KR101516540B1 - Robot used for ship, and apparatus for setting driving section of robot - Google Patents

Robot used for ship, and apparatus for setting driving section of robot Download PDF

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KR101516540B1 KR1020130121323A KR20130121323A KR101516540B1 KR 101516540 B1 KR101516540 B1 KR 101516540B1 KR 1020130121323 A KR1020130121323 A KR 1020130121323A KR 20130121323 A KR20130121323 A KR 20130121323A KR 101516540 B1 KR101516540 B1 KR 101516540B1
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Abstract

선박용 로봇 및 로봇 주행구간 설정장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 로봇은 선체 외벽을 주행하는 로봇에 부착되며, 높이별로 미리 설정된 위치에서 선체 외벽의 곡률 값을 측정하는 곡률측정부; 측정된 곡률 값을 기초로 높이별로 로봇의 주행 가능한 구간을 설정하는 주행구간설정부; 및 주행 가능한 구간 내에서 로봇의 주행방향을 제어하는 주행방향제어부;를 포함한다.A ship robot and a robot travel section setting apparatus are disclosed. The ship robot according to an embodiment of the present invention includes a curvature measuring unit attached to a robot running on an outer wall of a hull and measuring a curvature value of the hull outer wall at a predetermined position by height; A travel section setting section for setting a travelable section of the robot by height based on the measured curvature value; And a travel direction controller for controlling the travel direction of the robot within a travelable section.

Description

선박용 로봇 및 로봇 주행구간 설정장치{ROBOT USED FOR SHIP, AND APPARATUS FOR SETTING DRIVING SECTION OF ROBOT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a robot,

본 발명은 선박용 로봇 및 로봇 주행구간 설정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ship robot and a robot travel section setting apparatus.

수중의 선체 외벽에는 따개비, 물이끼 등 각종 이물질이 들러붙어 외관을 해치거나 선박의 효율적인 운항에 지장을 줄 수 있으므로 청소작업이 필요하다. 그러나, 작업자가 수중에서 수도구나 맨손을 이용하여 청소작업을 수행할 경우, 매우 비효율적일 뿐 아니라 청소작업의 신뢰도 및 작업자의 안전성 등을 보장하기 힘들다. 이에 최근에는 다양한 종류의 청소로봇이 사용되고 있다.The outer surface of the hull of the ship is clogged with various foreign substances such as barnacles, water moss, etc., which may hurt the appearance or obstruct the efficient operation of the ship. However, when a worker carries out a cleaning work using a water tap or a bare hand, it is very inefficient, and it is difficult to ensure the reliability of the cleaning work and the safety of the worker. Recently, various types of cleaning robots have been used.

청소로봇은 자성을 갖는 구동휠을 구비하여 선체 외벽에 부착된 상태에서 주행할 수 있다. 또 청소로봇에는 카메라가 구비되어 주행하면서 선저 상태 등을 촬영하여 원격지의 운용시스템으로 전송할 수 있다. 이때, 통상적으로 전문적인 조종훈련을 받은 전문가가 운용시스템에 연결된 모니터 화면을 통해 촬영된 영상을 확인하면서, 조종핸들을 이용하여 청소로봇의 주행방향을 조종하게 된다. The cleaning robot has a magnetic driving wheel and can travel while attached to the outer wall of the ship. In addition, the cleaning robot is equipped with a camera, and can photograph the bottom condition or the like while traveling, and transmit the captured image to a remote operation system. At this time, a specialist who has been trained by a professional pilot manipulates the traveling direction of the cleaning robot by using the steering wheel while checking the photographed image through the monitor screen connected to the operating system.

한편, 선체 외벽은 통상적으로 곡면을 갖도록 형성되어 있으므로, 로봇의 주행 가능한 구간을 명확하게 설정해야 한다. 즉, 로봇이 자성을 이용하여 선체 외벽에 붙어 있는 상태로 주행하더라도, 선수나 선미의 특정 지점에 도달하면 구동휠이 선체 외벽의 곡면으로 인해 해당 지점에 완전히 부착되지 못해 로봇 자중에 의해 추락할 수 있다. On the other hand, since the outer shell of the ship is usually formed to have a curved surface, the section in which the robot can travel must be set clearly. In other words, even if the robot travels with the magnet attached to the outer wall of the hull, the drive wheel can not be completely attached to the point due to the curved surface of the hull outer wall when it reaches a certain point of the bow or stern, have.

또, 운용시스템으로 전달되는 로봇 카메라의 촬영 영상은 수중의 외부 환경에 따라 화질이 선명하지 못하여, 전문가가 직접 원격으로 로봇을 조종하는 경우라도 로봇이 선체 외벽의 어느 지점에 도달하였는지 정확하게 파악하기 힘들기 때문에 추락의 위험성은 상존한다. 이와 관련하여 한국공개특허 제2008-0093536호(2008.10.22 공개)는 선체 외벽에 부착된 따개비 및 물이끼 등을 청소하고, 카메라에 의해 선저의 상태를 촬영하면서 이동하는 청소로봇에 관한 기술을 공개한 바 있다.In addition, since the image quality of the robot camera transmitted to the operating system is not clear due to the external environment underwater, it is difficult to accurately grasp where the robot reaches the outer surface of the hull, even when the expert directly manages the robot remotely The risk of falling is still present. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0093536 (published on October 22, 2008) discloses a cleaning robot for cleaning a barn and a water mug attached to an outer wall of a hull and moving while photographing the bottom of the hull by using a camera There is a bar.

한국공개특허 제2008-0093536호(2008.10.22 공개)Korean Patent Publication No. 2008-0093536 (published on October 22, 2008)

본 발명의 실시 예는 선체 외벽의 곡률 값을 기초로 주행 가능한 구간을 설정하여, 곡면을 갖는 선체 외벽 위에서 로봇을 안전하게 주행시킬 수 있는 선박용 로봇 및 로봇 주행구간 설정장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a ship robot and a robot travel section setting apparatus which can set a travelable section on the basis of the curvature value of the outer shell of a ship and can safely run the robot on the outer wall of the ship having a curved surface.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 외벽을 주행하는 로봇에 부착되며, 높이별로 미리 설정된 위치에서 상기 선체 외벽의 곡률 값을 측정하는 곡률측정부; 측정된 상기 곡률 값을 기초로 상기 높이별로 상기 로봇의 주행 가능한 구간을 설정하는 주행구간설정부; 및 상기 주행 가능한 구간 내에서 상기 로봇의 주행방향을 제어하는 주행방향제어부;를 포함하는 선박용 로봇이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a hull comprising: a curvature measuring unit attached to a robot running on an outer wall of a hull and measuring a curvature value of the hull outer wall at a predetermined position by height; A travel section setting section for setting a travelable section of the robot by the height based on the measured curvature value; And a travel direction controller for controlling the travel direction of the robot within the travelable section.

상기 곡률측정부는 상기 선체 외벽의 표면 형상에 따라 변화되는 상기 로봇의 자세를 감지하여 상기 선체 외벽의 각 설정된 위치에서의 수직벡터를 측정하고, 서로 인접한 위치 간의 상기 수직벡터를 이용하여 상기 선체 외벽의 곡률 값을 계산할 수 있다.Wherein the curvature measuring unit measures a vertical vector at each predetermined position of the outer wall of the hull by sensing the attitude of the robot which changes according to the surface shape of the outer wall of the hull, The curvature value can be calculated.

