KR101812017B1 - 철탑 및 송변전시설물 점검용 로봇 시스템 - Google Patents

철탑 및 송변전시설물 점검용 로봇 시스템 Download PDF

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전홍진
박인규
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(주)선운이앤지
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Abstract

본 발명은 철탑 점검용 로봇 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로봇 시스템은 모터와 제어기를 구비하는 로봇 몸체부와, 상기 로봇 몸체부에 결합되어 상기 모터로부터 동력을 전달받으며 영전자석을 구비하는 3개 이상의 바퀴 모듈을 구비하는 로봇 이동부와, 상기 로봇 몸체부에 대해 상하 또는 좌우 운동이 가능하도록 상기 로봇 몸체부에 일단이 결합되는 로봇 아암부과, 상기 로봇 아암부의 타단에 장착되며 상기 철탑의 상태를 감지하는 로봇 센서부를 포함하고, 상기 제어기는 상기 로봇 센서부가 상기 철탑에서 장애물을 감지한 경우 상기 감지된 장애물로 접근하는 바퀴 모듈의 영전자석에 전류를 공급하여 자력을 끊은 후에 해당 바퀴 모듈을 상기 철탑으로부터 들어 올린다. 본 발명에 따른 로봇 시스템은 장애물이 존재하는 철탑 내에서도 자유롭게 이동하면서 철탑의 상태를 정확하게 검사할 수 있다.

Description

철탑 및 송변전시설물 점검용 로봇 시스템{ROBOT SYSTEM FOR INSPECTING TRANSMISSION TOWER}
본 발명은 철탑 및 송변전시설물 점검용 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특히 철탑 내에서 이동이 가능한 로봇을 이용하여 안전하게 철탑을 점검하는 기술에 관한 것이다.
산업이 고도화됨에 따라 전력 수요가 급증하여 발전소를 지속적으로 건설하고 있으며, 이에 따라 송전철탑, 송전선로 및 송변전시설물 역시 계속하여 건설되고 있다. 따라서 발전소에서 생산된 전기를 수요처로 운반하는 설비인 송전철탑의 점검 및 정비업무의 중요성도 함께 강조되는 추세이다.
특히 기존의 송전철탑 검사는 작업자가 줄자와 카메라 등의 작업설비를 가지고 직접 고압 전류 및 전압이 흐르는 송전철탑에 승탑하여 검사하는 방식에 주로 의존하고 있어 낙상, 화상 등 안전사고 등의 위험성이 매우 높고, 작업자의 인적 오차가 발생하는 문제점을 내포하고 있다. 이와 관련하여 인간이 수행하기 어려운 분야에 대해 로봇을 투입하여 작업하는 일이 늘어나고 있어 로봇의 수요 역시 증가하고 있으며, 송전철탑 및 송전선로를 점검하기 위한 로봇에 대한 연구도 진행되고 있다.
그러나 기존의 송전철탑, 송전선로 및 송변전시설물 등의 점검용 로봇은 무거운 설비를 장착하고 있어 철탑 자체를 오르면서 수행하는 점검 방식을 실천하기 어렵고, 또한 철탑 내에 설치된 각종 장애물로 인해 철탑 내에서 이동이 자유롭지 못한 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제1 0-2012-0060343호(송전선로 장애물 극복을 위한 선로 검사 로봇용 구동 롤러 및 이를 구비한 선로 검사 로봇)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 철탑을 자체적으로 오를 수 있고 철탑 내의 장애물에 행동 제약을 받지 않는 철탑 점검용 로봇 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 작업자가 위험한 철탑에 승탑하지 않고 안전하게 철탑을 점검할 수 있는 로봇 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 철탑 점검용 로봇 시스템은 모터와 제어기를 구비하는 로봇 몸체부와, 상기 로봇 몸체부에 결합되어 상기 모터로부터 동력을 전달받으며 영전자석을 구비하는 3개 이상의 바퀴 모듈을 구비하는 로봇 이동부와, 상기 로봇 몸체부에 대해 상하 또는 좌우 운동이 가능하도록 상기 로봇 몸체부에 일단이 결합되는 로봇 아암부와, 상기 로봇 아암부의 타단에 장착되며 상기 철탑의 상태를 감지하는 로봇 센서부를 포함하고, 상기 제어기는 상기 로봇 센서부가 상기 철탑에서 장애물을 감지한 경우 상기 감지된 장애물로 접근하는 바퀴 모듈의 영전자석에 전류를 공급하여 자력을 끊은 후에 해당 바퀴 모듈을 상기 철탑으로부터 들어 올린다.
