KR102041608B1 - 배관내부 주행로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

배관내부 주행로봇이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇은 구동롤러가 구비되어 배관 내부를 이동하는 캐리지; 외부전원으로부터 전력을 공급받아 상기 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터; 상기 캐리지와 함께 배관 내부를 이동하며, 스위치의 작동에 의해 상기 외부전원과 상기 구동모터 사이의 전류경로에 선택적으로 연결되는 내부전원; 및 상기 외부전원에 의해 상기 구동모터에 제공되는 전력과 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생된 경우, 상기 스위치를 작동시켜 상기 내부전원을 연결함으로써 상기 전력편차만큼 상기 구동모터에 제공되는 전력을 보상하는 제어부;를 포함한다.

Description

배관내부 주행로봇 및 그 제어방법{DRIVING ROBOT INSIDE PIPE AND CONTROLL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 주행로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관 내부를 주행하는 주행로봇에 관한 것이다.

산업용 설비의 배관 내부를 이동 하면서 배관 상태를 탐사하고 보수하기 위하여 배관 내부를 주행할 수 있는 로봇이 요구된다.

주행로봇은 구동롤러를 구동하기 위한 구동모터가 마련되고, 상기 구동모터에 전력을 제공하여 구동롤러를 구동시키면서 배관 내부를 주행한다.

배관의 크기는 다양할 수 있으나, 배관 외부를 주행하는 로봇과 비교하여 주행공간이 협소하다. 이에 따라, 배관 내부를 주행하는 주행로봇의 경우, 그 부피 및 하중을 감소시키는 것이 중요한 과제가 된다.

한편, 배관은 제작 오차로 인하여 완전한 원형이 아닌 타원의 형태로 제작될 수 있다. 또한, 배관은 90˚엘보, 45˚엘보, 티(Tee) 및 레듀서와 같은 다수의 부속품들이 연결되어 배관 시스템을 이루게 된다.

이러한 배관과 다수의 부속품들이 연결되어 하나의 배관 시스템을 이루고, 로봇은 배관 시스템의 복잡한 경로를 주행할 수 있도록 하는 것은 중요한 과제가 된다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명의 실시예들은 배관 내부를 주행하는 주행로봇에 제공되는 전력손실을 효과적으로 보상하여 안정적인 주행이 가능하도록 하고, 복잡하게 연결된 배관 내부를 이동할 수 있는 배관내부 주행로봇 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배관내부 주행로봇은 구동롤러가 구비되어 배관 내부를 이동하는 캐리지; 외부전원으로부터 전력을 공급받아 상기 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터; 상기 캐리지와 함께 배관 내부를 이동하며, 스위치의 작동에 의해 상기 외부전원과 상기 구동모터 사이의 전류경로에 선택적으로 연결되는 내부전원; 및 상기 외부전원에 의해 상기 구동모터에 제공되는 전력과 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생된 경우, 상기 스위치를 작동시켜 상기 내부전원을 연결함으로써 상기 전력편차만큼 상기 구동모터에 제공되는 전력을 보상하는 제어부;를 포함한다.

상기 외부전원은 상기 배관 외부의 일지점에 고정되고, 상기 구동모터는 전원케이블을 통해 상기 외부전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다.

상기 구동모터에 제공되는 전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전압측정부에서 측정된 전압과 상기 목표전력에 따른 목표전압간의 전압편차가 발생하는 경우, 상기 내부전원을 연결하여 상기 전압편차값을 보상할 수 있다.

상기 구동모터에 제공되는 전류를 측정하는 전류측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전류측정부에서 측정된 전류와 상기 목표전력과의 관계에서 상기 목표전압을 결정할 수 있다.

상기 제어부는 상기 전압편차가 기준전압값 이상인 경우 상기 내부전원을 연결하며, 상기 측정된 전류가 클수록 상기 기준전압값을 더 작은 값으로 결정할 수 있다.

상기 캐리지는 전방캐리지 및 후방캐리지를 포함하고, 상기 전방캐리지 및 후방캐리지의 사이에서 상기 전방캐리지 및 후방캐리지를 연결하며 유연성이 가변하는 홀더가 마련되고, 상기 제어부는 상기 홀더의 유연성을 조절할 수 있다.

상기 홀더는 기체의 주입 또는 배출에 의해 내부압력이 변화하는 에어셀을 포함하고, 상기 에어셀의 내부압력에 따라 유연성이 조절될 수 있다.

상기 에어셀은 상기 홀더에서 상기 전방캐리지를 바라보는 전단부에 마련된 제1에어셀 및 상기 홀더에서 상기 후방캐리지를 바라보는 후단부에 마련된 제2에어셀을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 배관내부 주행로봇 제어방법은 외부전원으로부터 전력을 공급받는 구동모터를 구동시켜 배관 내부의 캐리지를 이동시키는 구동단계; 상기 구동모터에 제공되는 전력과 상기 구동모터에 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생하는지 판단하는 전력판단단계; 및 상기 전력판단단계에서 상기 전력편차가 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 외부전원과 상기 구동모터 사이의 전류경로상에 내부전원을 연결하여 상기 구동모터에 상기 전력편차만큼 전력을 보상하는 전력보상단계;를 포함한다.

상기 전력판단단계에서 상기 구동모터에 제공되는 전류 및 전압을 측정하고, 상기 측정된 전류 및 목표전력과의 관계에서 상기 구동모터의 상기 목표전압을 결정하며, 상기 측정된 전압과 상기 목표전압과의 전압편차가 기준전압값 이상인지 판단하고, 상기 전력보상단계에서 상기 전압편차가 기준전압값 이상이면 상기 내부전원을 연결할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들은 주행로봇의 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터에 제공되는 전력에 손실이 발생하더라도 효과적이고 안정적으로 손실된 전력을 보상하여 주행할 수 있다.

