KR102243740B1 - 등반로봇 플랫폼 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 등반로봇 플랫폼은, 건물의 외벽을 따라 등강하는 등반로봇 플랫폼으로서, 연직 방향으로 연장되고 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 로프를, 각각 감으며 등강하는 한 쌍의 등강기; 및 등강기에 장착되고, 한 쌍의 프로펠러 모듈을 구비하는 조향 장치를 포함하고, 한 쌍의 프로펠러 모듈은, 좌우 방향으로 이격되게 배치되고, 등강기에 설치된 틸팅축을 중심으로 틸팅 가능하며, 프로펠러가 틸팅축에 수직한 회전축을 중심으로 회전하는 것에 의해 추력을 발생시키고, 한 쌍의 등강기가 한 쌍의 로프 각각을 감는 힘의 차이, 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력의 크기의 차이, 및 추력의 방향의 차이 중 적어도 어느 하나에 기초해서, 이동하는 방향이 결정된다.

Description

등반로봇 플랫폼{CLIMBING ROBOT PLATFORM}

본 발명은 등반로봇 플랫폼에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 로프를 타고 등강하는 등반로봇 플랫폼에 관한 것이다.

종래에는 고층 빌딩의 외벽을 청소하기 위해 작업자가 직접 로프를 타고 건물의 외벽을 따라 이동하면서 청소하였다. 그러나 작업자가 직접 고층 빌딩의 외벽에 매달린 상태에서 청소 도구를 사용하는 것은 안전사고의 우려가 큰 문제가 있었다.

이에 최근에는 건물의 외벽을 청소하는 청소 로봇이 개발되고 있다. 그러나 종래의 청소 로봇들은 바람 등 외란이 작용하는 경우 안정적인 이동이 불가능한 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 건물의 외벽에 밀착하여 이동하는 로봇이 개발되고 있는 실정이지만, 이러한 로봇들은 건물 외벽에 돌출된 부분과 같은 장애물이 존재하는 경우, 이를 극복하기 어려워 이동에 제약이 발생하는 문제가 있다. 또한, 로프를 타고 등강하는 로봇의 경우(특허문헌 1), 상하 방향으로만 이동이 가능하여 자유도가 떨어지고, 로프에 국소적인 하중이 인가되어 로프에 손상이 발생할 우려가 있으며, 하강 시에 불연속적인 속도 변화가 나타나는 문제도 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0054094호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 로프를 타고 안정적으로 등강이 가능하면서 외란과 건물 외벽의 장애물을 용이하게 극복할 수 있고, 건물의 외벽을 따라 여러 방향으로 자유롭게 이동이 가능한 등반로봇 플랫폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 예에서, 건물의 외벽을 따라 등강하는 등반로봇 플랫폼으로서, 연직 방향으로 연장되고 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 로프를, 각각 감으며 등강하는 한 쌍의 등강기; 및 등강기에 장착되고, 한 쌍의 프로펠러 모듈을 구비하는 조향 장치를 포함하고, 한 쌍의 프로펠러 모듈은, 좌우 방향으로 이격되게 배치되고, 등강기에 설치된 틸팅축을 중심으로 틸팅 가능하며, 프로펠러가 틸팅축에 수직한 회전축을 중심으로 회전하는 것에 의해 추력을 발생시키고, 한 쌍의 등강기가 한 쌍의 로프 각각을 감는 힘의 차이, 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력의 크기의 차이, 및 추력의 방향의 차이 중 적어도 어느 하나에 기초해서, 이동하는 방향이 결정된다.

다른 예에서, 힘의 차이, 추력의 크기의 차이, 추력의 방향의 차이가 조절됨으로써, 외벽과 접하거나, 외벽으로부터 이격된 상태로 이동할 수 있다.

또 다른 예에서, 한 쌍의 등강기가 한 쌍의 로프 각각을 서로 다른 힘으로 감는 것에 의해, 상대적으로 더 큰 힘이 작용하는 로프를 향해 이동할 수 있다.

또 다른 예에서, 한 쌍의 로프는, 상측에서 하측으로, 한 쌍의 등강기의 좌우 양측에서 한 쌍의 등강기 사이의 중앙부를 향해, 한 쌍의 등강기로 감겨 들어오고, 한 쌍의 등강기가 한 쌍의 로프 각각을 서로 다른 힘으로 감는 것에 의해, 상대적으로 더 큰 힘이 작용하는 로프를 향해 이동할 수 있다.

또 다른 예에서, 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력에 의해 연직 방향으로 작용하는 힘이 서로 다르게 조절됨으로써, 등강기가 연직 방향 및 좌우 방향에 각각 직교하는 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전할 수 있다.

또 다른 예에서, 한 쌍의 프로펠러 모듈이 틸팅축을 중심으로 서로 다른 각도로 틸팅되는 것에 의해, 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력의 방향이 달라짐으로써 등강기가 이동하는 방향이 결정될 수 있다.

또 다른 예에서, 한 쌍의 프로펠러 모듈 각각은, 프로펠러를 둘레 방향에서 감싸는 덕트와, 덕트에 의해 회전축 방향으로 대향하도록 형성된 한 쌍의 개구 중 적어도 어느 하나의 개구에 형성된 커버와, 한 쌍의 프로펠러 각각을 회전시키기 위한 구동 모터를 구비할 수 있다.

또 다른 예에서, 조향 장치는, 등강기에 장착되고 덕트를 서로 연결하는 본체와, 본체의 내부에 마련되고 한 쌍의 프로펠러 모듈을 틸팅축을 중심으로 서로 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 틸팅시키기 위한 틸팅 모터를 구비할 수 있다.

또 다른 예에서, 각각의 등강기는, 좌우 방향을 중심으로 회전하는 중심축과, 중심축에 대해 독립적인 회전이 가능하도록 중심축에 결합된 복수 개의 등강 풀리와, 중심축과 함께 회전하도록 중심축에 결합되고, 중심축의 회전 동력을 복수 개의 등강 풀리에 차등적으로 분배 가능하도록 복수 개의 등강 풀리와 연결된 차동 기어 장치를 구비하고, 복수 개의 등강 풀리 중 적어도 2개의 등강 풀리에 로프가 감긴 상태에서, 중심축의 회전에 의해 등강 풀리가 회전함에 따라, 등강기가 로프를 감으며 등강할 수 있다.

