KR101506093B1 - Flat type observation device for sewage pipe - Google Patents

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KR101506093B1
KR101506093B1 KR1020130128835A KR20130128835A KR101506093B1 KR 101506093 B1 KR101506093 B1 KR 101506093B1 KR 1020130128835 A KR1020130128835 A KR 1020130128835A KR 20130128835 A KR20130128835 A KR 20130128835A KR 101506093 B1 KR101506093 B1 KR 101506093B1
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KR1020130128835A
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하태웅
김경태
곽규현
김기호
최종은
황옥태
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가천대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is a flat plate-type observation apparatus for a sewage pipe, which is capable of filming the inside state of the pipe when driven in the pipe. The observation apparatus comprises a central body, a left body, a right body, two front wheels, two rear wheels, a camera, and a lighting part. Horizontal distances between the central body and the left and the right body coupled to the central body are capable of elastically increased or decreased with respect to the central body. The front and the rear wheels mounted on both side surfaces of the left and the right body respectively and laid down horizontally adhere to the inner wall of the pipe. The rear wheels move the observation apparatus forward and backward when driven by DC motors. When the front wheels are rotated clockwise or counterclockwise in a predetermined angle range with respect to a horizontal axis by servo motors, the observation apparatus is steered to rotate the bodies in order to cross an obstacle. The body has the camera mounted on the upper side thereof and filming the inside of the pipe, and has the lighting part lighting the front side thereof. The observation apparatus is capable of easily crossing the obstacle when controlled to be steered to rotate the bodies. In addition, the observation apparatus is capable of filming the inside of the pipe even if the pipe is filled with a certain amount of water.

Description

하수도관 평판형 관측 장치 {Flat type observation device for sewage pipe}Technical Field [0001] The present invention relates to a flat type observation apparatus for sewage pipe,

본 발명은 하수도관 내부를 주행하면서 그 안의 상태를 촬영하는 하수도관 관측장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평방향으로 배치된 바퀴들의 좌우간격이 신축가능하여 바퀴들이 관 내벽에 밀착되어 구동되고 장애물을 피할 수 있도록 회전도 가능한 구조로 된 하수도관 관측장치에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to a sewage pipe observing apparatus for photographing a state of a sewage pipe while traveling inside a sewage pipe, and more particularly, The present invention relates to a sewage pipe observation device having a structure capable of being rotated so as to avoid a sewer pipe.

일반적으로 상하수도관의 관로 내부에는 스케일이나 침전물이 쌓인 상태를 점검하거나 또는 관로의 이상여부를 점거하기 위하여 폐쇄회로 티브이용 카메라가 장착된 소형 로봇 카를 이용하여 관로 내부를 촬영하고 있다. 종래에 알려진 관내 관측장치는 통상적으로 관 내부를 이동할 수 있는 기계적인 구조를 가지며, 주행방식은 바퀴들이 수직방향으로 배치되어 바퀴 구동에 의한 자주식 이동장치를 채택하고 있다.Generally, inside the pipeline of a water supply and sewer pipe, a small robot car equipped with a closed circuit television camera is used to check the accumulation of scale or sediment, or to take over the abnormality of the pipeline. Conventionally known in-pipe observing apparatuses have a mechanical structure capable of moving inside a pipe, and in the traveling mode, the wheels are arranged in the vertical direction to adopt a self-propelled moving device by wheel driving.

그런데 관측장치가 자주식 이동장치를 채택할 경우에는 바퀴를 구동시키는 장치가 복잡하기 때문에 동력모터가 장착되는 본체의 규격이 커질 수밖에 없다. 이동장치의 크기를 탄력적으로 조절할 수 없는 구조로 설계되어 있다. 따라서 기존의 이동장치는 관경이 300mm 이상인 관로에만 사용할 수 있을 뿐 그보다 작은 사이즈의 관로에는 사용할 수 없는 것이 문제점으로 지적되어 왔다. However, when the observation device adopts the self-propelled moving device, since the device for driving the wheels is complicated, the size of the main body to which the power motor is mounted is inevitably increased. It is designed in such a structure that the size of the mobile device can not be flexibly adjusted. Therefore, it has been pointed out that a conventional mobile device can be used only for a pipe having a diameter of 300 mm or more, but can not be used for a pipe having a smaller size.

무엇보다도 자주식 이동장치를 채용한 관측장치의 가장 큰 약점 중의 하나는 관내 장애물 통과에 매우 취약하다는 점이다. 하수가 흐르는 관로에는 침적물이 빠르게 많이 쌓이는데, 관로 내에 침적되는 침적물은 진흙이나 갯벌 또는 모래와 같이 매우 연약한 상태이다. 또한, 일반적으로 침적물의 높이가 불규칙하고 울퉁불퉁하게 쌓인다. 그렇게 때문에 자주식 이동장치는 바퀴가 침적물에 빠져 헛돌거나 또는 돌출되게 쌓인 곳은 등판하지 못하게 되어 관로 내부를 원하는 곳까지 촬영하지 못하게 되는 경우가 자주 발생한다. 또한, 자주식 이동장치는 관내에 물이 일정 높이 이상 차면 운행이 불가능한 단점도 있다.Above all, one of the biggest weaknesses of an observation device employing a self-propelled moving device is that it is very vulnerable to passage through obstacles in the hall. Sediments accumulate rapidly in the pipeline where sewage flows, and sediments deposited in pipelines are very fragile, such as mud, tidal-flats, or sand. Also, the height of deposits is generally irregular and rugged. As a result, the self-propelled moving device frequently fails to shoot the inside of the pipe because the wheel is drowned in the deposit, and the place where the car is piled up or protruded is not allowed to stand up. In addition, the self-propelled mobile device has a disadvantage in that it can not be operated if the water reaches a predetermined height or more in the pipe.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 관내 바닥에 이물질 및 장애물로 인한 전진 불가능, 관내의 물이 차서 측정 장치의 전진 불가능 및 관측 불가능을 해소할 수 있도록 구성되어 관내 관측 작업의 능률을 향상시킬 수 있는 하수도관 평판 관측 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to solve the above problems, Which is capable of improving the efficiency of the sewage pipe.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 관의 내부를 주행하면서 상태를 촬영하기 위한 하수도관 평판형 관측장치가 제공된다. 이 관측 장치는, 중앙 몸체와, 상기 중앙 몸체의 좌측과 우측에 각각 배치되는 우측 몸체와 좌측 몸체를 포함하며, 상기 우측 몸체와 상기 좌측 몸체는 각각 연결부재를 매개로 상기 중앙 몸체와 수평방향으로 연결되되 탄성부재에 의해 상기 중앙 몸체와 상기 우측몸체 간의 수평간격 및 상기 중앙 몸체와 상기 좌측 몸체 간의 수평간격이 소정 범위 내에서 탄성적으로 신축 가능하게 구성된 몸체부; 상기 우측 몸체에 수평방향으로 누운 자세로 장착되고 바닥이 상기 관의 내벽의 중간 정도 높이에 탄성력에 의해 가압 밀착된 제1 앞바퀴와 제1 뒷바퀴, 그리고 상기 좌측 몸체에 수평방향으로 누운 자세로 장착되고 바닥이 상기 관의 내벽의 중간 정도 높이에 밀착된 제2 앞바퀴와 제2 뒷바퀴를 포함하며, 상기 제1 및 제2 앞바퀴는 조향을 위해 수평방향을 축으로 하여 회전할 수 있도록 구성된 바퀴부; 인가되는 구동전원에 의해 회전동력을 발생시키는 제1 및 제2 구동모터와, 상기 회전동력을 상기 제1 및 제2 뒷바퀴에 각각 전달하는 제1 및 제2 기어부를 포함하여, 상기 관측장치의 전후방향으로의 이동 동력을 제공하는 뒷바퀴 구동수단; 입력되는 조향제어신호에 의거하여 조향동력을 발생시키는 제1 및 제2 조향제어모터와, 상기 제1 및 제2 앞바퀴를 수평방향을 축으로 하여 회전시킬 수 있도록 각각 잡아주면서 상기 제1 및 제2 조향제어모터의 축과 각각 결합되어 상기 수평방향을 축으로 하여 상기 제1 및 제2 조향제어모터의 조향동력이 규정하는 각도만큼 상기 제1 및 제2 앞바퀴를 각각 회전시켜주는 제1 및 제2 조향동력전달부를 포함하는 앞바퀴 조향수단; 상기 몸체부에 장착되어 상기 관의 상태를 촬영하여 외부의 모니터 장치로 제공하는 카메라부; 및 상기 제1 및 제2 구동모터에 구동전원을 각각 제공하고, 상기 제1 및 제2 조향제어모터에 상기 조향제어신호를 각각 제공하여, 상기 관측장치의 전후진 구동과 몸체 회전을 제어하는 제어부를 포함한다. 그리고 상기 제1 및 제2 뒷바퀴가 상기 관의 좌우측 내벽에 밀착되어 전달하는 마찰력으로 주행동력을 얻고 상기 제1 및 제2 앞바퀴의 회전 제어를 통한 조향 제어를 수행하여 장애물 통과를 위한 몸체 회전이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a sewer pipe flat-plate observation device for photographing a state while traveling inside a pipe. The observation apparatus includes a central body, a right body and a left body disposed on the left and right sides of the center body, respectively, and the right body and the left body are respectively connected to the center body in a horizontal direction A body portion connected to the body and configured to be elastically stretchable within a predetermined range between a horizontal interval between the center body and the right body and a horizontal interval between the center body and the left body by an elastic member; A first front wheel and a first rear wheel which are mounted on the right body in a lying position in a horizontal direction and whose bottom is pressed in close contact with an intermediate height of the inner wall of the tube by an elastic force, And a second front wheel and a second rear wheel, the bottom of which is in contact with a middle height of the inner wall of the pipe, the first and second front wheels being rotatable about a horizontal direction for steering; First and second drive motors for generating rotational power by an applied driving power source and first and second gear portions for transmitting the rotational power to the first and second rear wheels respectively, A rear wheel drive means for driving the vehicle; A first steering control motor for generating steering power based on an input steering control signal and a second steering control motor for steering the first and second front wheels so as to rotate the first and second front wheels about the horizontal direction, A first steering wheel and a second steering wheel which are respectively coupled to the axes of the steering control motors to rotate the first and second front wheels respectively by an angle defined by the steering power of the first and second steering control motors, A front wheel steering means including a steering power transmission portion; A camera unit mounted on the body and photographing the state of the tube and providing the captured state to an external monitor device; And a control unit for providing driving power to the first and second driving motors respectively and providing the steering control signals to the first and second steering control motors to control forward and backward driving and body rotation of the observation apparatus, . The first and second rear wheels are tightly contacted with the inner and outer walls of the pipe to obtain driving power, and steering control is performed through rotation control of the first and second front wheels to rotate the body for obstacle passing .