또한, 배관의 다양한 형상 및 크기에도 불구하고 복잡하게 연결된 배관 내부를 용이하게 주행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇이 배관 내부에 위치한 모습을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇에서 내부전원이 마련된 전력회로도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇에서 홀더를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇에서 캐리지를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇이 굴곡진 배관 경로를 주행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇이 하부가 개방된 배관 경로를 주행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇 제어방법을 나타낸 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)이 배관(200) 내부를 주행하는 모습을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 구동롤러(14a)가 구비되어 배관(200) 내부를 이동하는 캐리지(10); 외부전원(250)으로부터 전력을 공급받아 상기 구동롤러(14a)에 구동력을 제공하는 구동모터(15); 상기 캐리지(10)와 함께 배관(200) 내부를 이동하며, 스위치(75)의 작동에 의해 상기 외부전원(250)과 상기 구동모터(15) 사이의 전류경로에 선택적으로 연결되는 내부전원(70); 및 상기 외부전원(250)에 의해 상기 구동모터(15)에 제공되는 전력과 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생된 경우, 상기 스위치(75)를 작동시켜 상기 내부전원(70)을 연결함으로써 상기 전력편차만큼 상기 구동모터(15)에 제공되는 전력을 보상하는 제어부(90);를 포함한다.

캐리지(10)에는 구동롤러(14a)가 구비된다. 상기 구동롤러(14a)의 구동에 의해 캐리지(10)는 배관(200) 내부를 주행하고, 구동모터(15)는 외부전원(250)으로부터 전력을 공급받아 상기 구동롤러(14a)에 구동력을 제공한다.

캐리지(10)에는 복수의 구동롤러(14a)가 마련될 수 있으며, 구동모터(15)는 하나로 구비되어 복수의 구동롤러(14a)에 구동력을 제공하는 구조를 가지거나, 복수개로 마련되어 각각의 구동롤러(14a)에 별개로 구동력을 제공할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예로서 캐리지(10)에 복수의 구동롤러(14a)가 마련되고, 상기 구동롤러(14a)마다 각각 구동모터(15)가 마련되어 구동력을 제공하는 구조가 도시되어 있다.

또한, 배관(200) 내부를 주행하기 위해 주행로봇(100)은 그 부피나 하중을 감소시키는 것이 중요한데, 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 배관(200) 외부에 위치하는 외부전원(250)을 마련하고, 상기 외부전원(250)으로부터 구동모터(15)에 동력을 전달한다.

한편, 캐리지(10)에는 상기 외부전원(250)과 별도로 내부전원(70)이 마련될 수 있다. 내부전원(70)은 상기 캐리지(10)와 함께 배관(200) 내부를 이동하며, 스위치(75)의 작동에 의해 상기 외부전원(250)과 상기 구동모터(15) 사이의 전류경로에 선택적으로 연결된다.

내부전원(70)은 캐리지(10) 또는 기타 부품에 장착된 상태로 마련될 수 있는데, 도 1에는 본 발명의 일 실시예로서 캐리지(10)에 장착된 내부전원(70)의 모습이 도시되어 있으며, 도 2에는 스위치(75)에 의해 외부전원(250)과 구동모터(15) 사이의 전류경로상에 연결되는 회로가 개략적으로 도시되어 있다.

스위치(75)는 도 2에 도시된 것처럼 구동모터(15)의 전류경로상에 마련되어 상기 구동모터(15)로 전달되는 전류의 경로상에 내부전원(70)을 선택적으로 연결시키거나 단저시킨다.

스위치(75)의 작동은 제어부(90)에 의해 제어되고, 상기 제어부(90)는 사용자의 조작신호를 받아 상기 스위치(75)를 작동시키거나, 미리 설정된 조건에 따라 상기 스위치(75)를 작동시킬 수 있다.

내부전원(70)은 구동모터(15)로 전달되는 전류경로상에 항시 연결되는 주 전원이 아니므로 외부전원(250) 등에 비해 그 부피가 작고 경량화된 상태로 마련될 수 있는 바, 외부전원(250)을 별도로 구비함과 동시에 내부전원(70)을 주행로봇(100)상에 장착하여 주행에 유리하다.

한편, 제어부(90)는 상기 외부전원(250)에 의해 상기 구동모터(15)에 제공되는 전력과 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생된 경우, 상기 스위치(75)를 작동시켜 상기 내부전원(70)을 연결함으로써 상기 전력편차만큼 상기 구동모터(15)에 제공되는 전력을 보상한다.

제어부(90)는 주행로봇(100)에 마련되거나, 사용자의 조작장치에 마련될 수도 있는데, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어부(90)가 주행로봇(100)에 마련된 것을 기준으로 설명한다.

제어부(90)는 주행로봇(100)의 주행을 위한 현재의 목표전력을 결정하는데, 목표전력이란 주행로봇(100)의 주행을 위해 현재 구동모터(15)에서 요구되는 출력을 만족시키는 전력을 의미한다. 상기 목표전력은 구동모터(15)의 종류 또는 사용자에 의해 결정된 현재의 요구 가속도 등을 바탕으로 결정될 수 있다.

또한, 제어부(90)는 상기 구동모터(15)에 제공되는 전력과 목표전력간의 전력편차가 발생하는지 판단한다. 구동모터(15)에 제공되는 전력은 주행로봇(100)과 이격된 외부전원(250)으로부터 제공되는 것이며, 다양한 이유로 외부전원(250)에서 설정된 전력과 다른 전력이 제공될 수 있다.

