KR101494644B1

KR101494644B1 - 노후관로 갱생용 탐사로봇

Info

Publication number: KR101494644B1
Application number: KR20140108382A
Authority: KR
Inventors: 남형도; 노치원; 이수준; 김철호
Original assignee: 포테닛 주식회사
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2015-02-25

Abstract

본 발명은 노후관로 갱생용 탐사로봇에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇은, 차체를 구성하는 바디프레임(100); 상기 바디프레임(100)의 양측으로 쌍을 이루며 배치되고, 노후관 내부를 주행하기 위한 바퀴를 구비한 채 상대회전이 가능한 베어링을 내장하여 중심부를 기준으로 상하 자유롭게 유동하면서 노후관로의 축방향으로 직진이동이 가능한 복수개의 휠 트랙장치(200); 상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되어 노후관 내부를 검사하는데 필요한 탐사장비를 장착할 수 있는 메인플레이트(900); 및 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)에 의해 노후관로의 축방향으로 직진이동하는 경우에 탐사로봇의 중심부가 노후관로의 중심축과 일치될 수 있도록 상기 바디프레임(100)과 상기 메인플레이트(900)사이에서 승하강동작을 수행하면서 상기 메인플레이트(900)를 지지하는 가변지지모듈(1000);을 구비한다.
따라서, 본 발명은, 가변지지모듈을 구비하여 높이 조절이 가능하고, 차체를 구성하는 프레임에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 회동되는 휠 트랙장치를 구비하여 배관내부의 접촉면 상태에 따라 자유롭게 유동이 가능할 뿐만 아니라, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비를 장착할 수 있는 메인플레이트를 자율주행용 휠트랙장치와 결합하여 노후관 내부의 도막상태나 작업환경을 정밀하게 검사할 수 있는 노후관로 갱생용 탐사로봇을 제공하는데 효과가 있다.

Description

노후관로 갱생용 탐사로봇 {Inspecting robot for regenerating superannuated pipes}

본 발명은 노후관로 갱생용 탐사로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 높이 조절이 가능하고 배관내부의 접촉면 상태에 따라 자유롭게 유동이 가능할 뿐만 아니라, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비를 장착할 수 있는 메인플레이트를 자율주행용 휠트랙장치와 결합하여 노후관로 갱생작업을 수행하는 경우에 노후관 내부의 도막상태나 환경을 정밀하게 검사할 수 있는 노후관로 갱생용 탐사로봇에 관한 것이다.

일반적으로 상수도관, 하수도관, 송유관, 가스관 등 유체를 이송하는 관들은 주로 주철관, 강관, 합성수지관, 콘크리트관들이 이용된다.

이 중에서도 대형관은 주로 주철관이나 강관을 이용하게 되는데, 주철관이나 강관 등을 장시간 사용하게 되면, 내부를 통과하는 유체나 기타 이물질 등에 의해 노후화되면서 부식되거나 손상하는 문제가 발생한다.

특히, 주철관 또는 강관으로 이루어진 상수도관의 경우에는 보다 안전한 식수 공급을 위해 그 내부를 코팅하여 산화하는 것을 방지하고 있으나, 장시간 사용하게 되면 관로 내부의 코팅부가 부식되거나 벗겨지는 등의 문제점이 발생한다.

이를 해결하기 위한 방안으로 관로 전체를 교체하는 방법도 있지만 관로 전체를 교체하기 위한 굴착공사는 교통정체를 유발하고, 교체시간과 비용이 많이 소요되며, 교체된 관의 이음부의 누수가 또다시 발생할 수 있어 이로 인한 경제적 손실 및 수명도 짧아지는 문제점이 야기됨에 따라 관로를 그대로 둔 상태에서 개량하는 비굴착 갱생공법들이 적용되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 비굴착 노후관 갱생공법에 관한 갱생방법이 도시된 흐름도이고, 도 2는 종래기술에 따른 노후관 내부의 갱생장비의 작업상태를 보여주는 개략적인 도면이다.

종래기술에 따른 노후관로의 갱생방법을 순서대로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상수관 또는 하수관 등 갱생 작업을 진행할 관로(P)에서, 관 갱생 구간(RP)을 설정하고, 설정된 구간(RP)내를 통과하는 상수 또는 하수 등의 유체의 흐름을 차단한다.

관 갱생 구간(RP)은 갱생 조건에 따라 적정한 길이로 설정한다. 예를 들면, 2km 정도의 범위로 설정할 수 있다.

유체의 흐름을 차단하는 방법은, 관로(P)에 설치된 밸브를 닫아 갱생 구간(RP)로 유입되는 유체를 차단하거나, 유체를 다른 관로로 바이패스시켜 갱생 구간(RP)에 유체가 통과하지 않도록 하는 방법 등을 공지의 다양한 방법들을 이용할 수 있다.

다음, 관 갱생 구간(RP)에 갱생 장비를 투입하기 위한 작업구(H)를 구축한다. 이때, 반드시 관 갱생 구간(RP)의 양쪽 모두에 작업구(H)를 구축할 수 있으나, 도 2에 예시된 바와 같이, 필요에 따라서는 한 쪽에만 작업구(H)를 구축하고, 반대쪽은 통기구(J)만을 구축하는 것도 가능하다.

다음, 상기 작업구(H)를 통해 관 갱생 구간(RP) 내에 외부 공기(외기)를 불어 넣어주고 반대쪽 통기구(J)를 통해 외부로 배출하는 환기 장치(10)를 설치한다.

즉, 작업구(H) 및 통기구(J)가 구축되면, 관 갱생 구간(RP)의 작업구(H)에는 공기 투입장치(1)를 설치하고, 반대쪽 통기구(J)에는 배기장치(2)를 구축하여 환기 장치를 설치하는 것이다. 물론, 공기 투입장치(1)와 배기장치(2)에는 관 갱생 구간의 관로 내부로 연결되는 통기 덕트(3)(4)가 연결되어 구성된다.

다음, 관 갱생 구간(RP) 내에 상기 작업구(H)를 통해 준설 장비(미도시) 및 배수 장비(미도시) 등을 투입하여 갱생 구간(RP)의 관로를 청소한다.

즉, 관 갱생 구간(RP)의 관로를 통과하는 유체가 차단된 상태에서, 준설 장비 등을 투입하여 관 내부에 퇴적되어 있는 흙이나 모래, 스케일 등의 퇴적물을 청소하고, 또한 관 내부에 고여 있는 유체도 외부로 배출한다.

갱생 구간의 청소 작업이 마무리되면, 준설 장비 등을 갱생 구간(RP) 외부로 철거한다.

다음, 환기 장치(1,2)를 이용하여 관 갱생 구간(RP) 내에 외부 공기를 강제로 주입하고 반대쪽에서는 배출하여 건조 작업을 진행한다.

위와 같이, 관 갱생 구간(RP)에 작업구(H) 및 통기구(J)를 형성하고, 환기장치를 설치한 다음, 갱생 구간(RP) 내부를 청소 및 건조한 후에는, 관 갱생 장비들을 투입하여 관 갱생작업을 본격적으로 실시하게 된다.

종래기술에 따른 관 갱생 작업은, 도막 제거 공정, 쇼트 블라스팅 공정 및 도장 공정, 건조 및 검사 공정 순으로 진행하게 된다.

여기서, 도막 제거 공정은 도장막 제거 장비(10)를 이용하고, 쇼트 블라스팅 공정 및 도장 공정은 쇼트 블라스팅 장비(30), 도장 장비(40)를 이용하게 되는데, 관 갱생 구간(RP) 내에 도장막 제거 장비(10)를 투입하여 도막 제거 공정을 먼저 실시하고, 도막 제거가 완료되면, 쇼트 블라스팅 장비(30)와 도장 장비(40)를 함께 투입하여 쇼트 블라스팅 공정 및 도장 공정을 동시에 진행한다.

위와 같은 각각의 공정에 대하여 차례로 설명한다.

먼저, 도막 제거 공정은 작업구(H)를 통해 관 갱생 구간(RP) 내에 도장막 제거 장비(10)를 투입하여, 관로 내면에 도장된 도막 및 이 도막 위에 형성된 스케일 등의 이물질을 제거한다. 통상 상수도관의 경우에는 콜탈 에나멜이 코팅되어 있고 장시간 사용에 따라 코팅막 위에 딱딱한 스케일 등의 이물질이 퇴적되어 있는 바, 도장막 제거 장비(10)를 이용하여 콜탈 에나멜 코팅막 및 이물질을 함께 제거한다.

상기 도장막 제거 장비(10)는 블라스팅 공정 및 도장 공정에 이용되는 장비와는 분리 된 구성으로 이루어져, 도 2의 (A)에서와 같이 독립적으로 이동하면서 도막 제거 작업을 실시할 수 있도록 구성된다.

이는 도장막 제거 장비(10), 쇼트 블라스팅 장비(30), 도장 장비(40)를 모두 함께 구성할 경우에, 이 중에서 일부가 고장 날 경우에도 모든 장비를 세운 상태에서 고장을 수리하고 다시 작업을 시작해야 하는등 작업 속도를 현저히 떨어뜨리는 문제가 발생하기 때문이다.

도 2의 (A)는 도장막 제거 장비(10)의 투입 방향 및 작업 진행 방향을 보여주는 참고도로서, 도장막 제거 장비(10)를 작업구(H) 쪽으로 투입한 다음, 통기구(J) 쪽으로 이동시키면서 도장막 제거 작업을 실시한다.

이와 같이 하여, 도장막 제거 공정이 완료되면, 도장막 제거 장비(10)를 관 갱생 구간(RP) 밖으로 이동시킨다.

다음, 관 갱생 구간(RP) 내에 쇼트 블라스팅 장비(30) 및 도장 장비(40)를 함께 투입하여 도장막 제거 장비(10)에 의해 도막이 제거된 관 내부 표면을 쇼트 블라스팅 처리함과 동시에 관 내면에 도장 작업을 실시한다.

이때, 쇼트 블라스팅 작업과 도장 작업을 지원하기 위해 이송 대차(20)도 함께 투입한다.

작업구를 통해 관 갱생 구간(RP) 내에 장비를 투입하는 순서는, 도 2의 (B)를 참조하면, 도장 장비(40), 쇼트블라스팅 장비(30), 이송 대차(20) 순으로 투입하고, 관 갱생 구간(RP) 내에서 쇼트 블라스팅 및 도장 작업진행 방향은, 반대로 통기구(J) 쪽에서 작업구(H) 쪽으로 전체 장비를 동시에 이동시키면서 진행하게 된다.

쇼트 블라스팅 작업과 도장 작업이 완료되면, 작업구(H)를 통해 이송대차(20), 쇼트 블라스팅 장비(30), 도장 장비(40)를 외부로 배출한다.

다음, 상기한 환기 장치를 이용하여 관 내부에 도장된 도료를 건조하고, 관 내부의 갱생 상태를 검사하는 공정을 실시한다.

