KR101261327B1

KR101261327B1 - 선저부 청소로봇

Info

Publication number: KR101261327B1
Application number: KR1020110001980A
Authority: KR
Inventors: 박영준; 은종호; 조기수; 이재용; 허종행; 이동훈
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2013-05-06
Also published as: KR20120080485A

Abstract

선저부 청소로봇이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선저부 청소로봇은, 로봇본체와, 로봇본체의 하측에 설치되고 선저부의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 청소헤드부와, 선저부의 표면을 따라 이동하는 주행부와, 로봇본체가 주행부에 대하여 틸팅 가능하도록 로봇본체 및 주행부를 연결하는 틸팅연결부를 포함할 수 있다.

Description

선저부 청소로봇{CLEANING ROBOT FOR BOTTOM AREA OF SHIP}

본 발명은 선저부 청소로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선저부 표면에 부착된 이물질을 제거하는 데 사용되는 선저부 청소로봇에 관한 것이다.

선박의 선저부, 특히 항상 물에 잠겨있는 선체의 경하흘수선(light water line) 아래 부분에는 여러 종류의 이물질이 부착되는 경우가 많다. 이러한 이물질은 주로 따개비류, 멍게류, 해면동물 등의 부착생물(附着生物)에 의한 생물부착(biofouling) 현상이 주류를 이룰 수 있다. 이러한 생물부착 현상은 선체 및 물 사이의 저항을 증가시키므로, 선박의 운항효율이 저하되고 선박의 최고속도가 감소되는 등의 문제를 야기할 수 있다.

생물부착 현상을 해결하기 위해서는 선체를 건식독(drydock)으로 이동시킨 후 부착생물을 제거하거나, 선저부에 독성이 있는 방오도료(antifouling paint)를 도포하여 부착생물의 생착을 방지하는 방법 등이 사용되어 오고 있다.

그런데, 선체를 건식독으로 이동시켜 부착생물을 제거하는 방법에는 많은 시간 및 비용이 소요되며, 부착생물을 제거하는 동안에는 선박을 사용할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 방오도료에는 생물부착을 방해하는 방오제(antifoulant)가 포함되는데, 방오제로 널리 사용되고 있는 트리부틸주석(TBT: Tributyltin)이 해양 생태계의 파괴 또는 교란을 야기한다는 것이 밝혀져, 국제해사기구(IMO)는 트리부틸주석의 사용을 전면 금지하기 위한 방안을 모색하고 있는 실정이다.

따라서, 선저부 표면에 부착된 부착생물을 물리적으로 제거하는 청소장치를 선저부 표면을 따라 이동시키는 방법에 대한 연구 및 개발이 진행되어 오고 있으며, 그 중 일부는 상용화 되었다.

그런데, 선저부 표면에는 다양한 곡률을 갖는 곡면이 형성될 수 있다. 이는 도1 내지 도4를 참조하여 설명한다.

도 1에는 선박의 선체가 예시되어 있고, 도 2 내지 도 4에는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ 직선, Ⅲ-Ⅲ 직선 및 Ⅳ-Ⅳ 직선에 따른 선체의 단면이 각각 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 선박의 선체(10)에는 그 외각을 형성하는 선각(shell plating, 11)이 포함될 수 있다. 그리고, 선체(10)는 중간영역, 선수부분 및 선미부분으로 대별할 수 있다. 선수부분에는 구상선수(bulbous bow, 12)가 형성될 수 있고, 선미부분에는 내부에 스턴튜브(도시되지 않음, stern tube)가 설치된 스턴튜브부(13)가 형성될 수 있다.

이와 같이 선체(10)의 선각(11)은 다양한 곡면 형상을 가질 수 있다. 이에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 2를 참조하면, 선체(10)의 선수부분에서는 하방향으로 갈수록 선각(11)이 점차 좁아지다가 구상선수(12)가 형성된 부분에 근접할수록 다시 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 즉, 선수부분의 선각(11)은 도시된 바와 같이 상당 부분이 곡면으로 이루어 질 수 있다.

