KR102600759B1 - Robot for cable intallation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동 장치와 조명 및 카메라 등과 함께 근거리 통신 칩을 탑재하여, 작업자가 전용 앱을통하여 로봇의 진로를 조종함으로써 작업 현장 내 케이블을 목적지까지 운반하게 되어 작업자가 진입하기 어려운 공간에서의 케이블 포설 작업을 가능하게 하는 로봇의 제공을 목적으로 하는 것으로서, 케이블을 견인하는 차체부; 및 상기 차체부와 무선 방식으로 연결하여 상기 차체부를 원격으로 제어하는 조종부를 포함하는 케이블 포설 로봇을 제공한다.The present invention is equipped with a short-range communication chip along with a driving device, lighting, and a camera, so that the worker can control the robot's course through a dedicated app to transport the cable within the work site to its destination, allowing cable laying in a space that is difficult for workers to enter. The purpose is to provide a robot that enables work, comprising: a body part towing a cable; and a control unit that connects to the vehicle body in a wireless manner to remotely control the vehicle body.

Description

케이블 포설 로봇{ROBOT FOR CABLE INTALLATION}Cable laying robot{ROBOT FOR CABLE INTALLATION}

본 발명은 케이블 포설 로봇에 관한 것으로서, 구체적으로는 구동 장치와 조명 및 카메라 등과 함께 근거리 통신 칩을 탑재하여, 작업자가 전용 앱을통하여 로봇의 진로를 조종함으로써 작업 현장 내 케이블을 목적지까지 운반하게 되어 작업자가 진입하기 어려운 공간에서의 케이블 포설 작업을 가능하게 하는 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a cable laying robot. Specifically, it is equipped with a short-range communication chip along with a driving device, lighting, and a camera, and allows the worker to control the robot's path through a dedicated app to transport cables within the work site to their destination. This is about a robot that enables cable laying work in spaces that are difficult for workers to enter.

전산시스템의 설치, 구축, 운영 등을 주력 사업으로 영위하는 기업으로서 해당 사업에는 각종 시스템들의 연결을 위한 케이블 포설이 필요하다.As a company that engages in the installation, construction, and operation of computer systems as its main business, this business requires the laying of cables to connect various systems.

이러한 케이블 공사는 건물 건설 시에 기본적으로 시공이 되지만, 통신망 추가 혹은 구성 변경의 사유로 인하여 이미 사용 중인 건물에 케이블 포설이 필요한 경우도 자주 발생한다.Although such cable construction is basically performed during building construction, cable installation is often required in buildings already in use due to additions or configuration changes to communication networks.

좁고 어두운 천정 공간이나 환기구 등 작업자가 진입하기 어려운 공간에서 공사를 수행하는 경우가 많기 때문에 작업의 안전성과 효율성을 보장하기 어려운면이 있다.Because construction work is often carried out in spaces that are difficult for workers to enter, such as narrow, dark ceiling spaces or ventilation openings, it is difficult to guarantee the safety and efficiency of work.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2015-0128146호Patent Document 1: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0128146

본 발명은 구동 장치와 조명 및 카메라 등과 함께 근거리 통신 칩을 탑재하여, 작업자가 전용 앱을통하여 로봇의 진로를 조종함으로써 작업 현장 내 케이블을 목적지까지 운반하게 되어 작업자가 진입하기 어려운 공간에서의 케이블 포설 작업을 가능하게 하는 로봇의 제공을 목적으로 한다.The present invention is equipped with a short-range communication chip along with a driving device, lighting, and a camera, so that the worker can control the robot's course through a dedicated app to transport the cable within the work site to its destination, allowing cable laying in a space that is difficult for workers to enter. The purpose is to provide robots that make work possible.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 케이블 포설 로봇은, 케이블을 견인하는 차체부; 및 상기 차체부와 무선 방식으로 연결하여 상기 차체부를 원격으로 제어하는 조종부를 포함한다.In order to achieve the above object, a cable laying robot according to an embodiment of the present invention includes a body part for towing a cable; and a control unit that connects to the vehicle body in a wireless manner and remotely controls the vehicle body.

