KR101768108B1 - 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 태양광 패널을 이동하며 태양광 패널의 표면을 청소하는 태양광 패널용 청소로봇에 있어서, 양단에 하나 이상의 이동부재가 형성되어 상기 이동부재를 통해 이동하고, 일단에 형성된 청소부재를 통해 태양광 패널을 청소하는 본체와 상기 본체에 형성되어 바람의 풍속을 감지하기 위한 풍속감지부 상기 본체에 형성되어 하단이 상기 태양광 패널과 밀착되고, 상기 태양광 패널과 밀착된 상태에서 미리 설정된 출력으로 흡기하는 흡착부재 및 상기 풍속감지부를 통해 사전에 정의된 풍속 이상의 풍속이 감지되면 상기 본체의 이동 및 청소의 작업을 중단 후 상기 흡착부재가 흡기하도록 제어하는 제어부를 포함하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 본체에는 풍속감지부가 형성됨으로써, 실시간으로 풍속을 감지하여 강풍의 영향에 따른 작업경로 이탈 또는 추락 등의 사고를 예방하며, 강풍의 소멸을 감지하여 자동으로 청소 및 이동의 작업을 진행할 수 있다.
Description
본 발명은 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강풍에 의한 청소로봇의 추락을 방지하기 위한 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에 관한 것이다.
최근 수년간 전 세계 태양전지 생산량은 급속도로 증대되고 있으며, 이에 따라 일본, 독일, 미국 등의 선진국에서는 이미 태양광기술이 하나의 산업으로 자리잡아가고 있고, 핵심 기술인 태양전지를 비롯한 관련 분야에 많은 기업들이 참여하고 있다.
일반적으로, 태양광 발전에서는 태양 빛을 태양광 패널 또는 태양광 모듈 등에 집광시켜 전력을 생산한다.
특히, 태양광 패널은 태양광 전지판의 일종으로 태양광 발전을 하는데 있어서 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 중요한 역할을 한다.
태양광 발전을 위해서는 태양광 패널이 해가 잘 드는 개활지 및 옥상 등에 설치되어야 하고, 깨끗하게 청소되어야 한다.
그 이유는, 태양광 패널의 한 곳이라도 그늘이 진다면 패널 하나의 발전효율이 저하되는 것이 아니라 직렬로 연결된 패널 전체의 발전효율이 급격히 저하되고, 겨울철 눈이 내리면 눈이 녹을 때까지 발전을 할 수 없기 때문이다.
또한, 비둘기와 같은 조류 및 유기 동물들이 태양광 패널에 앉아 배설물을 남기게 되면 이러한 배설물을 깨끗하게 청소할 때까지 오염된 태양광 패널의 전력 생산 효율뿐만 아니라 태양광 패널 전체의 전력 생산 효율이 매우 낮아지게 되며, 봄철 황사나 꽃가루 및 가을철 낙엽 등이 태양광 패널에 쌓이면 이것 또한 전력 생산이 저하되는 원인이 되기 때문이다.
종래에는 태양광 패널을 청소하기 위해 작업자가 살수장치 등의 청소도구를 사용하여 청소작업을 진행했다.
그러나, 태양광 패널의 높이가 높을 뿐만 아니라 면적이 넓어 작업자가 직접 청소하기가 어려웠고, 청소하는 과정에서의 안전사고가 발생하거나 또는 태양광 패널이 훼손되는 문제점이 발생했다.
이를 위해, 종래에는 대한민국 등록특허 제10-1127536호가 제시되었다.
