KR100783624B1 - 구조용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 구조용 로봇에 관한 것으로, 몸체부(100)와, 상기 몸체부에 결합 설치되는 한 쌍의 모터(102)와, 상기 모터의 모터축(104)에 축결합되어 상기 모터의 구동에 의하여 회전가능하게 결합되는 한 쌍의 바퀴부(106)를 포함하며, 상기 몸체부에는 카메라 모듈을 장착하는 카메라 슬롯(108) 및 각종 센서를 장착하는 적어도 하나의 센서 슬롯(110)이 형성되어 있고, 상기 카메라 슬롯 및 상기 센서 슬롯에 장착되는 카메라 및 센서와 전기적으로 연결된 제어부 및 상기 제어부와 연결된 송신부가 구비되어, 상기 몸체부에 결합되는 카메라 모듈 및 센서 모듈을 통하여 취득한 정보가 상기 송신부를 통해 외부 단말(112)로 무선 송신되게 상기 제어부에 의하여 제어되며, 상기 바퀴부는 각각 일측으로 볼록하고 타측으로 오목하게 사발형으로 형성되어 오목한 면이 상기 몸체부를 향하는 방향으로 양측에서 상기 모터축에 축결합되어 상기 몸체부를 감싸 보호하게 형성된 구조용 로봇에 관한 것이다.

구조, 로봇

Description

구조용 로봇{A rescue robot}

도 1은 본 발명의 일 실시예의 구조용 로봇의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 외부 단말의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예의 구조용 로봇과 외부 단말의 통신을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예의 구조용 로봇의 블럭도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예의 외부 단말의 블럭도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예의 참고용 도면이다.

<도면의 주요 부호에 관한 설명>

100 : 몸체부 102 : 모터

104 : 모터축 106 : 바퀴부

108 : 카메라 모듈 110 : 센서 모듈

112 : 외부 단말 114 : 공극

116 : 불연성 완충 피복 117 : 마이크 모듈

118 : 스피커 모듈

본 발명은 구조용 로봇에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 화재 및 테러 등의 위험 상황 발생시 위험 지역으로 투척하여 투입하는 로봇으로 위험 지역에 관한 정보를 수집하는데 사용하는 이동 가능한 정보 수집 로봇에 관한 것이다.

종래에도 센서를 장착하여 무인으로 이동하면서 정보를 전송하는 로봇이 우주 탐사, 군사용 정보 수집 등에 사용되었다. 그러나 이러한 로봇들은 통상 자동차나 탱크와 같이 복수의 바퀴에 의하여 이동되면서 투입되므로 투입시 지형의 많은 장애를 받게 된다. 예를 들어, 계단이 있는 경우에는 투입되기가 매우 어렵다. 나아가 사고 현장에 투입될 때 지상에서 그보다 높은 건물 내로 용이하게 투입될 수 있는 구조는 갖추지 못하였다.

물론 날아가는 탐지 로봇이 있다면 지상에서 건물 내로 투입할 수 있으나 이 경우 날 수 있는 기능을 구비하기 위하여 많은 제조 단가가 소요되어 실제 사회에서 빈번하게 발생하는 화재 현장 등에 투입되는 것이 현실적으로 불가능하다는 단점이 있다.

본 발명은, 화재, 테러 등의 위험 상황 발생시 위험 지역으로 투척하여 투입하여도 어떤 부분이 닿더라도 공이 충격을 흡수하듯이 충격을 흡수할 수 있는 구조로 형성되어 있어서 던지는 충격에 의하여 파손되지 않는 구조용 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

한편, 위험 지역으로 투척하여 투입하여도 낙하된 상태에서 바로 움직일 수 있는 자세가 항상 형성되게 하여, 매우 간편하고 신속하게 위험 지역에 투입할 수 있는 구조용 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

한편, 본 발명은 지상에서 2층 이상의 건물 창문을 향해서도 던져 넣어 매우 신속하고 간편하게 투입할 수 있게 하여 건물 내 긴급 상황 발생시 건물 외부에서 그 누구의 안전을 해치지 아니하면서 인명 구조시 필요한 정보를 취득할 수 있게 하는 것을 그 목적으로 한다.

