KR101538478B1

KR101538478B1 - 소화용 지능형 로봇

Info

Publication number: KR101538478B1
Application number: KR1020140168822A
Authority: KR
Inventors: 김재형
Original assignee: (주)티에스티
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-07-22

Abstract

본 발명은 소화용 지능형 로봇에 관한 것으로, 특히 화재시 소방소 또는 사용자에게 무선으로 화재 사실을 알리고, 실내에서 자체적으로 해당 위치까지 자율 주행하여 화재를 신속하게 초기 진압할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

소화용 지능형 로봇{INTELLIGENT ROBOT FOR FIRE-EXTINGUISHING}

본 발명은 소화용 지능형 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재시 소방소 또는 사용자에게 무선으로 화재 사실을 알리고, 실내에서 자체적으로 해당 위치까지 자율 주행하여 화재를 신속하게 초기 진압할 수 있도록 한 소화용 지능형 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 화재가 난 곳에는 대개 뜨거운 화염과 연소가스 때문에 큰 피해를 입게 되는데, 특히 고온의 화염이 발생하고 폭발 위험이 있는 경우 등에는 소방관이 화재 현장에 투입되어도 효과적으로 화재 현장을 제압할 수 없을 뿐만 아니라, 화염이 심한 경우에는 화재 현장에 접근을 할 수 없는 경우도 있다.

특히 좁은 공간으로 이루어져 사람이 출입할 수 없는 곳에서는 사람이나 소방기구가 접근할 수 없어서 효과적으로 화재를 진압할 수 없다는 등의 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 화재 현장에 사람 대신에 투입할 수 있게 한 전복주행기능 및 화재진압기능을 가지는 소방로봇(특허등록 제1400770호)와, 화재진압용 소방로봇(특허등록 제1304529호) 및 화재 진압용 소방로봇(특허등록 제770655호)가 특허 등록된 바 있다.

하지만 이러한 종래의 소방로봇은 화재 시에 소화관을 연결시켜 현장에 투입되어 유무선으로 조정되는 것으로, 장애물을 넘기 위해 무한궤도를 장착시켜 중량이 매우 많나기 때문에 실내에서 사용하기에는 적합하지 않는 문제점이 있었다.

또한 종래의 소방로봇은 규모가 매우 크고, 화재에 타지 않는 소재로 구성하여 제조 및 유지보수에 많은 비용이 소요되는 문제점도 발생된다.

따라서 실내에서 사용될 수 있도록 소형 경량화를 이루고, 화재를 진압하는 것이 아니라, 화재를 초기 진압할 수 있는 소방로봇이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 화재시 소방소 또는 사용자에게 무선으로 화재 사실을 알리고, 실내에서 자체적으로 해당 위치까지 자율 주행하여 화재를 신속하게 초기 진압할 수 있도록 한 소화용 지능형 로봇을 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2목적은, 다수의 소화전을 탑재시켜 자체적으로 신속히 화재에 대응하고, 또한 소화전의 소화액이 없을 경우, 다른 소화전으로 연속적으로 소화액을 분사할 수 있는 소화용 지능형 로봇을 제공하는데 있다.

