KR101563458B1 - 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇 - Google Patents

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KR101563458B1
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최혁렬
김호문
문형민
박찬민
양승웅
최윤석
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇은, 배관의 내부에서 이동되며 주행 동력 공급부가 구비되는 로봇 본체와, 로봇 본체에 회동 가능하게 연결되고 배관의 내벽을 따라 주행하는 주행 휠을 구비하는 복수의 능동 주행부를 포함하는 주행유닛과, 로봇 본체에 지지되고 주행 동력 공급부에 연결되어 능동 주행부에 주행 동력을 전달하며 능동 주행부에 전달되는 주행 동력을 분배하는 다중 출력 차동모듈을 구비하는 동력전달유닛을 포함한다.

Description

다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇{Robot using multi-out differential gear for inspection of pipeline with this module}
본 발명은, 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 주행부에 전달되는 주행 동력을 분배하는 다중 출력 차동모듈을 구비하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 산업 기반시설의 구조물 중 하나인 배관(Pipeline)은 가스/석유등과 같은 각종 에너지 자원을 이송하여 적재적소에 고루 분배하여 주는 대표적인 시설이다.
이와 같은 각종 배관들은 마치 인체 내의 혈관처럼 국토 곳곳에 분포하여 각종 도시기반 시설 및 공장시설로 석유/가스등과 같은 에너지 자원을 끊임없이 공급하여주는 핵심 기반시설로 자리 잡고 있다. 또한 석유화학공장과 같은 대규모 플랜트에서의 파이프라인은 각종 화학물질을 정제 및 처리할 수 있도록 이송시켜 주는 주요시설로 이용되고 있다.
그러나 설비 설치 후 일정기간이 지남에 따라 수분 및 각종 화학물질에 의한 부식, 외부 환경에 의한 작용 등으로 배관이 파손되는 경우가 발생할 수 있으며, 배관의 파손에 의해 내부물질이 외부로 누출되는 문제점이 발생할 수 있다.
석유 및 화학물질의 누출은 심각한 환경오염을 야기할 수 있으며 가스의 누출은 대형 가스 폭발 사고 등의 원인이 될 수 있다. 따라서 일정기간이 경과한 배관은 주기적인 검사 및 교체를 요구하게 된다.
배관들은 설치 형상에 따라 광범위 형과 밀집형의 두 가지로 나눌 수 있다. 광범위 형은 주로 상/하수도, 가스 공급배관, 석유공급배관 등의 용도로 사용되며 주로 도시 및 국가 기반 시설에 이용된다.
이와 같은 배관들은 외부로부터의 훼손 및 도시미관 정비, 부식방지 등의 목적으로 주로 지하에 매설되는데 매 보수 및 검사 시마다 매설되어 있는 배관을 파내야 하는 단점을 지니고 있다. 밀집형의 경우는 주로 석유화학공장과 같은 플랜트에서 사용되며 복잡한 이송시스템에 의해 각종 배관들이 꼬여있는 형상을 가지며 경로 분기 구역(예를 들어 분기관)이 마련된 경우가 많다.
또한 이러한 배관들은 내측 배관 검사 시 외측 배관을 분리해야 하는 수고를 감수하여야 하며, 높은 곳에 설치된 배관의 경우 접근의 어려움을 가지는 등의 단점이 있다.
이런 이유로 인하여, 보다 간편하고 저렴한 방법으로 배관 내부에 접근가능하며 배관요소가 갖고 있는 입체적 형상에서 적합한 주행을 통해 배관 내부를 이동하며 검사할 수 있는 검사장비에 대한 필요성이 대두되어 왔다.
결국, 배관이라고 하는 특이하고 제한된 3차원 공간에서 주행하며 그 내부를 면밀히 검사할 수 있는 이동 로봇이 개발되었으며 현재 많은 연구가 진행 중에 있다.
그런데, 종래기술에 따른 배관 탐사용 로봇은, 배관의 형태에 따른 방향 전환을 위해 복수의 주행 바퀴를 마련하고 각각의 주행 바퀴의 운동 상태를 개별적으로 조절하기 위하여 각각의 주행 바퀴마다 개별적인 구동부를 설치함으로써, 크기가 커지는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2009-0010697호 (성균관대학교 산학협력단), 2009.01.30.
따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 주행부마다 개별적인 구동부를 설치할 필요 없이 하나의 구동부로 복수의 주행부에 주행 동력을 분배할 수 있는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따른, 배관의 내부에서 이동되며, 주행 동력 공급부가 구비되는 로봇 본체; 상기 로봇 본체에 회동 가능하게 연결되고, 상기 배관의 내벽을 따라 주행하는 주행 휠을 구비하는 복수의 능동 주행부를 포함하는 주행유닛; 및 상기 로봇 본체에 지지되고, 상기 주행 동력 공급부에 연결되어 상기 능동 주행부에 주행 동력을 전달하며, 상기 능동 주행부에 전달되는 상기 주행 동력을 분배하는 다중 출력 차동모듈을 구비하는 동력전달유닛을 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇에 의해 달성된다.
여기서, 상기 다중 출력 차동모듈은, 상기 로봇 본체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 능동 주행부에 각각에 동력을 전달하는 차동기어부; 및 상기 주행 동력 공급부에 연결되며, 상기 주행 동력 공급부에서 상기 주행 동력을 공급받아 상기 차동기어부를 회전시키는 차동기어 회전부를 포함할 수 있다.