이때, 상기 차체부는, 제어에 따라 독립적으로 구동되는 적어도 한 쌍의 구동륜을 포함하는 구동 모듈; 상기 차체부의 진행 경로에 인접하는 장애물을 확인하는 센서 모듈; 및 상기 센서 모듈에 의해 측정된 장애물의 위치를 상기 조종부로 전송하고, 상기 조종부의 제어 명령을 수신하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.At this time, the body part includes a driving module including at least one pair of driving wheels that are independently driven according to control; A sensor module that checks obstacles adjacent to the vehicle body part's travel path; And it may include a communication module that transmits the position of the obstacle measured by the sensor module to the control unit and receives a control command from the control unit.

또한, 상기 차체부의 목적지에 배치되어 상기 차체부의 위치를 측정하는 카메라부를 더 포함하고, 상기 카메라부는 상기 조종부에 상기 차체부를 촬영한 영상을 전송할 수 있다.In addition, it further includes a camera unit disposed at a destination of the vehicle body unit to measure the position of the vehicle body unit, and the camera unit may transmit a captured image of the vehicle body unit to the control unit.

또한, 상기 조종부는, 상기 카메라부에서 수신한 영상 및 상기 센서 모듈에서 수신된 장애물의 위치에 기초하여 상기 차체부의 주행 경로를 생성할 수 있다.Additionally, the control unit may generate a driving path for the vehicle body based on the image received from the camera unit and the location of an obstacle received from the sensor module.

한편, 상기 차체부는, 상기 카메라부에 상기 차체부의 진행 방향 및 진행 거리를 시각적으로 표시하는 LED 모듈을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the vehicle body unit may further include an LED module that visually displays the moving direction and distance of the vehicle body unit on the camera unit.

아울러, 상기 LED 모듈은, 상기 차체부의 전면에 배치되는 전면 LED; 및 상기 상기 차체부의 양 측면에 배치되는 측면 LED를 포함하고, 상기 전면 LED에는, 상기 구동륜의 회전수가 상기 카메라부에 확인 가능한 형태로 표시될 수 있다.In addition, the LED module includes a front LED disposed on the front of the vehicle body; and side LEDs disposed on both sides of the vehicle body, wherein the front LED may display the number of rotations of the driving wheel in a form that can be confirmed by the camera unit.

본 발명에 따른 케이블 포설 로봇에 의하면,According to the cable laying robot according to the present invention,

첫째, 작업자가 진입하기 어려운 공간에 케이블 포설 작업을 용이하게 실시할 수 있다.First, cable laying work can be easily performed in spaces that are difficult for workers to enter.

둘째, 스마트폰을 이용하므로 저렴한 비용으로 시스템 구현이 가능하다.Second, since it uses a smartphone, the system can be implemented at low cost.

셋째, 차체부의 실제 주행 거리와 제어에 따른 주행 거리의 차이를 광학적으로 식별하여 보정하므로 고가의 센서 사용을 배제할 수 있다.Third, the use of expensive sensors can be eliminated by optically identifying and correcting the difference between the actual driving distance of the vehicle body and the driving distance according to control.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 로봇의 블록도이다.
도 2는 차체부를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 차체부와 카메라부와의 관계를 설명하는 사시도이다.Figure 1 is a block diagram of a cable laying robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view schematically showing the car body.
Figure 3 is a perspective view explaining the relationship between the car body and the camera unit.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, note that in the attached drawings, identical components are indicated by identical symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 로봇의 블록도이고, 도 2는 차체부를 모식적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 차체부와 카메라부와의 관계를 설명하는 사시도이다.Figure 1 is a block diagram of a cable laying robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view schematically showing the car body, and Figure 3 is a perspective view explaining the relationship between the car body and the camera part.

본 발명에 따른 케이블 포설 로봇(1000)은 건물 내 유선 통신망 구축에 사용되는 케이블(C)을 목적한 위치까치 이동시키는 장치이다. The cable laying robot 1000 according to the present invention is a device that moves a cable (C) used to build a wired communication network within a building to a desired location.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 로봇(1000)은 차체부(100), 조종부(200) 및 카메라부(300)를 포함한다.1 to 3, the cable laying robot 1000 according to an embodiment of the present invention includes a body part 100, a control part 200, and a camera part 300.

차체부(100)는 케이블(C)을 견인한다. The body part 100 tows the cable (C).

조종부(200)는 차체부(100)와 무선 방식으로 연결하여 차체부(100)를 원격으로 제어한다.The control unit 200 is connected to the car body 100 in a wireless manner and remotely controls the car body 100.

