KR101110290B1 - 케이블의 비파괴 열화진단 로봇 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블의 열화 상태를 자동으로 비파괴 검사하는 열화진단 로봇을 제어하는 열화진단 로봇 제어시스템에 관한 것이다. 본 발명의 열화진단 로봇은, 바퀴(wheel)를 이용하여 케이블을 자유자재로 이동 가능한 이송부와, 케이블의 국부적인 열화상태를 측정 및 점검하는 기능을 수행하는 측정부 및, 당해 로봇을 다양한 직경의 케이블에 설치 가능하도록 설계된 결합부로 구성되며, 신호측정을 위한 로봇 제어기와 측정된 신호를 사용자에게 표시하는 원격 제어시스템으로 구성된다.

Description

케이블의 비파괴 열화진단 로봇 제어시스템 {Robot Control System For Nondestructive Aging Evaluation Of Cable}

본 발명은, 케이블의 열화 상태를 자동으로 측정하여 그 결과를 데이터베이스로 구축하고 교체시기를 진단하는 열화진단 로봇의 제어시스템에 관한 것으로, 메카트로닉스 분야의 기계장치 개발에 속한다.

종래에는 PDA를 이용한 휴대용 케이블 열화진단기를 이용하여 사용자가 직접 케이블의 열화상태를 점검하였다. 그러나, 휴대용 케이블 열화진단기는 측정자가 수동으로 직접 측정을 시행하기 때문에, 측정점이 증가하는 경우 측정시간이 상당히 소요되고, 측정자의 작업 숙련도에 따라 측정값이 상이하게 나타난다는 문제가 있다. 또한, 케이블의 장기간 노출에 기인하여 국부적인 형상 및 경도의 변화가 일어나, 동일한 케이블에 대해서도 측정지점에 따라 측정값이 상이하게 나타날 수 있기 때문에, 한 케이블에 대해서도 여러 측정점을 반복해서 측정하지 않으면 케이블 상태의 정확한 진단이 불가능하다는 문제도 있다. 이러한 측정상의 문제로 인 하여 비파괴 열화 측정장치인 휴대용 케이블 열화진단기의 상용화는 사실상 어려운 실정이다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는, 측정 시간 단축, 측정의 정확성 및 작업 효율 향상, 많은 측정점 진단을 통한 데이터베이스 구축 등이 필요하다. 그러므로, 저비용으로 짧은 시간에 많은 부분을 측정하여 케이블의 상태를 진단하기 위한 데이터베이스를 구축하기 위해서는, 이러한 모든 절차를 자동으로 수행하지 않으면 안된다. 그러나, 지금까지 비파괴 열화진단 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되어 온 것과는 달리, 자동 검사 수행 및 다양한 표본 검사 방법의 개발은 여전히 미진한 실정이다.

종래의 PDA를 이용한 휴대용 케이블 열화진단기에서는, 측정자가 수동으로 측정을 시행하기 때문에, 측정점이 많은 경우 소요 시간이 길어지고, 또 측정자의 숙련도에 따라서 측정 데이터의 오차가 상이하다는 문제가 있었다. 또한, 케이블의 장기간 사용 시에는, 주변 환경에 따라 케이블의 국부적인 형상이 변화하고, 경도 변화로 인하여 측정 지점에 따라 측정값이 상이하게 변화하기 때문에, 하나의 케이블이라고 하더라도 여러 지점을 반복해서 측정해야만 케이블의 상태를 정확히 진단할 수 있다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 열화진단기를 이송로봇 메커니즘에 적용하여 짧은 시간 내에 다양한 종류의 케이블을 자동으로 측정 가능하게 함으로써, 열화진단기의 측정 정밀도와 반복특성 향상, 작업시간 단축 및 작업 효율 향상 등을 도모한 열화진단 로봇 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 케이블의 비파괴 자동 진단을 위하여 다음과 같은 기술적 과제를 해결하고자 한다.