한편, 종래 기술에 따른 노후관 갱생 작업의 경우에는 노후관로의 갱생을 위한 다양한 작업을 수행하기 위하여 별도의 검사과정을 수행하지 않고 작업이 완료된 다음에 상술한 바와 같이 관내부의 갱생상태를 검사하기 위하여 수동으로 직접 노후관로의 상태를 확인하기 때문에 돌발사고 발생시 안전사고가 발생하거나 작업공정의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근들어 노후관로 갱생용 장비를 탑재하는 차량을 이용하여 노후관로 갱생작업을 실시하기 전이나 실시 이후에 무인상태에서 자동으로 배관탐사를 하기 위한 노력이 시도되고 있다.

그러나, 종래의 노후관로 갱생용 장비를 탑재하는 차체의 경우에 높은 강성으로 필요로 하여 전체적으로 무게가 무겁기 때문에 배관탐사용으로 사용하는 경우에 높은 전력량을 필요로 하는 문제점이 있었다.

또한, 작업장에 따라 노후관로의 직경크기가 바뀌게 되면 그에 따라 노후관 내부에서 이동하는 차량본체를 안정적으로 지지하기 위하여 차량본체를 지지하기 위한 별도의 추가장치를 필요로 하거나, 작업장의 환경에 따라 고가를 들여 만든 주행차량을 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 일반적인 주행장치의 경우에 바퀴를 연결하는 차륜 연결축이 프레임에 고정되기 때문에 노후관 내부에 쌓인 퇴적물이나 갱생작업 중 발생하는 이물질에 의하여 배관내부의 접촉면 상태가 고르지 못할 경우에 유동이 어려워 바퀴를 지지하는 지지수단에 높은 하중이 실리기 때문에 장비의 수명이 단축되고 잦은 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 탐사용으로 사용이 용이한 주행차량을 제공할 수 있고, 탐사작업을 수행하고자 하는 노후관로의 직경 크기가 바뀌더라도 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 배관내부의 접촉면 상태에 따라 자유롭게 유동이 가능하여 제품의 수명을 연장 시킬 수 있는 노후관로 갱생용 탐사로봇에 관한 현실적이고도 적용이 가능한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

등록특허공보 KR 10-1031309호(공고일 2011.05.02.)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 가변지지모듈을 구비하여 높이 조절이 가능하고, 차체를 구성하는 프레임에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 회동되는 휠 트랙장치를 구비하여 배관내부의 접촉면 상태에 따라 자유롭게 유동이 가능할 뿐만 아니라, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비를 장착할 수 있는 메인플레이트를 자율주행용 휠트랙장치와 결합하여 노후관 내부의 도막상태나 작업환경을 정밀하게 검사할 수 있는 노후관로 갱생용 탐사로봇을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇은, 차체를 구성하는 바디프레임(100); 상기 바디프레임(100)의 양측으로 쌍을 이루며 배치되고, 노후관 내부를 주행하기 위한 바퀴를 구비한 채 상대회전이 가능한 베어링을 내장하여 중심부를 기준으로 상하 자유롭게 유동하면서 노후관로의 축방향으로 직진이동이 가능한 복수개의 휠 트랙장치(200); 상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되어 노후관 내부를 검사하는데 필요한 탐사장비를 장착할 수 있는 메인플레이트(900); 및 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)에 의해 노후관로의 축방향으로 직진이동하는 경우에 탐사로봇의 중심부가 노후관로의 중심축과 일치될 수 있도록 상기 바디프레임(100)과 상기 메인플레이트(900)사이에서 승하강동작을 수행하면서 상기 메인플레이트(900)를 지지하는 가변지지모듈(1000);을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇은, 원격조정을 위해 노후관 내부의 주행영상을 촬영하는 주행카메라를 상기 메인플레이트(900)의 상측으로 결합하기 위한 카메라 결합모듈(400)과; 노후관 내부의 환경을 3D입체영상으로 스캔하기 위하여 상기 메인플레이트(900)의 전방에 장착되는 배관용 3D스캐닝모듈(700); 및 노후관 내면의 도막상태를 비파괴검사방식으로 검사하기 위하여 상기 메인플레이트(900)의 후방에 장착되는 배관용 NDT검사모듈(600);을 구비할 수 있다.

상기 메인플레이트(900)는, 중심부에 상기 카메라 결합모듈(400)을 결합하기 위한 중심결합홀(901)을 구비하고 전방 및 후방에 각각 일자형상의 전방가이드슬롯부(902)와 일자형상의 후방가이드슬롯부(903)를 구비하는 상부플레이트(910)와; 상기 상부플레이트(910)의 전방가이드슬롯부(902)에 결합되어 상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)이 고정되는 전방모듈고정판(921)을 지지하는 전방플레이트(920); 및 상기 상부플레이트(910)의 후방가이드슬롯부(903)에 결합되어 상기 배관용 NDT검사모듈(600)이 고정되는 후방모듈고정판(931)을 지지하는 후방플레이트(930);를 구비할 수 있다.

상기 상부플레이트(910)는, 상부면의 전방 및 후방으로 각각 엘이디용 서치라이트(911)를 쌍으로 설치할 수 있다.

상기 카메라 결합모듈(400)은, 상기 상부플레이트(910)의 중심결합홀(901)에 회전동작이 가능하게 결합되며 내부에 상기 회전동작을 구동시키기 위한 하우징 구동모터를 내장하고 상부면에 한 쌍의 서보모터(411)를 장착하는 원통형상의 하부하우징(410)과; 상단은 카메라거치용 베이스(421)를 지지하고 하단은 상기 하부하우징(410)의 상부면에 장착된 서보모터(411)의 구동축에 결합되어 선회하며 승하강동작을 수행하는 카메라용 메인링크부재(420)와; 상단은 상기 카메라거치용 베이스(421)에 연결되고 하단은 상기하부하우징(410)의 상부면에 회동가능하게 결합되어 상기 카메라용 메인링크부재(420)의 동작을 지지하는 서브링크부재(430); 및 상기 카메라거치용 베이스(421)의 상측에 장착되고 내부에 주행용 카메라를 내장하며 노후관 전방으로 투명아크릴커버가 형성되는 주행카메라 하우징(440);을 구비할 수 있다.

상기 주행카메라 하우징(440)은, 전방으로 상기 투명아크릴커버를 커버하며 일부분에 카메라촬영이 가능하도록 절개부(442)가 형성된 원형의 회전커버(441)를 구비할 수 있다.

상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)은, 상기 전방모듈고정판(921)에 결합되는 원통형상의 스캐닝 하우징부(710)와; 상기 스캐닝 하우징부(710)의 전면에 형성되는 3D스캐닝용 전면카메라(720)와; 상기 스캐닝 하우징부(710)의 측면에 일정간격으로 형성되는 복수개의 3D스캐닝용 측면카메라(730); 및 상기 스캐닝 하우징부(710)의 전면에서 상기 3D스캐닝용 전면카메라(720)를 사이에 두고 쌍으로 배치되어 탐사로봇의 전면에 위치하는 물체의 거리를 감지하는 복수개의 레이저센서(740)를 구비할 수 있다.

상기 배관용 NDT검사모듈(600)은, 브라켓회전용 모터(602)와 결합되는 모터결합홈(611)을 구비하고 상기 후방모듈고정판(931)에 회전가능하게 결합되는 NDT모듈 고정용 브라켓(610)과; 상기 NDT모듈 고정용 브라켓(610)과 결합하며 수직으로 승하강 동작을 수행하는 전동실린더방식의 리니어액츄에이터(620); 및 상기 리니어액츄에이터(620)의 상측 끝단에 결합되고 거리측정센서(631)와 스프링부재(632)를 상부면상에 배치시키며 비파괴검사센서(601)와 결합하는 NDT탄성부(630)를 구비할 수 있다.

상기 전방모듈고정판(921)과 후방모듈고정판(931)은 각각, 외부충격을 방지하기 위한 충격흡수용 지지쇼바(922,932)를 구비할 수 있다.

상기 전방모듈고정판(921)과 후방모듈고정판(931)은 각각, 상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)과 배관용 NDT검사모듈(600)에 전원을 인가하는 배선통로를 확보하기 위해 중심부에 전선관통홀(923,933)을 구비할 수 있다.

상기 가변지지모듈(1000)은, 상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되는 상부베이스(1100); 상기 상부베이스(1100)의 길이방향으로 동작하는 선형로드(1210) 및 상기 선형로드(1210)를 구동시키는 서보모터(1220)를 구비하는 서보액츄에이터(1200); 상기 서보액츄에이터(1200)의 선형로드(1210) 동작에 연동되어 동작하면서 관로면에 대한 눌림압력에 대응하여 신축구동하기 위한 링크지지부재(1300); 상기 링크지지부재(1300)의 하측방향 일단 양측으로 결합되어 관로면에 대하여 일정한 강도의 하중을 자동을 유지하게 하는 복수개의 힘조절유닛(1400); 및 상기 상부베이스(1100)의 길이방향으로 서로 평행하게 배치되는 상기 서보액츄에이터(1200)의 선형로드부(1210) 끝단과 상기 복수개의 힘조절유닛(1400) 끝단을 연결할 수 있는 방향전환 연결부재(1500);를 구비할 수 있다.

상기 링크지지부재(1300)는, 상기 상부베이스(1100)상에 길이방향으로 설치되는 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)과; 상기 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)과 결합하여 이동가능하도록 설치되는 무빙가이드블럭(1320)과; 일단이 상기 무빙가이드블럭(1320)과 결합하여 상기 무빙가이드블럭(1320)이 상기 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)상에서 이동할 수 있게 하며 타단은 상기 메인플레이트(900)에 결합되는 제 1 가이드블럭지지대(1340); 상기 제 1 가이드블럭지지대(1340)와 중앙이 교차하게 설치되며 일단은 상기 메인플레이트(900)에 결합되고 타단은 상기 상부베이스의 타측 끝단에서 지지대용 고정브라켓(1360)으로 고정되는 제 2 가이드블럭지지대(1370); 및 이탈방지센서를 구비한 채 상기 상부베이스(1100)의 일측에 설치되어 차량본체의 급격한 하강동작을 방지하는 가이드블럭스토퍼(1380);를 구비할 수 있다.

상기 복수개의 힘조절유닛(1400)은 각각, 상기 제 2 링크부재(1300)의 하측일단에 결합하기 위한 연결조인트(1410); 내부에 구비한 내부코일스프링(1421)을 이용하여 상기 연결조인트(1410)와 반발력이 작용하며 결합되는 봉형상의 지지봉(1420); 상기 지지봉(1420)의 둘레를 감싸는 외부코일스프링(1430); 상기 지지봉(1420) 및 외부코일스프링(1430)을 동시에 감싸며 외주면상에 길이방향으로 절개부(1441)가 형성되는 유닛본체(1440); 상기 유닛본체(1440)의 외주면상에 부착되고, 상기 절개부(1441)에 끝단이 삽입되어 상기 외부코일스프링(1430)과 연결되는 고정핀(1451)을 구비하여 상기 고정핀(1451)의 이동거리를 감지함으로써 압력을 측정할 수 있는 포텐셔미터(1450); 상기 포텐셔미터(1450)를 커버하며 상기 유닛본체(1440)의 외부를 둘러싸는 원통형상의 외부케이스(1460); 및 상기 유닛본체(1440)의 끝단에 결합되어 상기 방향전환 연결부재(1500)와 체결되는 유닛연결부(1470);를 구비할 수 있다.