예컨대, 전력의 전달경로가 되는 전원케이블(255) 등의 이상 또는 전력의 전달과정에서 발생되는 전압손실 등에 의해 구동모터(15)로 전달되는 전력에 손실이 있을 수 있다.

제어부(90)는 구동모터(15)로 전달된 전력에 손실이 발생하여 목표전력과의 관계에서 전력편차가 있는 것으로 판단되면, 상기 스위치(75)를 제어하여 내부전원(70)을 상기 구동모터(15)로의 전류경로상에 연결한다.

즉, 상기 외부전원(250)에 의한 전력과 내부전원(70)에 의한 전력이 함께 구동모터(15)로 전달되도록 하여 상기 전력편차를 내부전원(70)에 의한 전력으로 보상함으로써, 다양한 상황에서 발생될 수 있는 전력손실에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 외부전원(250)이 상기 배관(200) 외부의 일지점에 고정되고, 상기 구동모터(15)는 전원케이블(255)을 통해 상기 외부전원(250)으로부터 전력을 공급받을 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예서는 주행로봇(100)의 부피 및 하중 감소를 위해 주 전원을 배관(200) 외부의 외부전원(250)으로 마련한다. 상기 외부전원(250)으로부터 구동모터(15)로 전력을 공급하기 위한 수단이 필요할 것인데, 본 발명의 일 실시예에서는 전원케이블(255)을 이용한다.

도 2에는 외부전원(250)으로부터 전원케이블(255)을 통해 구동모터(15)로 전력이 공급되는 회로가 도시되어 있다. 한편, 전원케이블(255)을 이용하는 경우, 전원케이블(255) 자체에서 발생하는 선로저항(257)이 존재할 수 있고, 상기 선로저항(257)에 의해 전력의 손실이 발생될 수 있다.

도 2에는 전원케이블(255) 자체에 의한 선로저항(257)이 표시되어 있다. 한편, 전원케이블(255)에 존재하는 선로저항(257)은 상기 전원케이블(255)의 길이가 길수록 증가하게 된다. 선로저항(257)이 증가하면 특히 외부전원(250)으로부터 구동모터(15)로 전달되는 전압이 손실되며, 이에 따라 전력손실이 발생한다.

도 1에 도시된 것과 같이 배관(200) 외부의 일지점에 고정된 외부전원(250)으로부터 전원케이블(255)을 통해 전력을 공급받는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇(100)은 주행거리가 증가할수록 더 증가된 길이의 전원케이블(255)이 필요하고, 상기 전원케이블(255)에 존재하는 선로저항(257)에 의한 전력손실을 보상할 필요가 있는 것이다.

한편, 경사로 또는 수직로의 주행이나 높은 가속도가 요구되는 경우, 구동모터(15)는 고토크를 출력하기 위해 소모전류량을 증가시키는데, 전류량의 증가로 전원케이블(255)의 선로저항(257)에서 발생되는 전압강하가 함께 증가하게 되고, 외부전원(250)으로부터 전달되는 전력의 손실량도 증가하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예는 주행로봇(100)의 부피 및 하중을 감소시키기 위해 외부전원(250)을 이용하여 구동함과 동시에, 내부전원(70)을 구비하고 주행 시 발생할 수 있는 전력손실을 보상하는 것이다.

결국, 본 발명의 일 실시예는 배관(200) 외부의 일지점에 고정된 외부전원(250)을 마련하고, 상기 외부전원(250)으로부터 전원케이블(255)을 통해 구동모터(15)로 전력을 제공하더라도, 주행거리의 증가 또는 구동모터(15)의 소모전력 증가에도 불구하고 내부전원(70)을 통해 전력편차를 보상하여 안정적으로 구동모터(15)에 요구되는 현재 목표전력을 만족시킬 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 구동모터(15)에 제공되는 전압을 측정하는 전압측정부(65)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부(90)는 상기 전압측정부(65)에서 측정된 전압과 상기 목표전력에 따른 목표전압간의 전압편차가 발생하는 경우, 상기 내부전원(70)을 연결하여 상기 전압편차값을 보상할 수 있다.

본 발명에서 제어부(90)는 다양한 방식을 통해 구동모터(15)에 실제 제공되는 전력을 파악할 수 있지만, 본 발명의 일 실시예는 제어부(90)가 상기 전압측정부(65)를 통해 구동모터(15)에 제공되는 전압을 측정하여 구동모터(15)에 제공되는 전력을 파악한다.

구체적으로, 제어부(90)는 사용자에 의해 현재 구동모터(15)에 요구되는 출력을 파악하고, 상기 출력을 위한 목표전력을 결정한다. 또한, 상기 목표전력을 구현하기 위해 외부전원(250)으로부터 제공되는 전류량을 조절한다.

상기 조절된 전류량에 대해 예상된 전압이 구동모터(15)로 제공되는 경우 목표전력이 정상적으로 만족될 것이나, 구동모터(15)에 실제 제공된 전압이 상기 목표전력에 대해 전압편차를 가지는 경우 전력편차가 발생한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는 제어부(90)가 전압측정부(65)를 통해 구동모터(15)에 실제 전달되는 전압을 파악하고, 상기 목표전력에 의해 결정되는 목표전압과 측정된 전압간에 전압편차가 있는지 판단하는 것이다.

상기 전압편차가 있는 경우, 제어부(90)는 도 2에 도시된 스위치(75)를 내부전원(70)측으로 작동시킴으로써 상기 내부전원(70)에 의한 전압이 외부전원(250)에 의해 전달된 전압을 보상할 수 있다. 구동모터(15)에 전달되는 전압의 보상이 이루어짐으로써, 구동모터(15)에 제공되는 전력의 손실이 보상된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 구동모터(15)에 제공되는 전류를 측정하는 전류측정부(63)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부(90)는 상기 전류측정부(63)에서 측정된 전류와 상기 목표전력과의 관계에서 상기 목표전압을 결정할 수 있다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따라 구동모터(15)로 제공되는 전류경로상에 전류측정부(63)가 마련된 모습이 도시되어 있다. 제어부(90)는 목표전력에 따라 구동모터(15)에 전달되는 전류값을 제어한다.

