KR102376708B1 - A lightweight robot that performs underwater inspections with a streamlined outer shell and an integral internal skeleton structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇 및 이의 작동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 복수 개의 기기를 구비하면서도 컴팩트하게 설계되는 수중검사 로봇을 제공하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and an integrated endoskeletal structure and an operating method thereof, and more particularly, to a technology for providing an underwater inspection robot that is compactly designed while having a plurality of devices.
근래, 자원 고갈 및 에너지 문제가 부각되면서 기존의 에너지원을 대신할 수 있는 차세대 에너지원으로서, 해양 풍력발전, 조력발전 등 해양에너지 대한 관심이 급증하고 있으며, 심해 자원의 채취에 대한 관심도 높아지고 있다.Recently, as resource depletion and energy problems have been highlighted, interest in marine energy such as offshore wind power generation and tidal power generation as a next-generation energy source that can replace existing energy sources is rapidly increasing, and interest in the extraction of deep sea resources is also increasing.
해양에너지의 구현 및 심해 자원의 탐사, 채취를 위해서는 지상과는 다른 수중 환경에서 작업이 가능해야 하므로, 수중 작업을 위한 원격조정 무인잠수정이나, 광범위 탐사를 위한 자율 무인잠수정과 같이, 수중로봇이 사용되고 있다.For realization of marine energy and exploration and extraction of deep-sea resources, it is necessary to be able to work in a different underwater environment than on the ground. there is.
상기와 같은 수중로봇은 로봇암과 촬영장비를 구비하고, 수중설비의 설치, 검사 및 유지보수와 해저 자원의 탐사 작업, 해양 연구를 위한 정보수집 등을 수행한다.The underwater robot as described above is equipped with a robot arm and photographing equipment, and performs installation, inspection and maintenance of underwater equipment, exploration of seabed resources, and information collection for marine research.
수중로봇은 수중의 복잡한 지형과, 불확실한 조류의 영향으로부터 로봇암, 촬영장비 등 내부기기를 보호할 수 있는 구조로 형성되어야 하면서 제작비용의 절감, 효율적인 수중활동을 위해 컴팩트한 구조로 설계될 필요가 있다.Underwater robots need to be formed in a structure that can protect internal devices, such as robot arms and filming equipment, from the complex topography of the water and the influence of uncertain currents. there is.
그리고, 일반적으로 외부 전체에 프레임을 구성하고 여기에 다양한 센서 및 부품을 부착한 후 무게에 따른 상단에 부력재를 부착한 형태로 수중로봇이 제작되고 있는데, 이에 따라 프레임의 크기가 크면서 무겁고 사용되지 않은 여유공간이 많은 문제를 해결할 필요가 있다.And, in general, underwater robots are manufactured in the form of attaching a buoyancy material to the top according to the weight after constructing a frame all over the outside and attaching various sensors and parts to it. It is necessary to solve the problem of not having a lot of free space.
대한민국 등록특허 제10-1632684호(발명의 명칭: 내충격성, 운용효율 및 호버링 효율을 높인 수중로봇)에서는, 기 설정된 동작을 수행하기 위한 부품들이 내부에 설치되는 제어 컨트롤러; 프레임들의 결합에 의해 형성되며, 내부에 상기 제어 컨트롤러가 설치되는 내측 프레임부; 상기 제어 컨트롤러의 일측 또는 상기 내측 프레임부의 내측에 설치되며, 상기 제어 컨트롤러를 수중에서 이동시키는 주행부; 상기 내측 프레임부의 외측에 상기 내측 프레임부를 둘러싸듯이 설치되는 구 형상의 탄성 재질인 외측 프레임부를 포함하는 수중로봇이 개시되어 있다.In the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1632684 (title of the invention: an underwater robot with improved impact resistance, operational efficiency and hovering efficiency), a control controller in which parts for performing a preset operation are installed therein; an inner frame part formed by coupling the frames and having the control controller installed therein; a traveling part installed on one side of the control controller or inside the inner frame part, and moving the control controller in water; Disclosed is an underwater robot including an outer frame portion made of a spherical elastic material installed on the outside of the inner frame portion to surround the inner frame portion.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수 개의 기기를 구비하면서도 컴팩트하게 설계되는 수중검사 로봇을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an underwater inspection robot that is compactly designed while having a plurality of devices.