상기 복수개의 휠 트랙장치(200)는 각각, 상대회전이 가능한 베어링을 내장한 회전축부(201)를 기준으로 자유롭게 회동되는 차륜지지용 휠 브라켓(220); 상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)에 결합되는 두 개 이상의 바퀴(230,240) 및 상기 두 개 이상의 바퀴 둘레를 둘러싸는 구조로 연장되는 무한궤도부(250)를 구비하는 트랙부(500); 및 상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)에 결합되는 두 개 이상의 바퀴 중 상기 트랙부의 무한궤도부(250)를 동작시키는 구동바퀴(230)를 회전구동시키는 구동모터부(210);를 포함할 수 있다.

상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)은, 상기 바디프레임(100)의 진행방향과 직교하는 방향으로 설치되며, 상기 트랙부(500)를 구성하는 두 개 이상의 바퀴에 대응되게 형성되는 복수개의 차륜홀(222,223) 및 상기 회전축부(201)를 구성하기 위한 베어링용 관통홀(224)을 구비하는 브라켓본체(221)와; 상기 구동모터부(210)를 구성하는 모터기어(212)의 회전축과 중심축이 연동하게 결합되고 상기 복수개의 차륜홀 중 하나의 차륜홀(222) 내부에 배치되어 상기 두 개 이상의 바퀴 중 구동바퀴(230)에 동력을 전달하는 스플라인(225)과; 상기 두 개 이상의 바퀴 중 상기 스플라인(225)에 의해 구동되는 구동바퀴(230)와 연동하는 종동바퀴(240)가 회전할 수 있도록 중심축을 구성하는 종동축(225-1); 및 상기 바디프레임(100)에 구비되는 휠 브라켓 고정축(150) 및 상기 회전축부(201)를 구성하기 위한 베어링용 관통홀(224)과 동시에 결합되어 상기 브라켓본체(221)의 상대회전을 유도하는 휠브라켓 베어링부(202);를 구비할 수 있다.

상기 휠브라켓 베어링부(202)는, 상기 베어링용 관통홀(224)의 내부에서 상기 바디프레임(100) 방향으로 형성되는 내부베어링(226)과; 상기 베어링용 관통홀(224)의 내부에서 상기 바디프레임(100)의 반대방향으로 형성되는 외부베어링(227)과; 상기 외부베어링(227)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 외부베어링(227)의 외주연을 커버하며 상기 베어링용 관통홀(224)의 가장자리에 결합되는 외륜커버(228); 및 상기 외부베어링(227)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 외부베어링(227)의 내주연을 커버하며 상기 휠 브라켓 고정축(150)에 결합되는 내륜커버(229);를 구비할 수 있다.

상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)은, 상기 구동바퀴(230)가 회동하는 경우에 상기 무한궤도부(250)를 통해 동력을 전달받아 회동하는 종동바퀴(240)의 상대회전을 유도하는 종동바퀴용 중심축(미도시-보완요청241) 및 종동바퀴용 베어링(242)을 더 구비할 수 있다.

상기 트랙부(500)는, 상기 두 개 이상의 바퀴(230,240)를 외측으로 지지하고 연결하면서도 상기 두 개 이상의 바퀴가 회전하는 경우 상기 각각의 바퀴에 고정된 상태에서 독립적으로 유동이 가능하도록 상기 두 개 이상의 바퀴에 대응되는 수의 고정캡 베어링(340,350)을 내장하는 휠 고정캡(300)을 더 구비할 수 있다.

상기 휠 고정캡(300)은, 상기 두 개 이상의 바퀴 외부를 각각 커버하며 체결되고 중심부 외측으로 결합돌기(311,321)가 형성되는 두 개 이상의 휠 커버(310,320)와; 상기 두 개 이상의 휠 커버 중심부에 형성된 결합돌기(311,321)가 관통하는 두 개 이상의 결합돌기용 홀(331,332)을 구비하며 상기 두 개 이상의 휠커버(310,320)를 동시에 지지하는 고정캡 본체(330)와; 상기 고정캡 본체(330)에 형성된 결합돌기용 홀(331,332)에 각각 대응되어 상기 휠커버(310,320)의 외측에 형성된 결합돌기와 결합되는 두 개 이상의 고정캡 베어링(340,350); 및 상기 고정캡 베어링(340,350)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 고정캡 베어링(340,350)의 외측에서 상기 고정캡 본체(330)의 결합돌기용 홀(331,332) 가장자리에 각각 결합되는 두 개 이상의 고정캡 베어링 커버(360,370);를 구비할 수 있다.

상기 트랙부(500)를 구성하는 두 개 이상의 바퀴는, 상기 스플라인(225)과 결합하는 구동바퀴(230)와 상기 구동바퀴(230)의 동력을 전달받아 회전하는 종동바퀴(240)을 포함하여 이루어지고, 상기 스플라인(225)은 외주연상에 구동바퀴 결합용 요철부(225-2)를 형성하고, 상기 스플라인(225)에 의하여 동력을 전달받는 구동바퀴(230)는 내주연상에 스플라인 결합용 요철부(237)를 형성할 수 있다.

상기 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)는 각각, 상기 트랙부(500)를 구성하는 무한궤도부(250)의 내주면상 가장자리에 일정한 간격으로 형성되는 결합용 걸림돌기(255) 및 걸림날개홈(255-1)에 각각 대응되는 결합용 걸림홈(234,244)과 걸림날개(235,245)를 외주면상 가장자리에 일정한 간격으로 구비하고, 상기 트랙부(500)를 구성하는 무한궤도부(250)의 내주면상 중심부에 형성되는 궤도홈(256)에 대응되는 로울러부(231,241)를 외주면상 중심부에 구비하며, 상기 로울로부(231)는 외측면 중심부에 요홈(232,242)이 형성될 수 있다.

상기 무한궤도부(250)는, 외주면이 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 하중을 받아 늘어나더라도 주행능력이 저하되는 것을 방지하기 위하여 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 이격홈부(254)를 더 구비하고, 정면에서 보았을 때 외주면의 형상이 전체적으로 노후관의 내주연의 형상에 대응되는 원호로 형성되어 노후관의 내면에 접촉하는 마찰력을 높일 수 있어 주행능력을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 가변지지모듈을 구비하여 높이 조절이 가능한 노후관로 갱생용 탐사로봇을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 가변지지모듈을 신축구동이 가능하면서도 높이조절이 가능하도록 링크부재를 이용하여 구성함으로써 용이하게 높이 조절이 가능하기 때문에 관로의 내부직경에 차이가 나더라도 동일한 주행로봇으로 갱생작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가변지지모듈의 신축구동하는 방식을 종래의 공압실린더 방식 대신에 스프링을 내장한 힘조절유닛을 사용하여 일정한 강도의 하중을 자동으로 유지하도록 하기 때문에 종래에 비해 안정적인 구조를 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비를 장착할 수 있는 메인플레이트를 자율주행용 휠트랙장치와 결합하여 노후관로 갱생작업을 수행하는 경우에 노후관 내부의 도막상태나 환경을 정밀하게 검사할 수 있는 무인용 배관탐사로봇을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 차체를 구성하는 프레임에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 회동되는 별개의 부품으로 형성되는 차륜지지용 휠 브라켓을 구비하여 차체에 탈착이 용이하면서도 배관내부의 접촉면 상태에 따라 자유롭게 유동이 가능하며 조향능력과 주행능력을 향상시키고 유지보수를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 종래의 차체 프레임에서 요구되는 복잡한 구조의 기계적 구성을 필요로 하지 않아 종래기술에 비해 낮은 강성과 무게로 설계가 가능해져 장비제조비용 및 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 차륜을 지지하는 휠 브라켓이 차체를 구성하는 프레임에 견고하게 고정되지 않고 회동되는 별개의 부품으로 형성되어 배관내부의 다양한 주행환경에 따라 능동적으로 유동되기 때문에 장비에 하중이 실리는 것을 방지하여 주행로봇의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 차체의 일측에 배치되는 전체 바퀴 대신 한정된 수의 바퀴 둘레에 연장되어 이루어지는 일정한 길이의 트랙을 이용하여 배관내부의 접촉면에 대한 접지력을 높이고 구동력을 상승시켜 주행능력을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 무한궤도방식의 트랙을 사용하면서도 일정한 길이를 갖도록 한정된 수의 바퀴 둘레만을 연장하여 구성하기 때문에 조향능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 종래기술과 달리 구동모터부의 모터기어에서 발생되는 회전력을 동일 축으로 직접 전달받을 수 있기 때문에 구동바퀴에 전달되는 구동토크가 높아져서 주행능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 일정한 수의 바퀴 둘레를 연장하여 이루어지는 하나의 트랙 단위로 차체를 구성하는 프레임의 휠 브래킷 고정축에 독립적으로 장착되기 때문에 차체에 탈부착이 용이하여 유지보수가 용이하다.

