KR102281899B1

KR102281899B1 - Robot system for working

Info

Publication number: KR102281899B1
Application number: KR1020200019146A
Authority: KR
Inventors: 서태원
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2021-07-26

Abstract

Disclosed is a robot system for work capable of aligning a working body in a working area. The robot system for work comprises: a mother robot; and a work robot that can be mounted in the mother robot, connected to the mother robot through a cable, and capable of independent driving, wherein the work robot includes: a working body; a first driving unit for moving the working body; a work unit connected to the cable and configured to perform a predetermined work process; and a second driving unit installed on the working body to support the work unit, and moving the position of the work unit.

Description

Robot system for working

본 발명은 작업용 로봇 시스템에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 도장, 블라스팅, 사상, 용접 그리고 청소 중 적어도 어느 하나의 작업이 가능한 작업용 로봇 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a robot system for work, and more particularly, to a robot system for work capable of at least one of painting, blasting, polishing, welding, and cleaning.

주지된 바와 같이 건물의 벽면이나 대형 선박의 내외벽, 철탑 등과 같이 매우 높은 철재 벽면의 외벽이나 내벽에 용접, 도장, 청소, 검사 등의 작업을 할 때에는 작업용 승강기와 같은 탑승수단을 이용하여 매달린 상태에서 승강하며 관련 작업을 하게 된다.As is well known, when welding, painting, cleaning, inspection, etc. are performed on the outer or inner wall of a very high steel wall such as a wall of a building, inner or outer wall of a large ship, or a steel tower, it is suspended using a boarding means such as a work elevator. Climb up and down and do related work.

상기한 승강기를 이용한 종래의 벽면 작업은 작업 자체가 지닌 위험성으로 작업자의 상당한 주의력과 안전 점검이 필요하고, 이러한 이유로 작업의 생산성이 저하되고, 작업 품질이 양호하지 못한 문제점이 있다.The conventional wall work using the above-mentioned elevator requires considerable attention and safety check of the operator due to the risk of the work itself, and for this reason, the productivity of the work is lowered and the work quality is not good.

이러한 종래 벽면 작업의 문제점을 해결하기 위해 벽면에 부착된 상태에서 이동하며 용접, 도장, 청소, 검사 등의 작업이 가능한 벽면 부착식 작업로봇이 개발되었다.In order to solve the problems of the conventional wall work, a wall-mounted work robot has been developed that moves while attached to the wall and can perform welding, painting, cleaning, inspection, etc.

본 발명은 작업 로봇을 작업 영역에 위치시킬 수 있고, 상기 작업 로봇의 위치를 보정할 수 있는 작업용 로봇시스템을 제공한다.The present invention provides a working robot system capable of positioning a working robot in a working area and correcting the position of the working robot.

본 발명에 따른 작업용 로봇 시스템은 마더 로봇; 및 상기 마더 로봇 내에 탑재 가능하고, 상기 마더 로봇과 케이블을 통해 연결되며, 독립 주행이 가능한 작업 로봇을 포함하되, 상기 작업 로봇은, 작업 바디; 상기 작업 바디를 이동시키는 제 1구동부; 상기 케이블과 연결되며, 소정의 작업 처리를 수행하는 작업 유닛; 및 상기 작업 바디에 설치되어 상기 작업 유닛을 지지하며, 상기 작업 유닛의 위치를 이동시키는 제 2구동부를 포함한다.The working robot system according to the present invention includes a mother robot; and a work robot mountable in the mother robot, connected to the mother robot through a cable, and capable of independent travel, wherein the work robot includes: a work body; a first driving unit for moving the working body; a work unit connected to the cable and configured to perform a predetermined work process; and a second driving unit installed on the work body to support the work unit and move the position of the work unit.

또한, 상기 작업 바디에는 상면 및 하면을 관통하는 개방 공간이 형성되고, 상기 작업 유닛은 상기 개방 공간에 위치할 수 있다. In addition, an open space penetrating an upper surface and a lower surface of the work body may be formed, and the work unit may be located in the open space.

