KR102073828B1 - 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 경로 상에 계단 및 벽면과 같이 지면의 각도가 변하게 되는 상황에서도 용이하게 등반할 수 있는 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 등반 로봇은 적어도 하나 이상의 모듈이 구비된 등반 로봇에 있어서, 상기 모듈은, 상호 이격 배치되는 제1 및 제2 회전축과, 상기 제1 및 제2 회전축 중 어느 하나의 회전축에 장착되는 구동휠과, 다른 하나의 회전축에 장착되는 종동휠 및 상기 종동휠이 장착되는 상기 회전축에 구비된 꼬리부를 포함할 수 있다.

Description

등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법{Climbing robot and climbing method using it}

본 발명은 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 경로 상에 계단 및 벽면과 같이 지면의 각도가 변하게 되는 상황에서도 용이하게 등반할 수 있는 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법에 관한 것이다.

국내외적으로 고층빌딩 외벽 청소 및 도장, 대형 선박의 블라스팅(Blasting) 및 도장, 대형 탱크의 검사 등과 같이 극한 환경에서 작업자의 안전을 보호하고 작업 효율을 높이기 위하여 등반 로봇의 연구가 활발히 이루어지고 있다.

이러한 등반 로봇의 기구부 설계 및 제작에 있어서 가장 중요시되는 기능은 흡착 기능과 등반 기능이다. 여기서 흡착 기능은 다양한 재질의 수직 벽면에 로봇을 안정적으로 흡착시키는 것을 의미하고, 등반 기능은 로봇이 다양한 형상의 벽면을 따라 주행이 가능하도록 하는 것을 의미한다.

특히, 수직 벽면에서 연장되는 천장을 따라 이동하는 경우에도 등반 로봇이 이동 경로를 벗어나지 않고 연속적으로 이동할 수 있도록 설계 및 제작하는 것이 중요하다.

이러한 흡착 기능과 관련된 연구는 주로 기존의 진공, 자석을 이용한 방법 뿐만 아니라, 게코도마뱀의 발바닥을 모사하여 반데르발스 힘(Van Der Waals Force) 으로 흡착하는 방법, 정전기를 이용하여 흡착하는 방법, 미세발톱을 이용하여 기계적으로 거친 벽면에 부착하는 방법 등이 활발히 연구되고 있다.

아울러 다양한 형상의 벽면 및 벽면상에 존재하는 장애물의 등반하는 기능에 관한 연구는 대표적으로 일본의 히로세(Hirose) 교수에 의한 닌자-1(NINJA-1)과 같이 다수의 다리 메커니즘을 이용하여 한 평면에서 다른 경사진 평면으로 이동하는 방법과, 슬라이딩 메커니즘을 활용하여 이동하는 방법 등의 연구가 진행되고 있으나, 흡착 기능에 대한 연구에 비해 다양한 관점에서 연구 접근이 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 실제로 사용하기에는 제어 부분에서 문제점이 있다.

또한 빌딩의 외벽 등 실제로 로봇이 이동해야 하는 환경은 요철, 곡면, 면과 면의 조합 등 다양한 형상의 장애물을 포함하고 있기 때문에 이를 효과적으로 극복하기 위한 메커니즘의 개발 또한 매우 중요하며, 보다 다양하고 효과적인 접근 방식이 필요한 실정이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 본 발명은 둘 이상의 모듈로 이루어져 이동 및 자세 제어가 가능한 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이동 경로의 지면 상황에 따라 각각의 모듈이 결합하여 이동 가능하며, 필요에 따라 둘 이상의 모듈이 상호 분리된 상태에서도 이동이 가능한 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 등반 로봇은, 적어도 둘 이상의 모듈이 구비된 등반 로봇으로서, 각각의 상기 모듈은, 상호 이격 배치되는 제1 및 제2 회전축과, 상기 제1 및 제2 회전축 중 어느 하나의 회전축에 장착되는 구동휠과, 다른 하나의 회전축에 장착되는 종동휠 및 상기 종동휠이 장착되는 상기 회전축에 구비된 꼬리부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 구동휠이 장착되는 상기 회전축을 회전시키는 구동모터가 구비될 수 있다.

또한, 상기 꼬리부가 장착되는 상기 회전축을 회전시키는 꼬리모터가 구비될 수도 있다.