게다가, 본 발명은, 자신은 회전하지 않고 프레임에 고정되게 설치되는 브래킷 고정축에 베어링을 통해 상대회전이 가능하게 연결되는 차륜 지지용 휠 브라켓이 프레임과는 별개의 독립적인 부품으로 형성되기 때문에 수평센서를 구비하지 않더라도 배관내부의 다양한 주행환경에 유연하게 적응할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은, 차체를 구성하는 프레임의 전후에서 상대회전하는 바퀴들을 서로 고정하여 연결하는 대신에, 배관내부의 주행환경에 따라 차체가 유동하는 경우 바퀴들이 상대회전이 가능하도록 베어링을 내장한 휠 고정캡을 구비하 여 트랙을 구성하는 일정한 수의 바퀴들을 안정적으로 지지할 수 있으면서도 마모를 방지하여 제품불량을 방지 하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 비굴착 노후관 갱생공법에 관한 갱생방법이 도시된 흐름도
도 2는 종래기술에 따른 노후관 내부의 갱생장비의 작업상태를 보여주는 개략적인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇의 전체구성을 나타내는 도면
도 4는 도 3에 도시된 노후관로 갱생용 탐사로봇의 전체구성을 개략적으로 나타내기 위한 분해사시도
도 5는 도 4에 도시된 배관용 NDT검사모듈을 개략적으로 설명하기 위한 분해조립도
도 6은 도 4에 도시된 카메라 결합모듈을 개략적으로 설명하기 위한 사시도
도 7은 도 4에 도시된 배관용 3D스캐닝모듈을 개략적으로 설명하기 위한 사시도
도 8은 도 4에 도시된 메인플레이트와 가변지지모듈을 개략적으로 설명하기 위한 분해조립도
도 9는 도 8에 도시된 메인플레이트를 나타내는 도면
도 10은 도 8에 도시된 가변지지모듈의 링크부재와 메인플레이트를 구성하는 전방 및 후방플레이트의 고정판을 나타내기 위한 분해도
도 11은 도 8에 도시된 가변지지모듈의 세부구성을 나타내기 위한 분해도
도 12은 도 11에 도시된 힘조절유닛의 세부구성을 나타내기 위한 분해도
도 13은 도 3에 도시된 노후관로 갱생용 탐사로봇 중 바디프레임에 장착된 휠 트랙장치를 개략적으로 나타내기 위한 도면
도 14는 도 13에 개략적으로 도시된 바디프레임 및 휠 트랙장치의 분해사시도
도 15은 도 14에 도시된 휠 트랙장치를 나타내는 분해사시도
도 16은 도 15에 도시된 차륜지지용 휠 브라켓을 나타내는 분해사시도
도 17은 도 15에 도시된 트랙부를 구성하는 구동바퀴와 종동바퀴를 나타내는 사시도
도 18은 도 15에 도시된 트랙부를 구성하는 휠 고정캡을 나타내는 분해사시도
도 19는 도 15에 도시된 트랙부를 구성하는 무한궤도부를 나타내는 사시도
도 20은 도 13에 도시된 바디프레임 및 휠 트랙장치의 정면도
도 21은 도 13에 도시된 휠 트랙장치의 동작을 나타내기 위한 측면도

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇의 전체구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 노후관로 갱생용 탐사로봇의 전체구성을 개략적으로 나타내기 위한 분해사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇은, 바디프레임(100), 복수개의 휠 트랙장치(200), 메인플레이트(900),및 가변지지모듈(1000)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세하게는, 상기 바디프레임(100)은, 노후관 내부를 주행하는 차체를 구성하기 위하여 전후 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상부면상에 노후관 내부를 검사하는데 필요한 탐사장비를 장착할 수 있는 메인플레이트(900) 및 상기 메인플레이트(900)를 지지하는 가변지지모듈(1000)를 설치하고 하부면에 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)를 설치할 수 있다.

여기서, 상기 가변지지모듈(1000)은, 상기 메인플레이트(900)를 바디프레임(100)의 상부방향으로 일정간격 이격되게 지지고정할 수 있으며, 차량본체의 중심을 노후관 내부의 중심축과 일치한 상태로 진행시키기 위하여 후술하는 도 10 내지 도 11과 같이 승강 및 하강 동작을 수행할 수 있다.

즉, 상기 가변지지모듈(1000)은, 상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되어 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 검사장비가 결합되는 메인플레이트(900)가 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)에 의해 노후관로의 축방향으로 직진이동하는 경우에 탐사로봇의 중심이 노후관로의 중심축과 일치될 수 있도록 상기 바디프레임(100)과 상기 메인플레이트(900)사이에서 승하강동작을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 상기 가변지지모듈(1000)은, 상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되어 차량본체가 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)에 의해 노후관로의 축방향으로 직진이동하는 경우에 일정한 강도의 하중을 유지하도록 승하강동작을 수행하면서 상기 메인플레이트(900)를 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 휠 트랙장치(200)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 바디프레임(100)의 양측으로 쌍을 이루며 복수개 배치될 수 있다.

이때, 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)는, 후술하는 도 15내지 도 16에서 상세히 설명한 바와 같이, 노후관 내부를 주행하기 위한 바퀴를 구비한 채 상대회전이 가능한 베어링을 내장하여 중심부를 기준으로 상하 자유롭게 유동하면서 노후관로의 축방향으로 직진이동 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 바디프레임(100)의 상부에 일정간격으로 이격되어 배치되는 상기 메인플레이트(900)는, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라 결합모듈(400), 배관용 3D스캐닝모듈(700), 및 배관용 NDT검사모듈(600)을 전후방 및 상단에 장착하여 결합할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇은, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비를 장착할 수 있는 메인플레이트를 자율주행용 휠트랙장치와 결합하여 노후관로 갱생작업시 노후관 내부의 도막상태나 환경을 정밀하게 검사할 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇에 검사장비를 장착하는 경우에 사용하는 결합모듈 및 검사모듈을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 도 4에 도시된 배관용 NDT검사모듈을 개략적으로 설명하기 위한 분해조립도이다.

본 발명의 실시예에서, 배관용 NDT검사모듈(600)은 노후관 내면의 도막상태를 비파괴검사방식으로 검사하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 메인플레이트(900)의 후방에 장착될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 배관용 NDT검사모듈(600)은, NDT모듈 고정용 브라켓(610), 리니어 액츄에이터(620), 및 NDT탄성부(630)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 NDT모듈 고정용 브라켓(610)은, 브라켓회전용 모터(602)와 결합되는 모터결합홈(611)을 구비하고 후술하는 도 10에 도시된 후방모듈고정판(931)에 회전가능하게 결합될 수 있으며, 탐사로봇이 노후관로 내부를 주행하는 경우에 상기 브라켓회전용 모터(602)의 구동에 의하여 회전하면서 상기 배관용 NDT검사모듈(600)이 노후관 내면을 비파괴검사방법을 사용하여 검사할 수 있게 할 수 있다.

또한, 상기 리니어 액츄에이터(620)는, 노후관 내면을 비파괴검사방법으로 검사하는 경우에 상기 NDT모듈 고정용 브라켓(610)과 결합하며 전동실린더방식으로 수직으로 승하강 동작을 수행할 수 있어 비파괴검사센서(601)의 위치를 조절할 수 있다.

게다가, 상기 NDT탄성부(630)는, 상기 리니어액츄에이터(620)의 상측 끝단에 결합되고 거리측정센서(631)와 스프링부재(632)를 상부면상에 배치시키며 비파괴검사센서(601)와 결합하기 때문에 비파괴검사센서(601)가 노후관 내부면에 접촉하는 것을 방지할 수 있고 노후관 내부면에 접촉하더라도 탄성력을 부여하여 장비불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 도 4에 도시된 카메라 결합모듈을 개략적으로 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명의 실시예에서, 카메라 결합모듈(400)은, 원격조정을 위해 노후관 내부의 주행영상을 촬영하는 주행카메라를 메인플레이트(900)의 상측으로 결합할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 결합모듈(400)은, 하부하우징(410), 카메라용 메인링크부재(420), 서브링크부재(430), 및 주행카메라 하우징(440)을 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 하부하우징(410)은, 도 9에 도시된 상부플레이트(910)의 중심결합홀(901)에 회전동작이 가능하게 결합되며 내부에 상기 회전동작을 구동시키기 위한 하우징 구동모터(미도시)를 내장하고 상부면에 한 쌍의 서보모터(411)를 장착하는 원통형상으로 형성된다.

여기서, 상기 하부하우징(410)은 내장된 하우징 구동모터에 의하여 상부플레이트(910)상에서 수평회전이 가능하다.

상기 카메라용 메인링크부재(420)는, 상단은 카메라거치용 베이스(421)를 지지하고 하단은 상기 하부하우징(410)의 상부면에 장착된 서보모터(411)의 구동축에 결합되어 선회하며 승하강동작을 수행할 수 있다.

또한, 상기 서브링크부재(430)는, 상단은 상기 카메라거치용 베이스(421)에 연결되고 하단은 상기 하우징(410)의 상부면에 회동가능하게 결합되어 상기 카메라용 메인링크부재(420)의 동작을 지지할 수 있다.

상기 주행카메라 하우징(440)은, 상기 카메라거치용 베이스(421)의 상측에 장착되고 내부에 주행용 카메라를 내장하며 노후관 전방으로 투명아크릴커버가 형성될 수 있다.

이때, 상기 주행카메라 하우징(440)은, 전방으로 상기 투명아크릴커버를 커버하며 일부분에 카메라촬영이 가능하도록 절개부(442)가 형성된 원형의 회전커버(441)를 구비할 수 있기 때문에 주행카메라 촬영시 시야가 확보되지 않을정도로 먼지나 이물질이 많을 경우에 회전커버(441)로 주행카메라 하우징(440)의 투명아크릴커버를 커버하여 주행카메라의 시야를 확보하고 유지할 수 있다.

도 7은 도 4에 도시된 배관용 3D스캐닝모듈을 개략적으로 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명의 실시예에서, 배관용 3D스캐닝모듈(700)은, 노후관 내부의 환경을 3D입체영상으로 스캔하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이, 메인플레이트(900)의 전방에 장착될 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)은, 스캐닝 하우징부(710), 3D스캐닝용 전면카메라(720), 3D스캐닝용 측면카메라(730), 및 복수개의 레이저센서(740)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 스캐닝 하우징부(710)는, 후술하는 도 10에 도시된 전방모듈고정판(921)에 결합되는 원통형상으로 형성될 수 있다.

또한, 3D스캐닝용 전면카메라(720)은 상기 스캐닝 하우징부(710)의 전면에 형성되고, 상기 3D스캐닝용 측면카메라(730)는 상기 스캐닝 하우징부(710)의 측면에 일정간격으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수개의 레이저센서(740)는, 상기 스캐닝 하우징부(710)의 전면에서 상기 3D스캐닝용 전면카메라(720)를 사이에 두고 쌍으로 배치되어 탐사로봇의 전면에 위치하는 물체의 거리를 감지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇은, 노후관로 내부를 검사하기 위한 다양한 장착용 모듈을 구비할 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇을 구성하는 메인플레이트(900)를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 8은 도 4에 도시된 메인플레이트와 가변지지모듈을 개략적으로 설명하기 위한 분해조립도이고, 도 9는 도 8에 도시된 메인플레이트를 나타내는 도면이며, 도 10은 도 8에 도시된 가변지지모듈의 링크부재와 메인플레이트를 구성하는 전방 및 후방플레이트의 고정판을 나타내기 위한 분해도이다.

본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇을 구성하는 메인플레이트(900)는, 도 1에 도시된 바디프레임(100)의 상부에 설치되어 노후관 내부를 검사하는데 필요한 탐사장비를 장착할 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 메인플레이트(900)는, 상부플레이트(910), 전방플레이트(920), 및 후방플레이트(930)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 상부플레이트(910)는, 중심부에 상기 카메라 결합모듈(400)을 결합하기 위한 중심결합홀(901)을 구비하고 전방 및 후방에 각각 일자형상의 전방가이드슬롯부(902)와 일자형상의 후방가이드슬롯부(903)를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 중심결합홀(901)은, 도 6에서 상술한 카메라 결합모듈(400)을 회전가능하게 결합하기 위한 결합구이고, 상기 전방가이드슬롯부(902)와 상기 후방가이드슬롯부(903)는 각각 전방플레이트(920)와 후방플레이트(930)를 설치하는 경우에 갱생작업을 하고자 하는 노후관로의 구경에 맞게 장비를 탑재할 수 있도록 탐사로봇의 크기를 조절할 수 있게 상부플레이트(910)의 길이방향으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전방플레이트(920)는, 상기 상부플레이트(910)의 전방가이드슬롯부(902)에 결합되어 도 7에서 상술한 배관용 3D스캐닝모듈(700)이 고정되는 전방모듈고정판(921)을 지지할 수 있다.