카메라부(300)는 차체부(100)의 목적치에 배치되는 것으로서, 출발지에서 목적지로 향하는 차체부(100)의 위치를 측정한다.The camera unit 300 is disposed at the destination of the vehicle body 100 and measures the position of the vehicle body 100 from the starting point to the destination.

차체부(100)는 구동 모듈(110), 센서 모듈(120), 통신 모듈(130) 및 LED 모듈(140)을 포함한다.The vehicle body 100 includes a driving module 110, a sensor module 120, a communication module 130, and an LED module 140.

구동 모듈(110)은 제어에 따라 독립적으로 구동되는 적어도 한 쌍의 구동륜을 포함한다. 구동 모듈(110)은 구동륜(111) 및 구동륜(111)을 회전시키는 모터(112)로 이루어진다.The driving module 110 includes at least one pair of driving wheels that are independently driven according to control. The drive module 110 consists of a drive wheel 111 and a motor 112 that rotates the drive wheel 111.

도 2에서는 차체부(100)는 4개의 구동 모듈(110)을 포함하는 4륜 형태로 도시되어 있느나, 이는 설명의 편의를 위한 하나의 실시 형태 가운데 하나일 뿐으로서 구동륜의 수 및 형태는 실시 환경에 따라 다양한 변형이 가능하다. 무한 궤도 형태인 것도 차체부(100)의 실시 가능한 형태에 포함된다.In FIG. 2, the vehicle body 100 is shown in a four-wheel form including four drive modules 110, but this is only one embodiment for convenience of explanation, and the number and shape of the drive wheels are not specified in the embodiment. Various modifications are possible depending on the environment. A caterpillar form is also included as an implementable form of the vehicle body 100.

센서 모듈(120)은 차체부(100)의 진행 경로에 인접하는 장애물을 확인한다. 일 실시예에 따르면 센서 모듈(120)은 초음파 방식의 근접 센서일 수 있다.The sensor module 120 checks obstacles adjacent to the travel path of the vehicle body 100. According to one embodiment, the sensor module 120 may be an ultrasonic proximity sensor.

통신 모듈(130)은 센서 모듈(120)에 의해 측정된 장애물의 위치를 조종부(200)로 전송하고, 조종부(200)의 제어 명령을 수신한다. 통신 모듈(130)은 블루투스, Wifi 등과 같은 근거리 무선 통신 프로토콜을 사용하는 것이 바람직하다.The communication module 130 transmits the location of the obstacle measured by the sensor module 120 to the control unit 200 and receives control commands from the control unit 200. The communication module 130 preferably uses a short-range wireless communication protocol such as Bluetooth or Wifi.

조종부(200)는 전용 하드웨어로 구현될 수도 있으나, 비용 절감 및 범용성을 높이기 위해 스마트폰 또는 태블릿PC 등과 같은 모바일 정보 통신 기기로 실시할 수 있다.The control unit 200 may be implemented with dedicated hardware, but in order to reduce cost and increase versatility, it can be implemented with a mobile information and communication device such as a smartphone or tablet PC.

조종부(200)에 설치된 자율 조종 프로그램을 통해 차체부(100)의 자율적인 이동 이루어진다. 조작자가 조종부(200)를 통해 차체부(100)를 직접 조종하는 방식도 가능하다.Autonomous movement of the body part 100 is achieved through an autonomous control program installed in the control part 200. It is also possible for an operator to directly control the vehicle body 100 through the control unit 200.

차체부(100)의 효율적인 자율 이동을 위해 조종부(200)는 카메라부(300)에서 촬영된 차체부(100)의 영상을 사용한다.For efficient autonomous movement of the vehicle body 100, the control unit 200 uses the image of the vehicle body 100 captured by the camera unit 300.

카메라부(300)는 IP카메라 방식으로 구현 되는 것으로서, 촬영된 영상을 조종부(200)로 전송한다. 카메라부(300)는 줌 및 틸트 기능을 구비하는 것으로서, 실시 형태에 따라 카메라부(300) 조명을 더 포함할 수 있다. 작업 공간이 천정 데크 또는 환기용 덕트 등과 같이 어두운 경우 조명 카메라부(300)에 구비된 조명을 통해 차체부(100)를 용이하게 촬영할 수 있다.The camera unit 300 is implemented as an IP camera and transmits captured images to the control unit 200. The camera unit 300 has zoom and tilt functions, and depending on the embodiment, the camera unit 300 may further include lighting. If the work space is dark, such as a ceiling deck or ventilation duct, the vehicle body 100 can be easily photographed through the lighting provided in the lighting camera unit 300.