즉, 외부전원(250)에 의해 제공되는 이론적 전압에 대해 목표전력 달성을 위한 전류값이 구동모터(15)에 제공되도록 제어한다. 그러나, 제어부(90)에 의해 설정된 전류값과 실제 구동모터(15)에 제공되는 전류값은 제어적 원인이나 물리적 원인 등 다양한 이유로 편차를 가질 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는 상기 구동모터(15)에 제공되는 실제 전류값을 전류측정부(63)를 통해 측정하고, 현재 목표전력에 대해 상기 측정된 전류값을 고려하여 현재 요구되는 목표전압을 산출한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는 전력편차를 파악함에 있어 구동모터(15)에 제공되는 전압은 물론, 전류값이 나타내는 전류편차까지 고려함으로써 다양한 원인에 의해 발생될 수 있는 전력편차를 정확하고 효과적으로 파악할 수 있고, 나아가 주행로봇(100)의 주행을 위한 목표전력을 신뢰도높게 달성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 제어부(90)가 상기 전압편차가 기준전압값 이상인 경우 상기 내부전원(70)을 연결할 수 있고, 상기 측정된 전류가 클수록 상기 기준전압값을 더 작은 값으로 결정할 수 있다.

상기 전압측정부(65)에 의해 측정된 전압과 목표전압간의 전압편차는 외부전원(250)의 불안정이나 전원케이블(255)의 물리적 불량 또는 주행상태의 급격한 변화 등에 의해 발생할 수 있다.

또한, 주행로봇(100)의 주행변화(가속도 변화)등이 급격하게 이루어지는 경우 발생되는 전압편차는 일시적으로 발생되는 자연스러운 결과일 수 있으며, 주행로봇(100)의 주행에 미치는 영향이 미약할 수 있다.

나아가, 기준전압값 미만의 전압편차는 구동모터(15)에 현재 요구되는 출력을 구현하는 데에는 영향을 미치지 않을 정도로 작은 경우가 존재하므로, 본 발명의 일 실시에는 내부전원(70)을 통해 전력을 보상하기 위한 기준으로 기준전압값을 설정한다.

기준전압값은 다양한 방식을 통해 다양한 값으로 결정될 수 있다. 예컨대, 복수의 실험을 통해 전력부족에 의한 구동모터(15)의 불안정한 구동이 수반되는 전압편차를 파악하여 통계적으로 상기 기준전압값을 결정할 수 있다.

나아가, 상기 통계적인 결과에 기초하여 제어전략적인 측면을 고려하여 기준전압값을 변화시킬 수 있다. 예컨대, 안정성을 강조한다면 기준전압값을 더 크게 설정할 수 있고, 실효성을 강조한다면 더 낮게 설정할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예는 제어부(90)는 구동모터(15)에 제공되는 전류가 클수록 상기 기준전압값을 더 작게 결정한다. 측정된 전류가 크다는 것은 구동모터(15)에 요구되는 목표전력이 큰 것을 의미한다.

목표전력이 큰 상황은 주행로봇(100)에 큰 부하가 발생하는 상황이나 급가속상황 등에 해당한다. 위와 같은 상황에서 전력손실에 의해 구동모터(15)가 불안정하게 구동되는 것은 주행로봇(100)의 안전에 영향을 미친다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시에는 주행로봇(100) 제어의 안정성과 실효성을 위해 상기 기준전압값을 설정하되, 구동모터(15)에 제공되는 전류가 고전류에 해당할수록 기준전압값을 더 낮게 결정함으로써, 주행의 안정성을 향상시킨다.

한편, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따라 캐리지(10)와 홀더(20)가 구비된 주행로봇(100)이 도시되어 있다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 캐리지(10)는 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)를 포함하고, 상기 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)의 사이에서 상기 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)를 연결하며 유연성이 가변하는 홀더(20)가 마련되고, 상기 제어부(90)는 상기 홀더(20)의 유연성을 조절하여 상기 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)간의 상대위치 구속여부를 결정한다.

도 3에는 홀더(20)가 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b) 사이에 위치하고, 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)를 서로 연결한 모습이 도시되어 있다. 한편, 홀더(20)는 유연성이 가변하도록 마련된다. 즉, 홀더(20)는 유연성이 증가하여 그 길이가 가변하거나 휘어짐이 발생할 수 있도록 유연해질 수 있고, 유연성이 감소되어 길이 및 외형이 변형되지 않도록 고정될 수도 있다.

홀더(20)는 유연성이 변화하기 위해 다양한 방식으로 마련될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 공기의 주입에 의해 길이 및 내부 압력이 변화될 수 있도록 마련될 수 있다.

즉, 배관(200)의 상태에 따라, 제어부(90)는 홀더(20)에 공기를 주입 또는 배출시켜 홀더(20)를 유연하게 할 수도 있고, 홀더(20)를 단단하게 할 수도 있다. 공기가 배출되어 유연해진 홀더(20)는 휘어짐 등의 변형이 발생할 수 있고, 이에 따라 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)간에 회동과 같은 상대위치 변화를 허용할 수 있다.

또한, 공기가 주입되어 강건해진 홀더(20)는 외형이 변형되는 것이 제한되고, 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)간의 상대위치가 구속된다. 특히, 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)의 길이방향 중심축이 동일해지도록 구속될 수 있다.