도 3을 참조하면, 선체(10)의 중간영역에서는 도시된 바와 같이 선각(11)의 상당 부분이 평면형일 수 있다. 그러나, 이 경우에도 선각(11)은 선체(10)의 길이방향을 향해서는 곡면을 형성할 수 있다.

도 4를 참조하면, 선체(10)의 선미부분에서는 하방향으로 갈수록 선각(11)이 완만하게 좁아지다가 내부에 스턴튜브(도시되지 않음)가 설치된 부분에 이르러 급격하게 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 즉, 선미부분의 선각(11)은 도시된 바와 같이 선수부분에 비하여 곡률반경이 작은 곡면으로 이루어 질 수 있다.

이와 같이, 선체(10)의 표면은 위치에 따라 그 형상이 달라질 수 있으므로, 선저부를 청소하는 장치는 다양한 형상의 곡면이 형성된 부분에서도 안정적으로 주행할 수 있어야 한다.

그러나, 현재 상용화 된 선저부 청소장치는 상술한 바와 같은 곡면 부분을 주행하지 못하거나 방향을 유지하지 못하는 경우가 있으므로, 잠수부가 청소장치의 이동을 보조해야 하는 경우가 많은 실정이다.

본 발명의 실시예는 선저부의 곡면이 형성된 부분도 안정적으로 청소할 수 있는 선저부 청소로봇을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선저부의 표면을 청소하는 선저부 청소로봇으로서, 로봇본체와, 상기 로봇본체의 하측에 설치되고 상기 선저부의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 청소헤드부와, 상기 선저부의 표면을 따라 이동하는 주행부와, 상기 로봇본체가 상기 주행부에 대하여 틸팅 가능하도록 상기 로봇본체 및 상기 주행부를 연결하는 틸팅연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇이 제공될 수 있다.

여기서, 선저부 청소로봇에는 상기 로봇본체의 전방에 설치되고 상기 선체의 하측 표면을 촬영하는 촬영부가 더 포함될 수 있다. 상기 촬영부는, 상기 선체의 하측 표면을 촬영하는 카메라와, 상기 상기 선체의 하측 표면에 빛을 조사하는 조명모듈을 포함할 수 있다.

상기 청소헤드부는, 상기 로봇본체 내에 설치된 브러시 구동모터와, 상기 브러시 구동모터에 일측이 연결되고 타측은 상기 로봇본체의 하측으로 돌출된 브러시 구동축과, 상기 브러시 구동축의 타측에 탈착 가능하게 결합된 브러시와, 상기 로봇본체의 저면 중 상기 브러시의 주변에 설치되고 상기 선저부의 표면 및 상기 로봇본체의 저면 사이에 간격이 유지되도록 상기 로봇본체를 지지하는 적어도 하나의 지지롤러를 포함할 수 있다.

상기 주행부는, 상기 틸팅연결부에 결합된 적어도 한 쌍의 주행모듈 프레임과, 상기 한 쌍의 주행모듈 프레임에 각각 설치된 적어도 한 쌍의 캐터필러와, 상기 적어도 한 쌍의 주행모듈 프레임에 각각 부착되고 상기 선저부의 표면과 인력이 작용하도록 각각 배치된 적어도 한 쌍의 자석을 포함할 수 있다.

여기서 상기 자석은, 영구자석 또는 전자석일 수 있다.

상기 틸팅연결부는, 상기 로봇본체에 결합된 적어도 한 쌍의 힌지 브라켓과, 일측은 상기 적어도 한 쌍의 힌지 브라켓에 각각 회동 가능하게 연결되고 타측은 상기 한 쌍의 주행모듈 프레임에 각각 결합된 적어도 한 쌍의 지지 브라켓을 포함할 수 있다.

