KR102601913B1 - 로봇 실험 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수중로봇의 양력, 항력, 추진력 등의 여러 요소들의 데이터를 얻고 설계에 반영하기 위한 로봇 실험 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 지상에 고정되는 프레임에 결합된 프레임 결합부, 상기 프레임 결합부의 단부에 선회 가능하게 힌지 결합되고 선회되는 속도 및 방향을 감지 가능한 절대 엔코더부, 상기 절대 엔코더부의 단부에 결합된 상부 관절부, 상기 상부 관절부의 단부에 결합된 파이프 링크부, 상기 파이프 링크부의 단부에 결합된 하부 관절부, 상기 하부 관절부의 단부에 회전 가능하게 결합된 로봇 연결 링크부 및 상기 절대 엔코더부에 마련되고, 인장 및 압축 정도를 측정할 수 있는 로드셀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 실험 장치{ROBOT EXPERIMENT EQUIPMENT}
본 발명은 로봇 실험 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 수중로봇의 양력, 항력, 추진력 등의 여러 요소들의 데이터를 얻고 설계에 반영하기 위한 로봇 실험 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자율형 무인잠수정(AUV: Autonomous Underwater Vehicle) 또는 원격조정이 가능한 수중 운동체(ROV: Remotely Operated Vehicle) 등과 같은 수중 로봇은 심해저와 같이 생리학적으로 인간의 잠수한계를 초과한 지역이나 오염지역 등에서 해저의 지형과 수온 및 염분도 등 각종해양생태 환경을 탐사하기 위한 연구 및 학술용 목적과 기뢰 등의 폭발물을 탐지하고 이를 제거하는 등의 인명 및 장비의 손실이 예상되는 위험한 작업을 대신하거나 주기적인 수중의 정찰활동과 같은 군사용 목적 등 다양한 목적의 수행을 위해 개발된 것이다.
대한민국등록특허공보 제10-1772840호에는 종래의 수중관측을 위한 탐사동력장치의 운항방법에 대해 기재되어 있다.
수중로봇은 고유의 형태 및 운영방식에 따라 각각의 장단점을 가지고 있다. 이 때문에 임무 상황 또는 환경에 따라 그에 적합한 사양을 가지고 있어야 한다. 수중로봇의 사양이 정해지면 설계 및 해석 프로그램으로 선체에 작용하는 항력, 양력, 추진력 등을 고려하여 형태 및 추진기 등의 사양을 정한다. 그러므로 설계 및 해석의 결과를 검증하기 위해서 수차례의 실험이 필요하며 다양한 결과 값을 얻기 위해서는 실해역과 같은 넓은 공간이 필요하다. 실해역 실험에는 여러 가지 제약이 많음으로 공간이 한정된 수조에서 이러한 점을 보완하고 보다 많은 결과를 얻기 위한 실험 장치를 필요로 하였다.
수중로봇의 양력, 항력, 추진력 등의 여러 요소들의 데이터를 얻고 설계에 반영하기 위해서는 IMU, DVL, USBL 등과 같은 고가의 수중 센서를 로봇에 직접 탑재하여 수중 운용 실험을 실시하였다.
IMU 관성계측장치에는 일반적으로 3축 가속도계와 3축 각속도계가 내장되어 있어 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정이 가능하며, IMU로부터 얻어지는 가속도와 각속도 정보의 조합을 통해 이동물체의 속도와 자세각의 산출이 가능하다. DVL은 도플러 효과를 이용한 속도 측정 장치로 특정 파장의 신호를 발사 후 반사되어 오는 신호를 비교/분석하여 속도를 측정하는 센서이다. USBL은 위치 추정 시스템으로 송신기의 신호를 수신기에서 받을 때 수신된 방향, 각도, 시간차를 분석하여 위치를 추정한다.
상술한 바와 같은 장비를 활용해 실해역에서 실험하여 얻은 데이터를 활용하여 수중 로봇을 설계하고 해석 결과를 분석 및 검증하여 수중 로봇을 제작하고 있었다. 그러나 현재 실해역 실험에는 환경적, 공간적으로 많은 제약이 따르고 국내 대부분의 수조는 공간이 협소하여 수중 센서의 데이터를 취득하는데 많은 어려움을 겪고 있었다.
수중로봇은 실험 시에 진수 인양에 필요한 장비, 날씨 및 다양한 방해 요소 등을 고려해야 한다. 이 때문에 실제 수중, 수상 작업환경에서 실험하여 데이터를 얻기는 많은 제약사항이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 수중로봇 실험은 대부분 실제 수중, 수상 작업환경을 재현한 공학수조를 활용하여 실험을 하고 있었다. 수중로봇 실험은 공학수조에서 실험 시 다양한 데이터를 얻기 위해서는 플랫폼 대비 광대하게 넓은 공간이 필요하며 용도에 따라 3차원 시험수조, 회류수조 등을 활용해야 했었다.
