KR100526775B1 - 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템 - Google Patents

표면흡착이동로봇의 추락방지시스템 Download PDF

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KR100526775B1
KR100526775B1 KR10-2004-0006750A KR20040006750A KR100526775B1 KR 100526775 B1 KR100526775 B1 KR 100526775B1 KR 20040006750 A KR20040006750 A KR 20040006750A KR 100526775 B1 KR100526775 B1 KR 100526775B1
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Abstract

본 발명은 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체벽면에 부착되어 작업을 하는 표면흡착이동로봇(10)과, 선체상단의 도르래(20)와 연결되고 선체하단의 고정구(30)에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇(10)의 측면에 형성된 제1롤러(11)에 거치되는 제1와이어(40)와, 상기 선체상단의 도르래(20)와 연결되고 선체하단의 고정구(30)에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇(10)의 상단에 형성된 제2롤러(12)에 거치되는 제2와이어(50)와, 상기 제1와이어(40) 및 제2와이어(50)에 인가되는 인장력을 일정하게 유지시키는 모터부(60)와, 상기 모터부(60)를 제어하는 제어기(70)를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하며, 본 발명의 표면흡착이동로봇이 제어부 및 모터부와 연결된 제1,2와이어로 지지되어 선체벽면에 부착된 채로 상하방향으로 작업을 할 수 있어 작업도중 상기 표면흡착이동로봇이 추락하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