또한 상기 틸팅연결부는, 상기 로봇본체 및 상기 주행모듈 프레임 사이에 설치되어 상기 로봇본체가 상기 주행부에 대하여 틸팅 되면 각각 압축 또는 신장 되는 적어도 한 쌍의 탄성모듈을 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 주행부는, 상기 적어도 한 쌍의 주행모듈 프레임에 양단부가 결합된 적어도 한 쌍의 연결 프레임과, 상기 적어도 한 쌍의 연결 프레임 내에 각각 설치되고 상기 적어도 한 쌍의 캐터필러를 일방향 또는 타방향으로 각각 회전시키는 적어도 한 쌍의 주행 구동모터를 더 포함할 수 있다.

그리고 전술한 바와 같은 선저부 청소로봇은, 상기 로봇본체 내에 설치되고 상기 주행부 및 상기 청소헤드부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 선저부의 곡면이 형성된 부분에서도 안정적으로 주행하며 청소를 행할 수 있게 함으로써, 잠수부가 선저부 청소로봇의 이동을 보조할 필요가 없고, 선저부 청소작업의 완전 자동화가 가능해진다.

도 1은 선박의 선체를 예시한 도면.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 직선에 따른 선체의 단면을 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 직선에 따른 선체의 단면을 나타낸 도면.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 직선에 따른 선체의 단면을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇의 분해사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇의 주행부 및 틸팅연결부 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇의 측면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇의 분해사시도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇(100)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 선저부의 표면을 청소하는 것으로, 선저부 청소로봇(100)에는 로봇본체(110), 청소헤드부(도 7의 150 참조), 주행부(130) 및 틸팅연결부(140)가 포함될 수 있다.

로봇본체(110) 내에는 도시되지 않은 동력공급장치, 유압 또는 수압장치 및 제어부 등이 설치될 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 도 7을 참조하여 다시 설명하기로 한다.

청소헤드부(도 7의 150)는 도시되지 않은 선저부의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 것으로, 브러시(151) 및 지지롤러(157)가 포함될 수 있다. 청소헤드부(도 7의 150)에 대해서는 아래에서 도 7을 함께 참조하여 다시 설명하기로 한다.

선저부의 표면을 따라 이동하는 주행부(130) 및 로봇본체(110)가 주행부(130)에 대하여 틸팅 가능하도록 로봇본체(110) 및 주행부(130)를 연결하는 틸팅연결부(140)에 대해서는 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇의 주행부 및 틸팅연결부가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 주행부(도 5의 130)에는 한 쌍의 주행모듈, 즉 제1 주행모듈(131) 및 제2 주행모듈(136)이 포함될 수 있다. 그리고, 틸팅연결부(도 5의 140)에는 제1 틸팅연결부(141) 및 제2 틸팅연결부(149)가 포함될 수 있다.

제1 주행모듈(131)에는, 제1 주행모듈 프레임(132), 제1 캐터필러(134, caterpillar) 및 자석(135)이 포함될 수 있고, 제2 주행모듈(136)에는 제2 주행모듈 프레임(137), 제2 캐터필러(139) 및 자석(도시되지 않음)이 포함될 수 있다.

제1 주행모듈 프레임(132) 및 제2 주행모듈 프레임(137) 내에는 제1 캐터필러(134) 및 제2 캐터필러(139)가 각각 설치될 수 있다. 그리고, 제1 주행모듈 프레임(132) 및 제2 주행모듈 프레임(137)은 일측면이 제1 연결 프레임(133) 및 제2 연결 프레임(138)의 양단에 각각 결합되어 일체화 될 수 있다.

여기서, 도시되지는 않았으나, 제1 연결 프레임(133) 및 제2 연결 프레임(138) 내에는 제1 캐터필러(134) 및 제2 캐터필러(139)를 일방향 또는 타방향으로 각각 회전시키는 제1 주행 구동모터(도시되지 않음) 및 제2 주행 구동모터(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.

제1 주행 구동모터(도시되지 않음) 및 제2 구동모터(도시되지 않음)는 독립적으로 작동될 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.

자석(135)은 제1 주행모듈 프레임(132)에 부착된다. 자석(135)은 선저부의 표면과 인력이 작용되도록 배치되어, 제1 주행모듈(131) 및 제2 주행모듈(136)이 선저부의 표면에 부착된 상태로 이동될 수 있도록 한다. 도시되지는 않았으나, 제2 주행 모듈 프레임(137) 내에도 자석이 설치될 수 있다.