카메라부(300)는 케이블(C)이 포설될 목적지에 배치되어 목적지로 향하는 차체부(100)를 촬영한다. 촬영된 차체부(100)의 영상은 조종부(200)에 설치된 자율 조종 프로그램에서 분석되어 구동 모듈(110)의 제어 명령 생성에 사용된다.The camera unit 300 is placed at the destination where the cable C is to be laid and photographs the vehicle body 100 heading towards the destination. The captured image of the vehicle body 100 is analyzed by an autonomous control program installed in the control unit 200 and used to generate control commands for the drive module 110.

즉, 조종부(200)는 카메라부(300)에서 수신한 영상 및 센서 모듈(120)에서 수신된 장애물의 위치에 기초하여 차체부(100)의 주행 경로를 생성한다.That is, the control unit 200 generates a driving path of the vehicle body 100 based on the image received from the camera unit 300 and the location of the obstacle received from the sensor module 120.

조종부(200)에서 최적 주행 경로를 생성하더라도 케이블(C)에 의한 장력 및 포설 경로의 마찰력 변화 등에 의해 차체부(100)가 주행 경로를 이탈할 수 있다. 예를 들어 구동륜(111)이 헛돌아 실제 주행 경로에 맞추어 이동하지 못하는 경우가 있다.Even if the control unit 200 creates an optimal driving path, the vehicle body 100 may deviate from the driving path due to changes in tension caused by the cable C and friction in the laying path. For example, there are cases where the driving wheel 111 spins and does not move according to the actual driving path.

계산된 주행 경로와 차체부(100)의 실제 이동 경로의 차이를 확인하기 위해 카메라부(300)는 차체부(100)를 촬영한다. 이때 차체부(100)의 용이한 식별을 위해 차체부(100)에는 LED 모듈(140)이 구비된다. LED 모듈(140)은 발광에 의해 차체부(100)의 진행 방향 및 진행 거리를 시각적으로 표시한다.The camera unit 300 photographs the car body 100 in order to check the difference between the calculated driving path and the actual moving path of the car body 100. At this time, for easy identification of the vehicle body 100, an LED module 140 is provided in the vehicle body 100. The LED module 140 visually displays the direction and distance of movement of the vehicle body 100 by emitting light.

LED 모듈(140)은 전면 LED(141) 및 측면 LED(142)를 포함한다.The LED module 140 includes a front LED 141 and a side LED 142.

전면 LED(141)는 차체부(100)의 전면(즉, 진행 방향)에 배치되는 것으로서, 숫자를 표시할 수 있는 형태를 가진다. The front LED 141 is disposed on the front (i.e., traveling direction) of the vehicle body 100 and has a form capable of displaying numbers.

전면 LED(141)는 구동륜(111)의 회전수를 카메라부(300)에서 확인 가능한 형태로 표시한다. 전면 LED(141)는 7세그먼트 방식의 것으로 구현되며 구동륜(111)의 회전수가 숫자로 표시된다.The front LED 141 displays the rotation speed of the driving wheel 111 in a form that can be confirmed by the camera unit 300. The front LED 141 is implemented as a 7-segment type, and the number of rotations of the driving wheel 111 is displayed in numbers.

또한, 전면 LED(141)에는 차체부(100)의 실제 진행거리(케이블(C)를 견인한 거리)가 더 표시될 수 있다. 즉, 전면 LED(141)는 구동륜(111)의 회전수와, 차체부(100)의 실제 진행거리를 각각 동시에 표시한다. Additionally, the actual travel distance (distance of towing the cable C) of the vehicle body 100 may be further displayed on the front LED 141. That is, the front LED 141 simultaneously displays the rotation speed of the driving wheel 111 and the actual moving distance of the vehicle body 100.

측면 LED(142)는 차체부(100)의 양 측면에 배치되는 것으로서 측면 LED(142)의 발광에 의해 카메라부(300)가 차체부(100)를 용이하게 식별할 수 있다.The side LEDs 142 are disposed on both sides of the vehicle body 100, and the camera unit 300 can easily identify the vehicle body 100 by emitting light from the side LEDs 142.