이러한 상기 구동모터와 상기 꼬리모터는 등반 로봇의 이동 방향을 기준으로 상호 대칭인 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 구동휠과 상기 종동휠을 감싸는 캐터필러가 구비될 수 있다.

각각의 상기 모듈은 상호 결합 및 분리가 가능한 것을 특징으로 한다.

이때, 각각의 상기 모듈에는 결합부가 구비되되, 전방에 위치한 상기 모듈에는 상기 종동휠이 장착된 상기 회전축에 상기 결합부가 구비되고, 후방에 위치한 상기 모듈에는 상기 구동휠이 장착된 상기 회전축에 상기 결합부가 구비될 수 있다.

아울러 전방에 위치한 상기 모듈과 후방에 위치한 상기 모듈 사이에 위치하는 상기 모듈에는, 상기 제1 및 제2 회전축 모두에 상기 결합부가 구비될 수도 있다.

이러한 상기 결합부에는 자석 또는 전자석이 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 등반 로봇은, 적어도 둘 이상의 모듈이 구비된 등반 로봇으로서, 상기 둘 이상의 모듈이 전후 방향으로 상호 분리 가능하게 결합되고, 상기 모듈 각각은, 상기 모듈을 이동시키는 이동부와, 상기 이동부를 구동하는 구동부와, 상기 모듈의 자세를 안정시키는 꼬리부 및 각각의 상기 모듈을 상호 결합시키는 결합부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 적어도 둘 이상의 모듈은 전방에 위치한 메인 모듈과, 후방에 위치한 보조 모듈을 포함하고, 등반 로봇 이동 시 지면의 각도가 변하게 되는 경우, 상기 보조 모듈은 상기 메인 모듈이 지면으로부터 이탈하지 않도록 지지력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 보조 모듈은 상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동할 때까지 지지력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동한 경우 상기 메인 모듈은 상기 보조 모듈과 분리되어 이동할 수 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 등반 로봇을 이용한 등반 방법은, 등반 로봇의 이동 방향 기준으로 전방에 위치한 메인 모듈과 후방에 위치한 보조 모듈이 상호 결합하는 단계와, 상기 메인 모듈과 상기 보조 모듈이 결합된 상태로 이동하는 단계와, 지면의 각도가 변하는 경우 상기 보조 모듈은 상기 메인 모듈이 지면으로부터 이탈하지 않도록 상기 메인 모듈을 지지하는 단계와, 상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동한 경우 상기 메인 모듈은 상기 보조 모듈과 분리되어 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 보조 모듈이 상기 메인 모듈을 지지하는 단계는 상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동할 때까지 연속적으로 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 등반 로봇 및 이를 이용한 등반 방법에 따르면, 단일의 모듈만으로도 이동이 가능하므로 구성이 간단하고, 단일 모듈만 자세를 제어하면 되므로 자세 제어가 용이한 이점이 있다.

또한, 수직 벽면에서 연장되는 천장을 따라 이동하는 경우와 같이 단일 모듈만으로 이동이 곤란한 상황에서는 각각의 모듈이 결합하여 이동하고, 이러한 위치를 벗어난 경우 각각의 모듈이 분리된 후 이동 가능하도록 구성되므로 지면의 상황에 따라 탄력적으로 대응하여 이동이 가능한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등반 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등반 로봇을 도시한 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 등반 로봇이 수직 벽면에서 연장되는 천장을 따라 이동하는 상태를 순차적으로 도시한 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 등반 로봇을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 등반 로봇을 도시한 평면도이며, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 등반 로봇이 수직 벽면에서 연장되는 천장을 따라 이동하는 상태를 순차적으로 도시한 측면도이다.

도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 등반 로봇은, 적어도 하나 이상의 모듈(10)이 구비되며, 이러한 모듈(10)은, 모듈(10)을 이동시키는 이동부(100)와, 이러한 이동부(100)를 구동하는 구동부(200)와, 모듈(10)의 자세를 안정시키는 꼬리부(300)를 포함한다.

모듈(10)을 이동시키는 이동부(100)는 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120) 및 각각의 회전축에 장착되는 구동휠(130)과 종동휠(140)을 포함한다.

이러한 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)은 상호 이격 배치되며, 제1 및 제2 회전축(110, 120) 중 어느 하나의 회전축에 구동휠(130)이 장착되면, 다른 하나의 회전축에는 종동휠(140)이 장착된다.