자석(135)으로는 영구자석이 사용될 수도 있고, 전자석이 사용될 수도 있다. 자석(135)으로 영구자석을 사용할 경우에는 별도의 동력이 소요되지 않는 장점이 있다. 그리고, 자석(135)으로 전자석을 사용할 경우에는 주행부(130) 및 선저부 표면 사이에 작용되는 인력을 조절할 수 있으므로, 선저부 청소로봇(도 5의 100)을 선저부 표면으로부터 이탈시켜서 원하는 위치에 다시 부착하는 작업을 용이하게 행할 수 있다는 장점이 있다.

제1 주행모듈(131)에는 제1 틸팅연결부(141)가 연결될 수 있고, 제2 주행모듈(136)에는 제2 틸팅연결부(149)가 연결될 수 있다.

제1 틸팅연결부(141)에는 결합패널(142), 힌지 브라켓(143), 힌지핀(144), 지지 브라켓(145), 탄성모듈(146, 147)이 포함될 수 있다.

결합패널(142)은 로봇본체(도 5의 110)에 결합되는 부분으로, 결합패널(142)에는 힌지 브라켓(143)이 형성 또는 설치될 수 있다. 즉, 힌지 브라켓(143)은 결합패널(142)에 의해 로봇본체(도 5의 110)에 결합될 수 있다.

힌지 브라켓(143)에는 지지 브라켓(145)의 일측이 힌지핀(144)에 의하여 회동 가능하게 연결될 수 있다. 그리고, 지지 브라켓(145)의 타측은 제1 주행모듈 프레임(132)에 결합될 수 있다. 즉, 제1 주행모듈 프레임(132)은 로봇본체(도 5의 110)에 힌지핀(144)을 회전 중심으로 회동 가능하게 연결될 수 있다.

제2 주행모듈 프레임(136)에 연결되는 제2 틸팅연결부(149)는 상술한 제1 틸팅연결부(141)와 구조 및 작동이 동일하므로, 제2 틸팅연결부(149)에 대한 설명은 제1 틸팅연결부(141)에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.

따라서, 제2 주행모듈 프레임(137)은 제1 주행모듈 프레임(132)에 일체화 되어 있으므로, 주행부(도 5의 130) 및 로봇본체(도 5의 110)는 상대적으로 회동 가능하게 연결된다.

한편, 결합패널(142) 및 제1 주행모듈 프레임(132) 사이에는 탄성모듈(146, 147)이 설치될 수 있다. 여기서, 탄성모듈(146, 147)은 로봇본체(도 5의 110) 및 주행부(도 5의 130)가 상대적으로 회동되었을 경우 압축 또는 신장되도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 탄성모듈(146, 147) 중 어느 하나(146)가 압축되면 다른 하나(147)는 신장되도록 분산 설치될 수 있다.

탄성모듈(146, 147)의 작동에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

참고로, 도시되지는 않았으나, 힌지 브라켓(143)은 결합패널(142) 없이 로봇본체(도 5의 110)에 직접 형성 또는 설치될 수 있다. 그리고, 탄성모듈(146, 147) 또한 결합패널(142) 없이 로봇본체(도 5의 110) 및 주행모듈 프레임(132, 137) 사이에 설치될 수도 있다.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇의 측면도가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 주행부(130)는 틸팅연결부(140)에 의해 로봇본체(110)의 하측에 회동 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 도면에 화살표로 표시한 바와 같이, 주행부(130)는 힌지핀(도 6의 144)을 회전 중심으로 하여 로봇본체(110)와 상대적으로 회동될 수 있다.

한편, 로봇본체(110)의 전방 하측에 설치된 청소헤드부(150)에는 브러시(151), 브러시 구동모터(155), 브러시 구동축(156), 지지롤러(157)가 포함될 수 있다.