1) 케이블의 점검 작업을 자동적으로 수행하기에 적합한 간단하면서도 효율적인 로봇 시스템의 구성 및 제어시스템을 제안함으로써, 로봇 시스템의 소형화를 도모하고, 로봇 시스템의 활용성을 높인다.

2) 케이블의 다양한 측정점을 자동으로 측정하기 위해 로봇이 케이블을 따라 스스로 이동하도록 함으로써, 작업자의 편의성을 향상시키고 방사선에 대한 노출을 저감시킨다.

3) 다중 제어시스템과 멀티프로세싱 기술을 채용하여 로봇을 운용하는 제어프로시져를 분산함으로써, 시스템의 작업 능률을 향상시킨다.

4) 인적에러 및 외부에서 유입되는 오차요인을 최소화하여 동일 위치를 반복해서 측정하더라도 동일한 측정 결과가 도출되도록 함으로써, 측정의 신뢰도를 향상시킨다.

5) 개발한 제어시스템을 통하여 케이블을 자동으로 이동하면서 케이블의 열화를 진단할 수 있는 방법을 제공함으로써, 케이블의 이상 여부를 감지하여 사고를 미연에 방지함은 물론 측정된 신호를 발전소 수명연장 평가 등에 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 케이블 비파괴 열화진단 로봇은, 케이블의 열화 진행 상태에 따라 케이블의 국부적인 경도 변화를 자동으로 측정하여 열화 상태를 진단하기 위해 이용되며, 본 발명의 로봇 제어기를 로봇 기구부와 함께 사용하여 케이블의 장기간 사용에 따른 열화 상태를 측정하는 작업을 자동화하고, 측정된 신호를 케이블 교체 시기 판단에 활용함으로써, 측정 작업에 소요되는 작업 인원 및 작업시간을 줄일 수 있다. 또한, 측정의 정확성 및 작업 능률을 향상시키고, 수집된 신호를 이용하여 발전소의 수명연장평가를 수행하는 것도 가능하다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 열화진단 로봇 제어시스템은, 발전 소에서 케이블 위를 자유롭게 왕복 이동하면서 케이블의 열화를 진단하는 로봇 시스템에 있어서, 케이블 위를 자유롭게 이동하기 위하여 120°간격으로 각각 장착된 3조의 이송부와, 케이블의 국부 열화상태 측정 및 점검 기능을 수행하는 측정부, 다양한 직경의 케이블에 로봇이 설치 가능하도록 설계된 결합 및 분리를 위한 결합부로 이루어지되, 자동으로 케이블 위를 주행하며 케이블의 비파괴 열화진단을 수행 가능한 케이블 비파괴 열화진단 로봇을 제어 및 감시하는 제어 시스템으로서,

원격으로 로봇을 제어 감시하는 원격 제어시스템과, 로봇을 직접 제어하는 로봇 제어시스템으로 구성되되, 원격 제어시스템과 로봇 제어시스템 사이가 USB에 의해 연결되며,
원격 제어시스템과의 통신을 관장하고, 로봇의 공통 I/O를 처리하며, 힘(Force) 신호를 처리하는 마이크로컨트롤러 기반의 제어기와, 3개의 DSP를 이용하여 각 로봇 모듈의 DC 모터를 위치제어하는 DC 제어 모듈, 각 로봇 모듈을 전/후로 이동시키는 이동모터 컨트롤러, 호스트 스테이션과의 통신을 위한 USB모듈 등으로 이루어진 로봇 제어 스테이션으로, 각 로봇 모듈별로 분산제어와 분산처리가 가능하고, RTC를 이용하여 측정 시간을 기록할 수 있으며, 로봇에서 수용해야 하는 I/O 포인트 처리가 가능한 것을 특징으로 한다.

삭제

또, 원격 제어시스템과 로봇 제어시스템 내부의 DSP와의 통신은 로봇 마이크로프로세서의 메모리맵 형식을 이용하여 통신하는 것이 바람직하다.

또, 케이블 열화진단 로봇 제어기와 로봇 기구부의 연결부에 있어서 케이블 내부 2중 쉴드선과 신호선을 쉴드 처리함으로써 모터 구동 시에 발생하는 노이즈를 저감시키는 것이 바람직하다.

