。
231.由于支撑体的张力控制，轮单元可以最优地调节张力，以适应各种行驶环境，即恒定的弯曲地面或较大弯曲的地面。进一步地，在翻越障碍物时，可以最佳地控制张力以满足翻越情况。
232.然后，将参照图24和图25说明根据本发明的第二实施例的用于翻越障碍物的轮单元10
′
。图24示出根据本发明的第二实施例的用于翻越障碍物的轮单元通过地面的状态的主视图。图25是示出图24的轮单元翻越障碍物的状态的主视图。
233.参照图24和图25，根据本示例实施例的轮单元10
′
包括多个单元块2100、支撑体2200、轮毂部2300和弹性线2400。根据第二实施例的轮单元10
′
与根据先前第一实施例的轮单元10相比，只是单元块的形状和结合结构不同，支撑体、轮毂部及弹性线相同，因此将重点说明单元块的形状和结合结构。
234.多个单元块2100与轮毂部2300间隔开预定距离，并沿圆周方向布置。每个单元块2100彼此粘附而连接以形成圆形形状，并整体上形成轮单元10
′
的外部形状。在多个单元块2100中，彼此相邻的单元块2100彼此相对旋转和移动，因此，彼此相邻的单元块2100可以彼此粘附，或者可以解除彼此相邻的单元块的粘附状态。
235.参照图24，当轮单元10
′
通过平坦地面1时，多个单元块2100通过如下所述的结构彼此粘附而结合，并且支撑体2200同时朝向轮毂部2300向多个单元块2100施加张力。进一步地，如前所述，弹性线2400也可以向多个单元块2100施加轮毂部2300方向的张力。
236.参照图25，当轮单元10
′
的一侧与位于地面1上的诸如阶梯的障碍物6碰撞时，轮单元10
′
在所述碰撞位置开始变形。即，在接触部a处，轮单元10
′
的形状被坍塌并反映障碍物6的形状，并且轮单元10
′
的结合状态由于相邻单元块2100之间的相对旋转和移动而改变。此处，由于轮毂部2300连续旋转，因此即使单元块2100的形状坍塌，轮毂部2300也会围绕接触部a旋转，同时轮单元10
′
翻越障碍物6。
237.参照图26和图27，说明单元块2100中的每一个的详细结构以及相邻单元块2100之间的连接状态。图26是示出图24的轮单元的单元块的立体图，并且图27是示出图26的一对单元块相互结合的状态的立体图。
238.单元块2100中的每一个包括主体2110、连接部2120、凹槽部2130和固定部2140。
239.主体2110形成单元块2100的主体，并且如图所示，整体具有圆柱形形状。连接部2120从主体2110的一侧延伸。主体2110具有预定宽度，并且主体2110的宽度可以进行各种改变。
240.具体地，主体2110包括具有外表面为弧形的曲面形状的旋转体2111、形成旋转体2111的两个侧表面的第一侧表面2112和第二侧表面2113、以及从旋转体2111的一侧延伸并与后述连接部2120连接的扩展表面2114。
241.旋转体2111整体呈圆柱形，并且旋转体2111的一侧连接有连接部2120。尤其，旋转体2111的上侧向上延伸到具有形成曲面的外表面的扩展表面2114。此处，为了便于说明，参照图26将其解释为“上侧”，但是它可以实质上是“下侧”，并且稍后解释的“下侧”也可以是“上侧”。此处，旋转体2111的外表面具有突出形状的圆柱形外表面形状，但相反，扩展表面2114以凹形曲面延伸。
242.一对固定部2140从第一侧表面2112和第二侧表面2113中的每一个突起。即，上固定部2141和下固定部2142从第一侧表面2111突起。上固定部2141和下固定部2142彼此间隔开，并且在上固定部2141和下固定部2142彼此隔开而其之间形成预定的固定空间2143。同样，虽然图中未示出，但上固定部和下固定部从第二侧表面2113突起，并在其间形成预定的固定空间。
243.弹性线2400通过固定空间2143延伸并固定，并且考虑到弹性线2400的厚度等，固定空间2143的间距可以进行各种改变。即，弹性线2400沿着固定空间2143固定并在多个单元块2100整体中延伸，使得可以将弹性线2400的弹力朝向轮毂部2300提供给多个单元块2100，并且可以提供多个弹性块2100之间的粘附力。
244.连接部2120从主体2110的一侧延伸，并且连接部2120形成插入空间，相邻单元块的主体插入到该插入空间中，以使相邻单元块的主体粘附。具体地，连接部2120包括第一连接表面2121、第二连接表面2122、接触表面2123、第一侧表面2125和第二侧表面2126。
245.第一连接表面2121从扩展表面2114延伸。第一连接表面2121的外表面形成平坦延伸的平面，并且第一连接表面2121的外表面随着其远离主体2110而变得更尖锐并突出。第二连接表面2122从扩展表面2114的相对侧延伸。第二连接表面2122的外表面也形成平坦延伸的平面，并且第二连接表面2122的外表面随着其远离主体2110而变得更尖锐并突出。此处，后述的凹槽部2130形成于旋转体2111的下侧，第二连接表面2122从旋转体2111延伸，使得第二连接面2122具有从旋转体2111的下侧形成预定凹槽之后平坦延伸的形状。第二连接表面2122与第一连接表面2121延伸时一样具有平坦的外表面，但是第一连接表面2121和第
二连接表面2122的外表面不需要设计为彼此平行。
246.随着第一连接表面2121和第二连接表面2122延伸以朝向端部变得更尖锐，连接第一连接表面2121和第二连接表面2122的接触表面2123形成为具有凹曲面形状。即，接触表面2123从第一连接表面2121的端部延伸到第二连接表面2122的端部，并且整体具有与圆柱体的外表面相对应的凹曲面形状。此处，接触表面2123的凹形的曲率与旋转体2111的凸形的曲率实质相同。因此，如图27所示，第二单元块2100b的旋转体2111的外表面可以粘附到与第二单元块2100b相邻的第一单元块2100a的接触表面2123。
247.也就是说，第一连接表面2121、第二连接表面2122和接触表面2123在其内部形成插入空间2124，相邻单元块的主体2110插入并粘附于插入空间2124。因此，多个单元块2100以彼此粘附的状态保持结合状态。