브러시 구동모터(155)는 로봇본체(110)의 하우징(111) 내에 설치될 수 있다. 브러시 구동축(156)의 일측은 구동모터(155)에 연결되고, 타측은 하우징(111)의 하측으로 돌출될 수 있다.

이 브러시 구동축(156)의 타측에는 브러시(151)가 결합될 수 있다. 여기서, 브러시(151)는 선저부 표면에 부착된 이물질의 성질에 따라 교체하여 사용될 수 있으므로, 브러시(151)는 브러시 구동축(156)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

참고로, 도 5에 도시된 바와 같이, 브러시(151)에는 구동축(156)에 결합되는 구동축 결합부(153), 구동축 결합부(153)에 결합되고 와이어(154)를 지지하는 디스크(152) 등으로 구성될 수 있다. 브러시(151)에 관하여는 잘 알려져 있으므로, 브러시(151) 자체에 대한 상세한 설명은 생략한다.

지지롤러(157)는 브러시(151)의 주변에 분산 배치되는 형상으로 로봇본체(110)의 하우징(111) 저면에 설치될 수 있다. 지지롤러(157)는 브러시(151)와 선저부의 표면 사이의 간격이 유지되도록 로봇본체(110)를 지지한다.

참고로, 브러시(151)가 브러시 구동모터(155)에 의해 회전하면, 브러시(151)와 선저부의 표면 사이에는 부압이 발생되어 브러시(151)가 선저부 표면에 더 밀착되는 방향으로 이동될 수 있으므로, 지지롤러(157)는 브러시(151)가 부압에 의해 선저부 표면에 과도하게 밀착되지 않도록 지지할 수 있다.

따라서, 청소헤드부(150)는 브러시(151)를 회전시켜 선저부 표면의 이물질을 제거하는 동안에는 상술한 바와 같은 부압에 의해 선저부의 표면으로부터 이탈되지 않게 된다. 이때, 주행부(130)는 자석(135)에 의해 선저부의 표면에 부착되어 주행하게 된다.

그러므로, 선저부 청소로봇(100)이 선저부의 표면 중 곡면이 형성된 부분을 주행하게 되면, 청소헤드부(150) 및 주행부(130)에 각각 작용되는 인력에 의해 틸팅연결부를 중심으로 로봇본체(110) 및 주행부(130)가 회동될 수 있다.

즉, 선저부 표면 중 곡면이 형성된 부분에서도 청소헤드부(150) 또는 주행부(130) 중 어느 한 쪽도 선저부 표면으로부터 이탈되지 않으므로, 선저부 청소로봇(100)은 선저부의 표면을 안정적으로 이동하며 선저부 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

다시 도 6을 참조하여 설명한다. 도면에 표시된 좌표축을 참조하면, 힌지핀(144)은 y축 방향과 나란하게 배치된 것으로 볼 수 있고, 주행부(도 5의 130)가 좌표축의 x축 방향으로 나란히 이동하는 것을 전진 또는 후진이라고 할 수 있다. 따라서, 로봇본체(110) 및 주행부(130)는 y축과 나란한 방향을 중심으로 상대적으로 회동되므로, 로봇본체(100) 및 주행부(130)의 회동은 틸팅(tilting)이라 칭할 수 있다.

청소작업 중 선저부 청소로봇(100)의 방향전환 등을 위하여 청소헤드부(150)의 작동을 멈췄을 경우에는, 브러시(151)에 의한 부압이 발생되지 않으므로 로봇본체(110)가 선저부 표면으로부터 이탈되어 주행부(130)의 움직임에 따라 임의로 틸팅되다가 선저부 표면과 충돌할 가능성이 있다.

따라서, 탄성모듈(146, 147)이 적절한 탄성으로 틸팅연결부(140)를 지지하게 함으로써, 청소헤드부(150)가 작동되지 않을 때에는 로봇본체(110)가 주행부(130)에 대하여 일정한 각도를 유지하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 캐터필러(134)는 제1 주행 구동모터(도시되지 않음)에 의해 회전될 수 있고, 제2 캐터필러(139)는 제2 주행 구동모터(도시되지 않음)에 의해 회전될 수 있다.