그리고, 본 발명의 목적은, 프레임의 크기를 축소시켜 경량화된 수중검사 로봇을 제공하는 것이다.And, it is an object of the present invention to provide a lightweight underwater inspection robot by reducing the size of the frame.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 유선형의 형상을 구비하는 상부프레임; 상기 상부프레임의 내부에 설치되어 내부의 공간을 제공하는 내압용기; 상기 상부프레임의 내측에 결합되고, 상기 내압용기를 고정 지지하도록 상기 내압용기와 결합하는 주프레임; 상기 상부프레임과 상기 주프레임 사이에 형성되고, 수중에서 부력을 생성시키는 부력체; 상기 상부프레임의 하부에 형성되어 상기 주프레임과 결합되고, 상기 주프레임을 지지하는 하부프레임; 수중의 구조물에 대한 검사를 수행하는 센서부를 지지하고 상기 하부프레임와 결합하는 장비프레임; 상기 주프레임과 결합하고 수중 추진력을 제공하는 복수 개의 수직추진기; 및 상기 하부프레임와 결합하고 수중 추진력을 제공하는 복수 개의 수평추진기;를 포함하고, 상기 복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기에 의해 6자유도(6DOF) 운동을 수행하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is an upper frame having a streamlined shape; a pressure vessel installed inside the upper frame to provide an internal space; a main frame coupled to the inner side of the upper frame and coupled to the pressure-resistant container to support the pressure-resistant container; a buoyancy body formed between the upper frame and the main frame and generating buoyancy in water; a lower frame formed under the upper frame and coupled to the main frame, the lower frame supporting the main frame; an equipment frame that supports a sensor unit for performing an inspection on an underwater structure and is coupled to the lower frame; a plurality of vertical thrusters coupled to the main frame and providing underwater propulsion; and a plurality of horizontal thrusters coupled to the lower frame and providing underwater propulsion force; characterized in that it includes, and performs six degrees of freedom (6DOF) motion by the plurality of vertical thrusters and a plurality of horizontal thrusters.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 복수 개의 수직추진기는 6자유도 운동 중 롤링 운동, 피칭 운동 및 상하 직선 운동에 이용되도록 상기 주프레임에 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plurality of vertical thrusters may be disposed on the main frame to be used for rolling motion, pitching motion, and vertical linear motion among 6 degree of freedom motion.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 복수 개의 수평추진기는 6자유도 운동 중 요잉 운동, 전후 직선 운동 및 좌우 직선 운동에 이용되도록 상기 하부프레임에 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plurality of horizontal thrusters may be disposed on the lower frame to be used for a yaw motion, a forward/backward linear motion, and a left/right linear motion among 6-DOF motions.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 주프레임은, 상기 상부프레임의 내부 중앙 부위에 형성되어 상기 상부프레임과 상기 하부프레임에 결합하는 주프레임몸체, 상기 주프레임몸체와 결합하고, 상기 내압용기의 하부를 둘러싸는 프레임 형상이며, 상기 주프레임몸체의 길이 방향인 전후 방향에 수직한 좌우 방향을 따라 상기 주프레임몸체로부터 연장되게 형성되는 내압용기지지대를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the main frame is formed in the inner central portion of the upper frame and is coupled to a main frame body coupled to the upper frame and the lower frame, the main frame body and the lower portion of the pressure-resistant container. It has a frame shape surrounding the main frame body, and may include a pressure-resistant support support formed to extend from the main frame body along the left and right directions perpendicular to the longitudinal direction of the main frame body.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 내압용기지지대는, 상기 내압용기를 가압하여 상기 내압용기를 고정시키기 위한 추진기및내압용기지지대를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the pressure-resistant container support may include a thruster and a pressure-resistant container support for fixing the pressure-resistant container by pressing the pressure-resistant container.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 주프레임은, 상기 주프레임몸체의 길이 방향을 따라 상기 주프레임몸체로부터 연장되게 형성되어 상기 복수 개의 수직추진기 중 전방수직추진기와 후방수직추진기를 지지하는 전방수직추진기지지체와 후방수직추진기지지체를 더 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the main frame is formed to extend from the main frame body along the longitudinal direction of the main frame body to support a front vertical thruster and a rear vertical thruster among the plurality of vertical thrusters. It may further include a support and a rear vertical thruster support.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 복수 개의 수직추진기 중 좌측수직추진기와 우측수직추진기 각각은, 내압용기지지대의 양 끝단에 대응되게 설치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, each of the left vertical thruster and the right vertical thruster among the plurality of vertical thrusters may be installed to correspond to both ends of the pressure-resistant container support stand.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 복수 개의 수평추진기는 상기 하부프레임의 외측 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plurality of horizontal thrusters may be arranged along the outer circumferential direction of the lower frame.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 상부프레임의 외측에 결합되고, 수중에 광을 조사하는 조명체를 지지하는 외측지지체를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it is coupled to the outer side of the upper frame, it may further include an outer support for supporting the illuminator for irradiating light in water.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 장비프레임에 설치되고 상기 주프레임의 전방 방향을 향해 촬상을 수행하는 제1촬상부, 및 상기 외측지지체에 설치되고 상기 주프레임의 전방 방향을 향해 촬상을 수행하는 제2촬상부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first imaging unit is installed in the equipment frame and performs imaging in the forward direction of the main frame, and is installed in the outer support and performs imaging toward the front of the main frame It may further include a second imaging unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 외부로부터 제어 신호를 전달 받는 제1단계; 상기 복수 개의 수직추진기와 상기 복수 개의 수평추진기 중 선택되는 하나 이상의 추진기가 작동하여 6자유도 운동을 수행하는 제2단계; 제1촬상부 또는 상기 센서부를 이용하여 검사 대상인 수중의 구조물을 추적하는 제3단계; 및 검사 대상에서 검사 부위를 확정한 후 제2촬상부 또는 검사기기로 정밀 검사를 수행하는 제4단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a first step of receiving a control signal from the outside; a second step of performing 6-DOF motion by operating one or more thrusters selected from among the plurality of vertical thrusters and the plurality of horizontal thrusters; a third step of tracking an underwater structure to be inspected using the first imaging unit or the sensor unit; and a fourth step of performing a detailed examination with a second imaging unit or an examination device after determining the examination site in the examination object.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 주프레임이 일체형 내골격 구조로 형성되어, 주프레임에 결합되는 각각의 구성이 인접하게 형성되어 수중검사 로봇의 부피가 현저히 감소한다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that the main frame is formed in an integrated endoskeletal structure, and each component coupled to the main frame is formed adjacently, so that the volume of the underwater inspection robot is significantly reduced.