또 다른 예에서, 차동 기어 장치는, 중심축에 대해 독립적인 회전이 가능하도록 중심축에 결합된 한 쌍의 제1 베벨기어와, 중심축과 함께 회전하도록 중심축에 고정 결합되되, 한 쌍의 제1 베벨기어와 맞물려 좌우 방향에 수직한 방향인 제2 방향을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 제2 베벨기어를 구비하고, 복수 개의 등강 풀리는, 제1 베벨기어와 함께 회전하도록 제1 베벨기어에 연결되며, 중심축의 회전 동력은, 제2 베벨기어를 경유하여 한 쌍의 제1 베벨기어로 전달됨으로써 복수 개의 등강 풀리를 회전시킬 수 있다.

또 다른 예에서, 각각의 등강기는, 중심축이 좌우 방향을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 본체와, 본체에 설치되고, 로프가 복수 개의 등강 풀리에 감겨 이동하는 경로를 가이드하는 복수 개의 가이드부재를 더 구비할 수 있다.

또 다른 예에서, 각각의 등강기는, 중심축이 좌우 방향을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 본체와, 본체에 설치되어 복수 개의 등강 풀리의 각각에 감겨 있는 로프를 각각 가압하는 복수 개의 가압부재를 더 구비할 수 있다.

또 다른 예에서, 각각의 등강기는, 좌우 방향을 중심으로 차동 기어 장치와 함께 회전하도록, 차동 기어 장치에 결합된 하나 이상의 제2 등강 풀리를 더 구비하고, 로프가 적어도 2개의 등강 풀리와 하나 이상의 제2 등강 풀리 중 적어도 하나에 감긴 상태에서, 등강기가 로프를 감으며 등강할 수 있다.

또 다른 예에서, 등강기에 마련되어 소정의 기기 모듈이 장착되기 위한 장착부를 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서, 등반로봇 플랫폼은 그 무게중심이 장력중심보다 아래에 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 등반로봇 플랫폼은, 한 쌍의 로프를 감으며 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동할 수 있고, 급격한 속도 변화 없이 안정적으로 등강할 수 있으며, 외란이 발생하거나 건물 외벽에 장애물이 있는 경우에도 용이하게 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 등강기를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 등강기를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 등강기를 중심축을 따라 자른 단면을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 장치의 내부 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼을 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 등반로봇 플랫폼이 등강하고 있는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼이 장애물을 넘어가는 상태를 설명하기 위한 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

[등반로봇 플랫폼의 구성]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼을 나타내는 정면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼을 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼에 대하여 설명한다. 이하에서 상하 방향은 연직 방향(g, 중력 방향)에 평행한 방향을 의미하고, 좌우 방향(a)은 연직 방향(g)에 수직하되 건물의 외벽에 평행한 방향을 의미하며, 전후 방향(b)은 연직 방향(g) 및 좌우 방향(a) 각각에 직교하는 방향을 의미한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼은 한 쌍의 등강기(100)와 조향 장치(300)를 포함한다. 등강기(100)에는 청소 모듈과 같이 작업에 이용될 소정의 모듈(400)이 장착되기 위한 장착부(미도시)와, 등반로봇 플랫폼의 현재 위치를 파악하기 위한 위치 측정 장치(200)가 설치된다(도 3 참조).

등반로봇 플랫폼은 건물에 설치되어 있는 한 쌍의 로프를 타고 건물의 외벽을 따라 상하 방향 및/또는 좌우 방향(a)으로 이동 가능하고, 조향 장치(300)에 의해 상하, 좌우 및 전후 방향(b)으로 이동 가능하도록 구성된다. 한편, 등반로봇 플랫폼을 형성하는 각 구성들은, 등반로봇 플랫폼의 무게중심(중력에 의한 알짜 토크가 0인 점)이 등반로봇 플랫폼의 장력중심(장력에 의한 알짜 토크가 0인 점)보다 아래에 위치하도록 배치된다. 이에 따라 로봇이 이동하거나 소정의 위치에서 정지한 상태(호버링(hovering) 상태)를 유지하고 있을 때에도 안정적으로 자세를 제어할 수 있고, 외란의 영향에도 크게 동요하지 않고 용이하게 대처할 수 있다. 이하에서는, 등반로봇 플랫폼의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

등강기(100)

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 등강기를 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 등강기를 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4의 등강기를 중심축을 따라 자른 단면을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 등강기(100)에 대하여 설명한다.

도 3에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 등강기(100)는 한 쌍의 로프(r)를 각각 감으며 등강한다. 한 쌍의 로프(r)는 연직 방향(g)으로 연장되고 좌우 방향(a)으로 이격되게 건물의 외벽에 미리 설치되어 있다. 한 쌍의 등강기(100)는 종래에 작업자가 사용하던 로프를 그대로 사용할 수 있으므로 건물에 로봇의 사용을 위한 별도의 장치를 설치할 필요가 없는 장점이 있다.

한 쌍의 등강기(100)는 한 쌍의 로프(r)에 걸리는 장력을 이용하여 등강한다. 등반로봇 플랫폼이 등강하는 방향은, 각각의 로프(r)에 걸리는 장력의 차이에 의해 결정된다. 건물에 고정된 각각의 로프(r)의 끝단과 등강기(100) 사이의 거리가 실질적으로 동일할 때, 한 쌍의 등강기(100)가 한 쌍의 로프(r)를 서로 실질적으로 동일한 힘으로 감으면, 등반로봇 플랫폼은 상하 방향으로 등강하게 된다.