상기 곡률측정부는 상기 로봇의 자세를 측정하는 자세측정센서와, 수중에 위치한 상기 로봇의 깊이를 측정하는 깊이센서와, 상기 로봇의 위치를 측정하는 위치센서와, 상기 로봇에 작용하는 외력의 크기 및 작용방향을 측정하는 외력측정센서 중 하나 이상을 포함하는 센서부와, 상기 센서부에 의해 측정된 정보 중 하나 이상을 이용하여 상기 선체 외벽의 곡률 값을 산출하는 산출부를 포함할 수 있다.The robot includes a position sensor for measuring the position of the robot, a position sensor for measuring the position of the robot, a position sensor for measuring a position of the robot, And an external force measuring sensor for measuring an operating direction of the hull, and a calculating unit for calculating a curvature value of the hull outer wall by using at least one of the information measured by the sensor unit.

상기 주행구간설정부는 상기 곡률 값을 기초로 하여 상기 높이별로 곡률 패턴을 산출하고, 선수와 선미 쪽 경계를 기준으로 상기 산출된 곡률 패턴을 이용하여 상기 높이별로 주행 가능한 구간을 설정할 수 있다.The travel section setting section may calculate a curvature pattern for each height based on the curvature value and set a travelable section for each height using the calculated curvature pattern on the basis of a fore and aft boundary.

상기 주행 가능한 구간 내에서 상기 로봇의 주행경로를 설정하는 주행경로설정부를 더 포함하되, 상기 주행경로설정부는 각각의 상기 높이별로 설정된 상기 주행 가능한 구간을 상기 로봇이 연속적으로 주행하도록 “

Figure 112013092071074-pat00001
”자 형태로 상기 주행경로를 설정할 수 있다.Further comprising a travel route setting unit for setting a travel route of the robot within the travelable section, wherein the travel route setting unit is configured to set the travelable route so that the robot continuously runs the travelable interval set for each height,
Figure 112013092071074-pat00001
The traveling route can be set in a "

상기 주행방향제어부는 상기 주행경로를 따라 이동하여 상기 제1높이의 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 상기 로봇의 주행방향을 변경하여 상기 주행경로를 따라 제2높이의 주행 가능한 구간으로 이동시킬 수 있다.Wherein the travel direction control unit changes the travel direction of the robot when the travel direction control unit is located within a predetermined distance from the boundary of the travelable section of the first height that moves along the travel route and travels along the travel route to a travelable section of the second height Can be moved.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체 외벽을 주행하는 로봇으로부터 상기 로봇의 주행정보 및 높이별로 미리 설정된 위치에서 측정된 상기 선체 외벽의 곡률 값을 수신하는 수신부; 및 측정된 상기 곡률 값을 기초로 상기 높이별로 상기 로봇의 주행 가능한 구간을 설정하는 주행구간설정부;를 포함하는 로봇 주행구간 설정장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a navigation system comprising: a receiver for receiving a curvature value of an outer wall of a hull, which is measured at a predetermined position according to traveling information and height of the robot from a robot traveling on an outer wall of the hull; And a travel section setting unit that sets a travelable section of the robot by the height based on the measured curvature value.

상기 주행구간설정부는 상기 곡률 값을 기초로 하여 상기 높이별로 곡률 패턴을 산출하고, 선수와 선미 쪽 경계를 기준으로 상기 산출된 곡률 패턴을 이용하여 상기 높이별로 주행 가능한 구간을 설정하고, 상기 높이별로 설정된 상기 주행 가능한 구간을 상기 로봇이 연속적으로 주행하도록 “

Figure 112013092071074-pat00002
”자 형태로 주행경로를 설정하는 주행경로설정부를 더 포함할 수 있다.Wherein the travel section setting unit calculates a curvature pattern for each height based on the curvature value and sets a travelable zone by the height using the calculated curvature pattern on the basis of a fore and aft boundary, And the robot is allowed to continuously run the set travelable section,
Figure 112013092071074-pat00002
Quot; driving route setting section "

상기 높이별로 설정된 상기 주행 가능한 구간 및 상기 주행경로를 그래픽이미지로 생성하여 화면에 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The display unit may further include a display unit configured to generate a graphical image of the travelable section and the travel route set for the height, and to display the graphic image on the screen.

조종핸들로부터 상기 로봇 조종을 위한 조종정보를 입력받는 인터페이스부를 더 포함하되, 상기 조종정보는 상기 조종핸들의 조종방향, 핸들 각도 및 조종속도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.And an interface unit for receiving control information for controlling the robot from the control handle, wherein the control information may include at least one of a steering direction, a steering angle, and a steering speed of the steering wheel.

상기 주행정보는 상기 로봇의 주행방향, 주행속도, 위치, 자세, 및 상기 주행경로 상에서 상기 로봇에 작용한 외력의 크기 및 작용방향에 대한 정보 중 하나 이상을 포함하고, 상기 로봇이 상기 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 상기 경계와 상기 로봇 간의 거리, 상기 주행방향, 상기 주행속도, 상기 외력의 크기 및 작용방향 중 하나 이상을 이용하여 햅틱 피드백 정보를 생성하는 햅틱정보생성부를 더 포함할 수 있다.Wherein the traveling information includes at least one of a traveling direction, a traveling speed, a position, an attitude of the robot, and information on a magnitude and an operating direction of an external force acting on the robot on the traveling route, Further comprising a haptic information generating unit for generating haptic feedback information using at least one of a distance between the boundary and the robot, a traveling direction, a traveling speed, a magnitude of the external force, can do.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 로봇 및 로봇 주행구간 설정장치는 선체 외벽의 곡률 패턴에 따라 주행 가능한 구간을 설정하여, 곡면을 갖는 선체 외벽 위에서 로봇을 안전하게 주행시킬 수 있다.The ship robot and the robot travel section setting apparatus according to the embodiment of the present invention can set the section in which the robot can travel according to the curvature pattern of the outer wall of the ship and can safely run the robot on the outer wall of the ship having a curved surface.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 로봇을 블록도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선체 외벽을 미리 설정된 높이별로 구분한 것을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 제2높이에서 미리 설정된 두 지점(Pn, Pn+1)을 예로 들어 곡률 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 각 높이별로 미리 설정된 위치에서 측정된 곡률 값을 기초로 각 높이별 곡률 패턴을 그래픽 형태로 도시한 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 선체 외벽의 각 높이별로 설정된 주행 가능한 구간을 로봇이 연속적으로 주행하도록 주행경로가 “