제1 회전축(110)과 제2 회전축(120) 양단에 전후방 방향으로 이격 배치된 구동휠(130)과 종동휠(140)은 캐터필러(150)에 의해 감싸여진다.

이러한 캐터필러(150)의 외측 표면에는 중합체 접착제(Polymer adhesive)가 도포되고, 이와 같이 중합체 접착제(Polymer adhesive)가 도포됨으로 인해 캐터필러(150)는 유리, 아크릴, 나무, 철 등의 다양한 면에서 높은 부착력을 구현할 수 있게 된다.

이하에서는 제1 회전축(110)에는 구동휠(130)이 장착되고, 제2 회전축(120)에는 종동휠(140)이 장착되는 것을 예로 들어 설명한다.

전술한 구동휠(130)이 장착된 제1 회전축(110)과 이에 장착되는 구동휠(130)은 구동모터(210)에 의해 구동된다.

이러한 구동모터(210)는 구동축과 연결기어를 포함한다. 구동모터(210)는 구동휠(130)이 장착된 제1 회전축(110)을 회전시키는 동력을 공급하는 역할을 하고, 구동축은 구동모터(210)에 연결되어 구동모터(210)의 동력을 전달하는 역할을 하며, 연결기어는 구동축과 제1 회전축(110)을 연결하는 역할을 한다. 이러한 연결기어는 반드시 기어 형태의 구조에만 한정되는 것은 아니며, 동력을 전달할 수 있는 구조라면 기어 형태가 아닌 체인이나 벨트와 같은 구조도 사용될 수 있다.

이러한 모듈(10)은 구동모터(210)의 동력에 의해 구동된다. 구동모터(210)의 동력이 구동축으로 전달되고, 구동축과 제1 회전축(110)을 연결하는 연결기어에 의해 제1 회전축(110)이 회전하게 된다. 제1 회전축(110)이 회전함으로 인해 제1 회전축(110)의 양단에 장착된 구동휠(130)이 회전하고, 이와 같이 구동휠(130)이 회전함으로 인해 구동휠(130)과 종동휠(140)을 감싸는 캐터필러(150)가 회전하며, 캐터필러(150)가 회전함으로 인해 종동휠(140)이 회전하고, 이와 함께 모듈(10)이 캐터필러(150)의 회전 방향으로 이동하게 된다.

모듈(10)에는 모듈(10) 이동 시 자세를 안정시키는 꼬리부(300)가 구비된다. 이러한 꼬리부(300)는 종동휠(140)이 장착되는 제2 회전축(120)에 장착되며, 제2 회전축(120)이 회전함에 따라 꼬리부(300)가 지면을 가압하는 압력이 달라지게 된다. 즉, 지면의 경사 등 상황에 맞게 꼬리부(300)가 지면을 가압하는 압력을 달리하여 모듈(10)의 자세를 안정시키는 것이다.

이와 같이 제2 회전축(120)이 회전하는 정도에 따라 꼬리부(300)가 지면을 가압하는 힘이 달라지게 되며, 제2 회전축(120)을 회전시키기 위해 꼬리모터(220)가 구비된다.

이러한 꼬리모터(220)는 전술한 구동모터(210)와 같이, 구동축과 연결기어를 포함한다. 꼬리모터(220)는 꼬리부(300)가 장착된 제2 회전축(120)을 회전시키는 동력을 공급하는 역할을 하고, 구동축은 꼬리모터(220)에 연결되어 꼬리모터(220)의 동력을 전달하는 역할을 하며, 연결기어는 구동축과 제2 회전축(120)을 연결하는 역할을 한다. 이러한 연결기어는 전술한 바와 같이, 반드시 기어 형태의 구조에만 한정되는 것은 아니며, 동력을 전달할 수 있는 구조라면 기어 형태가 아닌 체인이나 벨트와 같은 구조도 사용될 수 있다.

이때, 제2 회전축(120)에는 종동휠(140)과 꼬리부(300)가 동시에 장착되는데, 종동휠(140)은 모듈(10)이 이동함에 따라 제2 회전축(120)의 회전과는 독립적으로 회전하도록 구성될 필요가 있다. 만일 제2 회전축(120)이 종동휠(140)에 종속되어 함께 회전하도록 구성하게 되면 꼬리모터(220)가 꼬리부(300) 제어를 위해 제2 회전축(120)을 회전시킬 수 없기 때문이다.

