KR102612397B1 - 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템이 개시된다. 본 발명의 무인 충전 시스템은 수륙양용으로 운용되고, 기 설정된 지역의 수질 데이터를 수집하는 무인 로봇 및 무인 로봇이 충전을 위해 내부로 진입한 경우, 무인 로봇의 프레임을 덮고 있는 덮개를 개방시키고, 프레임 내부에 구비된 충전단자와의 도킹을 유도한 후, 무인 로봇을 충전시키는 충전 스테이션을 포함한다.
Description
본 발명은 무인 충전 시스템에 관한 것으로, 수륙양용으로 운용되어 수질 데이터를 수집하는 무인 로봇을 자동 충전하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템에 관한 것이다.
종래에는 저수지, 호수, 연못 등의 수질을 분석하기 위해 소량의 물을 채취하여 수질을 분석하거나, 수질을 측정하고자 하는 특정위치에 센서를 고정 설치하고, 관리자가 이를 확인하여 수질을 파악하는 방식을 사용하였다. 하지만 이러한 방식은 특정 지점에 대한 조사만이 가능하여 전체 구역의 수질이나 오염 변화량 등을 측정하기 어려운 문제점이 가지고 있다.
이에 따라 최근에는 수질을 측정하기 위한 무인 로봇을 수면 위로 주행시켜 실시간으로 수질을 측정하는 방식이 도입되고 있다. 이때 무인 로봇은 별도의 충전 스테이션을 통한 자동 충전을 할 수 있으나, 자동 충전 과정에서 물이 묻은 상태로 충전될 수 있어 관리자가 수동으로 물을 닦아준 후, 충전을 하고 있는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수륙양용으로 운용되어 수질 데이터를 수집하는 무인 로봇이 안정적으로 자동 충전되도록 지원하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템은 수륙양용으로 운용되고, 기 설정된 지역의 수질 데이터를 수집하는 무인 로봇 및 상기 무인 로봇이 충전을 위해 내부로 진입한 경우, 상기 무인 로봇의 프레임을 덮고 있는 덮개를 개방시키고, 상기 프레임 내부에 구비된 충전단자와의 도킹을 유도한 후, 상기 무인 로봇을 충전시키는 충전 스테이션을 포함한다.
또한 상기 무인 로봇은, 양끝단에 부유체를 구비하고, 캐터필러(caterpillar)로 이루어진 이송수단이 회전하면서 지상 및 수상을 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 무인 로봇은, 상기 충전 스테이션과의 충전이 완료되고, 상기 도킹이 해지되면 상기 덮개가 상기 프레임을 따라 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충전 스테이션은, 바닥면에 돌출된 형상인 레일을 형성하고, 상기 레일을 따라 상기 무인 로봇이 내부로 진입하도록 유도하며, 상기 무인 로봇이 내부로 진입할수록 상기 레일과 상기 덮개가 맞물리면서 진입하는 반대 방향으로 상기 덮개를 밀어주어 상기 충전단자를 덮고 있던 덮개를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충전 스테이션은, 상기 충전단자와 접촉되는 부분에 탄성부재를 구비하여 도킹시 발생되는 충격을 완화하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충전 스테이션은, 하부에 부유체가 부착되어 수상에 설치가 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템은 수륙양용으로 운용되는 무인 로봇의 겉표면에 물이 묻은 상태에서도 안정적으로 충전할 수 있다.
특히 본 발명은 무인 로봇 및 충전 스테이션과의 도킹 과정에서 충전단자를 덮고 있던 덮개를 개방시킨 후, 자동 충전함으로써, 물로 인한 전기 쇼트 현상이 미연에 방지하고, 별도의 인력이 필요하지 않아 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 충전 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 스테이션을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 스테이션을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇이 충전 스테이션에서 충전되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 스테이션을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 스테이션을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇이 충전 스테이션에서 충전되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 충전 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 무인 충전 시스템(400)은 무인 로봇(100)이 안정적으로 자동 충전되도록 지원한다. 무인 충전 시스템(400)은 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200)을 포함하고, 사용자 단말(300)을 더 포함할 수 있다.