상기 차동기어부는, 상기 차동기어 회전부에 연결되는 차동기어 프레임부; 상기 차동기어 프레임부 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되는 제1 출력기어 및 제2 출력기어; 상기 차동기어 프레임부 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되는 제3 출력기어 및 제4 출력기어; 상기 차동기어 프레임부에 마련되는 제1 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제1 유성기어; 상기 차동기어 프레임부에 마련되는 제2 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 유성기어에 치합되고 상기 제2 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제2 유성기어; 상기 제1 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제3 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제3 유성기어; 및 상기 제2 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제3 유성기어에 치합되고 상기 제4 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제4 유성기어를 포함할 수 있다.
상기 차동기어 회전부는, 상기 주행 동력 공급부에 연결되는 주동기어; 상기 주동기어에 치합되는 제1 종동기어; 상기 제1 종동기어에 결합된 종동기어용 회전축; 상기 종동기어용 회전축에 결합되는 제2 종동기어; 및 상기 차동기어부에 연결되며, 상기 제2 종동기어에 치합되는 차동기어부용 링기어를 포함할 수 있다.
상기 동력전달유닛은, 상기 다중 출력 차동모듈에 연결되고 상기 능동 주행부에 연결되며, 상기 주행 동력을 능동 주행부에 전달하는 주행동력 전달용 기어모듈을 포함할 수 있다.
상기 능동 주행부는, 상기 로봇 본체의 전방 영역에 배치되는 제1 능동 주행부 및 제2 능동 주행부; 및 상기 로봇 본체의 후방 영역에 배치되는 제3 능동 주행부 및 제4 능동 주행부를 포함할 수 있다.
상기 제1 능동 주행부 및 제2 능동 주행부는 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되며, 상기 제3 능동 주행부 및 제4 능동 주행부는 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치될 수 있다.
상기 주행유닛은, 상기 로봇 본체에 회동 가능하게 연결되며, 상기 배관의 내벽에 지지되는 주행 휠을 구비하는 수동 주행부를 더 포함할 수 있다.
상기 수동 주행부는, 상기 로봇 본체의 전방 영역에 위치되며, 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제1 수동 주행부 및 제2 수동 주행부; 및 상기 로봇 본체의 후방 영역에 위치되며, 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제3 수동 주행부 및 제4 수동 주행부를 포함할 수 있다.
상기 로봇 본체에 지지되고, 상기 로봇 본체에 장착되는 주행부 간격 조절용 동력 공급부에 연결되며, 상기 능동 주행부 및 상기 수동 주행부에 연결되어 상기 능동 주행부 및 상기 수동 주행부를 상기 로봇 본체에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 주행부 간격 조절유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 주행부 간격 조절유닛은, 상기 능동 주행부 및 수동 주행부 각각에 연결되는 아암 모듈; 및 상기 아암 모듈에 연결되며, 상기 아암 모듈을 회동시키는 아암 모듈 회동부를 포함할 수 있다.
상기 아암 모듈은, 상기 능동 주행부 및 상기 수동 주행부 각각에 회동 가능하게 결합되는 제1 아암 몸체; 상기 아암 모듈 회동부에 회동 가능하게 결합되며, 상기 제1 아암 몸체가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 아암 몸체; 및 상기 제1 아암 몸체와 상기 제2 아암 몸체에 연결되며, 상기 제1 아암 몸체를 탄성적으로 지지하는 아암 모듈용 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 아암 모듈 회동부는, 상기 아암 모듈이 회전 가능하게 결합되는 제1 조작기어; 상기 제1 조작기어에 치합되는 제2 조작기어; 및 상기 제2 조작기어에 연결되며, 상기 주행부 간격 조절용 동력 공급부에 연결되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부의 동력을 상기 제2 조작기어에 전달하는 주행부 간격 조절용 동력 전달부를 포함할 수 있다.
상기 주행부 간격 조절용 동력 전달부는, 상기 주행부 간격 조절용 동력 공급부에서 공급되는 동력을 선택적으로 상기 제2 조작기어에 전달 및 전달 해제하는 동력 단속부를 포함할 수 있다.
상기 동력 단속부는, 상기 주행부 간격 조절용 동력 공급부의 동력을 전달받아 회전하는 동력전달용 회전축; 상기 동력전달용 회전축에 상대회전 가능하게 결합되는 아이들 기어; 상기 동력전달용 회전축과 함께 회전하되, 상기 동력전달용 회전축에 상기 아이들 기어에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 슬라이딩 기어; 상기 슬라이딩 기어 및 상기 아이들 기어 사이에 배치되어 상기 슬라이딩 기어에 치합되며, 상기 제2 조작기어에 연결되는 사이드 기어; 상기 로봇 본체에 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 슬라이딩 기어를 상기 아이들 기어에 대하여 접근 및 이격되는 방향에서 지지하는 슬라이딩 기어 지지부; 상기 아이들 기어에 지지되며, 상기 슬라이딩 기어를 상기 아이들 기어에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 동력 단속부용 탄성체; 및 상기 로봇 본체에 마련되며, 선택적으로 상기 슬라이딩 기어 지지부에 연결 및 연결 해제되어 상기 슬라이딩 기어 지지부의 이동을 선택적으로 제한하는 스토퍼를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배관의 내벽을 따라 주행하는 주행 휠을 구비하는 복수의 능동 주행부를 구비하며 다중 출력 차동모듈이 단일의 주행 동력 공급부에서 공급되는 주행 동력을 능동 주행부에 분배함으로써, 능동 주행부 각각에 별도의 동력 공급부를 설치할 필요가 없어 소형화가 가능하며 공간 활용도를 극대화할 수 있는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 능동 주행부 및 수동 주행부가 회동된 상태가 도시된 도면이다.
