KR102275493B1 - 수중에서 유영하는 수중 로봇 - Google Patents

Abstract

이 발명은 수중에서 유영하는 수중 로봇에 관한 것으로서, 이 발명의 수중 로봇은, 본체, 본체의 후단에 부착되어 추진력을 발생시키는 추진 기구, 본체에 배치되어 회전력을 발생시키고 본체의 폭방향과 평행한 회전 축선을 중심으로 회전하는 회전축을 갖춘 구동 모터, 구동 모터의 회전축에 결합되어 회전 축선을 중심으로 일정 각도 범위에서 회전하는 링크, 링크에 부착되고 수중 로봇의 무게 중심의 상측에 배치되어 링크의 회전에 의해 본체 내에서 일정 각도 범위로 회전하는 부력체를 포함하여 구성되고, 부력체의 회전에 따라 부력체의 부력 중심이 수중 로봇의 무게 중심에 대해 수평 방향으로 이동함으로써 수중 로봇이 상승 자세, 하강 자세 및 수평 자세 사이에서 자세가 변환되고 추진 기구에 의한 추진력에 의해 수중 로봇이 상승 자세, 하강 자세 및 수평 자세에서 각각 상승, 하강 및 수평 이동하는 것이다.

Description

수중에서 유영하는 수중 로봇{Fish Robot swiming in the Water}

이 발명은 수중에서 유영하는 수중 로봇에 관한 것이다. 구체적으로는 수중에서 물고기와 같은 방식의 운동을 하여 이동하면서 수중에서의 모니터링이나 측정 등의 작업을 행하는 수중 로봇에 관한 것이다.

식량의 확보나 환경의 보존을 위하여 해양이나 하천 등의 수자원 관리의 중요성이 증대되고 있다. 수자원 관리를 위해서는 수중 환경을 촬영하거나 각종 지표를 측정하여야 하지만, 해양이나 하천은 인간이 접근하기가 어렵고 매우 광대한 영역이므로 수중에 로봇을 투입하여 로봇에 의한 모니터링 등을 수행하도록 수중 로봇의 기술이 활발히 이루어지고 있다.

육상이나 공중과는 다른 수중 환경에서의 용이한 이동성을 고려하고 수중에서 서식하는 수중 생물에 주는 충격을 최소화하기 위하여, 물고기와 같은 방식으로 운동하여 이동하며 외관상으로도 물고기와 유사한 형태를 가지는 로봇에 대한 연구 개발을 중점적으로 이루어지고 있다.

이러한 수중 로봇은 주로 물고기의 꼬리 지느러미와 유사한 구조와 형태 및 운동 방식을 가지는 기구에 의해 추진력을 얻으며, 물고기가 부레를 이용하여 상승 및 하강과 수평 운동을 하는 것과 같이, 로봇 내의 부력의 차이를 이용하여 상승 및 하강을 하도록 하는 기술이 개발되어 있다.

상승 및 하강과 수평 운동을 위한 기구로서 물고기의 옆지느러미나 잠수함의 날개와 같이 수중에서의 이동에 따른 항력을 이용하는 기술도 개발되고 있다.

대한민국 특허공보 제10-1306835호(문헌 1)에서는 '수중 로봇용 자세 및 부력 조절 장치 및 방법'이라는 명칭의 발명을 개시하고 있다. 문헌 1의 발명은 로봇 내에 물탱크를 설치하고 펌프에 의해 물탱크의 저장되는 물의 양을 조절함으로써 부력의 차이를 발생시켜 로봇의 상승과 하강을 조절한다.

그러나, 이러한 구조의 로봇에서는 물탱크에 물을 유입하고 유출시키는데 시간이 많이 소요되므로 로봇의 상승과 하강의 제어가 신속하게 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 물탱크와 펌프를 설치함에 따라 구조가 복잡하고 중량이 증가하며 제조 원가가 높아진다는 문제점이 있다.

다른 방식의 기술로서는 로봇 내부에 중량물을 배치하고 중량물의 위치를 변경하여 부력을 조절하는 것이 있다. 이러한 방식은 중량물을 이동시키는 기구가 크고 복잡하게 되며 신속한 응답이 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

또한, 날개를 두고 날개의 각도를 조절하여 항력을 조절하는 기구의 경우에는 날개의 각도 조절을 위한 기구가 복잡하게 되고, 로봇의 본체로부터 날개가 돌출되어 로봇의 추진에 저항 요소가 된다는 문제점이 있다.