상기 관측장치는, 상기 제1 조향제어모터와 상기 제2 조향제어모터가 각각의 회전축에 대하여 상기 제1 앞바퀴와 상기 제2 앞바퀴를 각각 시계방향으로 회전시켜 상기 몸체부를 상기 관측장치의 전방에서 상기 관측장치를 보았을 때 시계방향으로 회전시키거나 또는 이와 반대로 상기 제1 앞바퀴와 상기 제2 앞바퀴를 각각 반시계방향으로 회전시켜 상기 몸체부를 상기 관측장치의 전방에서 상기 관측장치를 보았을 때 반시계방향으로 회전시키는 것에 의해 상기 조향 제어를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다. Wherein the first steering control motor and the second steering control motor rotate the first front wheel and the second front wheel respectively in the clockwise direction with respect to the respective rotational axes so as to rotate the body part in front of the observation device The first front wheel and the second front wheel are rotated in the counterclockwise direction to rotate the body part in the counterclockwise direction when the observation device is viewed from the front of the observation device, So as to perform the steering control.

상기 관측장치에 있어서, 상기 카메라부는 상기 몸체부 상부에 배치되어 관내의 수위가 상기 카메라부의 설치 높이까지 차오르지 않는 경우에는 관내 관측이 가능하도록 구성된다. In the above observation apparatus, the camera unit is configured to be able to observe inside the pipe when the water level in the pipe is not elevated to the installation height of the camera unit.

상기 관측 장치는 상기 몸체부에 장착되어 관내부를 밝게 비춰주는 조명부를 더 포함하는 것이 바람직하다. The observing apparatus may further include an illumination unit mounted on the body and illuminating the inside of the tube brightly.

상기 관측장치에 있어서, 상기 연결부재는 상기 우측 몸체와 상기 중앙 몸체를 수평방향 간격이 신축가능하게 연결하는 적어도 하나의 제1 연결부재와, 상기 좌측 몸체와 상기 중앙 몸체를 수평방향 간격이 신축가능하게 연결하는 적어도 하나의 제2 연결부재를 포함한다. 상기 제1 연결부재는 소정 길이 연장된 봉형 부재로서 일측 단부가 상기 우측 몸체와 상기 중앙 몸체의 어느 하나의 측면에 고정되고 타측 단부는 나머지 하나의 측면에 마련된 안내공을 관통한 상태에서 상기 안내공을 빠져 나오지 못하도록 잡아주는 스토퍼로 마감된 구조이다. 상기 제2 연결부재는 소정 길이 연장된 봉형 부재로서 일측 단부가 상기 좌측 몸체와 상기 중앙 몸체의 어느 하나의 측면에 고정되고 타측 단부는 나머지 하나의 측면에 마련된 안내공을 관통한 상태에서 상기 안내공을 빠져 나오지 못하도록 잡아주는 스토퍼로 마감된 구조이다. 상기 탄성부재는 상기 적어도 하나의 제1 연결부재와 상기 적어도 하나의 제2 연결부재에 각각 외삽되어 마주보는 두 몸체의 측면 사이에 긴장된 상태로 배치된 코일스프링인 것이 바람직하다. In the above observation device, the connecting member may include at least one first connecting member for connecting the right body and the center body so as to expand and contract in a horizontal direction, and a second connecting member for connecting the left body and the center body, And at least one second connecting member for connecting the first connecting member and the second connecting member. Wherein the first connecting member is a rod-like member having a predetermined length and is fixed to one side of the right body and the central body and the other end passes through a guide hole provided on the other side, Which is a stopper that prevents it from coming out. The second connecting member is a bar-shaped member having a predetermined length, one end of which is fixed to one of the left and right sides of the central body and the other end of which is passed through a guide hole provided on the other side, Which is a stopper that prevents it from coming out. Preferably, the elastic member is a coil spring disposed in a tense state between the side surfaces of two opposing bodies extrapolated to the at least one first connection member and the at least one second connection member, respectively.