248.连接部2120的第一侧表面2125和第二侧表面2126分别从主体2110的第一侧表面2112和第二侧表面2113延伸。因此，第一侧表面2125和第二侧表面2126形成单元块2100的两个侧表面。
249.凹槽部2130从旋转体2111的下侧延伸，并形成在旋转体2111与连接部2120的第二连接表面2122之间。具体地，凹槽部2130包括延伸曲面2131和延伸垂直表面2132。延伸曲面2131以与旋转体2111相同的曲率从旋转体2111的下侧延伸。延伸垂直表面2132从延伸曲面2131的端部向下方延伸，形成平坦表面。此处，当凹槽部2130形成在旋转体2111的上侧时，延伸垂直表面2132可以从延伸曲面2131向上延伸。因此，由于延伸曲面2131与延伸垂直表面2132以不同的曲率延伸，延伸曲面2131与延伸垂直表面2132之间形成有支撑凹槽2133，并且支撑凹槽2133的凹形可以为尖形。
250.下文中，参照图28和图29来说明单元块2100翻越障碍物时的相对结合关系。图28是示出图25的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处的变化状态的主视图。图29是示出图25的轮单元翻越障碍物时单元块在相邻部b处的变化状态的主视图。
251.参照图28，当根据本实施例的轮单元10
′
翻越障碍物6时，在接触部a处，彼此相邻的单元块2100的结合状态改变，以使相邻的单元块2100沿径向向外弯曲而结合，通常，为了翻越障碍物6，单元块2100固定在与障碍物6接触的接触点，并且单元块100以接触点为中心旋转。为了执行上述旋转，单元块2100的内侧应能够相对自由变形。由此，在单元块2100以接触点为中心旋转的同时，可以容易地翻越障碍物6。
252.对此，参照图28说明在接触部a处彼此相邻的单元块2100之间的组合关系。如图27所示，当相邻的第一单元块2100a和第二单元块2100b彼此粘附的状态下与障碍物6接触时，彼此相邻的第一单元块2100a和第二单元块2100b沿径向向外弯曲的方向相对旋转。
253.因此，第一单元块2100a的第二连接表面2122沿着第二单元块2100b的旋转体2111的外表面移动并且定位并插入到第二单元块2100b的支撑凹槽2133中。此处，延伸曲面2131的曲率与旋转体2111的曲率和接触面2123的曲率相同，因此第一单元块2100a的第二连接表面2122的端部可以平滑地插入到第二单元块2100b的支撑凹槽2133中。
254.此处，凹槽部2130的延伸垂直表面2132具有平坦表面，因此，当第一单元块2100a的第二连接表面2122的端部插入到第二单元块2100b的支撑凹槽2133的内侧时，由于延伸垂直表面2132，可以限制进一步的移动。因此，可以限制彼此相邻的单元块2100之间的相对旋转程度。
255.最终，作为平坦表面的第一单元块2100a的第二连接表面2122的外表面与障碍物6的垂直表面接触，并且作为平坦表面的第二单元块2100b的第二连接面2122的外表面与障碍物6的平坦表面接触。此处，不需要使两个相邻的第二连接表面2122均与障碍物6的两个垂直表面保持接触，并且可以考虑障碍物6的两个垂直表面的状态等来可变地改变接触状态，例如顺序接触。然而，支撑凹槽2133以及插入支撑凹槽2133的第二连接表面2122的端部与障碍物6的接触点7实质上重合，并且整体上轮单元10
′
以顺时针的方向提供旋转力，因此彼此相邻的第一单元块2100a和第二单元块2100b以接触点7为中心旋转并翻越障碍物6。
256.另外，为了以接触点7为中心翻越障碍物6，与障碍物6接触的单元块2100的内侧应当自由变形。因此，在本示例实施例中，第二单元块2100b的旋转体2111插入第一单元块2100a的插入空间2124中，并且彼此紧密接触的状态下能够自由地相对旋转，因此，单元块2100的内侧可以自由变形。
257.尤其，当彼此相邻的第一单元块2100a和第二单元块2100b以紧密接触状态旋转时，第一单元块2100a的主体2110的中心c和第二单元块2100b的主体2110的中心c
′
之间的距离保持恒定，并且距离没有改变。因此，与障碍物6接触的单元块2100可以保持相对稳定的姿势，并且可以稳定地吸收在与障碍物6接触时产生的外力以翻越障碍物。
258.此处，由穿过固定空间2143并连接单元块2100的弹性线2400保持单元块之间的粘附力，因此可以稳定地翻越障碍物。
259.因此，当彼此结合的单元块与障碍物接触时，引起内侧自由旋转，而外侧被固定以可以以接触点7为中心旋转。因此，不存在诸如轮单元10
′
与障碍物接触而弹出的问题，并且与障碍物接触时产生的外力被充分吸收，从而可以有效地翻越障碍物。
260.另外，在轮单元10
′
翻越障碍物6的状态下，不同于在接触部a中的单元块2100的紧密接触和相对旋转，单元块2100的相对位置在相邻部b中以不同的方式改变。
261.参照图29，关于在相邻部b中彼此相邻的第三单元块2100c和第四单元块2100d，外侧部分由于张力而变形为彼此远离，但内侧部分由于压缩力而变形为彼此靠近。因此，相邻的第三单元块2100c和第四单元块2100d的彼此紧密接触的状态被解除并且以内侧为中心处于分割状态。
262.即，与第三单元块2100c相邻的第四单元块2100d沿径向向内的方向，即朝向轮毂部2300的方向整体旋转，因此第四单元块2100d的主体2110脱离第三单元块2100c的插入空间2124。此处，第三单元块2100c的第一连接表面2121沿着第四单元块2100d的扩展表面2114移动。
263.最后，第三单元块2100c的主体2110的中心c与第四单元块2100d的主体2110的中心c
′
之间的距离随着上述的脱离而增大。然而，这时由于扩展表面2114具有凹陷的曲率，当第三单元块2100c的第一连接表面2121沿着第四单元块2100d的扩展表面2114移动时，被限制超过预定距离的移动。因此，彼此相邻的第三单元块2100c和第四单元块2100d保持分割状态直到图29所示的程度。
264.即，即使彼此相邻的单元块2100被分割，也可以防止分割成相互接触状态完全间隔开的状态。在本示例实施例中，由于弹性线2400保持彼此相邻的单元块2100之间的粘附力，因此可以防止单元块2100之间完全间隔开并且轮单元10