게다가, 상기 후방플레이트(930)는, 상기 상부플레이트(910)의 후방가이드슬롯부(903)에 결합되어 도 5에서 상술한 배관용 NDT검사모듈(600)이 고정되는 후방모듈고정판(931)을 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 상부플레이트(910)는, 도면에 도시된 바와 같이 상부면의 전방 및 후방으로 각각 엘이디용 서치라이트(911)를 쌍으로 설치하여 노후관로 내부의 촬영환경을 개선시킬 수 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 메인플레이트(900)를 구성하는 상기 전방모듈고정판(921)과 후방모듈고정판(931)은 각각, 외부충격을 방지하기 위한 충격흡수용 지지쇼바(922,932)를 구비할 수 있다.

게다가, 상기 전방모듈고정판(921)과 후방모듈고정판(931)은 각각, 상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)과 배관용 NDT검사모듈(600)에 전원을 인가하는 배선통로를 확보하기 위해 중심부에 전선관통홀(923,933)을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 전방모듈고정판(921) 및 후방모듈고정판(931)의 중심부에는 노후관 탐사에 필요한 검사장비를 연결하여 사용하기 위한 조립공외에 보다 안정적으로 체결고정하기 위한 다수개의 구멍을 형성하여 갱생장비를 볼트체결하여 지지할 수 있다.

또한, 상기 후방모듈고정판(931)의 중심부에 형성된 전선관통홀(933)은 경우에 따라 NDT검사장비를 연결고정하기 위한 용도외에 모터부와 전선케이블들을 설치하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

이와 마찬가지로, 전방모듈고정판(921) 중심부에 형성된 원형의 전선관통홀(923)과, 메인플레이트에 형성되는 다양한 형상을 갖는 복수개의 관통홀 또한 다양한 주변장치들을 설치하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 메인플레이트는 노후관 내부를 탐사 및 검사하기 위한 다양한 모듈을 각각 연결 결합하는데 있어서 기계적 구성을 간단히 하는 구조물로 형성할 수 있기 때문에 다양한 검사장비를 결합하여 노후관 갱생 작업시 다양한 검사를 수행할 수 있다.

도 11은 도 8에 도시된 가변지지모듈의 세부구성을 나타내기 위한 분해도이다.

도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노후관로 갱생용 탐사로봇을 구성하는 가변지지모듈의 세부구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 탐사로봇을 구성하는 가변지지모듈(1000)은, 상부베이스(1100), 서보액츄에이터(1200), 링크지지부재(1300), 복수개의 힘조절유닛(1400), 및 방향전환 연결부재(1500)를 구비할 수 있다.

더욱 상세하게는, 상기 상부베이스(1100)는 바디프레임(100)의 상부에 설치될 수 있고, 상기 서보액츄에이터(1200)는 상기 상부베이스(1100)의 길이방향으로 동작하는 선형로드(1210) 및 상기 선형로드(1210)를 구동시키는 서보모터(1220)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 링크지지부재(1300)는, 상기 서보액츄에이터(1200)의 선형로드(1210) 동작에 연동되어 동작하면서 상술한 도 4의 메인플레이트(900)를 지지하면서 신축구동하기 위한 구성을 구비할 수 있다.

한편, 상기 복수개의 힘조절유닛(1400)은, 상기 링크지지부재(1300)의 하측방향 일단 양측으로 결합되어 메인플레이트(900)로 받는 일정한 강도의 하중을 자동으로 유지하게 할 수 있다.

또한, 상기 방향전환 연결부재(1500)는, 상기 상부베이스(1100)의 길이방향으로 서로 평행하게 배치되는 상기 서보액츄에이터(1200)의 선형로드부(1210) 끝단과 상기 복수개의 힘조절유닛(1400) 끝단을 연결할 수 있게 구성되며, 본 발명의 실시예에서는 도면에 도시된 바와같이 다양한 형태의 연결브라켓을 사용하여 상기 선형로드부(1210) 및 힘조절유닛(1400)의 동작방향을 서로 반대방향으로 구현할 수 있다.

도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 링크지지부재(1300)를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 링크지지부재(1300)는, 리니어 가이드레일(1310), 무빙가이드블럭(1320), 제 1 가이드블럭지지대(1340), 제 2 가이드블럭지지대(1370), 및 가이드블럭스토퍼(1380)을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 링크지지부재(1300)의 기본적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 리니어 가이드레일(1310)은 상부베이스(1100)상에 길이방향으로 한 쌍이 설치될 수 있고, 상기 무빙가이드블럭(1320)이 상기 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)과 결합하여 이동가능하도록 설치될 수 있다.

이때, 상기 제 1 가이드블럭지지대(1340)는, 일단이 상기 무빙가이드블럭(1320)과 결합하여 상기 무빙가이드블럭(1320)이 상기 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)상에서 이동할 수 있게 하며 타단은 메인플레이트(900)의 상부플레이트(910)에 결합되게 하며, 전체적으로 링크지지부재를 구성하는 하나의 링크부재를 구성할 수 있다.

또한, 상기 제 2 가이드블럭지지대(1370)는, 상기 제 1 가이드블럭지지대(1340)와 중앙이 교차하게 설치되며 일단은 상기 메인플레이트(900)의 상부플레이트(910)에 결합되고 타단은 상기 상부베이스의 타측 끝단에서 지지대용 고정브라켓(1360)으로 고정되며, 전체적으로 링크지지부재를 구성하는 다른 하나의 링크부재를 구성하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 링크지지부재(1300)는, 이탈방지센서를 구비한 채 상기 상부베이스(1100)의 일측에 설치되어 차량본체의 급격한 하강동작을 방지하는 가이드블럭스토퍼(1380)를 추가로 구비할 수 있으며, 여기서, 상기 가이드블럭스토퍼(1380)는, 일측면에 완충부(1382)를 형성하여 무빙가이드블럭(1320)과의 충격을 방지할 수 있으며, 무빙가이드블럭(1320)의 접근을 감지하는 경우에 동작을 멈출 수 있는 이탈방지센서부(1381)를 추가 구성할 수 있다.

도 9는 도 8에 도시된 힘조절유닛의 세부구성을 나타내기 위한 분해도이다.

도 9를 참조하여 도 8에 도시된 힘조절유닛을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 가변지지모듈(1000)을 구성하는 힘조절유닛(1400)은 상술한 바와 같이, 복수개를 구비하고 도 8에 도시된 링크지지부재(1300)의 하측방향 일단 양측으로 각각 결합되어 메인플레이트(900)에 대하여 일정한 강도의 하중을 받도록 자동으로 조절하기 위한 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 힘조절유닛(1400)은, 연결조인트(1410), 지지봉(1420), 외부코일스프링(1430), 유닛본체(1440), 포텐셔미터(1450), 외부케이스(1460), 및 유닛연결부(1470)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 연결조인트(1410)는 도 8에 도시된 제 2 링크부재(1300)의 하측일단에 형성되는 무빙가이드블럭(1320)의 일측에 결합할 수 있으며, 결합시 도면에 도시된 바와 같이 베어링을 구비할 수 있다.

또한, 상기 지지봉(1420)은 내부에 구비한 내부코일스프링(1421)을 이용하여 상기 연결조인트(1410)와 반발력이 작용하며 결합될 수 있으며, 상기 지지봉(1420)의 둘레를 감싸는 외부코일스프링(1430)을 구비할 수 있다.

또한, 상기 유닛본체(1440)는, 상기 지지봉(1420) 및 외부코일스프링(1430)을 동시에 감싸며 외주면상에 길이방향으로 절개부(1441)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 포텐셔미터(1450)는, 상기 유닛본체(1440)의 외주면상에 부착될 수 있으며, 상기 절개부(1441)에 끝단이 삽입되어 상기 외부코일스프링(1430)과 연결되는 고정핀(1451)을 구비하여 상기 고정핀(1451)의 이동거리를 감지함으로써 메인플레이트(900) 대한 눌림압력을 측정할 수 있다.

이때, 상기 포텐셔미터(1450)를 커버하며 상기 유닛본체(1440)의 외부를 둘러싸는 원통형상의 외부케이스(1460)를 구비할 수 있으며, 상기 유닛본체(1440)의 끝단에 결합되어 상기 방향전환 연결부재와 체결되는 유닛연결부(1470)를 추가로 구비할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 가변지지모듈이 메인플레이트에 대한 눌림압력에 대응하여 신축구동하는 방식을 종래의 공압실린더 방식 대신에 스프링을 내장한 힘조절유닛을 사용하여 일정한 강도의 하중을 자동으로 유지하도록 하기 때문에 종래에 비해 안정적인 구조를 유지할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생용 탐사로봇은, 가변지지모듈을 구비하여 승하강동작시 차체에 가해지는 하중을 지지하기 위한 필요한 완충력을 확보할 수 있으며 동시에 기계적인 구성을 단순하게 구현할 수 있다.

도 13은 도 3에 도시된 노후관로 갱생용 주행로봇 중 바디프레임에 장착된 휠 트랙장치를 개략적으로 나타내기 위한 도면이고, 도 14는 도 13에 개략적으로 도시된 바디프레임 및 휠 트랙장치의 분해사시도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주행로봇은, 상부에서 설명한 도 3의 3 자유도 병렬 플랫폼을 장착할 수 있는 바디프레임(100), 및 상기 바디프레임(100)의 양측으로 쌍을 이루며 배치되는 네 개의 휠 트랙장치(200)를 구비한다.

본 발명의 실시예에서, 후술하는 무한궤도부(250)가 우레탄 재질로 형성되는 것을 제외하고 주행로봇을 구성하는 재질은 전체적으로 차체의 하중을 감당하면서도 무게를 경량으로 줄일 수 있는 알루미늄합금 재질로 형성될 수 있다.

또한, 도 14를 참조하여 도 13에 개략적으로 도시된 주행로봇을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 바디프레임(100)은 상부프레임(110), 고정프레임(120), 지지프레임(130), 및 휠 브라켓 고정축(150)을 구비한다.

상기 상부프레임(110)은, 도 3에 도시된 복수개의 액츄에이터 지지대(400)를 견고하게 고정시키는 판형상으로 형성되고, 상기 고정프레임(120)은 상기 휠 트랙장치(200)가 쌍을 이루며 양측으로 연결되는 휠 브라켓 고정축(150)을 지지고정하기 위하여 상기 바디프레임(100)의 전후 방향으로 일정간격을 유지하며 각각 하나씩 형성된다.