한편, 본 발명은 매우 저렴한 제조 단가로 구조용 로봇을 생산할 수 있게 하여 일회용으로 로봇을 사용하여도 비용 부담을 최소화할 수 있는 구조의 구조용 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 구조용 로봇에 관한 것으로, 몸체부(100)와, 상기 몸체부에 결합 설치되는 한 쌍의 모터(102)와, 상기 모터의 모터축(104)에 축결합되어 상기 모터의 구동에 의하여 회전가능하게 결합되는 한 쌍의 바퀴부(106)를 포함하며, 상기 몸체부에는 카메라 모듈(108) 및 적어도 하나의 센서 모듈(110)이 형성되어 있고, 상기 카메라 모듈 및 상기 센서 모듈과 전기적으로 연결된 제어부 및 상기 제어부와 연결된 송신부가 구비되어, 상기 몸체부에 결합되는 카메라 모듈 및 센서 모듈을 통하여 취득한 정보가 상기 송신부를 통해 외부 단말(112)로 무선 송신되게 상기 제어부에 의하여 제어되며, 상기 바퀴부는 각각 일측으로 볼록하고 타측으로 오목하게 사발형으로 형성되어 오목한 면이 상기 몸체부를 향하는 방향으로 양측에서 상기 모터축에 축결합되어 상기 몸체부를 감싸 보호하게 형성된 구조용 로봇에 관한 것이다.

여기서, 상기 몸체부에는 마이크 모듈(117) 및 스피커 모듈(118)이 형성되어 있고 상기 마이크 모듈 및 스피커 모듈은 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 있어서, 상기 제어부와 연결된 상기 송신부를 통하여 상기 외부 단말과의 음성 통신이 이루어지게 형성되고, 상기 송신부로부터 상기 외부 단말로의 정보 전송은 이동통신 서버를 거쳐 이동통신 시스템에 의하여 이루어지고, 상기 한 쌍의 바퀴부 사이에는 일정 공극(114)이 형성되어 있어서, 상기 공극을 통하여 상기 카메라 슬롯에 장착되는 카메라가 외부 영상을 촬상하게 되고, 상기 바퀴부(106)의 외곽은 불연성 완충 피복(116)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 몸체부(100)의 양측으로는 각각 모터(102)가 결합되어 있고 모터 축에는 각각 바퀴부(106)이 축결합되어 있다. 따라서 모터의 구동을 제어함으로써 바퀴부를 회전시켜 로봇을 이동시킬 수 있다. 또한 몸체부에는 카메라 모듈(108) 및 각종 센서 모듈(110)이 장착되어 있다. 예를 들면, 각종 가스 센서 등을 장착하여 유해 가스 등의 농도를 측정할 수 있게 할 수 있고 기타 온도 센서 등을 장착할 수 있다.

물론 도 4에 도시된 바와 같이 장착되는 카메라 및 센서 모듈에는 제어부(103)가 전기적으로 연결되어 있어서 카메라 모듈 및 센서 모듈에 제어신호를 전송하여 제어하고, 이들로부터 얻어지는 화상 데이터 또는 감지 데이터를 수신하여 외부로 전송하는 기능을 수행한다. 데이터의 외부 전송을 위하여 송신부(105)가 제어부에 연결되어 있어서, 데이터를 무선으로 외부로 전송하는 기능을 수행한다. 한편, 외부 단말에서 보내오는 동작 제어 신호를 수신하고 이를 제어부로 전달하는 수신부(107)가 구비되어 있어서, 수신부에서 수신한 신호를 통하여 바퀴부에 연결된 모터(102)의 동작을 제어하여 로봇의 움직임을 제어한다.