따라서 종동휠(140)이 제2 회전축(120)의 회전과 독립적으로 회전하도록 종동휠(140)과 제2 회전축(120) 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.

전술한 꼬리부(300)를 제어하는 방법은 지면의 상황에 따라 안정적인 자세를 유지하기 위해 요구되는 압력과 현재 꼬리부(300)에 인가되는 압력을 비교하여 꼬리모터(220)를 통해 꼬리부(300)를 제어하는 것이다.

이러한 모듈(10)에는 전원공급부와 제어부가 구비된다. 전원공급부는 구동모터(210)와 꼬리모터(220)에 전원을 공급하는 역할을 하고, 제어부는 구동모터(210)와 꼬리모터(220)를 제어하는 역할을 한다.

전원공급부와 제어부는 구동모터(210)와 꼬리모터(220)에 각각 구비될 수 있으며, 또는 하나의 전원공급부와 제어부로 구동모터(210)와 꼬리모터(220)에 전원을 공급하고 이를 제어할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 지면의 상황에 따라 이동 시 모듈(10)은 안정적인 자세를 유지하는 것이 중요한데, 이를 위해 구동모터(210)와 꼬리모터(220)는 등반 로봇의 이동 방향(x)을 기준으로 상호 대칭인 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면 무게 중심이 모듈(10) 중앙에 위치할 수 있게 되어 안정적인 자세를 유지하는 것이 용이해지기 때문이다.

모듈(10) 이동 시 수직 벽면에서 연장되는 천장과 같은 지면은 모듈(10)이 이동하기 어려운 지면에 해당한다. 이와 같은 지면을 만난 경우 단일의 모듈(10)만으로 이동하기 어렵기 때문에 추가의 모듈(10)이 이동하여 각각의 모듈(10)이 상호 결합한 후 이동하게 된다.

이를 위해 각각의 모듈(10)에는 결합부(400)가 구비된다. 이를 구체적으로 설명하면, 전방에 위치한 모듈(10)에는 종동휠(140)이 장착된 제2 회전축(120)에 결합부(400)가 구비되고, 후방에 위치한 모듈(10)에는 구동휠(130)이 장착된 제1 회전축(110)에 결합부(400)가 구비된다. 즉, 전방에 위치한 모듈(10)이 수직 벽면에 연장되는 천장을 만난 경우 추가의 모듈(10)이 전방에 위치한 모듈(10)의 뒤로 이동하게 되며, 전방 및 후방에 각각 모듈(10)이 배치된 상태에서 각 모듈(10)에 구비된 결합부(400)가 상호 결합하게 되는 것이다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 모듈(10)에 구비되는 결합부(400)는 꼬리부(300)를 중심으로 폭 방향 양측에 각각 구비될 수 있다.

이러한 모듈(10)은 연속적으로 셋 이상 배치되어 함께 이동하게 구성할 수도 있다. 전방에 위치한 모듈(10)과 후방에 위치한 모듈(10) 사이에 추가의 모듈(10)이 구비되는 것이다. 추가의 모듈(10)은 전방에 위치한 모듈(10)과 후방에 위치한 모듈(10)에 결합되어야 하므로 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120) 모두에 결합부(400)가 구비되는 것이 바람직하다.

아울러 각 모듈(10)이 결합한 후에는 전방과 후방에 위치한 모듈(10)이 함께 이동함으로써 수직 벽면에서 연장되는 천장으로 이동 가능하게 되는 것이다.

전술한 결합부(400)에는 자석 또는 전자석이 구비될 수 있다. 결합부(400)에 자석이 구비된 경우 소결 자석과 같은 간단한 구성을 통해 각각의 모듈(10)을 결합할 수 있게 된다. 다만, 후술하는 바와 같이, 각각의 모듈(10)이 분리되어야 하는 상황에서는 이와 같이 자석을 통한 결합부(400)의 결합 상태를 분리할 수 있는 구조가 필요하게 된다.

