KR102489668B1 - 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구호물의 저장공간이 형성된 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇은 커버모듈에 구호물을 저장하는 저장공간이 형성되어, 이동의 제약이 없다는 효과가 있다.

Description

구호물 공급을 위한 뱀형 로봇{Snake robot for providing relief supplies}

본 발명은 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구호물의 저장공간이 형성된 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇에 관한 것이다.

로봇은 산업과 가정 등 다양한 분야에서 인력을 대체하기 위한 수단으로서 활발한 연구 개발이 진행되고 있고, 제어 기술의 발달로 다양한 형태의 로봇이 개발되어 여러 분야에서 활용되고 있다.

특히, 화재, 지진 등으로 인한 재난지역이나 군사지역과 같이 인간이 접근하기 어려운 지역에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 건물 붕괴 현장에서 매몰자에게 구호물을 제공하는 로봇이 그 예일 수 있다.

매몰자에게 액체 등의 구호물을 제공하는 로봇으로는 다수 개의 관절을 구비하는 뱀형 로봇이 이용될 수 있다. 이 경우, 구호물을 저장하는 저장공간이 뱀형 로봇에 별도로 구비되어야 한다.

종래의 경우, 구호물 저장공간이 뱀형 로봇의 말단 부분에 배치되었다. 그러나 이 경우, 저장공간에 무게 중심이 쏠리게 되어 뱀형 로봇의 이동에 있어서 큰 제약이 있었다.

뿐만 아니라, 저장공간이 꼬리 부분에 배치되는 경우, 구호물을 공급하기 위한 공급관이 머리부분까지 이어져야 하기 때문에 내부 구조가 매우 복잡해질 수 있다는 문제가 있었다.

대한민국 등록 특허 10-2225068

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 이동의 제약이 없는 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇은 로봇모듈, 커버모듈, 헤더부를 포함한다. 로봇모듈은 각각이 관절을 구비하고, 각각이 서로 결합되며 복수 개가 구비된다. 커버모듈은 복수 개의 로봇모듈 중 적어도 하나에 배치되고, 로봇모듈을 둘러싸도록 배치된다. 헤더부는 로봇모듈의 일단에 배치되고, 액상 구호물을 외부로 공급하는 공급장치가 배치된다. 커버모듈에는 구호물을 저장하는 저장공간이 형성된다.

또한, 커버모듈은 로봇모듈을 둘러싸도록 배치되는 이너커버 이너커버의 외측을 둘러싸도록 배치되는 아우터커버 및 이너커버와 아우터커버 사이에 배치되어 이너커버와 아우터커버를 지지하는 지지부재를 포함하고, 이너커버와 아우터커버 사이에 저장공간이 형성될 수 있다.

또한, 커버모듈은 복수 개가 구비되고, 복수 개의 커버모듈은 서로 연속적으로 배치될 수 있다.

또한, 복수 개의 커버모듈은 각각의 저장공간들이 서로 연통될 수 있다.

또한, 복수 개의 커버모듈은 복수 개의 로봇모듈과 동일한 개수로 구비되어, 각각의 로봇모듈마다 배치될 수 있다.

또한, 복수 개의 커버모듈 중 서로 인접한 두 개의 커버모듈 사이에 배치되는 커넥팅브라켓 및 커넥팅브라켓에 배치되어, 서로 인접한 두 개의 커버모듈과 커넥팅브라켓을 서로 고정시키는 고정브라켓을 더 포함할 수 있다.

또한, 커넥팅브라켓과 커버모듈 사이에 배치되어 구호물의 누출을 방지하는 실러를 더 포함할 수 있다.

또한, 로봇모듈의 관절은 커버모듈의 내측 중앙부에 배치될 수 있다.

또한, 커버모듈은 유연한 소재로 형성될 수 있다.

또한, 공급장치는 커버모듈의 저장공간과 외부를 연통시키는 공급관 및 저장공간의 구호물을 공급관을 통하여 외부로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 구호물 공급을 위한 뱀형 로봇은, 커버모듈에 구호물을 저장하는 저장공간이 형성되어, 이동의 제약이 없다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 전체적인 모습을 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 로봇모듈이 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 커버모듈을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 몸체부의 일부가 분해된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 몸체부의 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 헤더부 및 공급장치를 확대하여 나타낸 측면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 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. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 전체적인 모습을 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 로봇모듈이 결합된 모습을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 커버모듈을 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 몸체부의 일부가 분해된 모습을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 몸체부의 일부에 대한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇의 헤더부 및 공급장치를 확대하여 나타낸 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇(3000)은 몸체부(1000)와 헤더부(2000)를 포함한다. 몸체부(1000)는 로봇모듈(1100)과 커버모듈(1200)을 포함한다. 로봇모듈(1100)은 복수 개가 연결되어 배치될 수 있다. 커버모듈(1200)은 적어도 하나 이상 구비되어, 로봇모듈(1100)을 둘러싸도록 배치된다. 몸체부(1000)의 일단부에는 헤더부(2000)가 배치될 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 뱀형 로봇(3000)에 대하여 더욱 구체적으로 살펴본다.