또한, 상기 제 2구동부는 상기 작업 바디에 고정 설치되며, 소정 직경을 갖는 제 1지지링; 상기 제 1지지링보다 작은 직경을 가지고, 상기 제 1지지링의 내측에 위치하며, 상기 작업 유닛을 지지하는 제 2지지링; 및 일단이 상기 제 1지지링에 결합하고, 타단이 상기 제 2지지링에 결합하며, 길이 조절이 가능한 복수 개의 실린더를 포함할 수 있다. In addition, the second driving unit is fixedly installed on the working body, the first support ring having a predetermined diameter; a second support ring having a smaller diameter than the first support ring, located inside the first support ring, and supporting the work unit; and a plurality of cylinders having one end coupled to the first support ring, the other end coupled to the second support ring, and adjustable in length.

또한, 작업용 로봇 시스템은 상기 작업용 로봇 시스템에 포함된 상기 제 1구동부를 구동시켜 상기 작업 바디를 목표 지점까지 이동시키고, 상기 제 2구동부를 구동시켜 타켓 영역에 상기 작업 유닛을 위치시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the working robot system further includes a control unit for driving the first driving unit included in the working robot system to move the working body to a target point, and driving the second driving unit to position the working unit in a target area can do.

또한, 상기 작업 유닛은 상기 타켓 영역을 촬영하는 카메라를 포함하며, 상기 제어부는 상기 카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 타겟 영역의 위치를 추출하고, 상기 작업 유닛이 상기 타겟 영역과 정렬되도록 상기 제 2구동부를 구동시킬 수 있다.In addition, the work unit includes a camera for capturing the target area, and the control unit analyzes the image captured by the camera to extract a location of the target area, and the second unit to align the target area with the target area. It can drive 2 actuators.

또한, 상기 마더 로봇은 상기 작업 로봇의 탑재 공간이 형성된 마더 바디; 및 상기 탑재 공간 내에 제공되며, 상기 케이블을 권취 및 권출가능한 권선부를 포함할 수 있다.In addition, the mother robot may include a mother body having a mounting space for the work robot; and a winding unit provided in the mounting space and capable of winding and unwinding the cable.

또한, 작업용 로봇 시스템에 포함된 상기 제1 구동부는 상기 바디의 저면에 결합하며, 둘레를 따라 자석이 제공된 차륜; 및 상기 차륜에 동력을 제공하는 제 1구동기를 포함할 수 있다.In addition, the first driving unit included in the robot system for work is coupled to the bottom surface of the body, a wheel provided with a magnet along the circumference; and a first driver providing power to the wheel.

본 발명에 의하면, 작업 로봇은 제 1구동부를 통해 작업 바디를 작업 영역에 정렬할 수 있고, 제 2구동부를 통해 작업 유닛이 작업 라인에 정위치할 수 있어 상기 작업 라인의 추종이 가능하다.According to the present invention, the work robot can align the work body to the work area through the first drive unit, and the work unit can be positioned on the work line through the second drive unit, so that the work line can be followed.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업용 로봇시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업 로봇을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 작업 로봇을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 작업 유닛의 세부구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업 로봇의 제어방법을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a robot system for work according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a work robot according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view illustrating the working robot of FIG. 2 .
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the work unit of FIG. 2 .
5 is a diagram illustrating a control method of a work robot according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. In addition, in the present specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, element, or a combination thereof described in the specification is present, and one or more other features, numbers, steps, configuration It should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. Also, in the present specification, the term “connection” is used to include both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting a plurality of components.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업용 로봇 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업 로봇을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 작업 로봇을 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 작업 유닛의 세부구성을 나타내는 블록도이다. 1 is a view showing a working robot system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a working robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view showing the working robot of FIG. , Figure 4 is a block diagram showing the detailed configuration of the work unit.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 작업용 로봇 시스템(10)은 작업 로봇(100), 케이블(150), 마더 로봇(200), 허브 스테이션(300), 그리고 제어부(미도시)를 포함한다. 1 to 4 , the working robot system 10 includes a working robot 100 , a cable 150 , a mother robot 200 , a hub station 300 , and a controller (not shown).