한편, 외부 단말과의 음성 통신이 가능할 수 있도록, 몸체부에 마이크 모듈(117) 및 스피커 모듈(118)이 장착되고 마이크 모듈 및 스피커 모듈은 상기 제어 부와 전기적으로 연결되어 있어서, 상기 제어부와 연결된 상기 송신부를 통하여 상기 외부 단말과의 음성 통신이 이루어지게 형성하는 것이 바람직하다. 이를 통해서, 위험 지역 내의 소리를 듣고 외부에서 상황을 보다 정확히 인식할 수 있게 된다. 나아가 위험 지역 내에 사람이 존재하는 경우 음성을 주고 받음으로써 인명 구조의 필요성을 알 수 있게 된다.

송신부에서 외부로 송신하는 화상, 음성 또는 센서의 감지 데이터에 관한 신호는 직접적으로 외부 단말(112)에서 수신될 수도 있으나, 보다 깨끗한 통신 품질을 위하여는 도 3에 도시된 바와 같이 기존의 무선 전화 통신 시스템을 사용하여 통신이 이루어지게 하는 것이 바람직하다. 이 경우 송신부는 무선 전화 서버로 송신하고 통상의 기지국, 이동국 등의 무선 통신 시스템을 거쳐 외부 단말(112)로 정보가 전달되게 하는 것이다. 여기서 외부 단말은 도 2에 도시된 바와 같이 휴대하고 이동할 수 있는 단말기일 수도 있고 또는 도 3에 도시된 바와 같이 중앙통제센터에 고정된 단말일 수도 있음은 물론이다.

외부 단말은 도 5의 블럭도에 도시된 바와 같이, 구조용 로봇과 송수신하기 위한 송신부(124) 및 수신부(126)를 구비하며, 이들을 제어하는 제어부(128)를 구비한다. 도 2에는 외부 단말의 일 실시예가 도시되어 있다. 제어부와 연결되어 수신된 영상 신호를 디스플레이하는 화상표시부(120)를 갖고 있으며, 바람직하게는 로봇의 움직임을 조정하기 위한 조작 명령을 입력하기 위한 입력부(122)가 구비되 어 있다. 따라서 사용자가 입력부를 통해 움직임에 관한 명령을 하면, 제어부는 이에 관한 신호를 송신부(124)를 통해 발신하게 되며, 구조용 로봇은 이를 수신부(107)에서 수신하여 제어부(103)로 전송하고 제어부에서는 구동 모터(102)의 동작을 제어하여 바퀴부의 움직임을 명령대로 수행하게 된다. 바람직하게는 양측의 모터(102)는 따로따로 움직일 수 있게 제어된다. 따라서, 한 쪽의 모터만 회전하여 결과적으로 구조용 로봇이 회전 운동을 할 수 있게 할 수도 있다. 또한 모터는 일방향으로만 회전하지 않고 일 방향 또는 반대 방향으로 회전할 수 있게 할 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 구조용 로봇의 바퀴부는 도시된 바와 같이, 각각 일측으로 볼록하고 타측으로 오목하게 사발형으로 형성되어 오목한 면이 상기 몸체부를 향하는 방향으로 양측에서 상기 모터축에 축결합된다. 따라서 바퀴부가 구동되어 움직이더라도 몸체부는 외부 물질에 접촉되지 않게 보호되게 되며 바퀴부의 외면만 외부와 접촉하게 된다.

한편, 몸체부에는 바퀴부의 밀도에 비하여 큰 밀도를 갖는 영역이 존재하게 함으로써, 본 발명의 구조용 로봇은 자동적으로 도 6의 참고용 도면에 도시된 바와 같이 바퀴부의 회전축이 지면에 평행한 방향으로 놓여지게 된다. 즉, 다른 방향으로 기울이더라도 회전 토크가 작용하여 자동적으로 도 6과 같이 바퀴부의 회전축이 지면에 평행하게 됨으로써, 외부에서 본 발명의 구조용 로봇을 사고 현장에 던져 넣더라도 바퀴부의 구동에 의해 굴러갈 수 있게 된다.