하지만, 종래의 태양전지패널 청소용 로봇장치는 자율이동하는 청소로봇을 통해 작업자를 대신하여 향상된 세척효율을 기대할 수 있으나, 태양전지패널이 설치되는 장소의 환경적 요인, 예컨대, 강풍 및 돌풍 등에 의해 청소로봇의 작업경로 이탈 및 추락 등이 발생하여 태양광 발전의 유지관리에 문제점이 발생하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 강풍에 의한 청소로봇의 추락을 방지하기 위한 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇을 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는 하나 이상의 태양광 패널을 이동하며 태양광 패널의 표면을 청소하는 태양광 패널용 청소로봇에 있어서, 양단에 하나 이상의 이동부재가 형성되어 상기 이동부재를 통해 이동하고, 일단에 형성된 청소부재를 통해 태양광 패널을 청소하는 본체와 상기 본체에 형성되어 바람의 풍속을 감지하기 위한 풍속감지부 상기 본체에 형성되어 하단이 상기 태양광 패널과 밀착되고, 상기 태양광 패널과 밀착된 상태에서 미리 설정된 출력으로 흡기하는 흡착부재 및 상기 풍속감지부를 통해 사전에 정의된 풍속 이상의 풍속이 감지되면 상기 본체의 이동 및 청소의 작업을 중단 후 상기 흡착부재가 흡기하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 본체는, 양 측면에 태양광 패널과의 거리를 측정하여 거리값을 생성하는 하나 이상의 거리감지센서를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 거리감지센서로부터 생성되는 거리값을 수신하고 상기 거리값이 미리 설정된 범위를 초과하면 상기 이동부재를 통해 이동되는 방향을 제어하되, 상기 거리감지센서로부터 수신되는 거리값이 미리 설정된 범위 이하면 태양광 패널로 판단하고, 상기 거리값이 미리 설정된 범위에 해당하면 태양광 패널의 엣지로 판단하며, 상기 거리값이 미리 설정된 범위를 초과하면 태양광 패널군의 경계로 판단하는 것을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 풍속감지부를 통해 측정된 풍속이 커질수록 출력을 상승시켜 상기 흡착부재의 흡기력이 상승되도록 제어하고, 풍속이 작아질수록 출력을 하강시켜 상기 흡착부재의 흡기력이 하강되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 풍속감지부는, 상기 본체의 상단에 돌출형성되는 케이싱본체와 상기 케이싱본체의 내부에서 상기 본체의 내부로 관통형성되는 회전축과 상기 회전축의 일단에 간격을 두고 배치되도록 하나 이상으로 형성되는 프로펠러 및 상기 회전축에 전달되는 회전력을 감지하도록 상기 본체의 내부에 수용되는 풍속감지수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 흡착부재는, 경질의 관의 형태로 형성되어 상기 본체를 관통하며 형성되고, 하단이 연질의 관 형태로 형성되어 흡기 시 상기 태양광 패널과 밀착되어 흡기할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 흡착부재는, 상기 본체의 상측에 형성되며 중앙부에 통기공이 형성되고, 상기 통기공의 내벽으로부터 중앙까지 하나 이상의 결합축이 연장되어 형성되며, 상기 중앙에 회전휠이 회전가능하게 설치되는 회전휠결합부가 형성되는 흡착하우징와 상기 회전휠결합부에 회전가능하게 결합되는 회전휠 및 상기 회전휠을 회전시키는 회전모터를 포함 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 흡착하우징은, 외측에 하나 이상의 제 1 수직샤프트 삽입공이 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 수직샤프트 삽입공은, 상기 본체의 상측에 결합되는 상기 흡착하우징을 상하운동하도록 가이딩하는 하나 이상의 제 1 수직샤프트가 삽입되는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 수직샤프트는, 상측에 형성되는 스트링 고정부재 및 상기 스프링 고정부재에 상단이 고정되고 상기 제 1 수직샤프트 삽입공에 하단이 고정되어 상기 본체의 상측방향으로 텐션을 가하는 제 1 텐션스프링을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 본체는 지면과 기울임을 측정하는 자이로스코프를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 흡착부재는, 상기 자이로스코프를 통해 측정되는 기울임이 커질수록 출력이 상승되어 흡기력이 상승되고 기울임이 작아질수록 출력이 하강되어 흡기력이 하강될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 이동부재는, 상기 본체의 상측 양단에 각각 설치되어 구동휠을 회전시키는 하나 이상의 구동모터와 상기 본체의 하측 양단에 각각 설치되어 상기 구동휠과 일렬로 배치되는 하나 이상의 안착휠 및 일렬로 배치된 상기 구동휠과 상기 안착휠에 안착되는 벨트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 안착휠은, 하측에 상기 안착휠이 회전가능하게 고정되고, 상측에 제 2 수직샤프트가 삽입되는 삽입홈이 형성되며, 양측에 돌기가 돌출된 안착하우징과 상기 본체의 하면에 형성되는 제 2 수직샤프트 및 상기 본체의 하면에 상단이 고정되고 하측이 상기 