Figure 112013092071074-pat00003
”자 형태로 설정된 모습을 도시한다.
도 6은 도 2에 도시된 선체 외벽의 각 높이별로 미리 설정된 위치에서 측정된 곡률 값을 이용하여 로봇의 주행 가능한 구간을 설정하는 장치를 블록도로 도시한 것이다.1 is a block diagram of a marine robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the outer wall of the hull according to the embodiment of the present invention divided by predetermined heights.
FIG. 3 is a view for explaining a curvature measuring method by taking two predetermined points Pn and Pn + 1 at the second height shown in FIG. 2 as an example.
FIG. 4 is a graphical representation of the curvature patterns of the respective heights based on the curvature values measured at predetermined positions according to the heights shown in FIG.
Fig. 5 is a view showing a case where the traveling path is "
Figure 112013092071074-pat00003
&Quot; and "
FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for setting a travelable section of the robot using curvature values measured at predetermined positions for respective heights of the outer shell of the ship shown in FIG.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 로봇(100)(이하, “로봇”이라고 함)은 선체(2) 외벽 위에서 주행하면서 브러시(101)를 이용하여 청소작업을 수행하는 청소로봇을 포함할 수 있다. 또, 로봇(100)은 선체(2) 외벽을 주행하면서 도장, 용접, 수리 등의 작업을 수행하는 각종 작업용 로봇을 포함할 수 있다. 이하에서는 로봇(100)이 선체(2) 외벽을 주행하면서 청소작업을 수행하는 청소로봇으로 가정하고 설명한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a marine robot 100 (hereinafter referred to as a "robot") according to an embodiment of the present invention carries out a cleaning operation using the brush 101 while traveling on the outer wall of the hull 2 A cleaning robot may be included. The robot 100 may include various types of work robots for performing work such as painting, welding, and repair while traveling on the outer wall of the hull 2. Hereinafter, it is assumed that the robot 100 is a cleaning robot that performs a cleaning operation while traveling on the outer wall of the hull 2.

로봇(100)은 자성을 갖는 구동휠(102)을 구비하여 선체(2) 외벽에 부착된 상태에서 주행할 수 있다. 로봇(100)은 원격지의 운용시스템에 연결된 조종핸들(30, 도 6 참조)에 의해 조종되거나, 오토 기능에 의해 자동 주행할 수 있다. 이러한 로봇(100)은 곡률측정부(110), 제1주행구간설정부(120), 제1주행경로설정부(130), 주행방향제어부(140) 및 제1저장부(150)를 포함한다.The robot 100 can be driven while being attached to the outer wall of the hull 2 with the driving wheel 102 having magnetism. The robot 100 may be controlled by a steering wheel 30 (see FIG. 6) connected to a remote operation system, or may be automatically driven by an auto function. The robot 100 includes a curvature measuring unit 110, a first travel section setting unit 120, a first travel path setting unit 130, a travel direction control unit 140, and a first storage unit 150 .

곡률측정부(110)는 미리 설정된 각각의 높이(H1~H3)에서 선체(2) 외벽을 주행하는 로봇(100)에 부착되며, 각각의 높이(H1~H3)마다 미리 설정된 위치에서 선체(2) 외벽의 곡률 값을 측정한다. 이를 통해, 선체(2) 외벽의 각 높이(H1~H3)마다 곡률 패턴이 획득될 수 있다. 선체(2) 외벽의 곡률 값 측정을 위해 미리 설정된 위치는 높이(H1~H3)별로 일정 간격으로 설정되거나, 랜덤하게 설정될 수 있다.The curvature measuring unit 110 is attached to the robot 100 running on the outer wall of the hull 2 at preset heights H1 to H3 and is arranged at a predetermined position for each of the heights H1 to H3, ) Measure curvature value of outer wall. Through this, a curvature pattern can be obtained for each height (H1 to H3) of the outer wall of the ship 2. The predetermined positions for measuring the curvature value of the outer wall of the ship 2 can be set at predetermined intervals for the heights H1 to H3 or set at random.

예컨대, 선체(2) 외벽의 미리 설정된 각각의 높이(H1~H3)는 흘수선 아래에 설정될 수 있다. 이하에서는 벌브(3)를 기준으로 벌브(3) 윗부분에 각각 제1 및 제2높이(H1,H2)가 설정되고, 그 아랫부분에 제3높이(H3)가 설정되어 있다고 가정한다.For example, the predetermined height H1 to H3 of the outer wall of the ship 2 may be set below the waterline. It is assumed that the first and second heights H1 and H2 are set on the bulb 3 and the third height H3 is set on the bottom of the bulb 3 based on the bulb 3.

곡률측정부(110)는 로봇(100)의 자세를 측정하는 자세측정센서(113)와, 수중에 위치한 로봇(100)의 깊이를 측정하는 깊이센서(115)와, 로봇(100)의 위치를 측정하는 위치센서(117)와, 로봇(100)에 작용하는 외력의 크기 및 작용방향 등을 측정하는 외력측정센서(119)를 포함하는 센서부(111)와, 센서부(111)에 의해 측정된 정보를 이용하여 선체(2) 외벽의 곡률 값을 산출하는 산출부(112)를 포함할 수 있다.The curvature measuring unit 110 includes an attitude measuring sensor 113 for measuring the attitude of the robot 100, a depth sensor 115 for measuring the depth of the robot 100 located in the water, A sensor unit 111 including an external force measuring sensor 119 for measuring the magnitude and direction of an external force acting on the robot 100 and the like; And calculating a curvature value of the outer wall of the hull 2 using the information obtained by the calculation unit 112. [

자세측정센서(113)는 각 높이(H1~H3)별로 미리 설정된 위치에서 선체(2) 외벽의 표면 형상에 따라 변화되는 로봇(100)의 자세를 감지하고, 이를 이용하여 수직벡터를 측정한다. 자세측정센서(113)는 예컨대 AHRS(Attitude Heading Reference System) 등을 포함할 수 있으며, 로봇(100)의 자세, 방위 등을 측정할 수 있다. 자세측정센서(113)는 가속도센서, 자이로센서, 마그네틱센서 등을 포함할 수 있다.The attitude measuring sensor 113 senses the attitude of the robot 100 which changes according to the surface shape of the outer wall of the hull 2 at a predetermined position for each of the heights H1 to H3 and measures the vertical vector using the attitude. The attitude measuring sensor 113 may include an Attitude Heading Reference System (AHRS), for example, and can measure the attitude and orientation of the robot 100. The attitude measuring sensor 113 may include an acceleration sensor, a gyro sensor, a magnetic sensor, or the like.

깊이센서(115)는 수중에서 위치한 로봇(100)의 깊이를 측정한다. 이를 통해 로봇(100)이 수면을 기준으로 어느 높이(H1~H3)에 위치하고 있는지를 알 수 있다. 깊이센서(115)는 예컨대 압력센서 등을 포함할 수 있다. The depth sensor 115 measures the depth of the robot 100 located underwater. Through this, it is possible to know at which heights (H1 to H3) the robot 100 is located with respect to the water surface. The depth sensor 115 may include, for example, a pressure sensor or the like.

위치센서(117)는 로봇(100)의 현재 위치를 좌표값 형태로 측정할 수 있다. 위치센서(117)는 예컨대 GPS, 전자 나침반(electric compass) 등을 포함할 수 있다. The position sensor 117 can measure the current position of the robot 100 in the form of a coordinate value. The position sensor 117 may include, for example, a GPS, an electronic compass, and the like.