상기 작업 로봇(100)은 상기 마더 로봇(200) 내에 탑재 가능하고, 독립 주행이 가능하다. 상기 작업 로봇(100)은 작업 바디(110), 작업 유닛(120), 제 1구동부(130), 그리고 제 2구동부(140)를 포함한다.The work robot 100 can be mounted in the mother robot 200 and can travel independently. The work robot 100 includes a work body 110 , a work unit 120 , a first drive unit 130 , and a second drive unit 140 .

상기 작업 바디(110)는 소정 형상을 가질 수 있다. 상기 작업 바디(110)에는 상면과 하면을 관통하는 개방 공간(111)이 제공될 수 있다. 상기 개방 공간(111)은 상기 작업 바디(110)의 중앙에 위치한다. The work body 110 may have a predetermined shape. An open space 111 penetrating the upper and lower surfaces of the work body 110 may be provided. The open space 111 is located at the center of the work body 110 .

상기 제 1구동부(130)는 상기 작업 바디(110)에 결합하며, 상기 작업 바디(110)를 이동시킨다. 상기 제 1구동부(130)는 제 1차륜(131)과 제 1구동기(미도시)를 포함한다.The first driving unit 130 is coupled to the working body 110 and moves the working body 110 . The first driving unit 130 includes a first wheel 131 and a first driver (not shown).

상기 제 1차륜(131)은 상기 작업 바디(110)의 저면에 결합되며, 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 제 1차륜(131)은 휠 또는 무한궤도로 제공될 수 있다. 상기 제 1차륜(131)의 외주면에는 그 둘레를 따라 자석들이 제공될 수 있다. 상기 제 1차륜(131)은 상기 자석의 자력에 의해 금속재의 벽면을 따라 이동할 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 제 1차륜(131)은 선체의 벽면을 따라 이동할 수 있다.The first wheel 131 is coupled to the bottom surface of the work body 110 and may be provided in plurality. The first wheel 131 may be provided as a wheel or a caterpillar. Magnets may be provided along the periphery of the outer peripheral surface of the first wheel 131 . The first wheel 131 may move along the wall of the metal material by the magnetic force of the magnet. According to the embodiment, the first wheel 131 may move along the wall surface of the hull.

상기 제 1구동기(미도시)는 상기 제 1차륜(131)에 동력을 제공한다. The first driver (not shown) provides power to the first wheel 131 .

상기 작업 유닛(120)은 상기 개방 공간(111)에 위치하며, 소정의 작업을 수행할 수 있다. 상기 작업 유닛(120)은 카메라(121), 통신부(122), 그리고 작업 처리부(123)를 포함한다. The work unit 120 is located in the open space 111 and may perform a predetermined task. The work unit 120 includes a camera 121 , a communication unit 122 , and a work processing unit 123 .

상기 카메라(121)는 상기 개방 공간(111)의 상부에 위치하며, 상기 작업 로봇(100)이 이동하는 벽면(40)을 촬영한다. The camera 121 is located above the open space 111 and photographs the wall 40 on which the work robot 100 moves.

상기 통신부(122)는 상기 카메라(121)에서 촬영된 영상을 상기 제어부로 전송한다. The communication unit 122 transmits the image captured by the camera 121 to the control unit.

상기 작업 처리부(123)는 상기 개방 공간(111)의 상부에 위치하며, 상기 벽면(40)에 용접, 도장, 블라스팅, 그리고 청소 중 적어도 어느 하나의 작업을 수행할 수 있다. The work processing unit 123 is located above the open space 111 , and may perform at least one of welding, painting, blasting, and cleaning on the wall surface 40 .

상기 제 2구동부(140)는 상기 작업 유닛(120)을 지지하고, 상기 작업 유닛(120)의 위치를 조절한다. 상기 제 2구동부(140)는 상기 작업 바디(110)에 결합되고, 상기 개방 공간(111)에 위치한다. 상기 제 2구동부(140)는 제 1지지링(141), 제 2지지링(142), 그리고 실린더(143)를 포함한다. The second driving unit 140 supports the work unit 120 and adjusts the position of the work unit 120 . The second driving unit 140 is coupled to the work body 110 and is located in the open space 111 . The second driving unit 140 includes a first support ring 141 , a second support ring 142 , and a cylinder 143 .