안착하우징의 삽입홈에 고정되며, 상기 안착하우징의 상측방향으로 텐션을 가하는 제 2 텐션스프링을 포함하고, 상기 본체는, 양측 하단에 형성되되, 상기 안착하우징의 양측에 돌출된 돌기가 삽입되어 상하로 일정거리 이동가능하도록 가이딩하는 가이드홈이 형성된 안착휠가이드부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 본체는, 상기 본체의 상측 상하로 이송가능하게 형성되되, 상기 벨트에 텐션을 가하는 중량롤러를 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 본체에는 풍속감지부가 형성됨으로써, 실시간으로 풍속을 감지하여 강풍의 영향에 따른 작업경로 이탈 또는 추락 등의 사고를 예방하며, 강풍의 소멸을 감지하여 자동으로 청소 및 이동의 작업을 진행할 수 있다.
또한, 본체의 중앙 하단에 형성된 흡착부재를 태양광 패널과 밀착시켜 흡기시킴으로써, 본체를 흡착시켜 본체가 기울어지더라도 태양광 패널에서의 미끄러짐을 방지할 수 있다.
또한, 바퀴가 상하로 이동가능하고 흡착부재가 상하로 이동가능하기 때문에 턱을 넘더라도 본체의 자세가 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 풍속감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 투과사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습 중 A-A' 단면을 나타내는 절삭단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 흡착부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습 중 B-B' 단면을 나타내는 절삭단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 안착휠을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 안착휠을 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 풍속감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 투과사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습 중 A-A' 단면을 나타내는 절삭단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 흡착부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습 중 B-B' 단면을 나타내는 절삭단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 안착휠을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 안착휠을 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 구성을 나타내는 블럭도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 결합된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 풍속감지부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 투과사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 평면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습 중 A-A' 단면을 나타내는 절삭단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 흡착부재를 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습 중 B-B' 단면을 나타내는 절삭단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇에서 케이스가 탈거된 모습을 나타내는 측면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 안착휠을 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 안착휠을 나타내는 측면도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇의 구성을 나타내는 블록도인 바, 이를 바탕으로 설명한다.
본 발명은 하나 이상의 태양광 패널을 이동하며 태양광 패널의 표면을 청소하는 태양광 패널용 청소로봇에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 태양광 패널용 청소로봇은 본체(100), 풍속감지부(110) 및 흡착부재(160)를 포함한다.
풍속감지부(110)는 본체(100)의 일단에 형성되어 바람의 풍속을 감지하며, 케이싱본체(111), 회전축(113), 프로펠러(115) 및 풍속감지수단(117)으로 구성된다.
케이싱본체(111)는 본체(100)의 상단에 돌출형성되어 본체(100)의 외부에서 불어오는 다양한 풍속의 바람, 예컨대, 약풍, 강풍 및 돌풍 등이 내부로 유입되도록 사방이 개구된다.
회전축(113)은 케이싱본체(111)의 내부에서 본체(100)의 내부로 관통형성된다.
프로펠러(115)는 회전축(113)의 일단에 간격을 두고 배치되도록 하나 이상으로 형성된다.
풍속감지수단(117)은 회전축(113)에 전달되는 회전력을 감지하도록 본체(100)의 내부에 수용된다.