바람직하게는, 상기 제어기는 상기 감지된 장애물을 경과한 바퀴 모듈의 영전자석에 전류가 공급되지 않도록 하여 자력을 발생시킨 후에 상기 경과한 바퀴 모듈을 상기 철탑으로 내린다.
바람직하게는, 상기 바퀴 모듈은 일단이 상기 로봇 몸체부에 연결되어 상기 모터로부터 동력을 전달받는 바퀴 아암(wheel arm)과, 상기 바퀴 아암의 타단에 연결되어 상기 모터의 동력을 전달받는 바퀴를 구비하고, 상기 바퀴 아암을 회전시켜 상기 바퀴를 올리거나 내린다.
바람직하게는, 상기 로봇 시스템의 진행 방향 기준으로 첫번째 바퀴 모듈은 상기 바퀴 아암을 전방으로 회전시키고, 세번째 바퀴 모듈은 상기 바퀴 아암을 후방으로 회전시킨다. 또한, 상기 두번째 바퀴 모듈은 상기 바퀴 아암을 후방으로 회전시킨다.
바람직하게는, 상기 센서부는 카메라를 구비한다. 또한, 상기 로봇 몸체부에 장착되며 상기 장애물과의 거리를 감지하는 거리센서를 더 포함한다. 또한, 상기 로봇 시스템에 전력을 공급하는 이동식 배터리를 더 포함한다. 또한, 센서부에서의 감지 결과를 사용자에게 전달하는 통신부를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 철탑 점검용 로봇 시스템은 독립적인 바퀴를 이용해 장애물이 존재하는 철탑 내에서도 이동이 자유롭게 가능하다. 또한 작업자가 직접 승탑하여 점검하는 방식에 비해 안정성 및 정밀성이 향상되며 낙상, 감전사고 등의 인명사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검용 로봇 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검용 로봇 시스템의 세부적인 구성을 도시한 도면이다
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검 로봇이 철탑을 점검하는 과정을 순서대로 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검 로봇이 장애물을 넘어가는 과정을 순서대로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 철탑 점검 방법의 절차를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "기기"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검용 로봇 시스템(1)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 및 3은 철탑 점검용 로봇 시스템(1)의 세부적인 구성을 도시한 도면으로서, 이를 참조하여 설명한다.
철탑 점검용 로봇 시스템(1)은 철탑(9)을 오르내리면서 철탑(9)의 상태를 점검하는 철탑 점검 로봇(10)과 사용자 단말(500)과 배터리(600)를 포함할 수 있다. 철탑 점검 로봇(10)은 영상자료 케이블(501) 또는 무선 통신을 통해 사용자 단말(500)에 점검 결과를 제공한다. 철탑 점검 로봇(10)은 배터리를 내장할 수도 있지만 이 경우 무거워지는 문제가 있어 전원 케이블(601)을 통해 외부 배터리(600)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
철탑 점검 로봇(10)은 로봇 몸체부(100)와 로봇 이동부(200)와 로봇 아암(robot arm)(300)을 구비한다. 로봇 몸체부(100)는 제어기(110)와 모터(120)를 구비한다. 로봇 이동부(200)는 로봇 몸체부(100)에 결합되어 모터(120)로부터 동력을 전달받으며 영전자석을 구비하는 3개 이상의 바퀴 모듈을 구비한다. 로봇 아암부(300)는 로봇 몸체부(100)에 대해 상하 또는 좌우 운동이 가능하도록 로봇 몸체부(100)에 일단이 결합된다. 로봇 센서부(400)는 로봇 아암부(300)의 타단에 장착되며 철탑(9)의 상태를 감지한다. 철탑(9)이라 명명하였으나 이는 하나의 실시예일뿐 실제 송전철탑, 송전선로 및 송변전시설물 등에 도 적용할 수 있다. 제어기(110)는 로봇 센서부(400)가 철탑(9)에서 장애물을 감지한 경우 감지된 장애물로 접근하는 로봇 바퀴 모듈의 영전자석에 전류를 공급하여 자력을 끊은 후에 해당 바퀴 모듈을 철탑(9)으로부터 들어 올린다.