본 발명의 관측 장치는 일반 자주차 형식의 관측장치가 밑에 장애물이 있을 경우 못가는 단점을 해소하고, 어느 정도의 높이로 물이 차면 못가는 단점 또한 해소하였다. 즉, 카메라가 부착된 평판 관측 장치로 직접 들어가기 힘든 하수관에 장애물이 존재하여도 통과를 할 수 있고 관 내부에 어느 정도 물이 차있더라도 이동과 관측이 가능하다. 이에 의해 하수관 내 보수작업 속도를 향상시킬 수 있다. The observation apparatus of the present invention solves the disadvantage that the observation apparatus of a general self-driven type can not be stopped when there is an obstacle at the bottom, and also solves the disadvantage that the water can not reach a certain height. In other words, even if obstacles exist in sewer pipes that are difficult to enter directly into a flat-panel observation device with a camera, they can pass through, and movement and observation can be performed even if there is some water inside the pipe. Thus, the speed of the repair work in the sewer pipe can be improved.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 평판형 관측장치의 조립상태를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 관측장치에서 내부 구성이 잘 드러나도록 몸체부의 덮개를 제거한 상태를 도시하는 사시도이고,
도 3은 도 1의 관측장치의 분해사시도이며,
도 4는 도 1의 관측장치의 좌측 몸체에 장착된 앞바퀴 구조를 도시한 분해사시도이며,
도 5는 도 1의 관측장치의 좌측 몸체에 장착된 뒷바퀴 구조를 도시한 분해사시도이며,
도 6은 앞바퀴의 구동을 설명하기 위한 블록도이며,
도 7은 도 1의 관측장치를 이용하여 사용자가 하수관을 관측하는 상태를 나타낸 사용상태도이며,
도 8은 도 1의 관측장치가 하수관 내에 진입해 있는 상태를 도시한 도면이며,
도 9 내지 도 11은 하수관 내에 장애물이 존재할 때 도 1의 관측장치가 그 장애물을 통과하기 전의 상태, 통과 중인 상태, 그리고 통과한 후의 상태를 각각 나타낸 도면들이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating an assembly state of a sewer pipe type planar observation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a perspective view showing a state in which the cover of the body part is removed so that the internal configuration of the observation device of Fig.
Fig. 3 is an exploded perspective view of the observation device of Fig. 1,
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a front wheel structure mounted on a left side body of the observation device of FIG. 1,
Fig. 5 is an exploded perspective view showing a rear wheel structure mounted on the left side of the observation device of Fig. 1,
6 is a block diagram for explaining driving of the front wheel,
FIG. 7 is a use state diagram showing a state where a user observes a sewer pipe using the observation device of FIG. 1,
FIG. 8 is a view showing a state in which the observation device of FIG. 1 enters a sewage pipe,
Figs. 9 to 11 are diagrams respectively showing a state before the observation device of Fig. 1 passes through the obstacle when the obstacle is present in the sewer pipe, a state during passage, and a state after passing through the obstacle.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수도관 관측장치(10)의 구성을 도시한다. 이 관측장치(10)는 종래의 자주차 구동방식 대신, 몸체의 전체 형상을 평판형으로 만들고 바퀴들도 좌우 양측방에 수평방향으로 배치하여 바퀴들이 관의 중심 높이에서 좌우 양 측벽에 밀착되어 수평방향으로 회전하는 것에 의해 이동하는 측벽마찰 주행방식을 채용한다. 이에 의해, 관내 침적된 장애물이나 이물질 위를 통과할 수 있어 그에 의한 주행 방해를 받지 않으며, 관내 수위가 일정 이상인 경우 주행이 불가능한 단점도 해소할 수 있다. 1 to 5 show the configuration of a sewage pipe observation device 10 according to a preferred embodiment of the present invention. This observing apparatus 10 has a structure in which the entire body of the body is made flat and the wheels are horizontally arranged on both left and right sides so that the wheels are in close contact with the left and right sidewalls at the center height of the tube, Wall friction traveling system in which the side wall friction traveling system is used. As a result, it is possible to pass over the obstacles or foreign substances deposited in the pipe, thereby not being disturbed by the travel, and it is also possible to solve the disadvantage that the water level in the pipe is not constant.

이 관측장치(10)는 몸체부, 바퀴부, 뒷바퀴 구동수단, 앞바퀴 조향수단, 카메라부, 제어부를 포함한다. The observation apparatus 10 includes a body section, a wheel section, a rear wheel drive section, a front wheel steering section, a camera section, and a control section.

몸체부는 중앙 몸체(20)와 이의 우측과 좌측에 각각 배치된 우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40)를 포함한다. 이들 몸체(20, 30, 40)는 내부에 수용 공간을 제공하는 통형 부재와 그 위를 덮어 내부를 은폐하는 덮개(21, 32, 42)를 포함한다. 우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40)는 각각 연결부재(42)를 매개로 중앙 몸체(20)와 수평방향으로 연결되되 예컨대 연결부재(42)에 외삽된 코일스프링(35, 45)과 같은 탄성부재에 의해 중앙 몸체(20)와 우측 몸체(30) 간의 수평간격 및 중앙 몸체(20)와 좌측 몸체(40) 간의 수평간격이 소정 범위 내에서 탄성적으로 신축 가능하게 연결된다. The body includes a central body (20) and a right body (30) and a left body (40) respectively disposed on the right and left sides thereof. These bodies 20, 30, 40 include a tubular member for providing a receiving space therein and a cover 21, 32, 42 for covering the inside thereof. The right side body 30 and the left side body 40 are connected to the central body 20 in the horizontal direction via a connecting member 42 such as coil springs 35 and 45 extrapolated to the connecting member 42 The horizontal distance between the center body 20 and the right body 30 and the horizontal distance between the center body 20 and the left body 40 are elastically and elastically connected within a predetermined range by the elastic member.

이런 연결을 위해, 도면에 예시된 것처럼 우측 몸체(30)와 중앙 몸체(20) 간의 수평방향 간격이 신축가능하게 연결하는 연결부재는 소정 길이 연장된 두 개의 봉형 부재(32)와 이의 말단에 고정된 스토퍼(33)로 구성될 수 있다. 이 봉형 부재(32)의 일측 단부는 우측 몸체(30)의 측면에 고정되고, 타측 단부는 중앙 몸체(20)의 마주보는 측면에 마련된 안내공(29)을 관통한 상태에서 그 안내공(29)을 빠져 나오지 못하도록 잡아주는 스토퍼(33)가 예컨대 핀(44)으로 결합된 구조이다. 이에 대응하여, 안내공(29)을 통한 중앙 몸체(20)의 내부에는 봉형 부재(32)가 수평방향으로 진퇴할 수 있는 빈 공간으로 된 신축수용부(24R)가 마련된다. 그리고 이 봉형 부재(32)에는 코일 스프링(35)이 외삽되어, 우측 몸체(30)와 중앙 몸체(20)의 마주 보는 두 측면 사이에 긴장된 상태로 배치된다. For this connection, as shown in the figure, a connection member for expandably connecting the horizontal distance between the right and left side bodies 30 and 20 is formed by two elongated rod- The stopper 33 may be formed of a metal. One end portion of the bar-shaped member 32 is fixed to the side surface of the right side body 30 and the other end portion is guided by the guide hole 29 For example, by a pin 44. In this case, Corresponding to this, in the inside of the central body 20 through the guide hole 29, there is provided a stretch retention part 24R having an empty space in which the bar-like member 32 can move in the horizontal direction. A coil spring 35 is extrapolated to the bar-shaped member 32 and is arranged in a tense state between the right side body 30 and two opposite sides of the center body 20. [

이러한 결합에 의해, 우측 몸체(30)는 스토퍼(33)가 중앙 몸체(20)의 안내공(29) 주변 벽체 걸릴 때까지 코일 스프링(35)에 의해 중앙 몸체(20)로부터 멀어지는 수평방향으로 떠밀린다. 또한, 우측 몸체(30)를 중앙 몸체(20) 쪽으로 미는 수평방향 외력이 코일스프링(35)의 탄성력을 이기면 우측 몸체(30)와 중앙 몸체(20) 간의 간격이 좁아진다. 코일스프링(35, 45)는 바퀴(70F, 70R)의 하수관 내벽에 대한 밀착력을 높여 모터(60, 50)의 동력손실을 최소화하는 기능을 갖는다.The right body 30 is moved in the horizontal direction away from the central body 20 by the coil spring 35 until the stopper 33 is caught in the wall around the guide hole 29 of the central body 20 It is pushed. In addition, when the horizontal external force pushing the right side body 30 toward the center body 20 is greater than the elastic force of the coil spring 35, the distance between the right side body 30 and the center body 20 becomes narrow. The coil springs 35 and 45 have a function of minimizing the power loss of the motors 60 and 50 by increasing the adhesion of the wheels 70F and 70R to the inner wall of the sewer pipe.