문헌 1: 대한민국 특허공보 제10-1306835호

이 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 수중에서 추진되어 이동하며 상승과 하강 및 수평 운동이 간단한 구조를 가지고 응답이 빠른 부력 조절 기구에 의해 이루어질 수 있는 수중 로봇을 제공하려는 것이다.

이 발명이 해결하고자 하는 과제는 수중에서 유영하는 수중 로봇에 관한 이 발명에 의해 달성된다.

이 발명의 수중 로봇은,

본체,

본체의 후단에 부착되어 추진력을 발생시키는 추진 기구,

본체에 배치되어 회전력을 발생시키고 본체의 폭방향과 평행한 회전 축선을 중심으로 회전하는 회전축을 갖춘 구동 모터,

구동 모터의 회전축에 결합되어 회전 축선을 중심으로 일정 각도 범위에서 회전하는 링크

링크에 부착되고 수중 로봇의 무게 중심의 상측에 배치되어 링크의 회전에 의해 본체 내에서 일정 각도 범위로 회전하는 부력체

를 포함하여 구성되고,

부력체의 회전에 따라 부력체의 부력 중심이 수중 로봇의 무게 중심에 대해 수평 방향으로 이동함으로써 수중 로봇이 상승 자세, 하강 자세 및 수평 자세 사이에서 자세가 변환되고 추진 기구에 의한 추진력에 의해 수중 로봇이 상승 자세, 하강 자세 및 수평 자세에서 각각 상승, 하강 및 수평 이동하는 것이다.

이러한 구성을 갖는 이 발명의 수중 로봇은 추진 기구에 의하여 발생하는 본체의 후단에서의 추진력에 의해 추진되며, 부력체의 위치에 따라 자세가 전환되어 전환된 자세에 따라 수평 운동과 상승 및 하강 운동을 하게 된다.

부력체의 부력 중심은 무게 중심의 상측에 배치되며, 부력체에 의한 부력은부력 중심에서 중력 방향에 대해 수직 상방으로 작용하고 무게 중심에 작용하는 중력은 무게 중심에서 부력의 반대측인 중력 방향에 대해 수직 하방으로 작용한다.

수중 로봇이 수평 자세에 있을 때에 부력체의 부력 중심과 무게 중심이 수평 방향에서 동일한 위치에 놓이면 수중 로봇은 수평 자세를 유지하게 되고, 수중 로봇은 추진 기구에 의한 추진력에 의해 수평 방향으로 운동을 하게 된다.

부력체가 회전 축선을 중심으로 회전을 하여 부력체의 부력 중심이 수중 로봇의 무게 중심에 대한 수평 방향에서의 위치가 일측으로 이격되면 부력 중심과 무게 중심의 수평 방향에서의 위치가 동일하게 되도록 수중 로봇이 폭방향에 평행한 회전 축선을 중심으로 선회한 자세로 된다.

이 상태에서 추진 기구에 의한 추진력이 작용하면 수중 로봇은 선회한 자세에서 이동을 함으로써 상승 또는 하강 운동을 하게 된다.

부력체가 회전을 하여 무게 중심에 대해 수평 방향의 전방에 위치하게 되면, 부력 중심과 무게 중심이 수평 방향에 대해 서로 이격되어 부력은 무게 중심에 대해 수중 로봇을 선회시키는 토오크를 발생시키고, 수중 로봇은 무게 중심에 대해 전방쪽이 위쪽으로 되도록 선회를 하게 되고 이에 따라 부력 중심은 후방으로 이동을 하게 되어 부력 중심과 무게 중심이 수평 방향에서 동일 위치에 놓이게 되면, 부력과 중력이 서로 반대 방향으로 작용하면서 평형 상태가 된다.

이에 따라 수중 로봇은 더 이상 선회하지 않고 전방쪽이 위쪽으로 일정 각도 선회한 상태를 유지하고 추진 기구에 의한 추진력에 의해 상승 운동을 한다.

역으로, 부력체가 회전을 하여 무게 중심에 대해 수평 방향의 후방에 위치하게 되면, 부력 중심과 무게 중심이 수평 방향에 대해 서로 이격되어 부력은 무게 중심에 대해 수중 로봇을 선회시키는 토오크를 발생시키고, 수중 로봇은 무게 중심에 대해 후방쪽이 위쪽으로 되도록 선회를 하게 되고 이에 따라 부력 중심은 전방으로 이동을 하게 되어 부력 중심과 무게 중심이 수평 방향에서 동일 위치에 놓이게 되면, 부력과 중력이 서로 반대 방향으로 작용하면서 평형 상태가 된다.