도 3은 도 1의 능동 주행부가 도시된 도면이다.
도 4는 도 1의 정면도이다.
도 5는 도 1의 동력전달유닛이 도시된 도면이다.
도 6은 도 5의 다중 출력 차동모듈이 도시된 분해사시도이다.
도 7은 도 6의 차동기어부가 도시된 분해사시도이다.
도 8은 도 7의 제1 유성기어 및 제2 유성기어가 도시된 도면이다.
도 9는 도 1을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 10은 도 9의 아암 모듈을 도시한 도면이다.
도 11은 도 9에서 주행부 간격 조절용 동력 전달부가 도시된 도면이다.
도 12 및 도 13은 동력 단속부의 동작 상태도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 조인트 모듈 및 이를 구비하는 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇이 도시된 도면이고, 도 2는 도 1의 능동 주행부 및 수동 주행부가 회동된 상태가 도시된 도면이며, 도 3은 도 1의 능동 주행부가 도시된 도면이고, 도 4는 도 1의 정면도이며, 도 5는 도 1의 동력전달유닛이 도시된 도면이고, 도 6은 도 5의 다중 출력 차동모듈이 도시된 분해사시도이며, 도 7은 도 6의 차동기어부가 도시된 분해사시도이고, 도 8은 도 7의 제1 유성기어 및 제2 유성기어가 도시된 도면이며, 도 9는 도 1을 다른 방향에서 바라본 사시도이고, 도 10은 도 9의 아암 모듈을 도시한 도면이며, 도 11은 도 9에서 주행부 간격 조절용 동력 전달부가 도시된 도면이고(주행부 간격 조절용 동력 전달부가 도시될 수 있도록 일부 구성을 삭제함), 도 12 및 도 13은 동력 단속부의 동작 상태도이다.
본 실시예에 따른 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇은 로봇 본체(100)와 주행유닛(200)과 동력전달유닛(300)을 포함한다.
도 1 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇은, 로봇 본체(100)와 복수의 능동 주행부(210)를 포함하는 주행유닛(200)과 다중 출력 차동모듈(310)을 구비하는 동력전달유닛(300)을 포함한다.
구체적으로 본 실시?에 따른 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇은, 배관(미도시)의 내부에서 이동되며 주행 동력 공급부(110)가 구비되는 로봇 본체(100)와, 로봇 본체(100)에 회동 가능하게 연결되고 배관(미도시)의 내벽을 따라 주행하는 주행 휠(W)을 구비하는 복수의 능동 주행부(210)를 포함하는 주행유닛(200)과, 로봇 본체(100)에 지지되고 주행 동력 공급부(110)에 연결되어 능동 주행부(210)에 주행 동력을 전달하며 능동 주행부(210)에 전달되는 주행 동력을 분배하는 다중 출력 차동모듈(310)을 구비하는 동력전달유닛(300)을 포함한다.
로봇 본체(100)에는 주행 동력 공급부(110)가 장착된다. 본 실시예에서 주행 동력 공급부(110)는 전동 모터로 이루어진다. 이러한 주행 동력 공급부(110)가 구비된 로봇 본체(100)는 배관(미도시)의 내벽을 따라 이동한다. 또한 이러한 로봇 본체(100)에는 후술할 주행부 간격 조절유닛(400)에 사용되는 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)가 장착된다.
주행유닛(200)은 로봇 본체(100)에 회동 가능하게 연결된다. 본 실시예에서 주행유닛(200)은 배관(미도시)의 내벽을 따라 주행하는 주행 휠(W)을 구비하는 적어도 4개 이상의 능동 주행부(210)를 포함한다.
이러한 능동 주행부(210)는, 후술할 주행동력 전달용 기어모듈(350) 및 주행 휠(W)에 연결되어 주행 동력을 주행 휠(W)에 전달하는 주행부용 동력전달부(Y)를 포함한다. 본 실시예에서 주행부용 동력전달부(Y)는 다수개의 동력 전달용 기어(G)를 구비하는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며 동력을 전달하는 다양한 동력전달부재가 본 실시예의 주행부용 동력전달부(Y)로 사용될 수 있다.
본 실시예에서 능동 주행부(210)는, 로봇 본체(100)의 전방 영역에 배치되는 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)와, 로봇 본체(100)의 후방 영역에 배치되는 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)를 포함한다.
본 실시예에서 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)는 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된다. 또한 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)는 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된다.
이러한 능동 주행부(210)에 마련된 주행 휠(W)은 다중 출력 차동모듈(310)에 연결되어 주행 동력 공급부(110)에서 공급된 주행 동력을 전달받아 회전한다.
또한 주행유닛(200)은, 로봇 본체(100)에 회동 가능하게 연결되며, 배관(미도시)의 내벽에 지지되는 주행 휠(W)을 구비하는 수동 주행부(220)를 더 포함한다.
이러한 수동 주행부(220)는, 로봇 본체(100)의 전방 영역에 위치되며 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제1 수동 주행부(221) 및 제2 수동 주행부(222)와, 로봇 본체(100)의 후방 영역에 위치되며 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제3 수동 주행부(223) 및 제4 수동 주행부(224)를 포함한다.