무인 로봇(100)은 수륙양용으로 운용되어 수질 데이터를 수집한다. 이때 무인 로봇(100)은 기 설정된 지역에 대한 수질 데이터를 수집할 수 있으며, 바람직하게는 저수지, 호수, 연못 등 물흐름이 급변하지 않는 지역에 대한 수질 데이터를 수집할 수 있다. 한편 무인 로봇(100)은 배터리에 충전된 전기 에너지가 기 설정된 기준 이하로 낮아지는 경우, 자동으로 현재 위치를 추정하고, 추정된 현재 위치를 기반으로 충전 스테이션(200)으로 이동한 후, 충전 스테이션(200)으로부터 전기 에너지를 충전할 수 있다.
충전 스테이션(200)은 무인 로봇(100)과의 도킹을 통해 무인 로봇(100)에 전기 에너지를 제공한다. 이를 위해 충전 스테이션(200)은 무인 로봇(100)이 수용되기 위한 수용공간을 내부에 구비하고 있으며, 수용공간으로의 진입을 가이드하는 레일을 포함할 수 있다. 특히 충전 스테이션(200)는 레일을 이용하여 무인 로봇(100)이 겉표면에 물이 묻어 상태에서도 안정적인 충전이 이루어질 수 있도록 지원한다. 충전 스테이션(200)은 지상 또는 수상에 설치가 가능하고, 지상에 설치된 경우 고정된 상태로 설치될 수 있으며, 수상에 설치된 경우 수위에 영향을 받지 않고 일정 범위 내에서 부유하는 상태로 설치될 수 있다.
사용자 단말(300)은 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200) 중 적어도 하나와 통신을 한다. 사용자 단말(300)은 사용자로부터 사용자 입력을 받고, 입력된 사용자 입력을 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200) 중 적어도 하나로 전송하여 사용자 입력에 따른 제어를 할 수 있다. 또한 사용자 단말(300)은 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200)으로부터 모니터링 정보를 실시간으로 수신하고, 수신된 모니터링 정보를 출력할 수 있다. 사용자 단말(300)은 스마트폰, 랩톱, 데스크톱, 서버 컴퓨터, 클러스터 컴퓨터 등 컴퓨팅 시스템일 수 있다.
여기서 무인 충전 시스템(400)은 무인 로봇(100), 충전 스테이션(200) 및 사용자 단말(300) 사이에 통신망(450)을 구축하여 서로 간의 통신이 원활히 이루어지도록 한다. 통신망(450)은 백본망과 가입자망으로 구성될 수 있다. 백본망은 X.25 망, Frame Relay 망, ATM망, MPLS(Multi Protocol Label Switching) 망 및 GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching) 망 중 하나 또는 복수의 통합된 망으로 구성될 수 있다. 가입자망은 FTTH(Fiber To The Home), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), 케이블망, 지그비(zigbee), 블루투스(bluetooth), Wireless LAN(IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n), Wireless Hart(ISO/IEC62591-1), ISA100.11a(ISO/IEC 62734), COAP(Constrained Application Protocol), MQTT(Multi-Client Publish/Subscribe Messaging), WIBro(Wireless Broadband), Wimax, 3G, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 4G 및 5G일 수 있다. 일부 실시예로, 통신망(450)은 인터넷망일 수 있고, 이동 통신망일 수 있다. 또한 통신망(150)은 기타 널리 공지되었거나 향후 개발될 모든 무선통신 또는 유선통신 방식을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 무인 로봇(100)은 로봇 본체(110), 로봇 통신부(120), 로봇 센서부(130), 로봇 GPS(Global Positioning System)부(140), 로봇 제어부(150), 로봇 구동부(160), 로봇 전원부(170) 및 로봇 저장부(180)를 포함한다.