몸체부(1000)의 로봇모듈(1100)은 관절(1110)과 결합프레임(1120)을 포함한다. 관절(1110)은 회전축(A)을 중심으로 회전하도록 구비된다. 관절(1110)에 의해서 로봇모듈(1100)은 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하다. 관절(1110)의 양쪽에는 결합프레임(1120)이 배치된다. 결합프레임(1120)은 서로 다른 로봇모듈(1100)을 결합하여 연결시킨다. 어느 한 로봇모듈(1100)의 결합프레임(1120)은 인접한 다른 로봇모듈(1100)의 결합프레임(1120)과 결합될 수 있다. 각각의 결합프레임(1120)에는 나사 등이 결합될 수 있는 홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 이에 따라, 나사 결합 등을 통해 서로 결합될 수 있다. 서로 다른 결합프레임(1120) 간의 결합 방식은 나사 결합에 한정되지 않고, 어떠한 결합 방식이라도 채택될 수 있다.

커버모듈(1200)은 로봇모듈(1100)을 둘러 싸도록 배치되어 외부로부터 로봇모듈(1100)을 보호할 수 있다. 커버모듈(1200)은 이너커버(1210), 아우터커버(1220), 지지부재(1230)를 포함할 수 있다.

이너커버(1210)는 로봇모듈(1100)을 둘러싸도록 배치된다. 이너커버(1210)의 횡단면은 환형으로 형성될 수 있다. 이너커버(1210)의 내부에는 로봇모듈(1100)이 배치될 수 있다.

아우터커버(1220)는 이너커버(1210)를 둘러싸도록 배치된다. 아우터커버(1220)의 횡단면은 환형으로 형성되되, 이너커버(1210)의 횡단면보다 크게 형성될 수 있다. 아우터커버(1220)와 이너커버(1210)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.

지지부재(1230)는 이너커버(1210)와 아우터커버(1220) 사이에 배치될 수 있다. 지지부재(1230)는 이너커버(1210)와 아우터커버(1220)를 지지하고, 이너커버(1210)와 아우터커버(1220)가 서로 이격된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 지지부재(1230)는 커버모듈(1200)의 종방향을 따라 연장된 격벽 형상으로 형성될 수 있다. 지지부재(1230)는 격벽 형상이 아닌 기둥 형상으로 형성될 수도 있다. 지지부재(1230) 복수 개가 배치될 수도 있다.

이너커버(1210)와 아우터커버(1220)가 서로 이격된 상태로 배치됨에 따라, 이너커버(1210)와 아우터커버(1220) 사이에는 저장공간(S)이 형성될 수 있다. 저장공간(S)에는 구호물(L)이 저장될 수 있다. 구호물(L)은 액상일 수 있다.

커버모듈(1200)의 중앙부에는 로봇모듈(1100)의 관절(1110)이 배치될 수 있다. 이너커버(1210)의 내부에는 로봇모듈(1100)이 배치되도록 공간이 형성되는데, 상기 공간의 중앙부에 로봇모듈(1100)의 관절(1110)이 배치될 수 있다. 이 경우, 외부 이물질이 관절(1110)에 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다는 효과가 있다.

커버모듈(1200)은 유연한 소재의 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버모듈(1200)은 고무 또는 실리콘 등의 유연한 소재로 형성될 수 있다. 커버모듈(1200)이 금속과 같은 강성을 갖는 재질로 형성되는 경우, 내부에 배치되는 로봇모듈(1100)의 구동을 제약할 수 있다. 반면에, 커버모듈(1200)이 유연한 소재로 형성되는 경우, 커버모듈(1200) 내부에 배치된 관절(1110)의 이동이 보다 자유로워질 수 있다.

커버모듈(1200)은 복수 개의 로봇모듈(1100) 중 어느 하나에 배치될 수 있고, 두 개 이상 배치될 수도 있다. 로봇모듈(1100)이 복수 개가 배치되는 경우, 각각의 로봇모듈(1100)은 서로 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 구호물(L)을 공급하기 위한 별도의 배관의 구비될 필요가 없어 구조가 단순해질 수 있다는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 커버모듈(1200)은 복수 개의 로봇모듈(1100)와 동일한 개수로 구비되어, 각각의 로봇모듈(1100)마다 모두 배치될 수도 있다. 이 경우, 구호물(L)이 저장될 수 있는 저장공간(S)의 용량을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.