′
的外形整体上坍塌的状态。
265.如此，施加到相邻部b中的单元块2100外侧的拉伸力被弹性线2400吸收，并且施加
到单元块2100内侧的压缩力被扩展表面2114和固定到扩展表面2114的第一连接表面2121吸收。因此，彼此相邻的单元块2100不会移位或者其相对位置不会不规则地改变，并且轮单元10
′
的整体形状可以保持恒定。
266.如参照图28和图29所说明的，当轮单元10
′
翻越障碍物6时，在接触部a和相邻部b中的每一个中，彼此相邻的单元块保持不同的结合关系并且改变它们的相对位置，但是可以保持轮单元10
′
的整体形状并且可以稳定地翻越障碍物。
267.尤其，由于根据本示例实施例的单元块2100的特定结构，在翻越障碍物6的过程中，无论单元块100位于接触部a还是相邻部b，都可以与相邻的单元块紧密接触或自由分割，并且可以进一步限制相对位置的变化。因此，轮单元10
′
可以有效地翻越障碍物。
268.根据上面说明的示例实施例，基于水滴通过表面张力维持其外观的原理，通过支撑体施加的张力和弹性线施加的单元块之间的粘附力模拟出类似于水滴表面张力的力，使得轮单元保持整体形状并且有效地通过地面。
269.另外，通过应用超过变形临界角的力作用在水滴上时外形坍塌的原理，当轮单元接触到障碍物时，在接触部单元块粘附而使间距固定，而在与接触部相邻的相邻部单元块之间被解除粘附状态并增加间距，从而可以有效地翻越障碍物。
270.此处，通过单元块的结构和通过障碍物后的张力以及弹性线的弹力，可以很容易地将轮单元坍塌的部分恢复原状，从而可以重新保持轮单元的原始形状。因此，轮单元可以平稳地翻越障碍物并在地面上行驶。
271.尤其，单元块中的每一个包括具有以弧形突起的外表面形状的主体和具有以弧形凹入的形状的连接部。因此，主体插入相邻单元块的连接部中并可相对旋转，从而在翻越障碍物或在平坦地面上行驶时可以保持稳定有效的行驶。
272.即，在翻越障碍物时，在接触部中，在彼此相邻的单元块之间，主体和连接部相对旋转并彼此紧密接触，尤其相对旋转程度受到凹槽的限制，因此可以实现稳定的支撑结构。与此不同地，在相邻部中，在彼此相邻的单元块之间，主体和连接部彼此分割，并且相对位置可以在预定范围内自由地改变，因此，所施加的力被分散而可以保持轮单元的整体结构。
273.此处，弹性线以预定弹力整体上固定相邻的单元块，使得即使力集中在特定的单元块中，也可以将力作为整体进行分配，并且可以将分割的单元块之间的分割程度限制在一定范围内。因此，可以有效地翻越障碍物并保持稳定的轮结构。
274.如上所述，根据第二实施例的轮单元10
′
还可以进一步包括被构造成控制由支撑体施加的张力的张力控制部。即，轮单元10
′
可以进一步包括作为张力控制部的旋转驱动部、张力控制部、距离保持单元、距离改变单元、旋转单元和控制器，其中，轮毂部2300可以由沿轴向彼此隔开设置的第一轮毂单元和第二轮毂单元构成。因此，根据调节第一轮毂单元和第二轮毂单元之间的距离，调节由支撑体2200施加的张力。
275.然后，参照图30和图31说明根据本发明的第三实施例的用于翻越障碍物的轮单元10
″
。图30是示出根据本发明的第三实施例的用于翻越障碍物的轮单元通过地面的状态的主视图。图31是示出图30的轮单元翻越障碍物的状态的主视图。
276.参照图30和图31，根据本实施例的轮单元10
″
包括多个单元块3100、支撑体3200和轮毂部3300。根据第三实施例的轮单元10
″
与根据先前说明的第一实施例的轮单元10相比，只有单元块的形状和结合结构不同，支撑体和轮毂部的构成相同，因此重点说明单元块的
形状和结合结构。
277.多个单元块3100与轮毂部3300间隔开预定距离，并沿圆周方向布置。每个单元块3100彼此粘附以整体形成圆形形状，并形成轮单元10
″
的外部形状。在多个单元块3100中，彼此相邻的单元块3100彼此相对旋转和移动。因此，彼此相邻的单元块3100可以彼此粘附，或者可以解除彼此相邻的单元块的粘附状态。
278.参照图30，当轮单元10
″
通过平坦地面1时，多个单元块3100通过如下所述的结构相互粘附而结合，同时支撑体3200向多个单元块3100施加朝向轮毂部3300的方向的张力。进一步地，尽管图中未示出，弹性线可以围绕多个单元块3100而设置，由此可以向多个单元块3100施加朝向轮毂部3300的方向的张力，并且可以提供多个单元块3100之间的粘附力。
279.参照图31，当轮单元10
″
的一侧与诸如地面1上的阶梯的障碍物6碰撞时，轮单元10
″
在所述碰撞位置开始变形。即，在接触部a处，轮单元10
″
的形状被坍塌并反映障碍物6的形状，并且轮单元10
′
的结合状态由于相邻的单元块之间的相对旋转和移动而改变。此处，由于轮毂部3300连续旋转，因此即使接触部a坍塌，轮毂部3300也以接触部a为中心而旋转，同时轮单元10翻越障碍物6。
280.另外，与第一实施例和第二实施例不同地，在第三实施例中，在接触部a和相邻部b中彼此相邻的单元块3100的粘附状态被解除。然而，即使单元块3100在接触部a解除粘附状态，单元块3100的外表面彼此粘附并且施加预定的粘附力，因此可以再次恢复单元块3100的粘附状态。
281.图32是示出传统车轮单元翻越障碍物时的力传递状态的示意图，并且图33是示出图30的轮单元翻越障碍物时的力传递状态的示意图。在说明根据本实施例的轮单元10
″
在翻越阶梯等障碍物时的具体结构变形之前，先说明轮单元10
″
在翻越阶梯时的力传递状态。
282.此处，为了说明本实施例的轮单元10
″
的优点，假定传统的轮单元11具有其中形成外形的单元块101彼此紧密接触地固定并且彼此不可拆卸的结构。即，如图32所示，在传统的轮单元11中，单元块101的外表面和内表面并未形成分割的结构，而是形成为连续延伸的弯曲结构。