한편, 한 쌍의 등강기(100)는 한 쌍의 로프(r) 각각을 서로 다른 힘으로 감을 수 있다. 어느 한 쪽의 등강기(100)가 다른 한 쪽의 등강기(100)보다 상대적으로 큰 힘으로 로프(r)를 감으면, 한 쌍의 로프(r)에 인가되는 장력의 크기 차이로 의해 상대적으로 큰 장력이 인가되는 방향을 향해 좌 방향 또는 우 방향으로 등반로봇 플랫폼이 이동하게 된다. 즉, 한 쌍의 등강기(100)가 한 쌍의 로프(r) 각각을 감는 힘의 차이에 기초해서 등반로봇 플랫폼이 이동하는 방향이 결정되고, 이에 따라 한 쌍의 등강기(100)는 상하 방향뿐만 아니라 좌우 방향(a)으로도 이동할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 등강기(100)는 중심축(111)과, 중심축(111)에 결합된 복수 개의 (제1) 등강 풀리(121)를 구비한다. 한 쌍의 등강기(100)는 실질적으로 동일한 구조로 형성될 수 있으므로, 이하에서는 어느 하나의 등강기(100)에 대해서 구체적으로 설명한다.

중심축(111)은 좌우 방향(a)에 평행한 축을 중심으로 회전한다. 중심축(111)의 일단에는 웜기어(112)가 장착되고, 웜기어(112)는 모터(115)에 의해 회전하는 웜휠(113)과 맞물려 있어, 모터(115)의 회전 동력은 웜휠(113)과 웜기어(112)를 통해 중심축(111)에 전달되며 중심축(111)이 회전하게 된다. 중심축(111)은 회전 가능하게 본체(110)에 설치되며(도 3 참조), 본체(110)는 복수 개의 등강 풀리(121)를 사이에 두고 양측에서 중심축(111)을 지지한다. 즉, 중심축(111)과 본체(110) 사이에 베어링(111b)이 결합되어, 본체(110)는 고정된 상태에서 중심축(111)은 자유 회전이 가능하다(도 5 참조).

복수 개의 등강 풀리(121)는 중심축(111)에 대해 독립적인 회전이 가능하도록 중심축(111)에 결합된다. 이를 위해, 복수 개의 등강 풀리(121)는 베어링(111a)을 사이에 두고 중심축(111)에 결합된다(도 5 참조). 등강 풀리(121)에는 로프(r)가 감겨지며, 등강 풀리(121)가 중심축(111)을 중심으로 회전하면 등강 풀리(121)와 로프(r) 사이의 마찰력에 의해 등강기(100)가 로프(r)를 감으며 등강한다. 이때 등강 풀리(121)의 내측에는 로프(r)와 등강 풀리(121) 사이의 마찰력을 증가시키기 위한 쐐기(121a)들이 형성될 수 있다. 한편, 중심축(111)에 장착되는 등강 풀리(121)의 개수는 특별히 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 등강기(100)는 후술하는 차동 기어 장치(150)에 결합된 제2 등강 풀리(122)를 포함할 수 있다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 제2 등강 풀리(122)를 포함한 일부 구성에 대한 도시를 생략하고 있다. 제2 등강 풀리(122)는 중심축(111)을 중심으로 차동 기어 장치(150)와 함께 회전한다. 제2 등강 풀리(122)의 개수는 특별히 한정되지 않으며, 제2 등강 풀리(122)의 내측에도 쐐기(122a)가 형성되어 있을 수 있다. 로프(r)는 등강 풀리(121) 및 제2 등강 풀리(122)에 감겨질 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 등강 풀리는 제1 등강 풀리(121)뿐만 아니라 제2 등강 풀리(122)를 의미하는 것으로도 사용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 등강기(100)는 차동 기어 장치(150)를 구비한다. 차동 기어 장치(150)는 중심축(111)과 함께 회전하도록 중심축(111)에 결합되며, 복수 개의 등강 풀리(121)와 연결된다. 차동 기어 장치(150)는 그 전체로서 중심축(111)과 함께 회전하면서, 중심축(111)의 회전 동력을 복수 개의 등강 풀리(121)에 전달한다. 이때, 차동 기어 장치(150)는 중심축(111)의 회전 동력을 복수 개의 등강 풀리(121)에 차등적으로 분배할 수 있다.

차동 기어 장치(150)는 한 쌍의 제1 베벨기어(151), 한 쌍의 제2 베벨기어(152), 고정 블록(155) 및 고정축(157)을 구비한다.

한 쌍의 제1 베벨기어(151)는 중심축(111)에 대해 독립적인 회전이 가능하도록 중심축(111)에 결합된다. 즉, 한 쌍의 제1 베벨기어(151)는 베어링(151a)을 사이에 두고 중심축(111)에 결합된다. 이때 복수 개의 등강 풀리(121)는, 제1 베벨기어(151)와 함께 회전하도록 제1 베벨기어(151)에 연결된다. 예를 들어, 복수 개의 등강 풀리(121)는 제1 베벨기어(151)의 외주면에 억지 끼움 결합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

고정 블록(155)은 중심축(111)과 함께 회전하도록 중심축(111)에 고정 결합된다. 고정 블록(155)은 예를 들어 핀 결합을 통해 중심축(111)에 고정될 수 있다. 그리고 한 쌍의 고정축(157)이 고정 블록(155)에 결합된다. 제2 베벨기어(152)는 좌우 방향(a)에 수직한 방향을 중심으로 회전 가능하게 고정축(157)에 결합되며, 한 쌍의 제1 베벨기어(151)와 맞물려 회전한다. 제2 베벨기어(152)는 베어링(152a)을 사이에 두고 고정축(157)에 결합된다. 여기에서는 제2 베벨기어(152)가 한 쌍으로 구비된 것으로 설명하지만, 제2 베벨기어(152)는 1개만 구비될 수도 있다.