복수 개의 커버모듈(1200) 중 서로 인접한 두개의 커버모듈(1200) 사이에는 커넥팅브라켓(1250)이 배치될 수 있다. 커넥팅브라켓(1250)은 인접한 두개의 커버모듈(1200)의 유격을 최소화하기 위한 구성이다. 커넥팅브라켓(1250)은 반경 방향으로 일정한 폭을 갖는 환형 형상으로 형성될 수 있고, 상기 폭은 이너커버(1210)와 아우터커버(1220) 사이의 거리에 대응되는 폭으로 형성될 수 있다. 커넥팅브라켓(1250)의 외측에는 고정브라켓(1260)이 배치될 수 있다. 고정브라켓(1260)은 커넥팅브라켓(1250)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 고정브라켓(1260)은 두 개 또는 그 이상의 개수로 쪼개져 구성될 수 있고, 고정브라켓(1260)의 전체적인 형상은 환형 형상일 수 있다. 고정브라켓(1260)의 내주면에는 커넥팅브라켓(1250)의 반경 방향 외측 일부분이 삽입될 수 있도록 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 고정브라켓(1260)은 두 개 이상의 개수로 쪼개져 구성될 경우, 각각은 서로 결합되며, 예를 들어 서로 나사 결합으로 결합될 수 있다.

커버모듈(1200)의 종방향 양 단부에는 지지브라켓(1240)이 배치될 수 있다. 지지브라켓(1240)은 커버모듈(1200)의 저장공간(S)을 커버하도록 배치될 수 있다. 지지브라켓(1240)은 반경 방향으로 폭을 갖는 환형 형상으로 형성될 수 있고, 이 경우, 지지브라켓(1240)의 외측 반경은 아우터커버(1220)의 외측 반경 보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 지지브라켓(1240)은 아우터커버(1220)로부터 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이 때, 고정브라켓(1260)의 내측에는 지지브라켓(1240)이 삽입되기 위한 홈(미도시)가 형성될 수 있다. 이 경우, 고정브라켓(1260)은 두 개의 지지브라켓(1240)과 커넥팅브라켓(1250)을 동시에 고정시킬 수 있어, 커버모듈(1200) 간의 더욱 견고한 결합이 가능해진다.

서로 인접한 두개의 커버모듈(1200) 사이에는 실러(1270)가 배치될 수 있다. 실러(1270)는 외부로부터 이물질 등이 몸체부(1000) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 저장공간(S)의 구호물(L)이 로봇모듈(1100)의 내부로 유입되거나, 구호물(L)이 커버모듈(1200)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 실러(1270)는 고무와 같은 재질로 형성될 수 있다.

커넥팅브라켓(1250)이 배치될 경우, 실러(1270)는 커넥팅브라켓(1250)과 커버모듈(1200) 사이에 배치될 수 있다. 지지브라켓(1240)이 배치될 경우, 실러(1270)는 서로 인접한 두 개의 지지브라켓(1240)에 배치될 수 있다. 커넥팅브라켓(1250)과 지지브라켓(1240)이 모두 배치될 경우, 실러(1270)는 어느 하나의 커버모듈(1200)과 커넥팅브라켓(1250) 사이 및 커넥팅브라켓(1250)과 다른 하나의 커버모듈(1200) 사이에 각각 배치될 수 있다. 이 때, 고정브라켓(1260)은 지지브라켓(1240), 실러(1270), 커넥팅브라켓(1250)을 모두 고정시킬 수 있다.

복수 개의 커버모듈(1200)이 배치되는 경우, 복수 개의 커버모듈(1200)은 서로 연속적으로 배치되고, 각각의 저장공간(S)들은 서로 연통될 수 있다. 지지브라켓(1240)이 배치될 경우, 지지브라켓(1240)에는 저장공간(S)과 연통하도록 제1연통홀(1241)이 형성될 수 있다. 커넥팅브라켓(1250)이 배치될 경우, 커넥팅브라켓(1250)에는 저장공간(S)과 연통하도록 제2연통홀(1251)이 형성될 수 있다. 실러(1270)가 배치될 경우, 실러(1270)에는 제3연통홀(1271)이 형성될 수 있다. 제1연통홀(1241), 제2연통홀(1251), 제3연통홀(1271)은 모두 저장공간(S)과 대응되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 각각의 커버모듈(1200)의 저장공간(S)들이 모두 연통될 수 있어, 저장공간(S)이 확장되는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 별도의 배관 구조가 필요하지 않아, 공간 효율성을 극대화하할 수 있다는 장점이 있다.