본 발명의 제 3목적은, 소형 경량화로 실내에서 적합하게 자율 주행 할 수 있도록 구성되고, 또한 사용자가 실내에 있을 경우, 휴대폰의 알림을 통해 화재를 인지하여 자동 분사되는 않는 소화전을 분리하여 사용자와 함께 화재를 초기 진압할 수 있도록 한 소화용 지능형 로봇을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제 1발명은, 소화용 지능형 로봇에 관한 것으로, 이를 위해 양측에 주바퀴(11)가 장착되고, 전도를 방지하고 안정적인 주행을 위해 전방과 후방 중앙에는 보조바퀴(12)가 장착되는 몸체부(10);와, 상기 몸체부(10)의 상부에 형성되고 내부에는 회전원판(17)이 장착되는 끼움공간부(16);와, 상기 몸체부(10)의 끼움공간부(16)에 삽입되고 저면은 회전모터(171)에 의해 회전하는 회전원판(17)에 결합되는 소화전(40);과, 장애물을 회피할 수 있도록 상기 몸체부(10)에 전면에 결합되는 근접센서바(20);와, 화재를 감지할 수 있도록 상기 몸체부(10)의 전면에 결합되는 적외선센서바(30);와, 상기 적외선센서바(30)를 통해 화재가 감지되면 근접센서바(20)로 해당 위치까지 자율 주행하여 소화전(40)를 통해 소화액을 분사시켜 화재를 진화할 수 있도록 몸체부(10)에 내장되는 제어부(50);를 포함하여 이루어지되, 상기 제어부(50)는 무선통신모듈(51)이 장착되어 화재시 자동으로 소방소 및 개인의 휴대폰으로 알림이 가능하도록 구성되고, 상기 소화전(40)는 회전원판(17)에 형성된 단자에 끼움결합되어 전원공급과 함께 제어부(50)와 전기적으로 연결되고, 상기 소화전(40)은 적어도 2개 이상으로 구성되되, 위치를 변경하지 않고 4방면 또는 4방면 중 선택하여 소화액을 분사할 수 있도록 4개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 각 소화전(40)은 노즐관(41)과, 상기 노즐관(41)의 단부에 결합되는 분사노즐(42)과, 상기 분사노즐(42)의 개폐시킬 수 있도록 노즐관(41)의 내부에 장착되는 밸브(43)와, 상기 밸브(43)를 단속하는 개폐모터(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

제 4발명은, 제 3발명에서, 상기 각 소화전(40)은 외주면에 형성되는 손잡이(45)와, 수동으로 밸브(43)를 개폐할 수 있도록 손잡이(45)에 장착되는 트리거(46)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 몸체부(10)의 각 보조바퀴(12)는 실린더(13)에서 인출입되는 로드(131)에 장착되어 몸체부(10)의 높낮이 각도를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 각 소화전(40)은 내부에 소화액의 용량을 측정할 수 있는 용량감지센서(47)가 내장되는 것을 특징으로 한다.

제 7발명은, 제 1발명에서, 상기 적외선센서바(30)에는 적외선센서(31) 이외에 스모그센서(32)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 소화용 지능형 로봇에 따르면, 화재시 소방소 또는 사용자에게 무선으로 화재 사실을 알리고, 실내에서 자체적으로 해당 위치까지 자율 주행하여 화재를 신속하게 초기 진압할 수 있는 효과가 있다.

또한 다수의 소화전을 탑재시켜 자체적으로 신속히 화재에 대응하고, 또한 소화전의 소화액이 없을 경우, 다른 소화전으로 연속적으로 소화액을 분사할 수 있는 효과가 있다.

소형 경량화로 실내에서 적합하게 자율 주행 할 수 있도록 구성되고, 또한 사용자가 실내에 있을 경우, 휴대폰의 알림을 통해 화재를 인지하여 자동 분사되는 않는 소화전을 분리하여 사용자와 함께 화재를 초기 진압할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도,
도 4는 도 1에서 발췌된 회전원판 및 회전원판에 결합된 소화전을 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 분사각도 조절을 도시한 작동도,
도 7은 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 회전판의 회전을 도시한 작동도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "결합된다", "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속되거나 또는 직접 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 결합되거나 또는 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1에서 발췌된 회전원판 및 회전원판에 결합된 소화전을 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 화재시 소방소 또는 사용자에게 무선으로 화재사실을 알리고, 실내에서 자체적으로 해당 위치까지 자율 주행하여 화재를 신속하게 초기 진압할 수 있도록 한 소화용 지능형 로봇(100)에 관한 것이다.

이러한 소화용 지능형 소화기 로봇(100)은 3부분으로 구성되는데, 이는 몸체부(10)와, 소화부 및 제어부(50)로 구성된다.