로봇 몸체부(100)는 철탑 점검 로봇(10)의 운동을 제어하는 제어기(110)와 철탑 점검 로봇(10)에 동력을 제공하는 모터(120)를 내부 또는 외부에 구비할 수 있고, 장애물 또는 점검대상 등을 감지하는 초음파 거리 센서 모듈(130)을 내측 또는 외측에 구비할 수 있다.
제어기(110)는 철탑 점검 로봇(10) 전체의 운동을 제어하며, 로봇 몸체부(100)를 이동시키도록 이동부(200)에 명령신호를 내리거나 로봇 아암부(300)를 이용하여 상기 장애물 또는 점검대상 등을 점검하도록 지시할 수 있으며, 중앙 처리 장치(central processing unit : CPU) 또는 관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit : IMU) 등의 모듈을 내장할 수 있다.
모터(120)는 철탑 점검 로봇(10)에 동력을 제공하는 동력원으로 초음파 모터, 전기 모터 등으로 구현될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 배터리(600)로부터 유선 또는 무선으로 전력을 공급받아 제어기(110)의 제어에 따라 동력을 제공할 수 있고, 자체적으로 교체형 배터리(도시하지 않음)를 내장할 수도 있다.
초음파 거리 센서 모듈(130)은 철탑 점검 로봇(10)이 철탑 등을 오르거나 철탑 내에서 이동할 때 전후거리 등을 센싱하여 장애물 또는 점검대상 등을 감지할 수 있다. 로봇 몸체부(100)의 일측에 단수 또는 복수개 구비될 수 있으며, 이를 통해 철탑 점검 로봇(10)이 장애물 또는 점검대상 등을 감지하면 로봇 아암부(300)를 이용하여 검사가 가능하므로 안전하게 철탑 등의 점검 수행이 가능하다.
이동부(200)는 로봇 몸체부(100)에 결합하여 철탑 점검 로봇(10)을 이동시키며, 앞바퀴 모듈(210)과 중간바퀴 모듈(220)과 뒷바퀴 모듈(230)을 구비한다. 앞바퀴 모듈(210)은 제1 바퀴(211)와, 제1 바퀴(211)와 로봇 몸체부(100)를 연결하는 제1 바퀴 아암(212), 제2 바퀴(213)와, 제2 바퀴(213)와 로봇 몸체부(100)를 연결하는 제2 바퀴 아암(214)을 구비한다. 중간바퀴 모듈(220)은 제3 바퀴(221)와, 제3 바퀴(221)와 로봇 몸체부(100)를 연결하는 제3 바퀴 아암(222), 제4 바퀴(223)와, 제4 바퀴(223)와 로봇 몸체부(100)를 연결하는 제4 바퀴 아암(224)을 구비한다. 뒷바퀴 모듈(230)은 제5 바퀴(231)와, 제5 바퀴(231)와 로봇 몸체부(100)를 연결하는 제5 바퀴 아암(232), 제6 바퀴(233)와, 제6 바퀴(233)와 로봇 몸체부(100)를 연결하는 제6 바퀴 아암(234)을 구비한다.