283.当所述传统的轮单元11与阶梯接触并翻越阶梯时，在从阶梯向单元块101的外表面施加外力(extcrnal force)时，在与阶梯接触的外表面的接触部中产生压缩力(compression)，因此，在面向外表面的内表面中产生拉伸力(tension)。然而，在传统的单元块101的情况下，由于外表面和内表面具有相互的结合状态未解除即未分割且连续延伸的曲面结构，因此压缩力和拉伸力保持在相似的水平，从而在单元块101上沿着单元块101的中心形成中性面(neutral surface)。进一步地，由于单元块101的内表面并未分割并且连续延伸，根据内表面的材料等，可以在一定范围内仅实现拉伸应变(tensile strain)，并且在单元块101中无法实现超过所述范围的拉伸应变。
284.因此，在图32的传统轮单元11中，在翻越诸如阶梯的障碍物时，当所述拉伸应变超过一定范围时，轮单元11可能产生无法翻越阶梯例如与阶梯碰撞而弹起的问题。
285.相反，如图33中示出的根据本实施例的轮单元10
″
，若包括单元块3100彼此可拆卸而单元块3100的内表面彼此可分割的分割结构，从阶梯施加外力(externar force)时，由于单元块3100的内表面的分割，拉伸应变也不受限制，因此拉伸应变可以无限增加(可能为max,tensile strain)。
286.因此，施加到内表面的拉伸应变不限于一定范围，单元块3100的中性面形成为靠近外表面，并且内表面的拉伸应变实现得相对大得多，使得轮单元10
″
可以很容易地翻越阶梯。
287.即，当轮单元10
″
与阶梯接触时，单元块包括内表面可以以与阶梯接触的单元块3100的外表面为中心自由地变形。因此，由于轮单元10
″
的旋转驱动力，轮单元10
″
以与阶梯接触的单元块3100的外表面为中心旋转，并且轮单元10
″
变形为与阶梯的外形一样，从而可以轻松地翻越阶梯。因此，当轮单元10
″
与诸如阶梯的障碍物接触时，单元块3100可以通过分割而自由地变形，并且对于拉伸应变没有限制。因此，可以很容易地翻越障碍物。
288.图34和图35是示出图31的轮单元翻越障碍物时单元块在接触部a处变形的状态的主视图。在说明接触部a中的单元块的变形状态之前，首先参照图34和图35，说明单元块3100的详细结构以及彼此相邻的单元块3100之间的连接和分割状态。
289.多个单元块3100中的每一个包括主体3110、凹槽部3120、突起部3130、固定部3140和支撑部3150。
290.主体3110形成单元块3100的主体，并且，主体3110可以沿着图34的垂直方向具有预定宽度。此处，主体3110的宽度可以进行各种改变。
291.主体3110包括形成上侧表面的上表面3111和形成下侧表面的下表面3112。此处，下表面3112作为平坦表面延伸，但是上表面3111沿着与下表面3112相同的方向延伸，然后上表面3111的前端以向下弯曲的曲面延伸。
292.主体3110可以进一步包括从上表面延伸并形成主体3110的前方的前表面部3115和设置在前表面部3115的后侧并形成主体3110的后方的后表面部3116。前表面部3115从上表面3111延伸并突出，并且与前表面部3115不同地，后表面部3116凹入而形成。此处，如图34所示，在彼此相邻的单元块中，第一单元块3100a的前表面部3115可以粘附到第二单元块3100b的后表面部3116，然后插入到第二单元块3100b的后表面部3116中。即，第一单元块3100a的前表面部3115位于由第二单元块3100b的后表面部3116形成的后表面凹部3117处，然后粘附到后表面部3116。此处，前表面部3115的突出形状应被设计为具有与后表面部3116的曲率相同的曲率的延伸表面，使得前表面部3115可以粘附并插入到后表面部3116的凹入部分中。
293.另外，主体3110进一步包括从下表面3112的前端延伸的前表面凹部3113和从下表面3112的后端延伸的后表面突起3118。前表面凹部3113在从后表面3112的前端延伸到前表面部3115的延伸面上以凹入而环绕的形状凹陷并延伸。此处，从下表面3112的前端到前表面部3115整体形成突出曲面，但前表面凹部3113是凹陷而延伸。另外，后表面突起3118在从下表面3112的后端延伸到后表面部3116的延伸表面上以凸出而环绕的形状突出并延伸。即，从下表面3112的后端到后表面部3116整体形成凹陷曲面，但后表面突起3118突出而延伸。此处，前表面凹部3113的凹入的形状具有与相邻单元块的后表面突起3118的凸出的形状相同的曲率以可以彼此粘附。即，如图34所示，当彼此相邻的单元块彼此粘附时，第二单元块3100的后表面突起3118粘附到第一单元块3100a的前表面凹部3113。
294.另外，凹槽部3120以预定长度形成在前表面部3115和前表面凹部3113之间。如图34所示，凹槽部3120形成为沿着图34的垂直方向具有预定距离的凹槽，因此凹槽部3120与形成前表面部3115的侧表面形成台阶部。另外，突起部3130从后表面3114突起预定长度，并
且形成在相邻单元块的凹槽部3120处。
295.如图34所示，当彼此相邻的单元块彼此粘附时，第二单元块3100b的突起部3130位于第一单元块3100a的凹槽部3120上。具体地，当彼此相邻的第一单元块3100a和第二单元块3100b处于彼此粘附的状态时，第二单元块3100b的突起部3130位于第一单元块3100a的凹槽部3120的下端处。另外，当彼此相邻的单元块之间的相对位置改变时，突起部3130的位置可以在具有预定长度的凹槽部3120内改变。也就是说，突起部3130可以在凹槽部3120中可滑动地移动。
296.如上所述，当突起部3130被形成为位于凹槽部3120上时，可以增加单元块之间的粘附力。另外，即使单元块的相对位置改变，突起部3130也可以在预定范围内位于凹槽部3120中，因此，可以保持单元块之间的粘附性，并且可以限制单元块之间的相对位置移动。
297.固定部3140从主体3110的上侧延伸，并包括固定突起3141、接触表面3142和端部3143。固定突起3141从主体3110的上表面3111的后侧和后表面部3116延伸。固定突起3141向主体3110的后端上侧方向延伸，以与上表面3111形成预定的台阶部3119。接触表面3142形成固定部3140的下表面，并且接触表面3142是从后表面3116连续延伸的表面。另外，端部3143形成在接触表面3142的最后端，并且形成固定部3140的后端而突出。