또한, 상기 지지프레임(130)은 상측으로는 상기 상부프레임(100)이 고정결합 될 수 있으며, 상기 고정프레임(120) 상측을 서로 연결시켜 고정시키는 바형상을 가지고 상기 고정프레임(120)의 길이방향에 대하여 일정한 간격을 가지며 복수개 형성될 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 휠 트랙장치(200)는, 상기 고정프레임(120)의 하부수직방향으로 형성되는 지지대(141,142)에 고정되는 휠 브라켓 고정축(150)의 양측으로 쌍을 이루며 자유롭게 회동되는 방식으로 연결될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 주행능력을 높이기 위하여 바디프레임(100)의 전방 및 후방에 4륜 구동방식으로 설치되었다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주행로봇은, 차체를 구성하는 바디프레임에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 회동되는 휠 트랙장치를 구비하여 차체에 탈착이 용이하면서도 배관내부의 접촉면 상태에 따라 자유롭게 유동이 가능한 노후관로 갱생용 주행로봇을 제공할 수 있다.

도 15는 도 14에 도시된 휠 트랙장치를 나타내는 분해사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치(200)는, 구동모터부(210), 차륜지지용 휠 브라켓(220), 및 트랙부(500)를 구비할 수 있다.

상기 구동모터부(210)는, 차륜지지용 휠 브라켓(220)에 결합되는 구동바퀴(230)를 위한 회전력을 구동시키는 구동모터(211)와 상기 구동모터(211)의 회전력을 상기 구동바퀴(230)의 중심축에 직접 전달하는 회전축을 구비하는 모터기어(212)를 구비한다.

상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)은, 도 14에 도시된 바디프레임(100)의 양측 중 어느 하상의 일측에 형성될 수 있으며, 상대회전이 가능한 베어링을 내장한 회전축부(201)를 기준으로 자유롭게 회동될 수 있다.

상기 트랙부(500)는, 상기 차륜지지용 휠 브라켓(200)에 결합되는 구동바퀴(230)와 종동바퀴(240), 및 상기 두 개의 바퀴(230,240) 둘레를 둘러싸는 구조로 연장되는 무한궤도부(250)를 구비할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치(200)는, 무한궤도방식의 트랙을 사용하면서도 한정된 수의 바퀴 둘레만을 연장하여 구성하기 때문에 조향능력을 향상시킬 수 있으며, 모터기어에서 발생되는 회전력을 동일 축으로 직접 전달받을 수 있기 때문에 구동바퀴에 전달되는 구동토크가 높아져 주행능력을 향상시킬 수 있다

또한, 차체를 구성하는 바디프레임에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 회동되는 휠 트랙장치가, 일정한 수의 바퀴 둘레를 연장하여 이루어지는 하나의 트랙 단위로 차체를 구성하는 바디프레임의 휠 브래킷 고정축에 독립적으로 장착되기 때문에 차체에 탈부착이 용이하여 유지보수가 용이하다.

도 16은 도 15에 도시된 차륜지지용 휠 브라켓을 나타내는 분해사시도이다.

도 16을 참조하여 도 15에 도시된 차륜지지용 휠 브라켓(220)을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치(200)를 구성하는 차륜지지용 휠 브라켓(220)은, 브라켓본체(221), 스플라인(225), 종동축(225-1), 및 휠브라켓 베어링부(202)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 브라켓본체(220)는, 도 14에 도시된 바디프레임(100)의 길이방향(진행방향)과 직교하는 방향으로 설치되며, 도 15에 도시된 트랙부(500)를 구성하는 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)에 대응되게 형성되는 복수개의 차륜홀(222,223) 및 도 15의 회전축부(201)를 구성하기 위한 베어링용 관통홀(224)을 구비할 수 있다.

또한, 상기 스플라인(225)은, 도 15에 도시된 구동모터부(210)를 구성하는 모터기어(212)의 회전축과 중심축이 연동하게 결합되고 구동바퀴(230)에 대응되는 차륜홀(222) 내부에 배치되어 상기 구동바퀴(230)에 동력을 전달할 수 있다.

또한, 상기 종동축(225-1)은, 상기 두 개 이상의 바퀴 중 상기 스플라인(225)에 의해 구동되는 구동바퀴(230)와 연동하는 종동바퀴(240)가 회전할 수 있도록 중심축을 구성할 수 있다.

즉, 상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)은, 상기 구동바퀴(230)가 회동하는 경우에 상기 무한궤도부(250)를 통해 동력을 전달받아 회동하는 종동바퀴(240)의 상대회전을 유도하는 종동축(225-1)을 구비할 수 있다.

또한, 상기 휠브라켓 베어링부(202)는, 도 14에 도시된 바디프레임(100)의 휠 브라켓 고정축(150) 및 도 15에 도시된 회전축부(201)를 구성하기 위한 상기 브라켓 본체(221)의 베어링용 관통홀(224)과 동시에 결합되어 상기 브라켓본체(221)의 상대회전을 유도할 수 있다.

더욱 상세하게는, 상기 휠브라켓 베어링부(202)는 도면에 도시된 바와 같이, 내부베어링(226), 외부베어링(227), 외륜커버(228), 및 내륜커버(229)를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 내부베어링(226)은 상기 베어링용 관통홀(224)의 내부에서 상기 바디프레임(100) 방향으로 형성되고, 상기 외부베어링(227)은 상기 베어링용 관통홀(224)의 내부에서 상기 바디프레임(100)의 반대방향으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 외륜커버(228)는 상기 외부베어링(227)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 외부베어링(227)의 외주연을 커버하며 상기 베어링용 관통홀(224)의 가장자리에 결합되고, 상기 내륜커버(229)는 상기 외부베어링(227)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 외부베어링(227)의 내주연을 커버하며 상기 휠 브라켓 고정축(150)에 결합될 수 있다. 이때, 상기 내륜커버(229)에 형성된 체결홀(229-1)은 상기 휠 브라켓 고정축(150)에 형성된 체결홀(151)에 대응되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치는, 자신은 회전하지 않고 고정되는 브래킷 고정축에 베어링을 통해 상대회전이 가능하게 연결되는 차륜 지지용 휠 브라켓을 바디프레임과는 별개의 독립적인 부품으로 구비하기 때문에 수평센서를 구비하지 않더라도 노후관 내면에 쌓인 퇴적물이나 이물질에 의하여 배관내부의 접촉면 상태가 변하더라도 유연하게 적응할 수 있다.

도 17은 도 15에 도시된 트랙부를 구성하는 구동바퀴와 종동바퀴를 나타내는 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 트랙부(500)를 구성하는 두 개 이상의 바퀴는, 도 16에 도시된 스플라인(225)과 결합하는 구동바퀴(230)와 상기 구동바퀴(230)의 동력을 전달받아 회전하는 종동바퀴(240)로 이루어 질 수 있다.

여기서, 상기 스플라인(225)은 외주연상에 구동바퀴 결합용 요철부(225-2)를 형성할 수 있고, 상기 스플라인(225)에 의하여 동력을 전달받는 구동바퀴(230)는 내주연상에 스플라인 결합용 요철부(237)를 형성할 수 있다.

또한, 상기 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)는 각각, 상기 트랙부(500)를 구성하는 도 19의 무한궤도부(250) 내주면상 가장자리에 일정한 간격으로 형성되는 결합용 걸림돌기(255) 및 걸림날개홈(255-1)에 각각 대응되는 결합용 걸림홈(234,244)과 걸림날개(235,245)를 외주면상 가장자리에 일정한 간격으로 구비할 수 있다.

또한, 상기 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)는 각각, 상기 상기 트랙부(500)를 구성하는 무한궤도부(250)의 내주면상 중심부에 형성되는 궤도홈(256)에 대응되는 로울러부(231,241)를 외주면상 중심부에 구비할 수 있으며, 여기서, 상기 로울로부(231,241)는 외측면 중심부에 요홈(232,242)이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 종동바퀴(240)는, 상기 구동바퀴(230)가 회동하는 경우에 종동바퀴(240)의 상대회전을 유도하기 위하여 종동축(225-1)에 결합하는 종동바퀴용 베어링(243)을 내측 및 외측으로 복수개 구비하고, 상기 종동바퀴용 베어링(243)의 이탈을 방지하기 위하여 종동축(225-1)에 결합하는 종동축 캡(243-1) 및 후술하는 휠 고정캡(320)과 결합시 이격되는 공간을 채워 상기 휠 고정캡(320)과 결합되는 접촉면을 평탄케 하는 스페이서링(243-2)를 구비할 수 있다.

도 18은 도 15에 도시된 트랙부를 구성하는 휠 고정캡을 나타내는 분해사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 도 15에 도시된 트랙부(500)는, 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)를 외측으로 지지하고 연결하면서도 상기 두 개의 바퀴가 회전하는 경우 각각의 바퀴에 고정된 상태에서 독립적으로 유동이 가능하도록 상기 두 개의 바퀴에 대응되는 수의 고정캡 베어링(340,350)을 내장하는 휠 고정캡(300)을 더 구비할 수 있다.

여기서, 상기 휠 고정캡(300)은, 한 쌍의 휠 커버(310,320), 고정캡 본체(330), 한 쌍의 고정캡 베어링(340,350), 및 한 쌍의 고정캡 베어링 커버(360,370)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 휠 커버(310,320)는 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240) 외부를 각각 커버하며 체결되고 중심부 외측으로 결합돌기(311,321)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 휠 커버(310,320)에 형성되는 휠 체결홀(314,324)는 상기 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)에 형성된 커버 체결홀(238,248)에 대응되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동바퀴용 휠 커버(310)에는 도 16에 도시된 스플라인(225)에 결합되는 체결홀(315)을 구비하는 구비할 수 있다.

또한, 상기 고정캡 본체(330)는, 상기 휠 커버 중심부에 형성된 결합돌기(311,321)가 관통하는 두 개의 결합돌기용 홀(331,332)을 구비하며 상기 두 개 의 휠커버(310,320)를 동시에 지지할 수 있다.

또한, 상기 고정캡 베어링(340,350)는, 상기 고정캡 본체(330)에 형성된 결합돌기용 홀(331,332)에 각각 대응되어 상기 휠커버(310,320)의 외측에 형성된 결합돌기와 결합될 수 있다.

상기 고정캡 베어링 커버(360,370)에 형성되는 체결홀(361,371)은, 상기 고정캡 베어링(340,350)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 고정캡 베어링(340,350)의 외측에서 상기 고정캡 본체(330)의 결합돌기용 홀(331,332) 가장자리에 형성된 체결홀(333, 334)에 각각 결합될 수 있다. 이때, 상기 고정캡 베어링(340,350)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 고정캡 베어링 커버(360,370)의 내륜을 지지하며 상기 결합돌기(311,321)의 끝단에 결합되는 베어링 고정링(362,372)을 더 구비할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치는, 차체를 구성하는 바디프레임의 전후에서 상대회전하는 구동바퀴 및 종동바퀴를 서로 고정하여 연결하는 대신에, 배관내부의 주행환경에 따라 차체가 유동하는 경우 바퀴들이 상대회전이 가능하도록 베어링을 내장한 휠 고정캡을 구비하여 트랙을 구성하는 일정한 수의 바퀴들을 안정적으로 지지할 수 있으면서도 마모를 방지하여 제품불량을 방지 할 수 있다.