이에 따라 수중 로봇은 더 이상 선회하지 않고 후방쪽이 위쪽으로 일정 각도 선회한 상태를 유지하고 추진 기구에 의한 추진력에 의해 하강 운동을 한다.

수중 로봇이 기울어진 자세에서 상승 또는 하강 운동을 하다가 부력체가 수평 자세에서의 위치로 복귀하면, 다시 부력 중심과 무게 중심의 수평 방향에서의 위치가 이격되고 수중 로봇을 수평 자세로 복귀시키는 토오크가 발생하여 수중 로봇은 수평 자세로 복귀하게 된다.

이와 같이 이 발명에 따른 수중 로봇은 부력체를 폭 방향에 평행한 회전 축선을 중심으로 회전시키는 작동에 의해 부력 중심과 무게 중심의 수평 방향에서의 위치가 서로 이격되면, 무게 중심과 부력 중심이 수평 방향에서의 위치가 동일하게 되도록 회전을 하게 되어 회전된 상태에서 추진력이 방향하여 회전된 방향으로 상승 또는 하강을 하거나 수평 상태로 운동을 하게 된다.

따라서, 수중 로봇의 수평 운동이나 상승 또는 하강 운동을 부력체의 위치 조절에 의해 간단히 제어할 수 있으며, 특히 부력체의 위치는 회전 축선을 중심으로 하는 회전 운동에 의해 간단히 구현할 수 있다.

따라서, 수중 로봇의 자세를 제어하는 구성이 매우 간단하고 저렴하게 구현할 수 있으며 자세 전환의 응답성이 매우 빠르다.

이 발명의 부가의 특징으로서, 이 발명의 수중 로봇은,

본체에서 무게 중심의 상부에는 회전 축선을 중심으로 하는 곡률을 갖고 연장되는 작동 공간이 마련되고, 부력체는 회전 축선을 중심으로 하는 곡률을 갖고 연장되는 형태를 가지며 작동 공간을 따라 회전 운동을 하는 것으로 구성할 수 있다.

이와 같이, 부력체를 폭 방향에 평행한 회전 축선을 중심으로 회전하게 구성하되, 그러한 회전 운동이 본체 내에 마련되는 작동 공간에서 이루어지므로 수중 로봇의 구조를 컴팩트하게 할 수 있다.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 사시도이다.
도 2는 이 이 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 측면도로서, 내부 구성을 도시하기 위해 본체의 케이스의 일부를 제거한 상태의 도면이다.
도 3은 도 2의 화살표 A에서 본 상태를 표시하는 도면이다.
도 4 내지 도 10은 도 2와 같은 방식으로 표시한 도면으로서, 각각 이 실시예의 수중 로봇이 수평, 상승 및 하강 이동을 하는 상태를 도시한 것이다.

이하, 이 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서, 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 로봇의 구성과 작동을 설명한다.

이하의 설명을 포함하여 이 명세서 전반에서 길이 방향, 폭 방향 및 수직 방향이라는 용어는 직교 좌표계에 따른 절대적인 방위를 나타내는 것은 아니고, 달리 정의하여 사용하지 않는 한, 수중 로봇을 물고기로 보았을 때에 수중 로봇의 추진 방향을 길이 방향으로 표시하고, 폭 방향은 수중 로봇의 두께에 해당하는 방향을 의미하지만, 수직 방향(Z) 및 수평 방향(X)은 수중 로봇의 형태를 기준으로 하지 않고 각각 중력의 작용하는 방향 및 중력의 작용 방향에 수직한 방향을 의미하는 것으로 사용한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이 실시예의 수중 로봇의 구성을 설명한다.

이 실시예의 수중 로봇은 전체적으로 일반적인 어류의 형상을 담은 외관을 가진 케이스(10)와 꼬리 지느러미(50)를 갖추고 있다.

케이스(10)는 수중에서 유영 시에 물의 저항을 최소로 하도록 전체적으로 어류의 몸통 형상을 갖고 측면에서 보아 유선형이고 후면에서 보았을 때에 폭이 좁게 구성되어 있다.

꼬리 지느러미(50)는 추진 기구를 이루는 것으로서, 케이스(10) 내의 프레임(12)의 길이 방향(X)의 뒤쪽에 장착된 구동 모터(51)와 구동 모터(51)로부터의 회전력을 받는 작동 기구(52)에 의해 수직 방향의 축선을 중심으로 일정 각도 범위에서 회동하여 물을 길이 방향의 후방으로 밀어내어 추진력을 발생시키는 것이다.