298.如图34所示，当彼此相邻的单元块彼此粘附时，第二单元块3100b的固定部3140的接触表面3142粘附到第一单元块3100a的上表面3111。为此，接触表面3142的弯曲表面的曲率可以与上表面3111的曲率相同。
299.另外，第二单元块3100b的端部3143可以位于形成在第一单元块3100a处的上表面3111和固定部3140之间的连接部处的台阶部3119处。因此，端部3143位于台阶部3119处，从而可以限制彼此相邻的单元块之间的相对位置变化，这将在下面说明。
300.支撑部3150与下表面3112结合，并包括支撑框架3151和第一支撑突起3152或第二支撑突起3153。此处，对于多个单元块3100，第一支撑突起3152和第二支撑突起3153可以交替地形成。即，如果第二单元块3100b包括第一支撑突起3152，则第一单元块3100a包括第二支撑突起3153。
301.具体地，支撑框架3151固定在下表面3112处，并且由于下表面3112以平坦表面延伸，因此支撑框架3151也以平坦表面平行延伸。第一支撑突起3152或第二支撑突起3153从支撑框架3151的下表面以垂直的方向突出预定长度。因此，当从侧面看时，支撑框架3151与第一支撑突起3152或支撑框架3151与第二支撑突起3153整体上可以具有形。如此，由于支撑部3150从侧面看呈形，因此当通过诸如垂直截面的阶梯的障碍物6时，可以更有效地与障碍物形成支撑或固定，从而更容易翻越障碍物。
302.参照下面的图37，例如，当第四单元块3100d的支撑部3150包括第二支撑突起3153并且第三单元块3100c的支撑部3150包括第一支撑突起3152时，第二支撑突起3153具有一对彼此间隔的突起，以在该对突起之间的中心处形成插入空间3154，并且第一支撑突起3152包括位于形成有插入空间3154的中心的一个突起。
303.因此，如图35所示，当相邻的单元块在翻越障碍物6时相邻的支撑部3150相互重叠时，第一支撑突起3152可以位于相邻的插入空间3154的内部，因此可以防止由于彼此相邻的支撑部3150的重叠而导致彼此相邻的单元块的相对位置受到限制的问题。即，由于彼此相邻的单元块之间的位置不受支撑部3150的限制，因此在翻越各种障碍物6时，无论支撑部
3150的位置是否重叠，都可以有效地翻越障碍物6。
304.下文中，再次参照图34和图35，下面说明在轮单元10
″
通过障碍物6时彼此相邻的单元块之间的位置变化。
305.参照图34，当轮单元10
″
与障碍物6接触时，任意单元块3100a的支撑突起3153首先与障碍物6的上表面接触。然而，在与障碍物6接触之前，如上所述，相邻的单元块保持彼此粘附。此时，第二单元块3100b的固定部3140的端部3143与第一单元块3100a的台阶部3119间隔开预定距离。
306.如图34所示，当轮单元10
″
利用与障碍物6的上表面接触的支撑突起3153作为支撑点旋转时，在与支撑突起3153结合的单元块3100a处产生旋转扭矩。因此，相对于相邻的单元块3100b发生相对旋转变形，并且旋转变形起到诱发上述表面张力坍塌的作用。
307.另外，通常当外力朝向轮单元的轮毂部的方向施加并且外力超过能够使表面张力坍塌的临界点时，轮单元可能像障碍物的形状一样变形，但很难对轮单元施加超过所述临界点的外力。因此，为了解决该问题，在本示例实施例中，通过使用支撑突起向单元块施加扭矩，也可以利用比朝向轮毂部3300的方向的外力更小的力来执行表面张力坍塌。当表面张力通过上述过程消失时，如图35所示，轮单元10
″
可以变形以与障碍物6的表面形状一致。
308.即，当轮单元10
″
旋转时，与障碍物6接触的单元块改变位置，以使支撑部3150的形固定在障碍物6的边缘，并且位于所述与障碍物接触的单元块的前端的单元块由于轮单元10
″
的旋转而向前移动。因此，前单元块和后单元块的支撑部3150之间的距离减小，并且其固定部3140之间的距离增大。
309.这正如参照图33说明的内容，如果单元块包括内表面彼此可分割的结构，则压缩力施加到外表面并且拉伸力施加到内表面，拉伸应变因分割结构而不被限制而可以无限增大，即，对于彼此相邻的单元块，压缩力施加到相当于外表面的支撑部3150，以使彼此相邻的支撑部3150的距离减小，但相当于内表面的固定部3140可分割，拉伸应变不受限制。因此，引起如图35所示的单元块的分割状态，因此可以实现与障碍物6的外形一致的较大的变形。
310.因此，对于彼此相邻的单元块，第二单元块3100b的固定部3140与第一单元块3100a的上表面3111分离，第二单元块3100b的后表面部3116也与第一单元块3100a的前表面部3115分离，并且第二单元块3100b的突起部3130也与第一单元块3100a的凹槽部3120分离。此处，分离的程度随着距支撑部3150的距离增加而增加，并且第二单元块3100b的固定部3140与第一单元块3100a的上表面3111的分离程度最大。
311.如上所述，在接触部a中，由于轮单元10
″
的内表面包括彼此可分割的结构，拉伸应变因这种分割而不被限制，因此可以诱导消除表面张力的效果。此处，轮单元10
″
在接触部a处表面张力坍塌的情况下整体旋转并前进，使得轮单元10
″
可以有效地翻越障碍物6。
312.尤其，在本实施例中，由于支撑部3150的形状可以使障碍物6的边缘上的支撑力保持较高，因此，接触部a与障碍物6的支撑力增大，轮单元10
″
以接触部a为中心旋转并前进。因此，可以更有效地翻越障碍物6。
313.另外，除了在接触部a处彼此紧密接触的单元块3100分离之外，位于相邻部b的单元块3100的内部即朝向轮毂部3300的表面彼此压缩和变形。此处，相邻部b可以被限定为距接触部a向前间隔预定距离的位置，以及距接触部a向后间隔预定距离的位置。此处，当单元
块3100的内部在相邻部b中被压缩时，由于单元块3100的形状或结构特征，单元块3100的脱离或不规则的位置变化可以被最小化。
314.下文中，参照图36及图37对相邻部b的单元块的变形状态进行说明。图36是示出图31的轮单元翻越障碍物时单元块在相邻部b处的变化状态的主视图，并且图37是示出图36的单元块不同视角下的立体图。