로봇 본체(110)는 무인 로봇(100)의 프레임에 해당하는 하드웨어이다. 로봇 본체(110)는 몸통부(111) 및 이송수단(112)를 포함한다. 몸통부(111)는 프레임의 중앙에 위치하고, 내부에 로봇 통신부(120), 로봇 GPS부(130), 로봇 제어부(150), 로봇 전원부(170) 및 로봇 저장부(180) 중 적어도 하나가 설치될 수 있는 수용공간을 포함한다. 이때 몸통부(111)는 방수재질의 덮개로 덮여 방수 처리됨으로써, 무인 로봇(100)이 수중에서 동작하더라도, 수용공간 속으로 물이 스며들지 않을 수 있다. 여기서 덮개는 평상시에 수용공간을 덮고 있고, 충전 스테이션(200)과의 도킹 시에 개방될 수 있다. 즉 덮개는 충전 스테이션(200)과의 충전이 완료되고, 도킹이 해지되면 프레임을 따라 폐쇄된다. 이를 위해 덮개는 탄성 재질로 형성되거나, 덮개와 연결된 끝단에 탄성 부재가 연결될 수 있다. 이송수단(112)은 무인 로봇(100)을 지상 및 수상에서 수륙양용으로 주행시켜준다. 이를 위해 이송수단(112)은 무인 로봇(100)의 좌우인 양끝단이 캐터필러(caterpillar)로 이루어진다. 캐터필러는 복수의 아이들러(idler)에 감겨져 무한궤도 방식으로 전진, 후진 및 방향 전환을 수행할 수 있다. 상세하게는 캐터필러는 강판제로 제작되는 복수의 판을 체인 모양으로 연결하고, 앞, 뒤 아이들러에 벨트처럼 걸려 동력으로 회전시켜서 주행한다. 일반적으로 캐터필터는 바퀴에 비해 접지면적이 크고 지면과의 마찰도 크므로, 요철이 심한 도로 또는 진흙에서도 자유로이 주행할 수 있고, 좌우의 회전속도를 바꿔 방향 전환이 자유로워 회전반경을 최소한으로 작게 할 수 있다. 여기에 본 발명의 캐터필터는 추가적으로 복수의 아이들러 사이에 부력을 가지는 부유체를 더 구비하여 이송수단(112) 자체가 부유체의 역할을 하도록 지원한다.
로봇 통신부(120)는 충전 스테이션(200) 및 사용자 단말(300)과 통신을 수행한다. 로봇 통신부(120)는 무선통신을 수행할 수 있다.
로봇 센서부(130)는 수질 데이터를 수집한다. 로봇 센서부(130)는 주행중인 수면의 수질의 상태, 즉 TDS, PH, DO, ORP, HDO, 전도도, 온도, 염도, 탁도, 수심, 클로로필a, 남조류, 로다민, PAR, 이온, CDOM, CrudeOil 등의 수질 파라미터를 수집한다. 로봇 센서부(130)는 수면 밑으로 일부 잠기는 부분에 설치될 수 있다.
로봇 GPS부(140)는 무인 로봇(100)의 현재 위치에 대한 GPS 정보를 측정한다. 로봇 GPS부(140)는 실시간으로 GPS 정보를 측정할 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 기 설정된 주기마다 GPS 정보를 측정할 수 있다.
로봇 제어부(150)는 무인 로봇(100)의 전반적인 제어를 수행한다. 로봇 제어부(150)는 사용자 단말(100)로부터 수질 데이터 수집을 요청하는 사용자 입력이 수신되면 해당 사용자 입력에 따라 기 설정된 지역으로 이동한 후, 수질 데이터를 수집하도록 제어한다. 로봇 제어부(150)는 수집된 수질 데이터를 사용자 단말(100)로 전송시켜 사용자 단말(100)에서 확인하도록 지원할 수 있다. 또한 로봇 제어부(150)는 실시간 또는 기 설정된 주기마다 배터리의 충전량을 감지하고, 배터리의 충전량이 기 설정된 기준 이하로 미달되는 경우, 자동으로 충전 스테이션(200)으로 이동하여 자동 충전되도록 제어한다. 이때 로봇 제어부(150)는 로봇 GPS부(140)로부터 측정된 GPS 정보 및 학습된 지도를 기반으로 한 위치정보를 이용하여 충전 스테이션(200)으로 이동할 수 있다. 특히 로봇 제어부(150)는 충전 스테이션(200)으로 이동하기 전에 충전 스테이션(200)이 현재 다른 무인 로봇을 충전하는지 여부를 확인하고, 다른 무인 로봇이 충전하지 않는 경우 해당 충전 스테이션으로 이동할 수 있다.
로봇 구동부(160)는 이동수단(112)과 연결되어 이동수단(112)이 구동하기 위한 동력을 전달한다. 로봇 구동부(160)는 복수의 구동 모터를 포함할 수 있으며, 로봇 제어부(150)에 의해 제어된다.