나아가, 홀더(20)의 유연성 변화에 따라 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)는 상호간의 이격거리가 가변할 수 있다. 예컨대, 공기가 주입된 홀더(20)는 길이가 증가하여 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b) 상호간의 이격거리를 증가시킬 수 있고, 공기가 배출된 홀더(20)는 길이가 감소하여 상기 이격거리가 감소될 수도 있다.

한편, 도 3 내지 4와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 홀더(20)가 기체의 주입 또는 배출에 의해 내부압력이 변화하는 에어셀(22)을 포함하고, 상기 에어셀(22)의 내부압력에 따라 유연성이 조절될 수 있다.

도 4에는 도 3에 도시된 주행로봇(100)의 홀더(20)가 도시되어 있다. 도 3 내지 4를 참고하면, 홀더(20)는 공기의 주입 또는 배출에 의해 유연성 또는 변형성이 가변하는 에어셀(22)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 홀더(20)는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b) 사이를 유연하게 또는 단단하게 연결할 수 있다. 나아가, 상기 에어셀(22)은 그 길이가 가변하여 상기 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)의 길이방향 거리 또한 조절할 수 있다.

예를 들면, 홀더(20)가 에어셀(22)에 공기를 주입시켜 내부압력을 높일 경우, 홀더(20)는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b)가 서로 지지되어 고정될 수 있도록 한다. 다른 예로, 홀더(20)가 에어셀(22)의 공기를 배출하여 내부압력을 감소시키는 경우, 휘어짐 등에 대한 유연성이 증가하여 주행로봇(100)의 주행할 수 있는 배관(200) 형상이 다양해진다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 에어셀(22)이 상기 홀더(20)에서 상기 전방캐리지(10a)를 바라보는 전단부에 마련된 제1에어셀(22a) 및 상기 홀더(20)에서 상기 후방캐리지(10b)를 바라보는 후단부에 마련된 제2에어셀(22b)을 포함할 수 있다.

제어부(90)는 상기 전방캐리지(10a)가 상기 배관(200)의 굴곡지점을 경유하는 경우 상기 제1에어셀(22a)의 내부압력을 감소시키고, 상기 후방캐리지(10b)가 상기 굴곡지점을 경유하는 경우 상기 제2에어셀(22b)의 내부압력을 감소시킬 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더(20)는 전방캐리지(10a)에 인접하여 설치되는 제1에어셀(22a)과, 후방캐리지(10b)에 인접하여 설치되는 제2에어셀(22b)을 포함할 수 있으며, 제1에어셀(22a)과 제2에어셀(22b)은 서로 이격되도록 마련될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 것처럼 제1에어셀(22a)과 제2에어셀(22b) 사이에는 지지롤러(23)가 마련될 수 있다. 지지롤러(23)는 홀더(20)에서 배관(200) 내부를 바라보는 측면상에 마련될 수 있고, 원주방향으로 서로 이격된 복수개로 마련될 수 있다.

지지롤러(23)는 제1에어셀(22a)과 제2에어셀(22b)에 공기의 주입 또는 배출로 인하여 홀더(20)가 유연한 상태로 변화될 때, 홀더(20)를 배관(200)으로부터 보다 용이하게 이동될 수 있도록 보조할 수 있다.

제어부(90)는 상기 제1에어셀(22a) 및 제2에어셀(22b) 중 어느 하나의 에어셀(22)에 공기의 주입 또는 배출을 하여 주행로봇(100) 또는 홀더(20)의 유연성을 단계적으로 조절할 수 있다. 이를 통해, 배관내부 주행로봇(100)의 곡선주행을 효과적으로 수행할 수 있다.

도 6에는 하부로 개방된 배관(200)을 주행하는 배관내부 주행로봇(100)이 도시되어 있다. 도 6을 참고하여 곡관을 주행하기 위한 제어부(90)의 제어상황을 살펴보면 다음과 같다.

(a)상태에서 주행로봇(100)은 직선주행 중 전방캐리지(10a)가 곡선주행을 위한 굴곡지점에 도달한다. (a)상태와 같이 전방캐리지(10a)가 곡관의 굴곡지점에 진입하게 될 때에는, 제어부(90)가 제1에어셀(22a)의 공기를 배출시켜 홀더(20)에 대한 제1에어셀(22a)의 상대위치 변화를 허용하여 길이가 휘어지도록 한다.

제1에어셀(22a)의 내부압력을 감소시켜 유연성을 증가시킨 모습이 (b)상태에 해당한다. 제어부(90)는 제1에어셀(22a)의 유연성을 증가시켜 (b)에서와 같이 목표 주행방향이 현재의 주행방향을 벗어나는 경우 전방캐리지(10a)가 목표 주행방향을 향할 수 있도록 휘어질 수 있게 홀더(20)의 유연성을 증가시킨다.

(b)의 경우, 곡관의 출구가 하부를 향하는 경우에 해당하는데, 이 경우는 직선방향의 출구가 있더라도 하부가 개방된 곡관에서 전방캐리지(10a)가 하중에 의해 개방된 하부 경로로 진입할 수 있다.

이후, 후방캐리지(10b)가 굴곡지점에 도달하게 되면 (c)에서와 같이 제어부(90)는 제2에어셀(22b)의 공기를 배출시켜 홀더(20) 후방측의 유연성을 증가시킨다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 곡선주행을 수행할 수 있다.

나아가, 전방캐리지(10a)가 굴곡지점을 완전히 벗어난 상황이라면 상기 제1에어셀(22a)의 내부압력을 높여 전방캐리지(10a)와 홀더(20)간의 상대위치를 고정시킴으로써, 상기 전방캐리지(10a)에 의한 후방캐리지(10b)의 견인력을 향상시킬 수도 있다.