이에 따라, 모터(115)가 중심축(111)을 회전시키면, 중심축(111)에 고정 결합된 고정 블록(155), 고정축(157) 및 제2 베벨기어(152)가 중심축(111)과 함께 회전한다. 그리고 회전 동력은 제2 베벨기어(152)를 경유하여 한 쌍의 제1 베벨기어(151)로 전달된다. 전달된 동력에 의해 제1 베벨기어(151)가 회전하면, 제1 베벨기어(151)에 고정 결합된 복수 개의 등강 풀리(121)가 중심축(111)을 중심으로 회전하게 된다. 한편, 제2 등강 풀리(122)가 구비된 경우, 제2 등강 풀리(122)는 차동 기어 장치(150)와 함께 중심축(111)을 중심으로 회전하게 된다.

이때, 한 쌍의 제1 베벨기어(151)의 회전에 대해 실질적으로 동일한 힘이 가해지고 있는 경우, 제2 베벨기어(152)는 중심축(111)을 중심으로만 회전(공전)할 뿐 좌우 방향(a)에 수직한 방향을 중심으로는 회전(자전)하지 않으며, 한 쌍의 제1 베벨기어(151)에 실질적으로 동일한 동력을 분배한다. 한편, 한 쌍의 제1 베벨기어(151)의 회전 운동에 대해 서로 다른 힘이 가해지고 있는 경우, 제2 베벨기어(152)는 좌우 방향(a)에 수직한 방향을 중심으로 자전하면서, 중심축(111)의 회전 동력을 한 쌍의 제1 베벨기어(151)에 차등적으로 분배하게 된다. 이에 따라 복수 개의 등강 풀리(121)가 서로 다른 속도로 회전할 수 있다.

이에 따라, 로프(r)가 감긴 복수 개의 등강 풀리(121)가 차동 기어 장치(150)에 의해 서로 다른 속도로 회전할 수 있으므로, 등강기(100)의 등강 시에 등강 풀리(121) 각각의 회전 속도가 로프(r)의 실제 회전 속도에 대응되도록 서로 다른 속도로 조절될 수 있다. 나아가 등강 풀리(121)의 회전 속도와 로프(r)의 실제 회전 속도 사이의 속도차를 최소화하여 등강기(100)가 상승 또는 하강할 때 급격한 속도 변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 등강기(100)는 복수 개의 가이드부재(130)를 더 포함할 수 있다. 복수 개의 가이드부재(130)는, 로프(r)가 복수 개의 등강 풀리(121, 122)에 감겨 이동하는 경로를 가이드한다. 또한, 가이드부재(130)는 로프(r)가 가장 먼저 감겨 들어오는 경로를 가이드하기 위한 인렛 가이드부재(131)를 구비한다. 인렛 가이드부재(131)는 다른 가이드부재(130)들에 비해 홈이 깊게 파여 있으므로 로프(r)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 이에 따라 로프(r)는 인렛 가이드부재(131), 어느 하나의 등강 풀리(121, 122), 가이드부재(130)를 순차적으로 지나면서 일정한 경로를 따라 복수 개의 등강 풀리(121, 122)에 감겨 들어가거나 감겨 나올 수 있으므로, 등강기(100)가 로프(r)를 타고 안정적으로 등강할 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 등강기(100)는 가압부재(160)를 더 구비할 수 있다. 가압부재(160)는 본체(110)에 설치되며, 복수 개의 등강 풀리(121, 122) 각각에 감겨있는 로프(r)를 가압한다. 이에 따라 로프(r)와 등강 풀리(121, 122) 사이에 충분한 마찰력이 인가되어 등강기(100)가 더욱 안정적으로 로프(r)를 감으며 등강할 수 있다.

위치 측정 장치(200)

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 장치를 나타내는 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 장치의 내부 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 장치(200)에 대하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 등강기(100)에는 등반로봇 플랫폼(등강기(100))의 현재 위치를 측정하기 위한 위치 측정 장치(200)가 설치된다. 위치 측정 장치(200)는 한 쌍의 로프(r)에 인가되는 장력의 크기, 한 쌍의 로프(r)가 이루는 각도 및 한 쌍의 등강기(100)가 한 쌍의 로프(r) 각각을 감은 거리를 기초로, 등반로봇 플랫폼의 위치를 측정할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 위치 측정 장치(200)는 한 쌍의 로프(r) 사이의 각도를 측정하기 위한 각도 인코더(235)와, 로프(r)의 장력을 측정하기 위한 로드셀(255)과, 로프(r)가 감긴 거리를 측정하기 위한 거리 인코더(275)를 구비한다.

먼저, 각도 인코더(235)는 인렛 가이드부재(131)의 회전 중심을 따라 연장된 축(231)에 장착되어, 가상의 기준선(s)과 로프(r) 사이의 각도(α)를 측정한다. 여기서 가상의 기준선(s)이란 한 쌍의 등강기(100) 사이의 중앙부를 지나 연직 방향(g)으로 연장된 선을 의미한다. 따라서 가상의 기준선(s)과 로프(r) 사이의 각도(α)는 한 쌍의 로프(r) 사이의 각도의 절반 크기가 된다.

한편, 건물의 외벽에 연직 방향(g)을 따라 매달리도록 설치된 한 쌍의 로프(r)는, 도 3에 도시된 것과 같이 상측에서 하측으로, 한 쌍의 등강기(100)의 좌우 양측에서 한 쌍의 등강기(100) 사이의 중앙부를 향해, 한 쌍의 등강기(100)(위치 측정 장치(200))로 감겨 들어온다. 이때 로프(r)는 각각의 인렛 가이드부재(131)를 매개로 축(231)에 감겨 들어오며, 각도 인코더(235)는 축(231)에 대한 위치 측정 장치(200)의 각도를 측정하여 가상의 기준선(s)과 로프(r) 사이의 각도(α)를 측정할 수 있다.

한편, 로프(r)는 위치 측정 장치(200)의 하우징(210) 내에 설치된 가이드롤러(211)와 거리 측정용 롤러(271) 및 장력 측정용 롤러(252)를 차례로 지나 인렛 가이드부재(131)로 감겨 들어온다. 거리 측정용 롤러(271)는 거리 인코더(275)와 연동되어 있으므로, 로프(r)가 감겨 들어오거나 감겨 나감에 따라 거리 측정용 롤러(271)가 회전하면, 거리 인코더(275)는 로프(r)의 이동 거리를 측정할 수 있다.