즉, 태양광 패널용 청소로봇이 작업을 진행하는 동안 강풍과 같은 작업 방해요소가 발생될 경우에는, 케이싱본체(111)의 내부로 유도되는 강풍의 일부가 프로펠러(115)를 회전시키고 이러한 프로펠러(115)에서 발생된 회전력이 회전축(113)에 전달되며, 전달된 회전력이 회전축(113)을 회전시키므로 이를 풍속감지수단(117)이 감지한다.
따라서, 태양광 패널용 청소로봇은 풍속감지부(110)에서 사전에 정의된 풍속 기준값 이상의 풍속이 감지되면, 이동 및 청소를 중단하고 흡착을 하여 강풍의 영향에 따른 작업경로 이탈 또는 추락 등의 사고를 예방한다.
반면에, 태양광 패널용 청소로봇은 풍속감지부(110)에서 사전에 정의된 풍속 기준값 이하의 풍속이 감지되면, 자동으로 이동 및 청소의 작업을 진행한다.
본 실시예에서는 풍속감지부(110)의 케이싱본체(111)가 본체(100)의 상단에 돌출형성되도록 구현하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본체(100)의 내부에 수용되는 내장식으로 마련되어 풍속감지부(110)를 외부로부터 보호하도록 구현가능하다.
본체(100)는 양단에 하나 이상의 이동부재(120)가 형성되어 이동부재(120)를 통해 이동하고, 일단에 형성된 청소부재(140)를 통해 태양광 패널을 청소한다.
본체(100)는 이동부재(120), 안착휠(130)가이드부 및 중량롤러(126)로 이루어지며, 지면과의 기울임을 측정하는 자이로스코프(210)를 더 포함한다.
이동부재(120)는 구동모터(미도시), 안착휠(130) 및 벨트(124)를 포함한다.
구동모터는 본체(100)의 상측 양단에 각각 설치되어 구동휠(122)을 회전시킨다.
안착휠(130)은 본체(100)의 하측 양단에 각각 설치되어 구동휠(122)과 일렬로 배치된다.
구동휠(122)과 안착휠(130)은 서로 일직선상에 구비되되, 구동휠(122)은 본체(100)의 상측에 설치되고 안착휠(130)은 본체(100)의 하측에 설치된다.
구동휠(122)은 각각 최외각부위에 설치되어 벨트(124)를 회전시킨다.
안착휠(130)은 안착하우징(131), 제 2 수직샤프트(134) 및 제 2 텐션스프링(135)을 포함한다.
안착하우징(131)은 하측에 안착휠(130)이 회전가능하게 고정되고, 상측에 제 2 수직샤프트(134)가 삽입되는 삽입홈이 형성되며, 양측에 돌기(133)가 돌출된다.
제 2 수직샤프트(134)는 본체(100)의 하면에 형성된다.
제 2 텐션스프링(135)은 본체(100)의 하면에 상단이 고정되고 하측이 안착하우징(131)의 삽입홈에 고정되며, 안착하우징(131)의 상측방향으로 텐션을 가한다.
벨트(124)는 일렬로 배치된 구동휠(122) 및 안착휠(130)에 안착된다.
구동휠(122) 및 안착휠(130)의 외경에는 하나 이상의 돌기(133)가 형성되고, 벨트(124)는 돌기(133)가 삽입되는 삽입공이 하나 이상 형성되어 구동휠(122)의 회전 시 회전된다.
안착휠(130)가이드부는 양측 하단에 형성되되, 안착하우징(131)의 양측에 돌출된 돌기(133)가 삽입되어 상하로 일정거리 이동가능하도록 가이딩하는 가이드홈이 형성된다.
안착휠(130)가이드부는 본체(100)의 양측에 형성되어 양측 하단에 가이딩홈이 형성된다.
중량롤러(126)는 본체(100)의 상측 상하로 이송가능하게 형성되어 벨트(124)에 텐션을 가한다.
중량롤러(126)를 통해 벨트(124)에 텐션을 가해줌으로써, 안착휠(130)이 상하로 이동되더라도 벨트(124)의 텐션이 유지된다.