315.参照图36和图37，在相邻部b中彼此相邻的单元块发生变化，使得位于外侧的支撑部3150因拉伸力而彼此远离，并且使得位于内侧的固定部3140因压缩力而相互靠近。
316.然而，在本实施例中，固定部3140从上表面3111延伸以形成台阶部3119，因此，第四单元块3100d的固定部3140的端部3143位于第三单元块3100c的台阶部3119处，由此可以限制第四单元块3100d的端部3143进一步移动。因此，即使在相邻部b彼此相邻的第三单元块3100c和第四单元块3100d的内部由于压缩力而彼此靠近，第四单元块3100d的端部3143的移动受到第三单元块3100c的台阶部3119的限制，从而可以防止彼此的紧密接触超过一定程度，并且可以吸收所施加的压缩力。
317.尤其，如图34所示，彼此相邻的单元块的端部3143和台阶部3119通常保持间隔预定距离的状态，因此可以确保被相邻部b处的压缩力能够被压缩的预定移动距离。另外，即使施加的压缩力超过预定的移动距离，能够保持端部3143的凸形粘附到邻近的台阶部3119的凹形的状态，因此可以有效地吸收一部分压缩力。因此，单元块3100不会偏离其位置或不规则地改变其相对位置，并且轮单元10
″
的整体形状可保持恒定。
318.如上所述，单元块3100可以彼此粘附或自由分割，并且可以设计成限制相对位置变化，因此轮单元10
″
的整体形状不会坍塌，且可非常有效地翻越诸如阶梯的障碍物6。
319.根据上面说明的本发明的实施例，基于水滴通过表面张力维持其外观的原理，通过支撑体施加的张力和单元块之间的粘附力，模拟出类似于水滴表面张力的力，使轮单元保持整体形状，有效地通过地面。
320.另外，通过应用超过变形临界角的力作用在水滴上时形状坍塌的原理，当轮单元接触到障碍物时，接触部的内部的单元块之间的粘附力被解除而彼此分割，从而可以有效地翻越障碍物。
321.此处，通过单元块的结构和通过障碍物后的张力，可以容易地将坍塌的部分恢复原状，从而可以重新保持轮单元的原始形状。因此，轮单元可以平稳地翻越障碍物并在地面上行驶。
322.尤其，单元块中的每一个可以通过包括支撑部来保持单元块被支撑在障碍物的边缘处的状态。因此，可以有效地引起单元块内部的分割。并且，第一支撑突起和第二支撑突起交替地形成，以防止相邻的支撑部在翻越障碍物时彼此重叠，因此可以维持结构的同时稳定地翻越障碍物。
323.另外，在与接触障碍物的接触部相邻的相邻部中产生拉伸应变，以使彼此相邻的单元块的支撑部彼此远离。此处，固定部的移动受到与固定部相邻的台阶部的限制，并且突起部的移动也受到与突起部相邻的凹槽部的限制。因此，当产生拉伸应变时，单元块之间的距离可以被限制在预定范围内，并且可以保持稳定的相对位置关系。因此，在翻越障碍物时，在相邻部可以保持轮单元的结构。
324.即，在翻越障碍物的接触部，彼此相邻的单元块的内部可以自由分割，并且即使在
相邻部产生预定的拉伸应变，由于固定部和突起部，彼此相邻的单元块的内部的相对位置被限制。因此，单元块之间的相对位置自然形成，并且可以实现轮单元的稳定变形。
325.如上所述，根据第三实施例的轮单元10
″
还可以包括被构造成控制由支撑体3200施加的张力的张力控制部。此处，轮单元10
″
可以进一步包括作为张力控制部的旋转驱动部、张力控制部、距离保持单元、距离改变单元、旋转单元和的控制器，其中，沿轴向彼此隔开设置的第一轮毂单元和第二轮毂单元可以被构造为轮毂部3300。因此，由于可以调节第一轮毂单元和第二轮毂单元之间的距离，可以调节由支撑体3200施加的张力。
326.图38是示出根据本发明的第四实施例的用于翻越障碍物的轮单元的主视图。除了支撑体之外，第四实施例的轮单元与第三实施例的轮单元10
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实质相同，并且相同的附图标记用于相同的组件且将省略任何重复的说明。
327.参照图38，根据本实施例的轮单元的特征在于，支撑体3201填充在轮毂部3300和多个单元块3100之间。此处，支撑体3201可以由具有预定弹性的材料形成并填充在轮毂部3300和多个单元块3100之间，并且支撑体3201的材料可以进行各种改变。
328.轮单元的形状可以根据翻越障碍物或各种地面条件而改变，因此可以向支撑体3201施加各种大小的外力，例如压缩力或拉伸力。因此，支撑体3201可以吸收如此施加的外力而发生变化，然后当外力移除时可以恢复原状。
329.如上面关于支撑体3200所说明的，支撑体3201将轮毂部3300与多个单元块3100连接，并在轮毂部3300与单元块3100之间提供张力。在本示例实施例中，支撑体3201可以是填充材料而不是线形状。如上所述，张力控制部可以调节由支撑体3201施加的张力。
330.进一步地，虽然图中未示出，但是支撑体3201可以填充在轮毂部3300和多个单元块3100之间，并且同时还连接有上面说明的线。
331.另外，虽然图中未示出，为了根据实施例保护轮单元，还可以设置整体上围绕轮单元的罩体。
332.以上已经描述了本发明的优选实施例，本领域的技术人员应理解，在不脱离记载于所附权利要求书中的本发明的思想和领域的范围内可以进行各种修改和变更。
333.工业实用性
334.本发明涉及用于翻越障碍物的轮单元，更具体地，通过应用利用水滴的表面张力机制的变形结构，轮单元包括能够在彼此相邻的单元块之间相对旋转和移动的多个单元块。因此，轮单元不仅可以在地面上行驶，还可以容易翻越诸如阶梯的障碍物，特别涉及一种可以在翻越障碍物时实现稳定的变形的用于翻越障碍物的轮单元。

技术特征：