또한, 장력 측정용 롤러(252)는 로드셀(255)의 일측에 마련되고, 로드셀(255)과 장력 측정용 롤러(252)는 로프(r)가 이동함에 따라 로프(r)의 장력이 로드셀(255)로 전달되도록 구성된 3절 링크(251) 구조에 의해 하우징(210)에 장착됨으로써, 로드셀(255)에서 로프(r)의 장력을 측정할 수 있다.

이와 같이, 위치 측정 장치(200)는 기준선(s)과 각각의 로프(r) 사이의 각도(α), 로프(r)의 장력 및 로프(r)가 이동한 거리를 기초로 등반로봇 플랫폼의 위치를 실시간으로 측정할 수 있다. 등반로봇 플랫폼을 구동시키기 전에 초기 로프(r)의 길이를 측정하면, 전술한 위치 측정 장치(200)의 각 구성들이 마련되지 않더라도 등반로봇 플랫폼의 위치를 파악할 수 있다. 그러나 예상하지 못한 외란 등에 의해 등반로봇 플랫폼의 위치가 변동되는 경우, 위치 측정 장치(200)가 측정한 현재 위치를 기초로 한 쌍의 등강기(100)와 조향 장치(300)가 등반로봇 플랫폼을 원래 위치로 이동시키도록 동작할 수 있다. 즉, 등반로봇 플랫폼의 위치가 외란에 의해 크게 변동되는 것을 방지할 수 있다.

조향 장치(300)

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치를 나타내는 사시도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 모듈을 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 모듈에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(300)는 등강기(100)에 장착되는 본체(350)와, 본체(350)에 장착된 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)을 구비한다. 이때 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)은 등강기(100)에 좌우 방향(a)에 평행하게 설치된 틸팅축(t)을 중심으로 틸팅 가능하다. 그리고 프로펠러 모듈(310) 각각에 마련된 프로펠러(315)는 틸팅축(t)에 수직한 회전축을 중심으로 회전한다.

따라서 각각의 프로펠러 모듈(310)은 프로펠러(315)가 회전축을 중심으로 회전함에 따라 추력을 발생시킬 수 있다. 추력의 크기는 프로펠러(315)의 회전 속도를 조절하거나 또는, 프로펠러(315)의 피치가 변동되도록 구성되어 피치의 길이를 변화시키는 것에 의해 조절될 수 있다. 또는, 프로펠러(315)의 피치를 변동시킴과 함께 프로펠러(315)의 회전 속도를 조절하는 것에 의해 추력의 크기가 조절될 수 있다.

한편, 추력의 방향은 전술한 바와 같이, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 틸팅축(t)을 중심으로 틸팅됨에 따라 조절될 수 있다. 또는, 프로펠러 모듈(310)에 러더(rudder, 317)(도 9 참조)가 장착되어, 프로펠러 모듈(310)의 틸팅 각도는 변동하지 않고, 러더(317)가 프로펠러(315)에 의해 발생되는 바람의 방향을 변동시키는 것에 의해, 추력의 방향이 조절될 수도 있다. 또는, 프로펠러 모듈(310)이 틸팅축(t)을 중심으로 회전함과 함께, 러더(317)에 의한 추력의 조절이 함께 이루어질 수도 있고, 프로펠러(315)의 회전 방향이 반대로 변경되는 것에 의해 추력의 방향이 변경될 수도 있다.

등반로봇 플랫폼은 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 추력의 크기의 차이 및 추력의 방향의 차이에 기초해서 이동하는 방향이 결정될 수 있다.

보다 구체적으로, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 틸팅축(t)을 중심으로 서로 같은 각도로 틸팅된 상태에서 서로 다른 크기의 추력을 발생시키는 경우, 힘의 차이가 발생하여 등반로봇 플랫폼의 이동 방향이 변경된다. 또는 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 추력의 크기가 동일하더라도, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 틸팅축(t)을 중심으로 서로 다른 각도로 틸팅되거나, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)에 장착된 러더(317)가 각각의 의 프로펠러 모듈(310)에 대해 서로 다른 방향으로 추력의 방향을 변경하는 경우에도, 양측에서 수직 방향 또는 수평 방향으로의 힘의 차이가 발생하여 등반로봇 플랫폼의 이동 방향이 변경된다. 이와 같이, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)의 틸팅 각도 및 발생시키는 추력의 크기를 변경시킴으로써, 등반로봇 플랫폼이 상하 방향, 좌우 방향(a) 또는 전후 방향(b)으로 이동하도록 조절할 수 있다. 보다 구체적인 동작 방법에 대해서는 후술한다.

도 9를 참조하면, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)은 각각 덕트(311)와 커버(313)와, 구동 모터(318)를 구비한다. 도 9의 (a)는 하나의 프로펠러 모듈(310)을 정면에서 도시한 것이고, 도 9의 (b)는 하나의 프로펠러 모듈(310)을 후면에서 도시한 것이다.

덕트(311)는 프로펠러(315)를 둘레 방향에서 둘러싼다. 이에 따라 빠른 속도로 회전하는 프로펠러(315)에 의해 작업자나 로봇 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 반대로 주변의 사물 등에 의해 프로펠러(315)가 손상되는 것도 방지할 수 있다.

커버(313)는 덕트(311)에 의해 회전축 방향으로 서로 대향하게 형성된 한 쌍의 개구에 형성된다. 커버(313)는 망 형상으로 형성되어, 이물질 등이 프로펠러(315)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 커버(313)는 한 쌍의 개구 중 어느 한 쪽에만 형성될 수도 있고, 양쪽 개구 모두에 형성될 수도 있다.

