KR100770655B1 - 화재 진압용 소방로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재가 난 현장에 투입되는 소방로봇에 관한 것으로, 로봇의 기기를 지지하고서 자체 이동할 수 있도록 주행 장비가 설치된 모바일 플랫폼과, 상기 모바일 플랫폼의 양쪽 가장자리에 설치되어 부드러운 주행을 하게 함과 더불어 장애물을 쉽게 통과할 수 있게 하는 무한궤도 구동장치, 상기 모바일 플랫폼의 상단에 설치되어 화재가 난 지점에 소방수를 분사하는 소방포, 화점을 탐색하고 시야를 확보하는 센서 유니트, 로봇의 전체 작동부를 제어하는 통합제어기, 불활성 냉매탱크를 내장하고 온도가 소정치 이상으로 상승하면 압축불활성 냉매를 공급하여 상기 작동부를 냉각시키는 냉각시스템 및, 화재 진압시 로봇본체의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위해 수막을 형성시키는 자유분무노즐을 구비하여 이루어진다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 소방로봇은 무한궤도를 사용하여 장애물에 방해를 받지 않고 고온의 화재현장에 투입할 수 있으면서, 원격 조정으로 화점을 탐색하여 진압하고, 자체 냉각 수단을 갖추고 있어 뜨거운 화재현장에서도 효과적으로 화재를 진압할 수 있는 것이다.

화재진압, 소방, 소방로봇, 로봇

Description

화재 진압용 소방로봇{A FIRE FIGHTING ROBOT}

도 1은 본 발명에 따른 소방로봇의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 소방로봇의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 소방로봇의 정면도,

도 4는 도면 3의 좌측면도,

도 5는 도면 3의 우측면도,

도 6은 본 발명에 따른 소방로봇에 장착되는 센서 유니트의 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 센서 유니트의 정면도,

도 8은 본 발명에 따른 센서 유니트의 측면도,

도 9는 본 발명에 따른 소방로봇에 장착된 냉각관의 배치상태도,

도 10은 본 발명에 따른 냉각시스템의 알고리즘을 나타낸 배관도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 - 모바일 플랫폼 3 - 무한궤도 주행 장치

5 - 본체 7 - 소방포

9 - 센서 유니트 11 - 통합제어기

13 - 냉각시스템 15 - 자유분무노즐

17 - 무한궤도 19 - 현가장치

21 - 상하 회전축 23 - 좌우 회전축

25 - CCD카메라 27 - 열영상 카메라

29 - 적외선 센서 31 - 열전대

33 - 전조등 35 - 레이저 거리 측정기

37 - 불활성 냉매탱크 39 - 불활성 냉매용 배관

41 - 개폐밸브

본 발명은 화재 진압용 소방로봇에 관한 것으로, 특히 화재현장에 투입되어 자체 주행하면서 화재현장을 식별 감지할 수 있고 냉각시스템을 갖추고서 고온에 견딜 수 있게 하여 화재 현장을 효과적으로 진압할 수 있게 한 화재 진압용 소방로봇에 관한 것이다.

화재가 난 곳에는 대개 뜨거운 화염과 연소가스 때문에 큰 피해를 입게 되는데, 특히 고온의 화염이 발생하고 폭발 위험이 있는 경우 등에는 소방관이 화재 현장에 투입되어도 효과적으로 화재 현장을 제압할 수 없을 뿐만 아니라, 화염이 심한 경우에는 화재 현장에 접근을 할 수 없는 경우도 있다.

특히 좁은 공간으로 이루어져 사람이 출입할 수 없는 곳에서는 사람이나 소방기구가 접근할 수 없어서 효과적으로 화재를 진압할 수 없다는 등의 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 화재 현장에 사람 대신에 투입할 수 있게 한 여러 가지 소방로봇 또는 소방기기가 발명되어 있기는 하나, 현재까지 발명된 여러 가지 소방로봇은 효과적이지 못하기 때문에 실제 현장에서 제대로 사용되지 못하고 있는 실정이다.

그 예로서, 특허출원 10-2004-100368호의 “화재진압용 소방로봇”과 같은 발명이 제안되어 있는데, 이러한 소방로봇은 소방수를 공급하는 소방호스가 텔레스코픽구조로 이루어져 필요할 때 그 길이를 가변시킬 수 있게 한 특징이 있기는 하나, 이 발명에 따른 소방로봇은 단지 소방수만을 공급하기 위한 소방포만을 구비하고 있을 뿐 화재현장을 효과적으로 탐색하고 고열의 온도에 견디기 위한 해결수단 등을 제대로 갖추고 있지 않아서 실제 화재 현장에서 효과적으로 사용될 수가 없다는 문제가 있는 것이다.