도 6을 참조하면, 헤더부(2000)에는 공급장치(2100)가 배치될 수 있다. 공급장치(2100)는 공급관(2110)과 펌프(2120)를 포함한다.

공급관(2110)은 커버모듈(1200)의 저장공간(S)과 외부를 연통시키는 배관이다. 공급관(2110)은 저장공간(S)과 연통한다. 커버모듈(1200)이 헤더부(2000)와 인접하게 배치될 수 있다. 이 경우, 공급관(2110)은 헤더부(2000)에만 배치될 수 있어, 내부 구조를 단순화할 수 있다는 장점이 있다. 공급관(2110)은 외부와도 연통된다. 공급관(2110)을 통해서 구호물(L)이 외부로 토출될 수 있으며, 매몰자는 공급관(2110)을 통해 구호물(L)을 공급받을 수 있다.

펌프(2120)는 공급관(2110) 내부의 구호물(L)을 유동시키기 위한 장치이다. 펌프(2120)가 작동함에 따라, 커버모듈(1200)의 저장공간(S) 내부에 수용된 구호물(L)이 공급관(2110)을 따라 유동하게 된다. 펌프(2120)는 가변 펌프일 수 있다. 이 경우, 공급관(2110)에서 토출되는 토출압력 및 유량을 조절할 수 있어, 매몰자에 보다 효율적으로 구호물(L)을 전달할 수 있다는 장점이 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이러한 수정, 변경 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1000 : 몸체부
1100 : 로봇모듈
1110 : 관절
1120 : 결합프레임
1200 : 커버모듈
1210 : 이너커버
1220 : 아우터커버
1230 : 지지부재
1240 : 지지브라켓
1241 : 제1연통홀
1250 : 커넥팅브라켓
1251 : 제2연통홀
1260 : 고정브라켓
1270 : 실러
1271 : 제3연통홀
2000 : 헤더부
2100 : 공급장치
2110 : 공급관
2120 : 펌프
3000 : 뱀형 로봇
L : 구호물
S : 저장공간

Claims (10)

1. 각각이 관절을 구비하고, 각각이 서로 결합되는 복수 개의 로봇모듈;
   상기 복수 개의 로봇모듈 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 로봇모듈을 둘러싸도록 배치되는 커버모듈; 및
   상기 로봇모듈의 일단에 배치되고, 액상 구호물을 외부로 공급하는 공급장치가 배치된 헤더부를 포함하고,
   상기 커버모듈에는 상기 구호물을 저장하는 저장공간이 형성된 뱀형 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 커버모듈은
   상기 로봇모듈을 둘러싸도록 배치되는 이너커버;
   상기 이너커버의 외측을 둘러싸도록 배치되는 아우터커버; 및
   상기 이너커버와 상기 아우터커버 사이에 배치되어 상기 이너커버와 상기 아우터커버를 지지하는 지지부재를 포함하고,
   상기 이너커버와 상기 아우터커버 사이에 상기 저장공간이 형성되는 뱀형 로봇.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 커버모듈은 복수 개가 구비되고,
   상기 복수 개의 커버모듈은 서로 연속적으로 배치되는 뱀형 로봇.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수 개의 커버모듈은
   각각의 상기 저장공간들이 서로 연통되는 뱀형 로봇.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수 개의 커버모듈은
   상기 복수 개의 로봇모듈과 동일한 개수로 구비되어, 각각의 상기 로봇모듈마다 배치되는 뱀형 로봇.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수 개의 커버모듈 중 서로 인접한 두 개의 상기 커버모듈 사이에 배치되는 커넥팅브라켓; 및
   상기 커넥팅브라켓에 배치되어, 서로 인접한 두 개의 상기 커버모듈과 상기 커넥팅브라켓을 서로 고정시키는 고정브라켓을 더 포함하는 뱀형 로봇.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 커넥팅브라켓과 상기 커버모듈 사이에 배치되어 상기 구호물의 누출을 방지하는 실러를 더 포함하는 뱀형 로봇.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 로봇모듈의 상기 관절은 상기 커버모듈의 내측 중앙부에 배치되는 뱀형 로봇.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 커버모듈은 유연한 소재로 형성되는 뱀형 로봇.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급장치는
    상기 커버모듈의 상기 저장공간과 외부를 연통시키는 공급관; 및
    상기 저장공간의 상기 구호물을 상기 공급관을 통하여 상기 외부로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 펌프를 포함하는 뱀형 로봇.

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