도 19는 도 15에 도시된 트랙부를 구성하는 무한궤도부를 나타내는 사시도이고, 도 20은 도 13에 도시된 바디프레임 및 휠 트랙장치의 정면도이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 사용되는 무한궤도부(250)는, 상술한 바와 같이, 내주면상 가장자리에 일정한 간격으로 형성되는 결합용 걸림돌기(255) 및 걸림날개홈(255-1)을 구비하고, 내주면상 중심부에 궤도홈(256)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 무한궤도부(250)는, 우레탄 재질을 사용하여 외주면이 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 하중을 받아 늘어나더라도 주행능력이 저하되는 것을 방지하기 위하여 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 이격홈부(254)를 더 구비할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 상기 무한궤도부(250)가 우레탄 재질로 형성되었으나 관로의 내면에 접촉하는 부위가 접지력을 가지며 차체의 하중을 감당할 수 있는 다양한 재질로 형성될 수 있다.

도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 사용되는 무한궤도부(250)는, 정면에서 보았을 때 외주면의 형상이 전체적으로 노후관의 내주연의 형상에 대응되는 원호로 형성되어 노후관의 내면에 접촉하는 마찰력을 높일 수 있어 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치의 주행능력을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치는, 차체의 일측에 배치되는 전체 바퀴 대신 한정된 수의 바퀴 둘레에 연장되어 이루어지는 일정한 길이의 트랙을 이용하여 배관내부의 접촉면에 대한 접지력을 높이고 구동력을 상승시켜 주행능력을 향상시킬 수 있으며, 무한궤도방식의 트랙을 사용하면서도 일정한 길이를 갖도록 한정된 수의 바퀴 둘레만을 연장하여 구성하기 때문에 조향능력을 향상시킬 수도 있다.

도 21은 도 13에 도시된 휠 트랙장치의 동작을 나타내기 위한 측면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 트랙장치(200)는, 차체를 구성하는 바디프레임에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 회동될 수 있어 노후관 내부의 주행환경이 급격하게 변하더라도 능동적으로 유동되기 때문에 장비에 하중이 실리는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명은, 가변지지모듈을 구비하여 높이 조절이 가능한 노후관로 갱생용 탐사로봇을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 노후관 내부를 검사하기 위한 다양한 장비를 장착할 수 있는 메인플레이트를 자율주행용 휠트랙장치와 결합하여 노후관로 갱생작업을 수행하는 경우에 노후관 내부의 도막상태나 환경을 정밀하게 검사할 수 있다.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

100 : 바디프레임 110 : 상부프레임
120 : 고정프레임 130 : 지지프레임
150 : 휠 브라켓 고정축 200 : 휠 트랙장치
201 : 회전축부 202 : 휠브라켓 베어링부
210 : 구동모터부 211 : 구동모터
212 : 모터기어 220 : 차륜지지용 휠 브라켓
221 : 브라켓본체 222, 223 : 차륜홀
224 : 베어링용 관통홀 225 : 스플라인
225-1 : 종동축
225-2 : 구동바퀴 결합용 요철부 226 : 내부베어링
227 : 외부베어링 228 : 외륜커버
229 : 내륜커버 230 : 바퀴(구동바퀴)
231,241 : 로울러부 232,242 : 요홈
234,244: 걸림홈 235,245: 걸림날개
237 : 스플라인 결합용 요철부 240 : 바퀴(종동바퀴)
241 : 종동바퀴용 중심축(미도시) 242 : 종동바퀴용 베어링
243 : 종동바퀴용 베어링 243-1 : 종동축 캡
243-2 : 스페이서링 250 : 무한궤도부
254 : 이격홈부 255: 결합용 걸림돌기
255-1 : 걸림날개홈 256 : 궤도홈
300 : 휠 고정캡 310, 320 : 휠커버
311, 321 : 결합돌기 331, 332 : 결합돌기용 홀
330 : 고정캡 본체 340,350 : 고정캡 베어링
360,370 : 고정캡 베어링 커버 362,372 : 베어링 고정링
400 : 카메라 결합모듈 410 : 하우징
411 : 서보모터 420 : 카메라용 메인링크부재
421 : 카메라거치용 베이스 430 : 서브링크부재
440 : 주행카메라 하우징 441 : 회전커버
442 : 절개부 500 : 트랙부
600 : 배관용 NDT검사모듈 601 : 비파괴검사센서
602 : 브라켓회전용 모터 610 : NDT모듈 고정용 브라켓
611 : 모터결합홈 620 : 리니어액츄에이터
630 : NDT탄성부 631 : 거리측정센서
632 : 스프링부재 700 : 배관용 3D스캐닝모듈
710 : 스캐닝 하우징부 720 : 3D스캐닝용 전면카메라
730 : 3D스캐닝용 측면카메라 740 : 레이저센서
900 : 메인플레이트 901 : 중심결합홀
902 : 전방가이드슬롯부 903 : 후방가이드슬롯부
910 : 상부플레이트 911 : 엘이디용 서치라이트
920 : 전방플레이트 921 : 전방모듈고정판
922,932 : 충격흡수용 지지쇼바 923,933 : 전선관통홀
930 : 후방플레이트 931 : 후방모듈고정판
1000: 가변지지모듈
1100: 상부베이스 1200: 서보액츄에이터
1210: 선형로드 1220: 서보모터
1300: 링크지지부재 1310: 리니어 가이드레일
1320: 무빙가이드블럭 1330: 제 1 구동휠
1340: 제 1 가이드블럭지지대 1350: 제 2 구동휠
1360: 지지대용 고정브라켓 1370: 제 2 가이드블럭지지대
1380: 가이드블럭스토퍼 1400: 힘조절유닛
1410: 연결조인트 1420: 지지봉
1421: 내부코일스프링 1430: 외부코일스프링
1440: 유닛본체 1441: 절개부
1450: 포텐셔미터 1451: 고정핀
1460: 외부케이스 1470: 유닛연결부
1500: 방향전환 연결부재