외력측정센서(119)는 예컨대 파도, 바람 등에 의한 파 또는 풍압의 크기 및 작용방향을 측정한다. 또, 외력측정센서(119)는 선박을 세로방향으로 굽히려는 힘, 선박의 횡단면을 변형시키려는 힘, 선박을 비틀려고 하는 힘 등을 측정할 수 있다. 외력측정센서(119)는 로봇(100)에 작용하는 외력의 크기 및 방향을 합산한 결과값을 산출할 수 있다.The external force measuring sensor 119 measures the magnitude and the direction of the wave or wind pressure caused by, for example, waves, winds and the like. In addition, the external force measuring sensor 119 can measure a force to bend the ship in the longitudinal direction, a force to deform the transverse section of the ship, a force to twist the ship, and the like. The external force measurement sensor 119 can calculate a result of summing the magnitude and direction of the external force acting on the robot 100.

산출부(112)는 센서부(111)에 의해 측정된 정보 중 하나 이상을 이용하여 선체(2) 외벽의 곡률 값을 산출한다. 이때, 산출부(112)는 서로 인접한 위치 간의 수직벡터를 이용하여 선체(2) 외벽의 곡률 값을 계산할 수 있다. 이를 통해, 선체(2) 외벽의 각 높이(H1~H3)마다 곡률 패턴이 획득될 수 있다.The calculation unit 112 calculates the curvature value of the outer wall of the hull 2 using at least one of the information measured by the sensor unit 111. [ At this time, the calculation unit 112 can calculate the curvature value of the outer wall of the hull 2 using the vertical vector between adjacent positions. Through this, a curvature pattern can be obtained for each height (H1 to H3) of the outer wall of the ship 2.

즉 도 3에 도시한 바와 같이, 예컨대 선체(2) 외벽의 높이 H2에서, Pi 위치에서의 곡률(

Figure 112013092071074-pat00004
)은 아래 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.3, at the height H2 of the outer wall of the ship 2, for example, the curvature at the Pi position (
Figure 112013092071074-pat00004
) Can be calculated by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013092071074-pat00005
Figure 112013092071074-pat00005

Figure 112013092071074-pat00006
Figure 112013092071074-pat00006

위 수학식 1에서, ds는 Pi+1에서 Pi로 이동한 주행거리를 나타내고, dθ는 Pi와 Pi+1 위치의 수직벡터(

Figure 112013092071074-pat00007
,
Figure 112013092071074-pat00008
)에 의해 형성되는 각도를 나타낸다. In Equation (1), ds represents a travel distance from Pi + 1 to Pi, and d? Is a vertical vector at the position Pi and Pi + 1
Figure 112013092071074-pat00007
,
Figure 112013092071074-pat00008
). ≪ / RTI >

이와 같이, 선체(2) 외벽을 미리 설정된 높이(H1~H3)로 각각 구분하고, 로봇(100)을 각각의 높이(H1~H3)에서 횡방향으로 주행시켜, 선체(2) 외벽의 각 설정된 위치에서의 수직벡터를 측정하고, 서로 인접한 위치 간의 수직벡터를 이용하여 선체(2) 외벽의 곡률 값을 계산하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 결과적으로 각각의 높이(H1~H3)별로 선체(2) 외벽의 곡률 패턴이 산출될 수 있다. The outer wall of the hull 2 is divided into the predetermined heights H1 to H3 and the robot 100 is run in the lateral direction at the respective heights H1 to H3, And the curvature value of the outer wall of the hull 2 is calculated by using the vertical vector between positions adjacent to each other. As a result, as shown in FIG. 4, (2) The curvature pattern of the outer wall can be calculated.

제1주행구간설정부(120)는 각 높이(H1~H3)마다 측정된 곡률 값을 기초로 높이(H1~H3)별로 로봇(100)의 주행 가능한 구간을 설정한다. 이때, 제1주행구간설정부(120)는 각 높이(H1~H3)마다 측정된 곡률 값을 이용하여, 각 높이(H1~H3)별 곡률 패턴을 산출할 수 있다. 그리고, 제1주행구간설정부(120)는 선수와 선미 쪽 경계를 기준으로 산출된 곡률 패턴을 이용하여 높이(H1~H3)별 주행 가능한 구간을 설정할 수 있다. 여기서, 경계는 각 높이별로 측정된 곡률 값을 기초로 결정될 수 있다. 이하, 선체(2) 외벽의 평평한 면의 곡률 값을 0(zero) 값으로 설정하고, 곡률 값이 음수를 가질 때, 해당 값이 클수록 오목한 곡면을 가진다고 하자.The first travel section setting section 120 sets a travelable section of the robot 100 according to heights H1 to H3 based on the curvature values measured for the respective heights H1 to H3. At this time, the first travel section setting unit 120 may calculate a curvature pattern for each of the heights H1 to H3 using the curvature values measured for the heights H1 to H3. The first travel section setting section 120 can set a section that can travel for each of the heights (H1 to H3) using the curvature pattern calculated based on the fore and aft boundaries. Here, the boundary can be determined based on the curvature value measured for each height. Hereinafter, it is assumed that the curvature value of the flat surface of the outer wall of the hull 2 is set to 0 (zero), and when the curvature value has a negative value, the greater the value, the more concave the curved surface.

도 2와 도 4의 (a)를 참조하면, 선체(2) 외벽의 제1높이(H1)에서, 선체(2) 외벽의 곡률 패턴은 선미(2b) 쪽으로 갈수록 곡률이 0(zero) 값을 유지하다가 경계(M1) 부분에서 음수로 떨어지는 패턴을 가진다. 또 선수(2a) 쪽으로 갈수록 곡률이 0(zero) 값을 유지하다가 음수로 떨어진 이후에 경계(M2) 부분에서 곡률이 최소값을 갖는다. 이때, 선수(2a) 및 선미(2b) 쪽 경계(M1,M2) 사이의 구간이 로봇(100)의 주행 가능한 구간이 된다. 곡률 패턴 상에 표시된 경계(M1,M2) 값은 실제 선체(2)의 특정 위치(M1,M2)에서의 곡률 값을 나타낸다. 이에 대해서는 도 5의 도면을 참조하기 바란다.2 and 4A, the curvature pattern of the outer wall of the hull 2 at the first height H1 of the outer wall of the hull 2 has a zero curvature value toward the stern 2b And has a pattern of a negative drop at the boundary (M1). Also, the curvature has a minimum value at the boundary M2 portion after the curvature maintains a zero value toward the player 2a and then falls to a negative value. At this time, a section between the borders M1 and M2 of the bow 2a and the stern 2b is a section in which the robot 100 can travel. The values of the boundaries M1 and M2 displayed on the curvature pattern represent the curvature values at the specific positions M1 and M2 of the actual hull 2, respectively. Please refer to FIG. 5 for this.