따라서 공간이 한정된 수조에서 수중로봇의 중력, 부력, 무게중심 등의 기본 운용 조건 분석 및 장착된 구동기, 추진기 등의 기본 성능 검증을 수행하고 항력, 양력 및 자세제어 실험을 위한 장치의 개발이 필요하였다.
따라서 본 발명은 위와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 협소한 공간에서 수중로봇의 중력, 부력, 무게중심 등의 기본 운용 조건 분석 및 장착된 구동기, 추진기 등의 기본 성능 검증을 수행하고 항력, 양력 및 자세제어 실험을 할 수 있는 로봇 실험 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 지상에 고정되는 프레임에 결합된 프레임 결합부, 상기 프레임 결합부의 단부에 선회 가능하게 힌지 결합되고 선회되는 속도 및 방향을 감지 가능한 절대 엔코더부, 상기 절대 엔코더부의 단부에 결합된 상부 관절부, 상기 상부 관절부의 단부에 결합된 파이프 링크부, 상기 파이프 링크부의 단부에 결합된 하부 관절부, 상기 하부 관절부의 단부에 회전 가능하게 결합된 로봇 연결 링크부 및 상기 절대 엔코더부에 마련되고, 인장 및 압축 정도를 측정할 수 있는 로드셀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절대 엔코더부는 상기 프레임 결합부의 상기 단부를 기준으로 전(前)측과 후(後)측으로 선회 가능하게 결합될 수 있다.
상기 하부 관절부는 상기 파이프 링크부의 상기 단부와 연결된 일단부로부터 타측으로 연장되게 형성될 수 있다.
상기 로봇 연결 링크부의 중심축과 상기 절대 엔코더부의 중심축은 서로 가상의 동일 수직선 상에 위치할 수 있다.
상기 파이프 링크부는 상기 상부 관절부의 상기 단부를 관통하며 슬라이드 이동 가능할 수 있다.
상기 상부 관절부는 상기 파이프 링크부를 고정하기 위한 위치고정 레버를 포함할 수 있다.
상기 하부 관절부는 단부에 결합된 구면 조인트부를 더 포함하고, 상기 로봇 연결 링크부는 상기 구면 조인트부에 선회 가능하게 결합할 수 있다.
상기 구면 조인트부는 단부를 절곡되게 형성하고, 상기 로봇 연결 링크부는 상기 구면 조인트부의 단부를 축으로 전(前)측과 후(後)측으로 선회 가능하게 결합할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 수중로봇의 중력, 부력, 무게중심 등의 기본 운용 조건 분석 및 장착된 구동기, 추진기 등의 기본 성능 검증을 수행하고 항력, 양력 및 자세제어 실험을 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 다양한 공학수조 환경에 적용 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 다양한 수중 로봇의 형태 및 사양에 적용 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 협소한 공간에서 실험 장치를 활용하여 수중 로봇의 설계 및 해석 검증을 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 "A" 부분을 확대하여 다른 각도로 도시한 부분 확대도이다.
도 3은 도 1에서 "B" 부분을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 로봇 실험 장치를 프레임에 결합하고 수중 로봇과 연결한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 5는 도 4에서 파이프 링크부를 상측으로 슬라이드 이동한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치에 연결된 수중 로봇을 회류수조를 이용하여 실험하는 것을 도시한 사용상태이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치에 연결된 수중 로봇을 유속이 없는 환경의 회류수조를 이용하여 실험하는 것을 도시한 사용상태이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 실험 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 "A" 부분을 확대하여 다른 각도로 도시한 부분 확대도이고, 도 3은 도 1에서 "B" 부분을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 프레임 결합부(110), 절대 엔코더부(120), 상부 관절부(130), 파이프 링크부(140), 하부 관절부(150), 구면 조인트부(160), 로봇 연결 링크부(170) 및 로드셀부(180)를 포함한다.
프레임 결합부(110)는 후술하는 프레임(10)과 절대 엔코더부(120)를 연결할 수 있다.
프레임 결합부(110)는 일측에서 타측으로 관통하는 관통 결합홀(111)을 형성할 수 있다.
프레임 결합부(110)는 하측 단부에 하측 및 절대 엔코더부(120)의 선회 방향으로 개구된 설치홈(113)을 형성할 수 있다.