꼬리 지느러미(50)를 작동시키는 구동 모터(51)와 작동 기구(52)는 널리 이용되고 알려진 것이므로 구체적인 도시와 설명을 생략한다.

케이스(10)는 내부가 중공형으로 형성되어 있고, 상측의 공간과 하측의 공간 사이에 프레임(12)이 마련되어, 프레임(12)에 각종 구성 요소가 장착되어 있다.

이 실시예의 설명과 도면의 도시에는 생략되어 있지만, 이 실시예의 수중 로봇은 수중의 모니터링을 위한 카메라나 각종 센서들이 케이스(10)나 프레임(12)에 장착될 수 있다.

케이스(10)는 상측이 전체적으로 반원형으로 형성되고 내측에도 반원형의 공간이 형성되어 있는데, 이 내측의 공간은 부력체(20)가 회동 운동을 하는 작동 공간(13)을 이룬다.

프레임(12)은 케이스(10) 내에서 길이 방향으로 연장되어 있고, 작동 공간(13)에 놓이는 부력체(20)를 회전시키는 기구들이 배치되어 있다.

프레임(12)의 상측면에는 감속기를 갖춘 구동 모터(31)가 장착되어 있고, 그 아래쪽으로 프레임(12)의 하측면에는 구동 모터(31, 51)에 전력을 공급하고 작동을 제어하는 제어 모듈이 수밀 상태로 내장되어 있는 제어 모듈(40)이 장착되어 있다.

구동 모터의 회전축(32)은 폭방향으로 평행하게 배치되어 있으며, 회전축(52)에는 링크(33)가 장착되어 회전축에 의해 회전하게 되어 있다. 링크(33)에는 부력체(20)가 장착되어 링크와 함께 회전한다.

부력체(20)는 중공의 통으로 구성되어 있고 내부에는 공기가 충진되어 있고 외부로부터 물이 침투하지 않는 밀폐된 것이어서 수중 로봇에 부력을 제공하는 것이다.

수중 로봇은 전체로서 수중 로봇이 투입되는 해양이나 하천의 물의 밀도와 동일하게 맞추어진다. 수중 로봇을 이루는 케이스(10)와 프레임(12) 및 구동 모터 (31, 51) 등의 요소의 밀도는 물의 밀도보다 높으며, 부력체(20)는 합성 수지 등으로 형성되고 중공이므로 높은 부력을 제공하여, 수중 로봇의 전체 밀도가 물과 동일하게 하여 수중 로봇이 수중에서 평형을 유지하게 해준다.

다만, 부력체(20)는 중량과 부피가 가변적이지 않으므로, 수중 로봇을 제조한 후에 전체 밀도가 물과 같아지도록 별도의 중량체를 부착할 수 있다.

구동 모듈의 회전축(32)은 부력체(20)의 회전 운동의 중심 축선이 되며, 케이스의 작동 공간(13)이 이루는 반원형의 기하학적 곡률 중심은 회전축(32)에 놓이도록 되어 있다.

부력체(20)의 단면 형상은 작동 공간(13)의 단면 형태에 상응하는 형태를 가지고 케이스(11)와 유격을 가지고 작동할 수 있는 정도의 크기를 가지며, 측면에서 보았을 때에 구동 모듈의 회전축(32)을 중심점으로 하는 호형으로 형성되어 있다. 이에 따라, 부력체(20)는 작동 공간(13)에서 일정 범위의 회전 운동을 할 수 있다.

이상의 구조를 갖는 수중 로봇의 작동을 설명한다.

꼬리 지느러미(50)를 구동하였을 때의 추진력(F)은 수중 로봇의 길이 방향으로 작용하는데, 이러한 추진력(F)의 방향이 중력 방향에 대하여 상측을 향하면 수중 로봇은 상승 운동을 하게 되고, 추진력(F)의 방향이 중력 방향에 대하여 하측을 향하면 수중 로봇은 하강 운동을 하게 되며, 중력 방향에 대하여 수직인 평면에 놓이면 수중 로봇은 수평 방향으로 운동하게 된다.

이러한 수평 상태, 상승 상태 및 하강 상태는 부력체(20)를 회전시켜 위치를 조정함으로써 얻을 수 있다.

