KR100467792B1 - 배관 내부 검사용 이동 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 배관의 내부 검사용 이동 로봇에 관한 것으로, 몸체와; 동력을 발생하는 구동모터와, 이동 경로를 따라 회전운동을 하는 주바퀴와, 구동모터의 동력을 주바퀴로 전달하는 동력전달장치를 가지며, 몸체를 사이에 두고 몸체의 축선에 대해 소정의 각도를 이루며 상호 배치되는 복수의 구동부와; 몸체와 각 구동부 사이에 마련되어 몸체와 각 구동부를 연결하는 복수의 링크부를 포함하고; 몸체가 곡선관로를 따라 이동할 때 복수의 구동부는 주바퀴가 상호 상이한 속도로 회전운동하도록 작동하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 별도의 조향장치 없이 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로와 배관의 단면이 변하는 관로에서 용이하게 이동할 수 있다.

Description

배관 내부 검사용 이동 로봇{ROBOT FOR INTERNAL INSPECTION OF PIPE}

본 발명은, 배관 내부 검사용 이동 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 별도의 조향장치 없이 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로와 배관의 단면이 변하는 관로에서 용이하게 이동할 수 있는 배관 내부 검사용 이동 로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 지중 및 지상에 설치되는 도시가스관, 상하수관, 석유화학 플랜트관, 열병합 발전소의 증기관 등은 생활에 밀접한 관련을 가지며 널리 사용되고 있는 것으로서, 특히 가연성 가스와 같은 위험한 물질이 내부를 유동하는 배관 등에 있어서는, 이들의 파손에 의한 재해에 의해 수많은 인명 및 재산의 손실과 자연환경의 파괴를 야기할 수도 있다.

따라서, 배관설비는 설계, 시공, 운전 뿐만 아니라 시간의 경과와 환경의 변화에 따른 배관 내부의 상태 및 배관의 균열 등을 수시로 검사 및 진단하여 설비의안전성을 확보하여야 한다.

이에, 배관이라고 하는 특이하고 제한된 3차원 공간에서 주행하며 배관의 내부를 검사할 수 있는 이동 로봇을 개발하기에 이르렀다.

배관의 내부 검사용 이동 로봇은 이동 로봇의 이동 방법에 따라 보행형, 바퀴형, 무한궤도형, 신축형 등으로 분류된다.

이 중, 직관에서는 매우 효율적인 이동을 보여주며 주행시 많은 에너지를 필요로 하지 않는 바퀴형 이동 로봇이 널리 사용되고 있다.

이러한 바퀴형의 배관 내부 검사용 이동 로봇은 대표적으로 대한민국 특허 공개번호 제2000-0073460호에 개시되어 있다.

종래의 배관 내부 검사용 이동 로봇은 하나의 구동모터를 몸체로 하고, 한쌍의 몸체가 조향장치인 이중능동 유니버설조인트로 연결되어 있다. 그리고, 각 구동모터의 둘레에는 배관의 이동경로를 따라 이동하는 복수의 바퀴가 장착되어 있으며, 구동모터와 각 바퀴는 동력전달장치로 연결되어 있다. 이러한 이동 로봇은 조향장치에 의해 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로를 이동할 수 있으며, 또한 배관의 단면이 변화하는 배관 내에서도 원활하게 이동할 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 배관의 내부 검사용 이동 로봇은, 곡선관로를 원활하게 이동할 수 있도록 별도의 조향장치가 필요하게 되어 기계적 구성요소가 많아 이동 로봇의 구조가 복잡해지는 문제가 있어, 이동 로봇의 구조를 단순화하면서 별도의 조향장치 없이 곡선관로를 원활하게 이동할 수 있는 이동 로봇을 개발하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 별도의 조향장치 없이 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로와 배관의 단면이 변하는 관로에서 용이하게 이동할 수 있는 배관 내부 검사용 이동 로봇을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배관의 내부 검사용 이동 로봇의 사시도이고,