흡착부재(160)는 본체(100)에 형성되어 하단이 태양광 패널과 밀착되고, 태양광 패널과 밀착된 상태에서 미리 설정된 출력으로 흡기한다.
흡착부재(160)는 경질의 관(172)의 형태로 형성되어 본체(100)를 관통하며 형성되고, 하단이 연질의 관(170) 형태로 형성되어 흡기 시 태양광 패널과 밀착되어 흡기한다.
흡착부재(160)는 하단이 고무재질로 형성되어 흡기를 통해 태양광 패널과 밀착된다.
흡착부재(160)를 통한 흡기 방식은 펌프를 통해 흡기하거나 또는 경질의 관(172) 내부에 설치된 회전휠(161)을 회전시켜 흡기가능하다.
흡착부재(160)는 흡착하우징(174), 회전휠(161) 및 회전모터(미도시)를 포함한다.
흡착하우징(174)은 본체(100)의 상측에 형성되며 중앙부에 통기공이 형성되고, 통기공의 내벽으로부터 중앙까지 하나 이상의 결합축(163)이 연장되어 형성되며, 중앙에 회전휠(161)이 회전가능하게 설치되는 회전휠결합부(162)가 형성된다.
흡착하우징(174)은 외측에 하나 이상의 제 1 수직샤프트(175) 삽입공이 형성된다.
제 1 수직샤프트(175) 삽입공은 본체(100)의 상측에 결합되는 흡착하우징(174)을 상하운동하도록 가이딩하는 하나 이상의 제 1 수직샤프트(175)가 삽입된다.
제 1 수직샤프트(175)는 제 1 텐션스프링(177)을 포함한다.
제 1 텐션스프링(177)은 제 1 수직샤프트(175) 상측에 형성된 스프링고정부재(176)에 상단이 고정되고, 제 1 수직샤프트(175) 삽입공에 하단이 고정되어 본체(100)의 상측방향으로 텐션을 가한다.
회전휠(161)은 회전휠결합부(162)에 회전가능하게 결합되며, 회전모터는 회전휠(161)을 회전시킨다.
흡착부재(160)는 자이로스코프(210)를 통해 측정되는 기울임이 커질수록 출력이 상승되어 흡기력이 상승되고, 기울임이 작아질수록 출력이 하강되어 흡기력이 하강된다.
한편, 본 실시예에 따른 태양광 패널용 청소로봇은 본체(100), 카메라부(180) 및 제어부(200)를 포함한다.
본체(100)는 양단에 하나 이상의 이동부재(120)가 형성되어 이동부재(120)를 통해 일측 방향으로 이동하고, 일단에 형성된 청소부재(140)를 통해 태양광 패널을 청소한다.
본체(100)는 거리감지센서(190) 및 위치정보수신부(220)를 더 포함한다.
거리감지센서(190)는 양 측면에 태양광 패널과의 거리를 측정하여 거리값을 생성한다.
제어부(200)는 거리감지센서(190)로부터 생성되는 거리값을 수신하고 거리값이 미리 설정된 범위를 초과하면 이동부재(120)를 통해 이동되는 방향을 제어한다.
제어부(200)는 거리감지센서(190)로부터 수신되는 거리값이 미리 설정된 범위 이하면 태양광 패널로 판단하고, 거리값이 미리 설정된 범위에 해당하면 태양광 패널의 엣지(Edge)로 판단하며, 거리값이 미리 설정된 범위를 초과하면 태양광 패널군(하나 이상의 태양광 패널이 모여 하나의 군을 이룸)의 경계로 판단한다.
제어부(200)는 태양광 패널군의 경계 및 태양광 패널의 엣지의 위치정보를 통해 가상의 맵(Map)을 생성한다.