그리고, 상기한 바와 같은 발명에 따른 소방로봇 이외에도 여러 가지 종류의 소방로봇이 제안되어 있기는 한데, 이들 대부분의 소방로봇이 화재 현장에서 효과적으로 소방 활동을 할 수 있게 하는 여러 가지 해결수단을 구비하고 있지 못하여 실용적으로 사용되고 있지 못한 실정이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 일반적인 소방로봇에 따른 문제점을 해결하여, 동력을 갖추고 자체 주행하면서 화재 현장을 정확하게 파악하여 식별하고, 뜨거운 화염으로부터 기기를 보호하여 효과적으로 작동할 수 있게 하는 화재진압용 소방로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소방로봇은, 로봇의 기기를 지지하고서 자체 이동할 수 있도록 주행 장비가 설치된 모바일 플랫폼과, 상기 모바일 플랫폼의 양쪽 가장자리에 설치되어 부드러운 주행을 하게 함과 더불어 장애물을 쉽게 통과할 수 있게 하는 무한궤도 구동장치, 상기 모바일 플랫폼의 상단에 설치되어 화재가 난 지점에 소방수를 분사하는 소방포, 화점을 탐색하고 시야를 확보하는 센서 유니트, 로봇의 전체 작동부를 제어하는 통합제어기, 불활성 냉매탱크를 내장하고 온도가 소정치 이상으로 상승하면 압축불활성 냉매를 공급하여 상기 작동부를 냉각시키는 냉각시스템 및, 화재 진압시 로봇본체의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위해 수막을 형성시키는 자유분무노즐을 구비하여 이루어진다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 소방로봇은 무한궤도를 사용하여 장애물에 방해를 받지 않고 고온의 화재현장에 투입할 수 있으면서, 원격 조정으로 화점을 탐색하여 진압하고, 자체 냉각 수단을 갖추고 있어 뜨거운 화재현장에서도 효과적으로 화재를 진압할 수 있는 것이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따른 소방로봇의 사시도이고 도면 2는 본 발명에 따른 소방로봇의 평면도이며, 도면 3은 본 발명에 따른 소방로봇의 정면도로서, 이들 도면에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 소방로봇은 로봇의 기기를 지지하고서 자체 이동할 수 있도록 모터 등과 같은 주행 장비가 설치된 모바일 플랫폼(1)과, 상기 모바일 플랫폼(1)의 양쪽 가장자리에 설치되어 부드러운 주행을 하게 함과 더불어 장애물을 쉽게 통과할 수 있게 하는 무한궤도 구동장치(3), 상기 모바일 플랫폼(1)의 상단에 설치된 본체(5)의 장착되어 화재가 난 지점에 소방수를 분사하는 소방포(7), 화점을 탐색하고 시야를 확보하는 센서 유니트(9), 로봇의 전체 작동부를 제어하는 통합제어기(11), 불활성 냉매탱크를 내장하고 화재 지점의 온도가 소정치 이상으로 상승하면 압축불활성 냉매를 공급하여 상기 여러 가지 작동부를 냉각시키는 냉각시스템(13) 및, 화재 진압시 상기의 각종 기기가 소정 온도 이상으로 상승하는 것을 방지하기 위해 소방수를 분사하여 수막을 형성시키는 자유분무노즐(15)을 구비하여 이루어진다.

여기서 상기 무한궤도 구동장치(3)는 무한궤도(17)와 상기 무한궤도(17)를 지지하는 현가장치(19)로 이루어져, 화재 현장에 있는 장애물 등을 쉽게 타고 넘어 이동할 수 있게 한다.

그리고, 상기 소방포(7)는 상하 회전축(21) 및 좌우 회전축(23)에 의해 상하 좌우로 회동 할 수 있게 되어 있어 화점의 위치에 따라 로봇의 본체(5)가 이동하지 않고 소방포(7)만을 회전시켜 소방수를 필요한 곳에 분사하여 화재를 효과적으로 진압할 수가 있다.

상기 센서 유니트(9)는 도면 6에서부터 도면 8에 나타낸 바와 같이, 로봇 전방의 영상을 찍어 로봇의 작동자에게 전달하여 로봇을 원격으로 무선 조정할 수 있게 하는 CCD카메라(25)와, 로봇 주변의 화재 현장 온도 차이를 감지하여 작동자에게 화점 및 사람을 구분하여 전달하게 하는 열영상 카메라(27), 로봇 전방의 근거리에 있는 장애물을 감지하는 적외선 센서(29), 화재구역으로 진입할 때 실내 온도를 측정하는 열전대(31), 실내 또는 야간 이동 및 화재구역의 농연상태에서 전방의 시야를 확보하기 위한 전조등(33) 및, 레이저 스캐닝을 통하여 원거리와 근거리 및 지면의 장애물을 감지하는 레이저 거리 측정기(35)를 구비하여 이루어진다.