상기 한 쌍의 바퀴부 사이에는 일정 공극(114)이 형성되어 있어서, 상기 공극을 통하여 카메라 모듈을 통해 외부 영상을 촬상할 수 있게 형성된다. 또한, 상기 바퀴부(106)의 외곽은 불연성 완충 피복(116)이 결합되어 있어서, 이 부분에 의하여 외부 충격에 대한 완충 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 사고가 난 곳에 던져 넣을 때, 충격으로 인하여 파손되는 것이 방지되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명의 실시 태양 중 하나의 예를 든 것으로 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 이와 등가물, 균등물을 포함함을 밝혀 둔다.

본 발명은, 화재 및 테러 등의 위험 상황 발생시 위험 지역으로 투척하여 투입하여도 어떤 부분이 닿더라도 공이 충격을 흡수하듯이 충격을 흡수할 수 있는 구조로 형성되어 있어서 던지는 충격에 대하여 파손되지 않는 효과가 있다.

한편, 위험 지역으로 투척하여 투입하여도 낙하된 상태에서 바로 움직일 수 있는 자세가 항상 형성되므로, 매우 간편하고 신속하게 위험 지역에 투입할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 지상에서 2층 이상의 건물 창문을 향해서도 던져 넣어 매우 신속하고 간편하게 투입할 수 있게 하여 건물 내 긴급 상황 발생시 건물 외부에서 그 누구의 안전을 해치지 아니하면서 필요한 정보를 취득할 수 있게 한다.

Claims (5)

1. 구조용 로봇에 있어서,

   몸체부(100)와,

   상기 몸체부에 결합 설치되는 한 쌍의 모터(102)와,

   상기 모터의 모터축(104)에 축결합되어 상기 모터의 구동에 의하여 회전가능하게 결합되는 한 쌍의 바퀴부(106)를 포함하며,

   상기 몸체부에는 카메라 모듈(108) 및 적어도 하나의 센서 모듈(110)이 형성되어 있고, 상기 카메라 모듈 및 상기 센서 모듈과 전기적으로 연결된 제어부 및 상기 제어부와 연결된 송신부가 구비되어,

   상기 몸체부에 결합되는 카메라 모듈 및 센서 모듈을 통하여 취득한 정보가 상기 송신부를 통해 외부 단말(112)로 무선 송신되게 상기 제어부에 의하여 제어되며,

   상기 바퀴부는 각각 일측으로 볼록하고 타측으로 오목하게 사발형으로 형성되어 오목한 면이 상기 몸체부를 향하는 방향으로 양측에서 상기 모터축에 축결합되어 상기 몸체부를 감싸 보호하게 형성된

   구조용 로봇
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체부에는 마이크 모듈(117) 및 스피커 모듈(118)이 형성되어 있고 상기 마이크 모듈 및 스피커 모듈은 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 있어서,

   상기 제어부와 연결된 상기 송신부를 통하여 상기 외부 단말과의 음성 통신이 이루어지게 형성된 것을 그 특징으로 하는

   구조용 로봇
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 송신부로부터 상기 외부 단말로의 정보 전송은 이동통신 서버를 거쳐 이동통신 시스템에 의하여 이루어지는 것을 그 특징으로 하는

   구조용 로봇
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 바퀴부 사이에는 일정 공극(114)이 형성되어 있어서, 상기 공극을 통하여 상기 카메라 모듈의 카메라가 외부 영상을 촬상하게 되는 것을 그 특징으로 하는

   구조용 로봇
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 바퀴부(106)의 외곽은 불연성 완충 피복(116)이 형성되어 외부 충격에 대한 완충작용을 할 수 있는 것을 그 특징으로 하는

   구조용 로봇

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