본 실시예에서 제1 수동 주행부(221) 및 제2 수동 주행부(222)는 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된다. 또한 제3 수동 주행부(223) 및 제4 수동 주행부(224)는 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된다.
한편, 동력전달유닛(300)은, 로봇 본체(100)에 지지되고, 주행 동력 공급부(110)에 연결되어 능동 주행부(210)에 주행 동력을 전달한다. 또한 동력전달유닛(300)은, 능동 주행부(210)에 전달되는 주행 동력을 분배하는 다중 출력 차동모듈(310)을 구비한다.
다중 출력 차동모듈(310)은, 로봇 본체(100)에 회전 가능하게 결합되며 능동 주행부(210)에 각각에 동력을 전달하는 차동기어부(320)와, 주행 동력 공급부(110)에 연결되며 주행 동력 공급부(110)에서 주행 동력을 공급받아 차동기어부(320)를 회전시키는 차동기어 회전부(330)를 포함한다.
차동기어부(320)는, 로봇 본체(100)에 회전 가능하게 결합되며, 능동 주행부(210)에 각각에 동력을 전달한다.
이러한 차동기어부(320)는, 차동기어 회전부(330)에 연결되는 차동기어 프레임부(321)와, 차동기어 프레임부(321) 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되는 제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323)와, 차동기어 프레임부(321) 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되는 제3 출력기어(324) 및 제4 출력기어(325)와, 차동기어 프레임부(321)에 마련되는 제1 회전축(321d)에 회전 가능하게 결합되며 제1 출력기어(322)의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제1 유성기어(326)와, 차동기어 프레임부(321)에 마련되는 제2 회전축(321e)에 회전 가능하게 결합되며 제1 유성기어(326)에 치합되고 제2 출력기어(323)의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제2 유성기어(327)와, 제1 회전축(321d)에 회전 가능하게 결합되며 제3 출력기어(324)의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제3 유성기어(328)와, 제2 회전축(321e)에 회전 가능하게 결합되며 제3 유성기어(328)에 치합되고 제4 출력기어(325)의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제4 유성기어(329)를 포함한다.
본 실시예에서 차동기어 프레임부(321)는, 차동기어 회전부(330)에 연결되어 차동기어 회전부(330)에 의해 회전된다.
이러한 차동기어 프레임부(321)는, 상단 프레임(321a)과 중단 프레임(321b) 및 하단 프레임(321c)을 구비한다. 상단 프레임(321a)과 중단 프레임(321b)의 사이에는 제1 출력기어(322)와 제2 출력기어(323)가 배치되며, 중단 프레임(321b)과 하단 프레임(321c)의 사이에는 제3 출력기어(324)와 제4 출력기어(325)가 배치된다.
이러한 상단 프레임(321a)과, 중단 프레임(321b) 및 하단 프레임(321c)은 제1 회전축(321d) 및 제2 회전축(321e)을 통해 연결된다. 본 실시예에서 제1 회전축(321d)과 제2 회전축(321e)은 1조를 이루며, 이러한 1조의 제1 회전축(321d)과 제2 회전축(321e)은 3개조로 마련되어 120도 간격으로 배치된다.
따라서 제1 유성기어(326)와 제2 유성기어(327) 역시 1조를 이루어 3개조로 마련되며, 제3 유성기어(328)와 제4 유성기어(329) 역시 1조를 이루어 3개조로 마련된다.
이러한 제1 유성기어(326) 및 제2 유성기어(327)는 각각 제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323)에 직접 치합되며, 제1 유성기어(326) 하부영역은 제2 유성기어(327)의 상부영역에 치합된다.
마찬가지로 이러한 제3 유성기어(328) 및 제4 유성기어(329)는 각각 제3 출력기어(324) 및 제4 출력기어(325)에 직접 치합되며, 제3 유성기어(328) 하부영역은 제4 유성기어(329)의 상부영역에 치합된다.
본 실시예에서 제1 내지 제4 출력기어(322,323,324,325)는, 링기어 형상으로 마련되며 내주면 및 외주면에 기어치가 마련된다. 이러한 제1 내지 제4 출력기어(322,323,324,325)는, 차동기어 프레임부(321) 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되어 상호 상이한 회전속도로 회전될 수 있다.
또한 제1 내지 제4 출력기어(322,323,324,325) 각각은 후술할 주행동력 전달용 기어모듈(350)에 각각 연결되어 주행 동력을 능동 주행부(210)에 전달한다.
제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323) 각각은 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)에 동력을 전달한다.
따라서 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 직관주행 시 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)에는 동일한 하중이 인가되고, 그에 따라 제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323)는 동일한 속도로 회전된다.
반면에 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 곡관주행 시 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)에는 상이한 하중이 인가되고(선회 중심에 대한 회전반경의 차이에 의해 선회 중심에서 멀수록 작은 하중이 인가됨), 그에 따라 제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323)는 상이한 속도로 회전된다.
예를 들어, 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 곡관주행 시 제1 능동 주행부(211)가 제2 능동 주행부(212)에 비하여 선회 중심에서 먼 경우, 제2 능동 주행부(212)에 제1 능동 주행부(211)에 비해 큰 하중이 인가되고 그에 따라 제1 능동 주행부(211)에 연결되는 제1 출력기어(322)가 제2 능동 주행부(212)에 연결되는 제2 출력기어(323)보다 더 고속으로 회전됨으로써 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)에 마련되는 주행 휠(W)의 슬립 없이 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇이 곡관을 주행 할 수 있다.