또, 이어폰 케이블의 미세가닥을 이용하여 케이블이 로봇에 작용하는 힘을 최소화시켜 신호를 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또, 명령어를 인출, 해독, 실행하는 기능을 가지고 여러 가지 작업을 동시에 수행할 수 있도록 한 소프트웨어 구조부를 더 갖추는 것이 바람직하다.

더욱이, 원격 제어시스템과 로봇 제어시스템간의 통신 시에, 원격 제어시스템에서 사용자 인터페이스에 의하여 명령을 생성하고, 그에 따른 로봇 제어 시퀀스를 로봇 제어시스템이 생성하며, 생성된 로봇 제어 시퀀스를 로봇 제어 명령 패킷으로서 원격 제어시스템에 전송하고, 로봇 제어시스템의 명령 수행 성공 여부와 로봇의 상시 감시포인트(스위치, 배터리, 위치)정보를 합친 응답 패킷을 원격 제어 시스템으로 응답하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제안하는 열화진단 로봇은, 동시에 3개의 위치를 측정함과 더불어 모든 작업을 자동으로 수행함으로써, 측정자의 숙련도와 상관없이 데이터를 측정할 수 있다.

이하, 첨부된 예시도면에 의거해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 원전 케이블 비파괴 열화진단 미니로봇의 전체 시스템을 나타낸다. 도 1에 있어서, 도면번호 1은 케이블의 장시간 사용, 부식성 가스, 자외선 및 고온 등 다양한 환경으로의 노출에 의한 케이블 열화 상태를 측정하기 위해 설계된 극한 작업용 로봇이다. 도면번호 2는 로봇(1)의 움직임을 제어하고, 데이터를 수집하여 수집한 데이터를 원격 제어기(이 경우는 노트북 컴퓨터; 3)로 전송하는 역할을 수행하는 로봇 컨트롤러(robot controller: 로봇 제어기)이다. 이 로봇 제어기(2)에는 하나의 마이크로컨트롤러와 3개의 모터제어 전용 DSP가 탑재되어 있고, 이로써 로봇의 움직임을 제어하는 역할을 수행한다. 로봇 제어기(2)와 로봇(1)은 이어폰 케이블(4)을 이용하여 연결되고, 로봇(1)에 대해 케이블(4)이 작용하는 힘을 최소화하여 탐침으로부터 케이블(4)에 인가되는 힘을 정확하게 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 케이블(4) 내부에서는 2중 쉴드선 및 신호선을 쉴드처리함으로써, 모터 구동 시에 발생하는 노이즈가 신호에 미치는 영향이 최소화되도록 하고 있다.

도 2는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 제어시스템의 구성도를 나타내고 있다. 원전 케이블 비파괴 열환진단 로봇의 제어시스템의 내부에는, 제어시스템의 전체적인 제어을 위한 메인 컨트롤러가 장착되어 있고, 다수의 디지탈 시스템과의 인터페이스를 위하여 입/출력 포트와 어드레스(Address) 및 데이터(Data)를 확장하여 사용하고 있다. 확장된 입출력포트를 통하여 다수의 입력 및 출력을 제어하고, 측정 모듈의 탐침부에 장착된 힘센서에서 나온 출력을 증폭하여 아날로그 디지탈 컨버터를 통하여 받아들인다. 로봇이 동작한 시간을 알기 위하여 RTC(Real Time Clock) 모듈을 설치하고 있으며, 로봇의 이동을 제어하기 위하여 3개의 이동 모터 컨트롤러(Locomotor Controller)를 장착하여 모듈 전/후부 2개의 이동모터를 하나의 모터 드라이버를 이용하여 제어하고 있다. 또한, 각 모듈의 엔코더 모터를 제어하기 위하여 모션 제어 DSP(Motion Control DSP)를 제어하고, 그 출력을 게이트 드라이버(Gate Driver)로 건네주어 엔코더 모터를 제어하며, 엔코더 모터 후부의 엔코더 신호를 4체배 하여 사용함으로써 모터의 위치 및 속도를 제어하는 작업을 수행한다.

