KR101644591B1

KR101644591B1 - 수륙양용 원격작동차량

Info

Publication number: KR101644591B1
Application number: KR1020130115875A
Authority: KR
Inventors: 김동우
Original assignee: 모터웰 주식회사
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2016-08-02
Also published as: KR20150036888A

Abstract

본 발명은 수륙양용 원격작동차량에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 대칭되게 마련된 한 쌍의 가이드돌기가 전단면에 구비된 제1 몸체, 상기 한 쌍의 가이드돌기에 결합되는 삽입돌기가 후단면에 구비된 제2 몸체, 및 가이드돌기의 측면을 포함한 제1 몸체와 상기 제2 몸체의 측면에 복수개로 결합된 스크류형의 바퀴로 구성되되; 상기 제1 몸체와 상기 제 2몸체는 상기 가이드돌기와 상기 삽입돌기의 관절구조 결합에 의해 결합각도가 조절되고; 상기 복수개의 바퀴에 의해 상기 제1·2 몸체의 육상의 진행방향과 해상의 진행방향이 상호 직교를 이루며, 바퀴 각각의 회전속도차로 인해 상기 제1·2 몸체가 조향되는 것을 특징으로 한다.

Description

수륙양용 원격작동차량{AMPHIBIOUS ROV}

본 발명은 수륙양용 원격작동차량에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 육상주행과 수중유영(遊泳)이 모두 가능한 무인 원격 수륙양용 장치에 관한 것이다.

일반적으로, ROV(remotely operated vehicle, 원격작동차량)는 육상 또는 해상에서 사람의 접근이 어려운 지역이나 작업 환경일 때, 자체추진력을 가지고 유선 또는 무선의 원격제어에 의해 작동되어 인간을 대신하여 특정한 작업을 하거나 조사를 위해 사용되는 무인차량이다.

여기서, ROV는 사람이 탑승하지 않아도 되므로 크기가 작은 것이 특징이며, 사용되는 목적에 따라 매니퓰레이터(Manipulator, 로봇 팔) 또는 카메라 등의 다양한 작업용 장비를 외부에 구비하여, 육상과 해상의 특수한 환경에 적용되도록 구성되어 인간을 대신하여 사용된다.

종래에는 ROV가 육상 또는 해상의 각각의 한정된 상황에서만 사용되도록 제작되어, 그 활동 반경과 운영의 범위가 한정되어 있어, 육상과 해상이 뒤섞인 환경에서는 각각의 ROV가 모두 필요하며, 운용시간, 비용 및 많은 노력을 필요로 한다.

이러한 문제점을 보완하여 육상과 해상에서 모두 사용가능한 수륙양용 장치가 공개특허 제10-2013-0067932호, '수륙 양용 로봇 수단'에 개시되어 있다.

전술한 장치는, 카고 유닛이 크롤러 유닛에 해제결합되도록 마련되고 크롤러 유닛에 의해 육상 또는 해저면에서 기동되다가, 필요에 의해 카고 유닛이 크롤러 유닛으로부터 분리되어 해수면에 떠오르는 구조로 되어 있다.

하지만, 전술한 발명은 육상과 해상 등에서 모두 사용이 가능한 반면에, 구조가 복잡하고, 육상과 해상에서 사용되는 구동수단과 그에 따른 추진장치가 각각 분리되어 장착되므로 중량이 무거워지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 별도의 수중추진체와 육상구동수단의 분리없이 육상과 해상에서 사용가능한 수륙양용 원격작동차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

육상 주행 시 지면이나 계단 등의 굴곡에 대응할 수 있고, 수중에서 방향전환 및 제어가 용이한 수륙양용 원격작동차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

작업과 동시에 작업상황을 확인할 수 있는 보조장비를 구성함으로써, 작업의 효율이 증대되는 수륙양용 원격작동차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

간단한 구성을 통한 제작경비의 절감과 사람이 작업하기 어려운 환경에 사용하여 안전사고를 방지할 수 있는 수륙양용 원격작동차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 대칭되게 마련된 한 쌍의 가이드돌기가 전단면에 구비된 제1 몸체, 상기 한 쌍의 가이드돌기에 결합되는 삽입돌기가 후단면에 구비된 제2 몸체, 및 가이드돌기의 측면을 포함한 제1 몸체와 상기 제2 몸체의 측면에 복수개로 결합된 스크류형의 바퀴로 구성되되; 상기 제1 몸체와 상기 제 2몸체는 상기 가이드돌기와 상기 삽입돌기의 관절구조 결합에 의해 결합각도가 조절되고; 상기 복수개의 바퀴에 의해 상기 제1·2 몸체의 육상의 진행방향과 해상의 진행방향이 상호 직교를 이루며, 바퀴 각각의 회전속도차로 인해 상기 제1·2 몸체가 조향되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 원격작동차량를 제공한다.