그리고, 주프레임의 부피도 감소함으로써 수중검사 로봇의 중량도 현저히 감소된다는 것이다.And, by reducing the volume of the main frame, the weight of the underwater inspection robot is also significantly reduced.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 외형에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 외형에 대한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 외형에 대한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 외형에 대한 평면도다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 내부 구조에 대한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 내부 구조에 대한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 내부 구조에 대한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 내부 구조에 대한 평면도다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임의 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임과 내압용기의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임과 내압용기의 정면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임과 내압용기의 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임과 내압용기의 평면도이다.
도 14는 종래기술에 따른 수중로봇의 이미지와 해당 수중검사 로봇의 유체 저항 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇의 유체 저항 그래프이다.1 is a perspective view of an external appearance of an underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view of the outer appearance of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view of the outer appearance of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view of the outer appearance of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of the internal structure of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view of the internal structure of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view of the internal structure of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view of the internal structure of the underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
9 is an image of a main frame according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of the main frame and the pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
11 is a front view of the main frame and the pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
12 is a side view of the main frame and the pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
13 is a plan view of the main frame and the pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
14 is an image of an underwater robot according to the prior art and a fluid resistance graph of the underwater inspection robot.
15 is a fluid resistance graph of an underwater inspection robot according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 외형에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 외형에 대한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 외형에 대한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 외형에 대한 평면도다.Figure 1 is a perspective view of the outer appearance of the
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 내부 구조에 대한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 내부 구조에 대한 정면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 내부 구조에 대한 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 내부 구조에 대한 평면도다.In addition, Figure 5 is a perspective view of the internal structure of the
또한, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임(100)의 이미지이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임(100)과 내압용기(200)의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임(100)과 내압용기(200)의 정면도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임(100)과 내압용기(200)의 측면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주프레임(100)과 내압용기(200)의 평면도이다.Also, FIG. 9 is an image of the
도 1 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 본 발명의 수중검사 로봇(10)은, 유선형의 형상을 구비하는 상부프레임(410); 상부프레임(410)의 내부에 설치되어 내부의 공간을 제공하는 내압용기(200); 상부프레임(410)의 내측에 결합되고, 내압용기(200)를 고정 지지하도록 내압용기(200)와 결합하는 주프레임(100); 상부프레임(410)과 주프레임(100) 사이에 형성되고, 수중에서 부력을 생성시키는 부력체(440); 상부프레임(410)의 하부에 형성되어 주프레임(100)과 결합되고, 주프레임(100)을 지지하는 하부프레임(420); 수중의 구조물에 대한 검사를 수행하는 센서부(460)를 지지하고 하부프레임(420)와 결합하는 장비프레임(430); 주프레임(100)과 결합하고 수중 추진력을 제공하는 복수 개의 수직추진기; 및 하부프레임(420)와 결합하고 수중 추진력을 제공하는 복수 개의 수평추진기;를 포함한다. 그리고, 본 발명의 수중검사 로봇(10)은, 복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기에 의해 6자유도(6DOF) 운동을 수행할 수 있다. 상부프레임(410)과 하부프레임(420)에 의해 외피가 형성될 수 있으며, 상부프레임(410)에 대응하여 하부프레임(420)도 유선형을 구비할 수 있다.1 to 13, the
상부프레임(410)은 경량화를 복합 소재로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 상부프레임(410)은 카본(Carbon) 소재로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 경량화를 구현하면서 내구성을 구비하는 소재는 모두 이용될 수 있다.The
복수 개의 수직추진기는 6자유도 운동 중 롤링 운동, 피칭 운동 및 상하 직선 운동에 이용되도록 주프레임(100)에 배치될 수 있다. 그리고, 복수 개의 수평추진기는 6자유도 운동 중 요잉 운동, 전후 직선 운동 및 좌우 직선 운동에 이용되도록 하부프레임(420)에 배치될 수 있다.A plurality of vertical thrusters may be disposed on the
여기서, 롤링(rolling) 운동은 수중검사 로봇(10)의 전후 방향 축을 기준으로 한 회전 운동을 의미하고, 피칭(pitching) 운동은 수중검사 로봇(10)의 좌우 방향 축을 기준으로 한 회전 운동을 의미하고, 요잉(yawing) 운동은 수중검사 로봇(10)의 상하 방향 축을 기준으로 한 회전 운동을 의미할 수 있다. 그리고, 전후 직선 운동은 수중검사 로봇(10)의 전후 방향 축을 기준으로 한 직선 운동을 의미하고, 좌우 직선 운동은 수중검사 로봇(10)의 좌우 방향 축을 기준으로 한 직선 운동을 의미하며, 상하 직선 운동은 수중검사 로봇(10)의 상하 방향 축을 기준으로 한 직선 운동을 의미할 수 있다. 상기된 운동에 대한 각각의 방향 축은 본 발명의 수중검사 로봇(10)의 중심을 통과하는 축일 수 있다.Here, the rolling motion refers to a rotational movement based on the front-rear axis of the
상기와 같이, 본 발명의 수중검사 로봇(10)은 복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기에 의한 6자유도 운동이 가능하여 수중에서 수중검사 로봇(10)의 이동 자유도가 증가함으로써, 본 발명의 수중검사 로봇(10)은 협소한 공간, 방향 전환이 다수 필요한 공간 등 에서도 방향 전환 및 주행이 가능하여 이동 효율이 증대될 수 있다.As described above, the
복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기 각각은 전기로 작동하는 모터(motor) 및 프로펠러(propeller)를 구비할 수 있다. 복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기 각각의 형성과 배치에 대한 사항은 하기에 상세히 설명하기로 한다.Each of the plurality of vertical thrusters and the plurality of horizontal thrusters may include an electrically operated motor (motor) and a propeller (propeller). Formation and arrangement of each of the plurality of vertical thrusters and the plurality of horizontal thrusters will be described in detail below.