제1 바퀴(211), 제2 바퀴(213), 제3 바퀴(221), 제4 바퀴(223), 제5 바퀴 (231) 및 제6 바퀴(233)는 독립적으로 회전, 운동 및 작동 등이 가능하여 철탑 점검 로봇(10)이 철탑 내에서의 기동성이 증가될 수 있으며, 영전자석(永電磁石)으로 이루어질 수 있다. 철탑 등은 일반적으로 철탑 구조물이 대부분이므로 영전자석으로 제1 바퀴(211) 내지 제6 바퀴(233)를 구현함으로써 철탑 점검 로봇(10)에 전력이 차단되는 경우에도 철탑 점검 로봇(10)이 철탑 내에서 낙하하지 않도록 할 수 있고, 이를 통해 더욱더 정밀하고 안전한 점검을 수행할 수 있다. 도 3에 제시된 것과 같이 제1 바퀴(211) 내지 제6 바퀴(233)는 각각 제1 바퀴 아암(212) 내지 제6 바퀴 아암(234)에 의해 로봇 몸체부(100) 외측에 구비될 수 있다. 제1 , 제6 등의 번호는 순서를 구속하는 것이 아니며, 도 2에는 모두 도시하였으나 도 3에는 제1 바퀴(211)와 제1 바퀴 아암(212)만을 대표적으로 도시하였다.
로봇 아암부(300)는 도 3에서는 로봇 몸체부(100)의 상면에 결합되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 로봇 몸체부(100)의 타측에 회전 가능하게 결합되어 장애물 또는 점검대상 등을 검사하며, 장애물 또는 점검대상 등을 촬영하기 위한 CCD 카메라 모듈(310) 및 장애물 또는 점검대상의 크기나 모양, 수치 등을 측정하기 위한 레이저 거리 센서 모듈(320)을 구비할 수 있다.
CCD 카메라 모듈(310)은 로봇 아암부(300)의 끝단 등의 일단에 위치할 수 있고, 일반적인 CCD 카메라를 구비하여 장애물 또는 점검대상 등을 촬영하여 장애물 또는 점검대상 등의 영상정보를 생성할 수 있고, 촬영 영상을 전기 신호로 변환함으로써 디지털 데이터화하여 통신모듈(300)로 전송할 수 있다.
레이저 거리 센서 모듈(320)은 로봇 아암부(300)의 끝단 등의 일단에 위치할 수 있고, 장애물 또는 점검대상 등의 크기나 높이, 모양 등을 측정하여 장애물 또는 점검대상 등의 크기정보를 생성할 수 있다. 장애물 또는 점검대상 등의 크기나 높이, 모양 등의 측정 방법은 아래에서 설명하도록 한다. 로봇 아암부(300)는 관절 구조를 구비하여 자유자재로 구부렸다 피는 동작이나 회전운동 및 선회운동 등이 가능하도록 구현될 수 있다.
통신모듈(도시되지 않음)은 철탑 점검 로봇(10)의 일측에 부착되나 바람직하게 로봇 몸체부(100) 또는 로봇 아암부(300)에 부착될 수 있으며, 로봇 아암부(300)가 검사한 장애물 또는 점검대상 등에 대한 영상정보 및 크기정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한 검사결과정보를 사용자 단말(500)로 유선 또는 무선 통신 기술을 이용하여 전송할 수 있다. 이 때 무선 통신 기술은 Wifi, Bluetooth, Beacon 등의 기술을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 검사결과정보는 장애물 또는 점검대상의 길이, 높이 등을 말한다.
사용자 단말(500)은 통신모듈(도시되지 않음)로부터 상기 검사결과정보를 전송받아 나타낼 수 있도록 하는 출력장치로서 디스플레이모듈(도시하지 않음) 등을 구비할 수 있고, 제어기(110)와 연결되어 로봇 몸체부(100), 이동부(200) 및 로봇 아암부(300)의 운동을 제어할 수 있도록 하는 입력장치로서 조작 버튼(도시하지 않음) 등을 구비할 수 있다. 예로써 사용자 단말(500)은 마우스를 포함한 노트북, 터치패드를 구비한 스마트 기기 등의 형태로 구현될 수 있고, 마우스, 터치패드 등으로 로봇 몸체부(100). 이동부(200) 및 로봇 아암부(300)의 조작이 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.