도 3은 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 제어시스템의 회로구성도를 나타낸다. 도 3에 있어서, 'A'로 나타낸 부분은 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 메인 프로세서로서, 8비트 마이크로프로세서를 이용하여 전체 시스템을 제어한다. 'A'로 나타낸 부분의 마이크로프로세서는 한정된 수의 입출력 포트를 가지고 있기 때문에, 각 주변기기들에게 접근하기 위하여 메모리 맵(Memory Map)과 메모리 사상 IO(Memory Mapped IO)를 혼합한 형태로 I/O 시스템을 확장하고 있다. 또, 'B'로 나타낸 부분은 3개의 모션 제어 DSP(Motion Control DSP)와 이동모터 컨트롤러에 동시에 접근하기 위하여 어드레스/데이터 버스(Address/Data BUS)를 확장한 부분이다. 이 부분은 어드레스 0x4000에서 시작하는 어드레스군을 가진다. 또, 'C'로 나타낸 부분은 확장된 입출력 포트를 나타내는 부분으로, 어드레스 0x2000에서 시작하는 어드레스 맵을 가진다. 각 부분에 따른 I/O 메모리 맵은 도 4에 나타낸 바와 같다.

도 4는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 메모리 맵을 나타낸다. 어드레스 0x2000의 하단부는 마이크로프로세서에서 사용하는 메모리 부분으로서, 내부 메 모리 부분을 위한 “보존” 영역이다. 그 상단의 어드레스 0x2000는 Output0으로서 사용되고, 0x2100은 Output1로서 사용된다. 또한, 어드레스 0x2500, 0x2600, 0x2700은 3개의 입력 포트(Input Port; InPort1～InPort3)를 위해 사용되고, 어드레스 0x4500～0x4701은 모션 제어 DSP(Motion Control DSP)에 접근하기 위한 메모리 영역으로서 사용된다. 그리고, 어드레스 0x4000은 이동모터 컨트롤러를 제어하기 위한 영역으로서, 이동모터의 위치를 제어하기 위하여 사용된다.

도 5는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 모터 구동부를 나타낸다. 도 5의 'A'로 나타낸 부분은 이동모터를 구동하기 위한 부분이다. 이 경우, 신호는 모터의 정/역회전 구동신호를 조합하여 만들어지고, 이 정/역회전 구동신호가 반파 정류(Half Bridge) 게이트 드라이버를 이용하여 모터를 구동할 수 있는 영역의 신호로 증폭된다. 또한, 모터와 연결되는 부분에는 모터의 전류를 프리 휠링(Free wheeling: 자유 송신)할 수 있도록 다이오드를 추가함으로써, 모터와 게이트 드라이버(Gate Driver)를 보호하도록 되어 있다.

도 5의 'B'로 나타낸 부분은 모션 컨트롤러(Motion Controller)를 나타낸다. 각 모션 컨트롤러는 모터로부터 2개의 상신호 입력을 수신하고, 수신한 신호를 4체배 하여 얻은 엔코더 신호를 기준으로 하여 필요한 위치나 속도를 제어하도록 한다. 또, 모션 컨트롤러는 마이크로프로세서로부터 속도나 위치를 입력받는다. 그 후, 모션 컨트롤러는 그 속도와 위치에 따라서 이동 프로파일을 만든 다음, 그 프로파일을 따라서 모터를 제어하는 역할을 수행한다.

도 6은 원전 케이블 열화진단 로봇의 제어프로그램을 나타낸 블록도이다. 열화진단 로봇의 제어프로그램은 메인 컨트롤러(Main Controller)의 플래쉬(flash)영역에 탑재되어 열화진단 로봇을 제어하기 위한 부분으로서, 그 소프트웨어 모듈은 명령 대기열(Command Queue), 명령 인출자(Command Fetcher), 명령 디코더(Command Decoder: 명령 해독기), 명령 실행자(Command Executer), 임팩트 햄머 신호 수신기(Impact Hammer Signal Receiver), 디지탈 입력 모듈(Digital Input Module), 디지탈 출력 모듈(Digital Output Module), 전력 모듈(Power Module), 클램퍼 제어 모듈(Clamper Control Module) 및 구동 모터 제어 모듈(Driving Motor Control Module)로 구성되어 있다.