도 2는 도 1의 정면도이며,

도 3은 도 1의 몸체와 일측 링크부의 사시도이고,

도 4는 도 1의 몸체와 일측 링크부의 배면사시도이며,

도 5는 도 1의 일측 구동부의 사시도이고,

도 6은 도 5의 요부 파단사시도이며,

도 7은 도 5의 분해사시도이고,

도 8은 도 1의 카메라 장치의 사시도이며,

도 9는 본 발명에 따른 배관의 내부 검사용 이동 로봇의 티이관 내에서의 이동상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 이동 로봇 11 : 몸체

13 : 본체 15 : 돌출단

21 : 스톱퍼 23 : 슬라이딩링

29 : 스프링 33 : 링크부

35 : 연동링크 39 : 지지링크

43 : 구동부 45 : 구동모터

47 : 주바퀴 49 : 전륜

51 : 후륜 53 : 전륜보조휠

55 : 후륜보조휠 57 : 동력전달장치

81 : 카메라 장치 83 : CCD 카메라

91 : 카메라 휠 93 : 롤러

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 배관의 내부 검사용 이동 로봇에 있어서, 몸체와; 동력을 발생하는 구동모터와, 이동 경로를 따라 회전운동을 하는 주바퀴와, 상기 구동모터의 동력을 상기 주바퀴로 전달하는 동력전달장치를 가지며, 상기 몸체를 사이에 두고 상기 몸체의 축선에 대해 소정의 각도를 이루며 상호 배치되는 복수의 구동부와; 상기 몸체와 상기 각 구동부 사이에 마련되어 상기 몸체와 상기 각 구동부를 연결하는 복수의 링크부를 포함하고; 상기 몸체가 곡선관로를 따라 이동할 때 상기 복수의 구동부는 상기 주바퀴가 상호 상이한 속도로 회전운동하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇을 제공한다.

여기서, 상기 각 구동부는 상기 몸체의 축선에 대해 방사상으로 120도 등간격으로 배치하여, 상기 몸체가 직선관로를 따라 이동할 때 상기 몸체의 중심이 직선관로의 단면 중심과 일치하게 되어 상기 몸체는 안정적으로 이동하게 되며, 또한 상기 몸체가 곡선관로를 따라 이동할 때 상기 구동부의 주바퀴가 곡선관로의 내주면에 밀착 접촉하며 상기 몸체는 곡선관로를 따라 원활하게 이동할 수 있게 된다.