상기 몸체부(10)는 양측에 주바퀴(11)가 장착되고, 전도를 방지하고 안정적인 주행을 위해 전방과 후방 중앙에는 단일의 보조바퀴(12)가 장착되는 구성이다.

이 때 보조바퀴(12)는 실린더(13)에서 인출입되는 로드(131)에 장착되어 몸체부(10)의 전/후 높낮이 각도를 조절할 수 있도록 구성된다. 이러한 구성은 소화부를 상향 또는 하향으로 각도를 조절하여 소화액을 분사할 수 있도록 하기 위함이다.

아울러 몸체부(10)의 내부에는 가정의 콘센트로 충전되는 2차전지(14)가 내장되어 구성되며, 또한 2차전지(14)의 전원으로 주바퀴(11)를 구동시킬 수 있는 구동모터(111)가 장착되어 구성될 수 있다.

이 때 상기 각 주바퀴(11)는 개별적으로 구동모터(111)가 장착되어 각기 다른 주바퀴(11)의 회전수의 차이로 방향을 전환할 수 있도록 구성된다.

아울러 장애물을 회피할 수 있도록 상기 몸체부(10)에 전면에 결합되는 것이 근접센서바(20)이다. 이러한 근접센서바(20)는 다수의 근접센서(21)가 결합된 것으로, 넓은 범위의 장애물을 감지하기 위한 것이다.

이러한 근접센서바(20)는 장애물이 있을 경우, 이를 감지하여 제어부(50)를 통해 몸체부(10)가 장애물을 회피할 수 있도록 기능한다.

그리고 화재를 감지할 수 있도록 상기 몸체부(10)의 전면에 결합되는 적외선센서바(30)이다. 이러한 적외선센서바(30) 역시 다수의 적외선센서(31)가 결합된 것이다.

이 때 상기 상기 적외선센서바(30)에는 적외선센서(31) 이외에 스모그센서(32)를 더 포함하여 하여 구성할 수 있다.

아울러 상기 몸체부(10)의 상부에 형성되고, 내부에는 회전원판(17)이 장착되는 것이 끼움공간부(16)이다.

여기서 상기 회전원판(17)은 소화전(40)을 끼움결합시켜 탑재시키는 것으로, 소화전(40)의 소화액 분사방향을 가변시키기 위한 것이다.

그리고 상기 소화전(40)의 저면은 회전원판(17)에 결합되어 화재를 진압하는 것으로, 적어도 2개 이상의 소화전(40)으로 구성되되, 바람직하게는 위치를 변경하지 않고 4방면 또는 4방면 중 일방향을 선택하여 연속적으로 소화액을 분사할 수 있도록 4개로 구성된다.

여기서 상기 회전원판(17)은 회전모터(171)에 의해 회전하며, 상부면에는 각 소화전(40)으로 전원공급과 함께 제어부(50)와 전기적으로 연결될 수 있도록 다수의 연결단자(D)가 형성되는 구성이다.

이러한 연결단자(D)는 암수로 구성되어 상기 각 소화전의 저면에도 형성된다.

아울러 상기 각 소화전(40)은 내부 소화액이 유도되는 노즐관(41)과, 상기 노즐관(41)의 단부에 결합되는 분사노즐(42)과, 상기 분사노즐(42)을 개폐시킬 수 있도록 노즐관(41)의 내부에 장착되는 밸브(43)와, 상기 밸브(43)를 단속하는 개폐모터(44)를 더 포함하는 구성이다.

이러한 구조는 제어부(50)가 개폐모터(44)를 제어하여 밸브(43)를 개방시킴으로써, 소화액이 분사노즐(42)을 통해 자동 분사될 수 있도록 한 구성이다.