구동 모터(318)는 프로펠러(315)를 회전축을 중심으로 회전시키며, 구동 모터(318)는 파이프를 통해 덕트(311)와 기계적 및 전기적으로 연결되어 구동 모터(318)와 프로펠러(315)가 안정적으로 연결되도록 함과 동시에 덕트(311)가 외력 의해 손상되는 것도 방지할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 각각 본체(350)에 연결되며, 좌우 방향(a)으로 이격되게 배치된 것으로 도시되어 있으나, 프로펠러 모듈(310)의 개수 및 그 배치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310) 외에 상측 및/또는 하측에 복수 개의 다른 프로펠러 모듈을 설치할 수도 있고, 어느 하나의 프로펠러 모듈(310)의 일측에 프로펠러 모듈(310)을 조력하기 위한 보조 프로펠러 모듈을 설치할 수도 있다.

또한, 틸팅축(t)이 반드시 좌우 방향(a)에 평행하게 설치되어야 하는 것은 아니고, 틸팅축(t)은 등강기(100)에 결합되는 기단부를 기준으로 좌우 방향(a) 또는 연직 방향(g)에 대해 소정 각도 회전된 상태로 설치될 수도 있다. 틸팅축(t)이 설치된 각도에 따라 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 추력의 방향이 변경될 수 있고, 외란이 크게 작용하는 방향에 맞춰 틸팅축(t)의 각도를 설정함으로써, 등반로봇 플랫폼에 가해지는 외란의 영향을 최소화할 수 있다.

[등반로봇 플랫폼의 작동 과정]

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼을 나타내는 측면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 등반로봇 플랫폼이 등강하고 있는 상태를 나타내는 정면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼이 장애물을 넘어가는 상태를 설명하기 위한 측면도이다. 이하에서는 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 등반로봇 플랫폼이 작동하는 과정에 대하여 설명한다.

도 10을 참조하면, 프로펠러 모듈(310)이 전후 방향(b)에 경사지게 추력을 발생시키는 경우, 추력은 전후 방향(b)에 평행한 수평 추력(Fh)과 연직 방향(g)에 평행한 수직 추력(Fv)을 갖게 된다. 이때 수직 추력(Fv)은 등반로봇 플랫폼이 상승하는 힘 또는 하강하는 힘(추력의 방향이 도면과 반대 방향인 경우)으로 작용할 수 있고, 수평 추력(Fh)은 등강기(100)가 건물의 외벽으로부터 멀어지는 힘 또는 건물의 외벽을 향하는 힘으로 작용할 수 있다.

또한, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310) 각각이 발생시키는 추력의 크기와 추력의 방향이 조절됨에 따라, 각각의 수평 추력(Fh)과 수직 추력(Fv)에서 차이가 발생한다. 이러한 수평 추력(Fh)과 수직 추력(Fv)의 차이에 의해 등반로봇 플랫폼의 이동 방향이 결정될 수 있다. 이하에서는 도 11을 참조하여 등반로봇 플랫폼이 특정 방향으로 이동하는 예시들에 대하여 설명한다.

승강 이동

한 쌍의 등강기(100)가 실질적으로 동일한 힘으로 각각 로프(r)를 감고 있고, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 수직 추력(Fv)의 크기가 동일한 경우, 등반로봇 플랫폼은 한 쌍의 로프(r)를 감으며 상승 또는 하강한다. 한 쌍의 등강기(100)가 로프(r)를 감는 힘(이하 '등강력'이라고 함)에 차이가 없으면 등반로봇 플랫폼은 로프(r)를 따라 등강하면서 좌 방향 또는 우 방향으로 편향되지 않고, 또한, 수직 추력(Fv)에 차이가 없으면 등반 로봇 플랫폼은 전후 방향(b)에 평행한 축(도 11에서 지면을 뚫고 나오는 방향의 축)을 중심으로 회전하지 않으므로, 등반로봇 플랫폼은 상하 방향으로만 이동하게 된다.

이때, 수직 추력(Fv)의 크기가 동일하다는 것은, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 서로 동일한 각도로 틸팅되어 서로 동일한 크기의 추력을 발생시키는 경우뿐만 아니라, 발생시키는 추력의 크기가 서로 다르더라도 추력의 방향을 적절하게 조절함에 따라 수직 추력(Fv)의 크기가 동일해지는 경우도 포함할 수 있다.

좌우 방향 이동

한 쌍의 등강기(100)의 등강력이 서로 다른 경우 등반로봇 플랫폼은 더 큰 크기의 장력이 걸리는 방향을 향해 이동하게 된다. 예를 들어, 도 11에서 오른쪽 등강기(100)가 왼쪽 등강기(100)에 비해 더 큰 힘으로 로프(r)를 감는다면 등반로봇 플랫폼은 우측으로 이동하게 된다.

한편, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 수직 추력(Fv)의 크기에 차이가 발생하면 등반로봇 플랫폼이 전후 방향(b)에 평행한 축을 중심으로 회전하게 된다. 예를 들어, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 서로 같은 각도로 틸팅된 상태에서 어느 한 쪽의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 추력의 크기가 더 큰 경우, 등반로봇 플랫폼(등강기(100))은 수직 추력(Fv)의 크기의 차이로 인해 회전하게 된다.

보다 구체적으로, 도 11에서 오른쪽 프로펠러 모듈(310)에서 발생시키는 수직 추력(Fv2)의 크기가 왼쪽 프로펠러 모듈(310)에서 발생시키는 수직 추력(Fv1)의 크기보다 더 커지면 등반로봇 플랫폼은 시계 반대 방향으로 회전하고, 왼쪽 프로펠러 모듈(310)에서 발생시키는 수직 추력(Fv1)의 크기가 오른쪽 프로펠러 모듈(310)에서 발생시키는 수직 추력(Fv2)의 크기보다 더 커지면, 등반로봇 플랫폼은 시계 방향으로 회전하게 된다.

한 쌍의 등강기(100)가 서로 다른 등강력으로 구동됨으로써 등반로봇 플랫폼이 좌 방향 또는 우 방향으로 이동하게 되는 경우, 등반로봇 플랫폼은 수평 상태를 유지하지 못하게 될 수도 있다. 이때 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)에서 발생시키는 수직 추력(Fv)의 차이를 이용하여, 등반로봇 플랫폼을 회전시킴으로써 등반로봇 플랫폼이 수평 상태로 복원되게 할 수 있다.