I3Ro 제어 프로그램은, 하나의 OS 형태를 가지는 제어프로그램으로서, 명령어를 인출(Fetch), 해독(Decode), 실행(Execute)하는 기능을 가지고 있으며, 멀티태스킹(Multi-tasking)을 에뮬레이션(Emulation)할 수 있어야 한다. 명령 대기열은 명령어를 받아들이고, 우선순위에 따라서 명령어를 재정렬하며, 명령어 수행 순서를 정렬하는 기능을 수행한다. 사용자의 명령어는 USB를 이용하여 원격 제어기를 통해 입력받는다. 수신된 명령어는 명령 대기열로 입력되고, 차후에 명령 인출자(Command Fetcher)에 의해 명령어 수행 대기상태로 전환된다. 명령 대기열은 64바이트(Bytes) 크기의 순환 대기열(Circular Queue)의 형태로 구현된다. 명령 인출자는, 명령 대기열에 입력된 명령어를 명령 대기열로부터 제어프로그램으로 인출하여 명령어 수행 대기상태에 놓이도록 한다. 명령 디코더(Command Decoder)는 명령 인출자에 의해 입력된 명령어를 해독하고, 어떠한 작업을 수행해야 할지를 결정하는 부분이다. 구동모터 컨트롤러는 열화진단 로봇의 구동모터를 구동하는 제어 기로서, 전진/후진/정지 명령을 수행한다. 구동모터 컨트롤러는, 프로그램 초기상태에서는 구동모터를 구동하고, 포토 인터럽트로부터 인터럽트 신호가 들어오면 모터의 구동을 정지한다.

모터 컨트롤러의 각 상태별 입력 및 상태천이는 도 7에 나타낸 바와 같다.

엔코더 모터 컨트롤러는 모터 전용 제어칩을 이용하여 모터를 제어한다. 엔코더 모터가 속도제어를 시작하면, 로봇 제어기는 1ms 단위로 엔코더 모터의 엔코더 신호의 수와 힘 데이터(Force Data)를 원격 제어기로 전송한다. 엔코더 모터는 원격 제어기로부터 정지신호를 받으면 정지한다.

도 8은 엔코더 모터 컨트롤러의 상태 입력 천이도를 나타낸다. USB 전송모듈은 원격 제어기와 로봇 제어기 사이를 USB로 연결하여 데이터를 송수신하는 것으로, 12MBPS USB 최대속도(FULL SPEED)를 지원하도록 되어 있다. 디지탈 입력 모듈(Digital Input Module)은 외부의 각 스위치 입력을 제어기로 받아들이기 위해 사용된다. 디지탈 입력 제어 모듈(Digital Input Control Module)은 각 스위치 입력이 5ms 이상 눌러져 있을 때(즉 5ms 이상 입력될 때)만 값을 읽어들이도록 되어 있다. 디지탈 출력 모듈(Digital Output Module)은 메인 컨트롤러(Main controller: 주 제어기)의 상태를 외부로 표시해 주는 부분이다. 메인 컨트롤러에서 제어할 수 있는 출력은 메인 컨트롤러의 동작 여부를 알려주는 LED와 부저를 이용하여 소리로 동작 여부를 알려주는 두 신호를 제어한다.

로봇은, 최초로 전원이 인가된 경우, 작업을 수행하기 위해 로봇의 위치를 초기화하는 작업을 수행한다. 이 경우, 초기화 작업은 내부 모듈 초기화 작업과 자세 초기화 작업으로 나뉘는데, 내부 모듈 초기화 작업은 자세 초기화 작업이 시작되기 전에 수행되는 것으로, 각 ADC(Analog Digital Converter), PWM(Pulse Width Modulation) 모듈, 타이머(Timer), UART 등을 초기화하는 작업들로 구성되어 있다. 자세 초기화 작업은 설치기구가 이탈되고 난 후에 시작되는 것으로, 이 자세 초기화 작업은 로봇의 위치교정용 스위치가 ON될 때까지 수행된다.