배터리(600)는 전술하였듯이 무선 또는 유선으로 모터(120)에 전력을 제공하는 장치이다. 전력 충전 케이블(도시하지 않음)을 통하여 모터와 연결되어 유선으로 전력을 전달할 수 있고, 무선 충전 시스템의 형태로 구현될 수도 있다.
이동부(200)는 장애물 또는 점검대상 등을 넘어가는 경우, 제어기(100) 또는 사용자 단말(500)의 제어에 따라 차례대로 앞바퀴 모듈(210), 중간바퀴 모듈(220) 및 뒷바퀴 모듈(230)을 들어 올렸다 내리는 기 설정된 이동방식으로 장애물 또는 점검대상 등을 넘어갈 수 있다. 상기 기 설정된 이동방식은 아래에서 자세히 설명하도록 한다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검 로봇(10)이 철탑을 점검하는 과정을 순서대로 도시한 도면으로서, 이를 참조하여 설명한다.
철탑 점검 로봇(10)은 로봇 아암부(300)의 CCD 카메라 모듈(310)과 로봇 몸체부(100)가 구비한 초음파 거리 센서 모듈(130)을 통해 전방 상황을 주시하고(s401, s402) 장애물 등을 감지하면서 이동부(200)를 이용하여 움직일 수 있고(s403), 나사 등에 해당하는 점검대상(99)을 감지할 수 있다.
도 4b에 나타나 있듯이 철탑 점검 로봇(10)이 점검대상(99)을 점검하는 경우, CCD 카메라 모듈(310)로 점검대상(99)을 촬영하고(s1), 레이저 거리 센서 모듈(32)로 점검대상(99)의 길이, 높이 등을 측정할 수 있다(s2).
도 4c에서 점검대상(99)의 길이, 높이 등을 측정하는 법을 자세히 도시하고 있듯이, 사용자는 사용자 단말(500) 등을 이용하여 CCD 카메라 모듈(310)이 촬영한 점검대상(99)의 영상 등이 포함된 점검대상(99) 검사결과정보를 전송받아 사용자 단말(500)이 포함하는 마우스(도시하지 않음), 터치패드(도시하지 않음) 등을 이용하여 점검대상(99)에서 측정하고 싶은 길이 등을 설정하면 로봇 아암부(300)에서 자동으로 치수 생성 등의 검사결과정보 생성을 수행할 수 있으며 이는 통신모듈(도시되지 않음)을 통해 사용자 단말(500)로 전송될 수 있다(s407). 이를 통해 사용자는 철탑에서 떨어져 있다 하더라도 안전하게 철탑 점검이 가능하도록 할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검 로봇(10)이 장애물 또는 점검대상을 넘어가는 과정을 순서대로 도시한 도면으로서, 이를 참조하여 설명한다.
이동부(200)는 장애물 또는 점검대상 등을 넘어가는 경우, 제어기(100) 또는 사용자 단말(500)의 제어에 따라 차례대로 앞바퀴 모듈(210), 중간바퀴 모듈(220) 및 뒷바퀴 모듈(230)을 들어 올렸다 내리는 기 설정된 이동방식으로 장애물 또는 점검대상 등을 넘어갈 수 있다.
먼저 도 5a에 나타나 있듯이, 나사 또는 나사 고정 부재 등의 장애물(999)을 넘어가는 경우 앞바퀴 모듈(210)을 들어 올리면서(s501) 이동한다(s502). 다음에는 도 5b에 도시된 바와 같이, 앞바퀴 모듈(210)을 내리고(s503) 중간바퀴 모듈(220)을 들어 올리면서(s504) 다시 이동한다(s505). 다음에는 도 5c에 도시된 바와 같이, 중간바퀴 모듈(220)을 내리고(s506), 뒷바퀴 모듈(230)을 올리면서(s507) 재차 이동한다(s508). 마지막으로 도 5d에 도시된 바와 같이, 뒷바퀴 모듈(230)을 내리면서(s509) 계속하여 이동한다(s510).