한편, 도 5는 도 3에 도시된 캐리지(10)를 나타낸 도면이다. 도 3 및 5를 참고하면, 캐리지(10)는 에어실린더(12), 플레이트부(11) 및 링크부(13)를 포함할 수 있다. 캐리지(10)는 구동롤러(14a)가 배관(200) 내측벽에 지지되어 주행할 수 있으며, 제어상태에 따라서는 구동롤러(14a)가 배관(200) 내측벽으로부터 이격될 수 있다.

캐리지(10)는 에어실린더(12)를 포함한다. 에어실린더(12) 내부로 공기가 유입 또는 배출 될 수 있으며, 이에 따라 에어실린더(12)는 길이가 팽창 또는 수축될 수 있고, 제어부(90)에 의해 제어될 수 있다.

전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)의 에어실린더(12)는 각기 제어될 수 있다. 예를 들면, 전방캐리지(10a)의 에어실린더(12)에 공기가 유입되고, 후방캐리지(10b)의 에어실린더(12)에 공기가 배출될 수 있다.

이 경우는, 전방캐리지(10a)는 배관(200)의 내측벽에 지지되어 주행할 수 있는 상태이며 후방캐리지(10b)는 배관(200)의 내측벽으로부터 이격되어 직접 구동력을 통해 주행하지 못한다. 다만, 전방캐리지(10a)의 주행에 견인되어 후방캐리지(10b)는 배관(200) 내부를 이동할 수는 있다.

플레이트부(11)는 제1플레이트(11a) 및 제2플레이트(11b)를 포함한다. 제1플레이트(11a)는 주행방향을 기준으로 에어실린더(12)의 후단에 연결될 수 있다. 또한, 가이드포스트(16)는 캐리지(10)의 길이방향과 동일한 길이방향을 가지도록 연장된 빔의 형상으로 마련될 수 있다.

또한, 가이드포스트(16)는 상기 제1플레이트(11a)로부터 연장된 형상으로 마련될 수 있고, 제2플레이트(11b)는 가이드포스트(16)의 단부에 고정되어 제1플레이트(11a)와 가이드포스트(16)를 통해 연결될 수 있다.

에어실린더(12)의 팽창 또는 수축에 의해 제1플레이트(11a) 및 제2플레이트(11b)의 이격거리는 변화될 수 있다. 예컨대, 에어실린더(12)의 후단에 설치되는 제1플레이트(11a)는 가이드포스트(16)를 따라 에어실린더(12)의 팽창 및 수축에 의해 이동이 가능하다.

가이드포스트(16)의 단부에 설치된 제2플레이트(11b)는 고정되어 있다. 에어실린더(12)에 공기가 주입되어 에어실린더(12)가 팽창되면, 에어실린더(12)의 후단에 설치된 제1 플레이트(11)는 가이드포스트(16)를 따라 이동하게 된다.

한편, 제1플레이트(11a)와 제2플레이트(11b)의 서로 마주보는 면에 회동되도록 설치된 링크부(13)를 포함할 수 있다. 링크부(13)는 제1링크(13a)와 제2링크(13b)를 포함하며 상기 제1링크(13a) 및 제2링크(13b)는 각각 제1플레이트(11a) 및 제2플레이트(11b)에 설치된다.

제1링크(13a)와 제2링크(13b)는 X자로 연결될 수 있다. 이에 따라, 링크부(13)는 제1 플레이트(11)와 제2플레이트(11b)의 이격거리가 변화하면 캐리지(10)에서 수직한 방향으로의 길이가 변화될 수 있다.

예컨대, 배관(200)의 직경이 클 경우, 제어부(90)는 에어실린더(12)의 수축시켜서 제1플레이트(11a)와 제2플레이트(11b) 사이의 이격거리를 좁히고, 링크부(13)의 끝단이 배관(200) 내측벽에 닿도록 조절할 수 있다. 반대로, 배관(200)의 직경이 작을 경우에는, 제1 플레이트(11)와 제2 플레이트(11) 사이의 이격거리를 넓혀 링크부(13)를 배관(200) 내측벽에 닿도록 조절 할 수 있다.

X자로 연결된 제1링크(13a)와 제2링크(13b)를 포함하는 링크부(13)는 플레이트부(11)의 외주면을 따라 복수개가 설치될 수 있다. 예를 들면, 링크부(13)는 플레이트부(11) 외주면에 일정하게 이격되어 3개 이상 설치될 수 있다. 이를 통해, 캐리지(10)를 배관(200) 내측벽에 보다 안정적으로 지지하여 내부 중앙에 위치시킬 수 있다.

상기 제1,2플레이트(11)로부터 연장된 링크부(13)의 끝단에는 롤러부(14)가 마련될 수 있다. 롤러부(14)는 구동롤러(14a)를 포함하며, 배관(200) 내측벽에 접촉되어 캐리지(10)를 주행시킬 수 있다. 링크부(13)는 롤러부(14)가 배관(200)의 내측벽에 지지되도록 가압할 수 있다.

롤러부(14)는 구동롤러(14a)와 함께 보조롤러(14b)를 더 포함할 수 있다. 구동롤러(14a)에는 구동모터(15)가 연결될 수 있고, 제1링크(13a)의 끝단에 마련될 수 있다. 구동모터(15)는 구동롤러(14a)와 연결되도록 제1링크(13a)의 측면에 마련될 수 있다.

한편, 보조롤러(14b)는 제2링크(13b)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 구동롤러(14a)에 의해 캐리지(10)가 주행하게 될 때, 보조롤러(14b)는 캐리지(10)가 배관(200) 내측벽에 이탈되지 않고 안정적으로 주행할 수 있도록 가이드할 수 있다.