그리고, 상기 구동부의 주바퀴는 전륜 및 후륜을 가지며, 상기 전륜 및 후륜은 동일 평면상에 소정 이격 배치되며, 상기 구동부는, 상기 구동모터를 사이에 두고 상기 전륜 및 후륜에 대향 배치되는 전륜보조휠 및 후륜보조휠을 더 포함함으로써, 상기 몸체가 분기관의 곡선관로를 따라 이동할 때 순간적으로 상기 각 구동부의 주바퀴가 분기관의 곡선관로의 내주면에 접하지 않는 경우, 각 구동부의 전륜보조휠 및 후륜보조휠이 분기관의 곡선관로의 내주면에 부분적으로 접하면서 부가적인 추진력을 발생함으로써, 상기 몸체가 안정적으로 곡선관로를 따라 이동하면서 직선관로로 진입할 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체의 일단부에 마련되어 배관의 내부 상태를 촬영하는 카메라 장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 카메라 장치는, CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라의 전방에 마련되는 카메라 휠을 포함하고, 상기 카메라 휠에는 그 외주면을 따라 자전하는 복수의 롤러를 마련함으로써, 상기 몸체가 분기관의 곡선관로를 따라 이동할 때, 상기 몸체의 선단부에 마련된 상기 복수의 롤러에 의해 상기 몸체가 분기관의 곡선관로의 내주면에 부딪쳐 이동이 저지되는 것이 방지되어 상기 몸체는 분기관의 곡선관로를 따라 원활하게 이동하면서 직선관로로 진입할 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체는, 원통형상의 본체와; 상기 본체의 양단부에 상호 대향하게 외주면으로부터 돌출된 한쌍의 돌출단과; 상기 각 돌출단 사이의 대략 중앙영역에 마련되며 상기 본체의 외주면으로부터 돌출된 스톱퍼와; 상기 각 돌출단과 상기 스톱퍼 사이에 마련되어 상기 본체의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하는 한쌍의 슬라이딩링과; 상기 각 슬라이딩링과 상기 스톱퍼 사이에 마련되어 상기 각 슬라이딩링을 탄성부세하는 한쌍의 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 링크부는, 일단이 상기 구동부의 일측에 연결되고, 타단이 상기 몸체의 슬라이딩링에 연결되어 상기 몸체의 축선에 대해 가로방향으로 승강 및 하강하는 한쌍의 연동링크와, 일단이 상기 몸체의 각 돌출단에 연결되고, 타단이 상기 각 연동링크에 연결되어 선회운동하는 한쌍의 지지링크를 포함함으로써, 상기 연동링크에 연결되는 상기 전륜차축 및 후륜차축은 몸체의 스프링의 탄성력에 의해 몸체의 가로방향으로 각각 승하강하게 된다. 그리고, 상기 전륜차축 및 후륜차축에 연결되는 전륜 및 후륜이 독립적으로 승하강하게 되어 상기 각 구동부의 전륜 및 후륜이 동시에 배관의 내주면에 밀착 접촉하게 된다. 따라서, 배관의 내경이 변화되는 영역에서도 상기 각 구동부의 전륜 및 후륜이 배관의 내주면에 밀착 접촉하게 되고, 수직으로 설치되는 배관에서도 자체의 자중을 견디고 올라갈 수 있는 견인력과 미끄러짐을 극복할 수 있도록 배관의 내주면에 밀착 접촉할 수 있으므로, 상기 몸체는 수평 및 수직으로 설치되는 배관 내에서 용이하게 이동할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 설명에 앞서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 배관의 내부 검사용 이동 로봇(1)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체(11)와, 몸체(11)의 외측에 몸체(11)의 축선에 대해 방사상으로 대략 120도 등간격으로 배치되는 복수의 구동부(43)와, 몸체(11)와 각 구동부(43) 사이에 마련되어 몸체(11)와 각 구동부(43)를 연결하는 복수의 링크부(33)를 포함한다. 그리고, 이동 로봇(1)은 몸체(11)의 일단부에 마련되어 배관의 내부 상태를 촬영하는 카메라 장치(81)를 더 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(11)는, 내주면에 카메라용 케이블 및 구동 모터용 케이블이 통과하는 원통형상의 본체(13)와, 본체(13)의 양단부에 상호 대향하게 외주면으로부터 돌출된 한쌍의 돌출단(15)과, 각 돌출단(15) 사이의 대략 중앙영역에 마련되며 본체(13)의 외주면으로부터 돌출된 스톱퍼(21)를 포함한다. 그리고, 각 돌출단(15)과 스톱퍼(21) 사이에는 본체(13)의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하는 한쌍의 슬라이딩링(23)이 마련되어 있으며, 각 슬라이딩링(23)과 스톱퍼(21) 사이에는 각 슬라이딩링(23)을 탄성부세하는 한쌍의 스프링(29)이 마련되어 있다. 또한, 본체(13)의 일단부에는 카메라 장치(81)가 연결되는 카메라 결합부(31)가 마련되어 있다. 여기서, 각 돌출단(15)에는 후술할 링크부(33)의 지지링크(39)가 연결되는 제1연결부(17)가 마련되어 있으며, 제1연결부(17)는 본체(13)의 축선에 대해 방사상으로 대략 120도 등간격으로 배치된다. 또한, 각 슬라이딩링(23)에는 후술할 링크부(33)의 연동링크(35) 및 보조 연동링크(41)가 연결되는 제2연결부(25)가 마련되어 있으며, 제2연결부(25) 역시 본체(13)의 축선에 대해 방사상으로 대략 120도 등간격으로 배치된다.