1.一种轮单元，其特征在于，包括：轮毂部，通过接收旋转力而旋转；多个单元块，与所述轮毂部间隔预定距离并形成所述轮单元的外形；以及支撑体，被构造为连接在所述轮毂部与所述多个单元块之间，或填充在所述轮毂部与所述多个单元块之间，其中，当所述轮单元通过平坦地面时，所述支撑体沿朝向所述轮毂部的方向向所述多个单元块施加张力，以使所述多个单元块彼此粘附，其中，当所述轮单元翻越障碍物时，在所述多个单元块中彼此相邻的单元块相对旋转或移动。2.根据权利要求1所述的轮单元，其特征在于，通过所述多个单元块之间的粘附力和由所述支撑体施加的张力来模拟水滴的表面张力。3.根据权利要求1所述的轮单元，其特征在于，当所述轮单元翻越所述障碍物时，在所述多个单元块中与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块径向向外相对旋转，并且在所述多个单元块中不与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块中的至少一部分径向向内相对旋转。4.根据权利要求3所述的轮单元，其特征在于，当所述轮单元翻越所述障碍物时，在所述多个单元块中与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块的外表面形成与所述障碍物所形成的外表面相同的角度。5.根据权利要求3所述的轮单元，其特征在于，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转时，彼此相邻的所述单元块保持彼此粘附的状态，并且当相邻的单元块径向向内相对旋转时，解除相邻的所述单元块的彼此粘附的状态并且增加相邻的所述单元块之间的距离。6.根据权利要求5所述的轮单元，其特征在于，所述多个单元块中的每一个包括：主体；旋转部，设置在所述主体的一侧；结合部，设置在所述主体的另一侧并与相邻单元块的所述旋转部可旋转地结合；以及销，将所述结合部和相邻单元块的所述旋转部结合，以使其旋转和在预定范围内移动。7.根据权利要求6所述的轮单元，其特征在于，所述旋转部形成有沿一方向延伸的中心开口部，并且所述结合部形成有沿一方向延伸的结合开口部，所述销同时穿过所述结合开口部和相邻单元块的所述中心开口部。8.根据权利要求6所述的轮单元，其特征在于，所述主体包括：内表面，朝向所述轮毂部；外表面，朝向外部；接触表面，在所述内表面和所述外表面之间以凹形延伸；端部，从所述外表面延伸并从所述接触表面的外端突起；以及倾斜突起部，从所述主体的内表面朝向另一侧延伸并沿朝向所述轮毂部的方向倾斜突起。9.根据权利要求8所述的轮单元，其特征在于，所述多个单元块中的每一个进一步包括形成在所述结合部和所述主体的外表面之间的凹槽部，其中，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转时，在一个单元块的所述主体的接触表面上粘附有相邻的另一个单元块的所述结合部的状态下，一个单元块的所述主体的端部插
入相邻的另一个单元块的所述凹槽部中。10.根据权利要求8所述的轮单元，其特征在于，所述旋转部包括设置在所述主体的接触表面处的旋转块和从所述旋转块朝向径向内侧突起的突起部，其中，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，所述相邻单元块中的每一个的结合部的中心点之间的距离增加，并且，其中一个单元块的所述旋转部的突起部的移动被另一个单元块的所述主体的倾斜突起部限制。11.根据权利要求5所述的轮单元，其特征在于，所述多个单元块中的每一个包括：主体，形成弧形外表面；以及连接部，从所述主体延伸并形成插入空间，相邻单元块的所述主体插入到所述插入空间中。12.根据权利要求11所述的轮单元，其特征在于，所述连接部包括：第一连接表面，从所述主体的一侧延伸；第二连接表面，从所述主体的另一侧延伸并与所述第一连接表面形成所述插入空间；以及接触表面，连接所述第一连接表面与所述第二连接表面，并且具有凹陷的弧形表面以与相邻单元块的所述主体的外表面接触。13.根据权利要求12所述的轮单元，其特征在于，所述多个单元块中的每一个进一步包括凹槽部，所述凹槽部凹设在所述主体与所述连接部的第二连接表面之间，其中，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转时，在一个单元块的所述连接部的接触表面粘附有相邻的另一个单元块的所述主体的状态下，一个单元块的所述连接部的第二连接表面插入相邻的另一个单元块的所述凹槽部中。14.根据权利要求12所述的轮单元，其特征在于，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，一个单元块的所述主体与相邻的另一个单元块的所述结合部的接触表面间隔开并旋转，因此所述相邻的单元块中的每一个的主体的中心点之间的距离增加。15.根据权利要求5所述的轮单元，进一步包括：弹性线，由形成在所述多个单元块中的每一个的侧表面上的固定部固定和延伸，并被构造为在所述多个单元块之间施加粘附力。16.根据权利要求3所述的轮单元，其特征在于，当彼此相邻的单元块径向向外相对旋转并且彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，解除所述彼此相邻的单元块的彼此粘附状态，并且增加所述相邻的单元块之间的距离。17.根据权利要求16所述的轮单元，其特征在于，所述多个单元块中的每一个包括：主体，具有突出的前表面部以及与相邻单元块的所述前表面部结合的凹陷的后表面部；固定部，在所述主体的上部延伸；以及支撑部，在所述主体的下部突起。18.根据权利要求17所述的轮单元，其特征在于，所述支撑部包括：支撑框架，沿平行于所述主体的下部的方向延伸；以及支撑突起，沿垂直于所述支撑框架的方向突起。19.根据权利要求18所述的轮单元，其特征在于，彼此相邻的单元块中的一个单元块的