이를 통해 철탑 점검 로봇(10)은 장애물(999) 등을 손쉽게 넘거나 피해갈 수 있다. 전술한 s501 내지 s510의 과정들은 순차적으로 또는 거의 동시에 수행될 수 있으며, 반대로 수행될 수도 있다. 상기 기 설정된 이동방식에서 반드시 앞바퀴 모듈(210), 중간바퀴 모듈(220), 뒷바퀴 모듈(230)이 동시에 들어 올려졌다 내려지는 것은 아니며 각 모듈이 포함한 바퀴가 독립적으로도 운동될 수 있다. 전술한 s501 내지 s510의 과정들은 제어기(110) 또는 사용자 단말(500)의 제어에 따라 동작될 수 있다. 또한 상기 기 설정된 이동방식은 제1 바퀴(211) 내지 제6 바퀴(233)와, 제1 바퀴 아암(212) 내지 제6 바퀴 아암(234)의 크기, 길이, 소재 등을 다양하게 변형하여 실시됨으로써 철탑 내에 설치된 장애물 또는 점검대상에 행동제약을 받지 않도록 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 철탑 점검 방법(2)의 절차를 도시한 도면으로서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 점검용 로봇 시스템(1)의 설명을 참조하여 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 철탑 점검 방법(2)에서 로봇은 전술한 철탑 점검 로봇(10)을 의미한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 철탑 점검 방법(2)은 감지 단계(s100), 검사 단계(s200), 전송 및 표시 단계(s300) 및 이동 단계(s400)를 포함할 수 있다.
감지 단계(s100)는 로봇 몸체부(100)가 모터(120)의 동력으로 로봇(10)이 철탑을 오르거나 철탑 내에서 이동할 때 전후거리 등을 센싱하여 장애물 또는 점검대상 등을 감지하는 초음파 거리 센서 모듈(130)을 외측에 부착하고 이를 이용하여 상기 철탑 내의 장애물 또는 점검대상을 감지하는 과정을 말한다.
검사 단계(s200)는 로봇 아암부(300)가 CCD 카메라 모듈(310)을 이용하여 감지된 상기 장애물 또는 점검대상의 영상을 촬영하고, 레이저 거리 센서 모듈(320)을 이용하여 감지된 상기 장애물 또는 점검대상의 크기를 측정하여 CCD 카메라 모듈(310)이 획득한 영상정보 및 레이저 거리 센서 모듈(320)이 획득한 크기정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 검사결과정보를 생성하여 통신모듈(도시되지 않음)로 전송하는 과정을 말한다.
전송 및 표시 단계(s300)는 통신모듈(도시되지 않음)이 상기 검사결과정보를 사용자 단말(500)로 전송하고, 사용자 단말(500)이 상기 검사결과정보를 표시하는 과정을 말한다.
이동 단계(s400)는 이동부(200)가 감지된 상기 장애물 또는 점검대상을 통과할 때, 독립적으로 운동 가능하고 영전자석으로 이루어진 제1 바퀴(211) 내지 제6 바퀴(233)와, 각각 제1 바퀴(211) 내지 제6 바퀴(233)와 로봇 몸체부(100)를 연결하고 지탱하는 제1 바퀴 아암(212) 내지 제6 바퀴 아암(234)을 이용하여 상기 장애물 또는 점검대상을 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한 기 설정된 이동방식 즉, 차례대로 앞바퀴 모듈(210), 중간바퀴 모듈(220) 및 뒷바퀴 모듈(230)을 들어 올렸다 내리는 기 설정된 이동방식으로 통과하는 과정을 말한다.
사용자 단말(500)로 전송된 상기 검사결과정보는 사용자 단말(500)이 구비한 디스플레이 모듈 등을 통해 표시될 수 있으며, 작업자는 사용자 단말(500)로 전송된 상기 검사결과정보를 이용하여 사용자 단말(500)이 구비할 수 있는 조작 버튼 등을 이용하여 안전하게 철탑을 점검할 수 있다.