링크부(33)는, 일단이 후술할 구동부(43)의 전륜차축(71) 또는 후륜차축(73)에 연결되고 타단이 몸체의 각 슬라이딩링(23)의 제2연결부(25)에 제2연결핀(27)으로 연결되어 몸체(11)의 축선에 대해 승강 및 하강하는 한쌍의 연동링크(35)와, 일단이 몸체(11)의 각 돌출단(15)의 제1연결부(17)에 제1연결핀(19)으로 연결되고 타단이 각 연동링크(35)에 제3연결핀(37)으로 연결되어 선회운동하는 한쌍의 지지링크(39)를 포함한다. 또한, 링크부(33)는, 각 연동링크(35)와 대향 배치되어, 각 연동링크(35)와 함께 일단이 전륜차축(71) 또는 후륜차축(73)에 연결되고 타단이 슬라이딩링(23)의 제2연결부(25)에 제2연결핀(27)으로 연결되는 'L'자 형상을 가지는 한쌍의 보조연동링크(41)를 더 포함한다. 각 연동링크(35) 및 보조연동링크(41)와 각 지지링크(39)는 몸체(11)의 스톱퍼(21)를 사이에 두고 상호 대칭되는 구조를 가진다. 그리고, 이러한 링크부(33)는 몸체(11)의 축선에 대해 방사상으로 대략 120도 등간격으로 배치된다. 이로써, 후술할 전륜(49) 및 후륜(51)이 연결되는 전륜차축(71) 및 후륜차축(73)은 몸체(11)의 스프링(29)의 탄성력에 의해 몸체(11)의 축선에 대해 가로방향으로 각각 승하강하게 된다. 그리고, 각 구동부(43)의 전륜(49) 및 후륜(51)이 동시에 배관의 내주면에 밀착 접촉하게 된다. 따라서, 배관의 내경이 변화되는 영역에서도 각 구동부(43)의 전륜(49) 및 후륜(51)이 배관의 내주면에 밀착 접촉하게 되고, 수직으로 설치되는 배관에서도 자체의 자중을 견디고 올라갈 수 있는 견인력과 미끄러짐을 극복할 수 있도록 배관의 내주면에 밀착 접촉할 수 있으므로, 몸체(11)는 수평 및 수직으로 설치되는 배관 내에서 용이하게 이동할 수 있게 된다.

한편, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 이동 로봇의 일측 구동부에 대한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 구동부(43)는, 동력을 발생하며 제어부(미도시)에 의해 속도가 제어되는 구동모터(45)와, 이동 경로를 따라 회전운동을 하는 주바퀴(47)와, 구동모터(45)의 동력을 주바퀴(47)로 전달하는 동력전달장치(57)를 가진다. 그리고, 구동부(43)는 구동모터(45)를 사이에 두고 주바퀴(47)에 대향 배치되어 주바퀴(47)의 회전운동을 보조하는 한쌍의 보조휠을 더 포함한다.

주바퀴(47)는 후술할 전륜차축(71)에 연결되는 전륜(49)과, 후술할 후륜차축(73)에 연결되는 후륜(51)을 가지며, 전륜(49) 및 후륜(51)은 동일 평면상에 소정 이격 배치된다.

또한, 한쌍의 보조휠은 각각 전륜(49) 및 후륜(51)에 대향 배치되어, 전륜차축(71)에 연결되는 전륜보조휠(53)과, 후륜차축(73)에 연결되는 후륜보조휠(55)을 가지며, 전륜보조휠(53) 및 후륜보조휠(55)은 동일 평면상에 마련된다. 이로써, 몸체(11)가 분기관의 곡선관로를 따라 이동할 때 순간적으로 각 구동부(43)의 주바퀴(47)가 분기관의 곡선관로의 내주면에 접하지 않는 경우, 각 구동부(43)의 보조휠(53,55)이 분기관의 곡선관로의 내주면에 부분적으로 접하면서 부가적인 추진력을 발생함으로써, 몸체가 안정적으로 곡선관로를 따라 이동하면서 직선관로로 진입하게 된다.