所述支撑突起形成为从所述支撑框架的中心突起的第一支撑突起，并且另一个单元块的所述支撑突起形成为从所述支撑框架的两侧突起的一对第二支撑突起以形成插入所述第一支撑突起的插入空间。20.根据权利要求18所述的轮单元，其特征在于，当所述轮单元翻越所述障碍物时，在所述多个单元块中与所述障碍物接触的彼此相邻的单元块径向向外相对旋转，使得所述支撑突起与所述障碍物接触并且所述主体彼此间隔开。21.根据权利要求17所述的轮单元，其特征在于，所述固定部包括接触表面和端部，所述接触表面被构造成沿着相邻单元块的所述主体的上表面滑动，所述端部形成在所述接触表面的端部，其中，所述主体的上表面和所述固定部形成台阶部，其中，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，其中一个单元块的所述固定部的端部的移动被相邻的另一个单元块的所述台阶部限制。22.根据权利要求17所述的轮单元，其特征在于，所述多个单元块中的每一个进一步包括：凹槽部，以预定长度形成在所述主体的前表面部；以及突起部，从所述主体的后表面部突起，其中，当彼此相邻的单元块径向向内相对旋转时，其中一个单元块的所述突起部的移动被相邻的另一个单元块的所述凹槽部限制。23.根据权利要求1所述的轮单元，其特征在于，所述轮毂部包括沿轴向彼此间隔开的第一轮毂单元和第二轮毂单元，所述支撑体包括连接在所述多个单元块与所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元的多条线，当所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离被调节时，由所述多条线施加的张力被调节。24.根据权利要求23所述的轮单元，其特征在于，进一步包括：旋转驱动部，被构造为提供旋转力；旋转单元，连接到所述旋转驱动部并旋转；张力控制部，被构造为提供沿所述轴向的滑动力；以及距离改变单元，被构造为向所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元中的至少一个提供所述滑动力，以调节而所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离，其中，所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元位于所述旋转单元的外表面上并且一体地旋转。25.根据权利要求24所述的轮单元，其特征在于，所述第一轮毂单元包括：第一轮毂部，设置在所述旋转单元的外表面上；以及第一固定部，沿着所述第一轮毂部的一侧圆周表面形成，并且使所述多条线固定到所述第一固定部，所述第二轮毂单元包括：第二轮毂部，设置在所述旋转单元的外表面上；以及第二固定部，沿着所述第二轮毂部的另一侧圆周表面形成，并且使所述多条线固定到
所述第二固定部。26.根据权利要求25所述的轮单元，其特征在于，所述多条线中的每一条从所述多个单元块中的一个单元块延伸，穿过所述第一固定部和所述第二固定部，然后再次延伸到所述多个单元块中的一个单元块。27.根据权利要求24所述的轮单元，其特征在于，所述旋转单元包括：中心框架，与所述旋转驱动部连接并旋转；主旋转部，固定在所述中心框架的外侧；以及台阶框架，从所述主旋转部的外表面突起，并与所述主旋转部形成台阶部。28.根据权利要求27所述的轮单元，其特征在于，所述距离改变单元向所述第一轮毂单元提供所述滑动力，并且所述第一轮毂单元在所述主旋转部上沿所述轴向滑动，所述第二轮毂单元的位置由所述台阶框架固定。29.根据权利要求24所述的轮单元，其特征在于，所述距离改变单元包括：距离改变框架，被构造为通过所述张力控制部接收所述滑动力；以及至少一个延伸杆，从所述距离改变框架沿所述轴向延伸，并连接到所述第一轮毂单元或所述第二轮毂单元。30.根据权利要求29所述的轮单元，其特征在于，所述至少一个延伸杆延伸穿过所述第二轮毂单元，并且所述至少一个延伸杆的端部固定于所述第一轮毂单元，其中，所述距离改变框架、所述至少一个延伸杆和所述第一轮毂单元通过所述滑动力沿所述轴向滑动。31.根据权利要求29所述的轮单元，进一步包括：距离保持单元，设置在所述张力控制部和所述距离改变单元之间，以保持所述旋转驱动部和所述旋转单元之间的距离。32.根据权利要求31所述的轮单元，其特征在于，所述距离保持单元包括：传递框架，通过接收来自所述张力控制部的所述滑动力而滑动；以及连接框架，与所述传递框架隔开预定间隔而固定，并且连接到所述距离改变框架。33.根据权利要求32所述的轮单元，其特征在于，所述距离改变单元进一步包括设置在所述连接框架和所述距离改变框架之间的旋转轴承，其中，由于所述旋转轴承，所述距离改变框架相对于所述连接框架相对旋转。34.根据权利要求33所述的轮单元，其特征在于，所述旋转轴承在沿所述距离改变框架的内表面形成的内凹槽上旋转，并且所述距离改变框架与所述连接框架一体地沿所述轴向移动。35.根据权利要求32所述的轮单元，其特征在于，所述张力控制部包括：张力控制电机，被构造成产生旋转力或直线驱动力；减速部，被构造成使从所述张力控制电机产生的驱动力减速并增加旋转扭矩；以及滑动杆，连接到所述传递框架，并被构造成将增加的旋转扭矩转换为沿所述轴向的滑动传送力，以向所述传递框架提供所述滑动传送力。36.根据权利要求35所述的轮单元，其特征在于，所述张力控制部进一步包括：固定架，从所述减速部径向向外延伸以连接到所述旋转驱动部；以及至少一个滑动销，固定到所述固定架并沿所述轴向朝向所述传递框架延伸。
37.根据权利要求23所述的轮单元，其特征在于，当所述轮单元通过平坦地面时，所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离增加并且所述多条线所施加的张力增加，当所述轮单元翻越障碍物时，所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离减小并且所述多条线所施加的张力减小。38.根据权利要求37所述的轮单元，其特征在于，进一步包括：控制器，被构造为控制所述多条线所施加的张力，其中，当所述障碍物出现在所述轮单元的前方时，所述控制器减小所述第一轮毂单元和所述第二轮毂单元之间的距离，以减小所述多条线所施加的张力。

技术总结
本发明涉及一种用于翻越障碍物的轮单元，该轮单元通过利用水滴通过表面张力保持其形状的原理，在水平地面上行驶时，保持车轮的形状变化最小；当障碍物撞击车轮的侧表面时，改变车轮的结构，以轻松翻越障碍物；特别是在翻越障碍物的情况下，通过相邻单元块之间的相对旋转和移动，可以有效翻越障碍物，并在翻越障碍物后立即恢复。碍物后立即恢复。碍物后立即恢复。


技术研发人员：宋晟赫 朴灿勋 金炳寅 朴正爱 朴东日 朴钟宇 金晖洙 徐玄旭 李在溁 徐勇信 郑玹沐
受保护的技术使用者：韩国机械研究院
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2023/9/9