전술한 s100, s200, s300 및 s400의 단계는 제어기(110) 또는 사용자 단말(500)의 제어에 따라 수행될 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
1 : 철탑 점검용 로봇 시스템
10 : 철탑 점검 로봇
100 : 로봇 몸체부
110 : 제어기 120 : 모터
130 : 초음파 거리 센서 모듈
200 : 이동부
210 : 앞바퀴 모듈
211 : 제1 바퀴 212 : 제1 바퀴 아암
213 : 제2 바퀴 214 : 제2 바퀴 아암
220 : 중간바퀴 모듈
221 : 제3 바퀴 222 : 제3 바퀴 아암
223 : 제4 바퀴 224 : 제4 바퀴 아암
230 : 뒷바퀴 모듈
231 : 제5 바퀴 232 : 제5 바퀴 아암
233 : 제6 바퀴 234 : 제6 바퀴 아암
300 : 로봇 아암부
310 : CCD 카메라 모듈 320 : 레이저 거리 센서 모듈
400 : 로봇 센서부
500 : 통신기기
600 : 배터리
9 : 철탑
99 : 점검대상
999 : 장애물
2 : 로봇을 이용한 철탑 점검 방법.
s100 : 감지 단계
s200 : 검사 단계
s300 : 전송 및 표시 단계
s400 : 이동 단계

Claims (9)

  1. 철탑을 점검하는 로봇 시스템에 있어서,
    모터와 제어기를 구비하는 로봇 몸체부와;
    상기 로봇 몸체부에 결합되어 상기 모터로부터 동력을 전달받으며, 진행 방향을 따라서 3열 이상의 바퀴 모듈을 구비하고 상기 바퀴 모듈 각각에 영전자석이 구비되는 로봇 이동부와;
    상기 로봇 몸체부에 대해 상하 또는 좌우 운동이 가능하도록 상기 로봇 몸체부에 일단이 결합되는 로봇 아암부과;
    상기 로봇 아암부의 타단에 장착되며 상기 철탑의 상태를 감지하는 로봇 센서부를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 로봇 센서부가 상기 철탑에서 장애물을 감지한 경우 전체 바퀴 모듈 열들 중에서 감지된 장애물로 접근하는 하나의 바퀴 모듈 열의 영전자석에만 전류를 공급하여 자력을 끊은 후에 해당 바퀴 모듈을 상기 철탑으로부터 이격되게 들어 올리고 나머지 바퀴 모듈 열의 영전자석에는 전류의 공급을 차단하여 자력에 의한 접지력을 갖는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 감지된 장애물을 통과한 바퀴 모듈 열의 영전자석에 전류의 공급을 중단하여 자력을 발생시킨 후에 해당 바퀴 모듈 열을 상기 철탑으로 내려서 바퀴 모듈 열과 철탑 사이에 자력에 의한 접지력이 발생되는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바퀴 모듈은
    일단이 상기 로봇 몸체부에 연결되어 상기 모터로부터 동력을 전달받는 바퀴 아암(wheel arm)과,
    상기 바퀴 아암의 타단에 연결되어 상기 모터의 동력을 전달받는 바퀴를
    구비하고,
    상기 바퀴 아암을 회전시켜 상기 바퀴를 올리거나 내리는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로봇 시스템의 진행 방향 기준으로 첫번째 바퀴 모듈 열은 상기 바퀴 아암을 전방으로 회전시키고, 세번째 바퀴 모듈 열은 상기 바퀴 아암을 후방으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    두번째 바퀴 모듈 열은 상기 바퀴 아암을 후방으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 몸체부에 장착되며 상기 장애물과의 거리를 감지하는 거리센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 시스템에 전력을 공급하는 이동식 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서부에서의 감지 결과를 사용자에게 전달하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철탑 점검용 로봇 시스템.
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