상기 제 1지지링(141)은 상기 작업 바디(110)의 상면에 고정 설치되며, 상기 개방 공간(111)에 위치한다. 상기 제 1지지링(141)은 소정 직경을 갖는 링 형상이다. 상기 제 1지지링(141)의 직경은 상기 개방 공간(111)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 또는, 상기 제 1지지링(141)의 직경은 상기 개방 공간(111)의 직경에 상응하는 직경을 가질 수 있다. 상기 제 2지지링(142)은 상기 제 1지지링(141)보다 작은 직경을 가진다. 상기 제 2지지링(142)은 상기 제 1지지링(141)의 내측에 위치한다. 상기 제 2지지링(142)은 상기 작업 유닛(120)을 지지한다. 상기 제 2지지링(142)에는 상기 카메라(121)와 상기 작업 처리부(123)가 설치될 수 있다. 상기 카메라(121)와 상기 작업 처리부(123)는 상기 제 2지지링(142)의 내측공간을 통해 상기 벽면(40)에 소정 작업 처리를 수행할 수 있다. The first support ring 141 is fixedly installed on the upper surface of the work body 110 and is located in the open space 111 . The first support ring 141 has a ring shape having a predetermined diameter. A diameter of the first support ring 141 may be greater than a diameter of the open space 111 . Alternatively, the diameter of the first support ring 141 may have a diameter corresponding to the diameter of the open space 111 . The second support ring 142 has a smaller diameter than the first support ring 141 . The second support ring 142 is located inside the first support ring 141 . The second support ring 142 supports the work unit 120 . The camera 121 and the work processing unit 123 may be installed on the second support ring 142 . The camera 121 and the work processing unit 123 may perform a predetermined work process on the wall surface 40 through the inner space of the second support ring 142 .

상기 실린더(143)는 일단이 상기 제 1지지링(141)에 결합하고, 타단이 상기 제 2지지링(142)에 결합한다. 상기 실린더(143)는 복수 개로 제공된다. 상기 실린더(143)는 상기 제 1지지링(141)의 중심에 대해 균등한 각도로 배치될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 실린더(143)는 3개 제공되며, 120도 각도로 배치될 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 상기 실린더(143)는 6개 제공되며, 60도 각도로 배치될 수 있다. One end of the cylinder 143 is coupled to the first support ring 141 , and the other end is coupled to the second support ring 142 . The cylinder 143 is provided in plurality. The cylinder 143 may be disposed at an even angle with respect to the center of the first support ring 141 . According to an embodiment, three cylinders 143 are provided and may be disposed at an angle of 120 degrees. According to another embodiment, six cylinders 143 are provided and may be disposed at an angle of 60 degrees.

상기 실린더(143)는 전방으로 돌출되는 피스톤 로드(144)의 길이 조절이 가능하다. 상기 피스톤 로드(144)는 선단이 상기 제 2지지링(142)과 결합하며, 상기 피스톤 로드(144)의 길이 조절로 상기 제 2지지링(142)이 이동하고, 이에 의해 상기 작업 유닛(120)의 위치가 조절될 수 있다. The cylinder 143 is capable of adjusting the length of the piston rod 144 protruding forward. The front end of the piston rod 144 is coupled to the second support ring 142 , and the second support ring 142 is moved by adjusting the length of the piston rod 144 , thereby the work unit 120 . ) can be adjusted.

상기 마더 로봇(200)은 상기 작업 로봇(100)을 탑재할 수 있고, 상기 작업 로봇(100)을 탑재한 상태에서 이동할 수 있다. 상기 마더 로봇(200)은 마더 바디(210), 권선부(220), 제 3 구동부(230)를 포함한다. The mother robot 200 may mount the work robot 100 and move while the work robot 100 is mounted. The mother robot 200 includes a mother body 210 , a winding unit 220 , and a third driving unit 230 .

상기 마더 바디(210)는 소정 형상을 가질 수 있다. 상기 마더 바디(210)에는 상기 작업 로봇(100)을 탑재할 수 있는 탑재 공간(211)이 형성된다. 상기 마더 로봇(200)의 전면에는 상기 작업 로봇(100)이 출입할 수 있는 제 1개구(212)가 형성되며, 후면에는 상기 케이블(150)이 삽입되는 제 2개구(213)가 형성된다. The mother body 210 may have a predetermined shape. A mounting space 211 capable of mounting the work robot 100 is formed in the mother body 210 . A first opening 212 through which the work robot 100 can enter and exit is formed on the front surface of the mother robot 200 , and a second opening 213 into which the cable 150 is inserted is formed on the rear surface of the mother robot 200 .