삭제

상기 복수개의 바퀴는 각각의 외주면에 나선형의 러그가 형성된 헬리컬형으로 마련되어 계단과 장애물 등의 등반에 유리하고, 수중유영이 동시에 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 복수개의 바퀴는 내부에 나선형의 러그가 형성된 튜브리스형 타이어로 마련되어 육상주행과 수중유영이 동시에 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량에 의하면, 별도의 추진체와 구동수단의 분리없이 육상과 해상에서 사용가능한 효과가 있다.

육상 주행 시 지면이나 계단 등의 굴곡에 대응할 수 있고, 수중에서 방향전환 및 제어가 용이한 효과가 있다.

작업과 동시에 작업상황을 확인할 수 있는 보조장비를 구성함으로써, 작업의 효율이 증대되는 효과가 있다.

간단한 구성을 통한 제작경비의 절감과 사람이 작업하기 어려운 환경에 사용하여 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

하나의 구동수단으로 수륙양용이 가능하므로 구조의 단순화, 경량화 및 제작비 절감의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량의 육상에서의 진행을 보여주는 상태도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량의 해상에서의 진행을 보여주는 상태도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량에 결합된 튜브리스 바퀴의 형상을 보여주는 사시도.
도 4의 <a>는 본 발명의 수륙양용 원격작동차량의 복수개의 바퀴 중 일측면의 바퀴만 구동하여 육상에서 방향전환되는 모습을 보여주는 상태도. <b>는 본 발명의 수륙양용 원격작동차량의 복수개의 바퀴 중 일측면의 바퀴만 구동하여 해상에서 방향전환되는 모습을 보여주는 상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명 하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량의 육상에서의 진행을 보여주는 상태도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량의 해상에서의 진행을 보여주는 상태도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량에 결합된 튜브리스 바퀴의 형상을 보여주는 사시도, 도 4의 <a>는 본 발명의 수륙양용 원격작동차량의 복수개의 바퀴 중 일측면의 바퀴만 구동하여 육상에서 방향전환되는 모습을 보여주는 상태도. <b>는 본 발명의 수륙양용 원격작동차량의 복수개의 바퀴 중 일측면의 바퀴만 구동하여 해상에서 방향전환되는 모습을 보여주는 상태도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량(10)은 대칭되게 마련된 한 쌍의 가이드돌기(110)가 전단면에 구비된 제1 몸체(100)와, 한 쌍의 가이드돌기(110)에 결합되는 삽입돌기(210)가 후단면에 구비된 제2 몸체(200)와, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 측면에 복수개로 결합된 바퀴(300)로 구성된다.

제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)는 제1 몸체(100)의 전단면에 마련된 한 쌍의 가이드돌기(110)에 제2 몸체(200)에 마련된 삽입돌기(210)가 한 쌍의 가이드돌기(110)에 삽입 결합되어 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 일체로 움직인다.

이러한, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)는 가이드돌기(110)와 삽입돌기(210)의 관절구조의 결합에 의해 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200) 중 적어도 어느 하나는 결합각도가 조절된다.

이는, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 육상에서 이동될 때 계단과 장애물 등을 통과하기 위해 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 결합각을 조절함으로써 이동이 용이하게 한다.

또한, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200) 중 적어도 어느 하나의 측면에는 머니퓰레이터(400)가 결합된다.

여기서, 머니퓰레이터(400)는 일측이 제1 몸체(100)또는 제2 몸체(200)에 결합 고정된 지지축(410)과, 지지축(410)에 회전가능하게 결합된 제1 회전축(420)과, 제1 회전축(420)에 결합된 결합축(430)과, 결합축(430)에 결합되어 제1 회전축(420)에 대해 상대 회전하는 제2 회전축(440)으로 구성된다.