초기화를 진행하고 나서, 제어기는 명령어 큐에서 명령어를 인출(Fetch)한다. 인출한 명령어는, 현재 로봇의 상태가 자동모드인지 수동모드인지 판단된 후에 해독(Decode)된다. 수동모드에서는, 명령어가 이동 명령인지, 센서 측정 명령인지, 엔코더 모터 제어 명령인지를 해독하고, 해독한 각 명령에 따른 세부 명령을 수행하도록 한다. 각 세부 명령에 따른 명령어 수행 상태를 변경하고, 그에 따른 적당한 모터 제어 명령을 수행한다. 그 후, 각 입력포트에서 모든 입력을 받아들이고, 출력을 제어하며, 출력 버퍼에 저장된 문자를 전송한다.

도 9는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 사용자 프로그램을 나타낸다. 도 9의 'A'로 나타낸 부분은 송신하고자 하는 명령을 선택하는 부분이고, 그에 따라서 세부 명령이 선택된다. 도 9의 'B'로 나타낸 부분은 수신한 명령을 해독하여 그 내용을 건네주는 창으로서, 디버깅 시에 사용된다. 도 9의 'C'로 나타낸 부분은 자동모드에서의 동작을 표시하는 부분이고, 도 9의 'D'로 나타낸 부분은 로봇의 탐침이 케이블의 경화도를 측정할 때 수신한 데이터를 표시하는 부분이다. 또한, 도 9의 'E'로 나타낸 부분은 통신포트를 열고 통신명령을 송수신하는 부분이고, 도 9의 'F'로 나타낸 부분은 수신한 3개 채널의 데이터를 탐색하는 역할을 수행하는 부분이다.

본 발명에 의해, 케이블의 비파괴 열화 상태를 자동 측정하여 케이블의 열화 상태 데이터베이스를 구축하고, 이를 통하여 케이블의 교체 시기 및 열화 상태를 진단함으로써, 케이블을 안정적으로 관리하여 케이블의 정상 작동을 가능하게 한다. 구체적으로는,

1) 종래의 작업자에 의한 수동 케이블 열화 상태 측정 대신, 본 발명에 따른 로봇을 이용하여 자동으로 케이블 열화 상태를 측정함으로써, 작업 인원 및 작업 시간을 줄일 수 있다.

2) 케이블의 여러 측정점을 자동으로 측정하기 위해 로봇이 케이블을 따라 스스로 이동하도록 함으로써, 작업자의 편의성을 향상시키고, 방사선에 대한 노출을 대폭 저감시킨다.

3) 다중 제어시스템과 멀티프로세싱 기술을 채용하여 로봇을 운용하는 제어프로시져를 분산함으로써, 시스템의 작업 능률을 향상시킨다.

4) 오차요인을 최소화하여 측정의 신뢰도를 향상시킨다.

5) 개발한 제어시스템을 통하여 케이블을 자동으로 이동하면서 케이블의 열화를 진단할 수 있는 방법을 제공함으로써, 발전소 수명연장 평가에 기여할 수 있다.

본 발명은, 각 케이블의 열화 상태를 데이터베이스로 구축함으로써, 정밀한 열화 진단이 가능하고, 또한 자동으로 케이블 열화 상태를 측정함으로써, 작업 인원 및 작업 시간을 줄일 수 있는 바, 현재 사용 중인 수력 및 화력 발전소, 원자력 발전소 및 송변전 선로 장비에 사용되는 다양한 케이블에 확대 적용이 가능하다.