상기 권선부(220)는 상기 탑재 공간(211)에 제공되며, 상기 케이블(150)을 권취 및 권출가능하다. The winding unit 220 is provided in the mounting space 211 , and is capable of winding and unwinding the cable 150 .

상기 제 3구동부(230)는 상기 마더 바디(210)에 결합하며, 상기 마더 바디(210)를 이동시킨다. 상기 제 3구동부(230)는 제 2차륜(231)과 제 2구동기(미도시)를 포함한다. The third driving unit 230 is coupled to the mother body 210 and moves the mother body 210 . The third driving unit 230 includes a second wheel 231 and a second driver (not shown).

상기 제 2차륜(231)은 상기 마더 바디(210)의 저면에 결합되며, 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 제 2차륜(231)은 휠 또는 무한궤도로 제공될 수 있다. 상기 제 2차륜(231)의 외주면에는 그 둘레를 따라 복수 개의 자석이 제공될 수 있다. 상기 제 2차륜(231)은 상기 자석의 자력에 의해 금속재의 벽면을 따라 이동할 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 제 2차륜(231)은 선체의 벽면을 따라 이동할 수 있다. The second wheel 231 is coupled to the bottom surface of the mother body 210 and may be provided in plurality. The second wheel 231 may be provided as a wheel or a caterpillar. A plurality of magnets may be provided on the outer peripheral surface of the second wheel 231 along the circumference thereof. The second wheel 231 may move along the wall of the metal material by the magnetic force of the magnet. According to the embodiment, the second wheel 231 may move along the wall surface of the hull.

상기 제 2구동기(미도시)는 상기 제 2차륜(231)에 동력을 제공한다. The second driver (not shown) provides power to the second wheel 231 .

상기 허브 스테이션(300)은 허브 바디(310), 투입회수장치(미도시), 그리고 제 4구동부(320)를 포함한다. 상기 허브 바디(310)는 소정 형상을 가질 수 있다. 상기 작업 로봇(100)과 상기 마더 로봇(200)을 탑재될 수 있는 탑재 공간(311)이 형성된다. The hub station 300 includes a hub body 310 , an input recovery device (not shown), and a fourth driving unit 320 . The hub body 310 may have a predetermined shape. A mounting space 311 in which the work robot 100 and the mother robot 200 can be mounted is formed.

상기 투입회수장치는 상기 탑재 공간(311)에 위치한다. 상기 투입회수장치는 상기 작업 로봇(100)과 마더 로봇(200)을 상기 탑재 공간(311)으로 회수할 수 있다.The input and recovery device is located in the mounting space 311 . The input recovery device may recover the working robot 100 and the mother robot 200 to the mounting space 311 .

상기 제 4구동부(320)는 상기 허브 바디(310)에 결합하며, 상기 허브 바디(310)를 이동시킨다. 상기 제 4구동부(320)는 제 3차륜(321)과 제 3구동기(미도시)를 포함한다. The fourth driving part 320 is coupled to the hub body 310 and moves the hub body 310 . The fourth driving unit 320 includes a third wheel 321 and a third driver (not shown).

상기 제 3차륜(321)은 상기 허브 바디(310)의 저면에 결합되며, 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 제 3차륜(321)은 휠로 제공될 수 있다.The third wheel 321 is coupled to the bottom surface of the hub body 310 and may be provided in plurality. The third wheel 321 may be provided as a wheel.

상기 제 3구동기는 상기 제 3차륜(321)에 동력을 제공한다. The third driver provides power to the third wheel 321 .