이러한 제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323)의 출력분배는 제3 출력기어(324) 및 제4 출력기어(325) 사이에도 동일하게 적용된다. 따라서 제3 출력기어(324) 및 제4 출력기어(325) 각각은, 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)에 동력을 분배한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇은 상호 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된 제1 능동 주행부(211) 및 제2 능동 주행부(212)에 제1 출력기어(322) 및 제2 출력기어(323)를 통해 주행 동력이 분배되고, 로봇 본체(100)의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치된 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)에 제3 출력기어(324) 및 제4 출력기어(325)를 통해 주행 동력을 분배함으로써, 주행 휠(W)의 슬립 없이 안정적으로 선회할 수 있다.
한편, 차동기어 회전부(330)는, 주행 동력 공급부(110)에 연결되며, 주행 동력 공급부(110)에서 주행 동력을 공급받아 차동기어부(320)를 회전시킨다.
이러한 차동기어 회전부(330)는, 주행 동력 공급부(110)에 연결되는 주동기어(331)와, 주동기어(331)에 치합되는 제1 종동기어(332)와, 제1 종동기어(332)에 결합된 종동기어용 회전축(333)과, 종동기어용 회전축(333)에 결합되는 제2 종동기어(334)와, 차동기어부(320)에 연결되며 제2 종동기어(334)에 치합되는 차동기어부용 링기어(335)를 포함한다.
주동기어(331)는 주행 동력 공급부(110)에 연결되어 주행 동력 공급부(110)에 의해 회전된다.
본 실시예에서 종동기어용 회전축(333)은 주동기어(331)를 중심으로 하여 90도 간격으로 배치된다. 이러한 종동기어용 회전축(333)의 상단부 영역에는 제1 종동기어(332)가 결합되고, 종동기어용 회전축(333)의 하단부 영역에는 제2 종동기어(334)가 결합된다.
제1 종동기어(332)는 주동기어(331)에 치합되어 주동기어(331) 동력을 전달받아 회전되며, 제1 종동기어(332)의 회전 시 제2 종동기어(334)도 함께 회전된다. 이때 제2 종동기어(334)는 차동기어부용 링기어(335)에 치합된 상태이므로 제2 종동기어(334)의 회전 시 차동기어부용 링기어(335)가 회전된다.
상술한 바와 같이 주행 동력 공급부(110)에서 공급된 주행 동력은, 주동기어(331), 제1 종동기어(332), 제2 종동기어(334), 차동기어부용 링기어(335)를 거쳐 차동기어부(320)에 전달된다. 이렇게 차동기어부(320)에 전달된 주행 동력은 제1 출력기어(322), 제2 출력기어(323), 제3 출력기어(324) 및 제4 출력기어(325)로 분배되어 능동 주행부(210)에 전달된다.
한편 동력전달유닛(300)은, 다중 출력 차동모듈(310)에 연결되고 능동 주행부(210)에 연결되며, 주행 동력을 능동 주행부(210)에 전달하는 주행동력 전달용 기어모듈(350)을 포함한다.
이러한 주행동력 전달용 기어모듈(350)은, 제1 내지 제4 출력기어(322,323,324,325) 각각에 치합되는 제1 주행동력 전달기어(351)와, 제1 주행동력 전달기어(351)가 결합되며 제1 주행동력 전달기어(351)와 함께 회전되는 주행동력 전달축(352)과, 능동 주행부(210)의 전동 기어부에 연결되는 제2 주행동력 전달기어(353)를 포함한다.
한편 본 실시예에 따른 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇은, 로봇 본체(100)에 지지되고 로봇 본체(100)에 장착되는 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)에 연결되며 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)에 연결되어 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)를 로봇 본체(100)에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 주행부 간격 조절유닛(400)을 더 포함한다.
본 실시예에 따른 주행부 간격 조절유닛(400)은, 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)를 로봇 본체(100)에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동시킴으로써, 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 크기를 가변시킬 수 있어 다양한 배관(미도시)의 크기에 맞게 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 크기를 조절할 수 있다.
이러한 주행부 간격 조절유닛(400)은, 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220) 각각에 연결되는 아암 모듈(410)과, 아암 모듈(410)에 연결되며 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)가 회동되도록 아암 모듈(410)을 회동시키는 아암 모듈 회동부(420)를 포함한다.
아암 모듈(410)은 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220) 각각에 연결된다. 이러한 아암 모듈(410)은, 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220) 각각에 회동 가능하게 결합되는 제1 아암 몸체(411)와, 아암 모듈 회동부(420)에 회동 가능하게 결합되며 제1 아암 몸체(411)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 아암 몸체(412)와, 제1 아암 몸체(411)와 제2 아암 몸체(412)에 연결되며 제1 아암 몸체(411)를 탄성적으로 지지하는 아암 모듈용 탄성체(413)를 포함한다.
본 실시예에 따른 아암 모듈(410)은, 제2 아암 몸체(412)에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 제1 아암 몸체(411)와 제1 아암 몸체(411)를 탄성적으로 지지하는 아암 모듈용 탄성체(413)를 구비함으로써, 배관(미도시)의 내벽을 따라 주행 시 발생되는 충격을 흡수할 수 있다.