상기와 같이, 내압용기(200)는 내부 공간을 제공하고, 내압용기(200)의 내부 공간에는 하기의 제어부, 배터리를 포함하는 파워부, 전기회로 및 배선으로 형성되는 전장부 등의 방수가 되지 않는 부품 및 장치가 설치될 수 있다.As described above, the pressure-
도 9 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 주프레임(100)은, 상부프레임(410)의 내부 중앙 부위에 형성되어 상부프레임(410)과 하부프레임(420)에 결합하는 주프레임몸체(110), 및 주프레임몸체(110)와 결합하고, 내압용기(200)의 하부를 둘러싸는 프레임 형상이며, 주프레임몸체(110)의 길이 방향인 전후 방향에 수직한 좌우 방향을 따라 주프레임몸체(110)로부터 연장되게 형성되는 내압용기지지대(120)를 구비할 수 있다. 그리고, 내압용기지지대(120)의 하부가 하부프레임(420)와 결합될 수 있다.9 to 13, the
주프레임몸체(110)는 상부프레임(410)의 내측면과 결합되고, 주프레임몸체(110)는 상항 방향을 따라 길이가 형성되는 바(bar) 형상의 기둥부위와 기둥부위와 결합하고 전후 방향을 따라 연장되어 형성되는 지지부위를 구비할 수 있다. 이에 따라, 주프레임몸체(110)는 단순한 구성을 구비하면서도 상부프레임(410), 내압용기지지대(120) 등을 안정적으로 고정 지지할 수 있고 요구되는 내구성을 구비할 수 있다.The
주프레임몸체(110)의 지지부위 하부에는 도플러 속도계(450)(DVL, Doppler Velocity Logs)가 형성될 수 있으며, 이에 따라, 수중검사 로봇(10)의 이동 시 수중검사 로봇(10)의 속도를 측정할 수 있다.A Doppler velocity meter 450 (DVL, Doppler Velocity Logs) may be formed under the support portion of the
내압용기(200)는 2개로 형성되어 주프레임몸체(110)의 양측에 형성될 수 있으며, 내압용기(200)는 원통형으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 내압용기(200)가 2개로 형성된다고 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 2개 초과의 내압용기(200)가 내압용기지지대(120)와 결합될 수 있다. 다만, 이하 설명에서는 내압용기(200)가 2개인 경우에 대해 설명한다.The
내압용기지지대(120)는, 주프레임몸체(110)의 좌측에 형성되는 좌측내압용기지지대(121)와 주프레임몸체(110)의 우측에 형성되는 우측내압용기지지대(122)를 구비할 수 있다. 그리고, 좌측내압용기지지대(121)에 하나의 내압용기(200)가 결합될 수 있고 우측내압용기지지대(122)에 다른 내압용기(200)가 결합될 수 있다. 우측내압용기지지대(122)에 결합되는 내압용기(200)에는 제어부 및 센서부에 연결되는 회로 등의 구성이 내부 공간에 설치될 수 있고, 좌측내압용기지지대(121)에 결합되는 내압용기(200)의 내부 공간에는 파워부가 인입되어 전원분배, 각각의 추진기에 대한 파워 입력 및 출력이 수행될 수 있다.The pressure-
여기서, 좌측내압용기지지대(121)와 우측내압용기지지대(122) 각각은 주프레임몸체(110)로부터 좌측 방향과 우측 방향으로 연장되게 형성되는 프레임의 형상이며, 좌측내압용기지지대(121)와 우측내압용기지지대(122) 각각에서 내압용기(200) 지지 부위는 곡면을 구비하도록 휘어지는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 내압용기(200)를 지지하는 부위의 양 끝단을 연결하는 추진기 지지 부위가 형성될 수 있다.Here, each of the left pressure-
이에 따라, 복수 개의 수직추진기 중 좌측수직추진기(313)와 우측수직추진기(314) 각각은, 내압용기지지대(120)의 양 끝단에 대응되게 설치될 수 있다. 즉, 상기와 같은 구조에 의해, 좌측내압용기지지대(121)의 추진기 지지 부위에 좌측수직추진기(313)가 결합되고, 우측내압용기지지대(122)의 추진기 지지 부위에 우측수직추진기(314)가 결합될 수 있다.Accordingly, of the plurality of vertical thrusters, each of the left
그리고, 주프레임(100)은, 주프레임몸체(110)의 길이 방향을 따라 주프레임몸체(110)로부터 연장되게 형성되어 복수 개의 수직추진기 중 전방수직추진기(311)와 후방수직추진기(312)를 지지하는 전방수직추진기지지체(131)와 후방수직추진기지지체(132)를 더 구비할 수 있다.And, the
전방수직추진기지지체(131)의 일단은 주프레임몸체(110)의 기둥부위와 결합하고 전방수직추진기지지체(131)의 타단은 전방수직추진기(311)와 결합할 수 있다. 그리고, 후방수직추진기지지체(132)의 일단은 주프레임몸체(110)의 지지부위와 결합하고 후방수직추진기지지체(132)의 타단은 후방수직추진기(312)와 결합할 수 있다.One end of the front