상기 구동롤러(14a) 및 보조롤러(14b)의 결합관계를 본 발명의 일 실시예에 대한 것이며, 구동롤러(14a)가 제2링크(13b)에 마련되고 보조롤러(14b)가 제1링크(13a)에 마련되거나, 구동롤러(14a) 및 보조롤러(14b)가 제1,2링크(13a, 13b)에 각각 마련되는 것도 무방할 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)은 상기 배관(200) 중 하부가 개방된 지점을 주행하는 경우, 상기 제어부(90)가 상기 에어셀(22)의 내부압력을 증가시켜 상기 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)간의 상대위치를 구속 및 고정시킨다.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)이 해부가 개방된 지점을 가지는 아래보기 T관(210)을 건너 직선으로 주행하는 상태가 도시되어 있다. 도 7을 참고하여 아래보기 T관(210)을 통과하여 직선주행을 하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

배관내부 주행로봇(100)은 (a)상태와 같이 배관(200)의 내측벽에 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)가 지지되어 구동롤러(14a)에 의해 주행한다. (b)상태와 같이 전방캐리지(10a)가 하부가 개방된 지점에 도달하면, 제어부(90)는 홀더(20)에 공기를 주입시켜 홀더(20)의 내부 압력을 증가시킴으로써 홀더(20)를 강건한 상태로 유지한다.

즉, 홀더(20)의 유연성을 제거하고 전방캐리지(10a)가 하부가 개방된 지점에 위치되더라도 그 상대위치가 홀더(20) 및 후방캐리지(10b)에 구속되어 직선경로상에서 전방캐리지(10a)가 벗어나지 않도록 하는 것이다.

나아가, 제어부(90)는 전방캐리지(10a)의 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로부터 이격시킬 수 있다. 예컨대, 전방캐리지(10a)의 에어실린더(12)에 공기를 배출시켜 제1플레이트(11a)와 제2플레이트(11b)를 서로 이격시킴으로써, 링크부(13)의 끝단을 배관(200) 내측벽으로 이격시킬 수 있다.

이 경우, 배관내부 주행로봇(100)은 후방캐리지(10b)에 의해 배관(200) 내측벽에 지지되고, 전방캐리지(10a)는 후방캐리지(10b)에 고정된 상태이며, 주행로봇(100)은 후방캐리지(10b)에 의해 주행방향으로 주행할 수 있다.

후방캐리지(10b)에 의해 지지된 전방캐리지(10a)는 도 7의 (b)에서와 같이 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 지나 직선으로 이동할 수 있다. 이후, 전방캐리지(10a)가 하부가 개방된 배관(200)을 지나 (c)상태가 되면 제어부(90)는 전방캐리지(10a)의 에어실린더(12)에 공기를 주입하여 링크부(13)를 배관(200) 내측벽을 향하여 이동시켜 롤러부(14)를 접촉시킬 수 있다. 전방캐리지(10a)는 배관(200) 내측벽에 지지되어 주행할 수 있다.

전방캐리지(10a)가 개방지점을 지나고 후방캐리지(10b)가 개방지점에 도달하는 (c) 및 (d)상태가 되면, 후방캐리지(10b)는 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로부터 이격시킨다. 예를 들면, 후방캐리지(10b)의 에어실린더(12)에 공기를 배출시켜 제1플레이트(11a)와 제2 플레이트(11)를 서로 이격시켜 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로터 이격시킬 수 있다.

이 경우, 후방캐리지(10b)는 전방캐리지(10a)에 의해 지지되어 (d)와 같이 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 지나쳐 (e)와 같이 주행할 수 있다.

제어부(90)는 배관내부 주행로봇(100)이 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 통과하게 될 때 홀더(20)의 에어셀(22)에 공기를 주입시켜 내부 압력을 크게 증가시켜 단단하게 유지한다. 이와 같이 홀더(20)의 성질을 단단하게 변화시키거나 유연하게 변화시켜 배관내부 주행로봇(100)은 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 통과하여 주행할 수 있고 곡관을 보다 원활하게 주행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)의 제어방법은 제어부(90)가 외부전원(250)으로부터 전력을 공급받는 구동모터(15)를 구동시켜 배관(200) 내부의 캐리지(10)를 이동시키는 구동단계(S100); 상기 제어부(90)가 상기 구동모터(15)에 제공되는 전력과 상기 구동모터(15)에 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생하는지 판단하는 전력판단단계(S200); 및 상기 전력판단단계(S200)에서 상기 전력편차가 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 제어부(90)는 상기 외부전원(250)과 상기 구동모터(15) 사이의 전류경로상에 내부전원(70)을 연결하여 상기 구동모터(15)에 상기 전력편차만큼 전력을 보상하는 전력보상단계(S300);를 포함한다.

앞서 설명한 배관내부 주행로봇(100)에서 이미 언급한 내용은 그 설명을 생략한다. 도 8에는 본 발명에 따른 배관내부 주행로봇(100)의 제어방법에 대한 순서도가 도시되어 있다. 도 1 및 8을 참고하면, 구동단계(S100)에서는 제어부(90)가 구동모터(15)를 구동시키고, 구동모터(15)는 외부전원(250)에 의해 전력을 공급받는다.

전력판단단계(S200)에서는 제어부(90)가 전력편차를 판단한다. 전력편차는 구동모터(15)에 현재 요구되는 목표토크와 상기 외부전원(250)에 의해 구동모터(15)에 공급되는 전력간의 편차를 의미한다.

전력보상단계(S300)에서는 전력판단단계(S200)에서 상기 전력편차가 발생된 상황으로 판단한 경우, 제어부(90)는 내부전원(70)을 상기 외부전원(250)과 구동모터(15)간의 전류경로상에 연결시킨다. 상기 내부전원(70)의 연결은 도 2에 도시된 것처럼 스위치(75)에 의해 구현될 수 있다.