로봇 전원부(170)는 충전 스테이션(200)과의 도킹을 위한 충전단자와 전기 에너지를 저장하는 배터리를 포함한다. 충전단자는 충전 스테이션(200)과 맞물리는 구조로 형성되고, 도킹을 위해 별도의 모터(미도시)와 연결되어 충전 스테이션(200)에 대향하도록 이동될 수 있다. 배터리는 충방전이 가능한 이차전지일 수 있으며, 로봇 제어부(150)에 의해 충전량이 실시간 또는 기 설정된 주기마다 감지될 수 있다. 이때 로봇 전원부(170)는 몸통부(111) 내부에 구비되어 물과의 접촉을 미연에 방지할 수 있다.
로봇 저장부(180)는 무인 로봇(100)을 구동하기 위한 프로그램 또는 알고리즘이 저장된다. 로봇 저장부(180)는 로봇 센서부(130)로부터 수집된 수질 데이터가 저장된다. 로봇 저장부(180)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 스테이션을 설명하기 위한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 스테이션을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 충전 스테이션(200)은 스테이션 본체(210), 스테이션 통신부(220), 스테이션 센서부(230), 스테이션 제어부(240), 스테이션 충전부(250) 및 스테이션 저장부(260)를 포함한다.
스테이션 본체(210)는 충전 스테이션(200)의 프레임에 해당하는 하드웨어이다. 스테이션 본체(210)는 무인 로봇(100)을 수용할 수 있는 수용공간을 포함한다. 스테이션 본체(210)는 바닥면에 돌출된 형상인 레일(211)을 형성한다. 레일(211)은 무인 로봇(100)이 스테이션 본체(210) 내부로 진입할 때, 가이드 역할을 하는 동시에 무인 로봇(100)의 덮개와 맞물려 덮개를 개방시키는 역할을 한다. 예를 들어 레일(211)은 두 개의 돌기 형태로 형성되고, 각 돌기 사이의 폭이 무인 로봇(100)의 이송수단 폭보다 좁게 설정된다. 이를 통해 무인 로봇(100)은 레일(211)을 따라 정렬하면서 내부 진입을 할 수 있다. 한편 스테이션 본체(210)는 지상에 고정되게 설치되거나, 수상에 설치될 수 있다. 특히 스테이션 본체(210)가 수면 위에 설치되는 경우, 스테이션 본체(210)는 하부에 부유체(213)가 더 부착되어 스테이션 본체(210)가 수면 위를 일정 범위 내에서 부유되도록 설치할 수 있다.
스테이션 통신부(220)는 무인 로봇(100) 및 사용자 단말(300)과 통신을 수행한다. 스테이션 통신부(220)는 스테이션 본체(210)가 지상에 설치된 경우, 유무선 통신을 수행할 수 있으며, 스테이션 본체(210)가 수상에 설치된 경우, 무선통신을 수행할 수 있다.
스테이션 센서부(230)는 무인 로봇(100)의 위치를 감지한다. 스테이션 센서부(230)는 수용공간으로 진입하는 무인 로봇(100)의 이동방향, 자세, 거리 등을 감지한다. 이를 위해 스테이션 센서부(230)는 카메라, 적외선 센서, 초음파 센서, 거리 센서 등을 포함할 수 있다.
스테이션 제어부(240)는 충전 스테이션(200)의 전반적인 제어를 수행한다. 스테이션 제어부(240)는 무인 로봇(100)이 수용공간으로 진입하면 스테이션 센서부(230)를 구동시켜 무인 로봇(100)의 위치를 확인하다. 스테이션 제어부(240)는 확인된 무인 로봇(100)의 위치를 기반으로 스테이션 충전부(250)의 위치를 제어하여 도킹한 후, 전기 에너지의 충전을 제어한다. 스테이션 제어부(240)는 전기 에너지의 충전이 완료되면 도킹을 해지한다.