상기와 같이 내압용기(200)를 둘러싸는 위치에 배치되어 형성되는 전방수직추진기(311), 후방수직추진기(312), 좌측수직추진기(313) 및 우측수직추진기(314) 각각의 추진기에서, 프로펠러의 회전축은 상항 방향으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 복수 개의 수직추진기에 의해 본 발명의 수중검사 로봇(10)의 롤링 운동, 피칭 운동 및 상하 직선 운동이 수행될 수 있다.As described above, the front
내압용기지지대(120)는, 내압용기(200)를 가압하여 내압용기(200)를 고정시키기 위한 추진기및내압용기지지대(123)를 구비할 수 있다. 추진기및내압용기지지대(123)는 복수 개 형성될 수 있으며, 도 10 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 좌측내압용기지지대(121)의 추진기 지지 부위와 우측내압용기지지대(122)의 추진기 지지 부위에 형성될 수 있다. 각각의 추진기및내압용기지지대(123)는 회동될 수 있으며, 내압용기(200)에서 이격되는 방향으로 회전되어 있던 추진기및내압용기지지대(123)가 내압용기(200)와 접촉되는 방향으로 회전하여 내압용기(200)를 누름으로써 내압용기(200)가 힘을 제공 받아 내압용기지지대(120)에 안정적으로 고정될 수 있다.The pressure-
상기와 같이 주프레임(100)과 결합하는 하부프레임(420)의 전방 측에는 장비프레임(430)이 형성될 수 있다. 장비프레임(430)은, 센서 또는 카메라를 고정시킬 수 있는 홀더 형상의 장비홀더(431) 및 장비홀더(431)를 지지하는 홀더지지체(432)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 센서 또는 카메라 등이 주프레임(100)과 하부프레임(420)에 일체화되도록 형성될 수 있다.The
본 발명의 수중검사 로봇(10)은, 상부프레임(410)과 주프레임(100) 사이에 형성되고, 상부프레임(410)을 지지하면서 내압용기(200)의 일 부위를 둘러싸는 형상인 부력체(440)을 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 부력체(440)에 의해 본 발명의 수중검사 로봇(10)에 소정의 부력이 생성될 수 있다.The
복수 개의 수평추진기는 하부프레임(420)의 외측 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 그리고, 복수 개의 수평추진기 각각의 중심점을 연결하면 직사각형이 형성되도록 각각의 수평추진기가 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수 개의 수평추진기는, 하부프레임(420)의 전방 좌우 양 측에 형성되는 전좌수평추진기(321)와 전우수평추진기(322) 및, 하부프레임(420)의 후방 좌우 양 측에 형성되는 후좌수평추진기(323)와 후우수평추진기(324)가 형성될 수 있다. The plurality of horizontal thrusters may be disposed along the outer circumferential direction of the
그리고, 전좌수평추진기(321)는 좌측 방향와 후방 사이를 향해 추진력을 생성할 수 있고, 전우수평추진기(322)는 우측 방향과 후방 사이를 향해 추진력을 생성할 수 있으며, 후좌수평추진기(323)는 좌측 방향과 전방 사이를 향해 추진력을 생성할 수 있고, 후우수평추진기(324)는 우측 방향과 전방 사이를 향해 추진력을 생성할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 수평추진기에 의해 본 발명의 수중검사 로봇(10)의 요잉 운동, 전후 직선 운동 및 좌우 직선 운동이 수행될 수 있다.And, the front-left
상기와 같이, 주프레임(100)에 내압용기(200), 복수 개의 수직추진기, 도플러 속도계(450), 하부프레임(420), 장비프레임(430), 부력체(440) 등의 구성을 결합시킬 수 있도록, 주프레임(100)이 일체형 내골격 구조로 형성될 수 있다. 이에 따라, 주프레임(100)에 결합되는 각각의 구성이 인접하게 형성되어 수중검사 로봇(10)의 부피가 현저히 감소할 수 있고, 주프레임(100)의 부피도 감소함으로써 수중검사 로봇(10)의 중량도 현저히 감소시킬 수 있다.As described above, the
본 발명의 수중검사 로봇(10)은, 상부프레임(410)의 외측에 결합되고, 수중에 광을 조사하는 조명체(520)를 지지하는 외측지지체(510)를 더 포함할 수 있다. 외측지지체(510)에 조명체(520)는 복수 개로 형성될 수 있다. 그리고, 조명체(520)는 LED 조명으로 형성될 수 있다. 조명체(520)에 의해 수중검사 로봇(10)의 전방에 대한 광 조사가 가능하다.The