도 4를 참조하면, 이 실시예의 수중 로봇은 수평 상태, 즉 꼬리 지느러미(50)의 추진에 의해 수중 로봇이 수중에서 상승 또는 하강하지 않고 중력 방향에 수직한 평면을 따라 이동할 수 있는 상태에서, 부력체(20)의 부력 중심(B)과 수중 로봇의 무게 중심(G)은 수직 방향의 동일 선상(Xbg)에 놓인다. 즉, 부력체(20)의 부력 중심(B)과 수중 로봇의 무게 중심(G)은 수직 방향(Z)에 수직한 수평 방향(X)의 좌표가 동일하게 된다.

이 상태에서는 부력체(20)에 의한 부력과 무게 중심에 작용하는 중력이 수직 방향(Z)에서 동일 선상에 놓이므로 수중 로봇은 자세를 유지하고 수평 방향으로 운동한다.

제어 모듈(40)에는 이러한 상태에서의 부력체(20)의 위치가 저장되어 있고, 수중 로봇을 수평 방향으로 구동하고자 할 때에는 제어 모듈(40)은 구동 모터(31)을 작동시켜 부력체(20)를 회전시켜 도 4에 도시한 위치에 위치하도록 한다.

한편, 수중 로봇이 상승 운동을 하도록 하는 경우, 제어 모듈(40)은 수중 로봇의 상승 각도에 맞추어 부력체(20)가 작동 공간(13)의 앞쪽, 즉 수중 로봇의 앞쪽으로 배치되도록 구동 모터(31)를 가동한다.

이러한 상태가 도 5에 도시되어 있다.

부력체(20)가 회전하여 앞쪽으로 이동하면, 부력체(20)에 의해 작용하는 부력(Fb)의 수평 방향에서의 위치(Xb)과 무게 중심(G)에 작용하는 중력(Fb)의 수평 방향에서의 위치(Xg)는 거리(d)를 갖고 이격된다.

이러한 이격에 따라 수중 로봇의 무게 중심(G)에는 부력(Fb)에 의한 토오크(T)가 작용하여, 수중 로봇은 뒤쪽으로 회전하게 된다.

수중 로봇이 뒤쪽으로 회전함에 따라 부력체(20)의 부력 중심(B)은 수평 방향으로 이동을 하고, 도 6에 도시한 상태와 같이, 부력 중심(B)이 무게 중심(G)과 수평 방향(X)에 대해 동일 위치(Xbg)에 놓이는 상태에서는 수중 로봇은 더 이상 회전하지 않게 된다.

이 지점에서 부력(Fb)과 중력(Fg)은 수평 방향에서 동일 위치(Xbg) 놓이므로 수중 로봇의 무게 중심(G)에는 더 이상 토오크가 작용하지 않기 때문이다.

이러한 상태에서 수중 로봇은 길이 방향이 수평 방향(X)에 대해 상향된 상태로 놓이고, 꼬리 지느러미(50)에 의해 길이 방향으로 작용하는 추진력(F)은 상향으로 작용하여 수중 로봇은 수중에서 상승하게 된다.

수중 로봇이 목표로 하는 상승 위치에 도달하면, 제어 모듈(40)은 구동 모터(31)를 역회전시켜 부력체(20)를 도 4에 도시한 위치로 복귀시키는 작용을 한다.

도 7에는 이러한 상태가 도시되어 있다.

수중 로봇이 상승 운동을 하는 자세로 있을 때에 부력체(20)가 수평 운동에서의 위치에 놓이면, 수평 방향(X)에서 부력 중심(B은 무게 중심(G)의 뒤쪽에 놓이고 양자의 수평 방향에서의 거리 차이(d)에 의한 토오크(T)에 의해 수중 로봇은 무게 중심(G)을 중심으로 하여 수평 자세로 회전한다. 이러한 회전에 의해 부력체(20)의 부력 중심(B)과 수중 로봇의 무게 중심(G)은 수직 방향의 동일 선상에 놓이고, 수중 로봇은 도 4의 수평 상태로 된다.

도 8과 도 9를 참조하여 수중 로봇의 하강 작동을 설명한다.

제어 모듈(40)은 수중 로봇의 하강 각도에 맞추어 부력체(20)가 작동 공간(13) 내의 뒤쪽, 즉 수중 로봇의 뒤쪽으로 배치되도록 구동 모터(31)를 가동한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 부력체(20)가 회전하여 뒤쪽으로 이동하면, 부력체(20)에 의해 작용하는 부력은 무게 중심(G)에 대하여 수평 방향(X)에서 뒤쪽에 위치하게 된다.