아암 모듈 회동부(420)는, 아암 모듈(410)에 연결되며 아암 모듈(410)을 회동시킨다. 이러한 아암 모듈 회동부(420)는, 아암 모듈(410)이 회전 가능하게 결합되는 제1 조작기어(430)와, 제1 조작기어(430)에 치합되는 제2 조작기어(440)와, 제2 조작기어(440)에 연결되며 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)에 연결되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 제2 조작기어(440)에 전달하는 주행부 간격 조절용 동력 전달부(460,470,480)를 포함한다.
본 실시예에서 제1 조작기어(430) 및 제2 조작기어(440)는, 로봇 본체(100)의 전방 영역 및 후방 영역에 각각 배치된다.
주행부 간격 조절용 동력 전달부(460,470,480)는, 제2 조작기어(440)에 연결되며, 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)에 연결되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 제2 조작기어(440)에 전달한다.
이러한 주행부 간격 조절용 동력 전달부(460,470,480)는, 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)에서 공급되는 동력을 선택적으로 제2 조작기어(440)에 전달 및 전달 해제하는 동력 단속부(460)를 포함한다. 또한 본 실시예에 따른 주행부 간격 조절용 동력 전달부(460,470,480)는, 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)에 연결되며 동력 단속부(460)에 연결되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 동력 단속부(460)에 전달하는 제1 전동부(470)와, 동력 단속부(460)에 연결되며 제2 조작기어(440)에 연결되어 동력 단속부(460)에 전달된 동력을 제2 조작기어(440)에 전달하는 제2 전동부(480)를 더 포함한다.
본 실시예에서 제1 전동부(470)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 전달하는 다수개의 동력 전달용 기어(G)와 웜(worm, P1) 및 웜 휠(worm wheel, P2)을 포함한다.
본 실시예에서 제2 전동부(480)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 다수개의 동력 전달용 기어(G)를 포함한다.
일반적인 경우, 동력 단속부(460)는 배관(미도시)의 직경에 따른 로봇 본체(100)에 대한 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)들의 간격조절 시 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 제2 전동부(480)에 전달한다. 반면에 다중 출력 차동모듈(310) 등에 고장이 발생되는 비상사태의 경우, 동력 단속부(460)는 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 제2 전동부(480)에 전달하지 않는다.
이를 위해 동력 단속부(460)는, 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 전달받아 회전하는 동력전달용 회전축(461)과, 동력전달용 회전축(461)에 상대회전 가능하게 결합되는 아이들 기어(462)와, 동력전달용 회전축(461)과 함께 회전하되 동력전달용 회전축(461)에 아이들 기어(462)에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 슬라이딩 기어(463)와, 슬라이딩 기어(463) 및 아이들 기어(462) 사이에 배치되어 슬라이딩 기어(463)에 치합되며 제2 조작기어(440)에 연결되는 사이드 기어(464)와, 로봇 본체(100)에 상대이동 가능하게 연결되며 슬라이딩 기어(463)를 아이들 기어(462)에 대하여 접근 및 이격되는 방향에서 지지하는 슬라이딩 기어 지지부(465)와, 아이들 기어(462)에 지지되며 슬라이딩 기어(463)를 아이들 기어(462)에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 동력 단속부용 탄성체(466)와, 로봇 본체(100)에 마련되며 선택적으로 슬라이딩 기어 지지부(465)에 연결 및 연결 해제되어 슬라이딩 기어 지지부(465)의 이동을 선택적으로 제한하는 스토퍼(미도시)를 포함한다.
본 실시예에서 동력전달용 회전축(461)는 제1 전동부(470)에 연결되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 전달받아 회전한다.
또한 본 실시예에서 사이드 기어(464)는 제2 전동부(480)를 통해 제2 조작기어(440) 연결된다.
본 실시예에서 스토퍼(미도시)는, 평상 시에는 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력이 제2 조작기어(440)에 전달될 수 있도록 슬라이딩 기어 지지부(465)에 연결되어 슬라이딩 기어 지지부(465)의 이동을 구속한다.
반면에 앞서 설명한 바와 같이 다중 출력 차동모듈(310) 등에 고장이 발생되는 비상사태의 경우에는 유선 또는 무선으로 사용자의 제어신호를 입력받아 슬라이딩 기어 지지부(465)에서 연결 해제된다. 이때 동력 단속부용 탄성체(466)에 의해 슬라이딩 기어(463)가 사이드 기어(464)에서 치합 해제됨으로써 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력이 제2 조작기어(440)에 전달되지 않는다.
이와 같이 슬라이딩 기어(463)와 사이드 기어(464)의 치합이 해제되면, 제1 조작기어(430)가 자유회전될 수 있고, 그에 따라 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)가 배관(미도시)의 내벽을 가압하지 않는다.
이렇게 주행부 및 수동 주행부(220)가 배관(미도시)을 비가압하게 되면, 배관(미도시)에 투입된 별도의 견인 로봇이 다중 출력 차동모듈(310) 등에 고장이 발생되어 주행할 수 없는 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇을 쉽게 견인할 수 있다.
지금부터는 상술한 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 일 실시예의 작동에 대하여 도 1 및 도 13을 위주로 설명한다.
먼저 배관(미도시)의 내경에 따라 주행부 간격 조절유닛(400)을 이용하여 로봇 본체(100)에 대한 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)의 간격을 조절한다. 이때, 동력 단속부(460)의 슬라이딩 기어(463)는 사이드 기어(464)에 치합되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 제2 전동부(480)에 전달한다.