케이블(C)에 의한 장력 변화, 바닥면의 먼지, 기타 요소에 의해 각 구동륜(111)에 인가되는 마찰력이 상이하여 차체부(100)가 초기에 설정된 구동 제어 명령에 맞추어 진행을 하지 못하는 경우가 발생하는데, There are cases where the friction force applied to each drive wheel 111 is different due to changes in tension due to the cable C, dust on the floor, and other factors, and the vehicle body 100 cannot proceed in accordance with the initially set drive control command. It happens,

조종부(200)에 설치된 자율 조종 프로그램은 카메라부(300)에 촬영된 영상을 분석하여 전면 LED(141)에 표시된 차체부(100)의 실제 진행거리와, 구동륜(111)의 회전수의 차이를 고려하여 실시간으로 차체부(100)의 구동 제어 명령 및 주행 경로를 재설정할 수 있다.The autonomous control program installed in the control unit 200 analyzes the image captured by the camera unit 300 and analyzes the difference between the actual progress distance of the car body 100 displayed on the front LED 141 and the rotation speed of the drive wheel 111. Considering this, the driving control command and driving path of the vehicle body 100 can be reset in real time.

즉, 영상 이식을 통해 전면 LED(141)에 표시된 숫자를 인식하여 조종부(200)에 설치된 자율 조종 프로그램은 차체부(100)의 실제 진행거리와, 구동륜(111)의 회전수의 차이를 고려하여 각 구동 모듈(110)의 제어 명령을 조절할 수 있다.In other words, the autonomous control program installed in the control unit 200 by recognizing the number displayed on the front LED 141 through image implantation takes into account the difference between the actual progress distance of the vehicle body 100 and the rotation speed of the drive wheel 111. Thus, the control command of each driving module 110 can be adjusted.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.The embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely provided as specific examples to easily explain the technical content of the present invention and to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.

1000 : 케이블 포설 로봇
100 : 차체부
200 : 조종부
300 : 카메라부1000: Cable laying robot
100: body part
200: control unit
300: Camera unit

Claims (6)

케이블을 견인하는 차체부; 및
상기 차체부와 무선 방식으로 연결하여 상기 차체부를 원격으로 제어하는 조종부를 포함하고,
상기 차체부는,
제어에 따라 독립적으로 구동되는 적어도 한 쌍의 구동륜을 포함하는 구동 모듈;
상기 차체부의 진행 경로에 인접하는 장애물을 확인하는 센서 모듈; 및
상기 센서 모듈에 의해 측정된 장애물의 위치를 상기 조종부로 전송하고, 상기 조종부의 제어 명령을 수신하는 통신 모듈을 포함하고,
상기 차체부의 목적지에 배치되어 상기 차체부의 위치를 측정하는 카메라부를 더 포함하고,
상기 카메라부는 상기 조종부에 상기 차체부를 촬영한 영상을 전송하고,
상기 조종부는,
상기 카메라부에서 수신한 영상 및 상기 센서 모듈에서 수신된 장애물의 위치에 기초하여 상기 차체부의 주행 경로를 생성하고,
상기 차체부는,
상기 카메라부에 상기 차체부의 진행 방향 및 진행 거리를 시각적으로 표시하는 LED 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 로봇.Body part towing cable; and
A control unit that connects to the vehicle body in a wireless manner to remotely control the vehicle body,
The body part,
a drive module including at least one pair of drive wheels independently driven according to control;
A sensor module that checks obstacles adjacent to the vehicle body part's travel path; and
A communication module transmits the position of the obstacle measured by the sensor module to the control unit and receives a control command from the control unit,
Further comprising a camera unit disposed at a destination of the vehicle body unit to measure the position of the vehicle body unit,
The camera unit transmits an image captured of the vehicle body to the control unit,
The control unit,
Generate a driving path for the vehicle body unit based on the image received from the camera unit and the location of the obstacle received from the sensor module,
The body part,
A cable laying robot, characterized in that the camera unit further includes an LED module that visually displays the moving direction and moving distance of the vehicle body part. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 LED 모듈은,
상기 차체부의 전면에 배치되는 전면 LED; 및
상기 상기 차체부의 양 측면에 배치되는 측면 LED를 포함하고,
상기 전면 LED에는,
상기 구동륜의 회전수가 상기 카메라부에 확인 가능한 형태로 표시되는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 로봇.
In claim 1,
The LED module is,
a front LED disposed on the front of the vehicle body; and
Includes side LEDs disposed on both sides of the vehicle body,
In the front LED,
A cable laying robot, characterized in that the number of rotations of the driving wheel is displayed in a verifiable form on the camera unit.
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