이에 따라 수중 로봇의 무게 중심(G)에는 부력(Fb)에 의한 토오크(T)가 작용하여, 수중 로봇은 앞쪽이 들리는 방향으로 회전하게 된다.

수중 로봇이 앞쪽으로 회전함에 따라 부력체(20)의 부력 중심(B)은 수평 방향으로 이동을 하고, 도 9에 도시한 상태와 같이, 부력 중심(B)이 무게 중심(G)과 수평 방향에 대해 동일 위치에 놓이는 상태에서 수중 로봇은 더 이상 회전하지 않게 된다. 이 지점에서 부력과 중력은 수평 방향(X)에서 동일 위치(Xbg)에 놓이므로 수중 로봇의 무게 중심(G)에는 더 이상 토오크가 작용하지 않기 때문이다.

이러한 상태에서 수중 로봇은 길이 방향이 수평 방향에서 하향된 상태로 놓이고, 꼬리 지느러미(50)에 의해 길이 방향으로 작용하는 추진력(F)은 하향으로도 작용하여 수중 로봇은 수중에서 하강하게 된다.

수중 로봇이 목표로 하는 하강 위치에 도달하면, 제어 모듈(40)은 구동 모터(31)를 역회전시켜, 도 10에 도시한 바와 같이, 부력체(20)가 수평 자세에서의 위치에 놓이도록 하고, 이에 따라 수중 로봇에는 역회전시키는 토오크(T)가 작용하여 도 4에 도시한 수평 자세로 복귀된다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시예의 수중 로봇은 부력체(20)를 케이스 내의 작동 공간(13) 내에서 수중 로봇의 폭방향에 평행하게 배치되는 구동 모터(31)의 회전축(32)을 중심으로 일정 범위 내에서 회전시켜 부력체(20)를 수중 로봇의 무게 중심(G)에 대하여 수평 방향(X)으로 앞뒤로 이동시켜 부력 중심을 변환시키는 작동에 의해 상승과 하강 및 수평 상태로의 복귀 운동을 하도록 한다.

이상으로 이 발명에 따른 실시예의 수중 로봇의 구성과 작동을 설명하였는바, 이 발명은 이러한 실시예의 구성에 한정되지 않고, 청구범위에 기재한 범위에서 다양한 변경과 변형 및 구성 요소의 부가가 가능하다.

10: 케이스 20: 부력체
31: 구동 모터 40: 제어 모듈
50: 꼬리 지느러미

Claims (3)

1. 수중에서 유영하는 수중 로봇으로서,
   본체, 본체의 후단에 부착되어 추진력을 발생시키는 추진 기구, 본체에 배치되어 회전력을 발생시키고 본체의 폭방향과 평행한 회전 축선을 중심으로 회전하는 회전축을 갖춘 구동 모터, 구동 모터의 회전축에 결합되어 회전 축선을 중심으로 일정 각도 범위에서 회전하는 링크, 및 링크에 부착되고 수중 로봇의 무게 중심의 상측에 배치되어 링크의 회전에 의해 본체 내에서 일정 각도 범위로 회전하는 부력체를 포함하여 구성되고,
   부력체의 회전에 따라 부력체의 부력 중심이 수중 로봇의 무게 중심에 대해 수평 방향으로 이동함으로써 수중 로봇이 상승 자세, 하강 자세 및 수평 자세 사이에서 자세가 변환되되, 부력체의 부력 중심이 수중 로봇의 무게 중심에 대한 수평 방향에서의 위치가 동일하면 수중 로봇은 수평 자세로 되고, 부력체의 부력 중심이 수중 로봇의 무게 중심에 대한 수평 방향에서의 위치가 일측으로 이격되면 부력 중심과 무게 중심의 수평 방향에서의 위치가 동일하게 되도록 수중 로봇이 폭방향에 평행한 회전 축선을 중심으로 선회한 자세로 되며,
   추진 기구에 의한 추진력에 의해 수중 로봇이 상승 자세, 하강 자세 및 수평 자세에서 각각 상승, 하강 및 수평 이동하는 것인, 수중 로봇.
2. 청구항 1에 있어서,
   본체에서 무게 중심의 상부에는 회전 축선을 중심으로 하는 곡률을 갖고 연장되는 작동 공간이 마련되고, 부력체는 회전 축선을 중심으로 하는 곡률을 갖고 연장되는 형태를 가지며 작동 공간을 따라 회전 운동을 하는 것인, 수중 로봇.
3. 삭제

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