도 4의 (b)를 참조하면, 선체(2) 외벽의 제2높이(H2)에서, 선체(2) 외벽의 곡률 패턴은 선미(2b) 쪽으로 갈수록 곡률이 0(zero) 값을 유지하다가 경계(M3) 부분에서 음수로 떨어지는 패턴을 가진다. 또 선수(2a) 쪽으로 갈수록 곡률 값이 0(zero) 값을 유지하다가 음수로 떨어진 이후에 곡률의 최소값(S1)을 지난 후, 곡률 값이 일정 값 이상으로 상승하는 패턴을 가진다. 이때, 선수(2a) 쪽 경계(M4)를 넘어 그 이상 곡률 값이 증가하면 로봇(100)이 주행할 수 없는 영역으로 판단되며, 선수(2a) 및 선미(2b) 쪽 경계(M3,M4) 사이의 구간이 로봇(100)의 주행 가능한 구간이 된다. 4 (b), at the second height H2 of the outer wall of the ship 2, the curvature pattern of the outer wall of the ship 2 maintains a zero value as it goes toward the stern 2b, (M3). ≪ / RTI > In addition, the curvature value is maintained at 0 (zero) toward the player 2a, and after the minimum value S 1 after passing the minimum value, the curvature value has a pattern rising beyond a predetermined value. At this time, if the curvature value further increases beyond the boundary M4 of the forehead 2a, it is determined that the robot 100 can not travel, and the boundaries M3 and M4 of the forehead 2a and the stern 2b, Is a section in which the robot 100 can travel.

도 4의 (c)를 참조하면, 선체(2) 외벽의 제3높이(H3)에서, 선체(2) 외벽의 곡률 패턴은 선미(2b) 쪽으로 갈수록 곡률이 0(zero) 값을 유지하다가 경계(M5) 부분에서 음수로 떨어지는 패턴을 가진다. 또 선수(2a) 쪽으로 갈수록 곡률 값이 0(zero) 값을 유지하다가 음수로 떨어진 이후에 곡률의 최소값(S2)을 지난 후, 곡률 값이 0(zero) 값에 근접하도록 상승하다가 다시 하강하는 패턴을 가진다. 여기서, 선수(2a) 쪽 경계(M6)를 지나 다시 하강하는 영역(구간)은 로봇(100)이 주행할 수 없는 영역으로 판단되며, 선수(2a) 및 선미(2b) 쪽 경계(M5,M6) 사이의 구간이 로봇(100)의 주행 가능한 구간이 된다.4 (c), at the third height H3 of the outer wall of the hull 2, the curvature pattern of the outer wall of the hull 2 maintains a zero value as it goes toward the stern 2b, (M5). ≪ / RTI > In addition, the curvature value is maintained to be 0 (zero) as it goes toward the player 2a, and after passing the minimum value S2 of curvature after it has fallen to a negative value, . Here, the region (section) descending again beyond the boundary 2a of the robot 2a is determined as an area which the robot 100 can not travel, and the boundaries M5 and M6 of the forehead 2a and the stern 2b Is a section in which the robot 100 can travel.

한편, 상술한 선수(2a) 쪽 경계(M2,M4,M6)를 판단하는 곡률 값(

Figure 112013092071074-pat00009
)은 아래의 수학식 2에 의해 정의될 수 있다.On the other hand, a curvature value (a), which determines the above-mentioned boundaries (M2, M4, M6)
Figure 112013092071074-pat00009
) Can be defined by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112013092071074-pat00010
Figure 112013092071074-pat00010

위 수학식 2에서, k는 사용자에 의해 미리 설정된 값일 수 있으며, k 값을 크게 설정하면 제1주행구간설정부(120)는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 곡률이 최소값(S1)에서 조금만 더 증가하여도 주행할 수 없는 영역이라 판단하게 된다. k 값을 작게 설정하면 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 곡률이 거의 0(zero) 값까지 증가하여야 주행할 수 없는 영역이라 판단하게 된다.In Equation (2), k may be a value preset by the user. If the value of k is set large, the first travel section setting unit 120 sets the curvature to the minimum value S1 ), It is judged to be an area that can not be traveled even if it is increased a little more. If the value of k is set to be small, it is determined that the curvature must be increased to almost zero as shown in (c) of FIG.

제1주행경로설정부(130)는 각각의 높이(H1~H3)별로 설정된 주행 가능한 구간 내에서 로봇(100)의 주행경로를 설정한다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1주행경로설정부(130)는 각 높이(H1~H3)에서의 경계(M1~M6, 도 4 참조) 값을 기준으로 각 높이(H1~H3)별로 설정된 주행 가능한 구간을 로봇(100)이 연속적으로 주행하도록 “

Figure 112013092071074-pat00011
”자 형태로 주행경로(5)를 설정할 수 있다. 이를 통해, 신속하고 효과적인 주행이 이루어져 청소 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있다.The first travel path setting unit 130 sets the travel path of the robot 100 within a travelable range set for each of the heights H1 to H3. 5, the first travel route setting unit 130 sets the heights H1 to H3 based on the values of the boundaries M1 to M6 (see FIG. 4) at the respective heights H1 to H3, Quot; so that the robot 100 continuously travels in the "
Figure 112013092071074-pat00011
The driving route 5 can be set in the form of a letter. As a result, a quick and effective running can be performed, and the work such as cleaning can be performed smoothly.

주행방향제어부(140)는 각각의 높이(H1~H3)별로 설정된 주행 가능한 구간 내에서 주행경로(5)를 따라 로봇(100)의 주행방향을 제어한다. 주행방향제어부(140)는 깊이센서(115)에 의해 측정된 로봇(100)의 높이(H1~H3) 정보를 기초로, 해당 높이(H1~H3)에 설정된 주행 가능한 구간 내에서 주행경로(5)를 따라 로봇(100)의 주행방향을 제어할 수 있다. 예컨대 주행방향제어부(140)는 로봇(100)이 제1높이(H1)의 주행경로(5)를 따라 이동하여 제1높이(H1)의 주행 가능한 구간의 경계(M1,M2)로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 로봇(100)의 주행방향을 변경하여 주행경로(5)를 따라 그 아래의 제2높이(H2)의 주행 가능한 구간으로 로봇(100)을 이동시킬 수 있다.The travel direction control unit 140 controls the travel direction of the robot 100 along the travel route 5 within a travelable interval set for each of the heights H1 to H3. The travel direction control unit 140 controls the travel directions 5 (H1 to H3) within the travelable range set on the heights H1 to H3 based on the height information H1 to H3 of the robot 100 measured by the depth sensor 115 The direction of travel of the robot 100 can be controlled. The travel direction control unit 140 may move the robot 100 along the travel path 5 of the first height H1 to a predetermined distance from the boundaries M1 and M2 of the travelable section of the first height H1 The robot 100 can be moved along the travel route 5 to a travelable section of the second height H2 below the travel route 5 by changing the traveling direction of the robot 100. [

제1저장부(150)는 예컨대, 센서부(111)에 의해 측정된 정보, 각 높이(H1~H3)에서의 경계, 주행 가능한 구간, 주행경로 등을 저장할 수 있다. 여기서, 제1저장부(150)는 높이(H1~H3)별 주행 가능한 구간 및 주행경로를 맵(map) 형태로 저장할 수 있다. 이는, 로봇(100)이 맵 정보를 이용하여 선체(2) 외벽을 순조롭게 주행할 수 있도록 하기 위함이다. 또, 제1저장부(150)는 로봇(100) 제어를 위한 각종 설정값, 프로그램, 각 장치간의 통신을 위한 알고리즘 등을 저장할 수 있다. The first storage unit 150 may store, for example, information measured by the sensor unit 111, a boundary at each of the heights H1 to H3, a travelable section, a travel route, and the like. Here, the first storage unit 150 may store a travelable section and a travel route for each of the heights (H1 to H3) in the form of a map. This is to allow the robot 100 to smoothly run the outer wall of the hull 2 using the map information. In addition, the first storage unit 150 may store various set values for controlling the robot 100, a program, an algorithm for communication between the devices, and the like.