스테이션 충전부(250)는 무인 로봇(100)과의 도킹을 통해 전기 에너지를 무인 로봇(100)에 제공한다. 스테이션 충전부(250)는 무인 로봇(100)의 충전단자와 맞물리는 형상을 가지는 충전 어댑터 및 대용량 배터리를 포함한다. 충전 어댑터는 충전단자의 위치에 맞도록 상하 이동할 수 있다. 또한 대용량 배터리는 전기 에너지를 대용량으로 저장하고, 충전 어댑터를 통해 저장된 전기 에너지를 충전단자로 제공한다.
스테이션 저장부(260)는 충전 스테이션(200)을 구동하기 위한 프로그램 또는 알고리즘이 저장된다. 스테이션 저장부(260)는 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, SRAM, 롬, EEPROM, PROM, 자기메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편 도면에 도시되지 않았으나, 스테이션 본체(210)가 수상에 설치된 경우, 충전 스테이션(200)은 GPS 정보를 측정할 수 있는 스테이션 GPS부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한 충전 스테이션(200)은 별도의 태양 에너지, 풍력 에너지 등과 같은 신재생 에너지를 이용한 전기 에너지를 생성하는 스테이션 에너지 생성부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇이 충전 스테이션에서 충전되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 무인 로봇이 충전 스테이션에 진입하는 과정을 설명하기 도면이고, 도 7은 무인 로봇의 덮개가 개방되는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 8 및 도 9는 무인 로봇이 충전되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 무인 충전 시스템(400)은수륙양용으로 운용되는 무인 로봇(100)의 겉표면에 물이 묻은 상태에서도 안정적으로 충전할 수 있다. 이때 무인 충전 시스템(400)은 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200)과의 도킹 과정에서 충전단자를 덮고 있던 덮개를 개방시킨 후, 자동 충전함으로써, 물로 인한 전기 쇼트 현상이 미연에 방지하고, 별도의 인력이 필요하지 않아 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
무인 로봇(100)은 기 설정된 기준 이하로 배터리의 충전량이 미달되는 경우, 자신의 현재 위치 및 충전 스테이션(200)의 위치를 파악한 후, 해당 충전 스테이션(200)으로 이동한다. 무인 로봇(100)은 충전 스테이션(200) 근처에 도착하면 해당 충전 스테이션(200)에 충전을 요청하는 요청신호를 전송하고, 충전 스테이션(200)으로부터 충전을 허용하는 응답신호를 수신하면 충전 스테이션(200)의 내부로 진입한다.
무인 로봇(100)의 이동수단(112)은 충전 스테이션(200)의 레일(211)을 따라 내부로 진입할 수 있다. 이때 레일(211)은 무인 로봇(100)이 내부로 진입할수록 몸통부(111)를 덮고 있는 덮개와 맞물려 밀어줌으로써, 덮개의 일부를 점진적으로 개방시켜준다.
무인 로봇(100)이 충전 스테이션(200)과의 도킹이 이루어지는 거리까지 진입하면 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200)은 덮개가 개방된 부분에 구비된 충전단자와 스테이션 충전부(250)의 충전 어댑터를 도킹한다. 무인 로봇(100) 및 충전 스테이션(200)의 도킹이 완료되면 충전 스테이션(200)은 저장된 전기 에너지를 무인 로봇(100)에 제공하고, 충전이 완료되면 무인 로봇(100)은 충전 스테이션(200)과의 도킹을 해지한 후, 충전 스테이션(200)에서 나와 수집 데이터를 재수집하거나, 기 설정된 위치로 이동한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다. 이러한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 무인 로봇
110: 로봇 본체
120: 로봇 통신부
130: 로봇 센서부
140: 로봇 GPS부
150: 로봇 제어부
160: 로봇 구동부
170: 로봇 전원부
180: 로봇 저장부
200: 충전 스테이션
210: 스테이션 본체
220: 스테이션 통신부
230: 스테이션 센서부
240: 스테이션 제어부
250: 스테이션 충전부
260: 스테이션 저장부
300: 사용자 단말
400: 무인 충전 시스템
450: 통신망
110: 로봇 본체
120: 로봇 통신부
130: 로봇 센서부
140: 로봇 GPS부
150: 로봇 제어부
160: 로봇 구동부
170: 로봇 전원부
180: 로봇 저장부
200: 충전 스테이션
210: 스테이션 본체
220: 스테이션 통신부
230: 스테이션 센서부
240: 스테이션 제어부
250: 스테이션 충전부
260: 스테이션 저장부
300: 사용자 단말
400: 무인 충전 시스템
450: 통신망
Claims (6)
- 수륙양용으로 운용되고, 기 설정된 지역의 수질 데이터를 수집하는 무인 로봇; 및