절대 엔코더부(120)는 프레임 결합부(110)의 하측 단부에 선회 가능하게 힌지 결합되고, 선회되는 속도 및 방향을 감지 가능할 수 있다.
절대 엔코더부(120)는 설치홈(113) 내부에 관통 결합홀(111)이 관통된 방향으로 연장된 절대 엔코더 회전축(121)을 포함할 수 있다. 그리고 절대 엔코더 회전축(121)을 중심으로 선회하는 절대 엔코더 연결부(123)를 포함할 수 있다. 즉 절대 엔코더 연결부(123)는 관통 결합홀(111)의 관통 방향과 교차되는 방향으로 선회할 수 있다. 여기서 관통 결합홀(111)의 관통 방향과 교차되는 방향은 프레임 결합부의 단부를 기준으로 전(前)측과 후(後)측일 수 있다.
절대 엔코더 회전축(121)은 절대 엔코더 연결부(123)의 선회 속도 및 선회 방향을 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.
상부 관절부(130)는 절대 엔코더부(120)와 후술하는 파이프 링크부(140)를 연결할 수 있다.
상부 관절부(130)는 절대 엔코더부(120)의 절대 엔코더 연결부(123) 하측 단부에 일단부를 고정되게 결합될 수 있다.
상부 관절부(130)는 타단부를 일단부의 전(前)측으로 연장되게 형성할 수 있다.
상부 관절부(130)는 슬라이드 이동하는 파이프 링크부(140)를 고정하기 위한 위치고정 레버(131)를 포함할 수 있다.
위치고정 레버(131)를 잠그면 파이프 링크부(140)가 슬라이드 이동 못하도록 고정하고 위치고정 레버(131)를 풀면 파이프 링크부(140)를 상하방향으로 자유롭게 슬라이드 이동할 수 있다.
로드셀부(180)는 상부 관절부(130)로부터 전달되는 인장력 및 압축력을 포함하는 장력을 측정할 수 있다.
로드셀부(180)는 절대 엔코더부(120)의 절대 엔코더 연결부(123) 하측 단부에 마련되되, 상부 관절부(130)와 절대 엔코더부(120)의 결합부에 형성될 수 있다.
파이프 링크부(140)는 상부 관절부(130)와 하부 관절부(150)를 연결할 수 있다.
파이프 링크부(140)는 상부 관절부(130)의 타단부를 수직 방향으로 관통하게 결합할 수 있다.
파이프 링크부(140)는 상부 관절부(130)의 수직 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
파이프 링크부(140)는 상부 관절부(130)의 타단부를 관통하며 슬라이드 이동 가능하게 설치될 수 있다.
하부 관절부(150)는 파이프 링크부(140)와 구면 조인트부(160)를 연결할 수 있다.
하부 관절부(150)는 파이프 링크부(140)의 하단부에 일단부를 결합할 수 있다.
하부 관절부(150)는 파이프 링크부(140)의 하단부와 연결된 일단부로부터 후(後)측인 타측으로 연장되게 형성될 수 있다.
하부 관절부(150)는 타단부에 구면 조인트부(160)를 고정 결합할 수 있다.
구면 조인트부(160)는 하부 관절부(150)와 로봇 연결 링크부(170)를 연결하되, 로봇 연결 링크부(170)가 선회 가능하게 연결되게 할 수 있다.
구면 조인트부(160)는 상단부를 하부 관절부(150)의 타단부에 고정 결합할 수 있다. 그리고 구면 조인트부(160)는 하부를 수직으로 절곡되게 형성할 수 있다.
로봇 연결 링크부(170)는 수중 로봇(S)과 연결하기 위한 것일 수 있다.
로봇 연결 링크부(170)는 하부 관절부(150)의 타단부에 회전 가능하게 연결되게 구면 조인트부(160)의 하측 단부를 축으로 전(前)측과 후(後)측으로 선회 가능하게 결합될 수 있다.
로봇 연결 링크부(170)는 상단부를 구면 조인트부(160)의 하측 단부에 관통되어 선회 가능하게 결합될 수 있다. 그리고 구면 조인트부(160)는 로봇 연결 링크부(170)의 양측에 각각 너트 형상의 구면 조임부(161)를 결합하여 로봇 연결 링크부(170)의 결합 위치를 유지하게 할 수 있다.
구면 조인트부(160)의 하측 단부에 결합된 로봇 연결 링크부(170)의 중심축으로부터 수직으로 연장된 가상의 수직선(I)은 절대 엔코더부(120)에서 절대 엔코더 연결부(123)의 중심축과 연결될 수 있다.