물론, 위와 같은 결합구조와 반대로, 우측 몸체(30)에 안내공(29)과 신축수용부(24R)를 마련하고, 봉형 부재(32)의 일측 단부를 중앙 몸체(20)의 측면에 고정하고 타측 단부를 그 안내공(29)을 통해 우측 몸체(30)의 신축수용부(24R) 안을 진퇴할 수 있는 구조로 만드는 것도 가능하다.Of course, as opposed to the above-described coupling structure, the right side body 30 is provided with the guide hole 29 and the elasticity receiving portion 24R, and one end of the bar-shaped member 32 is fixed to the side surface of the central body 20 It is also possible to make the other end end portion of the right and left main body 30 in such a structure as to be able to move forward and backward through the guide hole 29 in the extending and retreating portion 24R of the right side body 30. [

좌측 몸체(40)와 중앙 몸체(20) 간의 결합도 이와 마찬가지로 되므로, 이에 관한 설명은 생략한다.The coupling between the left main body 40 and the central main body 20 is the same as that of the main body 20, and a description thereof will be omitted.

이러한 몸체들(20, 30, 40)의 결합에 의해, 몸체부는 전체적으로 대략 평판형을 이루면서 수평방향으로의 크기가 탄성적으로 신축될 수 있는 구조로 된다.By the coupling of the bodies 20, 30, and 40, the body portion has a substantially planar shape as a whole and has a structure in which the size in the horizontal direction can be elastically expanded and contracted.

바퀴부는 두 개의 앞바퀴(70F)와 두 개의 뒷바퀴(70R)를 포함한다. 한 쌍의 앞바퀴와 뒷바퀴(70F, 70R)는 우측 몸체(30)에 장착되고, 나머지 한 쌍의 앞바퀴와 뒷바퀴(70F, 70R)는 좌측 몸체(40)에 장착된다. 우측 몸체(30)에 장착되는 제1 앞바퀴(70F)와 제1 뒷바퀴(70R)는 우측 몸체(30)에 수평방향으로 누운 자세로 장착된다. 좌측 몸체(40)에 대한 바퀴 장착도 마찬가지이다. 즉, 좌측 몸체(40)에 장착되는 제2 앞바퀴(70F)와 제2 뒷바퀴(70R)는 좌측 몸체(40)에 수평방향으로 누운 자세로 장착된다. The wheel portion includes two front wheels 70F and two rear wheels 70R. A pair of front wheels and rear wheels 70F and 70R are mounted on the right side body 30 and the remaining pair of front wheels and rear wheels 70F and 70R are mounted on the left side body 40. [ The first front wheel 70F and the first rear wheel 70R mounted on the right side body 30 are mounted on the right side body 30 in a lying position in a horizontal direction. The wheel mounting to the left body 40 is also the same. That is, the second front wheel 70F and the second rear wheel 70R mounted on the left body 40 are mounted on the left body 40 in a lying position in a horizontal direction.

바퀴들(70F, 70R)이 모두 우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40)의 좌우 측면에 수평방향으로 누운 자세로 장착되어 있으므로, 관측장치(10)가 하수관로 안에 진입했을 때, 바퀴들(70F, 70R)의 바닥은 하수관의 내벽의 중간 정도 높이에 탄성력에 의해 가압 밀착된다. Since the wheels 70F and 70R are both mounted on the left and right sides of the right and left side bodies 30 and 40 in a horizontal position in the horizontal direction, when the observation apparatus 10 enters the sewer pipe, , And 70R are pressed in close contact with each other at an intermediate height of the inner wall of the sewage pipe by an elastic force.

우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40)의 앞부분에 수평방향으로 들어간 수납공간(42)을 마련하여 거기에 제1 및 제2 앞바퀴(70F)가 장착된다. 제1 및 제2 앞바퀴(70F)는 관측장치(10)의 조향을 담당하는 바퀴로서, 이를 위해 수평방향을 축으로 하여 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 장착된다. The front body 30 and the front body of the left body 40 are provided with a storage space 42 in the horizontal direction in which the first and second front wheels 70F are mounted. The first and second front wheels 70F are wheels for steering the observer 10 and are mounted so as to be able to rotate clockwise or counterclockwise about the horizontal direction.

구체적으로, 앞바퀴 조향수단은 입력되는 조향제어신호에 의거하여 조향동력을 발생시키는 조향제어모터(50)를 포함한다. 조향제어모터(50)는 수납공간(42)과 접해 있는 우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40)의 선단 내부공간에 장착된다. 수납공간(42)의 바닥면에는 관통공(41)이 마련된다. 정확한 조향 제어를 위해 예컨대 서보모터로 구성할 수 있다. 서보모터는 예컨대 +30˚에서 -30˚의 범위 내에서 회전할 수 있도록 그리고 최대 토크는 예컨대 24Kg·cm 정도 만들도록 구성한다. 따라서 앞바퀴(70F)도 수평면을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 최대 30˚까지 회전할 수 있고, 이러한 회전에 의해 관측장치(10)의 조향이 제어되어 장애물을 피해 통과할 수 있다. Specifically, the front wheel steering means includes a steering control motor 50 that generates steering power based on an input steering control signal. The steering control motor 50 is mounted in the inner space of the front end of the left body 40 and the right body 30 in contact with the storage space 42. A through hole 41 is provided in the bottom surface of the storage space 42. For example, a servo motor for precise steering control. The servomotor is configured to rotate within a range of, for example, + 30 ° to -30 ° and a maximum torque of, for example, 24 kg · cm. Therefore, the front wheel 70F can rotate clockwise or counterclockwise up to 30 degrees with respect to the horizontal plane, and the steering of the observer 10 can be controlled by this rotation to pass through obstacles.

또한, 앞바퀴 조향수단은 제1 및 제2 앞바퀴(70F)를 수평방향을 축으로 하여 회전시킬 수 있도록 각각 잡아주면서 제1 및 제2 조향제어모터(50)의 축과 각각 결합되어 수평방향을 축으로 하여 제1 및 제2 조향제어모터(50)의 조향동력이 규정하는 각도만큼 제1 및 제2 앞바퀴(70F)를 각각 회전시켜주는 제1 및 제2 조향동력전달부를 포함한다.  The front wheel steering means is coupled to the shafts of the first and second steering control motors 50 while holding the first and second front wheels 70F so as to rotate about the horizontal direction, And the first and second steering power transmission parts for rotating the first and second front wheels 70F by an angle defined by the steering power of the first and second steering control motors 50, respectively.

이 제1 및 제2 조향동력전달부의 구성을 보면, 앞바퀴 덮개(55)가 앞바퀴(70F)의 상면과 하면의 중심을 포함하는 일부를 덮은 상태에서, 바퀴회전축(57)이 앞바퀴 덮개(55)와 앞바퀴(70F)의 바퀴회전축(57)을 관통하면서 그 둘을 결합시킨다. 앞바퀴 덮개(55)는 십자 연결대(52)와 조임 결합되어 있으며, 조향제어모터(50)의 회전축(51)은 관통공(41)을 통해 감속비를 수반하지 않는 직결수단 예컨대 십자연결대(52)에 연결된다. 조향제어모터(50)가 앞바퀴 덮개(55) 즉, 앞바퀴(70F)와 감속비 없는 직접결합을 이루므로 앞바퀴(70F)의 조향각(회전각) 오차를 최소화 할 수 있어 매우 정확한 조향 제어가 가능하며, 힘도 직접 전달하여 전달손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.The first and second steering power transmitting portions are configured such that the front wheel lid 55 covers a portion including the center of the upper surface and the lower surface of the front wheel 70F, And the wheel rotating shaft 57 of the front wheel 70F. The rotary shaft 51 of the steering control motor 50 is connected to a direct coupling means such as a cruciform coupling 52 that does not involve a reduction gear ratio through the through hole 41 . Since the steering control motor 50 directly engages the front lid 55 or the front wheel 70F without reducing the speed ratio, the steering angle error of the front wheel 70F can be minimized, It is possible to minimize the transmission loss by directly transmitting the force.