로봇 본체(100)에 대한 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)의 간격이 조절된 후, 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇을 배관(미도시) 내부로 투입한다.
다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 직관주행 시 제1 능동 주행부(211), 제2 능동 주행부(212), 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)에는 동일한 하중이 인가되고, 그에 따라 제1 출력기어(322), 제2 출력기어(323), 제2 출력기어(323) 및 제4 출력기어(325)는 동일한 속도로 회전되어 제1 능동 주행부(211), 제2 능동 주행부(212), 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)에 동일한 출력을 제공한다.
반면에 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇의 곡관주행 시 제1 능동 주행부(211), 제2 능동 주행부(212), 제3 능동주행부 및 제4 능동 주행부(214)에는 상이한 하중이 인가되고, 그에 따라 제1 출력기어(322), 제2 출력기어(323), 제2 출력기어(323) 및 제4 출력기어(325)는 상이한 속도로 회전되어 제1 능동 주행부(211), 제2 능동 주행부(212), 제3 능동 주행부(213) 및 제4 능동 주행부(214)에 상이한 출력을 제공한다.
따라서 선회 중심에서의 거리가 먼 주행 휠(W)일수록 빠르게 회전되고, 그에 따라 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇은 주행 휠(W)의 슬립 없이 안정적으로 곡관을 주행 할 수 있다.
한편 다중 출력 차동모듈(310) 등에 고장이 발생되는 비상사태의 경우(예를 들어 주행 불능 상태), 동력 단속부(460)는 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력을 제2 전동부(480)에 전달하지 않는다.
즉 사용자가 유선 또는 무선으로 제어신호를 송신하여 스토퍼(미도시)를 슬라이딩 기어 지지부(465)에서 연결 해제된다. 이때 동력 단속부용 탄성체(466)의 탄성력에 의해 슬라이딩 기어(463)가 사이드 기어(464)에서 치합 해제됨으로써 주행부 간격 조절용 동력 공급부(120)의 동력이 제2 조작기어(440)에 전달되지 않는다.
이와 같이 슬라이딩 기어(463)와 사이드 기어(464)의 치합이 해제되면, 제1 조작기어(430)가 자유 회전될 수 있고, 그에 따라 능동 주행부(210) 및 수동 주행부(220)가 배관(미도시)의 내벽을 가압하지 않는다.
이렇게 주행부 및 수동 주행부(220)가 배관(미도시)을 비가압하게 되면, 배관(미도시)에 투입된 별도의 견인 로봇이 다중 출력 차동모듈(310) 등에 고장이 발생되어 주행할 수 없는 다중 출력 차동모듈(310)을 이용한 배관 탐사용 로봇을 쉽게 견인할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위의 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 로봇 본체 110: 주행 동력 공급부
120: 주행부 간격 조절용 동력 공급부
200: 주행유닛 210: 능동 주행부
211: 제1 능동 주행부 212: 제2 능동 주행부
213: 제3 능동 주행부 214: 제4 능동 주행부
220: 수동 주행부 221: 제1 수동 주행부
222: 제2 수동 주행부 223: 제3 수동 주행부
224: 제4 수동 주행부 300: 동력전달유닛
310: 다중 출력 차동모듈 320: 차동기어부
321: 차동기어 프레임부 321a: 상단 프레임
321b: 중단 프레임 321c: 하단 프레임
321d: 제1 회전축 321e: 제2 회전축
322: 제1 출력기어 323: 제2 출력기어
324: 제3 출력기어 325: 제4 출력기어
326: 제1 유성기어 327: 제2 유성기어
328: 제3 유성기어 329: 제4 유성기어
330: 차동기어 회전부 331: 주동기어
332: 제1 종동기어 333: 종동기어용 회전축
334: 제2 종동기어 335: 차동기어부용 링기어
350: 주행동력 전달용 기어모듈 351: 제1 주행동력 전달기어
352: 주행동력 전달축 353: 제2 주행동력 전달기어
400: 주행부 간격 조절유닛 410: 아암 모듈
411: 제1 아암 몸체 412: 제2 아암 몸체
413: 아암 모듈용 탄성체 420: 아암 모듈 회동부
430: 제1 조작기어 440: 제2 조작기어
460: 동력 단속부 461: 동력전달용 회전축
462: 아이들 기어 463: 슬라이딩 기어
464: 사이드 기어 465: 슬라이딩 기어 지지부
466: 동력 단속부용 탄성체 470: 제1 전동부
480: 제2 전동부 W: 주행 휠

Claims (15)

  1. 배관의 내부에서 이동되며, 주행 동력 공급부가 구비되는 로봇 본체;
    상기 로봇 본체에 회동 가능하게 연결되고, 상기 배관의 내벽을 따라 주행하는 주행 휠을 구비하는 복수의 능동 주행부를 포함하는 주행유닛; 및
    상기 로봇 본체에 지지되고, 상기 주행 동력 공급부에 연결되어 상기 능동 주행부에 주행 동력을 전달하며, 상기 능동 주행부에 전달되는 상기 주행 동력을 분배하는 다중 출력 차동모듈을 구비하는 동력전달유닛을 포함하며,
    상기 다중 출력 차동모듈은,
    상기 로봇 본체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 능동 주행부에 각각에 동력을 전달하는 차동기어부; 및
    상기 주행 동력 공급부에 연결되며, 상기 주행 동력 공급부에서 상기 주행 동력을 공급받아 상기 차동기어부를 회전시키는 차동기어 회전부를 포함하고,
    상기 차동기어부는,
    상기 차동기어 회전부에 연결되는 차동기어 프레임부;
    상기 차동기어 프레임부 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되는 제1 출력기어 및 제2 출력기어;
    상기 차동기어 프레임부 및 상호간에 상대회전 가능하게 연결되는 제3 출력기어 및 제4 출력기어;
    상기 차동기어 프레임부에 마련되는 제1 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제1 유성기어;