상기 무인 로봇이 충전을 위해 내부로 진입한 경우, 상기 무인 로봇의 프레임을 덮고 있는 덮개를 개방시키고, 상기 프레임 내부에 구비된 충전단자와의 도킹을 유도한 후 상기 무인 로봇을 충전시키되, 태양 에너지 및 풍력 에너지를 포함하는 신재생 에너지를 이용한 전기 에너지를 생성하는 충전 스테이션;을 포함하고,
상기 무인 로봇은,
이송수단을 포함하는 로봇 본체;
상기 충전 스테이션과 통신을 수행하는 로봇 통신부;
TDS, pH, DO, ORP, HDO, 전도도, 온도, 염도, 탁도, 클로로필a, 남조류, 로다민, PAR, 이온, CDOM, 및 CrudeOil을 포함하는 상기 수질 데이터를 수집하는 로봇 센서부;
상기 무인 로봇의 현재 위치에 대한 GPS 정보를 측정하는 로봇 GPS부;
복수의 구동 모터를 포함하며, 상기 이송수단과 연결되어 상기 이송수단이 구동하기 위한 동력을 전달하는 로봇 구동부;
상기 충전단자와 배터리를 포함하는 로봇 전원부; 및
상기 로봇 센서부가 상기 수질 데이터를 수집하도록 제어하며, 상기 배터리의 충전량을 감지하여 상기 배터리의 충전량이 기 설정된 기준 이하인 경우 상기 로봇 GPS부가 상기 GPS 정보를 측정하여 현재 위치를 추정하도록 하고, 상기 추정된 현재 위치를 기반으로 상기 무인 로봇이 상기 충전 스테이션으로 이동하도록 상기 로봇 구동부를 제어하되, 상기 로봇 통신부를 통해 상기 충전 스테이션이 현재 다른 무인 로봇을 충전하는지 여부를 확인하여 상기 충전 스테이션으로 이동하도록 상기 로봇 구동부를 제어하는 로봇 제어부;를 포함하고,
상기 충전 스테이션은,
바닥면에 돌출된 두 개의 돌기 형태의 레일을 형성하되 상기 돌기 사이의 폭은 상기 무인 로봇의 상기 이송수단 폭보다 좁게 설정되어, 상기 무인 로봇이 상기 레일을 따라 정렬하면서 내부로 진입하도록 유도하며, 상기 무인 로봇이 내부로 진입할수록 상기 레일과 상기 덮개가 맞물리면서 진입하는 반대 방향으로 상기 덮개를 밀어주어 상기 충전단자를 덮고 있던 덮개를 개방시키는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 이송수단은,
캐터필러(caterpillar)로 이루어지고 양끝단에 부유체를 구비하여 상기 캐터필러가 회전하면서 지상 및 수상을 이동하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 무인 로봇은,
상기 충전 스테이션과의 충전이 완료되고, 상기 도킹이 해지되면 상기 덮개가 상기 프레임을 따라 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 충전 스테이션은,
상기 충전단자와 접촉되는 부분에 탄성부재를 구비하여 도킹시 발생되는 충격을 완화하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 충전 스테이션은,
하부에 부유체가 부착되어 수상에 설치가 가능한 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020210117413A KR102612397B1 (ko) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템 |
| PCT/KR2021/017059 WO2023033248A1 (ko) | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210117413A KR102612397B1 (ko) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템 |
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| KR20230034544A KR20230034544A (ko) | 2023-03-10 |
| KR102612397B1 true KR102612397B1 (ko) | 2023-12-11 |
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ID=85411418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210117413A KR102612397B1 (ko) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템 |
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Citations (1)
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2021
- 2021-09-03 KR KR1020210117413A patent/KR102612397B1/ko active IP Right Grant
- 2021-11-19 WO PCT/KR2021/017059 patent/WO2023033248A1/ko unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023033248A1 (ko) | 2023-03-09 |
| KR20230034544A (ko) | 2023-03-10 |
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