도 1은 원전케이블 비파괴 열화진단 미니로봇의 전체 시스템을 나타낸 구성도,

도 2는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇 제어시스템의 구성도,

도 3은 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇 제어시스템의 회로구성도,

도 4는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇 제어시스템의 메모리 맵을 나타낸 도면,

도 5는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 모터 구동부를 나타낸 도면,

도 6은 원전 케이블 열화진단 로봇의 제어 프로그램을 나타낸 블록도,

도 7은 모터 컨트롤러의 상태 입력 천이도,

도 8은 엔코더 모터 컨트롤러의 상태 입력 천이도,

도 9는 원전 케이블 비파괴 열화진단 로봇의 사용자 프로그램을 나타낸 도면이다.

Claims (7)

1. 발전소에서 케이블 위를 자유롭게 왕복 이동하면서 케이블의 열화를 진단하는 로봇 시스템에 있어서, 케이블 위를 자유롭게 이동하기 위하여 120°간격으로 각각 장착된 3조의 이송부와, 케이블의 국부 열화상태 측정 및 점검 기능을 수행하는 측정부, 다양한 직경의 케이블에 로봇이 설치 가능하도록 설계된 결합 및 분리를 위한 결합부로 이루어지되, 자동으로 케이블 위를 주행하며 케이블의 비파괴 열화진단을 수행 가능한 케이블 비파괴 열화진단 로봇을 제어 및 감시하는 제어 시스템으로서,

   원격으로 로봇을 제어 감시하는 원격 제어시스템과, 로봇을 직접 제어하는 로봇 제어시스템으로 구성되되, 원격 제어시스템과 로봇 제어시스템 사이가 USB에 의해 연결되며,

   원격 제어시스템과의 통신을 관장하고, 로봇의 공통 I/O를 처리하며, 힘(Force) 신호를 처리하는 마이크로컨트롤러 기반의 제어기와, 3개의 DSP를 이용하여 각 로봇 모듈의 DC 모터를 위치제어하는 DC 제어 모듈, 각 로봇 모듈을 전/후로 이동시키는 이동모터 컨트롤러, 호스트 스테이션과의 통신을 위한 USB모듈 등으로 이루어진 로봇 제어 스테이션으로, 각 로봇 모듈별로 분산제어와 분산처리가 가능하고, RTC를 이용하여 측정 시간을 기록할 수 있으며, 로봇에서 수용해야 하는 I/O 포인트 처리가 가능한 것을 특징으로 하는 열화진단 로봇 제어시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 원격 제어시스템과 로봇 제어시스템 내부의 DSP와의 통신은 로봇 마이크로프로세서의 메모리맵 형식을 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 열화진단 로봇 제어시스템.
4. 청구항 1에 있어서, 케이블 열화진단 로봇 제어기와 로봇 기구부의 연결부에 있어서 케이블 내부 2중 쉴드선과 신호선을 쉴드 처리함으로써 모터 구동 시에 발생하는 노이즈를 저감시키는 것을 특징으로 하는 열화진단 로봇 제어시스템.

   .
5. 청구항 1에 있어서, 이어폰 케이블의 미세가닥을 이용하여 케이블이 로봇에 작용하는 힘을 최소화시켜 신호를 정확하게 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열화진단 로봇 제어시스템.
6. 청구항 1에 있어서, 명령어를 인출, 해독, 실행하는 기능을 가지고 여러 가 지 작업을 동시에 수행할 수 있도록 한 소프트웨어 구조부를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 열화진단 로봇 제어시스템.
7. 청구항 1에 있어서, 원격 제어시스템과 로봇 제어시스템간의 통신 시에, 원격 제어시스템에서 사용자 인터페이스에 의하여 명령을 생성하고, 그에 따른 로봇 제어 시퀀스를 로봇 제어시스템이 생성하며, 생성된 로봇 제어 시퀀스를 로봇 제어 명령 패킷으로서 원격 제어시스템에 전송하고, 로봇 제어시스템의 명령 수행 성공 여부와 로봇의 상시 감시포인트(스위치, 배터리, 위치)정보를 합친 응답 패킷을 원격 제어 시스템으로 응답하는 것을 특징으로 하는 열화진단 로봇 제어시스템.

Images