한편, 상기 냉각시스템(13)은 도면 9와 도면 10에 도시된 바와 같이, 액체불활성 냉매가 저장된 불활성 냉매탱크(37)가 불활성 냉매용 배관(39)을 통하여 상기 센서 유니트(9)와 모바일 플랫폼(1) 및 통합제어기(11) 등과 연결되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 냉각시스템(13)은 상기 통합제어기(11)에서 제어하게 되어 있는데, 화재 현장에 투입된 본 발명의 소방로봇이 주변의 화염에 의해 상기 센서 유니트(9)가 고온의 온도를 감지하면, 상기 통합제어기(11)가 불활성 냉매탱크(37)와 연결된 불활성 냉매용 배관(39)의 개폐밸브(41)를 개방시켜 불활성 냉매가 각각의 제어기에 공급되어지게 함으로써, 전체 로봇이 고열의 화재현장에서도 이상 없이 작동할 수 있게 해 준다.

한편, 본 발명에 따른 로봇은 상기 냉각시스템(13)에 부가하여 화재 현장의 고온으로부터 로봇 본체를 보호하기 위한 별도의 수단을 갖추고 있는바, 상기 자유분무노즐(15)은 로봇의 최상단에 설치되어 화재 현장의 온도가 소정치 이상의 고온 으로 올라가면 소방수를 분무하여 로봇의 본체를 위쪽에서부터 뒤집어 씌워 주는 수막을 형성시켜 화재 현장의 화기가 직접 로봇의 본체에 전달되지 않게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화재진압용 소방로봇은 소방수를 분사하는 소방포를 갖추고 있음은 물론, 화재 현장 전방의 영상을 살피고 온도 등을 감지하는 센서 유니트를 구비하고, 불활성 냉매를 갖추고서 각종 제어기기와 로봇 본체를 냉각하여 고온의 화재 현장에서 로봇이 정상적인 기능을 수행할 수 있게 하는 한편, 소방수를 분사하여 로봇의 주변에 수막을 형성시킴으로써 로봇의 본체를 냉각시켜 줄 수 있게 한 구조로 이루어져 있으므로, 고온의 화재현장에 투입되어 정상적인 기능을 작동하게 함으로써 효과적으로 초기화재를 진압할 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 로봇의 기기를 지지하고서 자체 이동시키는 주행 장비가 설치된 모바일 플랫폼(1)과, 상기 모바일 플랫폼(1)의 양쪽 가장자리에 설치되어 부드러운 주행을 하게 함과 더불어 장애물을 쉽게 통과할 수 있게 하는 무한궤도 구동장치(3), 상기 모바일 플랫폼(1)의 상단에 설치된 본체(5)에 장착되어 화재가 난 지점에 소방수를 분사하는 소방포(7), 화점을 탐색하고 시야를 확보하는 센서 유니트(9), 로봇의 전체 작동부를 제어하는 통합제어기(11), 불활성 냉매탱크를 내장하고 화재 지점의 온도가 소정치 이상으로 상승하면 압축불활성 냉매를 공급하여 상기 플램폼(1)과 구동장치(3) 및 센서유니트(9)와 통합제어기(11)로 구성되는 작동부를 냉각시키는 냉각시스템(13) 및, 화재 진압시 로봇본체를 냉각시키기 위해 소방수를 분사하여 수막을 형성시키는 자유분무노즐(15)을 구비하여 이루어진 화재 진압용 소방로봇
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 유니트(9)는 로봇 전방의 영상을 찍어 로봇의 작동자에게 전달하여 로봇을 원격으로 무선 조정할 수 있게 하는 CCD카메라(25)와, 로봇 주변의 화재 현장 온도 차이를 감지하여 작동자에게 화점 및 사람을 구분하여 전달하게 하는 열영상 카메라(27), 로봇 전방의 근거리에 있는 장애물을 감지하는 적외선 센서(29), 화재구역으로 진입할 때 실내 온도를 측정하는 열전대(31), 실내 또는 야간 이동 및 화재구역의 농연상태에서 전방의 시야를 확보하기 위한 전조 등(33) 및, 레이저 스캐닝을 통하여 원거리와 근거리 및 지면의 장애물을 감지하는 레이저 거리 측정기(35)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 화재진압용 소방로봇
3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각시스템(13)은 액체불활성 냉매가 저장된 불활성 냉매탱크(37)가 불활성 냉매용 배관(39)을 통하여 상기 센서 유니트(9)와 모바일 플랫폼(1) 및 통합제어기(11)와 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 화재 진압용 소방로봇

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