본 발명의 수중검사 로봇(10)은, 장비프레임(430)에 설치되고 주프레임(100)의 전방 방향을 향해 촬상을 수행하는 제1촬상부(471), 및 외측지지체(510)에 설치되고 주프레임(100)의 전방 방향을 향해 촬상을 수행하는 제2촬상부(472)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1촬상부(471)는 상대적으로 저화질의 카메라(SD Camera)이고, 제2촬상부(472)는 상대적으로 고화질의 카메라(HD Camera)일 수 있다. 이에 따라, 수중 구조물의 검사에 있어서, 상대적으로 저전력을 요구하는 제1촬상부(471)와 센서부(460)로 검사 대상을 추적하고, 실질적인 정밀 분석은 상대적으로 고전력을 요구하는 제2촬상부(472)로 수행하여, 수중검사 로봇(10)에 설치되어 각 구성에 전기를 공급하는 배터리의 이용 시간을 증가시킬 수 있다.The
장비프레임(430)에는, 센서부(460)의 센서로써 소나(2D Image Sonor), 온도 센서, 자기력 센서 등이 형성될 수 있으며, 수중검사 로봇(10)에는 제어부가 형성되어 센서부(460), 각각의 촬상부 등에서 수집한 정보를 전달 받아 외부로 전송할 수 있다. 그리고, 제어부는, 외부로부터 수중검사 로봇(10)의 제어에 대한 신호를 전달 받고 복수 개의 수직추진기, 복수 개의 수평추진기, 조명체(520), 각각의 촬상부, 센서부(460) 등의 각 구성에 제어 신호를 전달하여 각각 구성에 대한 on/off, 출력 등의 제어가 수행될 수 있다.In the
본 발명의 수중검사 로봇(10)을 포함하는 수중 탐사 시스템을 구축할 수 있다. 구체적으로, 외부에는 중앙제어장치가 형성되고, 사용자가 조작장치를 통해 중앙제어장치를 조작하여 수중검사 로봇(10)으로 제어 신호를 전달하여 수중검사 로봇(10)을 제어함으로써, 수중검사 로봇(10)에 의한 수중 탐사가 수행될 수 있다.It is possible to build an underwater exploration system including the
도 14는 종래기술에 따른 수중로봇의 이미지와 해당 수중검사 로봇(10)의 유체 저항 그래프이고, 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중검사 로봇(10)의 유체 저항 그래프이다. 도 14의 (a)는 종래기술에 따른 수중로봇의 이미지이고, 도 14의 (b)는 종래기술에 따른 수중로봇의 이동 중 발생된 난류에 대한 그래프이다. 그리고, 도 15의 (a)는 본 발명의 수중검사 로봇(10)의 이동 중 발생된 난류를 수중검사 로봇(10)의 상부와 하부에 대해 분석한 그래프이고, 도 15의 (b)는 본 발명의 수중검사 로봇(10)의 이동 중 발생된 난류를 수중검사 로봇(10)의 측부에 대해 분석한 그래프이다. 도 14와 도 15에서, 그래프에 표현된 색은 적색에서 청색으로 갈수록 난류를 표현할 수 있다.14 is an image of an underwater robot according to the prior art and a fluid resistance graph of the corresponding
도 14에서 보는 바와 같이, 종래기술의 수중로봇은 이동 시 후방에 넓고 길게 난류가 생성되어 유동 저항이 강함을 할 수 있다. 다만, 도 15에서 보는 바와 같이, 본 발명의 수중검사 로봇(10)은 주위에 난류 생성이 존재하기는 하나 상대적으로 그 영역이 작고 연속적이지 않음을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 수중검사 로봇(10)은 유선형으로 형성되고 일체형 내골격 구조에 의해 외부로 노출되는 구성을 최소화할 수 있으므로, 난류 생성이 최소화되어 수중 운동 능력이 향상됨을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 14 , the conventional underwater robot generates a wide and long turbulence at the rear when moving, so that the flow resistance is strong. However, as shown in FIG. 15 , it can be seen that the
이하, 본 발명의 수중검사 로봇(10)의 작동 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method of the
먼저, 제1단계에서, 외부로부터 제어 신호를 전달 받을 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기 중 선택되는 하나 이상의 추진기가 작동하여 6자유도 운동을 수행할 수 있다.First, in the first step, a control signal may be transmitted from the outside. And, in the second step, one or more thrusters selected from among a plurality of vertical thrusters and a plurality of horizontal thrusters may be operated to perform a six-degree-of-freedom movement.