표면흡착이동로봇의 추락방지시스템{Falling prevention system of surface adsorbed moving robot}
본 발명은 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템에 관한 것으로서, 특히 제1와이어와 제2와이어 및 모터부와 제어부로 구성되어 선체의 벽면에서 작업을 수행하는 표면흡착이동로봇의 추락방지를 위한 시스템에 관한 것이다.
기존의 대부분의 추락방지시스템은 호이스트나 곤돌라크레인의 끝단에 부착하여 이송하고자하는 물체에 와이어를 걸고 수직 또는 수평방향으로 이동시키는 구조로 이루어져있다.
표면흡착이동로봇은 벽면에 흡착할 수 있도록 감압공간(진공패드)가 부착되어있다. 즉, 감압공간내 유체(에어)를 강제로 외부로 방출함으로서 로봇을 벽면에 부착시키고 벽면과 로봇의 휠과의 마찰력을 이용하여 이동하는 메카니즘으로 구성되어있다.
종래의 벽면에 흡입부착 하여 이동하는 장치들을 살펴보면, 출원인이 우라까미 후까시이고 출원번호가 10-1988-0003774호, 10-2002-7009991호, 10-1994-0704883호 등이 존재하고 있음을 알 수 있다.
하지만 선체의 용접부위등의 장애물을 통과할 경우 외부의 유체가 표면흡착이동로봇의 감압공간(진공패드)의 내부로 유입되어 로봇이 벽면에 흡착하지 못하고 추락하게 되며 이를 위하여 장애물 극복시의 패드부의 디자인이 매우 중요한 설계요소로 작용하게 된다. 또한 로봇의 구동은 벽면과 휠과의 마찰력을 이용하기 때문에 외부의 유체가 조금이라도 감압공간(진공패드)내로 유입되면 로봇의 벽면방향으로의 흡착력이 감소되고 따라서 휠에 인가되는 벽면방향 수직력이 감소하게 됨으로서 로봇의 구동력이 감소하여 고중량의 물체를 극복하며 구동하는데 어려움이 있다. 본 연구에서 적용하는 표면흡착이동로봇(10)의 경우, 지상에 위치한 감압생성장치와 로봇을 연결하는 감압호스로 연결되어있으므로 표면흡착이동로봇(10)이 선체상부(35m)로 이동할 경우 호스의 중량이 커야한다.(160kg 이상, 로봇의 무게 30kg)
이러한 표면흡착이동로봇의 특성 때문에 기존의 윈치시스템의 경우 벽면방향으로 로봇을 밀착시키지 못할 뿐만 아니라 고소위치에서 고중량의 로봇을 지지하기 위해서는 Weigt balance의 중량 및 윈치구동모터의 용량 및 중량이 증가된다. 또한, 로봇의 이동과 동시에 윈치의 이동이 동시에 이루어져야 하지만(동기화) 로봇의 휠과 벽면사이의 슬립현상과 같이 예측불가능한 문제가 발생하였을 경우 윈치의 이동거리와 로봇의 이동거리에 차이가 발생함으로서 로봇을 벽면에서 강제로 분리하는 힘으로 작용할 수 있다. 따라서 추가적으로 표면흡착이동로봇과의 동기화 장치가 필요하게 되며 윈치와이어의 장력을 일정하게 유지시키기 위한 장력유지장치들이 필수적으로 부착되어야한다. 이러한 장치들은 추가적으로 윈치의 무게를 상승시켜 작업자의 수동으로 윈치시스템의 이동을 어렵게하며 이러한 무게의 증가는 현장작업자의 근골격계 질환을 유발시키는 인자로서 작용한다.
상기 기술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 모터부와 연결되어 있는 제1와이어 및 제2와이어를 표면흡착이동로봇에 연결하여 상기 모터부에 연결된 제어부의 조작으로 제1,2와이어에 인장력을 일정하게 유지함으로써 표면흡착이동로봇이 작업중에 추락하는 것을 방지할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 목적이다.
상기 기술한 목적을 달성하기 위하여, 선체벽면에 부착되어 작업을 하는 표면흡착이동로봇과, 선체상단의 도르래와 연결되고 선체하단의 고정구에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇의 측면에 형성된 제1롤러에 거치되는 제1와이어와, 상기 선체상단의 도르래와 연결되고 선체하단의 고정구에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇의 상단에 형성된 제2롤러에 거치되는 제2와이어와, 상기 제1와이어 및 제2와이어에 인가되는 인장력을 일정하게 유지시키는 모터부와, 상기 모터부를 제어하는 제어기를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템을 제공하고자 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선 첨부된 도면을 살펴보면, 도 1은 본 발명의 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템의 전체구조도이다.
본 발명의 전체적인 구성은 상기 도1에 도시된 바와 같이, 선체벽면에 부착되어 작업을 하는 표면흡착이동로봇(10)과, 선체상단의 도르래(20)와 연결되고 선체하단의 고정구(30)에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇(10)의 상단부 측면에 형성된 제1롤러(11)에 거치되는 제1와이어(40)와, 상기 선체상단의 도르래(20)와 연결되고 선체하단의 고정구(30)에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇(10)의 상단에 형성된 제2롤러(12)에 거치되는 제2와이어와, 상기 제1와이어(40) 및 제2와이어(50)에 인장력을 일정하게 유지하는 모터부(60)와, 상기 모터부(60)를 제어하는 제어기(70)를 포함하여서 구성되게 된다.
즉, 본 발명은 제어부(70)와 케이블로 연결된 모터부(60)에 연결되며 상부는 도르래(20)에 거치되고 하부로는 표면흡착이동로봇(10)의 상단부 측면에 부착되어 있는 제1롤러(11)에 거치되고 선체벽면(100)의 하단부에 부착되어 있는 고정구(30)에 고정되는 제1와이어(40)와, 상부가 도르래(20)에 거치되고 하부로는 표면흡착이동로봇(10)의 상단에 부착되어 있는 제2롤러(12)에 거치되고 선체벽면(100)의 하단부에 부착되어 있는 고정구(30)에 고정되는 제2와이어(50)를 주요구성으로 하게 되는 것이다.
그리고 상기 제2와이어(50)는 단지 표면흡착이동로봇(10)의 상단에 부착되어 있는 제2롤러(12)에 거치되고 상기 표면흡착이동로봇(10)을 선체벽면(100)에 밀착시켜주는 기능을 하게 되며, 상기 표면흡착이동로봇(10)의 상단에 부착되어 있는 제1롤러(11) 및 제2롤러(12)에 거치되고 전후방에 고정연결된 제1와이어(40) 및 제 2와이어(50)는 제어부(70)의 조작에 따라 모터부(60)를 구동시켜 상기 제1와이어(40)와, 2와이어(50)에 인장력을 일정하게 유지시킴으로써 표면흡착이동로봇(10)의 추락을 방지하게 되는 것이다.
또한 상기 표면흡착이동로봇(10)은 흡착부(도면미도시)를 이용하여 선체벽면(100)에 부착된 상태로 작업을 하게 되며, 상하로 이동시에는 표면흡착이동로봇(10)의 자체구동력을 이용하여 이동한다.
그리고 상기 표면흡착이동로봇(10)이 자유낙하를 한다고 하여도 제1와이어(40) 및 제2와이어(50)에 인가되는 장력으로 인하여 로봇은 선체하부로 내려감에 따라 제1와이어(40) 및 제2와이어(50)는 순간적인 충격량을 받지않으며 서서히 추락속도를 늦추어가며 정지되는 방식이다.
한편, 표면흡착이동로봇(10)의 이동시 장애물로 인하여 패드내 외부유체(공기)가 유입되었을 경우 제1와이어(40) 및 제2와이어(50)에 장력을 일정하게 인가해줌으로서 상기 표면흡착이동로봇(10)이 선체벽면(100)의 방향으로 밀착이 가능하도록 하고, 선체벽면(100)과 표면흡착이동로봇(10)의 휠이 밀착되도록 선체벽면(100)방향으로 제2와이어(50)로 밀착력을 인가해줌으로서 로봇이 벽면에 수직한 방향으로 수직력을 증가시키고 로봇이 벽면과의 마찰력을 증가시켜 구동가능 하도록 한다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 제2와이어는 표면흡착이동로봇의 상단에 부착되어 있는 롤러에 거치되고 상기 표면흡착이동로봇을 선체벽면에 밀착시켜주는 기능을 하게 되고, 상기 표면흡착이동로봇의 전후방에 고정연결된 제1와이어 및 2 와이어는 제어부의 조작에 따라 모터부를 구동시켜 상기 제1와이어 및 제2 와이어에 인장력을 일정하게 유지시킴으로써 표면흡착이동로봇의 추락을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템의 전체구조도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 표면흡착이동로봇 11 : 제1롤러
12 : 제2롤러 20 : 도르래
30 : 고정구 40 : 제1와이어
50 : 제2와이어 60 : 모터부
70 : 제어부 100 : 선체벽면

Claims (1)

  1. 선체벽면에 부착되어 작업을 하는 표면흡착이동로봇(10)과, 선체상단의 도르래(20)와 연결되고 선체하단의 고정구(30)에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇(10)의 측면에 형성된 제1롤러(11)에 거치되는 제1와이어(40)와, 상기 선체상단의 도르래(20)와 연결되고 선체하단의 고정구(30)에 고정되며 상기 표면흡착이동로봇(10)의 상단에 형성된 제2롤러(12)에 거치되는 제2와이어(50)와, 상기 제1와이어(40) 및 제2와이어(50)에 인가되는 인장력을 일정하게 유지시키는 모터부(60)와, 상기 모터부(60)를 제어하는 제어기(70)를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템.
KR10-2004-0006750A 2004-02-02 2004-02-02 표면흡착이동로봇의 추락방지시스템 KR100526775B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101121614B1 (ko) 2008-12-30 2012-02-28 주식회사 한진중공업 블라스팅 장치 및 그 내부압 조절 방법

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