한편, 상술한 로봇(100)은 각 높이(H1~H3)별 선체(2) 외벽의 곡률 값을 측정하기 위해 선체(2) 외벽을 높이(H1~H3)별로 테스트 주행할 수 있다. 그리고, 선체(2) 외벽의 곡률 값을 측정한 이후, 각 높이(H1~H3)별로 주행 가능한 구간 및 주행경로를 설정하고, 본 주행을 수행할 수 있다.The robot 100 may test the outer wall of the hull 2 by the heights H1 to H3 to measure the curvature value of the outer wall of the hull 2 by the heights H1 to H3. After the curvature value of the outer wall of the ship 2 is measured, a travelable section and a travel route can be set for each of the heights H1 to H3 and the main travel can be performed.

또 상술한 제1주행구간설정부(120), 제1주행경로설정부(130), 및 주행방향제어부(140)는 다른 실시 예에서 생략 가능하다. 이때, 로봇(100)의 주행정보 및 곡률측정부(110)에 의해 측정된 각 높이(H1~H3)별 선체(2) 외벽의 곡률 값은 후술할 로봇 주행구간 설정장치(200)로 전달되고, 로봇 주행구간 설정장치(200)에 의해 상술한 로봇(100)의 주행 가능한 구간, 주행경로 등이 설정될 수 있다.The first travel section setting section 120, the first travel route setting section 130, and the travel direction control section 140 may be omitted in other embodiments. At this time, the traveling information of the robot 100 and the curvature values of the outer wall of the hull 2 by the heights H1 to H3 measured by the curvature measuring unit 110 are transmitted to the robot traveling section setting apparatus 200 , A travelable section, a travel route, and the like of the robot 100 described above can be set by the robot travel section setting device 200. [

도 6을 참조하면, 로봇 주행구간 설정장치(200)는 수신부(210), 제2주행구간설정부(220), 제2주행경로설정부(230), 햅틱정보생성부(240), 표시부(250), 인터페이스부(260), 제2저장부(270) 및 제어부(280)를 포함한다. 로봇 주행구간 설정장치(200)는 로봇(100)을 원격으로 제어하기 위한 운용시스템(미도시)에 포함될 수 있다.6, the robot travel section setting apparatus 200 includes a receiving section 210, a second travel section setting section 220, a second travel path setting section 230, a haptic information generating section 240, a display section 250, an interface unit 260, a second storage unit 270, and a control unit 280. The robot travel section setting apparatus 200 may be included in an operation system (not shown) for remotely controlling the robot 100.

수신부(210)는 로봇(100)의 주행정보 및 높이(H1~H3)별로 미리 설정된 위치에서 측정된 선체(2) 외벽의 곡률 값을 수신한다. 여기서, 주행정보는 상술한 로봇의 주행방향, 주행속도, 위치, 자세, 및 주행경로 상에서 로봇에 작용한 외력의 크기 및 작용방향에 대한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 주행정보는 상술한 곡률측정부(110)의 센서부(111)에 의해 측정된 값이다.The receiving unit 210 receives curvature values of the outer wall of the hull 2 measured at a predetermined position for each of the traveling information and the heights H1 to H3 of the robot 100. Here, the travel information may include at least one of the traveling direction, the traveling speed, the position, the attitude, and the information on the direction and direction of the external force acting on the robot on the traveling path of the robot. The running information is a value measured by the sensor unit 111 of the curvature measuring unit 110 described above.

제2주행구간설정부(220)와 제2주행경로설정부(230)는 상술한 제1주행구간설정부(120) 및 제1주행경로설정부(130)와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.The second travel section setting section 220 and the second travel path setting section 230 are the same as the first travel section setting section 120 and the first travel path setting section 130, do.

햅틱정보생성부(240)는 로봇(100)이 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 해당 경계와 로봇(100) 간의 거리, 주행방향, 주행속도, 외력의 크기 및 작용방향 중 하나 이상을 이용하여 햅틱 피드백 정보를 생성한다. 햅틱 피드백 정보는 햅틱수단(미도시)으로 전달되고, 해당 햅틱수단은 햅틱 피드백 정보를 이용하여 반력을 생성하여 조종핸들(30)로 전달한다. 이때, 반력을 통해 로봇을 조작하는 사용자가 사전에 로봇(100)의 위치, 외력 등을 느낄 수 있도록 하여, 로봇 방향 제어 등을 유도할 수 있다. 예컨대, 상술한 도 5에서, 로봇(100)이 제1높이(H1)의 주행 가능한 구간에서 주행경로(5)를 따라 선미(2b) 쪽으로 진행하여 선미(2b) 쪽 경계(M1)로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 사용자는 해당 경계(M1)와 로봇(100) 간의 거리에 대응하는 반력을 조종핸들(30)을 통해 느낄 수 있다. 이때, 조종핸들(30)은 반력에 의해 제2높이(H2)의 주행 가능한 구간으로 조종방향을 틀도록 유도될 수 있다.The haptic information generating unit 240 may generate at least one of the distance between the boundary and the robot 100, the traveling direction, the traveling speed, the magnitude of the external force, and the direction of operation when the robot 100 is located within a predetermined distance from the boundary of the travelable section To generate haptic feedback information. The haptic feedback information is transmitted to a haptic means (not shown), and the haptic means generates a reaction force using the haptic feedback information and delivers the reaction force to the steering handle 30. At this time, the user who operates the robot through the reaction force can feel the position and the external force of the robot 100 in advance, and can thereby induce the robot direction control and the like. 5, the robot 100 travels along the traveling path 5 toward the stern 2b in the travelable section of the first height H1 and travels from the stern 2b side boundary M1 toward the stern 2b, The user can feel the reaction force corresponding to the distance between the boundary M1 and the robot 100 through the steering wheel 30. [ At this time, the steering handle 30 can be guided by the reaction force to turn the steering direction into a travelable section of the second height H2.

표시부(250)는 선체(2) 외벽의 각 높이(H1~H3)별로 설정된 주행 가능한 구간 및 주행경로(5)를 그래픽이미지로 생성하여 화면에 표시한다. 표시부(250)는 공개된 다양한 방법으로 2차원, 3차원 형태의 그래픽이미지를 생성할 수 있다. 또, 표시부(250)는 선체(2) 형태 위에 각 높이(H1~H3)별로 설정된 주행 가능한 구간 및 주행경로(5)를 그래픽이미지로 생성하여 오버랩시켜 표시할 수 있다. 또, 표시부(250)는 선체(2)의 설계 정보를 포함하는 미리 저장된 캐드(CAD) 정보를 이용하여 선체(2) 형태를 그래픽이미지로 표현될 수 있다. 또, 표시부(250)는 주행경로(5)를 따라 주행하는 로봇(100)을 가상 이미지로 표시할 수도 있다.The display unit 250 generates a graphical image and displays the travelable section and the traveling path 5 set for each height H1 to H3 of the outer wall of the ship 2 as a graphic image. The display unit 250 may generate a two-dimensional or three-dimensional graphic image in various ways. In addition, the display unit 250 can generate a graphical image of a travelable section and a traveling route 5 set for each of the heights H1 to H3 on the form of the ship 2, and display the overlapped images. In addition, the display unit 250 can be expressed as a graphical image in the form of the hull 2 using previously stored CAD information including design information of the hull 2. Also, the display unit 250 may display the robot 100 traveling along the traveling route 5 as a virtual image.