Claims

차체를 구성하는 바디프레임(100);
상기 바디프레임(100)의 양측으로 쌍을 이루며 배치되고, 노후관 내부를 주행하기 위한 바퀴가 결합되며 상대회전이 가능한 베어링을 내장한 회전축부(201)를 기준으로 자유롭게 회동되는 차륜지지용 휠 브라켓(220)을 구비하여, 차체를 구성하는 상기 바디프레임(100)에 대하여 고정되지 않고 배관내부의 접촉면 상태에 따라 상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)이 상기 회전축부(201)를 기준으로 자유롭게 유동되면서 노후관로의 축방향으로 직진이동이 가능한 복수개의 휠 트랙장치(200);
상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되어 노후관 내부를 검사하는데 필요한 탐사장비를 장착할 수 있는 메인플레이트(900); 및
상기 메인플레이트(900)가 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)에 의해 노후관로의 축방향으로 직진이동하는 경우에 상기 바디프레임(100)과 상기 메인플레이트(900)사이에서 승하강동작을 수행하면서 상기 메인플레이트(900)를 지지하는 가변지지모듈(1000);을 구비하고;
상기 가변지지모듈(1000)은,
상기 바디프레임(100)의 상부에 설치되는 상부베이스(1100);
상기 상부베이스(1100)의 길이방향으로 동작하는 선형로드(1210) 및 상기 선형로드(1210)를 구동시키는 서보모터(1220)를 구비하는 서보액츄에이터(1200);
상기 서보액츄에이터(1200)의 선형로드(1210) 동작에 연동되어 동작하면서 관로면에 대한 눌림압력에 대응하여 신축구동하기 위한 링크지지부재(1300);
상기 링크지지부재(1300)의 하측방향 일단 양측으로 결합되어 관로면에 대하여 일정한 강도의 하중을 유지하게 하는 복수개의 힘조절유닛(1400); 및
상기 상부베이스(1100)의 길이방향으로 서로 평행하게 배치되는 상기 서보액츄에이터(1200)의 선형로드부(1210) 끝단과 상기 복수개의 힘조절유닛(1400) 끝단을 연결할 수 있는 방향전환 연결부재(1500);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 1 항에 있어서,
원격조정을 위해 노후관 내부의 주행영상을 촬영하는 주행카메라를 상기 메인플레이트(900)의 상측으로 결합하기 위한 카메라 결합모듈(400)과;
노후관 내부의 환경을 3D입체영상으로 스캔하기 위하여 상기 메인플레이트(900)의 전방에 장착되는 배관용 3D스캐닝모듈(700); 및
노후관 내면의 도막상태를 비파괴검사방식으로 검사하기 위하여 상기 메인플레이트(900)의 후방에 장착되는 배관용 NDT검사모듈(600);을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 2 항에 있어서, 상기 메인플레이트(900)는,
중심부에 상기 카메라 결합모듈(400)을 결합하기 위한 중심결합홀(901)을 구비하고 전방 및 후방에 각각 일자형상의 전방가이드슬롯부(902)와 일자형상의 후방가이드슬롯부(903)를 구비하는 상부플레이트(910)와;
상기 상부플레이트(910)의 전방가이드슬롯부(902)에 결합되어 상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)이 고정되는 전방모듈고정판(921)을 지지하는 전방플레이트(920); 및
상기 상부플레이트(910)의 후방가이드슬롯부(903)에 결합되어 상기 배관용 NDT검사모듈(600)이 고정되는 후방모듈고정판(931)을 지지하는 후방플레이트(930);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 3 항에 있어서, 상기 상부플레이트(910)는,
상부면의 전방 및 후방으로 각각 엘이디용 서치라이트(911)를 쌍으로 설치하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 3 항에 있어서, 상기 카메라 결합모듈(400)은,
상기 상부플레이트(910)의 중심결합홀(901)에 회전동작이 가능하게 결합되며 내부에 상기 회전동작을 구동시키기 위한 하우징 구동모터를 내장하고 상부면에 한 쌍의 서보모터(411)를 장착하는 원통형상의 하부하우징(410)과;
상단은 카메라거치용 베이스(421)를 지지하고 하단은 상기 하부하우징(410)의 상부면에 장착된 서보모터(411)의 구동축에 결합되어 선회하며 승하강동작을 수행하는 카메라용 메인링크부재(420)와;
상단은 상기 카메라거치용 베이스(421)에 연결되고 하단은 상기하부하우징(410)의 상부면에 회동가능하게 결합되어 상기 카메라용 메인링크부재(420)의 동작을 지지하는 서브링크부재(430); 및
상기 카메라거치용 베이스(421)의 상측에 장착되고 내부에 주행용 카메라를 내장하며 노후관 전방으로 투명아크릴커버가 형성되는 주행카메라 하우징(440);을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 5 항에 있어서, 상기 주행카메라 하우징(440)은,
전방으로 상기 투명아크릴커버를 커버하며 일부분에 카메라촬영이 가능하도록 절개부(442)가 형성된 원형의 회전커버(441)를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 3 항에 있어서, 상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)은,
상기 전방모듈고정판(921)에 결합되는 원통형상의 스캐닝 하우징부(710)와;
상기 스캐닝 하우징부(710)의 전면에 형성되는 3D스캐닝용 전면카메라(720)와;
상기 스캐닝 하우징부(710)의 측면에 일정간격으로 형성되는 복수개의 3D스캐닝용 측면카메라(730); 및
상기 스캐닝 하우징부(710)의 전면에서 상기 3D스캐닝용 전면카메라(720)를 사이에 두고 쌍으로 배치되어 탐사로봇의 전면에 위치하는 물체의 거리를 감지하는 복수개의 레이저센서(740)를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 3 항에 있어서, 상기 배관용 NDT검사모듈(600)은,
브라켓회전용 모터(602)와 결합되는 모터결합홈(611)을 구비하고 상기 후방모듈고정판(931)에 회전가능하게 결합되는 NDT모듈 고정용 브라켓(610)과;
상기 NDT모듈 고정용 브라켓(610)과 결합하며 수직으로 승하강 동작을 수행하는 전동실린더방식의 리니어액츄에이터(620); 및
상기 리니어액츄에이터(620)의 상측 끝단에 결합되고 거리측정센서(631)와 스프링부재(632)를 상부면상에 배치시키며 비파괴검사센서(601)와 결합하는 NDT탄성부(630)를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 3 항에 있어서, 상기 전방모듈고정판(921)과 후방모듈고정판(931)은 각각,
외부충격을 방지하기 위한 충격흡수용 지지쇼바(922,932)를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 9 항에 있어서, 상기 전방모듈고정판(921)과 후방모듈고정판(931)은 각각,
상기 배관용 3D스캐닝모듈(700)과 배관용 NDT검사모듈(600)에 전원을 인가하는 배선통로를 확보하기 위해 중심부에 전선관통홀(923,933)을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
삭제
제 1항에 있어서, 상기 링크지지부재(1300)는,
상기 상부베이스(1100)상에 길이방향으로 설치되는 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)과;
상기 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)과 결합하여 이동가능하도록 설치되는 무빙가이드블럭(1320)과;
일단이 상기 무빙가이드블럭(1320)과 결합하여 상기 무빙가이드블럭(1320)이 상기 한 쌍의 리니어 가이드레일(1310)상에서 이동할 수 있게 하며 타단은 상기 메인플레이트(900)에 결합되는 제 1 가이드블럭지지대(1340);
상기 제 1 가이드블럭지지대(1340)와 중앙이 교차하게 설치되며 일단은 상기 메인플레이트(900)에 결합되고 타단은 상기 상부베이스의 타측 끝단에서 지지대용 고정브라켓(1360)으로 고정되는 제 2 가이드블럭지지대(1370); 및
이탈방지센서를 구비한 채 상기 상부베이스(1100)의 일측에 설치되어 차량본체의 급격한 하강동작을 방지하는 가이드블럭스토퍼(1380);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 1항에 있어서, 상기 복수개의 힘조절유닛(1400)은 각각,
상기 제 2 링크부재(1300)의 하측일단에 결합하기 위한 연결조인트(1410);
내부에 구비한 내부코일스프링(1421)을 이용하여 상기 연결조인트(1410)와 반발력이 작용하며 결합되는 봉형상의 지지봉(1420);
상기 지지봉(1420)의 둘레를 감싸는 외부코일스프링(1430);
상기 지지봉(1420) 및 외부코일스프링(1430)을 동시에 감싸며 외주면상에 길이방향으로 절개부(1441)가 형성되는 유닛본체(1440);
상기 유닛본체(1440)의 외주면상에 부착되고, 상기 절개부(1441)에 끝단이 삽입되어 상기 외부코일스프링(1430)과 연결되는 고정핀(1451)을 구비하여 상기 고정핀(1451)의 이동거리를 감지함으로써 압력을 측정할 수 있는 포텐셔미터(1450);
상기 포텐셔미터(1450)를 커버하며 상기 유닛본체(1440)의 외부를 둘러싸는 원통형상의 외부케이스(1460); 및
상기 유닛본체(1440)의 끝단에 결합되어 상기 방향전환 연결부재(1500)와 체결되는 유닛연결부(1470);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 1항에 있어서, 상기 복수개의 휠 트랙장치(200)는 각각,
상대회전이 가능한 베어링을 내장한 회전축부(201)를 기준으로 자유롭게 회동되는 차륜지지용 휠 브라켓(220);
상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)에 결합되는 두 개 이상의 바퀴(230,240) 및 상기 두 개 이상의 바퀴 둘레를 둘러싸는 구조로 연장되는 무한궤도부(250)를 구비하는 트랙부(500); 및
상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)에 결합되는 두 개 이상의 바퀴 중 상기 트랙부의 무한궤도부(250)를 동작시키는 구동바퀴(230)를 회전구동시키는 구동모터부(210);를 포함하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 14항에 있어서, 상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)은,
상기 바디프레임(100)의 진행방향과 직교하는 방향으로 설치되며, 상기 트랙부(500)를 구성하는 두 개 이상의 바퀴에 대응되게 형성되는 복수개의 차륜홀(222,223) 및 상기 회전축부(201)를 구성하기 위한 베어링용 관통홀(224)을 구비하는 브라켓본체(221)와;
상기 구동모터부(210)를 구성하는 모터기어(212)의 회전축과 중심축이 연동하게 결합되고 상기 복수개의 차륜홀 중 하나의 차륜홀(222) 내부에 배치되어 상기 두 개 이상의 바퀴 중 구동바퀴(230)에 동력을 전달하는 스플라인(225)과;
상기 두 개 이상의 바퀴 중 상기 스플라인(225)에 의해 구동되는 구동바퀴(230)와 연동하는 종동바퀴(240)가 회전할 수 있도록 중심축을 구성하는 종동축(225-1); 및
상기 바디프레임(100)에 구비되는 휠 브라켓 고정축(150) 및 상기 회전축부(201)를 구성하기 위한 베어링용 관통홀(224)과 동시에 결합되어 상기 브라켓본체(221)의 상대회전을 유도하는 휠브라켓 베어링부(202);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 15항에 있어서, 상기 휠브라켓 베어링부(202)는,
상기 베어링용 관통홀(224)의 내부에서 상기 바디프레임(100) 방향으로 형성되는 내부베어링(226)과;
상기 베어링용 관통홀(224)의 내부에서 상기 바디프레임(100)의 반대방향으로 형성되는 외부베어링(227)과;
상기 외부베어링(227)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 외부베어링(227)의 외주연을 커버하며 상기 베어링용 관통홀(224)의 가장자리에 결합되는 외륜커버(228); 및
상기 외부베어링(227)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 외부베어링(227)의 내주연을 커버하며 상기 휠 브라켓 고정축(150)에 결합되는 내륜커버(229);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 15항에 있어서, 상기 차륜지지용 휠 브라켓(220)은,
상기 구동바퀴(230)가 회동하는 경우에 상기 무한궤도부(250)를 통해 동력을 전달받아 회동하는 종동바퀴(240)의 상대회전을 유도하는 종동바퀴용 중심축(미도시-보완요청241) 및 종동바퀴용 베어링(242)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 15항에 있어서, 상기 트랙부(500)는,
상기 두 개 이상의 바퀴(230,240)를 외측으로 지지하고 연결하면서도 상기 두 개 이상의 바퀴가 회전하는 경우 상기 각각의 바퀴에 고정된 상태에서 독립적으로 유동이 가능하도록 상기 두 개 이상의 바퀴에 대응되는 수의 고정캡 베어링(340,350)을 내장하는 휠 고정캡(300)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 18항에 있어서, 상기 휠 고정캡(300)은,
상기 두 개 이상의 바퀴 외부를 각각 커버하며 체결되고 중심부 외측으로 결합돌기(311,321)가 형성되는 두 개 이상의 휠 커버(310,320)와;
상기 두 개 이상의 휠 커버 중심부에 형성된 결합돌기(311,321)가 관통하는 두 개 이상의 결합돌기용 홀(331,332)을 구비하며 상기 두 개 이상의 휠커버(310,320)를 동시에 지지하는 고정캡 본체(330)와;
상기 고정캡 본체(330)에 형성된 결합돌기용 홀(331,332)에 각각 대응되어 상기 휠커버(310,320)의 외측에 형성된 결합돌기와 결합되는 두 개 이상의 고정캡 베어링(340,350); 및
상기 고정캡 베어링(340,350)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 고정캡 베어링(340,350)의 외측에서 상기 고정캡 본체(330)의 결합돌기용 홀(331,332) 가장자리에 각각 결합되는 두 개 이상의 고정캡 베어링 커버(360,370);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 15항에 있어서, 상기 트랙부(500)를 구성하는 두 개 이상의 바퀴는,
상기 스플라인(225)과 결합하는 구동바퀴(230)와 상기 구동바퀴(230)의 동력을 전달받아 회전하는 종동바퀴(240)을 포함하여 이루어지고,
상기 스플라인(225)은 외주연상에 구동바퀴 결합용 요철부(225-2)를 형성하고,
상기 스플라인(225)에 의하여 동력을 전달받는 구동바퀴(230)는 내주연상에 스플라인 결합용 요철부(237)를 형성하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 20항에 있어서, 상기 구동바퀴(230) 및 종동바퀴(240)는 각각,
상기 트랙부(500)를 구성하는 무한궤도부(250)의 내주면상 가장자리에 일정한 간격으로 형성되는 결합용 걸림돌기(255) 및 걸림날개홈(255-1)에 각각 대응되는 결합용 걸림홈(234,244)과 걸림날개(235,245)를 외주면상 가장자리에 일정한 간격으로 구비하고,
상기 트랙부(500)를 구성하는 무한궤도부(250)의 내주면상 중심부에 형성되는 궤도홈(256)에 대응되는 로울러부(231,241)를 외주면상 중심부에 구비하며,
상기 로울로부(231)는 외측면 중심부에 요홈(232,242)이 형성되는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇
제 21항에 있어서, 상기 무한궤도부(250)는,
외주면이 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 하중을 받아 늘어나더라도 주행능력이 저하되는 것을 방지하기 위하여 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 이격홈부(254)를 더 구비하고,
정면에서 보았을 때 외주면의 형상이 전체적으로 노후관의 내주연의 형상에 대응되는 원호로 형성되어 노후관의 내면에 접촉하는 마찰력을 높일 수 있어 주행능력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생용 탐사로봇