내부전원(70)과 외부전원(250)이 함께 구동모터(15)의 전류경로상에 연결됨으로써, 내부전원(70)이 외부전원(250)에서 제공된 전력 중 손실된 전력을 보상함으로써, 상기 구동모터(15)에서 발생되는 전력편차를 해소하고 안정적인 주행로봇(100)의 주행을 가능하게 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇(100)의 제어방법은 상기 전력판단단계(S200)에서 상기 제어부(90)는 전류측정부(63) 및 전압측정부(65)를 통해 상기 구동모터(15)에 제공되는 전류 및 전압을 측정하고, 상기 측정된 전류 및 목표전력과의 관계에서 상기 구동모터(15)의 목표전압을 결정하며, 상기 측정된 전압과 상기 목표전압과의 전압편차가 기준전압값 이상인지 판단하고, 상기 전력보상단계(S300)에서 상기 제어부(90)는 상기 전압편차가 기준전압값 이상이면 상기 내부전원(70)을 연결하며, 상기 제어부(90)는 상기 측정된 전류가 클수록 상기 기준전압값을 더 작은 값으로 결정할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 캐리지 11 : 플레이트부
12 : 에어셀 13 : 링크부
14a : 구동롤러 15 : 구동모터
20 : 홀더 22 : 에어셀
63 : 전류측정부 65 : 전압측정부
70 : 내부전원 75 : 스위치
90 : 제어부 100 : 배관내부 주행로봇
200 : 배관 210 : 아래보기 T관
250 : 외부전원 255 : 전원케이블
257 : 선로저항 S100 : 구동단계
S200 : 전력판단단계 S300 : 전력보상단계

Claims (10)

1. 구동롤러가 구비되어 배관 내부를 이동하는 캐리지;
   주행 상황에서 외부전원으로부터 전력을 공급받아 상기 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터;
   상기 캐리지와 함께 배관 내부를 이동하며, 주행 상황에서 스위치의 작동에 의해 상기 외부전원과 상기 구동모터 사이의 전류경로에 선택적으로 연결되는 내부전원; 및
   주행 상황에서 상기 외부전원에 의해 상기 구동모터에 제공되는 전력과 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생된 경우, 상기 스위치를 작동시켜 상기 내부전원을 연결함으로써 상기 전력편차만큼 상기 구동모터에 제공되는 전력을 보상하는 제어부;를 포함하며,
   상기 캐리지는 전방캐리지 및 후방캐리지를 포함하고,
   상기 전방캐리지 및 후방캐리지의 사이에서 상기 전방캐리지 및 후방캐리지를 연결하며 유연성이 가변하는 홀더가 마련되며,
   상기 제어부는 상기 홀더의 유연성을 조절하고,
   상기 홀더는 기체의 주입 또는 배출에 의해 내부압력이 변화하는 에어셀을 포함하며, 상기 에어셀의 내부압력에 따라 유연성이 조절되는 배관내부 주행로봇.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 외부전원은 상기 배관 외부의 일지점에 고정되고, 상기 구동모터는 전원케이블을 통해 상기 외부전원으로부터 전력을 공급받는 배관내부 주행로봇.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 구동모터에 제공되는 전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 전압측정부에서 측정된 전압과 상기 목표전력에 따른 목표전압간의 전압편차가 발생하는 경우, 상기 내부전원을 연결하여 상기 전압편차를 보상하는 배관내부 주행로봇.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 구동모터에 제공되는 전류를 측정하는 전류측정부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 전류측정부에서 측정된 전류와 상기 목표전력과의 관계에서 상기 목표전압을 결정하는 배관 내부 주행로봇.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는 상기 전압편차가 기준전압값 이상인 경우 상기 내부전원을 연결하며, 상기 측정된 전류가 클수록 상기 기준전압값을 더 작은 값으로 결정하는 배관내부 주행로봇.
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어셀은 상기 홀더에서 상기 전방캐리지를 바라보는 전단부에 마련된 제1에어셀 및 상기 홀더에서 상기 후방캐리지를 바라보는 후단부에 마련된 제2에어셀을 포함하는 배관내부 주행로봇.
9. 전방캐리지 및 후방캐리지의 사이를 연결하며 유연성이 가변하는 홀더가 마련되고, 상기 홀더는 기체의 주입 또는 배출에 의해 내부압력이 변화하는 에어셀을 포함하며, 상기 에어셀의 내부압력에 따라 유연성이 조절되는 배관내부 주행로봇의 제어방법에 있어서,
   주행 상황에서 외부전원으로부터 전력을 공급받는 구동모터를 구동시켜 배관 내부의 캐리지를 이동시키는 구동단계;
   상기 구동모터에 제공되는 전력과 상기 구동모터에 현재 요구되는 목표전력간의 전력편차가 발생하는지 판단하는 전력판단단계; 및
   상기 전력판단단계에서 상기 전력편차가 발생한 것으로 판단한 경우, 주행 상황에서 상기 외부전원과 상기 구동모터 사이의 전류경로상에 내부전원을 연결하여 상기 구동모터에 상기 전력편차만큼 전력을 보상하는 전력보상단계;를 포함하는 배관내부 주행로봇 제어방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전력판단단계에서 상기 구동모터에 제공되는 전류 및 전압을 측정하고, 상기 측정된 전류 및 목표전력과의 관계에서 상기 구동모터의 목표전압을 결정하며, 상기 측정된 전압과 상기 목표전압과의 전압편차가 기준전압값 이상인지 판단하고,
    상기 전력보상단계에서 상기 전압편차가 기준전압값 이상이면 상기 내부전원을 연결하는 배관내부 주행로봇 제어방법.

Images