제1 및 제2 뒷바퀴(70R)는 우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40)의 뒷부분의 바깥쪽 측면에 따내기 된 홈(46) 안에 수평방향으로 누운 자세로 장착된다. 뒷바퀴 구동수단은 인가되는 구동전원에 의해 회전동력을 발생시키는 DC모터(60)와 이의 회전축(61)에 걸리는 회전동력을 뒷바퀴(70R)로 전달하여 회전되도록 하는 기어부를 포함한다. 이 기어부는 예컨대 회전축(61)에 결합된 평기어(62), 이 평기어와 맞물리는 제1 크라운기어(63, 64) 그리고 뒷바퀴(70R)의 회전축(66)의 하단부에 체결되면서 제1 크라운기어(63)와 맞물려 있는 제2 크라운기어(65)로 구성할 수 있다. 이 DC모터(60)와 기어조립체는 우측 몸체(30)와 좌측 몸체(40) 내부에 각각 수납된다. 이와 같은 구성을 갖는 뒷바퀴 구동수단은 DC 모터(60)의 회전방향과 회전속도를 제어하여 관측장치(10)의 하수관로 내에서 전후방향으로의 움직임을 제어한다. The first and second rear wheels 70R are mounted in a horizontal lying position in the grooves 46 drawn on the outer side surfaces of the right side body 30 and the rear side of the left side body 40. [ The rear wheel drive means includes a DC motor 60 for generating a rotational power by an applied driving power source and a gear portion for transmitting rotational power to the rear wheel 70R by rotation thereof. The gear portion includes a spur gear 62 coupled to a rotary shaft 61, first crown gears 63 and 64 engaged with the spur gears, and a lower end of a rotary shaft 66 of the rear wheel 70R, And a second crown gear 65 engaged with the gear 63. The DC motor (60) and the gear assembly are accommodated in the right body (30) and the left body (40), respectively. The rear wheel drive means having such a configuration controls the rotation direction and the rotation speed of the DC motor 60 to control the forward and backward movement in the sewer line of the observation device 10. [

또한, 관측장치(10)는 몸체부에 장착되어 하수관 내부 상태를 촬영하여 외부의 제어기(200)나 별도의 모니터 장치로 제공하는 카메라부(90)를 포함한다. 이 카메라부(90)는 몸체부의 상부 예컨대 중앙 몸체(20)의 상부에 배치되어(즉, 관벽 상단에 닿지 않으면서 최대한 높게 배치하여) 관내의 수위가 카메라부(90)의 설치 높이까지 차오르지 않는 경우에는 관내 관측이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 카메라부(90)는 수위의 윗부분에 있어 관측이 용이하고 추후의 방향 제어가 들어가게 되면 관측의 용이성을 발휘 할 수 있다.The observation apparatus 10 includes a camera unit 90 mounted on the body part and photographing the internal state of the sewage pipe to provide the external controller 200 or a separate monitor device. The camera unit 90 is disposed at the upper part of the body part, for example, the upper part of the central body 20 (that is, arranged as high as possible without touching the upper end of the pipe wall) It is desirable to make it possible to observe in the pipe. That is, the camera unit 90 is located at the upper part of the water level, so that observation is easy, and when the direction control is performed in the future, easiness of observation can be exerted.

하수관 내부는 빛이 들어가지 않아 매우 어둡다. 적외선 카메라가 아니라면 내부 관찰을 제대로 하기 위해 조명이 필요하다. 관측장치(10)는 몸체부(20, 30, 40)의 전방에 장착되어 하수관로 내부를 밝게 비춰주는 조명부(80)를 더 포함한다. 조명부(80)는 외부에서 전선(210)을 통해 공급되는 전원 또는 관측장치(10)에 마련해둔 별도의 전지를 전원으로 사용할 수 있다. 전지를 사용하는 경우, 관측 장치(10)의 몸체 뒤에 스위치(비도시)를 마련하여 이를 통해 조명부(80)에 대한 전원 공급을 온/오프할 수 있다. The inside of the sewer pipe is very dark because no light enters. If you do not have an infrared camera, you need lighting to make internal observations properly. The observation apparatus 10 further includes an illumination unit 80 installed in front of the body portions 20, 30, 40 to illuminate the inside of the sewage pipe. The illuminating unit 80 may use a power source supplied from the outside through the electric wire 210 or a separate battery provided in the observation apparatus 10 as a power source. When a battery is used, a switch (not shown) may be provided behind the body of the observation apparatus 10 to turn on / off the power supply to the illumination unit 80.

관측장치(10)는 제1 및 제2 구동모터(60)와 제1 및 제2 조향제어모터(50)의 구동을 제어하여 관측장치(10)의 전후진 구동과 몸체부 회전을 제어하는 제어부(200)를 포함한다. 이를 위한 제어부(200), 배터리 등을 관측장치(10)에 모두 내장하면 관측장치(10)의 무게가 무거워져 제어에 불리할 수 있다. 관측장치(10)에 내장하는 제어관련 구성요소(100)는 최소화하는 것이 바람직하다. 통상은 구동전원과 제어부를 관측장치(10)와는 별도로 마련하고 긴 전선(210)을 통해 연결한 구성으로 만든다. 그리고 사용자가 맨홀 근처에서 전원공급과 제어를 담당하는 외장형 제어부(200)를 배치한다. 이렇게 구성하면 도 7에 예시한 것처럼, 사용자가 하수관 외부에서 제어부(200)의 모니터 화면을 보면서 그 제어부(200)를 조작하는 것에 의해 관측장치(10)의 구동을 제어할 수 있다. The observation apparatus 10 includes a control unit for controlling the driving of the first and second driving motors 60 and the first and second steering control motors 50 to control forward and backward driving of the observation apparatus 10, (200). If the controller 200, the battery, and the like are all incorporated in the observation device 10, the weight of the observation device 10 may become heavy, which may be disadvantageous for the control. It is preferable that the control related component 100 incorporated in the observation apparatus 10 is minimized. In general, the driving power source and the control unit are separately provided from the observation device 10 and are connected to each other through a long wire 210. The user places an external control unit 200 in charge of the power supply and control near the manhole. 7, the user can control the operation of the observation device 10 by operating the control unit 200 while viewing the monitor screen of the control unit 200 from outside the sewage pipe.

도 6은 앞바퀴 구동 방법을 나타낸 블록도이다. 관측장치(10)에는 예컨대 앞바퀴 조향제어신호를 수신하기 위한 송수신기(110)와 수신된 조향제어신호에 의거하여 구동신호를 발생시켜 조향제어모터(50)인 서보모터에 인가하는 전자변속부(120)를 포함하는 제어모듈(100)을 마련한다. 이 제어모듈(100)은 중앙 몸체(20)에 내장된다. 외부의 제어기(200)와 전원부(외부 전원 또는 내부 전원)가 조향제어신호와 전원을 송수신부(110)를 통해 전자변속부에 제공하여 서보모터의 구동을 제어한다. 6 is a block diagram showing a front wheel driving method. The observation apparatus 10 includes a transceiver 110 for receiving a front wheel steering control signal and an electronic transmission unit 120 for generating a driving signal based on the received steering control signal and applying the generated driving signal to a servo motor as a steering control motor 50 The control module 100 is provided with a control module (not shown). The control module 100 is embedded in the central body 20. The external controller 200 and the power supply unit (external power supply or internal power supply) provide the steering control signal and power to the electronic transmission through the transmission / reception unit 110 to control the servo motor.

이하에서는, 관측장치(10)의 작동 제어에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation control of the observation apparatus 10 will be described.