상기 케이블(150)은 상기 작업 로봇(100), 상기 마더 로봇(200), 그리고 허브 스테이션(300)을 연결한다. 상기 케이블(150)은 상기 권선부(220)에 권선되며, 상기 작업 로봇(100)과 연결될 수 있다. 상기 케이블(150)은 상기 제 1구동부(130), 제 2구동부(140), 그리고 상기 작업 유닛(120)에 전력을 공급할 수 있다. 그리고 상기 케이블(150)은 용접 작업에 필요한 산소 또는 도장 작업에 필요한 페인트와 같은 작업 연료를 상기 작업 유닛(120)에 제공할 수 있다. 상기 카메라(121)에서 촬영된 영상은 상기 통신부(122)를 통해 상기 제어부로 전송된다. 또한, 상기 케이블(150)은 상기 제어부의 제어신호를 상기 제 1구동부(130), 제 2구동부(140), 그리고 상기 작업 유닛(120)에 전달할 수 있다.The cable 150 connects the work robot 100 , the mother robot 200 , and the hub station 300 . The cable 150 is wound around the winding unit 220 , and may be connected to the work robot 100 . The cable 150 may supply power to the first driving unit 130 , the second driving unit 140 , and the work unit 120 . In addition, the cable 150 may provide a working fuel such as oxygen required for welding or paint required for painting to the working unit 120 . The image captured by the camera 121 is transmitted to the controller through the communication unit 122 . In addition, the cable 150 may transmit the control signal of the control unit to the first driving unit 130 , the second driving unit 140 , and the work unit 120 .

상기 제어부는 상기 제 1내지 제 3구동부(130,140,230), 작업 유닛(120), 그리고 권선부(220)를 제어한다. 상기 제어부는 제 1구동부(130)를 구동시켜 상기 작업 로봇(100)을 목표 지점까지 이동시키고, 상기 제 2구동부(140)를 구동시켜, 상기 작업 유닛(120)을 상기 타켓 영역(20)에 정렬시킨다. 상기 목표 지점은 상기 작업 로봇(100)이 작업을 수행하는 지점을 의미하며, 상기 타겟 영역(20)은 상기 작업 유닛(120)이 작업을 수행하는 영역을 의미한다. The control unit controls the first to third driving units 130 , 140 , 230 , the work unit 120 , and the winding unit 220 . The control unit drives the first driving unit 130 to move the work robot 100 to a target point, and drives the second driving unit 140 to move the work unit 120 to the target area 20 . sort The target point means a point where the work robot 100 performs a task, and the target area 20 means an area where the work unit 120 performs a task.

상기 제어부는 상기 카메라(121)에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 타겟 영역(20)의 위치를 추출하고, 상기 작업 유닛(120)이 상기 타겟 영역(20)과 정렬되도록 위치시킨다. 상기 제어부는 상기 실린더(143)의 상기 피스톤 로드(144)의 길이를 제어하여 상기 작업 유닛(120)이 상기 작업 영역의 위치와 정렬되도록 상기 작업 유닛(120)을 이동시킨다. The control unit analyzes the image captured by the camera 121 to extract the location of the target area 20 , and positions the operation unit 120 to be aligned with the target area 20 . The control unit controls the length of the piston rod 144 of the cylinder 143 to move the working unit 120 so that the working unit 120 is aligned with the position of the working area.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업 로봇의 제어방법을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a control method of a work robot according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시 예에서는 상기 작업 로봇(100)이 용접 라인(30)을 따라 이동하며, 용접 품질을 검사하는 것을 예를 들어 설명한다. Referring to FIG. 5 , in this embodiment, the operation robot 100 moves along the welding line 30 and inspection of welding quality will be described as an example.

상기 제어부는 제 1구동부(130)를 구동시켜, 상기 작업 로봇(100)을 상기 용접 라인(30)이 위치하는 목표 지점으로 이동시킨다. 상기 제어부는 상기 카메라(121)에서 촬영된 영상에서 상기 용접 라인(30)이 확인되면 상기 제 2구동부(140)를 구동시켜 상기 작업 유닛(120)을 상기 용접 라인(30)과 정렬시킨다. The control unit drives the first driving unit 130 to move the work robot 100 to a target point where the welding line 30 is located. When the welding line 30 is identified in the image captured by the camera 121 , the controller drives the second driving unit 140 to align the work unit 120 with the welding line 30 .