제어부(200)는 거리감지센서(190)를 통해 맵을 생성하되, 거리감지센서(190)가 태양광센서로부터 5센치되는 지점에 형성된다면 4.8~5.2센치는 태양광 패널로 인식하고, 5.3~6센치는 엣지로 판단하며, 값이 측정되지 않으면 태양광 패널군의 경계로 판단한다.
제어부(200)는 카메라부(180)를 통해 촬영되는 영상을 판독하되, 판독된 영상에서 다수개 이상의 엣지로 이루어진 크랙(Crack)을 검출하면, 크랙이 검출된 영상의 이미지와 크랙이 검출된 이미지의 위치정보를 서버(300)로 송신한다.
서버(300)는 크랙이 검출된 영상의 이미지와 크랙이 검출된 이미지의 위치정보를 수신하면, 미리 저장된 하나 이상의 관리자단말기(400)로 송신한다.
제어부(200)는 크랙의 엣지를 계산하여 엣지의 개수가 미리 설정된 개수 이상이면 교체정보를 생성하고, 크랙이 검출된 영상의 이미지, 교체정보 및 크랙이 검출된 이미지의 위치정보를 서버(300)로 송신한다.
서버(300)는 크랙이 검출된 영상의 이미지, 교체정보 및 크랙이 검출된 이미지의 위치정보를 수신하면, 미리 저장된 하나 이상의 관리자단말기(400)로 송신한다.
제어부(200)는 카메라부(180)를 통해 촬영되는 영상을 수시로 판독하되, 판독된 영상 중 다수개의 엣지로 이루어진 크랙이 검출되면 그 이미지와 위치정보를 서버(300)로 송신하고, 엣지의 개수가 미리 설정된 개수 이상이면 교체하게끔 교체정보를 생성하여 서버(300)로 송신한다.
위치정보수신부(220)는 GPS(Global positioning system)로부터 위치정보를 수신받는다.
제어부(200)는 풍속감지부(110)로부터 수신되는 풍속 감지값이 미리 설정된 기준값 이상의 풍속이 감지되면, 이동 및 청소를 중단하고 흡착하도록 제어하며, 이로 인해, 강풍의 영향에 따른 작업경로 이탈 또는 추락 등의 사고가 예방된다.
이때, 태양광 패널용 청소로봇은 무선 통신을 통해 서버(300)에 바람의 풍속에 대한 정보를 전송하게 되고, 서버(300)는 사전에 정의된 프로세서에 따라 알림 기능을 제공한다.
반면에, 태양광 패널용 청소로봇은 풍속감지부(110)를 통해 사전에 정의된 풍속 기준값 이하의 풍속이 감지되면, 자동으로 이동 및 청소의 작업을 진행한다.
카메라부(180)는 본체(100)의 타단에 형성되며 태양광 패널의 방향으로 촬영한다.
카메라는 일반 영상을 촬영하는 카메라류 및 태양광 패널의 온도를 촬영하는 열화상카메라를 포함한다.
제어부(200)는 열화상카메라를 통해 촬영되는 온도가 미리 설정된 범위를 초과하면 단선정보를 생성하고, 단선정보가 생성된 부분을 촬영한 이미지, 단선정보 및 단선정보가 생성된 부분의 위치정보를 서버(300)로 송신한다.
서버(300)는 크랙이 검출된 영상의 이미지와 크랙이 검출된 이미지의 위치정보를 수신하면, 미리 저장된 하나 이상의 관리자단말기(400)로 송신하거나 또는 크랙이 검출된 영상의 이미지, 교체정보 및 크랙이 검출된 이미지의 위치정보를 수신하면, 미리 저장된 하나 이상의 관리자단말기(400)로 송신한다.
서버(300)는 단선정보가 생성된 부분을 촬영한 이미지, 단선정보 및 단선정보가 생성된 부분의 위치정보를 수신하면, 미리 저장된 하나 이상의 관리자단말기(400)로 송신한다.
미리 저장된 하나 이상의 관리자단말기(400)는 미리 네트워크로 연결되어 네트워크를 통해 송신되거나 또는 미리 저장된 MDN(Mobile directory number)를 통해 이동통신사를 이용하여 전송된다.