동력전달장치(57)는, 구동모터(45)의 축에 결합되는 구동피니언(59)과, 구동피니언(59)에 맞물려 회전하는 피동기어(61)와, 피동기어(61)와 동축상에 마련되는 전륜워엄기어(63) 및 후륜워엄기어(65)와, 각 워엄기어(63,65)에 맞물려 회전하는 전륜워엄휠(67) 및 후륜워엄휠(69)과, 각 워엄휠(67,69)을 연결하며 주바퀴(47) 및 보조휠(53,55)에 동력을 전달하며 소정 이격 배치되는 전륜차축(71) 및 후륜차축(73)을 가진다. 그리고, 동력전달장치(57)는 각 차축선에 대해 가로방향으로 배치되어 전륜차축(71) 및 후륜차축(73)에 구동모터(45)의 동력을 전달하는전동축(75)을 가진다. 피동기어(61)는 도시하지 않은 키이에 의해 전동축(75)에 결합되어 구동모터(45)의 동력을 전동축(75)에 전달하게 된다. 전동축(75)의 양단부에는 피동기어(61)를 사이에 두고 전륜차축(71)에 동력을 전달하는 전륜워엄기어(63) 및 후륜차축(73)에 동력을 전달하는 후륜워엄기어(65)가 마련되어 있다. 각 워엄기어(63,65)와 맞물려 회전하는 전륜워엄휠(67) 및 후륜워엄휠(69)은 각각 전륜차축(71) 및 후륜차축(73)에 연결되어 각 워엄기어(63,65)로부터의 동력을 각 차축(71,73)에 전달하게 된다. 전륜차축(71)에는 전륜워엄휠(67)을 사이에 두고 일단부에는 전륜(49)이 연결되고, 타단부에는 전륜보조휠(53)이 연결되어 있다. 마찬가지로, 후륜차축(73)에는 후륜워엄휠(69)을 사이에 두고 일단부에는 후륜(51)이 연결되고, 타단부에는 후륜보조휠(55)이 연결되어 있다. 이로써, 각 차축(71,73)의 주바퀴(47) 및 보조휠(53,55)은 구동피니언(59) 및 피동기어(61)와 워엄기어(63,65) 및 워엄휠(67,69)을 거쳐 소정의 감속비로 감속된 회전수로 회전을 하게 된다. 여기서, 구동피니언(59) 및 피동기어(61)와 각 워엄기어(63,65) 및 워엄휠(67,69)은 케이스(70)에 의해 밀폐된다. 그리고, 전륜차축(71) 및 후륜차축(73)과 전동축(75)은 도시되어 있지 않지만 베어링에 의해 회전지지된다.

또한, 전륜보조휠(53)과 후륜보조휠(55) 사이에는 몸체(11)가 분기관의 일측 곡면을 따라 이동할 때 몸체(11)가 분기관의 곡면에 부딪치는 것을 방지하는 아이들휠(77)이 마련된다. 아이들휠(77)은 지지블록(79)에 의해 구동모터(45) 외측에 설치되고, 아이들휠(77)은 지지블록(79)에 회동이 가능하도록 연결핀(78)으로 결합된다. 따라서, 아이들휠(77)에는 구동모터(45)의 동력이 전달되지 않으며 자전을 한다.

그리고, 이러한 구동부(43)는 몸체(11)의 축선에 대해 방사상으로 대략 120도 등간격으로 배치되며, 각 구동부(43)는 제어부에 의해 각 구동부(43)의 주바퀴(47)가 상호 상이한 속도로 회전운동하도록 제어되므로, 별도의 조향장치 없이 각 구동부(43)의 주바퀴(47)의 회전속도를 조절하여 몸체(11)의 회전방향을 조절할 수 있게 되어 몸체(11)가 곡선관로를 따라 원활하게 이동할 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 로봇의 카메라 장치(81)는, 배관의 내부상태를 촬영하는 CCD 카메라(83)와, CCD 카메라(83)를 수용하는 카메라 본체(85)와, CCD 카메라(83)의 전방에 마련되어 몸체(11)의 이동을 보조하는 카메라 휠(91)을 포함한다.

카메라 본체(85)의 가장자리에는 조명용 복수의 라이트(87)가 마련되어 있다. 각 라이트(87)는 카메라 본체(85)의 축선에 대해 방사상으로 소정의 각도를 형성하며 배치되어 있다. 또한, 카메라 본체(85)는 카메라 휠(91)의 대향한 위치에 마련되어 몸체(11)의 카메라 결합부(31)에 연결되는 장착부(89)가 마련되어 있다.