상기 제어부는 상기 작업 바디(110)가 상기 목표 지점으로 이동한 방향과 상기 카메라(121)에서 촬영된 영상에서 상기 용접 라인(30)의 위치를 분석하며, 상기 용접 라인(30)에 대한 상기 작업 바디(110)의 상대적 위치 및 자세를 분석한다. 그리고 상기 제어부는 상기 제 1구동부(130)를 구동시켜 상기 작업 바디(110)의 이동 방향이 상기 용접 라인(30)의 방향과 일치되도록 상기 작업 바디(110)를 이동시킨다. 이와 동시에 상기 제어부는 상기 작업 바디(110)의 이동 과정에서 촬영되는 영상 정보를 분석하고, 상기 제 1구동부(130)를 제어하여 상기 작업 유닛(120)이 상기 용접 라인(30)의 정렬이 유지되도록 상기 작업 유닛(120)의 위치를 제어할 수 있다.The control unit analyzes the direction in which the work body 110 moves to the target point and the position of the welding line 30 in the image taken by the camera 121, and the work on the welding line 30 The relative position and posture of the body 110 are analyzed. And the control unit drives the first driving unit 130 to move the working body 110 so that the moving direction of the working body 110 coincides with the direction of the welding line 30 . At the same time, the control unit analyzes image information captured during the movement process of the working body 110 , and controls the first driving unit 130 so that the working unit 120 maintains the alignment of the welding line 30 . The position of the work unit 120 may be controlled as much as possible.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10: 작업용 로봇 시스템
20: 타겟 영역
30: 용접 라인
40: 벽면
100: 작업 로봇
110: 작업 바디111: 개방 공간
120: 작업 유닛 121: 카메라 122: 통신부 123: 작업 처리부
130: 제 1구동부 131: 제 1차륜
140: 제 2구동부 141: 제 1지지링 142: 제 2지지링 143: 실린더
144: 피스톤 로드
150: 케이블
200: 마더 로봇
210: 마더 바디 211: 탑재 공간 212: 제 1개구 213: 제 2개구
220: 권선부
230: 제 3구동부 231: 제 2차륜
300: 허브 스테이션
310: 허브 바디 311: 탑재 공간
320: 제 4구동부 321: 제 3차륜10: Robot system for work
20: target area
30: welding line
40: wall
100: work robot
110: work body 111: open space
120: work unit 121: camera 122: communication unit 123: work processing unit
130: first driving unit 131: first wheel
140: second driving part 141: first support ring 142: second support ring 143: cylinder
144: piston rod
150: cable
200: mother robot
210: mother body 211: mounting space 212: first opening 213: second opening
220: winding unit
230: third driving unit 231: second wheel
300: hub station
310: hub body 311: mounting space
320: fourth driving unit 321: third wheel

Claims

mother robot; and
A work robot that can be mounted in the mother robot, is connected to the mother robot through a cable, and can run independently,
The working robot is
working body;
a first driving unit for moving the working body;
a work unit connected to the cable and configured to perform a predetermined work process; and
It is installed on the work body to support the work unit, including a second driving unit for moving the position of the work unit,
The second driving unit,
a first support ring fixedly installed on the working body and having a predetermined diameter;
a second support ring having a smaller diameter than the first support ring, located inside the first support ring, and supporting the work unit; and
One end is coupled to the first support ring, the other end is coupled to the second support ring, the robot system for work including a plurality of cylinders that can be adjusted in length.

The method of claim 1,
An open space penetrating the upper and lower surfaces of the working body is formed,
The work unit is a robot system for work located in the open space.

delete

The method of claim 1,
The working robot system further comprising a control unit for driving the first driving unit to move the work body to a target point, and driving the second driving unit to position the work unit in a target area.

5. The method of claim 4,
The work unit is
It includes a camera for photographing the target area,
The control unit analyzes the image captured by the camera to extract the location of the target area, and the working robot system for driving the second driving unit so that the work unit is aligned with the target area.

The method of claim 1,
The mother robot,
a mother body having a mounting space for the work robot; and
A robot system for work provided in the mounting space and comprising a winding unit capable of winding and unwinding the cable.

The method of claim 1,
The first driving unit
a wheel coupled to the bottom surface of the body and provided with a magnet along the circumference; and
A robot system for work including a first driver for providing power to the wheel.