여기서, 관리자단말기(400)는 스마트폰 및 PDA(Personal digital assistant) 등 서버(300)와 통신 가능한 휴대용 통신기기이지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 개인용 PC 및 노트북 등과 같이 서버(300)와 통신 가능하다면 관리자단말기(400)로 구현가능하다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 본체 110: 풍속감지부
111: 케이싱본체 113: 회전축
115: 프로펠러 117: 풍속감지수단
120: 이동부재 122: 구동휠
124: 벨트 126: 중량롤러
130: 안착휠 131: 안착하우징
132: 제1수직샤프트삽입공 133: 돌기
134: 제2수직샤프트 135: 제2텐션스프링
140: 청소부재 160: 흡착부재
161: 회전휠 162: 회전휠결합부
163: 결합축 170: 연질의 관
172: 경질의 관 174: 흡착하우징
175: 제1수직샤프트 176: 스프링고정부재
177: 제1텐션스프링 180: 카메라부
190: 거리감지센서 200: 제어부
210: 자이로스코프 220: 위치정보수신부
300: 서버 400: 관리자단말기
111: 케이싱본체 113: 회전축
115: 프로펠러 117: 풍속감지수단
120: 이동부재 122: 구동휠
124: 벨트 126: 중량롤러
130: 안착휠 131: 안착하우징
132: 제1수직샤프트삽입공 133: 돌기
134: 제2수직샤프트 135: 제2텐션스프링
140: 청소부재 160: 흡착부재
161: 회전휠 162: 회전휠결합부
163: 결합축 170: 연질의 관
172: 경질의 관 174: 흡착하우징
175: 제1수직샤프트 176: 스프링고정부재
177: 제1텐션스프링 180: 카메라부
190: 거리감지센서 200: 제어부
210: 자이로스코프 220: 위치정보수신부
300: 서버 400: 관리자단말기
Claims (10)
- 하나 이상의 태양광 패널을 이동하며 태양광 패널의 표면을 청소하는 태양광 패널용 청소로봇에 있어서,
양단에 하나 이상의 이동부재가 형성되어 상기 이동부재를 통해 이동하고, 일단에 형성된 청소부재를 통해 태양광 패널을 청소하는 본체;
상기 본체에 형성되어 바람의 풍속을 감지하기 위한 풍속감지부;
상기 본체에 형성되어 하단이 상기 태양광 패널과 밀착되고, 상기 태양광 패널과 밀착된 상태에서 미리 설정된 출력으로 흡기하는 흡착부재; 및
상기 풍속감지부를 통해 사전에 정의된 풍속 이상의 풍속이 감지되면 상기 본체의 이동 및 청소의 작업을 중단 후 상기 흡착부재가 흡기하도록 제어하는 제어부;
를 포함하되,
상기 본체는, 양 측면에 태양광 패널과의 거리를 측정하여 거리값을 생성하는 하나 이상의 거리감지센서를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 거리감지센서로부터 생성되는 거리값을 수신하고 상기 거리값이 미리 설정된 범위를 초과하면 상기 이동부재를 통해 이동되는 방향을 제어하되, 상기 거리감지센서로부터 수신되는 거리값이 미리 설정된 범위 이하면 태양광 패널로 판단하고, 상기 거리값이 미리 설정된 범위에 해당하면 태양광 패널의 엣지로 판단하며, 상기 거리값이 미리 설정된 범위를 초과하면 태양광 패널군의 경계로 판단하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 풍속감지부를 통해 측정된 풍속이 커질수록 출력을 상승시켜 상기 흡착부재의 흡기력이 상승되도록 제어하고, 풍속이 작아질수록 출력을 하강시켜 상기 흡착부재의 흡기력이 하강되도록 제 어하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 1 항에 있어서,
상기 풍속감지부는,
상기 본체의 상단에 돌출형성되는 케이싱본체;
상기 케이싱본체의 내부에서 상기 본체의 내부로 관통형성되는 회전축;
상기 회전축의 일단에 간격을 두고 배치되도록 하나 이상으로 형성되는 프로펠러; 및
상기 회전축에 전달되는 회전력을 감지하도록 상기 본체의 내부에 수용되는 풍속감지수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 1 항에 있어서,
상기 흡착부재는, 경질의 관의 형태로 형성되어 상기 본체를 관통하며 형성되고, 하단이 연질의 관 형태로 형성되어 흡기 시 상기 태양광 패널과 밀착되어 흡기하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 4 항에 있어서,