인터페이스부(260)는 조종핸들(30)로부터 로봇(100) 조종을 위한 조종정보를 입력받는다. 조종정보는 조종핸들(30)의 조종방향, 핸들 각도, 조종속도 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 사용자는 표시부(250)와 인터페이스부(260)를 통해 화면을 보면서 원격으로 로봇(100)을 효과적으로 조종할 수 있다.The interface unit 260 receives steering information for steering the robot 100 from the steering wheel 30. The steering information may include information about the steering direction of the steering wheel 30, steering angle, steering speed, and the like. The user can remotely control the robot 100 while viewing the screen through the display unit 250 and the interface unit 260. [

제2저장부(270)는 상술한 로봇(100)으로부터 수신한 주행정보 및 선체(2) 외벽의 곡률 값, 주행 가능한 구간, 주행경로 등을 저장할 수 있다. 이때, 주행 가능한 구간 및 주행경로를 맵(map) 형태로 저장할 수 있다. 또, 제2저장부(270)는 그래픽이미지 생성을 위한 알고리즘, 선체(2)의 설계 정보, 로봇(100) 제어를 위한 각종 설정값, 각종 프로그램, 각 장치간의 통신을 위한 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 상술한 제1저장부(150)와 제2저장부(270)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The second storage unit 270 may store travel information received from the robot 100 and a curvature value of the outer wall of the ship 2, a travelable section, a travel route, and the like. At this time, the travelable section and the travel route can be stored in the form of a map. The second storage unit 270 may store an algorithm for generating a graphic image, design information of the hull 2, various setting values for controlling the robot 100, various programs, have. The first storage unit 150 and the second storage unit 270 may include a cache, a ROM (Read Only Memory), a PROM (Programmable ROM), an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) Volatile memory device such as a flash memory or a volatile memory device such as a random access memory (RAM) or a storage medium such as a hard disk drive (HDD) and a CD-ROM, It does not.

제어부(280)는 상술한 각 구성요소(210~270) 간의 동작을 제어한다. 예컨대, 제어부(280)는 수신부(210)에 의해 수신된 정보를 이용하여 제2주행구간설정부(220)와 제2주행경로설정부(230)를 통해 주행 가능한 구간 및 주행경로를 설정할 수 있다. 또, 제어부(280)는 햅틱정보생성부(240)를 통해 햅틱 피드백 정보를 생성하거나, 표시부(250)를 통해 선체(2) 외벽의 각 높이(H1~H3)별로 설정된 주행 가능한 구간 및 주행경로(5)를 그래픽이미지로 생성할 수 있다.The control unit 280 controls operations between the above-described components 210 to 270. [ For example, the control unit 280 may set a travelable section and a traveling route through the second travel section setting section 220 and the second travel route setting section 230 using the information received by the receiving section 210 . The control unit 280 may generate the haptic feedback information through the haptic information generating unit 240 or may generate the haptic feedback information through the display unit 250 on the basis of the heights H1 to H3 of the outer wall of the hull 2, (5) as a graphic image.

이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 로봇 및 로봇 주행구간 설정장치는 선체 외벽의 곡률 패턴에 따라 주행 가능한 구간을 설정하여, 곡면을 갖는 선체 외벽 위에서 로봇을 안전하게 주행시킬 수 있다.The ship robot and the robot travel section setting apparatus according to the embodiment of the present invention described above can set the travelable section according to the curvature pattern of the outer wall of the ship and can safely run the robot on the outer wall of the ship having a curved surface.

또, 선체 외벽에 미리 설정된 각각의 높이마다 주행 가능한 구간을 설정하되, 각 높이의 주행 가능한 구간을 로봇이 연속적으로 주행하도록 “

Figure 112013092071074-pat00012
”자 형태로 주행경로를 설정함으로써, 신속하고 효과적인 주행이 이루어져 청소 등의 작업이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.It is also possible to set a section capable of running at each predetermined height on the outer wall of the hull, so that the robot continuously travels a section that can travel at each height,
Figure 112013092071074-pat00012
By setting the traveling path in a " shape ", it is possible to smoothly and efficiently carry out cleaning and the like by making a quick and effective running.

또, 로봇이 제1높이의 주행경로를 따라 이동하여 제1높이의 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 로봇의 주행방향을 변경하여 제2높이의 주행 가능한 구간으로 이동시킴으로써, 로봇의 추락을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, when the robot moves along the travel path of the first height and is located within a predetermined distance from the boundary of the travelable section of the first height, the travel direction of the robot is changed to the travelable section of the second height, The fall can be effectively prevented.

또, 로봇이 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 경계와 로봇 간의 거리, 주행방향, 주행속도, 외력의 크기 및 작용방향 중 하나 이상을 이용하여 햅틱 피드백 정보를 생성함으로써, 로봇을 조작하는 사용자가 조종핸들을 통해 사전에 로봇의 위치, 외력 등을 느낄 수 있도록 하고, 로봇 방향 제어 등을 효율적으로 유도할 수 있다.When the robot is located within a predetermined distance from the boundary of the travelable section, haptic feedback information is generated using at least one of the distance between the boundary and the robot, the traveling direction, the traveling speed, the magnitude of the external force, The user can feel the position and the external force of the robot in advance through the steering wheel and efficiently guide the robot direction control and the like.

또, 각 높이마다 주행 가능한 구간 및 상기 주행경로를 그래픽이미지로 생성하여 화면에 표시하여, 사용자가 화면을 보면서 원격으로 로봇을 효과적으로 조종할 수 있다.In addition, a graphical image is generated and displayed on the screen, and the robot can be controlled remotely while the user views the screen.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the technical idea of the present invention described in the following claims It will be possible.