먼저, 앞바퀴(70F) 조향은 다음과 같이 이루어진다. 앞바퀴(70F)의 조향은 송수신부(110)에 전원을 넣은 후 사용자가 제어기(200)의 조작부를 좌우로 회전시켜서 조작가능하다. 조작부의 회전조작은 제어기(200)에서 제어신호로 변환되어 송출되고 송수신부(110)는 그 제어신호를 수신하여 전자변속기(120)에 전달한다. First, steering of the front wheel 70F is performed as follows. The steering of the front wheel 70F can be operated by turning the operating part of the controller 200 left or right after power is supplied to the transmitting and receiving part 110. [ The rotation operation of the operation unit is converted into a control signal in the controller 200 and transmitted, and the transmission / reception unit 110 receives the control signal and transmits the control signal to the electronic transmission 120. [

만약 사용자가 제어기(200)의 조작부를 이용하여, 관측장치(10)의 전방에서 관측장치(10)를 보았을 때 몸체(20, 30, 40)를 '시계방향'으로 회전하도록 지시하는 것이라면, 우측 몸체(30)가 위로 올라감과 동시에 좌측 몸체(40)가 아래로 내려가도록 조향 제어가 이루어지면 된다. 이를 위해, 우측 몸체(30)에 장착된 서보모터(50)가 자신의 모터축(51)을 기준으로 시계방향으로 회전함과(이에 의해 우측 앞바퀴 (70F)도 시계방향으로 회전함) 동시에, 좌측 몸체(40)에 장착된 서보모터(50) 역시 자신의 모터축(51)을 기준으로 반시계방향으로 회전하면 된다(단, 좌측 몸체(40)에서 우측 몸체(30)쪽 수평방향으로 바라보는 방향에서 보면, 우측 몸체(30)의 서보모터(50)는 시계방향 회전인데 비해, 좌측 몸체(40)의 서보모터(50)는 반시계방향으로 회전하는 것이 됨). 이에 의해 우측 앞바퀴(70F)는 위로 향하고 이에 따라 우측 몸체(30) 역시 위로 상승하고, 좌측 앞바퀴(70F)는 아래로 향하여 움직이고 그에 따라 좌측 몸체(40)는 아래로 하강하며, 몸체 전체는 관측장치(10)의 진행방향 앞쪽에서 관측장치(10)를 봤을 때 시계방향으로 회전한다.If the user directs the body 20, 30, 40 to rotate in the " clockwise " direction when viewing the observation device 10 in front of the observation device 10 using the control unit of the controller 200, The steering control may be performed such that the body 30 is lifted up and the left body 40 is lowered. To this end, the servo motor 50 mounted on the right side body 30 rotates clockwise with respect to its motor shaft 51 (whereby the right front wheel 70F also rotates clockwise) The servo motor 50 mounted on the left side body 40 may also be rotated in the counterclockwise direction with respect to the motor shaft 51 of the left side body 40 The servo motor 50 of the left body 40 rotates counterclockwise while the servo motor 50 of the right body 30 rotates in the clockwise direction. As a result, the right front wheel 70F is upwardly raised so that the right side body 30 is also raised, and the left front wheel 70F is moved downward so that the left side body 40 is lowered down. And rotates in the clockwise direction when viewing the observation device 10 in front of the traveling direction of the robot 10.

이와 반대로, 도 9와 같이 관측장치(10)가 하수 관로(220) 내에서 수평방향으로 정상 주행을 하다가 장애물을 만나서, 도 10에 나타낸 것처럼 진행방향 쪽에서 관측장치(10)를 보는 방향으로 보았을 때 몸체(20, 30, 40)를 '반시계방향'으로 회전시켜 그 장애물을 피해나가도록 사용자가 제어기(200)의 조작부를 조작한 경우를 고려하자. 이 경우, 우측 몸체(30)는 아래로 내려가고 좌측 몸체(40)는 위로 올라가도록 조향 제어가 이루어지면 된다. 이를 위해, 우측 몸체(30)의 서보모터(50)는 자체의 모터축(51)을 기준으로 반시계방향으로 회전함과 동시에 좌측 몸체(40)의 서보모터(50)도 자신의 모터축(51)을 기준으로 반시계방향으로 회전하면 된다. 이에 의해 위와 같은 원리로 몸체 전체는 관측장치(10)의 진행방향 앞쪽에서 관측장치(10)를 봤을 때 반시계방향으로 회전한다. 이런 회전을 통해 장애물과 부딪히지 않고 통과할 수 있으며, 통과 후에는 도 11에 도시된 것처럼 다시 시계방향으로 회전시켜 수평상태로 복귀하면 된다. On the other hand, when the observer 10 is traveling normally in the horizontal direction in the sewage pipe 220 as shown in FIG. 9, and the observer meets the obstacle and sees the observer 10 in the traveling direction as shown in FIG. 10 Consider a case where the user manipulates the operation unit of the controller 200 to rotate the bodies 20, 30, and 40 in the 'counterclockwise' direction to avoid the obstacle. In this case, the steering control may be performed such that the right side body 30 is lowered and the left side body 40 is raised upward. The servo motor 50 of the right side body 30 rotates counterclockwise with respect to the motor shaft 51 of the left side body 30 and the servo motor 50 of the left side body 40 also rotates 51 in the counterclockwise direction. As a result, the entire body rotates in the counterclockwise direction when the observer 10 is viewed from the forward direction of the observation device 10 on the above-described principle. After passing through this rotation, it can pass without colliding with an obstacle, and after passing through it, it can be rotated clockwise again as shown in FIG. 11 to return to the horizontal state.

다음으로, 뒷바퀴(70R)의 구동을 설명한다. DC 모터(60)에 구동전원을 투입하면 DC모터 축(61)과 연결된 평기어(62)와 크라운기어(63, 65)가 서로 맞물려 돌아가게 되어 뒷바퀴(70R)에 회전동력이 전달된다. 평기어(62)와 크라운기어(63)의 비는 예컨대 4:1로 한다.Next, the driving of the rear wheel 70R will be described. When the driving power is applied to the DC motor 60, the spur gear 62 connected to the DC motor shaft 61 and the crown gears 63 and 65 are meshed with each other and the rotational power is transmitted to the rear wheel 70R. The ratio of the spur gear 62 to the crown gear 63 is, for example, 4: 1.

뒷바퀴 구동은 DC모터(60)에 +, - 전원을 공급하면 좌측 몸체(40)의 DC모터(60)는 반시계방향으로 회전함과 동시에 우측 몸체(30)의 DC 모터(60)는 시계방향으로 회전을 한다. 이에 의해 좌측 뒷바퀴(70R)은 반시계방향으로 회전하고 우측 뒷바퀴(70R)는 시계방향으로 회전한다. 따라서 관측장치(10)는 앞으로 전진하게 된다. The DC motor 60 of the left side body 40 rotates counterclockwise while the DC motor 60 of the right side body 30 rotates in the clockwise direction . As a result, the left rear wheel 70R rotates counterclockwise and the right rear wheel 70R rotates clockwise. Therefore, the observation apparatus 10 advances forward.

이와 반대로, -, +전원을 공급하면 위와는 반대로 좌측 몸체(40)의 DC모터(60)가 시계방향으로 회전하고, 우측 몸체(30)의 DC모터(60)는 반시계방향으로 회전하여 관측장치(10)는 후진을 하게 된다.The DC motor 60 of the left side body 40 rotates in the clockwise direction and the DC motor 60 of the right side body 30 rotates in the counterclockwise direction, The device 10 is reversed.

이처럼, 본 발명의 관측장치(10)는 제1 및 제2 뒷바퀴(70R)가 하수관(220)의 좌우측 내벽에 밀착되어 전달하는 마찰력으로 주행동력을 얻고, 제1 및 제2 앞바퀴(70F)의 회전제어를 통해 조향제어를 수행하여 장애물 통과를 위한 몸체 회전이 이루어질 수 있도록 구성된 것이다. As described above, the observation apparatus 10 of the present invention obtains the driving power by the frictional force transmitted by the first and second rear wheels 70R in close contact with the inner walls of the right and left sides of the sewage pipe 220, and the first and second front wheels 70R, And steering control is performed through rotation control so that body rotation for passage of an obstacle can be performed.