즉 로봇 연결 링크부(170)의 중심축과 절대 엔코더부(120)의 중심축은 서로 가상의 동일 수직선(I) 상에 위치하여 절대 엔코더부(120)에 형성된 로드셀부(180)와 절대 엔코더 회전축(121)에 포함된 센서의 측정값의 정확성을 높일 수 있다.
도 4는 도 1의 로봇 실험 장치를 프레임에 결합하고 수중 로봇과 연결한 것을 도시한 사용상태도이고, 도 5는 도 4에서 파이프 링크부를 상측으로 슬라이드 이동한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임 결합부(110)는 지상에 고정되게 설치된 프레임(10)에 결합될 수 있다.
프레임 결합부(110)는 관통 결합홀(111)에 프레임(10)을 관통 결합한 상태로 프레임(10)에 결합될 수 있다.
프레임 결합부(110)는 프레임(10)에 결합된 상태에서 선회하는 등의 위치 변동을 하지 않고 고정되도록 육면체 등과 같은 각진 형상의 프레임(10)에 결합할 수 있다. 이때, 관통 결합홀(111)은 프레임(10)의 둘레 형상에 대응하도록 각진 형상으로 형성될 수 있다.
로봇 연결 링크부(170)는 하단부에 수중 로봇(S)을 연결할 수 있다.
파이프 링크부(140)는 상부 관절부(130)에 슬라이드 이동 가능하게 설치됨에 따라 수중 로봇(S)을 로봇 연결 링크부(170)에 연결할 시 파이프 링크부(140)를 상측으로 슬라이드 이동한 후 실험자가 수중 로봇(S)을 로봇 연결 링크부(170)에 연결할 수 있고, 수중 로봇(S)을 실험할 시에는 파이프 링크부(140)를 하측으로 슬라이드 이동하여 실험할 수 있어 수중 로봇(S)의 연결 및 분리를 편리하게 할 수 있다.
수중 로봇(S)의 실험 시 절대 엔코더부(120)는 상부 관절부(130)의 각도(수직방향 기준 링크의 각도)를 측정하며 로드셀부(180)에 걸리는 인장력 및 압축력을 포함하는 장력 값을 활용하여 수중 로봇(S)의 항력, 양력, 추진력 등을 계산하여 도출할 수 있다.
이하 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치를 사용하여 수중 로봇의 항력, 양력, 추진력 등을 계산하는 방법을 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치에 연결된 수중 로봇을 회류수조를 이용하여 실험하는 것을 도시한 사용상태이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 회류수조를 이용한 실험 시 수중 로봇(S)의 정면 방향으로 유속이 발생한다면 수중 로봇(S)의 선체는 후(後)측으로 밀려나게 되며 로봇 실험 장치의 절대 엔코더 연결부에 인장력 및 압축력을 포함하는 장력이 발생할 수 있다. 이때 로봇 실험 장치에 발생한 각도와 인장력 및 압축력을 포함하는 장력을 절대 엔코더부(120) 및 로드셀부(180)에서 측정된 데이터를 활용하여 도출할 수 있다.
즉 Fi는 링크에 걸리는 장력(인장/압축)이고, θi는 수직방향 기준 링크의 각도이고, l은 링크의 길이이고, Fl은 유속에 의한 선체 양력이고, Fd는 유속에 의한 선체 항력이고, Fb는 선체 부력이고, Fw가 선체 무게이면,
(Fw+Fb)+Fl=F0,
여기서 Fw, Fb는 상수(알려진 인자),
if, θ1=θ2=θ3=θ4,
선체에 걸리는 항력 Fd=FTsin(θi),
선체에 걸리는 양력 Fl=FTcos(θi)-(Fw=Fb)의 계산식을 통해 도출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치에 연결된 수중 로봇을 유속이 없는 환경의 회류수조를 이용하여 실험하는 것을 도시한 사용상태이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 유속이 없는 상황에서 수중 로봇(S)의 주 스러스터를 추진하여 정상상태에 도달하였을 시 플랫폼 무게중심에 걸리는 힘의 벡터 방향은 로봇 실험 장치의 절대 엔코더 연결부 축 방향과 일치하며 이때 절대 엔코더 연결부에 걸리는 인장력 및 압축력을 포함하는 장력의 합은 수중 로봇(S)의 스러스터의 추진력과 중력과 부력의 합과 같음을 활용하여 수중 로봇의 추진력을 도출할 수 있다.