또는, 한 쌍의 등강기(100)가 서로 다른 등강력으로 구동됨으로써 어느 하나의 로프(r)에 음의 장력이 걸려있는 상태가 발생할 수 있다. 로프(r)에 음의 장력이 걸려있으면, 그 로프(r)는 등강을 위해 사용될 수 없으므로, 음의 장력이 걸려있는 로프에 양의 장력이 걸리도록 등반로봇 플랫폼을 회전시킴으로써, 등반로봇 플랫폼이 등강기(100)의 등강력을 이용하여 등강할 수 있도록 제어할 수도 있다.

또는, 한 쌍의 등강기(100)가 구동되지 않고 있는 경우, 등반로봇 플랫폼은 한 쌍의 프로펠러 모듈(310) 사이의 수직 추력(Fv)의 차이만을 이용하여 의해 좌 방향 또는 우 방향으로 이동할 수도 있다.

한편, 수직 추력(Fv)의 크기 차이는 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 서로 같은 각도로 틸팅된 상태에서 어느 한 쪽의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 추력의 크기가 상대적으로 더 큰 경우뿐만 아니라, 양 쪽의 프로펠러 모듈(310)에서 발생시키는 추력의 크기는 동일하더라도, 서로 틸팅되는 각도 차이(추력의 방향의 차이)에 따라 수직 추력(Fv)의 크기에 차이가 발생한 경우도 포함될 수 있다.

전후 방향 이동

한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 수평 추력(Fh)의 크기에 의해 등반로봇 플랫폼은 전후 방향(b)으로도 이동할 수 있다. 보다 구체적으로, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 건물의 외벽을 따라 승강하던 중에, 외벽을 향해 발생시키는 수평 추력(Fh)의 크기가 증가하면 등반로봇 플랫폼은 외벽으로부터 멀어지는 방향(후 방향)으로 이동하고, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 외벽을 향해 발생시키는 수평 추력(Fh)의 크기가 감소하면 등반로봇 플랫폼은 외벽을 향하는 방향(전 방향)으로 이동할 수 있다. 즉, 등반로봇 플랫폼은 등강력의 차이, 추력의 크기의 차이 및 추력의 방향의 차이를 조절하여 외벽과 접하거나, 외벽으로부터 이격된 상태로 이동하게 될 수 있다.

예를 들어, 도 12의 (a)에 도시된 것과 같이, 등반로봇 플랫폼이 외벽(W)으로부터 일정 간격을 유지하며 로프(r)를 타고 승강하던 중 외벽(W)에 형성되어 있는 돌출부(P)에 근접하는 경우, 도 12의 (b)에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)은 틸팅축(t)을 중심으로 틸팅되어 전방 하측으로 추력을 발생시킬 수 있다. 이때 추력은 수평 추력(Fh)과 수직 추력(Fv)을 갖게 되므로, 도 12의 (c)에 도시된 것과 같이 수평 추력(Fh)은 등반로봇 플랫폼이 건물의 외벽(W)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되게 한다. 이에 따라 도 12의 (d)에 도시된 것과 같이 등반로봇 플랫폼은 돌출부(P)에 충돌하지 않고 돌출부(P)를 넘어설 수 있다.

한편, 도 12의 (a) 상태에서 프로펠러 모듈(310)이 틸팅되지 않고 수평 추력(Fh)만 발생시킬 수도 있지만, 대부분의 하중은 등반로봇의 상측 로프(r)에 걸려 있으므로, 장애물을 극복하기 위해 큰 수평 추력(Fh)은 요구되지 않을 수 있다. 따라서 프로펠러 모듈(310)이 수평 추력(Fh)뿐만 아니라 수직 추력(Fv)을 함께 발생시키도록 틸팅되는 것에 의해 등반로봇 플랫폼이 보다 용이하게 상승하도록 힘을 제공할 수 있다.

한편, 한 쌍의 프로펠러 모듈(310)이 발생시키는 수평 추력(Fh)의 크기에 차이가 있는 경우, 어느 한 쪽의 프로펠러 모듈(310)과 다른 한 쪽의 프로펠러 모듈(310)에서 전후 방향(b)으로 이동하는 거리에 차이가 발생할 수도 있다. 예를 들어, 어느 한 쪽의 프로펠러 모듈(310)이 위치하는 영역에만 돌출부(P) 등의 장애물이 위치하는 경우에는, 그 프로펠러 모듈(310)에서만 수평 추력(Fh)이 커지도록 조절함으로써 효율적으로 장애물을 극복할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 등강기
110: 본체
111: 중심축
112: 웜기어
113: 웜휠
115: 모터
120: 등강 풀리
121: 제1 등강 풀리
122: 제2 등강 풀리
130: 가이드부재
131: 인렛 가이드부재
150: 차동 기어 장치
151: 제1 베벨 기어
152: 제2 베벨 기어
155: 고정 블록
157: 고정축
160: 가압부재
200: 위치 측정 장치
210: 하우징
211: 가이드롤러
231: 축
235: 각도 인코더
251: 3절 링크
252: 장력 측정용 롤러
271: 거리 측정용 롤러
275: 거리 인코더
300: 조향 장치
310: 프로펠러 모듈
311: 덕트
313: 커버
315: 프로펠러
317: 러더
318: 구동 모터
400: 모듈

Claims (15)