이러한, 머니퓰레이터(400)의 단부에는 집게(450) 및 카메라(452) 등이 설치되어 사람이 작업하기 힘든 작업환경에서 작업을 대신한다.

여기서, 머니퓰레이터(400)는 지지축(410)에 결합된 제1 회전축(420), 결합축(430), 제2 회전축(440)이 복수개로 연장결합되어 다관절구조로 마련되고, 머니퓰레이터(400)의 움직임을 자유롭게 함으로써 사용하는 목적에 따라 머니퓰레이터(400)에 마련된 집게(450) 및 카메라(452)의 사용이 용이하게 하는것도 가능하다.

바퀴(300)는 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 측면에 복수개로 결합되어 마련된다.

여기서, 복수개의 바퀴(300)는 스크류형으로 마련되고, 이 복수개의 바퀴에 의해 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 육상의 진행방향과 해상의 진행방향이 상호 직교되는 방향으로 이동된다.

이는, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 수륙양용을 위한 추진체(미도시)와 구동수단(미도시)이 각각 별도로 마련되지 않고, 복수개의 바퀴(300)가 스크루형으로 마련되어 추진체와 구동수단의 역할을 모두 겸하여 육상에서는 일반적인 바퀴(300)의 이동방향을 취하고, 해상에서는 바퀴(300)가 회전하면서 바퀴(300)의 회전방향과 수직되는 방향으로 추력을 받아 스크류 역할을 겸하기 때문이다.

또한, 복수개의 바퀴(300)는 각각의 외주면에 나선형의 러그(310)가 형성된 헬리컬형(320)으로 마련되어 계단과 장애물 등의 등반에 유리하고, 수중유영이 동시에 가능하다.

여기서, 나선형의 러그(310)는 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 하중을 지지하여 전진할 수 있도록 강성을 가진 재질로 마련되고, 수중에서 스크류의 역할을 하기 위해 나선형의 러그(310)가 복수개로 형성된 헬리컬형(320)이 바람직하며, 이는 해상에서 바퀴(300)와 함께 나선형의 러그(310)가 회전하면서 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 추력을 받게 되고, 이 추력에 의해 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)는 전진이 가능하게 되어 해상에서의 수중유영이 가능하다.

여기서, 복수개의 바퀴(300)는 내부에 나선형의 러그(310)가 형성된 튜브리스형 타이어(330)로 마련되어 육상주행과 수중유영이 동시에 가능하도록 마련된다.

이러한, 튜브리스형 타이어(330)는 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 육상에서의 이동될 때는 일반적인 타이어 기능을 하므로 육상의 이동을 더욱 원활하게 하고, 해상에서의 수중유영을 통한 이동을 할 때는 내부의 나선형의 러그(310)가 스크류 기능을 하므로 해상의 이동을 더욱 원활하게 되도록 하며, 이 튜브리스형 타이어(330)는 내부에 복수개로 형성된 나선형의 러그(310)가 육상의 지면에 의한 마찰 및 계단과 같은 장애물 등으로 부터 파손이 방지되게 한다.

한편, 복수개의 바퀴(300) 중 적어도 어느 하나는 가이드돌기(110)가 마련된 제1 몸체(100)의 측면에 마련되는게 바람직하다.

도 4를 참조하면, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 해상에 있을 때, 제1 몸체(100) 또는 제2 몸체(200) 중 적어도 어느 하나에 의해 결합각도가 조절되어 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 'ㄴ'자 형상으로 마련되고, 가이드돌기(110)에 마련된 바퀴(300)가 'ㄴ'자 형상 중 가장 아래쪽에 위치하므로 가이드돌기(110)와 삽입돌기(210)의 관절결합에 의한 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 해상에서의 유영시 가장 용이하기 때문이다.

복수개의 바퀴(300)는 각각의 회전속도차로 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 조향된다.

여기서, 복수개의 바퀴(300)는 각각의 바퀴(300)가 회전되는 속도를 상이하게 조절함으로써, 이 회전속도차에 의해 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 육상주행과 수중 유영 시에 좌우로 방향조절이 가능하다.