또는 결합부(400)에는 전자석이 구비될 수도 있다. 이와 같이 전자석이 구비되면 전자석의 특성상 각각의 모듈(10)에 구비된 결합부(400)의 결합력을 조절할 수 있으며, 각각의 모듈(10)이 견고하게 결합되어야 하는 상황에서는 결합력을 증가시키고, 추후 각각의 모듈(10)이 분리되어야 하는 상황에서는 결합력을 감소시켜서 안정적으로 각 모듈(10)이 분리되도록 구성할 수 있다.

각 모듈(10)이 결합된 상태에서는 후방에 위치한 모듈(10)에 구비된 꼬리부(300)가 결합된 상태의 모듈(10) 전체의 안정적인 자세 유지를 위해 사용된다. 후방에 위치한 모듈(10)의 꼬리부(300)도 전술한 바와 같이, 지면의 상황에 따라 요구되는 압력과 현재 후방에 위치한 꼬리부(300)에 인가되는 압력을 비교하여 꼬리모터(220)를 통해 꼬리부(300)를 제어할 수 있다.

이하에서는 전방에 위치한 모듈(10)을 메인 모듈(11)로 정의하고, 후방에 위치한 모듈(10)을 보조 모듈(12)로 정의하며, 메인 모듈(11)과 보조 모듈(12)이 결합된 상태에서 수직 벽면에서 연장되는 천장을 이동하는 과정을 설명하도록 한다.

먼저 메인 모듈(11)이 수직 벽면에서 연장되는 천장과 같은 지면을 만났을 때, 이를 감지하여 보조 모듈(12)을 이동시킨다. 보조 모듈(12)은 메인 모듈(11)의 후방에 위치하도록 이동한다.

이후 도 3a에 도시된 바와 같이, 메인 모듈(11)의 제2 회전축(120)에 구비된 결합부(400)와 보조 모듈(12)의 제1 회전축(110)에 구비된 결합부(400)는 상호 결합한 후 함께 이동하게 된다. 메인 모듈(11)의 결합부(400)의 경우 제2회전축(120)에 구비되는데, 전술한 바와 같이, 제2 회전축(120)은 메인 모듈(11)의 꼬리부(300)를 제어하기 위해 회전하게 되므로 제2 회전축(120)은 이러한 결합부(400)와 독립적으로 회전 가능하게 구성될 필요가 있다. 이를 위해 제2 회전축(120)와 결합부(400) 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.

또한, 보조 모듈(11)의 결합부(400)의 경우 제1 회전축(110)에 구비되는데, 제1 회전축(110)은 구동휠(130)을 회전시키기 위해 사용되므로 이러한 제1 회전축(110)은 결합부(400)와 독립적으로 회전 가능하게 구성될 필요가 있다. 이를 위해 제1 회전축(110)과 결합부(400) 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.

이후 도 3b에 도시된 바와 같이, 메인 모듈(11)이 수직 벽면을 지나서 천장으로 이동하게 되는데, 수직 벽면과 천장 사이의 모서리 부분과 같이 메인 모듈(11)의 캐터필러(150)가 닿을 수 없는 위치에서는 메인 모듈(11)이 지면으로부터 이탈하게 되는 상황이 생길 수 있는데, 이때, 후방에 위치한 보조 모듈(12)이 메인 모듈(11)을 지지하게 되어 메인 모듈(11)이 지면으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

이러한 상태에서 메인 모듈(11)과 보조 모듈(12)은 계속해서 이동하게 되며 메인 모듈(11)이 천장으로 완전하게 이동할 때까지 보조 모듈(12)을 메인 모듈(11)을 연속적으로 지지하게 된다.

메인 모듈(11)이 천장으로 완전하게 이동하게 되면 도 3c에 도시된 바와 같이, 메인 모듈(11)과 보조 모듈(12)은 상호 분리되어 이후 개별적으로 동작하게 된다.

전술한 각각의 모듈(10)이 개별적으로 동작하는 과정에서 각 모듈(10)에는 압력이나 온도 또는 냄새를 감지하는 기본적인 센서 뿐만 아니라 위험물 등을 감지하기 위한 적외선 센서 등과 같은 다양한 센서가 구비될 수 있다. 아울러 전방의 상황을 탐지하기 위한 카메라 모듈 등도 설치해서 목적에 맞게 각 모듈(10)을 통한 개별적인 작업이 가능하게 된다.