다음으로, 제3단계에서, 제1촬상부(471) 또는 센서부(460)를 이용하여 검사 대상인 수중의 구조물을 추적할 수 있다. 그 후, 제4단계에서, 검사 대상에서 검사 부위를 확정한 후 제2촬상부(472) 또는 검사기기로 정밀 검사를 수행할 수 있다. 여기서, 검사기기는 로봇암 등을 이용하여 샘플을 채취하는 기기 등일 수 있다.Next, in the third step, the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 수중검사 로봇 100 : 주프레임
110 : 주프레임몸체 120 : 내압용기지지대
121 : 좌측내압용기지지대 122 : 우측내압용기지지대
123 : 추진기및내압용기지지대 131 : 전방수직추진기지지체
132 : 후방수직추진기지지체 200 : 내압용기
311 : 전방수직추진기 312 : 후방수직추진기
313 : 좌측수직추진기 314 : 우측수직추진기
321 : 전좌수평추진기 322 : 전우수평추진기
323 : 후좌수평추진기 324 : 후우수평추진기
410 : 상부프레임 420 : 하부프레임
430 : 장비프레임 431 : 장비홀더
432 : 홀더지지체 440 : 부력체
450 : 도플러 속도계 460 : 센서부
471 : 제1촬상부 472 : 제2촬상부
510 : 외측지지체 520 : 조명체 10: underwater inspection robot 100: main frame
110: main frame body 120: pressure-resistant container support
121: left pressure vessel support 122: right pressure vessel support support
123: propeller and pressure-resistant support support 131: front vertical thruster support
132: rear vertical thruster support 200: pressure vessel
311: front vertical thruster 312: rear vertical thruster
313: left vertical thruster 314: right vertical thruster
321: front left horizontal thruster 322: front right horizontal thruster
323: rear left horizontal thruster 324: rear right horizontal thruster
410: upper frame 420: lower frame
430: equipment frame 431: equipment holder
432: holder support 440: buoyancy body
450: Doppler speedometer 460: sensor unit
471: first imaging unit 472: second imaging unit
510: outer support 520: lighting body
Claims (12)
상기 상부프레임의 내부에 설치되어 내부의 공간을 제공하는 내압용기;
상기 상부프레임의 내부 중앙 부위에 형성되어 상기 상부프레임의 내측에 결합하는 주프레임몸체, 및 상기 주프레임몸체와 결합하고, 상기 내압용기의 하부를 둘러싸는 프레임 형상이며, 상기 주프레임몸체의 길이 방향인 전후 방향에 수직한 좌우 방향을 따라 상기 주프레임몸체로부터 연장되게 형성되는 내압용기지지대를 구비하는 주프레임;
상기 상부프레임과 상기 주프레임 사이에 형성되고, 수중에서 부력을 생성시키는 부력체;
상기 상부프레임의 하부에 형성되어 상기 주프레임몸체와 결합되고, 상기 주프레임을 지지하는 하부프레임;
수중의 구조물에 대한 검사를 수행하는 센서부를 지지하고 상기 하부프레임과 결합하는 장비프레임;
상기 주프레임과 결합하고 수중 추진력을 제공하는 복수 개의 수직추진기; 및
상기 하부프레임와 결합하고 수중 추진력을 제공하는 복수 개의 수평추진기;를 포함하고,
상기 복수 개의 수직추진기와 복수 개의 수평추진기에 의해 6자유도(6DOF) 운동을 수행하며,
상기 주프레임몸체는, 상기 상부프레임의 내측면과 결합하고 상하 방향으로 길이가 연장되는 바 형상의 기둥부위, 및 상기 기둥부위와 결합하고 전후 방향을 따라 연장되어 형성되는 지지부를 구비하고,
상기 내압용기지지대는, 상기 주프레임몸체의 좌측 방향으로 연장되게 형성되어 하나의 내압용기와 결합하는 좌측내압용기지지대 및 상기 주프레임몸체의 우측 방향으로 연장되게 형성되어 다른 내압용기와 결합하는 우측내압용기지지대를 구비하며,
상기 좌측내압용기지지대와 상기 우측내압용기지지대 각각에는 상기 내압용기를 가압하여 상기 내압용기를 고정시키기 위한 추진기및내압용기지지대가 형성되고, 상기 추진기및내압용기지지대의 회전에 의해 상기 내압용기가 가압되어 고정되는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
an upper frame having a streamlined shape;
a pressure vessel installed inside the upper frame to provide an internal space;
A main frame body formed in the inner central portion of the upper frame and coupled to the inner side of the upper frame, and a frame shape that is coupled to the main frame body and surrounds the lower portion of the pressure-resistant container, in the longitudinal direction of the main frame body a main frame having a pressure-resistant support support formed to extend from the main frame body in a left-right direction perpendicular to the front-rear direction;
a buoyancy body formed between the upper frame and the main frame and generating buoyancy in water;
a lower frame formed under the upper frame and coupled to the main frame body, the lower frame supporting the main frame;
an equipment frame that supports a sensor unit for performing an inspection on an underwater structure and is coupled to the lower frame;
a plurality of vertical thrusters coupled to the main frame and providing underwater propulsion; and
A plurality of horizontal thrusters coupled to the lower frame and providing underwater propulsion force; including,
6 degrees of freedom (6DOF) motion is performed by the plurality of vertical thrusters and a plurality of horizontal thrusters,
The main frame body is coupled to the inner surface of the upper frame and provided with a bar-shaped pillar portion extending in length in the vertical direction, and a support portion coupled to the pillar portion and extending in the front-rear direction,
The pressure-resistant container support is formed to extend in the left direction of the main frame body and is formed to extend in the left direction of the main frame body and is formed to extend in the right direction of the left pressure-resistant container coupled to one pressure-resistant container and the right pressure-resistant container coupled to the other pressure-resistant container. Equipped with a container support,
A thruster and a pressure-resistant container support for fixing the pressure-resistant container by pressing the pressure-resistant container are formed in each of the left pressure-resistant container support and the right pressure-resistant container support, and the pressure-resistant container is pressurized by the rotation of the thruster and the pressure-resistant container support. Lightweight underwater inspection robot having a streamlined outer shell and integrated endoskeletal structure, characterized in that it is fixed.