만약, 제1 캐터필러(134) 및 제2 캐터필러(139)가 동일 속도 및 동일 방향으로 회전되면 주행부(130)는 전진 또는 후진을 할 수 있다. 제1 캐터필러(134) 및 제2 캐터필러(139)가 서로 다른 방향 또는 서로 다른 속도로 회전하게 되면, 주행부(130)는 방향전환을 할 수 있다.

특히, 제1 캐터필러(134) 및 제2 캐터필러(139)가 동일 속도로 반대 방향으로 회전되도록 하면, 주행부(130)는 z축과 나란한 방향을 중심으로 회전하게 된다. 따라서, 주행부(130)는 도시되지 않은 제1 주행 구동모터 및 제2 주행 구동모터에 의한 제1 캐터필러(134) 및 제2 캐터필러(139) 각각의 회전 여부, 회전 속도 및 회전 방향 등을 조절함으로써 주행부(130)가 선저부 표면 상에서 모든 방향으로 이동되도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇(100)은 선저부 표면 상을 자유롭게 이동하며 청소작업, 즉 선저부 표면에 부착된 이물질을 제거하는 작업을 행할 수 있다.

참고로, 도시되지는 않았으나, 주행부(130)의 원활한 방향전환을 위해서는 적어도 한 쌍의 캐터필러가 설치될 수 있는데, 필요에 따라 그 수는 변경될 수 있다. 그리고, 캐터필러의 수에 따라 전술한 바와 같은 주행모듈 프레임, 자석 및 주행 구동모터의 수도 변경될 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 로봇본체(110)의 하우징(111) 내에는 제어부(112)가 설치될 수 있다.

선저부 청소로봇(100)이 선저부 표면 중 이미 청소를 행한 부분에 대하여 다시 청소를 행하게 되는 경우, 시간 및 동력의 낭비가 초래될 수 있다. 따라서, 제어부(112)에 효율적인 청소작업의 경로 등을 입력하여, 선저부 청소로봇(100)이 미리 입력된 절차에 따라 선저부 표면 청소작업을 행하도록 주행부(130) 및 청소헤드부(150) 등의 작동을 제어함으로써, 청소작업의 효율이 향상되도록 할 수 있다.

로봇본체(110)의 하우징(111) 내에는 선저부 청소로봇(100)에 포함된 액츄에이터, 즉 제1 주행 구동모터(도시되지 않음), 제2 주행 구동모터(도시되지 않음), 브러시 구동모터(155) 등의 작동에 필요한 동력을 공급해주기 위한 동력공급수단이 더 설치될 수 있다.

예를 들어, 상술한 액추에이터가 유압모터 또는 수압모터일 경우에는 유압펌프 또는 수압펌프 등이 더 설치될 수 있고, 전기모터를 사용할 경우에는 대용량의 배터리 등이 더 설치될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 선저부 청소로봇(100)의 로봇본체(110)에는 촬영부(120)가 더 포함될 수 있다. 촬영부(120)는 작업자가 선저부 청소로봇(100)에 의한 청소작업의 결과 또는 선저부 표면의 상태 등을 확인할 수 있도록 선체의 하측 표면을 촬영하는 것으로, 로봇본체(110)의 전방에 설치될 수 있다.