100: 로봇 110: 곡률측정부
120,220: 주행구간설정부 130,230: 주행경로설정부
140: 주행방향제어부 150,270: 저장부
210: 수신부 240: 햅틱정보생성부
250: 표시부 260: 인터페이스부
270: 제2저장부 280: 제어부
100: robot 110: curvature measuring unit
120, 220: Travel section setting section 130, 230: Travel section setting section
140: traveling direction control unit 150, 270:
210: Receiving unit 240: Haptic information generating unit
250: display unit 260: interface unit
270: second storage unit 280:

Claims (11)

선체 외벽을 주행하는 로봇에 부착되며, 높이별로 미리 설정된 위치에서 상기 선체 외벽의 곡률 값을 측정하는 곡률측정부;
측정된 상기 곡률 값을 기초로 상기 높이별로 상기 로봇의 주행 가능한 구간을 설정하는 주행구간설정부; 및
상기 주행 가능한 구간 내에서 상기 로봇의 주행방향을 제어하는 주행방향제어부;를 포함하는 선박용 로봇.
A curvature measuring unit attached to a robot running on an outer wall of the hull and measuring a curvature value of the outer wall of the hull at a predetermined position by height;
A travel section setting section for setting a travelable section of the robot by the height based on the measured curvature value; And
And a traveling direction control unit for controlling the traveling direction of the robot within the travelable section.
제1항에 있어서,
상기 곡률측정부는 상기 선체 외벽의 표면 형상에 따라 변화되는 상기 로봇의 자세를 감지하여 상기 선체 외벽의 각 설정된 위치에서의 수직벡터를 측정하고, 서로 인접한 위치 간의 상기 수직벡터를 이용하여 상기 선체 외벽의 곡률 값을 계산하는 선박용 로봇.
The method according to claim 1,
Wherein the curvature measuring unit measures a vertical vector at each predetermined position of the outer wall of the hull by sensing the attitude of the robot which changes according to the surface shape of the outer wall of the hull, A shipborne robot that computes curvature values.
제2항에 있어서,
상기 곡률측정부는 상기 로봇의 자세를 측정하는 자세측정센서와, 수중에 위치한 상기 로봇의 깊이를 측정하는 깊이센서와, 상기 로봇의 위치를 측정하는 위치센서와, 상기 로봇에 작용하는 외력의 크기 및 작용방향을 측정하는 외력측정센서 중 하나 이상을 포함하는 센서부와, 상기 센서부에 의해 측정된 정보 중 하나 이상을 이용하여 상기 선체 외벽의 곡률 값을 산출하는 산출부를 포함하는 선박용 로봇.
3. The method of claim 2,
The robot includes a position sensor for measuring the position of the robot, a position sensor for measuring the position of the robot, a position sensor for measuring a position of the robot, And an external force measuring sensor for measuring an acting direction of the hull; and a calculating unit for calculating a curvature value of the external wall of the hull using at least one of the information measured by the sensor unit.
제1항에 있어서,
상기 주행구간설정부는 상기 곡률 값을 기초로 하여 상기 높이별로 곡률 패턴을 산출하고, 선수와 선미 쪽 경계를 기준으로 상기 산출된 곡률 패턴을 이용하여 상기 높이별로 주행 가능한 구간을 설정하는 선박용 로봇.
The method according to claim 1,
Wherein the travel section setting unit calculates a curvature pattern for each height based on the curvature value and sets a section that can travel on the basis of the calculated curvature pattern on the basis of the fore and aft boundary.
제4항에 있어서,
상기 주행 가능한 구간 내에서 상기 로봇의 주행경로를 설정하는 주행경로설정부를 더 포함하되,
상기 주행경로설정부는 각각의 상기 높이별로 설정된 상기 주행 가능한 구간을 상기 로봇이 연속적으로 주행하도록 “
Figure 112013092071074-pat00013
”자 형태로 상기 주행경로를 설정하는 선박용 로봇.
5. The method of claim 4,
And a traveling route setting unit for setting a traveling route of the robot within the travelable section,
Wherein the travel path setting unit sets the travelable section so that the robot continuously travels the travelable section set for each height,
Figure 112013092071074-pat00013
&Quot;"< / RTI >
제5항에 있어서,
상기 주행방향제어부는 상기 주행경로를 따라 이동하여 제1높이의 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 상기 로봇의 주행방향을 변경하여 상기 주행경로를 따라 제2높이의 주행 가능한 구간으로 이동시키는 선박용 로봇.
6. The method of claim 5,
The travel direction control unit changes the travel direction of the robot and moves to a travelable section of the second height along the travel route when the travel direction control unit moves along the travel route and is located within a predetermined distance from the boundary of the travelable section of the first height The ship robot.
선체 외벽을 주행하는 로봇으로부터 상기 로봇의 주행정보 및 높이별로 미리 설정된 위치에서 측정된 상기 선체 외벽의 곡률 값을 수신하는 수신부; 및
수신된 상기 곡률 값을 기초로 상기 높이별로 상기 로봇의 주행 가능한 구간을 설정하는 주행구간설정부;를 포함하는 로봇 주행구간 설정장치.
A receiving unit for receiving a curvature value of the hull outer wall measured at a predetermined position according to travel information and height of the robot from a robot traveling on an outer wall of the hull; And
And a travel section setting section for setting a travelable section of the robot by the height based on the received curvature value.
제7항에 있어서,
상기 주행구간설정부는 상기 곡률 값을 기초로 하여 상기 높이별로 곡률 패턴을 산출하고, 선수와 선미 쪽 경계를 기준으로 상기 산출된 곡률 패턴을 이용하여 상기 높이별로 주행 가능한 구간을 설정하고,
상기 높이별로 설정된 상기 주행 가능한 구간을 상기 로봇이 연속적으로 주행하도록 “
Figure 112013092071074-pat00014
”자 형태로 주행경로를 설정하는 주행경로설정부를 더 포함하는 로봇 주행구간 설정장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the travel section setting unit calculates a curvature pattern for each height based on the curvature value and sets a travelable section by the height using the calculated curvature pattern with reference to a fore and aft boundary,
And the robot is allowed to continuously travel in the travelable section set by the height,
Figure 112013092071074-pat00014
&Quot; a traveling route setting unit for setting a traveling route in a " shape "
제8항에 있어서,
상기 높이별로 설정된 상기 주행 가능한 구간 및 상기 주행경로를 그래픽이미지로 생성하여 화면에 표시하는 표시부를 더 포함하는 로봇 주행구간 설정장치.
9. The method of claim 8,
Further comprising: a display unit configured to generate a graphic image of the travelable section and the travel route set for the height, and to display the generated graphic image on a screen.
제7항에 있어서,
조종핸들로부터 상기 로봇 조종을 위한 조종정보를 입력받는 인터페이스부를 더 포함하되,
상기 조종정보는 상기 조종핸들의 조종방향, 핸들 각도 및 조종속도 중 하나 이상을 포함하는 로봇 주행구간 설정장치.
8. The method of claim 7,
And an interface unit for receiving control information for controlling the robot from the control handle,
Wherein the steering information includes at least one of a steering direction, a steering angle, and a steering speed of the steering wheel.
제8항에 있어서,
상기 주행정보는 상기 로봇의 주행방향, 주행속도, 위치, 자세, 및 상기 주행경로 상에서 상기 로봇에 작용한 외력의 크기 및 작용방향에 대한 정보 중 하나 이상을 포함하고,
상기 로봇이 상기 주행 가능한 구간의 경계로부터 설정된 거리 안에 위치한 경우, 상기 경계와 상기 로봇 간의 거리, 상기 주행방향, 상기 주행속도, 상기 외력의 크기 및 작용방향 중 하나 이상을 이용하여 햅틱 피드백 정보를 생성하는 햅틱정보생성부를 더 포함하는 로봇 주행구간 설정장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the travel information includes at least one of a traveling direction, a traveling speed, a position, an attitude of the robot, and information on a magnitude and an operating direction of an external force acting on the robot on the traveling route,
Generating haptic feedback information using at least one of the distance between the boundary and the robot, the traveling direction, the traveling speed, the magnitude of the external force, and the acting direction when the robot is located within a predetermined distance from the boundary of the travelable section And a haptic information generating unit for generating the haptic information.
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