1. 건물의 외벽을 따라 등강하는 등반로봇 플랫폼으로서,
   연직 방향으로 연장되고 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 로프를, 각각 감으며 등강하는 한 쌍의 등강기; 및
   상기 등강기에 장착되고, 한 쌍의 프로펠러 모듈을 구비하는 조향 장치를 포함하고,
   상기 한 쌍의 프로펠러 모듈은, 상기 좌우 방향으로 이격되게 배치되고, 상기 등강기에 설치된 틸팅축을 중심으로 틸팅 가능하며, 프로펠러가 상기 틸팅축에 수직한 회전축을 중심으로 회전하는 것에 의해 추력을 발생시키고,
   상기 한 쌍의 등강기가 상기 한 쌍의 로프 각각을 감는 힘의 차이, 상기 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력의 크기의 차이, 및 상기 추력의 방향의 차이 중 적어도 어느 하나에 기초해서, 이동하는 방향이 결정되는, 등반로봇 플랫폼.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 힘의 차이, 상기 추력의 크기의 차이, 상기 추력의 방향의 차이가 조절됨으로써, 상기 외벽과 접하거나, 상기 외벽으로부터 이격된 상태로 이동하게 되는, 등반로봇 플랫폼.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 등강기가 상기 한 쌍의 로프 각각을 서로 다른 힘으로 감는 것에 의해, 상대적으로 더 큰 힘이 작용하는 상기 로프를 향해 이동하게 되는, 등반로봇 플랫폼.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 로프는, 상측에서 하측으로, 상기 한 쌍의 등강기의 좌우 양측에서 상기 한 쌍의 등강기 사이의 중앙부를 향해, 상기 한 쌍의 등강기로 감겨 들어오고,
   상기 한 쌍의 등강기가 상기 한 쌍의 로프 각각을 서로 다른 힘으로 감는 것에 의해, 상대적으로 더 큰 힘이 작용하는 상기 로프를 향해 이동하게 되는, 등반로봇 플랫폼.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력에 의해 상기 연직 방향으로 작용하는 힘이 서로 다르게 조절됨으로써, 상기 등강기가 상기 연직 방향 및 상기 좌우 방향에 각각 직교하는 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하는, 등반로봇 플랫폼.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 프로펠러 모듈이 상기 틸팅축을 중심으로 서로 다른 각도로 틸팅되는 것에 의해, 상기 한 쌍의 프로펠러 모듈이 각각 발생시키는 추력의 방향이 달라짐으로써 상기 등강기가 이동하는 방향이 결정되는, 등반로봇 플랫폼.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 프로펠러 모듈 각각은, 상기 프로펠러를 둘레 방향에서 감싸는 덕트와, 상기 덕트에 의해 상기 회전축 방향으로 대향하도록 형성된 한 쌍의 개구 중 적어도 어느 하나의 개구에 형성된 커버와, 상기 한 쌍의 프로펠러 각각을 회전시키기 위한 구동 모터를 구비하는, 등반로봇 플랫폼.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 조향 장치는, 상기 등강기에 장착되고 상기 덕트를 서로 연결하는 본체와, 상기 본체의 내부에 마련되고 상기 한 쌍의 프로펠러 모듈을 상기 틸팅축을 중심으로 서로 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 틸팅시키기 위한 틸팅 모터를 구비하는, 등반로봇 플랫폼.
   
9. 제1항에 있어서,
   각각의 상기 등강기는, 상기 좌우 방향을 중심으로 회전하는 중심축과, 상기 중심축에 대해 독립적인 회전이 가능하도록 상기 중심축에 결합된 복수 개의 등강 풀리와, 상기 중심축과 함께 회전하도록 상기 중심축에 결합되고, 상기 중심축의 회전 동력을 상기 복수 개의 등강 풀리에 차등적으로 분배 가능하도록 상기 복수 개의 등강 풀리와 연결된 차동 기어 장치를 구비하고,
   상기 복수 개의 등강 풀리 중 적어도 2개의 등강 풀리에 로프가 감긴 상태에서, 상기 중심축의 회전에 의해 상기 등강 풀리가 회전함에 따라, 상기 등강기가 상기 로프를 감으며 등강하는, 등반로봇 플랫폼.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 차동 기어 장치는, 상기 중심축에 대해 독립적인 회전이 가능하도록 상기 중심축에 결합된 한 쌍의 제1 베벨기어와, 상기 중심축과 함께 회전하도록 상기 중심축에 고정 결합되되, 상기 한 쌍의 제1 베벨기어와 맞물려 상기 좌우 방향에 수직한 방향인 제2 방향을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 제2 베벨기어를 구비하고,
    상기 복수 개의 등강 풀리는, 상기 제1 베벨기어와 함께 회전하도록 상기 제1 베벨기어에 연결되며,
    상기 중심축의 회전 동력은, 상기 제2 베벨기어를 경유하여 상기 한 쌍의 제1 베벨기어로 전달됨으로써 상기 복수 개의 등강 풀리를 회전시키는, 등반로봇 플랫폼.
    
11. 제9항에 있어서,
    각각의 상기 등강기는, 상기 중심축이 상기 좌우 방향을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 본체와, 상기 본체에 설치되고, 상기 로프가 상기 복수 개의 등강 풀리에 감겨 이동하는 경로를 가이드하는 복수 개의 가이드부재를 더 구비하는, 등반로봇 플랫폼.
    
12. 제9항에 있어서,
    각각의 상기 등강기는, 상기 중심축이 상기 좌우 방향을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 본체와, 상기 본체에 설치되어 상기 복수 개의 등강 풀리의 각각에 감겨 있는 상기 로프를 각각 가압하는 복수 개의 가압부재를 더 구비하는, 등반로봇 플랫폼.
    
13. 제9항에 있어서,
    각각의 상기 등강기는, 상기 좌우 방향을 중심으로 상기 차동 기어 장치와 함께 회전하도록, 상기 차동 기어 장치에 결합된 하나 이상의 제2 등강 풀리를 더 구비하고,
    상기 로프가 상기 적어도 2개의 등강 풀리와 상기 하나 이상의 제2 등강 풀리 중 적어도 하나에 감긴 상태에서, 상기 등강기가 상기 로프를 감으며 등강하는, 등반로봇 플랫폼.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 등강기에 마련되어 소정의 기기 모듈이 장착되기 위한 장착부를 더 포함하는, 등반로봇 플랫폼.
    
15. 제1항에 있어서,
    무게중심이 장력중심보다 아래에 위치하는, 등반로봇 플랫폼.

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