일 실시예로 수중 로봇(S)의 주 스러스터를 2기 적용하면,
if, θ1=θ2=θ3=θ4
주 스러스터의 추진력 Fth_m=FTsin(θi)/2를 통해 도출할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 수중로봇의 중력, 부력, 무게중심 등의 기본 운용 조건 분석 및 장착된 구동기, 추진기 등의 기본 성능 검증을 수행하고 항력, 양력 및 자세제어 실험을 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 다양한 공학수조 환경에 적용 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 다양한 수중 로봇의 형태 및 사양에 적용 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 실험 장치는 협소한 공간에서 실험 장치를 활용하여 수중 로봇의 설계 및 해석 검증을 가능하게 하는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 로봇 실험 장치를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.
10: 프레임
110: 프레임 결합부
111: 관통 결합홀
113: 설치홈
120: 절대 엔코더부
121: 절대 엔코더 회전축
123: 절대 엔코더 연결부
130: 상부 관절부
131: 위치고정 레버
140: 파이프 링크부
150: 하부 관절부
160: 구면 조인트부
170: 로봇 연결 링크부
180: 로드셀부
S: 수중 로봇

Claims (8)

  1. 지상에 고정되는 프레임에 결합되도록 일측과 타측으로 관통하는 관통 결합홀, 및 하측 단부에 형성되는 개구된 설치홈을 포함하는 프레임 결합부;
    상기 프레임 결합부의 단부에 선회 가능하게 힌지 결합되고, 선회되는 속도 및 방향의 감지가 가능하되, 상기 설치홈의 내부에 관통 결합홀이 관통된 방향으로 연장된 절대 엔코더 회전축과, 상기 절대 엔코더 회전축을 중심으로 선회하는 절대 엔코더 연결부, 및 상기 절대 엔코더 회전축에 포함되어 상기 절대 엔코더 연결부의 선회 속도 및 선회 방향을 감지할 수 있는 센서를 포함하는 절대 엔코더부;
    상기 절대 엔코더부의 단부에 결합된 상부 관절부;
    상기 상부 관절부의 단부에 결합된 파이프 링크부;
    상기 파이프 링크부의 단부에 결합된 하부 관절부;
    상기 하부 관절부의 단부에 회전 가능하게 결합된 로봇 연결 링크부; 및
    상기 절대 엔코더부에 마련되고, 인장 및 압축 정도를 측정할 수 있는 로드셀부;
    를 포함하고,
    상기 로봇 연결 링크부의 중심축과 상기 절대 엔코더부의 중심축은 서로 가상의 동일 수직선 상에 위치하며,
    상기 절대 엔코더부는 상기 프레임 결합부의 상기 단부를 기준으로 전(前)측과 후(後)측으로 선회 가능하게 결합되어 선회 속도 및 선회 방향을 감지함과 함께, 상부 관절부의 각도를 측정하고,
    상기 로드셀부는 상부 관절부로부터 전달되는 인장력 및 압축력을 측정하여 수중 로봇의 항력, 양력 및 추진력을 계산하여 도출하되,
    회류수조를 이용한 실험 시 유속이 수중 로봇의 정면 방향으로 발생하는 경우에 대하여, 수중 로봇이 설치되는 절대 엔코더 연결부에 발생되는 각도와 인장력 및 압축력을 포함하는 장력을 절대 엔코더부 및 로드셀부에서 측정된 데이터를 통해 도출하고,
    회류수조를 이용한 실험 시 유속이 발생되지 않는 상태에서 수중 로봇의 주 스러스터가 2기 적용되는 경우에 대하여, 수중 로봇의 주 스러스터를 추진하여 정상상태에 도달하였을 경우 무게중심에 걸리는 힘의 벡터 방향이 절대 엔코더 연결부 축 방향과 일치 시 절대 엔코더 연결부에 걸리는 인장력 및 압축력을 포함하는 장력의 합을 통해 수중 로봇의 추진력을 도출하는 것을 특징으로 하는 로봇 실험 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 관절부는 상기 파이프 링크부의 상기 단부와 연결된 일단부로부터 타측으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 실험 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프 링크부는 상기 상부 관절부의 상기 단부를 관통하며 슬라이드 이동 가능한 것을 특징으로 하는 로봇 실험 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 상부 관절부는 상기 파이프 링크부를 고정하기 위한 위치고정 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 실험 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 관절부는 단부에 결합된 구면 조인트부를 더 포함하고,
    상기 로봇 연결 링크부는 상기 구면 조인트부에 선회 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 로봇 실험 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구면 조인트부는 단부를 절곡되게 형성하고, 상기 로봇 연결 링크부는 상기 구면 조인트부의 단부를 축으로 전(前)측과 후(後)측으로 선회 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 실험 장치.
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