또한 상기 각 소화전(40)은 외주면에 형성되는 손잡이(45)와, 수동으로 밸브(43)를 개폐할수 있도록 손잡이(45)에 장착되는 트리거(46)를 더 포함하는 구성이다.

이러한 구성은 사용자가 직접 소화전(40)을 분리하여 손으로 소화전(40)을 파지하고, 트리거(46)를 통해 수동으로 밸브(43)를 개폐하여 소화액을 분사시킬 수 있도록 한 구성이다.

또한 상기 각 소화전(40)은 내부에 소화액의 용량을 측정할 수 있는 용량감지센서(47)가 내장된다.

이는 해당 소화전(40)의 소화액이 떨어졌을 경우, 용량감지센서(47)가 이를 감지하여 제어부(50)로 하여금 회전원판(17)을 회전시켜 소화액이 담긴 소화전(40)을 통해 소화액을 연속적으로 분사시킬 수 있는 구성이다.

한편 상기 제어부(50)는 적외선센서바(30)를 통해 화재가 감지되면 근접센서바(20)로 해당 위치까지 자율 주행하여 소화전(40)을 통해 화재를 진화할 수 있도록 몸체부(10)에 내장되는 구성이다.

이러한 제어부(50)는 무선통신모듈(51)이 장착되어 화재시 자동으로 소방소 및 개인의 휴대폰으로 알림이 가능하도록 구성된다.

이는 소방차가 화재를 진압하기 전에 소화용 지능형 로봇(100)를 통해 화재를 초기대응하도록 하고, 사용자에게 화재 사실을 알려 적극적으로 화재에 대응도록 한 구성이다.

한편, 상기 몸체부(10)는 카메라(18)를 더 포함한다. 이 때 상기 제어부(50)는 무선통신모듈(51)을 통해 상기 카메라(18)로 획득된 영상을 사용자의 휴대폰으로 전송하고, 사용자는 휴대폰에 인스톨된 웹을 통해 소화용 지능형 로봇(100)을 원격 제어할 수 있게 구성할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 분사각도 조절을 도시한 작동도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소화용 지능형 로봇의 회전판의 회전을 도시한 작동도이다.

사용자가 집을 비울 경우, 소화용 지능형 로봇(100)을 작동시킨다.

소화용 지능형 로봇(100)은 충전가능한 2차전지(14)를 동력원으로 구동모터(111)와 연결되는 주바퀴(11)로 기동한다.(도 2참조)

이러한 소화용 지능형 로봇(100)은 근접센서바(20)에 연결된 다수의 근접센서(21)를 통해 장애물을 회피하면서 실내를 자율 주행한다.

이 때 적외선센서바(30)를 통해 화재가 감지되면 제어부(50)는 먼저 화재난 사실을 무선통신모듈(51)를 통해 사용자의 휴대폰이나 소방소에 알린다.

그리고 화재난 지점까지 자율 주행 하여 도 5와 같이, 화재난 지점에 위치하면 제어부(50)가 실린더(13)의 로드(131) 인출입을 조절하여 소화전(40)의 분사각도를 맞춘다.

그리고 소화전(40)의 내의 모터를 제어하여 밸브(43)를 개방시켜 소화액을 분사한다.

해당 소화전의 소화액이 부족할 경우, 도 6과 같이, 용량감지센서(47)(도 2 및 도 5참조)가 이를 감지하여 제어부(50)로 하여금 회전원판(17)을 회전시켜 소화액이 담긴 소화전(40)을 통해 소화액을 연속적으로 분사시켜 화재를 초기 진화시킨다.

이 때 사용자가 실내에 있을 경우, 알람 또는 화재 영상을 통해 화재를 인지하여 자동 분사되지 않는 소화전(40)을 분리시켜 소화용 지능형 로봇(100)과 함께 화재를 초기 진화시킬 수 있다.