이와 같이 모듈(10)이 개별적인 작업이 원활하게 수행될 수 있도록 각 모듈(10)은 직진 뿐만 아니라 방향 전환이 가능하게 구성할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

10 : 모듈 11 : 메인 모듈
12 : 보조 모듈 100 : 이동부
110 : 제1 회전축 120 : 제2 회전축
130 : 구동휠 140 : 종동휠
150 : 캐터필러 200 : 구동부
210 : 구동모터 220 : 꼬리모터
300 : 꼬리부 400 : 결합부

Claims (15)

1. 적어도 둘 이상의 모듈이 구비된 등반 로봇으로서,
   각각의 상기 모듈은,
   상호 이격 배치되는 제1 및 제2 회전축;
   상기 제1 및 제2 회전축 중 어느 하나의 회전축에 장착되는 구동휠과, 다른 하나의 회전축에 장착되는 종동휠; 및
   상기 종동휠이 장착되는 상기 회전축에 구비된 꼬리부;
   를 포함하되,
   각각의 상기 모듈에는 상호 결합 및 분리가 가능하도록 결합부가 구비되되,
   상기 결합부는 상기 꼬리부를 중심으로 폭 방향 양측에 각각 구비되며,
   전방에 위치한 상기 모듈에는 상기 종동휠이 장착된 상기 회전축에 상기 결합부가 구비되고,
   후방에 위치한 상기 모듈에는 상기 구동휠이 장착된 상기 회전축에 상기 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동휠이 장착되는 상기 회전축을 회전시키는 구동모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
3. 제2항에 있어서,
   상기 꼬리부가 장착되는 상기 회전축을 회전시키는 꼬리모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
4. 제3항에 있어서,
   상기 구동모터와 상기 꼬리모터는 등반 로봇의 이동 방향을 기준으로 상호 대칭인 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
5. 제1항에 있어서,
   상기 구동휠과 상기 종동휠을 감싸는 캐터필러가 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   전방에 위치한 상기 모듈과 후방에 위치한 상기 모듈 사이에 위치하는 상기 모듈에는,
   상기 제1 및 제2 회전축 모두에 상기 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
   상기 결합부에는 자석 또는 전자석이 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
10. 적어도 둘 이상의 모듈이 구비된 등반 로봇으로서,
    상기 둘 이상의 모듈은 전후 방향으로 상호 분리 가능하게 결합되고,
    상기 모듈은,
    상기 모듈을 이동시키는 이동부;
    상기 이동부를 구동하는 구동부;
    상기 모듈의 자세를 안정시키는 꼬리부; 및
    각각의 상기 모듈을 결합시키는 결합부;
    를 포함하되,
    상기 결합부는 상기 꼬리부를 중심으로 폭 방향 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 모듈은 전방에 위치한 메인 모듈과, 후방에 위치한 보조 모듈을 포함하고,
    등반 로봇 이동 시 지면의 각도가 변하게 되는 경우,
    상기 보조 모듈은 상기 메인 모듈이 지면으로부터 이탈하지 않도록 지지력을 제공하는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
12. 제11항에 있어서,
    상기 보조 모듈은 상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동할 때까지 지지력을 제공하는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
13. 제12항에 있어서,
    상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동한 경우 상기 메인 모듈은 상기 보조 모듈과 분리되어 이동하는 것을 특징으로 하는 등반 로봇.
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항의 등반 로봇을 이용한 등반 방법에 있어서,
    등반 로봇의 이동 방향 기준으로 전방에 위치한 메인 모듈과 후방에 위치한 보조 모듈에 각각 구비되되, 꼬리부를 중심으로 폭 방향 양측에 각각 구비된 결합부를 이용해서 상기 메인 모듈과 상기 보조 모듈이 상호 결합하는 단계;
    상기 메인 모듈과 상기 보조 모듈이 결합된 상태로 이동하는 단계;
    지면의 각도가 변하는 경우 상기 보조 모듈은 상기 메인 모듈이 지면으로부터 이탈하지 않도록 상기 메인 모듈을 지지하는 단계;
    상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동한 경우 상기 메인 모듈은 상기 보조 모듈과 분리되어 이동하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 등반 로봇을 이용한 등반 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 보조 모듈이 상기 메인 모듈을 지지하는 단계는 상기 메인 모듈이 지면의 각도가 일정하게 유지되는 위치로 이동할 때까지 연속적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 등반 로봇을 이용한 등반 방법.
    

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