본 발명의 관측장치는 하수관을 비롯하여 사람이 직접 들어가기 힘든 여러 가지 관로 내에 투입되어 내부를 관찰하는 장치로 활용될 수 있다.The observation device of the present invention can be used as a device for observing the inside of a sewer pipe, which is inserted into various pipelines which are difficult for human to enter directly.

10: 평판형 관측 장치 20: 중앙 몸체
30: 우측 몸체 32, 42: 연결부재
40: 좌측 몸체 35, 45: 코일스프링
50: 서보모터(조향제어모터) 60: DC 모터
70R: 뒷바퀴 70F: 앞바퀴
80: 조명부 90: 카메라부10: Plate-type observation device 20:
30: right body 32, 42: connecting member
40: left body 35, 45: coil spring
50: Servo motor (steering control motor) 60: DC motor
70R: Rear wheel 70F: Front wheel
80: illumination part 90: camera part

Claims (5)

관의 내부를 주행하면서 상태를 촬영하기 위한 관내 관측 장치로서,
중앙 몸체와, 상기 중앙 몸체의 좌측과 우측에 각각 배치되는 우측 몸체와 좌측 몸체, 상기 중앙 몸체와 상기 우측 몸체를 서로 간의 수평방향 간격이 탄성적으로 신축가능하게 연결해주는 제1 연결부재, 그리고 상기 중앙 몸체와 상기 좌측 몸체를 서로 간의 수평방향 간격이 탄성적으로 신축가능하게 연결해주는 제2 연결부재를 포함하여 전체적으로 평판형 몸체를 이루면서 수평방향 사이즈가 소정의 범위 내에서 탄성적으로 가변될 수 있는 몸체부;
상기 우측 몸체의 외측면의 앞부분과 뒷부분에 수평방향으로 누운 자세로 각각 장착된 제1 앞바퀴와 제1 뒷바퀴, 그리고 상기 좌측 몸체의 외측면의 앞부분과 뒷부분에 수평방향으로 누운 자세로 장착된 제2 앞바퀴와 제2 뒷바퀴를 포함하는 바퀴부;
인가되는 구동전원에 의해 회전동력을 발생시키는 제1 및 제2 구동모터와, 상기 회전동력을 상기 제1 및 제2 뒷바퀴에 각각 전달하는 제1 및 제2 기어부를 포함하여, 상기 관측장치의 전후방향으로의 이동 동력을 제공하는 뒷바퀴 구동수단;
입력되는 조향제어신호에 의거하여 조향동력을 발생시키는 제1 및 제2 조향제어모터와, 상기 제1 및 제2 앞바퀴를 상기 전후방향과 직교하는 수평방향을 축으로 하여 회전시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 앞바퀴의 축을 각각 잡아줌과 동시에 상기 제1 및 제2 조향제어모터의 축에도 각각 결합되어 상기 수평방향을 축으로 하여 상기 제1 및 제2 조향제어모터의 조향동력이 규정하는 각도만큼 상기 제1 및 제2 앞바퀴를 각각 회전시켜주는 제1 및 제2 조향동력전달부를 포함하는 앞바퀴 조향수단;
상기 몸체부에 장착되어 상기 관의 상태를 촬영하여 외부의 모니터 장치로 제공하는 카메라부; 및
상기 제1 및 제2 구동모터에 구동전원을 각각 제공하여 상기 관측장치의 전후진 구동을 제어하고, 상기 제1 및 제2 조향제어모터에 상기 조향제어신호를 각각 제공하여 상기 전후방향을 기준으로 상기 몸체부의 시계방향 및 반시계방향 회전을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제1 연결부재는, 일측 단부가 상기 중앙 몸체와 상기 우측 몸체 중 어느 하나의 몸체의 측면에 고정된 채 타측 단부가 나머지 하나의 몸체의 측면에 마련된 제1 안내공을 관통하여 내부까지 연장되어 상기 제1 안내공에 대하여 진퇴가능한 적어도 하나의 제1 봉형 부재와, 상기 적어도 하나의 제1 봉형 부재의 상기 타측 단부에 결합되고 상기 제1 봉형 부재가 상기 제1 안내공을 통해 수평방향으로 움직일 때 상기 제1 안내공에 걸려 상기 나머지 하나의 몸체 밖으로 빠져나가지 못하게 하는 적어도 하나의 제1 스토퍼와, 상기 적어도 하나의 제1 봉형 부재의 상기 중앙 몸체와 상기 우측 몸체의 사이 구간에 외삽되어 마주보는 두 몸체의 측면 사이에 긴장된 상태로 배치된 적어도 하나의 제1 코일 스프링을 포함하고; 상기 제2 연결부재는, 일측 단부가 상기 중앙 몸체와 상기 좌측 몸체 중 어느 하나의 몸체의 측면에 고정된 채 타측 단부가 나머지 하나의 몸체의 측면에 마련된 제2 안내공을 관통하여 내부까지 연장되어 상기 제2 안내공에 대하여 진퇴가능한 적어도 하나의 제2 봉형 부재와, 상기 적어도 하나의 제2 봉형 부재의 타측 단부에 결합되고 상기 제2 봉형 부재가 상기 제2 안내공을 통해 수평방향으로 움직일 때 상기 제2 안내공에 걸려 상기 나머지 하나의 몸체 밖으로 빠져나가지 못하게 하는 적어도 하나의 제2 스토퍼와, 상기 적어도 하나의 제2 봉형 부재의 상기 중앙 몸체와 상기 좌측 몸체의 사이 구간에 외삽되어 마주보는 두 몸체의 측면 사이에 긴장된 상태로 배치된 적어도 하나의 제2 코일 스프링을 포함하여,
상기 관의 내경 사이즈에 따라 상기 제1 및 제2 봉형 부재가 상기 나머지 하나의 몸체에 대해 진퇴함과 동시에 상기 제1 및 제2 코일 스프링이 신축함으로써 상기 몸체부의 수평방향 사이즈가 탄성적으로 자동 신축하여 상기 관의 내경 사이즈에 상관없이 언제나 상기 바퀴부의 모든 바퀴들이 상기 관의 내벽에 밀착되도록 보장하고, 상기 제1 및 제2 뒷바퀴가 상기 관의 내벽면에 가하는 마찰력으로 주행동력을 얻고, 상기 제1 및 제2 앞바퀴의 회전을 통한 조향 제어에 의해 장애물을 비켜서 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 하수도관 평판형 관측장치. An in-pipe observing apparatus for photographing a state while traveling inside a pipe,
A first connecting member elastically and elastically connecting the center body and the right body with each other in the horizontal direction, and a second connecting member connecting the first body and the second body, And a second connecting member elastically connecting the center body and the left body to each other in a horizontal direction so as to elastically expand and contract so that the horizontal body can be elastically variable within a predetermined range, A body portion;
A first front wheel and a first rear wheel mounted on the front and rear portions of the outer side surface of the right body respectively in a lying position in a horizontal direction and a second rear wheel mounted on the front and rear portions of the outer side surface of the left body, A wheel portion including a front wheel and a second rear wheel;
First and second drive motors for generating rotational power by an applied driving power source and first and second gear portions for transmitting the rotational power to the first and second rear wheels respectively, A rear wheel drive means for driving the vehicle;
A first steering control motor for generating steering power on the basis of an input steering control signal and a second steering control motor for steering the first and second front wheels in a horizontal direction orthogonal to the front- And second steering control motors respectively coupled to the shafts of the first and second steering control motors so that the steering power of the first and second steering control motors A front wheel steering means including first and second steering power transmitting portions for rotating the first and second front wheels, respectively;
A camera unit mounted on the body and photographing the state of the tube and providing the captured state to an external monitor device; And
And a controller for controlling the forward and backward driving of the observation device by providing driving power to the first and second driving motors to provide the steering control signals to the first and second steering control motors respectively, And a control unit for controlling clockwise and counterclockwise rotation of the body portion,
The first linking member is fixed to a side surface of one of the center body and the right body while the other end is extended to the inside through a first guide hole provided on a side surface of the other body At least one first bar type member capable of advancing and retreating relative to the first guide hole, and a second bar type member coupled to the other end of the at least one first bar type member and the first bar type member moving in the horizontal direction through the first guide hole At least one first stopper hooked to the first guide hole and prevented from escaping out of the other one of the bodies, and at least one second stopper which is extruded in a section between the central body and the right body of the at least one first bar- At least one first coil spring disposed in tension between the sides of the two bodies; The second linking member is fixed to one side of one of the center body and the left body while the other end is extended to the inside through the second guide hole provided on the side of the other body At least one second bar type member capable of advancing and retreating relative to the second guide hole and a second bar type member coupled to the other end of the at least one second bar type member and moving in a horizontal direction through the second guide type hole At least one second stopper which is hung on the second guide hole to prevent the second stopper from coming out of the other one of the bodies, and at least one second stopper, which is extrapolated in the interval between the center body and the left body of the at least one second bar- And at least one second coil spring disposed in tension between the side surfaces of the body,
The first and second bar-shaped members are moved forward and backward relative to the other one of the bodies according to the inner diameter of the tube, and the first and second coil springs expand and contract so that the size of the body in the horizontal direction is elastically stretched Thereby ensuring that all the wheels of the wheel are always brought into close contact with the inner wall of the pipe regardless of the inner diameter of the pipe and obtaining the driving power by the frictional force applied by the first and second rear wheels to the inner wall surface of the pipe, 1 and the second front wheel so that the obstacle can pass through and pass through the steering control through the rotation of the second front wheel. 제 1항에있어서, 상기 제1 조향제어모터와 상기 제2 조향제어모터가 각각의 회전축에 대하여 상기 제1 앞바퀴와 상기 제2 앞바퀴를 각각 시계방향으로 회전시켜 상기 몸체부를 상기 관측장치의 전방에서 상기 관측장치를 보았을 때 시계방향으로 회전시키거나 또는 이와 반대로 상기 제1 앞바퀴와 상기 제2 앞바퀴를 각각 반시계방향으로 회전시켜 상기 몸체부를 상기 관측장치의 전방에서 상기 관측장치를 보았을 때 반시계방향으로 회전시키는 것에 의해 상기 조향 제어를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하수도관 평판형 관측장치. The steering system according to claim 1, wherein the first steering control motor and the second steering control motor rotate the first front wheel and the second front wheel clockwise with respect to respective rotation axes, When the observation device is viewed, the first front wheel and the second front wheel are rotated counterclockwise so as to rotate the first front wheel and the second front wheel in the counterclockwise direction when the observation device is viewed from the front of the observation device, So as to perform the steering control. 제1항에 있어서, 상기 카메라부는 상기 몸체부 상부에 배치되어 관내의 수위가 상기 카메라부의 설치 높이까지 차오르지 않는 경우에는 관내 관측이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 하수도관 평판형 관측 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the camera unit is disposed at an upper portion of the body portion so that the inside of the tube can be observed when the water level in the tube does not reach the installation height of the camera unit. 제1항에 있어서, 상기 몸체부에 장착되어 관내부를 밝게 비춰주는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하수도관 평판형 관측 장치.The apparatus according to claim 1, further comprising an illumination unit mounted on the body part and illuminating the inside of the tube brightly. 제1항에 있어서, 상기 제1 조향동력전달부는, 상기 제1 앞바퀴의 중심을 포함하는 일부를 덮고 바퀴회전축에 결합된
Figure 112014122882158-pat00012
-모양의 제1 앞바퀴 덮개와, 상기 수평방향과 나란한 상기 제1 조향제어모터의 회전축과 직접 결합을 이룸과 동시에 상기 제1 앞바퀴 덮개의 측면에 결합되어 상기 제1 조향제어모터의 회전력을 감속비 없이 상기 제1 앞바퀴 덮개에 전달하는 제1 십자 연결대를 포함하고; 그리고 상기 제2 조향동력전달부는, 상기 제2 앞바퀴의 중심을 포함하는 일부를 덮고 바퀴회전축에 결합된
Figure 112014122882158-pat00013
-모양의 제2 앞바퀴 덮개와, 상기 수평방향과 나란한 상기 제2 조향제어모터의 회전축과 직접 결합을 이룸과 동시에 상기 제2 앞바퀴 덮개의 측면에 결합되어 상기 제2 조향제어모터의 회전력을 감속비 없이 상기 제2 앞바퀴 덮개에 전달하는 제2 십자 연결대를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수도관 평판형 관측 장치.The steering apparatus according to claim 1, wherein the first steering power transmitting portion includes a first steering power transmitting portion that covers a portion including the center of the first front wheel,
Figure 112014122882158-pat00012
-Shaped first front wheel cover and a rotation shaft of the first steering control motor in parallel with the horizontal direction and is coupled to a side surface of the first front wheel cover so as to reduce the rotational force of the first steering control motor without a reduction ratio And a first cruciform connector for transmitting to the first front wheel cover; And the second steering power transmitting portion includes a second steering power transmitting portion that covers a portion including the center of the second front wheel,
Figure 112014122882158-pat00013
-Shaped second front wheel cover and a second steering control motor in parallel with the horizontal direction, and is coupled to a side surface of the second front wheel cover so as to reduce the rotational force of the second steering control motor without a reduction ratio And a second cruciform connecting rod for transmitting the first crucible to the second front wheel lid.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017052265A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 삼성중공업 주식회사 Non-destructive pipe inspection apparatus
KR101865175B1 (en) 2016-10-20 2018-07-04 달민테크노 주식회사 Transformer robot for pipeline
KR102083129B1 (en) 2019-08-23 2020-05-29 신수민 Running device
CN111300444A (en) * 2020-03-04 2020-06-19 成都圭目机器人有限公司 Rotary scanning assembly for tunnel track detection robot