또한 사용자가 외부에 있을 경우, 상기 제어부(50)는 무선통신모듈(51)을 통해 상기 카메라(18)로 획득된 영상을 사용자의 휴대폰으로 전송되기 때문에 사용자는 휴대폰에 인스톨된 웹을 통해 영상을 보면서 소화용 지능형 로봇(100)을 원격 제어하여 화재를 직접 초기 진압할 수 있다.

본 발명에 따른 소방용 지능형 로봇에 따르면, 상기 카메라와, 적외선센서바와, 근접센서바는 몸체의 둘레에 다수 설치하여 구성될 수 있음은 물론이다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

10: 몸체부 11: 주바퀴 111: 구동모터
12: 보조바퀴 13: 실린더
131; 로드 14: 2차전지
16: 끼움공간부 17: 회전원판
171: 회전모터 18: 카메라
20: 근접센서바 21: 근접센서
30: 적외선센서바 31: 적외선센서 32: 스모그센서
40: 소화전 41: 노즐관 42: 분사노즐
43: 밸브 44; 개폐모터
45: 손잡이 46: 트리거
47: 용량감지센서
50: 제어부 51: 무선통신모듈
D: 연결단자
100: 소화용 지능형 로봇

Claims

양측에 주바퀴(11)가 장착되고, 전도를 방지하고 안정적인 주행을 위해 전방과 후방 중앙에는 보조바퀴(12)가 장착되는 몸체부(10);
상기 몸체부(10)의 상부에 형성되고 내부에는 회전원판(17)이 장착되는 끼움공간부(16);
상기 몸체부(10)의 끼움공간부(16)에 삽입되고 저면은 회전모터(171)에 의해 회전하는 회전원판(17)에 결합되는 소화전(40);
장애물을 회피할 수 있도록 상기 몸체부(10)에 전면에 결합되는 근접센서바(20);
화재를 감지할 수 있도록 상기 몸체부(10)의 전면에 결합되는 적외선센서바(30);
적외선센서바(30)를 통해 화재가 감지되면 근접센서바(20)로 해당 위치까지 자율 주행하여 소화전(40)를 통해 소화액을 분사시켜 화재를 진화할 수 있도록 몸체부(10)에 내장되는 제어부(50);를 포함하여 이루어지되,
상기 제어부(50)는 무선통신모듈(51)이 장착되어 화재시 자동으로 소방소 및 개인의 휴대폰으로 알림이 가능하도록 구성되고,
상기 소화전(40)는 회전원판(17)에 형성된 단자에 끼움결합되어 전원공급과 함께 제어부(50)와 전기적으로 연결되고,
상기 소화전(40)은 적어도 2개 이상으로 구성되되, 위치를 변경하지 않고 4방면 또는 4방면 중 선택하여 소화액을 분사할 수 있도록 4개로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화용 지능형 로봇.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 각 소화전(40)은 노즐관(41)과, 상기 노즐관(41)의 단부에 결합되는 분사노즐(42)과, 상기 분사노즐(42)의 개폐시킬 수 있도록 노즐관(41)의 내부에 장착되는 밸브(43)와, 상기 밸브(43)를 단속하는 개폐모터(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화용 지능형 로봇.
제 3항에 있어서,
상기 각 소화전(40)은 외주면에 형성되는 손잡이(45)와, 수동으로 밸브(43)를 개폐할 수 있도록 손잡이(45)에 장착되는 트리거(46)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화용 지능형 로봇.
제 1항에 있어서,
상기 몸체부(10)의 각 보조바퀴(12)는 실린더(13)에서 인출입되는 로드(131)에 장착되어 몸체부(10)의 높낮이 각도를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소화용 지능형 로봇.
제 1항에 있어서,
상기 각 소화전(40)은 내부에 소화액의 용량을 측정할 수 있는 용량감지센서(47)가 내장되는 것을 특징으로 하는 소화용 지능형 로봇.
제 1항에 있어서,
상기 적외선센서바(30)에는 적외선센서(31) 이외에 스모그센서(32)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화용 지능형 로봇.
삭제