상기 흡착부재는, 상기 본체의 상측에 형성되며 중앙부에 통기공이 형성되고, 상기 통기공의 내벽으로부터 중앙까지 하나 이상의 결합축이 연장되어 형성되며, 상기 중앙에 회전휠이 회전가능하게 설치되는 회전휠결합부가 형성되는 흡착하우징;
상기 회전휠결합부에 회전가능하게 결합되는 회전휠; 및
상기 회전휠을 회전시키는 회전모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 5 항에 있어서,
상기 흡착하우징은, 외측에 하나 이상의 제 1 수직샤프트 삽입공이 형성되는 것을 특징으로 하고,
상기 제 1 수직샤프트 삽입공은, 상기 본체의 상측에 결합되는 상기 흡착하우징을 상하운동하도록 가이딩하는 하나 이상의 제 1 수직샤프트가 삽입되는 것을 특징으로 하며,
상기 제 1 수직샤프트는,
상측에 형성되는 스프링 고정부재; 및
상기 스프링 고정부재에 상단이 고정되고 상기 제 1 수직샤프트 삽입공에 하단이 고정되어 상기 본체의 상측방향으로 텐션을 가하는 제 1 텐션스프링;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 1 항에 있어서,
상기 본체는 지면과 기울임을 측정하는 자이로스코프를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 흡착부재는, 상기 자이로스코프를 통해 측정되는 기울임이 커질수록 출력이 상승되어 흡기력이 상승되고 기울임이 작아질수록 출력이 하강되어 흡기력이 하강되는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 1 항에 있어서,
상기 이동부재는,
상기 본체의 상측 양단에 각각 설치되어 구동휠을 회전시키는 하나 이상의 구동모터;
상기 본체의 하측 양단에 각각 설치되어 상기 구동휠과 일렬로 배치되는 하나 이상의 안착휠; 및
일렬로 배치된 상기 구동휠과 상기 안착휠에 안착되는 벨트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 8 항에 있어서,
상기 안착휠은,
하측에 상기 안착휠이 회전가능하게 고정되고, 상측에 제 2 수직샤프트가 삽입되는 삽입홈이 형성되며, 양측에 돌기가 돌출된 안착하우징;
상기 본체의 하면에 형성되는 제 2 수직샤프트; 및
상기 본체의 하면에 상단이 고정되고 하측이 상기 안착하우징의 삽입홈에 고정되며, 상기 안착하우징의 상측방향으로 텐션을 가하는 제 2 텐션스프링;
을 포함하고,
상기 본체는, 양측 하단에 형성되되, 상기 안착하우징의 양측에 돌출된 돌기가 삽입되어 상하로 일정거리 이동가능하도록 가이딩하는 가이드홈이 형성된 안착휠가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
- 제 8 항에 있어서,
상기 본체는, 상기 본체의 상측 상하로 이송가능하게 형성되되, 상기 벨트에 텐션을 가하는 중량롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160166620A KR101768108B1 (ko) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160166620A KR101768108B1 (ko) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101768108B1 true KR101768108B1 (ko) | 2017-08-16 |
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ID=59752408
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160166620A KR101768108B1 (ko) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 풍속감지 기능을 갖는 태양광 패널용 청소로봇 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101768108B1 (ko) |
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| CN114131609A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-04 | 溧阳市昱博智能设备技术有限公司 | 一种光伏机器人姿态控制方法及光伏机器人 |
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