카메라 휠(91)은 외주면이 부분적으로 절취되어 다각면을 형성하는 링형상을 가지며, 카메라 본체(85)의 일측면에 결합된다. 카메라 휠(91)의 다각면에는 별도의 구동장치 없이 자전하는 복수의 롤러(93)가 마련되어 있다. 이로써, 몸체(11)가 분기관의 곡선관로를 따라 이동할 때, 몸체(11)의 선단부에 마련된 복수의롤러(93)에 의해 몸체(11)가 분기관의 곡선관로의 내주면에 부딪쳐 이동이 저지되는 것이 방지되어 몸체(11)는 분기관의 곡선관로를 따라 원활하게 이동하면서 직선관로로 진입하게 된다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 배관의 내부 검사용 이동 로봇(1)은 제어부의 신호에 의해 배관의 내부를 따라 이동하며 배관의 상태를 검사하게 된다.

먼저, 이동 로봇(1)이 직선관로를 따라 이동을 하는 경우, 각 구동모터(45)는 제어부에 의해 동일한 속도로 회전하도록 제어되고, 몸체(11)의 스프링(29)의 탄성력에 의해 주바퀴(47)가 배관의 내주면에 밀착 접촉하면서 이동하고 이동 로봇(1)의 중심이 직선관로의 단면 중심과 일치하게 되어 이동 로봇(1)은 안정적으로 전진 및 후진 이동을 한다. 특히, 직선관로의 내경이 변화되더라도 각 구동부(43)의 주바퀴(47)가 몸체(11)의 스프링(29)의 탄성력에 의해 몸체(11)의 축선에 대해 가로방향으로 각각 승하강하게 되어, 각 구동부(43)의 주바퀴(47)가 동시에 배관의 내주면에 밀착 접촉하면서 이동 로봇(1)은 안정적으로 이동을 한다.

다음, 이동 로봇(1)이 곡선관로를 따라 이동하는 경우, 각 구동모터(45)는 제어부에 의해 상호 상이한 속도로 회전하도록 제어된다. 일예로서 곡선관로를 가지는 곡관은 곡관의 곡률중심에 대해 곡률반경이 상이하므로, 이동 로봇(1)이 곡관의 곡률 중심에 대해 어떠한 자세로 놓여 있는 가에 따라 각 구동부(43)의 주바퀴(47)의 접촉면이 달라지게 된다. 즉, 곡관의 곡률반경이 큰 외측 내주면에 접촉하고 있는 외측 주바퀴의 회전 이동거리가 곡관의 곡률반경이 작은 내측 내주면에 접촉하고 있는 내측 주바퀴의 회전 이동거리보다 상대적으로 크다. 따라서,외측 구동모터의 속도를 내측 구동모터의 속도보다 상대적으로 빠르게 하여 이동 로봇(1)을 곡관의 곡선관로를 따라 이동시킨다.

그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 이동 로봇이 곡선관로를 가지는 분기관의 일 예로서 티이관 내에서 이동하는 경우, 곡관의 경우와 마찬가지로 각 구동모터(45)는 제어부에 의해 상호 상이한 속도로 회전하도록 제어된다. 티이관(95)의 곡률중심에 대해 곡률반경이 큰 외측 내주면에 접촉하고 있는 주바퀴의 구동모터의 속도를 곡률반경이 작은 내측 내주면에 접촉하고 있는 주바퀴의 구동모터의 속도보다 상대적으로 빠르게 하여 이동 로봇(1)을 티이관(95)의 곡선관로를 따라 이동시킨다. 한편, 이동 로봇(1)이 티이관(95)의 곡선관로를 따라 이동할 때 순간적으로 각 구동부(43)의 주바퀴(47)가 티이관(95)의 곡선관로의 내면에 접하지 않는 경우, 각 구동부(43)의 보조휠(53,55)이 티이관(95)의 곡선관로의 내주면에 부분적으로 접하면서 부가적인 추진력을 발생하여, 이동 로봇(1)이 안정적으로 티이관(95)의 곡선관로를 따라 이동하면서 직선관로로 진입하게 된다. 또한, 티이관(95)의 곡선관로의 내주면에 접하는 구동부(43)의 아이들휠(77)에 의해 이동 로봇(1)의 몸체(11)가 티이관(95)의 내주면에 부딪치지 않게 된다. 그리고, 이동 로봇(1)이 티이관(95)의 곡선관로를 따라 이동할 때, 몸체(11)의 선단부에 마련된 카메라 휠(91)의 복수의 롤러(93)에 의해 이동 로봇(1)이 티이관(95)의 곡선관로의 내주면에 부딪쳐 이동이 저지되는 것이 방지되어 이동 로봇(1)은 티이관(95)의 곡선관로를 따라 원활하게 이동하면서 직선관로로 진입하게 된다.