상기 복수 개의 수직추진기는 6자유도 운동 중 롤링 운동, 피칭 운동 및 상하 직선 운동에 이용되도록 상기 주프레임에 배치되는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
The method according to claim 1,
The plurality of vertical thrusters are a lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure, characterized in that it is disposed on the main frame to be used for rolling motion, pitching motion, and vertical linear motion among 6-DOF motions.
상기 복수 개의 수평추진기는 6자유도 운동 중 요잉 운동, 전후 직선 운동 및 좌우 직선 운동에 이용되도록 상기 하부프레임에 배치되는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
The method according to claim 1,
The plurality of horizontal thrusters is a lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure, characterized in that it is disposed on the lower frame to be used for yaw movement, front and rear linear movement, and left and right linear movement among six degrees of freedom movement.
상기 주프레임은, 상기 주프레임몸체의 길이 방향을 따라 상기 주프레임몸체로부터 연장되게 형성되어 상기 복수 개의 수직추진기 중 전방수직추진기와 후방수직추진기를 지지하는 전방수직추진기지지체와 후방수직추진기지지체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
The method according to claim 1,
The main frame is formed to extend from the main frame body along the longitudinal direction of the main frame body to support a front vertical thruster and a rear vertical thruster among the plurality of vertical thrusters. Lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure, characterized in that it comprises.
상기 복수 개의 수직추진기 중 좌측수직추진기와 우측수직추진기 각각은, 내압용기지지대의 양 끝단에 대응되게 설치되는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
The method according to claim 1,
Of the plurality of vertical thrusters, each of the left vertical thruster and the right vertical thruster is a lightweight underwater inspection robot having a streamlined outer shell and integral endoskeletal structure, characterized in that it is installed to correspond to both ends of the pressure-resistant support support.
상기 복수 개의 수평추진기는 상기 하부프레임의 외측 둘레 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
The method according to claim 1,
The plurality of horizontal thrusters are lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure, characterized in that disposed along the outer circumferential direction of the lower frame.
상기 상부프레임의 외측에 결합되고, 수중에 광을 조사하는 조명체를 지지하는 외측지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
The method according to claim 1,
A lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure coupled to the outside of the upper frame and further comprising an outer support for supporting an illuminator that irradiates light in water.
상기 장비프레임에 설치되고 상기 주프레임의 전방 방향을 향해 촬상을 수행하는 제1촬상부, 및
상기 외측지지체에 설치되고 상기 주프레임의 전방 방향을 향해 촬상을 수행하는 제2촬상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇.
10. The method of claim 9,
A first imaging unit installed in the equipment frame and performing imaging toward the front of the main frame, and
Lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure, which is installed on the outer support and further comprises a second imaging unit configured to perform imaging toward the front of the main frame.
An underwater exploration system comprising a lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and an integrated endoskeletal structure according to any one of claims 1 to 3 and 6 to 10.
외부로부터 제어 신호를 전달 받는 제1단계;
상기 복수 개의 수직추진기와 상기 복수 개의 수평추진기 중 선택되는 하나 이상의 추진기가 작동하여 6자유도 운동을 수행하는 제2단계;
제1촬상부 또는 상기 센서부를 이용하여 검사 대상인 수중의 구조물을 추적하는 제3단계; 및
검사 대상에서 검사 부위를 확정한 후 제2촬상부 또는 검사기기로 정밀 검사를 수행하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유선형 외피와 일체형 내골격 구조를 가지는 경량형 수중검사 로봇의 작동 방법. In the operating method of the lightweight underwater inspection robot having the streamlined shell of claim 1 and the integrated endoskeletal structure,
A first step of receiving a control signal from the outside;
a second step of performing a six-degree-of-freedom movement by operating one or more thrusters selected from among the plurality of vertical thrusters and the plurality of horizontal thrusters;
a third step of tracking an underwater structure to be inspected using the first imaging unit or the sensor unit; and
A method of operating a lightweight underwater inspection robot having a streamlined shell and integrated endoskeletal structure, comprising a; a fourth step of performing a detailed inspection with a second imaging unit or an inspection device after determining the inspection site in the inspection object.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200120776A KR102376708B1 (en) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | A lightweight robot that performs underwater inspections with a streamlined outer shell and an integral internal skeleton structure |
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KR102376708B1 true KR102376708B1 (en) | 2022-03-23 |
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CN116290170A (en) * | 2023-03-10 | 2023-06-23 | 广州市净水有限公司 | Intelligent suspension type underwater dredging robot and dredging system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160062972A (en) * | 2014-11-26 | 2016-06-03 | 한국해양과학기술원 | Underwater robot having variable stucture capable of chaging thruster configuration |
KR101632684B1 (en) | 2015-02-04 | 2016-07-01 | 레드원테크놀러지 주식회사 | underwater robot for enhancing impact resistance, management efficiency and hovering efficiency |
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2020
- 2020-09-18 KR KR1020200120776A patent/KR102376708B1/en active IP Right Grant
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