촬영부(120)에는 투명창(121), 카메라(122) 및 조명모듈(123)이 포함될 수 있다. 카메라(122)는 선저부의 표면을 촬영할 수 있고, 조명모듈(123)은 카메라(122)에 충분한 광량이 공급될 수 있도록 선저부의 표면에 빛을 조사할 수 있다. 투명창(121)은 로봇본체(110)의 하우징(111)에 설치되어, 카메라(122) 및 조명(123)을 보호할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선저부 청소로봇(100)은 단독으로 선체의 표면을 따라 이동하여 선저부 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있으며, 방향전환이 자유롭고 선저부 표면의 곡면부분 또한 연속적으로 청소를 행할 수 있다. 따라서, 선저부 청소에 잠수부가 동원되지 않을 수 있고 청소작업의 자동화가 가능하므로, 작업의 안전성이 향상되고 작업의 효율이 높아질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 선저부 청소로봇에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 선저부 청소로봇 110: 로봇본체
111: 하우징 112: 제어부
120: 촬영부 121: 투명창
122: 카메라 123: 조명모듈
130: 주행부 131: 제1 주행모듈
132: 제1 주행모듈 프레임 133: 제1 연결 프레임
134: 제1 캐터필러 135: 자석
136: 제2 주행모듈 137: 제2 주행모듈 프레임
138: 제2 연결 프레임 139: 제2 캐터필러
140: 틸팅연결부 141: 제1 틸팅연결부
142: 결합패널 143: 힌지 브라켓
144: 힌지핀 145: 지지 브라켓
146, 147: 탄성모듈 149: 제2 틸팅연결부
150: 청소헤드부 151: 브러시
155: 브러시 구동모터 156: 브러시 구동축
157: 지지롤러

Claims

선저부의 표면을 청소하는 선저부 청소로봇으로서,
로봇본체;
상기 로봇본체의 하측에 설치되고, 상기 선저부의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 청소헤드부;
상기 선저부의 표면을 따라 이동하는 주행부; 및
상기 로봇본체가 상기 주행부에 대하여 틸팅 가능하도록 상기 로봇본체 및 상기 주행부를 연결하는 틸팅연결부를 포함하되,
상기 주행부는,
상기 틸팅연결부에 결합된 적어도 한 쌍의 주행모듈 프레임;
상기 한 쌍의 주행모듈 프레임에 각각 설치된 적어도 한 쌍의 캐터필러; 및
상기 적어도 한 쌍의 주행모듈 프레임에 각각 부착되고, 상기 선저부의 표면과 인력이 작용하도록 각각 배치된 적어도 한 쌍의 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제1항에 있어서,
상기 로봇본체의 전방에 설치되고, 선체의 하측 표면을 촬영하는 촬영부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제2항에 있어서,
상기 촬영부는,
상기 선체의 하측 표면을 촬영하는 카메라; 및
상기 상기 선체의 하측 표면에 빛을 조사하는 조명모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제1항에 있어서,
상기 청소헤드부는,
상기 로봇본체 내에 설치된 브러시 구동모터;
상기 브러시 구동모터에 일측이 연결되고, 타측은 상기 로봇본체의 하측으로 돌출된 브러시 구동축;
상기 브러시 구동축의 타측에 탈착 가능하게 결합된 브러시; 및
상기 로봇본체의 저면 중 상기 브러시의 주변에 설치되고, 상기 선저부의 표면 및 상기 로봇본체의 저면 사이에 간격이 유지되도록 상기 로봇본체를 지지하는 적어도 하나의 지지롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
삭제
제1항에 있어서,
상기 자석은, 영구자석 또는 전자석인 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제1항에 있어서,
상기 틸팅연결부는,
상기 로봇본체에 결합된 적어도 한 쌍의 힌지 브라켓; 및
일측은 상기 적어도 한 쌍의 힌지 브라켓에 각각 회동 가능하게 연결되고, 타측은 상기 한 쌍의 주행모듈 프레임에 각각 결합된 적어도 한 쌍의 지지 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제7항에 있어서,
상기 틸팅연결부는,
상기 로봇본체가 상기 주행부에 대하여 틸팅 되면 압축 또는 신장 되도록 상기 로봇본체 및 상기 주행모듈 프레임 사이에 설치된 적어도 한 쌍의 탄성모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행부는,
상기 적어도 한 쌍의 주행모듈 프레임에 양단부가 결합된 적어도 한 쌍의 연결 프레임; 및
상기 적어도 한 쌍의 연결 프레임 내에 각각 설치되고, 상기 적어도 한 쌍의 캐터필러를 일방향 또는 타방향으로 각각 회전시키는 적어도 한 쌍의 주행 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.
제1항에 있어서,
상기 로봇본체 내에 설치되고, 상기 주행부 및 상기 청소헤드부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선저부 청소로봇.