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030014502A (en) * 2001-08-11 2003-02-19 최혁렬 Robot for internal inspection of pipe
KR20080109378A (en) * 2007-06-13 2008-12-17 주식회사 비앤비코리아 Movable robot for inspecting and working pipelines
KR20120103869A (en) * 2011-03-11 2012-09-20 한양대학교 에리카산학협력단 Steerable pipeline inspection robot
KR20120111796A (en) * 2011-04-01 2012-10-11 주식회사 동현씨스텍 Inspecting apparatus for pipelines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030014502A (en) * 2001-08-11 2003-02-19 최혁렬 Robot for internal inspection of pipe
KR20080109378A (en) * 2007-06-13 2008-12-17 주식회사 비앤비코리아 Movable robot for inspecting and working pipelines
KR20120103869A (en) * 2011-03-11 2012-09-20 한양대학교 에리카산학협력단 Steerable pipeline inspection robot
KR20120111796A (en) * 2011-04-01 2012-10-11 주식회사 동현씨스텍 Inspecting apparatus for pipelines

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017052265A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 삼성중공업 주식회사 Non-destructive pipe inspection apparatus
CN107923564A (en) * 2015-09-25 2018-04-17 三星重工业株式会社 Non-destructive pipe inspection device
KR101865175B1 (en) 2016-10-20 2018-07-04 달민테크노 주식회사 Transformer robot for pipeline
KR102083129B1 (en) 2019-08-23 2020-05-29 신수민 Running device
CN111300444A (en) * 2020-03-04 2020-06-19 成都圭目机器人有限公司 Rotary scanning assembly for tunnel track detection robot

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