    상기 차동기어 프레임부에 마련되는 제2 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 유성기어에 치합되고 상기 제2 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제2 유성기어;
    상기 제1 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제3 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제3 유성기어; 및
    상기 제2 회전축에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제3 유성기어에 치합되고 상기 제4 출력기어의 내측벽에 형성되는 내측 기어치에 치합되는 제4 유성기어를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차동기어 회전부는,
    상기 주행 동력 공급부에 연결되는 주동기어;
    상기 주동기어에 치합되는 제1 종동기어;
    상기 제1 종동기어에 결합된 종동기어용 회전축;
    상기 종동기어용 회전축에 결합되는 제2 종동기어; 및
    상기 차동기어부에 연결되며, 상기 제2 종동기어에 치합되는 차동기어부용 링기어를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달유닛은,
    상기 다중 출력 차동모듈에 연결되고 상기 능동 주행부에 연결되며, 상기 주행 동력을 능동 주행부에 전달하는 주행동력 전달용 기어모듈을 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 능동 주행부는,
    상기 로봇 본체의 전방 영역에 배치되는 제1 능동 주행부 및 제2 능동 주행부; 및
    상기 로봇 본체의 후방 영역에 배치되는 제3 능동 주행부 및 제4 능동 주행부를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 능동 주행부 및 제2 능동 주행부는 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되며,
    상기 제3 능동 주행부 및 제4 능동 주행부는 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주행유닛은,
    상기 로봇 본체에 회동 가능하게 연결되며, 상기 배관의 내벽에 지지되는 주행 휠을 구비하는 수동 주행부를 더 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수동 주행부는,
    상기 로봇 본체의 전방 영역에 위치되며, 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제1 수동 주행부 및 제2 수동 주행부; 및
    상기 로봇 본체의 후방 영역에 위치되며, 상기 로봇 본체의 중앙 영역을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제3 수동 주행부 및 제4 수동 주행부를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로봇 본체에 지지되고, 상기 로봇 본체에 장착되는 주행부 간격 조절용 동력 공급부에 연결되며, 상기 능동 주행부 및 상기 수동 주행부에 연결되어 상기 능동 주행부 및 상기 수동 주행부를 상기 로봇 본체에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 주행부 간격 조절유닛을 더 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주행부 간격 조절유닛은,
    상기 능동 주행부 및 수동 주행부 각각에 연결되는 아암 모듈; 및
    상기 아암 모듈에 연결되며, 상기 아암 모듈을 회동시키는 아암 모듈 회동부를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 아암 모듈은,
    상기 능동 주행부 및 상기 수동 주행부 각각에 회동 가능하게 결합되는 제1 아암 몸체;
    상기 아암 모듈 회동부에 회동 가능하게 결합되며, 상기 제1 아암 몸체가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 아암 몸체; 및
    상기 제1 아암 몸체와 상기 제2 아암 몸체에 연결되며, 상기 제1 아암 몸체를 탄성적으로 지지하는 아암 모듈용 탄성체를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 아암 모듈 회동부는,
    상기 아암 모듈이 회전 가능하게 결합되는 제1 조작기어;
    상기 제1 조작기어에 치합되는 제2 조작기어; 및
    상기 제2 조작기어에 연결되며, 상기 주행부 간격 조절용 동력 공급부에 연결되어 주행부 간격 조절용 동력 공급부의 동력을 상기 제2 조작기어에 전달하는 주행부 간격 조절용 동력 전달부를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 주행부 간격 조절용 동력 전달부는,
    상기 주행부 간격 조절용 동력 공급부에서 공급되는 동력을 선택적으로 상기 제2 조작기어에 전달 및 전달 해제하는 동력 단속부를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 동력 단속부는,
    상기 주행부 간격 조절용 동력 공급부의 동력을 전달받아 회전하는 동력전달용 회전축;
    상기 동력전달용 회전축에 상대회전 가능하게 결합되는 아이들 기어;
    상기 동력전달용 회전축과 함께 회전하되, 상기 동력전달용 회전축에 상기 아이들 기어에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 슬라이딩 기어;
    상기 슬라이딩 기어 및 상기 아이들 기어 사이에 배치되어 상기 슬라이딩 기어에 치합되며, 상기 제2 조작기어에 연결되는 사이드 기어;
    상기 로봇 본체에 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 슬라이딩 기어를 상기 아이들 기어에 대하여 접근 및 이격되는 방향에서 지지하는 슬라이딩 기어 지지부;
    상기 아이들 기어에 지지되며, 상기 슬라이딩 기어를 상기 아이들 기어에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 동력 단속부용 탄성체; 및
    상기 로봇 본체에 마련되며, 선택적으로 상기 슬라이딩 기어 지지부에 연결 및 연결 해제되어 상기 슬라이딩 기어 지지부의 이동을 선택적으로 제한하는 스토퍼를 포함하는 다중 출력 차동모듈을 이용한 배관 탐사용 로봇.
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