또한, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 양측면의 바퀴(300) 중 한쪽면의 바퀴(300)만 구동하여, 필요에 의해 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 일측이 수면과 비스듬하게 놓일 수 있도록 하는것도 가능하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량(10)의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원을 넣어 수륙양용 원격작동차량(10)을 작동시키면, 수륙양용 원격작동차량(10)이 육상에 있을 때 복수개의 바퀴(300)가 회전하여 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 일체로 바퀴(300)의 회전방향에 동일한 방향으로 이동하게 된다.

이후, 수륙양용 원격작동차량(10)이 이동 중에 계단과 장애물 등에 위치하게 되면 제1 몸체(100) 또는 제2 몸체(200) 중 적어도 어느 하나가 결합각을 조절하여 이동의 원활함을 도모하게 된다.

여기서, 장애물을 우회하거나 방향을 전환하고자 할때는 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 측면에 복수개로 마련된 바퀴(300)의 회전 속도를 달리하여 방향전환이 가능하다.

이후, 수륙양용 원격작동차량(10)이 이동하다가 해상에 진입하게 되면, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 결합각을 줄여 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 'ㄴ'형상으로 바뀌면서 해상모드로 변환하게 된다.

이후, 복수개로 마련된 바퀴(300)의 회전에 의해 각각의 바퀴(300)에 마련된 복수개의 나선형의 러그(310)가 스크류역할을 하게되어 수륙양용 원격작동차량(10)은 수중 유영이 가능해진다.

이때, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)의 진행방향은 복수개의 바퀴(300)의 회전방향과 수직되는 방향으로 추력을 받게되므로, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)가 육상에서의 진행방향과 해상에서의 진행방향이 직교되는 방향으로 바뀌게 된다.

이후, 복수개의 바퀴(300)의 회전속도를 조절함으로써 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)는 수중에서의 방향전환이 가능해진다.

이후, 수중에 유영중인 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200)를 복수개의 바퀴(300)를 통해 원하는 위치에 위치시켜, 제1 몸체(100)와 제2 몸체(200) 중 어느 하나의 측면에 마련된 머니퓰레이터(400)를 작동시켜, 머니퓰레이터(400)의 단부에 마련된 집게(450)나 카메라(452)를 통하여 사람을 대신하는 작업이나 관찰을 하게된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 수륙양용 원격작동차량은 별도의 추진체와 구동수단의 분리없이 육상과 해상에서 사용가능한 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 수륙양용 원격작동차량
100: 제1 몸체 400: 머니퓰레이터
110: 가이드돌기 410: 지지축
200: 제2 몸체 420: 제1 회전축
210: 삽입돌기 430: 결합축
300: 바퀴 440: 제2 회전축
310: 나선형의 러그 450: 집게
320: 헬리컬형 바퀴 452: 카메라
330: 튜브리스형 타이어

Claims

대칭되게 마련된 한 쌍의 가이드돌기(110)가 전단면에 구비된 제1 몸체(100), 상기 한 쌍의 가이드돌기(110)에 결합되는 삽입돌기(210)가 후단면에 구비된 제2 몸체(200), 및 가이드돌기(110)의 측면을 포함한 제1 몸체(100)와 상기 제2 몸체(200)의 측면에 복수개로 결합된 스크류형의 바퀴(300)로 구성되되;
상기 제1 몸체(100)와 상기 제 2몸체(200)는 상기 가이드돌기(110)와 상기 삽입돌기(210)의 관절구조 결합에 의해 결합각도가 조절되고;
상기 복수개의 바퀴(300)에 의해 상기 제1·2 몸체(100, 200)의 육상의 진행방향과 해상의 진행방향이 상호 직교를 이루며, 바퀴(300) 각각의 회전속도차로 인해 상기 제1·2 몸체(100, 200)가 조향되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 원격작동차량.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 바퀴(300)는 각각의 외주면에 나선형의 러그(310)가 형성된 헬리컬형(320)으로 마련되어 계단과 장애물 등의 등반에 유리하고, 수중유영이 동시에 가능한 것을 특징으로 하는 수륙양용 원격작동차량.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 바퀴(300)는 내부에 나선형의 러그(310)가 형성된 튜브리스형 타이어(330)로 마련되어 육상주행과 수중유영이 동시에 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 원격작동차량.