이상과 같이, 몸체의 외측에 상호 동일 또는 상이한 속도로 회전하는 복수의구동부를 마련하고 몸체와 각 구동부를 링크부로 연결함으로써, 별도의 조향장치 없이 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로와 배관의 단면이 변하는 관로에서 용이하게 이동할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 별도의 조향장치 없이 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로와 배관의 단면이 변하는 관로에서 용이하게 이동할 수 있는 배관 내부 검사용 이동 로봇이 제공된다.

Claims (9)

1. 배관의 내부 검사용 이동 로봇에 있어서,

   몸체와;

   동력을 발생하는 구동모터와, 동일 평면상에 소정 이격 배치되는 전륜 및 후륜을 가지며 이동 경로를 따라 회전운동을 하는 주바퀴와, 상기 구동모터를 사이에 두고 상기 전륜 및 후륜에 대향 배치되는 전륜보조휠 및 후륜보조휠과, 상기 구동모터의 동력을 상기 주바퀴로 전달하는 동력전달장치를 가지며, 상기 몸체를 사이에 두고 상기 몸체의 축선에 대해 소정의 각도를 이루며 상호 배치되는 복수의 구동부와;

   상기 몸체와 상기 각 구동부 사이에 마련되어 상기 몸체와 상기 각 구동부를 연결하는 복수의 링크부를 포함하고;

   상기 몸체가 곡선관로를 따라 이동할 때 상기 복수의 구동부는 상기 주바퀴가 상호 상이한 속도로 회전운동하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 구동부는 상기 몸체의 축선에 대해 방사상으로 대략 120도 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.
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5. 제1항에 있어서,

   상기 몸체의 일단부에 마련되어 배관의 내부 상태를 촬영하는 카메라 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.
6. 제5항에 있어서, 상기 카메라 장치는,

   CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라의 전방에 마련되어 상기 몸체의 이동을 보조하는 카메라 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.
7. 제6항에 있어서,

   상기 카메라 휠에는 외주면을 따라 복수의 롤러가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.
8. 제1항에 있어서, 상기 몸체는,

   원통형상의 본체와;

   상기 본체의 양단부에 상호 대향하게 외주면으로부터 돌출된 한쌍의 돌출단과;

   상기 각 돌출단 사이의 대략 중앙영역에 마련되며 상기 본체의 외주면으로부터 돌출된 스톱퍼와;

   상기 각 돌출단과 상기 스톱퍼 사이에 마련되어 상기 본체의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하는 한쌍의 슬라이딩링과;

   상기 각 슬라이딩링과 상기 스톱퍼 사이에 마련되어 상기 각 슬라이딩링을 탄성부세하는 한쌍의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.
9. 제8항에 있어서, 상기 링크부는,

   일단이 상기 구동부의 일측에 연결되고, 타단이 상기 몸체의 슬라이딩링에 연결되어 상기 몸체의 축선에 대해 가로방향으로 승강 및 하강하는 한쌍의 연동링크와;

   일단이 상기 몸체의 각 돌출단에 연결되고, 타단이 상기 각 연동링크에 연결되어 선회운동하는 한쌍의 지지링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇.