KR102613005B1 - Inspection robot for aircraft and inspection method for aircraft using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비행체 점검용 로봇 및 이를 이용한 비행체의 점검 방법에 관한 것으로 지면에서 자율 주행이 가능하고, 비행체의 이상 여부를 점검할 수 있는 비행체 점검부를 구비한 점검용 로봇 본체부로 비행체의 착륙 또는 이륙 장소에서 지면을 자율 주행으로 이동하면서 비행체를 자동으로 점검하여 점검 시 소용되는 시간과 비용을 크게 줄일수 있어 비행체의 점검 편의성과 효율을 크게 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a robot for inspecting aircraft and a method for inspecting aircraft using the same. The inspection robot main body is capable of autonomous driving on the ground and has an aircraft inspection unit that can check for abnormalities in the aircraft, and is used to inspect the landing or takeoff location of the aircraft. By automatically inspecting the aircraft while moving on the ground autonomously, the time and cost required for inspection can be greatly reduced, greatly improving the convenience and efficiency of inspection of the aircraft.
Description
본 발명은 비행체 점검용 로봇 및 이를 이용한 비행체의 점검 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 자율 주행이 가능한 로봇으로 비행체를 자동으로 점검하는 비행체 점검용 로봇 및 이를 이용한 비행체의 점검 방법에 관한 발명이다. The present invention relates to an aircraft inspection robot and a method of inspecting an aircraft using the same. More specifically, it relates to an aircraft inspection robot that automatically inspects an aircraft with a robot capable of autonomous driving and a method of inspecting an aircraft using the same.
일반적으로 비행체는 공중을 비행하여 사람이나 화물 등을 운송하는 데 주로이용되고 있다. In general, aircraft are mainly used to transport people or cargo by flying in the air.
드론 등과 같이 전기모터를 이용하여 수직 이착륙이 가능한 소형 비행체는 무인 조종이 가능하고, 이륙과 착륙에 활주로가 필요하지 않은 잇점으로 촬영용 또는 운송용 등 다양한 부야로 확대 보급되고 있다. Small aircraft that can take off and land vertically using electric motors, such as drones, can be operated unmanned and do not require a runway for takeoff and landing, so they are being expanded to various fields such as for filming or transportation.
특히, 근래에 들어 도심지의 환경오염과 교통 문제로 인하여 최근 에어 모빌리티(Air Mobility)에 대한 관심이 증대되고 있고, 드론 등과 같이 전기모터를 이용하여 수직 이착륙이 가능한 소형 비행체에 대한 기술이 급격히 발달하면서 에어 택시, 드론 택시 등의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. In particular, interest in air mobility has recently increased due to environmental pollution and traffic problems in urban areas, and technology for small aircraft capable of vertical takeoff and landing using electric motors, such as drones, has rapidly developed. The development of air taxis and drone taxis is actively taking place.
비행체는 이륙과 착륙을 위한 장소가 설정되고, 비행 중 고장이 발생되는 경우 대형 사고가 발생될 수 있는 위험이 있어 주기적으로 구동 시스템에 대한 점검이 필요하다. Aircraft have set locations for takeoff and landing, and if a malfunction occurs during flight, there is a risk that a major accident may occur, so periodic inspection of the drive system is necessary.
특히, 에어 택시 또는 드론 택시와 같이 도심지를 비행하는 소형 비행체는 비행 중 구동 시스템에서 고장이 발생되면 주변 건물 등에 충돌하면서 큰 인명과 재산 피해를 발생시키는 문제점이 있다. In particular, small aircraft flying in urban areas, such as air taxis or drone taxis, have the problem of colliding with surrounding buildings, etc. when a failure occurs in the driving system during flight, causing significant damage to life and property.
종래의 비행체는 기설정된 정비 장소에서 점검과 정비가 이루어지기 때문에 정비 장소로 이동시켜야 하는 번거로움이 발생하고, 이에 따른 시간과 비용이 크게 발생되는 문제점이 있었다. Conventional aircraft are inspected and maintained at preset maintenance locations, so there is a problem in that the inconvenience of having to move the vehicle to the maintenance location arises, resulting in significant time and cost.
또한, 에어 택시 또는 드론 택시와 같은 에어 모빌리티의 경우 점검 시간이오래 걸리는 경우 경제적 효율성이 떨어져 운행 시 요금 등의 경쟁력이 약화될 수 있다. In addition, in the case of air mobility such as air taxis or drone taxis, if inspection time takes a long time, economic efficiency may decrease and competitiveness such as fares during operation may be weakened.
본 발명의 목적은 비행체의 착륙 또는 이륙 장소에서 지면을 자율 주행으로 이동하면서 비행체를 자동으로 점검하여 점검 시 소용되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있는 비행체 점검용 로봇 및 이를 이용한 비행체의 점검 방법을 제공하는 데 있다. The purpose of the present invention is to provide an aircraft inspection robot that can significantly reduce the time and cost of inspection by automatically inspecting the aircraft while autonomously moving on the ground at the landing or takeoff site of the aircraft, and a method for inspecting the aircraft using the same. It's in doing it.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 일 실시예는 지면에서 자율 주행이 가능한 점검용 로봇 본체부, 상기 점검용 로봇 본체부에 장착되며 비행체의 이상 여부를 점검할 수 있는 비행체 점검부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the flying vehicle inspection robot according to the present invention includes an inspection robot main body capable of autonomous driving on the ground, which is mounted on the inspection robot main body and is capable of checking for abnormalities in the flying vehicle. It is characterized by including a flying vehicle inspection unit.
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 일 실시예는 상기 점검용 로봇 본체부가 도킹되어 도킹된 상기 로봇 본체부를 충전하는 로봇 충전용 도크부를 더 포함하고, 상기 점검용 로봇 본체부는 상기 로봇 충전용 도크부에서 분리되어 자율 주행을 통해 비행체를 점검하고, 비행체의 점검이 완료된 후 다시 상기 로봇 충전용 도크부로 도킹되어 위치될 수 있다. One embodiment of the robot for inspecting a flying object according to the present invention further includes a dock for charging the robot, wherein the robot main body for inspection is docked and charges the docked robot main body, and the robot main body for inspection includes a dock for charging the robot. It can be separated from and inspect the flying vehicle through autonomous driving, and after the inspection of the flying vehicle is completed, it can be docked and positioned again in the dock for charging the robot.
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 일 실시예는 비행체의 기종을 확인할 수 있는 기종 식별부를 더 포함할 수 있다. One embodiment of the aircraft inspection robot according to the present invention may further include a model identification unit that can confirm the model of the aircraft.
본 발명에서 상기 기종 식별부에서 식별된 검사 대상인 비행체의 기종이 확인되면 상기 점검용 로봇 본체부는 식별된 비행체의 기종에 따라 점검 이동 경로를 생성하고, 생성된 점검 이동 경로를 따라 이동하면서 비행체를 점검할 수 있다. In the present invention, when the type of aircraft subject to inspection identified in the model identification unit is confirmed, the inspection robot main body generates an inspection movement path according to the model of the identified aircraft, and inspects the aircraft while moving along the generated inspection movement path. can do.
본 발명에서 상기 기종 식별부는 점검 대상인 비행체의 기종, 비행체가 이착륙 장소에서 점검 위치에 있는지 여부 및 비행체의 방향을 확인할 수 있다. In the present invention, the aircraft type identification unit can check the model of the aircraft to be inspected, whether the aircraft is in the inspection position at the takeoff and landing site, and the direction of the aircraft.
본 발명에서 상기 비행체 점검부는 상기 로봇 본체부에 구비되며 비행체의 이상 여부를 감지하는 점검용 센서부 및 상기 점검용 센서부에서 감지된 정보를 전달받아 비행체의 이상 여부를 판단하는 이상여부 판단 제어부를 포함할 수 있다. In the present invention, the aircraft inspection unit is provided in the robot main body and includes an inspection sensor unit that detects whether there is an abnormality in the aircraft, and an abnormality determination control unit that receives information detected by the inspection sensor unit and determines whether there is an abnormality in the aircraft. It can be included.
본 발명에서 상기 점검용 센서부는 비행체의 구동 시스템의 작동 시 물리적 상태를 측정하여 비행체의 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 감지하는 구동부 점검 센서부를 포함할 수 있다. In the present invention, the inspection sensor unit may include a drive unit inspection sensor unit that measures the physical state when the drive system of the aircraft is operated and detects aging or failure of the drive system of the aircraft.
본 바명에서 상기 비행체 점검부는 상기 로봇 본체부에 구비되며 상기 구동 시스템의 위치를 감지하는 구동 시스템 감지부를 더 포함할 수 있다. In this bar, the aircraft inspection unit is provided in the robot main body and may further include a drive system detection unit that detects the position of the drive system.
본 발명에서 상기 구동부 점검 센서부는 상기 구동 시스템에서 발생되는 자기장을 검출하는 자기장 검출부를 포함하고, 상기 이상여부 판단 제어부는 상기 자기장 검출부에서 측정되거나 감지된 측정값 또는 신호패턴을 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 상기 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. In the present invention, the driving unit inspection sensor unit includes a magnetic field detection unit that detects a magnetic field generated in the driving system, and the abnormality determination control unit converts the measurement value or signal pattern measured or sensed by the magnetic field detection unit into a pre-stored reference value and signal pattern. By comparing with , the failure and aging state of the driving system can be checked in real time.
본 발명에서 상기 점검용 센서부는 비행체의 기체를 촬영하여 기체의 외관에 대한 이상 여부를 확인하는 외관 점검용 카메라부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the inspection sensor unit may further include a camera unit for external inspection that photographs the airframe of the aircraft to check whether there is an abnormality in the exterior of the aircraft.
본 발명에서 상기 외관 점검용 카메라부는 상기 점검용 로봇 본체부에 장착되어 비행체의 저면을 촬영하는 제1외관 검사용 카메라 및 상기 점검용 로봇 본체부의 상부로 돌출되게 위치되어 기체의 측면 또는 상면을 촬영하는 제2외관 검사용 카메라를 포함할 수 있다. In the present invention, the external inspection camera unit is mounted on the inspection robot main body to photograph the bottom of the aircraft, and the first external inspection camera is positioned to protrude from the upper part of the inspection robot main body to photograph the side or upper surface of the aircraft. It may include a second exterior inspection camera.
본 발명에서 상기 점검용 센서부는 상기 외관 점검용 카메라부를 승하강시켜 촬영 높이를 조절할 수 있는 카메라 승하강부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the inspection sensor unit may further include a camera elevation and lowering unit that can adjust the shooting height by raising and lowering the exterior inspection camera unit.
본 발명에서 상기 카메라 승하강부는 상기 외관 점검용 카메라부가 장착되는 카메라 지지대, 상기 카메라 지지대가 내부에 삽입되며 카메라 지지대를 상, 하 이동시켜 인출시키는 승하강기기 및 상기 카메라 지지대의 상부에 상기 외관 점검용 카메라부가 회전 가능하게 장착되는 힌지 브라켓트부 및 상기 힌지 브라켓트부에 구비되어 상기 외관 점검용 카메라부를 회전시키는 카메라 회전모터부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the camera elevating and lowering unit includes a camera support on which the camera for external inspection is mounted, a elevating and lowering device in which the camera support is inserted and moves the camera support up and down to withdraw it, and an upper part of the camera support to inspect the appearance. It may further include a hinge bracket unit on which the camera unit is rotatably mounted, and a camera rotation motor unit provided on the hinge bracket unit to rotate the camera unit for external inspection.
본 발명에서 상기 점검용 센서부는 기체를 촬영하여 비행체의 내부에서 발생된 열분포 상태를 확인하는 내부 점검용 열화상 카메라부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the inspection sensor unit may further include a thermal imaging camera unit for internal inspection that photographs the aircraft and checks the heat distribution state generated inside the aircraft.
본 발명에서 상기 점검용 로봇 본체부는 상기 기종 식별부에서 점검 대상인 비행체의 기종이 확인되면 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체의 하부 측에서 자율 주행으로 이동하여 비행체의 구동 시스템과 비행체의 하부 측에서 외관의 손상 여부를 점검용 센서부로 점검한 후 비행체가 착륙 위치에 착륙하면 비행체의 외측 둘레를 따라 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 상부 측 외관 손상 여부를 확인할 수 있다. In the present invention, when the type of the aircraft subject to inspection is confirmed in the model identification unit, the inspection robot main body moves autonomously from the lower side of the aircraft in stationary flight at the inspection position, and changes the appearance of the driving system of the aircraft and the lower side of the aircraft. After checking for damage with the inspection sensor unit, when the aircraft lands at the landing position, it can autonomously move along the outer circumference of the aircraft and check for damage to the exterior of the upper part of the aircraft.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비행체의 점검 방법의 일 실시예는 비행체가 이착륙 장소에서 점검 대상인 비행체의 기종을 기종 식별용 카메라부로 확인하는 기종 확인단계, 기종 확인단계 후 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 주행하면서 점검 대상인 비행체의 이상 여부를 점검하는 자율 주행 점검단계를 포함한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the inspection method of an aircraft according to the present invention includes a model confirmation step in which the model of the aircraft subject to inspection at the takeoff and landing site is confirmed with a camera unit for model identification, and an inspection robot after the model confirmation step. It includes an autonomous driving inspection step in which the main body checks for abnormalities in the aircraft subject to inspection while driving autonomously.
본 발명에서 상기 자율 주행 점검단계에서 상기 로봇 본체부는 로봇 충전용 도크부에 도킹되어 충전 중인 초기위치에서 자율 주행을 통해 이동하여 비행체를 점검하고, 점검 후 다시 상기 로봇 충전용 도크부에 도킹되어 충전 중인 초기위치로 유지될 수 있다. In the present invention, in the autonomous driving inspection step, the robot main body is docked in the robot charging dock and moves from the initial position being charged through autonomous driving to inspect the flying object, and after inspection, it is docked again in the robot charging dock and charged. It can be maintained in its initial position.
본 발명에서 상기 기종 확인단계는 점검 대상인 비행체의 기종, 비행체가 이착륙 장소에서 점검 위치에 있는지 여부와 비행체의 방향을 확인할 수 있다. In the present invention, the aircraft type confirmation step can confirm the model of the aircraft subject to inspection, whether the aircraft is in the inspection position at the takeoff and landing site, and the direction of the aircraft.
본 발명에 따른 비행체의 점검 방법의 일 실시예는 상기 기종 확인단계 후 상기 자율 주행 점검단계 이전에 비행체의 기종에 따라 점검 이동 경로를 생성하는 이동 경로 생성단계를 더 포함하고, 상기 자율 주행 점검단계는 상기 점검용 로봇 본체부가 상기 이동경로 생성단계에서 생성된 점검 이동 경로로 이동하면서 비행체의 이상 여부를 점검할 수 있다. An embodiment of the inspection method for an aircraft according to the present invention further includes a movement path creation step of generating an inspection movement path according to the type of the aircraft after the model confirmation step and before the autonomous navigation inspection step, and the autonomous navigation inspection step. The inspection robot main body can check for abnormalities in the flying vehicle while moving along the inspection movement path created in the movement path creation step.
본 발명에서 상기 자율 주행 점검단계는 상기 기종 확인단계에서 비행체가 점검 위치에 위치된 것이 확인되면 구동 시스템의 고장 여부를 확인하는 구동 시스템 점검과정, 비행체의 외부 손상을 확인하는 외관 점검과정 및 비행체의 내부 손상을 확인하는 내부 점검과정을 포함할 수 있다. In the present invention, the autonomous driving inspection step includes a drive system inspection process to check whether the drive system is broken when it is confirmed that the aircraft is located in the inspection position in the model confirmation step, an external inspection process to check for external damage to the aircraft, and an external inspection process to check for external damage to the aircraft. It may include an internal inspection process to check for internal damage.
본 발명에서 상기 구동 시스템 점검과정은 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체의 하부 측으로 상기 점검용 로봇 본체부가 자율 주행을 통해 이동하여 비행체의 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 점검용 센서부로 확인할 수 있다. In the present invention, in the drive system inspection process, the inspection robot main body moves from the inspection position to the lower side of the aircraft in stationary flight through autonomous driving, so that the inspection sensor unit can check whether the drive system of the aircraft is worn or broken.
본 발명에서 상기 외관 점검과정은 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체의 하부 측에서 상기 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 저면을 카메라로 촬영하여 비행체의 하부 측 외관 손상을 확인하는 제1외관 손상 확인과정 및 비행체가 착륙된 후 비행체의 외측 둘레를 따라 상기 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 상부 측을 카메라로 촬영하여 비행체의 상부 측 외관 손상을 확인하는 제2외관 손상 확인과정을 포함하고, 상기 내부 점검과정은 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체의 하부 측에서 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 저면을 열화상 카메라로 촬영하여 비행체의 하부 측에서 내부 손상을 확인하는 제1내부 손상 확인과정 및 비행체가 착륙된 후 비행체의 외측 둘레를 따라 상기 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 상부 측을 열화상 카메라로 촬영하여 비행체의 상부 측 내부 손상을 확인하는 제2내부 손상 확인과정을 포함할 수 있다. In the present invention, the exterior inspection process is performed by photographing the bottom of the aircraft with a camera while the inspection robot main body moves autonomously from the lower side of the aircraft in stationary flight at the inspection position to check for damage to the exterior of the lower side of the aircraft. After the damage confirmation process and the aircraft lands, the inspection robot main body moves autonomously along the outer circumference of the aircraft, and the upper side of the aircraft is photographed with a camera to confirm external damage to the upper part of the aircraft. Including, the internal inspection process is to check internal damage on the lower side of the aircraft by photographing the bottom of the aircraft with a thermal imaging camera while the inspection robot main body moves autonomously on the lower side of the aircraft in stationary flight at the inspection position. In the first internal damage confirmation process and after the aircraft lands, the inspection robot main body moves autonomously along the outer circumference of the aircraft and photographs the upper side of the aircraft with a thermal imaging camera to check internal damage on the upper side of the aircraft. 2May include an internal damage confirmation process.
본 발명은 비행체의 착륙 또는 이륙 장소에서 지면을 자율 주행으로 이동하면서 비행체를 자동으로 점검하여 점검 시 소용되는 시간과 비용을 크게 줄일수 있어 비행체의 점검 편의성과 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.The present invention can greatly reduce the time and cost required for inspection by automatically inspecting the aircraft while autonomously moving on the ground at the landing or takeoff location of the aircraft, which has the effect of greatly improving the convenience and efficiency of inspection of the aircraft.
본 발명은 특히, 에어 택시 또는 드론 택시와 같은 에어 모빌리티에 적용되어 에어 모빌리티의 경제성을 크게 증대시키는 효과가 있다. In particular, the present invention is applied to air mobility such as air taxis or drone taxis, and has the effect of greatly increasing the economic feasibility of air mobility.
도 1은 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 작동예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 비행체의 점검 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도.Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of a robot for inspecting aircraft according to the present invention.
Figures 2 and 3 are diagrams showing an operation example of a robot for inspecting flying vehicles according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing an embodiment of the inspection method for an aircraft according to the present invention.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings as follows. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of filing the present application It should be understood that variations and variations may exist.
도 1은 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 1을 참고하면 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 주행부(120)를 구비하여 지면에서 자율 주행이 가능한 점검용 로봇 본체부(100)를 포함한다.Figure 1 is a diagram showing an embodiment of a robot for inspecting flying objects according to the present invention. Referring to Figure 1, the robot for inspecting flying objects according to the present invention is provided with a traveling
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 점검용 로봇 본체부(100)가 전기적으로 접속된 상태로 위치되어 점검용 로봇 본체부(100)를 충전하는 로봇 충전용 도크부(300)를 더 포함한다.The flying vehicle inspection robot according to the present invention further includes a robot charging
점검용 로봇 본체부(100)는 전력을 저장할 수 있는 충전지부를 포함하여 충전지부를 통해 전기 전원을 공급받아 작동될 수 있다. The inspection robot
도시하지 않았지만 점검용 로봇 본체부(100)는 로봇 충전용 도크부(300)와 전기적으로 접속되기 위한 제1충전 단자를 구비하고, 로봇 충전용 도크부(300)에는 제1충전 단자가 접속되어 충전지부를 충전하는 제2충전 단자를 포함한다. Although not shown, the inspection robot
점검용 로봇 본체부(100)는 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹되면 제1충전 단자와 제2충전 단자가 접속되어 충전지부가 충전된다. When the inspection robot
점검용 로봇 본체부(100)는 비행체의 점검 작업이 이루어지기 전에 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹되어 제1충전 단자와 제2충전 단자가 접속된 상태로 유지되면서 충전부가 충전되고, 비행체의 점검 작업 시 로봇 충전용 도크부(300)에서 분리되어 자율 주행을 통해 비행체를 점검한다. The inspection robot
점검용 로봇 본체부(100)는 로봇 충전용 도크부(300)에서 분리되어 비행체의 점검 작업을 수행하고, 비행제의 점검 작업 후 다시 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹된다. The inspection robot
즉, 점검용 로봇 본체부(100)는 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹된 위치를 초기 위치로 설정하고, 비행체의 점검 작업 후 자율주행을 통해 초기 위치로 복귀한다. That is, the inspection robot
한편, 점검용 로봇 본체부(100)는 로봇 몸체부(110), 로봇 몸체부(110)를 지면에서 이동시키는 주행부(120), 로봇 몸체부(110)에 구비되며 외부 물체와의 거리를 측정할 수 있는 거리 측정부(130), 로봇 몸체부(110)에 구비되며 로봇 몸체부(110)의 위치 정보를 획득하고, 로봇 몸체부(110)의 이동 영역에 대한 지도가 저장되며 주행부(120)의 작동을 제어하여 로봇 몸체부(110)를 자율 주행시키는 자율 주행 제어부(140)를 포함한다. On the other hand, the
주행부(120)는 로봇 몸체부(110)의 하부 측으로 돌출되게 위치되고, 방향 전환이 가능한 주행 바퀴, 주행 바퀴를 회전시키는 주행용 모터를 포함하고, 이는 공지된 로봇 주행 구조에서 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The traveling
거리 측정부(130)는 로봇 몸체부(110)의 물체에 광을 조사하고, 반사되는 광에 의해 거리 감지 정보를 산출하는 라이다 센서를 포함하는 것을 일 예로 한다.As an example, the
라이다 센서(light detection and ranging; LiDAR)는 레이저를 이용하여 로봇 몸체부(110)의 외부 지형 정보를 획득하는 센서로, 레이저를 출력하고, 객체로부터 반사된 레이저를 수신함으로써, 레이저를 반사시킨 객체와의 거리, 위치 방향, 재질 등의 정보를 획득할 수 있고, 주행 구역 즉, 비행체의 이착륙 장소에 대한 지형 정보를 획득할 수 있고, 이착륙 장소에 착륙된 비행체의 형상 정보를 획득할 수 있다. LiDAR sensor (light detection and ranging; LiDAR) is a sensor that acquires external topographical information of the
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 비행체가 이륙 또는 착륙하는 이착륙 장소에 설치되어 비행체의 이착륙 중에 비행체의 구동 시스템을 점검하거나, 비행체의 착륙 후 비행체의 외관 손상 또는 내부 손상에 대한 점검을 수행할 수 있다. The aircraft inspection robot according to the present invention is installed at the take-off and landing site where the aircraft takes off or lands, and can inspect the driving system of the aircraft during takeoff and landing, or inspect the external or internal damage of the aircraft after landing. there is.
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 일 실시예는 비행체의 기종을 확인할 수 있는 기종 식별부(400)를 더 포함한다.One embodiment of the aircraft inspection robot according to the present invention further includes a
기종 식별부(400)는 로봇 충전용 도킹부에 설치되는 것을 일 예로 하며, 이외에도 비행체의 이착륙 장소에서 별도의 지지체에 설치되거나 점검용 로봇 본체부(100)에 설치될 수도 있다. As an example, the
기종 식별부(400)는 비행체를 촬영하여 비행체의 기종을 식별하는 기종 식별용 카메라부를 포함하여 비행체의 기종을 식별하는 것을 일 예로 한다. As an example, the
또한, 기종 식별용 카메라부는 비행체를 촬영한 영상을 자율 주행 제어부(140) 또는 이상여부 판단 제어부(220)로 전달하고, 자율 주행 제어부(140) 또는 이상여부 판단 제어부(220)는 기종 식별용 카메라부에서 촬영된 영상을 통해 해당 비행체의 기종을 확인할 수 있다. In addition, the camera unit for model identification transmits images taken of the aircraft to the autonomous
기종 식별용 카메라부는 점검 대상인 비행체의 기종 뿐만 아니라 비행체가 이착륙 장소에서 점검 위치에 있는지 여부와 비행체의 방향을 확인하여 자율 주행 제어부(140)로 전달한다. The camera unit for aircraft type identification checks not only the model of the aircraft subject to inspection, but also whether the aircraft is in the inspection position at the takeoff and landing site, and the direction of the aircraft, and transmits the information to the autonomous
기종 식별부(400)는 비행체의 기체에 식별 가능한 QR코드 또는 바코드 등의 기종 인식용 마커가 인쇄되거나 부착될 수 있고, 기종 식별용 카메라부는 비행체의 기체에 구비된 QR코드 또는 바코드 등의 인식용 마커를 인식하여 해당 비행체의 기종을 확인할 수 있음을 밝혀둔다. The
기종 식별부(400)는 점검 대상인 비행체의 기종을 확인하고, 이상여부 판단 제어부(220)는 기종 식별부(400)를 통해 기종을 확인된 기종에 따른 구동 시스템을 점검할 수 있는 비행체 점검부(200)에서 점검용 센서부(210)를 선택적으로 작동시켜 해당 비행체의 구동 시스템에 대한 점검을 수행할 수 있다. The
기종 식별부(400)는 점검 대상인 비행체의 기종을 확인하여 기종에 따른 구동 시스템의 위치 및 개수를 확인하고, 기체의 크기를 확인하여 비행체의 점검 시 기종에 따른 구동 시스템의 정보 및 기체 크기 정보를 이용하여 더 정확하게 비행체의 점검을 가능하게 한다. The
점검용 로봇 본체부(100)는 기종 식별부(400)에서 점검 대상인 비행체의 기종이 확인되면 비행체가 이륙된 직후, 또는 착륙되기 직전에 구동 시스템의 하부 측으로 이동하여 비행체의 구동 시스템을 점검용 센서부(210)로 점검할 수 있다. When the model of the aircraft subject to inspection is confirmed in the
비행체는 수직 이착륙이 가능한 무인 또는 유인 비행체인 것을 일 예로 하고, 더 상세하게 전기모터와 전기모터로 회전되는 프로펠러를 포함하는 구동 시스템을 이용하여 수직 이착륙이 가능한 드론 등의 무인 비행체 또는 유인 비행체인 것을 일 예로 한다. An example of an aircraft is an unmanned or manned aircraft capable of vertical takeoff and landing, and more specifically, an unmanned or manned aircraft such as a drone that is capable of vertical takeoff and landing using a drive system including an electric motor and a propeller rotated by an electric motor. Let's take this as an example.
전기모터와 전기모터로 회전되는 프로펠러를 포함하는 구동 시스템을 포함하는 비행체의 경우 수직 이착륙을 위한 복수의 구동 시스템을 포함하고, 기종에 다라 기체의 크기 및 구동 시스템의 개수가 다르다. In the case of an aircraft that includes a drive system including an electric motor and a propeller rotated by the electric motor, it includes multiple drive systems for vertical takeoff and landing, and the size of the aircraft and the number of drive systems vary depending on the model.
자율 주행 제어부(140)에는 비행체의 이착륙 위치에서 비행체의 기종에 따른 구동 시스템의 위치가 개수와 위치가 기저장된다. In the autonomous
기종 식별부(400)에서 식별된 검사 대상인 비행체의 기종이 확인되며, 식별된 비행체의 기종을 자율 주행 제어부(140)로 전달하여 자율 주행 제어부(140)에서 비행체의 기종에 따라 점검 이동 경로를 생성한다. The model of the aircraft subject to inspection identified in the
점검용 로봇 본체부(100)는 기종 식별부(400)에서 식별된 검사 대상인 비행체의 기종이 확인되면 자율 주행 제어부(140)에서 생성된 점검 이동 경로로 이동하면서 비행체를 점검하게 된다. When the inspection robot
점검용 로봇 본체부(100)는 검사 대상인 비행체의 기종에 따라 생성된 점검 이동 경로로 이동하면서 비행체를 점검하여 최대한 빠르게 비행체를 점검하고, 비행체를 점검하는 시간을 크게 단축시킬 수 있다. The inspection robot
일 예로, 점검용 로봇 본체부(100)는 기종 식별부(400)에서 식별된 검사 대상인 비행체의 기종이 확인되면 비행체가 이륙된 직후, 또는 착륙되기 직전에 구동 시스템의 하부 측으로 이동하여 생성된 점검 이동 경로를 따라 이동하면서 구동 시스템의 노후 상태 또는 고장 여부를 확인할 수 있다. As an example, when the type of aircraft subject to inspection identified in the
점검용 로봇 본체부(100)는 복수의 구동 시스템에 대한 검사를 각각 개별적으로 순서대로 진행한다. The inspection robot
비행체 점검부(200)는 점검용 로봇 본체부(100)에 구비되며 비행체의 이상 여부를 감지하는 점검용 센서부(210) 및 점검용 센서부(210)에서 감지된 정보를 전달받아 비행체의 이상 여부를 판단하는 이상여부 판단 제어부(220)를 포함한다. The
이상여부 판단 제어부(220)는 기종 식별부(400)를 통해 기종을 확인한 후 기종에 따른 구동 시스템을 점검할 수 있는 점검용 센서부(210)를 선택적으로 작동시켜 해당 비행체의 구동 시스템에 대한 점검을 수행할 수 있다. After checking the model through the
이상여부 판단 제어부(220)는 로봇 충전용 도크부(300) 내에 위치될 수도 있고, 비행체의 작동을 제어하거나 비행체의 운용을 제어하는 제어 센터에 위치될 수도 있다. The abnormality
또한, 비행체 점검부(200)는 점검용 로봇 본체부(100)에 구비되며 구동 시스템의 위치를 감지하는 구동 시스템 감지부(230)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
구동 시스템 감지부(230)는 비행체의 이착륙 장소에서 비행체의 구동 시스템의 위치를 정확하게 감지하고, 구동 시스템의 하부 측에 점검용 센서부(210)가 정확하게 마주보도록 점검용 로봇 본체부(100)의 위치를 조정할 수 있다. The drive
비행체가 이륙된 직후, 또는 착륙되기 직전에 점검용 로봇 본체부(100)는 자율 주행 제어부(140)로 구동 시스템의 하부 측으로 이동하여 비행체가 정지 비행 중인 상태에서 구동 시스템의 노후 상태 또는 고장 여부를 확인한다. Immediately after the aircraft takes off or just before it lands, the inspection robot
점검용 로봇 본체부(100)는 정지 비행 중인 비행체의 하부에서 구동 시스템 감지부(230)를 통해 점검용 센서부(210)가 구동 시스템에 대응되는 위치를 감지하고 자율 주행 제어부(140)를 통해 점검용 센서부(210)가 구동 시스템과 정확하게 마주보는 위치로 이동되면서 복수의 구동 시스템에 대한 점검을 수행할 수 있다. The inspection
구동 시스템 감지부(230)는 구동 시스템의 전기모터를 촬영하는 열화상 카메라인 것을 일 예로한다. For example, the driving
열화상 카메라는 전기모터의 열분포를 측정하여 전기모터의 이상 작동 여부를 확인할 수 있을뿐 아니라 자율 주행 제어부(140)와 연결되어 전기모터와 점검용 센서부(210) 간의 상대적인 위치를 확인할 수 있다 The thermal imaging camera not only measures the heat distribution of the electric motor to check whether the electric motor is operating abnormally, but is also connected to the autonomous
한편, 점검용 센서부(210)는 구동 시스템의 작동 시 물리적 상태를 측정하여 비행체의 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 감지하는 구동부 점검 센서부(211)를 포함하는 것을 일 예로 한다. Meanwhile, the
구동부 점검 센서부(211)는 구동 시스템의 진동 물리량을 측정하거나, 구동 시스템에서 발생되는 자기장을 측정하거나, 구동 시스템에서 발생되는 소음 즉, 음파의 파동을 측정하는 것을 일 예로 한다. For example, the drive unit
구동부 점검 센서부(211)는 점검용 로봇 본체부(100)의 상면부 위치되어 비행체의 하부에서 구동 시스템에 마주보게 위치될 수 있고, 센서 하우징부(211d) 내에 위치되는 것을 일 예로 한다. As an example, the driving unit
수직 이착륙이 가능한 드론 등의 무인 비행체 또는 유인 비행체의 경우 복수의 구동 시스템을 구비하므로 점검용 센서부(210)는 복수의 구동 시스템에 대응되게 복수로 구비되는 것을 일 예로 한다. In the case of an unmanned or manned aircraft such as a drone capable of vertical takeoff and landing, a plurality of driving systems are provided, so for example, the
구동 시스템은 프로펠러와 프로펠러를 회전시키는 전기모터, 전기모터의 속도를 제어하는 전자 속도 제어기(Electronic Speed Controller:ESC)를 포함하며, 구동부 점검 센서부(211)는 구동 시스템에서 발생되는 자기장을 검출하는 자기장 검출부(211a)를 포함한다. The drive system includes a propeller, an electric motor that rotates the propeller, and an electronic speed controller (ESC) that controls the speed of the electric motor, and the drive unit
자기장 검출부(211a)는 구동 시스템 즉, 전기모터와 전기모터의 속도를 제어하는 전자 속도 제어기(Electronic Speed Controller:ESC)에서 발생되는 자기장을 각각 검출한다. The
전자 속도 제어기(Electronic Speed Controller:ESC)는 드론 등의 비행체에서 전기모터의 변속을 위해 설치되는 것으로 더 상세한 설명은 생략한다. The Electronic Speed Controller (ESC) is installed to shift electric motors in aircraft such as drones, and further detailed description will be omitted.
전기모터는 작동 시 영구 자기장과 유도 자기장이 주변에 발생되고, ESC 즉, 전자 속도 제어기는 전기모터의 속도 제어를 위한 모터 제어 신호를 발생한다. When an electric motor operates, a permanent magnetic field and an induced magnetic field are generated around it, and the ESC, or electronic speed controller, generates a motor control signal to control the speed of the electric motor.
자기장 검출부(211a)는 전기모터에서 발생되는 자기장 즉, 모터 작동 시 발생되는 영구 자기장과 유도 자기장을 검출하고, ESC 즉, 전자 속도 제어기의 모터 제어 신호에서 자기장을 검출하여 이상여부 판단 제어부(220)로 전달한다. The magnetic
자기장 검출부(211a)는 점검용 로봇 본체부(100)의 상면에서 구동 시스템과 마주보게 위치되어 전기모터 작동 시 발생되는 영구 자기장과 유도 자기장 및 전자 속도 제어기의 모터 제어 신호를 검출한다. The magnetic
자기장 검출부(211a)는 비행체를 마주보고 노출되게 위치되게 위치되어 모터 작동 시 발생되는 영구 자기장과 유도 자기장 및 전자 속도 제어기의 모터 제어 신호를 검출한다. The
또한, 구동부 점검 센서부(211)는 구동 시스템의 진동 물리량을 감지하는 구동부용 진동 감지부(211b)를 포함하는 것을 일예 로 한다.In addition, as an example, the drive unit
구동부용 진동 감지부(211b)는 전파를 이용하여 구동 시스템의 진동 물리량 즉, 프로펠러와 전기모터의 진동 물리량을 측정하는 레이다 센서부인 것을 일 예로 한다.As an example, the
레이다 센서부는 전파를 구동 시스템의 프로펠러로 방출하여 프로펠러의 진동 물리량을 측정한다. The radar sensor unit emits radio waves to the propeller of the drive system and measures the vibration physical quantity of the propeller.
점검용 로봇 본체부(100)의 상면에는 구동부 점검 센서부(211)가 내부에 장착되는 센서 하우징부(211d)가 구비되고, 센서 하우징부(211d)에는 내부에 설치되는 레이다 센서부에서 전파가 방출되며 전파가 투과할 수 있는 재질의 전파 투과용 커버부재로 막힌 전파방출용 개방부(미도시)가 위치된다. The upper surface of the inspection robot
레이다 센서부는 센서 하우징부(211d) 내에 위치되어 습기 등의 외부 환경으로부터 보호된다. The radar sensor unit is located within the
전파방출용 개방부(미도시)는 전기모터와 프로펠러에서 발생되는 진동을 정확하게 측정할 수 있도록 방출되는 전파의 중심 즉, 지향성 전파빔의 중심이 모터를 지향하도록 위치된다. The opening for radio wave emission (not shown) is positioned so that the center of the radio wave emitted, that is, the center of the directional radio beam, is directed to the motor so that vibrations generated from the electric motor and propeller can be accurately measured.
레이다 센서부는 전파의 중심 즉, 지향성 전파빔의 중심이 모터를 지향하고, 전파의 폭 즉, 빔폭에 의해 프로펠러에 의한 물리량을 동시에 측정할 수 있다.The radar sensor unit points the center of the radio wave, that is, the center of the directional radio beam, toward the motor, and can simultaneously measure the physical quantity caused by the propeller by the width of the radio wave, that is, the beam width.
즉, 레이다 센서부는 비행체의 비행 중 전기모터의 진동 물리량, 프로펠러의 진동 물리량을 각각 개별적으로 감지하여 측정하고 이를 이상여부 판단 제어부(220)로 전달할 수 있다. That is, the radar sensor unit can individually detect and measure the vibration physical quantity of the electric motor and the vibration physical quantity of the propeller during the flight of the aircraft and transmit this to the abnormality
또한, 구동부 점검 센서부(211)는 구동 시스템에서 발생되는 음파 즉, 소음을 측정할 수 있는 음파 감지부(211c)를 포함한다.In addition, the drive unit
음파 감지부(211c)는 음파를 받아 음성 전류로 전환할 수 있는 마이크로폰인 것을 일 예로 하고, 복수의 마이크로폰을 포함하여 구동 시스템에서 발생되는 소리 즉, 음파를 전달받아 음파를 전기 신호 즉, 음성 전류로 이상여부 판단 제어부(220)로 전달한다. As an example, the sound
센서 하우징부(211d)에는 마이크로폰이 장착되는 음파 측정용 구멍이 형성되고, 음파 측정용 구멍은 원형의 구멍이고, 복수로 원형이나 직선으로 배치되는 것을 일 예로한다. A sound wave measurement hole in which a microphone is mounted is formed in the
음파 측정용 구멍의 크기는 프로펠러에서 발생되는 음파의 형태, 비행체의 이착륙 시 음파를 감지할 때 기설정되는 비행체와 마이크로폰 사이의 거리 등을 고려하여 설계될 수 있음을 밝혀둔다. It should be noted that the size of the hole for measuring sound waves can be designed considering the shape of the sound wave generated by the propeller and the distance between the aircraft and the microphone that is preset when detecting sound waves during takeoff and landing of the aircraft.
또한, 구동부 점검 센서부(211)는 구동 시스템에서 발생되는 음파 즉, 소음을 측정할 수 있는 음파 감지부(211c)를 포함한다.In addition, the drive unit
음파 감지부(211c)는 음파를 받아 음성 전류로 전환할 수 있는 마이크로폰인 것을 일 예로 하고, 복수의 마이크로폰을 포함하여 구동 시스템에서 발생되는 소리 즉, 음파를 전달받아 음파를 전기 신호 즉, 음성 전류로 이상여부 판단 제어부(220)로 전달한다. As an example, the sound
센서 하우징부(211d)에는 마이크로폰이 장착되는 음파 측정용 구멍이 형성되고, 음파 측정용 구멍은 원형의 구멍이고, 복수로 원형이나 직선으로 배치되는 것을 일 예로한다. A sound wave measurement hole in which a microphone is mounted is formed in the
음파 측정용 구멍의 크기는 프로펠러에서 발생되는 음파의 형태, 비행체의 이착륙 시 음파를 감지할 때 기설정되는 비행체와 마이크로폰 사이의 거리 등을 고려하여 설계될 수 있음을 밝혀둔다. It should be noted that the size of the hole for measuring sound waves can be designed considering the shape of the sound wave generated by the propeller and the distance between the aircraft and the microphone that is preset when detecting sound waves during takeoff and landing of the aircraft.
구동부 점검 센서부(211)는 무선 또는 유선 통신을 통해 검출된 물리 정보를 이상여부 판단 제어부(220)로 전달한다.The driving unit
이상여부 판단 제어부(220)는 구동부 점검 센서부(211)에서 검출된 정보 즉, 자기장 검출부(211a)에서 감지된 자기장 측정값, 구동부용 진동 감지부(211b)에서 감지된 진동 측정값 와 음파 감지부(211c)에서 감지된 음파 신호를 전달 받아 비행체의 구동 시스템에 대한 노화 또는 고장 여부를 판단한다. The abnormality
더 상세하게 구동부 점검 센서부(211)는 자기장 검출부(211a), 구동부용 진동 감지부(211b), 음파 감지부(211c) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나 자기장 검출부(211a), 구동부용 진동 감지부(211b), 음파 감지부(211c)를 모두 포함할 수 있다. In more detail, the drive unit
구동부용 진동 감지부(211b) 즉, 레이다 센서부는 전기모터와 프로펠러에 특정 파형 모형의 RF를 송신하고, 물체에 부딪쳐서 되돌아온 신호의 형태를 수신하고, 그리고, 되돌아온 신호의 형태를 이상여부 판단 제어부(220)로 전달한다.The
이상여부 판단 제어부(220)는 수신된 신호처리에 FFT 분석을 통해서 회전과 관련한 주파수 성분을 도출하고, 파형의 패턴을 도출하여 이상상태를 확인할 수 있다. The abnormality
일 예로 이상여부 판단 제어부(220)는 레이다 센서부에서 수신된 신호의 패턴이 비교적 매끈한 파형의 반복 패턴을 보이는 경우 전기모터나 프로펠러의 상태가 정상으로 판단한다. For example, the abnormality
그리고, 이상여부 판단 제어부(220)는 레이다 센서부에서 수신된 진동값이 기설정된 진동값 이상이 발생되는 경우에는 전기모터나 프로펠러의 작동에 이상이 발생되었음으로 판단한다. Additionally, the abnormality
프로펠러의 날이 깨져서 불균형적으로 회전하고 기설정된 진동값 이상이 발생되는 경우 수신 신호의 패턴에 노이즈가 중간중간 끼어있고, 크고 작은 불규칙한 패턴이 발생한다. If the propeller blade is broken and rotates unbalanced and generates more than the preset vibration value, noise is interspersed in the pattern of the received signal, and large and small irregular patterns occur.
이상여부 판단 제어부(220)는 레이다 센서부에서 수신되는 신호의 패턴에 노이즈가 중간중간 끼어있고, 크고 작은 불규칙한 패턴이 발생하는 경우 전기모터나 프로펠러의 작동에 이상이 발생되었음으로 판단한다. If noise is interspersed in the pattern of the signal received from the radar sensor unit and large or small irregular patterns occur, the abnormality
이상여부 판단 제어부(220)에는 전기모터와 프로펠러의 정상 진동 범위, 노후 진동 범위가 기설정되어 있고, 레이다 센서부를 통해 전달받는 신호 패턴에 대해 정상 신호패턴, 노후 신호패턴 및 고장 신호패턴에 대한 형태가 다수로 기저장되어 있고, 노후 신호패턴의 경우 노후 상태별로 구분되어 기저장된다. In the abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 레이다 센서부를 통해 전달받는 진동값이 정상 진동 범위인 경우 정상 작동으로 판단하고, 레이다 센서부를 통해 전달받는 진동값이 정상 진동 범위가 벗어난 경우 고장난 것으로 판단한다. The abnormality
또한, 이상여부 판단 제어부(220)는 노후 진동 범위 내에 위치되는 경우 노후 상태별로 기정장된 노후 신호패턴과 비교하여 노후 상태를 판단하며, 노후 신호패턴과 정상 신호패턴이 아닌 경우 전기모터 또는 프로펠러를 포함하는 구동 시스템에 고장이 발생된 것으로 판단한다. In addition, if the abnormality
또한, 이상여부 판단 제어부(220)는 자기장 검출부(211a)에서 검출되어 전달받은 자기장의 신호 패턴을 통해 구동 시스템의 노후 상태 또는 고장여부를 판단할 수 있다. In addition, the abnormality
전기모터가 정상적으로 작동되는 경우 이상적으로 회전력을 발생시키기 때문에 즉, 회전력을 규칙적으로 발생되기 때문에 자기장 검출부(211a)에서 검출되는 전기모터의 자기장 신호 패턴이 대칭이며 규칙적으로 이어진다. When the electric motor operates normally, it ideally generates rotational force, that is, because the rotational force is generated regularly, the magnetic field signal pattern of the electric motor detected by the
반면에 전기모터의 권선이 끊어지거나 축이 기울어진 경우 자기장 검출부(211a)에서 검출된 자기장 신호 패턴이 대칭적이지 않고, 불규칙하며 중간에 크고 작은 노이즈와 같은 패턴들이 발생된다. On the other hand, when the winding of the electric motor is broken or the axis is tilted, the magnetic field signal pattern detected by the
이에 이상여부 판단 제어부(220)는 자기장 검출부(211a)에서 검출된 전기모터의 자기장 신호 패턴이 대칭이며 규칙적으로 이어지는 경우 구동 시스템이 정상 작동하는 것으로 판단한다. Accordingly, the abnormality
그리고, 이상여부 판단 제어부(220)는 자기장 검출부(211a)에서 검출된 자기장 신호 패턴이 대칭적이지 않고, 불규칙하며 중간에 크고 작은 노이즈와 같은 패턴들이 발생된 경우 전기모터가 노후되거나 고장이 발생된 것으로 판단한다. In addition, if the magnetic field signal pattern detected by the magnetic
즉, 이상여부 판단 제어부(220)는 전기모터의 정상상태를 확인할 수 있는 제1모터자기장 신호 패턴 범위가 기저장되어 있고, 전기모터의 노후 상태를 확인할 수 있는 제2모터자기장 신호 패턴 범위가 노후 상태별로 기저장되며, 전기모터의 고장을 확인할 수 있는 제3모터자기장 신호 패턴 범위가 기저장된다. That is, the abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 자기장 검출부(211a)에서 검출된 전기모터의 자기장 신호 패턴을 기저장된 제1모터자기장 신호 패턴 범위, 제2모터자기장 신호 패턴 범위, 제3모터자기장 신호 패턴 범위와 비교하여 전기모터의 노후 상태 및 고장 여부를 확인할 수 있다. The abnormality
그리고, 자기장 검출부(211a)에서 검출되는 전자 속도 제어기(ESC)의 모터 제어 신호는 정상적인 경우 모터 제어를 위한 PWM(pulse width modulation) 파형의 폭과 크기가 기설정된 범위 내에 있고, 고장이 발생된 경우 모터 제어를 위한 PWM(pulse width modulation) 파형이 기설정된 범위를 벗어나게 된다. In addition, when the motor control signal of the electronic speed controller (ESC) detected by the
이상여부 판단 제어부(220)는 자기장 검출부(211a)에서 검출되는 모터 제어 신호의 PWM(pulse width modulation)이 기설정된 범위 내에 있는 파형의 폭과 크기를 가지는 경우 전자 속도 제어기(ESC)가 정상 작동하는 것으로 판단하고, 모터 제어 신호의 PWM(pulse width modulation)이 기설정된 범위 밖에 있는 파형의 폭과 크기를 가지는 경우 전자 속도 제어기(ESC)가 고장난 것으로 판단할 수 있다. The abnormality
즉, 이상여부 판단 제어부(220)는 전자 속도 제어기(ESC)의 정상상태를 확인할 수 있는 제1제어기자기장 신호 패턴 범위가 기저장되어 있고, 전자 속도 제어기(ESC)의 노후 상태를 확인할 수 있는 제2제어기자기장 신호 패턴 범위가 노후 상태별로 기저장되며, 전자 속도 제어기(ESC)의 고장을 확인할 수 있는 제3제어기자기장 신호 패턴 범위가 기저장된다. That is, the abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 자기장 검출부(211a)에서 검출된 전자 속도 제어기(ESC)의 자기장 신호 패턴을 기저장된 제1제어기자기장 신호 패턴 범위, 제2제어기자기장 신호 패턴 범위, 제3제어기자기장 신호 패턴 범위와 비교하여 전자 속도 제어기(ESC)의 노후 상태 및 고장 여부를 확인할 수 있다. The abnormality
또한, 이상여부 판단 제어부(220)는 음파 감지부(211c)에서 감지된 음파 신호로 부품의 노화 정도와 이상 여부를 판단할 수 있다. In addition, the abnormality
음파 감지부(211c)는 프로펠러의 회전에 의한 공력 현상과 전기모터의 베어링 마모에 의해 발생되는 소리 즉, 소음을 감지하고, 이를 이상여부 판단 제어부(220)로 전달한다. The sound
프로펠러가 정상적으로 회전하는 경우 프로펠러의 회전에 의한 공력으로 소음(tornal noise)이 균형적으로 발생하고, 반면에 프로펠러가 불균형하거나 베어링의 노후화로 인해 프로펠러에 진동 즉, 떨림이 발생되는 경우 공력현상에 노이즈가 발생하며, 이는 수신된 음파에 묻혀져 있다. When the propeller rotates normally, tornal noise is generated in a balanced manner due to the aerodynamic force generated by the rotation of the propeller. On the other hand, when the propeller is unbalanced or the bearings deteriorate, causing vibration or vibration in the propeller, noise is generated from the aerodynamic phenomenon. occurs, which is buried in the received sound waves.
그리고, 전기모터의 베어링이 마모된 경우 고주파음이 발생하고, 음파 감지부(211c)는 이 고주파음을 감지하여 이상여부 판단 제어부(220)로 음파와 함께 전달함으로써 이상여부 판단 제어부(220)가 전달받은 음파의 파형 패턴과 고주파를 통해 전기모터 또는 프로펠러의 이상 여부 또는 노후화 정도를 판단하게 된다. In addition, when the bearing of the electric motor is worn, a high-frequency sound is generated, and the sound
즉, 이상여부 판단 제어부(220)는 구동 시스템의 정상상태를 확인할 수 있는 제1음파 패턴 범위가 기저장되어 있고, 구동 시스템의 노후 상태를 확인할 수 있는 제2음파 패턴 범위가 노후 상태별로 기저장되며, 구동 시스템의 고장을 확인할 수 있는 제3음파 패턴 범위가 기저장된다. That is, the abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 음파 감지부(211c)에서 감지된 음파 신호 패턴을 기저장된 제1음파 패턴 범위, 제2제어기자기장 신호 패턴 범위, 제3제어기자기장 신호 패턴 범위와 비교하여 전자 속도 제어기(ESC)의 노후 상태 및 고장 여부를 확인할 수 있다. The abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 다수의 실험을 통해 획득된 해당 전기모터, 프로펠러, 전자 속도 제어기(ESC)의 정상 작동 상태 및 노후된 정도 별로 구분된 진동, 자기장 및 음파에 대한 기준값 및 신호패턴들이 저장된다.The abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 구동부용 진동 감지부(211b), 자기장 검출부(211a), 음파 감지부(211c)에서 실시간으로 측정되거나 감지된 측정값 또는 신호패턴을 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. The abnormality
한편, 점검용 센서부(210)는 비행체의 기체를 촬영하여 기체의 외관에 대한 이상 여부를 확인하는 외관 점검용 카메라부(212)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the
외관 점검용 카메라부(212)는 점검용 로봇 본체부(100)에 장착되어 비행체의 저면을 촬영하는 제1외관 검사용 카메라(212a), 점검용 로봇 본체부(100)의 상부로 돌출되게 위치되어 기체의 측면 또는 상면을 촬영하는 제2외관 검사용 카메라(212b)를 포함할 수 있다. The exterior
제1외관 검사용 카메라(212a)는 정지 비행 중인 비행체의 하부 측에 점검용 로봇 본체부(100)가 위치된 상태에서 비행체의 저면을 촬영하여 비행체의 하부 측 외관에 대한 손상 여부를 확인할 수 있다. The first
점검용 센서부(210)는 제2외관 검사용 카메라(212b)를 승하강시켜 촬영 높이를 조절할 수 있는 카메라 승하강부(250)를 더 포함한다. The
카메라 승하강부(250)는 제2외관 검사용 카메라(212b)가 장착되는 카메라 지지대(251), 카메라 지지대(251)가 내부에 삽입되며 카메라 지지대(251)를 상, 하 이동시켜 인출시키는 승하강기기(252)를 포함한다.The camera elevation and lowering
승하강기기(252)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. As an example, the
또한, 카메라 승하강부(250)는 카메라 지지대(251)의 상부에 제2외관 검사용 카메라(212b)가 회전 가능하게 장착되는 힌지 브라켓트부(253), 힌지 브라켓트부(253)에 구비되어 제2외관 검사용 카메라(212b)를 회전시키는 카메라 회전모터부(254)를 더 포함한다. In addition, the camera raising and lowering
카메라 회전모터부(254)는 힌지 브라켓트부(253)에 회전 가능하게 장착된 제2외관 검사용 카메라(212b)를 회전시켜 촬영 각도를 조절하여 기체의 상면을 더 정밀하게 검사할 수 있다. The camera
카메라 승하강부(250)는 기종 식별부(400)에서 식별된 비행체의 기종에 따른 기체의 크기를 통해 제2외관 검사용 카메라(212b)의 높이를 조절하여 기체의 상부 측 외관을 제2외관 검사용 카메라(212b)로 촬영할 수 있게 한다. The camera elevation and lowering
제1외관 검사용 카메라(212a)는 비행체의 기체에서 하부 측을 촬영하여 기체의 하부 측에서 외관에 발생되는 손상 부위를 확인할 수 있고, 제2외관 검사용 카메라(212b)는 비행체의 기체에서 상부 측을 촬영하여 기체의 상부 측 외관에 발생되는 손상 부위를 확인할 수 있다. The first
이상여부 판단 제어부(220)는 비행체의 기종에 따른 정상 상태의 외관 영상이 기저장되고, 기저장된 외관 영상과 제1외관 검사용 카메라(212a)에서 촬영된 영상을 비교하거나, 기저장된 외관 영상과 제2외관 검사용 카메라(212b)에서 촬영된 영상을 비교하여 기체의 상부와 하부 측에서 모두 외관에 대한 이상 여부를 점검할 수 있다.The abnormality
외관 점검용 카메라부(212)는 힌지 브라켓트부(253)에 회전 가능하게 장착되고, 카메라 회전모터부(254)로 회전되어 촬영 각도를 조절할 수 있어 하나의 카메라로 비행체의 하부에서 상부 측으로 촬영이 가능하여 비행체의 저면을 촬영할 수 있고, 비행체의 상부 측에서 하부 측으로 촬영이 가능하여 비행체의 상면을 촬영할 수 있다. The exterior
또한, 점검용 센서부(210)는 기체를 촬영하여 비행체의 내부에서 발생된 열분포 상태를 확인하는 내부 점검용 열화상 카메라부(213)를 더 포함한다.In addition, the
내부 점검용 열화상 카메라부(213)는 피사체가 발산하는 적외선(열선)을 가시화(可視化)시켜 화상을 구성하는 카메라로 물체가 발산하는 복사열 을 감지하여 화면에 표시하는 공지의 열화상 카메라로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The thermal
내부 점검용 열화상 카메라부(213)는 비행을 완료하고 착륙한 비행체의 내부에서 발생된 열분포 상태를 촬영하여 확인함으로써 비행체의 기체 내 손상 또는 노후 상태를 확인할 수 있다.The thermal
내부 점검용 열화상 카메라부(213)는 점검용 로봇 본체부(100)의 상면에 위치되는 제1열화상 카메라(213a)와 카메라 승하강부(250)에 장착되는 제2열화상 카메라(213b)를 포함할 수 있다. The thermal
제2열화상 카메라(213b)는 힌지 브라켓트부(253)에 제2외관 검사용 카메라(212b)와 함께 회전 가능하게 장착되어 카메라 회전모터부(254)에 의해 회전되어 촬영 각도가 조절될 수 있다. The second
제2열화상 카메라(213b)는 카메라 회전모터부(254)에 의해 촬영각도가 조절되어 기체의 상면을 더 정밀하게 검사할 수 있다. The second
이상여부 판단 제어부(220)는 비행체의 기종에 따른 정상 상태의 내부 열분포영상이 기저장되고, 제1열화상 카메라(213a)와 제2열화상 카메라(213b)에서 촬영된 열분포 영상을 기저장된 내부 열분포영상과 비교하여 비행체의 기체 내 손상 또는 노후 상태를 확인한다. The abnormality
이상여부 판단 제어부(220)는 제1외관 검사용 카메라(212a)와 제2외관 검사용 카메라(212b)를 통해 촬영된 해당 기체의 영상과 기저장된 정상 상태의 기체의 영상을 비교하여 기체의 외관에 대한 손상을 확인할 수 있다. The abnormality
또한, 이상여부 판단 제어부(220)는 제1열화상 카메라(213a)와 제2열화상 카메라(213b)로 촬영된 기체 내 열분포 영상과 기저장된 정상 상태의 열분포 영상을 비교하여 기체의 내부에서 발생되는 손상과 노후 상태를 확인할 수 있다. In addition, the abnormality
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇의 작동예를 도시한 도면이다.Figures 2 and 3 are diagrams showing an operation example of a robot for inspecting flying vehicles according to the present invention.
도 2는 비행체(10)가 이륙된 직후, 또는 착륙되기 직전에 구동 시스템의 하부 측으로 이동하여 비행체(10)가 정지 비행 중인 상태에서 구동 시스템의 노후 상태 또는 고장 여부를 확인하는 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows an example of moving to the lower side of the drive system immediately after the
도 2를 참고하면, 비행체(10)가 착륙하기 직전에 기종 식별부(400)인 기종 식별용 카메라부는 점검 대상인 비행체(10)의 기종 뿐만 아니라 비행체가 이착륙 장소에서 점검 위치에 있는지 여부와 비행체의 방향을 확인하여 자율 주행 제어부(140)로 전달한다. Referring to FIG. 2, just before the
그리고, 점검용 로봇 본체부(100)는 자율 주행 제어부(140)에서 비행체의 기종에 따라 점검 이동 경로를 생성하고, 생성된 점검 이동 경로로 이동하면서 비행체를 점검하게 된다. In addition, the inspection robot
기종 식별용 카메라부를 통해 비행체(10)가 점검 위치에서 정지 비행 중인 것이 최종적으로 확인되고 점검 이동 경로가 생성되면, 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹되어 충전 중인 점검용 로봇 본체부(100)는 비행체(10)의 하부 측으로 자율 주행을 통해 이동하고, 점검 이동 경로를 따라 이동하면서 비행체(10)의 구동 시스템 및 비행체(10)의 외관을 점검용 센서부(210)로 점검한다. When it is finally confirmed that the
더 상세하게 점검용 로봇 본체부(100)는 구동부 점검 센서부(211)로 구동 시스템의 노후 상태 또는 고정 여부를 점검하고, 외관 점검용 카메라부(212) 즉, 제1외관 검사용 카메라(212a)로 비행체(10)의 저면을 촬영하여 비행체(10)의 하부 측에서 외관의 손상 여부를 확인할 수 있다.In more detail, the inspection robot
또한, 점검용 로봇 본체부(100)는 상면에 위치되는 제1열화상 카메라(213a)로 비행체(10)의 저면을 촬영하여 비행체(10)의 내부에서 발생되는 열분포를 통해 비행체(10)의 내부 손상 여부를 확인할 수 있다. In addition, the inspection robot
도 3은 비행체(10)가 착륙된 후 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행으로 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 이동하면서 비행체(10)의 이상 여부를 점검 센서부로 점검하는 예를 도시한 것이다. Figure 3 shows an example in which, after the
도 3을 참고하면 본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 비행체(10)가 착륙 위치에 착륙된 후 점검용 로봇 본체부(100)가 비행체(10)의 외측 둘레를 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 이상 여부를 점검용 센서부(210)로 점검할 수 있다. Referring to FIG. 3, after the
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 점검용 로봇 본체부(100)가 비행체(10)의 착륙 후 자율 주행을 통해 생성된 점검 이동 경로로 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 이동하면서 점검용 센서부(210)로 구동 시스템 또는 비행체(10)의 외관 손상 및 내부 손상을 감지할 수 있다. The aircraft inspection robot according to the present invention moves the inspection robot
더 상세하게 점검용 로봇 본체부(100)는 기종 식별부(400)로 확인된 비행체(10)가 착륙된 후 비행체(10)의 외측 둘레를 기종에 따라 생성된 점검 이동 경로를 따라 이동하면서 구동부 점검 센서부(211)로 구동 시스템의 노후 상태 또는 고정 여부를 점검하고, 외관 점검용 카메라부(212) 즉, 제2외관 검사용 카메라(212b)로 비행체(10)의 상부 측을 촬영하여 비행체(10)의 상부 측에서 외관의 손상 여부를 확인할 수 있다.In more detail, the inspection robot
또한, 점검용 로봇 본체부(100)는 내부 점검용 카메라부(213) 즉, 제2열화상 카메라(213b)로 비행체(10)의 상부 측을 촬영하여 비행체(10)의 상부 측에서 내부의 손상 여부를 확인할 수 있다.In addition, the inspection robot
그리고, 제2외관 검사용 카메라(212b)와 제2열화상 카메라(213b)는 기종 식별부(400)에서 확인된 비행체의 기종에 따른 크기를 참고하여 카메라 승하강부(250)로 높이 조절되어 비행체(10)의 상부 측을 촬영하여 비행체(10)의 상부 측에서 외관의 손상 및 내부의 손상 여부를 정확하게 확인할 수 있다.In addition, the second
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 도 2에서와 도시한 바와 같이 비행체(10)가 착륙하기 직전에 정지 비행 중인 비행체(10)의 하부 측으로 자율 주행을 통해 이동하여 비행체(10)의 이상 여부를 점검하거나, 도 3에서 도시한 바와 같이 비행체(10)가 착륙된 후 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 이상 여부를 점검할 수 있다. As shown in FIG. 2, the aircraft inspection robot according to the present invention moves autonomously to the lower side of the
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 바람직하게 도 2에서와 도시한 바와 같이 비행체(10)가 착륙하기 직전에 정지 비행 중인 비행체(10)의 하부 측으로 자율 주행을 통해 이동하여 구동 시스템의 노화 또는 고장 여부를 점검하고, 비행체(10)의 하부 측에서 비행체(10)의 외관 손상과 내부의 손상 여부를 확인하며, 비행체(10)가 착륙된 후 도 3에서와 같이 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 상부 측 외관 손상과 내부 손상 여부를 확인한다. The robot for inspecting an aircraft according to the present invention preferably moves autonomously to the lower side of the
본 발명에 따른 비행체 점검용 로봇은 비행체(10)가 착륙하기 직전에 비행체(10)의 하부 측에서 구동 시스템의 노화 또는 고장 여부를 점검하고, 비행체(10)의 하부 측에서 비행체(10)의 외관 손상과 내부의 손상 여부를 확인하며, 비행체(10)가 착륙된 후 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 상부 측 외관 손상과 내부 손상 여부를 확인하여 비행체(10)의 전체적인 이상 여부를 정확하고 정밀하게 점검할 수 있다. The flying vehicle inspection robot according to the present invention checks whether the driving system is aged or broken on the lower side of the flying
한편, 도 4는 본 발명에 따른 비행체의 점검 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이고, 도 2 내지 도 4를 참고하면 본 발명에 따른 비행체의 점검 방법의 일 실시예는 비행체(10)가 이착륙 장소에서 점검 대상인 비행체(10)의 기종을 기종 식별용 카메라부로 확인하는 기종 확인단계(S100), 기종 확인단계(S100) 후 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행으로 주행하면서 점검 대상인 비행체(10)의 이상 여부를 점검하는 자율 주행 점검단계(S200)를 포함한다. Meanwhile, Figure 4 is a flow chart showing an embodiment of the inspection method for an aircraft according to the present invention, and referring to Figures 2 to 4, an embodiment of the inspection method for an aircraft according to the present invention is an embodiment of the
기종 확인단계(S100)는 점검 대상인 비행체(10)의 기종 뿐만 아니라 비행체가 이착륙 장소에서 점검 위치에 있는지 여부와 비행체의 방향을 확인하여 점검용 로봇 본체부(100)의 자율 주행 제어부(140)로 전달한다. The model confirmation step (S100) checks not only the type of the
자율 주행 점검단계(S200)에서 점검용 로봇 본체부(100)는 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹되어 충전 중인 초기위치에서 자율 주행을 통해 이동하여 비행체(10)를 점검하고, 점검 후 다시 로봇 충전용 도크부(300)에 도킹되어 충전 중인 초기위치로 유지된다. In the autonomous driving inspection step (S200), the inspection robot
본 발명에 따른 비행체의 점검 방법의 일 실시예는 기종 확인단계(S100) 후 자율 주행 점검단계(S200) 이전에 비행체의 기종에 따라 점검 이동 경로를 생성하는 이동 경로 생성단계(S110)를 더 포함하고, 자율 주행 점검단계(S200)는 점검용 로봇 본체부(100)가 이동경로 생성단계(S110)에서 생성된 점검 이동 경로로 이동하면서 비행체(10)의 이상 여부를 점검한다. One embodiment of the inspection method for an aircraft according to the present invention further includes a movement path creation step (S110) of generating an inspection movement path according to the type of the aircraft after the model confirmation step (S100) and before the autonomous driving inspection step (S200). In the autonomous driving inspection step (S200), the inspection robot
자율 주행 점검단계(S200)는 검사 대상인 비행체의 기종에 따라 생성된 점검 이동 경로로 점검용 로봇 본체부(100)가 이동하면서 비행체를 점검하여 최대한 빠르게 비행체(10)를 점검하고, 비행체(10)를 점검하는 시간을 크게 단축시킬 수 있다. In the autonomous driving inspection step (S200), the inspection robot
자율 주행 점검단계(S200)는 기종 확인단계(S100)에서 비행체(10)가 점검 위치에 위치된 것이 확인되면 구동 시스템의 고장 여부를 확인하는 구동 시스템 점검과정(S210), 기체의 외부 손상을 확인하는 외관 점검과정(S220) 및 기체의 내부 손상을 확인하는 내부 점검과정(S230)을 포함한다. In the autonomous driving inspection step (S200), when it is confirmed that the
구동 시스템 점검과정(S210)은 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체(10)의 하부 측으로 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행을 통해 이동하여 비행체(10)의 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 확인한다. In the drive system inspection process (S210), the inspection robot
구동 시스템 점검과정(S210)은 비행체(10)의 하부 측에서 비행체(10)의 기종에 따른 구동 시스템의 개수와 위치에 맞게 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행을 통해 순차적으로 이동하면서 복수의 구동 시스템에 대한 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 확인한다. The drive system inspection process (S210) is performed by sequentially moving the inspection robot
더 상세하게 프로펠러와 프로펠러를 회전시키는 전기모터를 포함하는 구동 시스템의 노후와 고장여부를 확인하는 것으로 구동 시스템에서 발생되는 자기장을 검출하여 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 확인하는 것을 일 예로 한다.In more detail, the aging and malfunction of the driving system, including the propeller and the electric motor that rotates the propeller, is checked by detecting the magnetic field generated from the driving system and comparing it with previously stored reference values and signal patterns to determine whether the driving system is malfunctioning and aging. An example is checking the status.
또한, 구동 시스템 점검과정(S210)은 프로펠러와 프로펠러를 회전시키는 전기모터를 포함하는 구동 시스템을 점검하는 것으로 전기모터와 프로펠러에서 발생되는 진동을 검출하여 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 확인하는 것을 일 예로 한다. In addition, the drive system inspection process (S210) inspects the drive system including the propeller and the electric motor that rotates the propeller. By detecting vibrations generated from the electric motor and propeller and comparing them with previously stored reference values and signal patterns, the drive system is checked. An example is checking whether there is a breakdown or aging condition.
또한, 구동 시스템 점검과정(S210)은 프로펠러와 프로펠러를 회전시키는 전기모터를 포함하는 구동 시스템을 점검하는 것으로 전기모터와 프로펠러에서 발생되는 음파를 검출하여 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 확인하는 것을 일 예로 한다. In addition, the drive system inspection process (S210) is to inspect the drive system including the propeller and the electric motor that rotates the propeller. The drive system is checked by detecting sound waves generated from the electric motor and propeller and comparing them with previously stored reference values and signal patterns. An example is checking whether there is a breakdown or aging condition.
또한, 구동 시스템 점검과정(S210)은 프로펠러와 프로펠러를 회전시키는 전기모터를 포함하는 구동 시스템을 점검하는 것으로 구동 시스템에서 발생되는 자기장, 진동 및 음파를 검출하고, 검출된 측정값 또는 신호패턴을 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. In addition, the drive system inspection process (S210) inspects the drive system including the propeller and the electric motor that rotates the propeller, detects magnetic fields, vibrations, and sound waves generated from the drive system, and records the detected measured values or signal patterns. By comparing with stored reference values and signal patterns, the failure and aging status of the driving system can be checked in real time.
비행체(10)의 외부 손상을 확인하는 외관 점검과정(S220)은 비행체(10)의 외관을 카메라로 촬영하고, 촬영된 영상을 기저장된 정상 상태의 외관 영상과 비교하여 비행체(10)의 외부 손상을 확인한다. The exterior inspection process (S220), which checks for external damage to the
또한, 비행체(10)의 내부 손상을 확인하는 내부 점검과정(S230)은 비행체(10)를 열화상 카메라로 촬영하고, 열화상 카메라로 촬영된 영상을 기저장된 정상 상태의 열분포 영상을 비교하여 비행체(10)의 내부 손상을 확인한다. In addition, the internal inspection process (S230), which checks for internal damage to the
외관 점검과정(S220)은 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체(10)의 하부 측에서 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 저면을 카메라로 촬영하여 비행체(10)의 하부 측 외관 손상을 확인하는 제1외관 손상 확인과정 및 비행체(10)가 착륙된 후 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 상부 측을 카메라로 촬영하여 비행체(10)의 상부 측 외관 손상을 확인하는 제2외관 손상 확인과정을 포함한다. The exterior inspection process (S220) is performed by photographing the bottom of the
외관 점검과정(S220)은 제1외관 손상 확인과정과 제2외관 손상 확인과정을 통해 비행체(10)의 하부면과 상부면에서 각각 비행체(10)의 외관을 촬영하여 비행체(10)의 전체 외관에 대한 손상 여부를 정확하게 확인할 수 있다. The appearance inspection process (S220) is performed by photographing the exterior of the
또한, 내부 점검과정(S230)은 점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체(10)의 하부 측에서 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 저면을 열화상 카메라로 촬영하여 비행체(10)의 하부 측에서 내부 손상을 확인하는 제1내부 손상 확인과정 및 비행체(10)가 착륙된 후 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 점검용 로봇 본체부(100)가 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)의 상부 측을 열화상 카메라로 촬영하여 비행체(10)의 상부 측 내부 손상을 확인하는 제2내부 손상 확인과정을 포함한다. In addition, in the internal inspection process (S230), the inspection robot
내부 점검과정(S230)은 제1내부 손상 확인과정과 제2내부 손상 확인과정을 통해 비행체(10)의 하부면과 상부면에서 각각 비행체(10)의 외관을 열화상 카메라로 촬영하고, 촬영된 열분포 영상을 통해 비행체(10)의 전체 내부에 대한 손상 여부를 정확하게 확인할 수 있다. In the internal inspection process (S230), the exterior of the
즉, 구동 시스템 점검과정(S210), 제1외관 손상 확인과정 및 제1내부 손상 확인 과정은 비행체(10)의 착륙 이전에 비행체(10)가 정지 비행 중인 상태에서 비행체의 기종에 따라 생성된 점검 이동 경로를 따라 점검용 로봇 본체부(100)가 이동하면서 이루어진다. That is, the drive system inspection process (S210), the first exterior damage confirmation process, and the first internal damage confirmation process are inspections generated according to the type of the aircraft while the
또한, 제1외관 손상 확인과정 및 제1내부 손상 확인 과정은 비행체(10)의 착륙 후 비행체(10)가 정지 비행 중인 상태에서 비행체의 기종에 따라 생성된 점검 이동 경로를 따라 점검용 로봇 본체부(100)가 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 이동하면서 이루어질 수도 있고, 점검용 로봇 본체부(100)에 구비된 라이다 센서를 이용하여 점검용 로봇 본체부(100)가 비행체(10)의 외측 둘레를 따라 이동하면서 이루어질 수도 있다. In addition, the first external damage confirmation process and the first internal damage confirmation process are performed on the inspection robot main body along the inspection movement path created according to the type of the aircraft while the
본 발명은 비행체(10)의 착륙 또는 이륙 장소에서 지면을 자율 주행으로 이동하면서 비행체(10)를 자동으로 점검하여 점검 시 소용되는 시간과 비용을 크게 줄일수 있어 비행체(10)의 점검 편의성과 효율을 크게 향상시킬 수 있다. The present invention automatically inspects the
본 발명은 특히, 에어 택시 또는 드론 택시와 같은 에어 모빌리티에 적용되어 에어 모빌리티의 경제성을 크게 증대시킬 수 있다. In particular, the present invention can be applied to air mobility such as air taxis or drone taxis to greatly increase the economic efficiency of air mobility.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented with various changes without departing from the gist of the present invention, and these are included in the configuration of the present invention.
10 : 비행체 100 : 점검용 로봇 본체부
110 : 로봇 몸체부 120 : 주행부
130 : 거리 측정부 140 : 자율 주행 제어부
200 : 비행체 점검부 210 : 점검용 센서부
211 : 구동부 점검 센서부 211a : 자기장 검출부
211b : 구동부용 진동 감지부 211c : 음파 감지부
211d : 센서 하우징부 220 : 이상여부 판단 제어부
230 : 구동 시스템 감지부 240 : 외관 점검용 카메라부
241 : 제1외관 검사용 카메라 242 : 제2외관 검사용 카메라
250 : 카메라 승하강부 251 : 카메라 지지대
252 : 승하강기기 253 : 힌지 브라켓트부
254 : 카메라 회전모터부 260 : 내부 점검용 열화상 카메라부
261 : 제1열화상 카메라 262 : 제2열화상 카메라
300 : 로봇 충전용 도크부 400 : 기종 식별부
S100 : 기종 확인단계
S200 : 자율 주행 점검단계 S210 : 구동 시스템 점검과정
S220 : 외관 점검과정 S230 : 내부 점검과정10: Flying vehicle 100: Inspection robot main body
110: Robot body 120: Running part
130: Distance measuring unit 140: Autonomous driving control unit
200: Aircraft inspection unit 210: Inspection sensor unit
211: Driving unit
211b: Vibration detection unit for driving
211d: sensor housing unit 220: abnormality determination control unit
230: Driving system detection unit 240: Camera unit for exterior inspection
241: Camera for first external inspection 242: Camera for second external inspection
250: Camera elevation and lowering part 251: Camera support
252: Elevating and lowering device 253: Hinge bracket part
254: Camera rotation motor unit 260: Thermal imaging camera unit for internal inspection
261: 1st thermal imaging camera 262: 2nd thermal imaging camera
300: Dock for robot charging 400: Model identification unit
S100: Model confirmation step
S200: Autonomous driving inspection step S210: Driving system inspection process
S220: External inspection process S230: Internal inspection process
Claims (22)
자율 주행부로 지면에서 자율 주행이 가능한 점검용 로봇 본체부;
상기 점검용 로봇 본체부에 장착되며 비행체의 이상 여부를 점검할 수 있는 비행체 점검부; 및
비행체의 기종을 통해 구동 시스템의 위치 및 개수를 확인하며, 착륙 장소에서 비행체의 위치 및 방향을 확인할 수 있는 기종 식별부를 포함하고,
상기 비행체 점검부는,
상기 로봇 본체부에 구비되며 비행체의 이상 여부를 감지하는 점검용 센서부; 및
상기 점검용 센서부에서 감지된 정보를 전달받아 비행체의 이상 여부를 판단하는 이상여부 판단 제어부;를 포함하며,
상기 점검용 센서부는 상기 구동 시스템의 작동 시 물리적 상태를 측정하여 상기 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 확인하는 구동부 점검 센서부;
상기 점검용 로봇 본체부에 장착되어 비행체의 저면을 촬영하는 제1외관 검사용 카메라; 및
상기 점검용 로봇 본체부의 상부로 돌출되게 위치되어 기체의 측면과 상면을 촬영하는 제2외관 검사용 카메라를 포함하고,
상기 자율 주행부는 상기 기종 식별부에서 비행체의 기종에 따른 구동 시스템의 위치 및 개수, 비행체의 위치 및 방향을 전달받아 복수의 상기 구동 시스템을 순차적으로 이동하여 점검할 수 있는 점검 이동 경로를 생성하고,
상기 로봇 본체부는 이착륙 장소에서 비행체의 정지 비행 중이 확인되면, 비행체의 하부 측으로 이동하고, 상기 점검 이동 경로를 따라 복수의 상기 구동 시스템을 순차적으로 이동하면서 상기 구동부 점검 센서부로 상기 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 확인함과 동시에 상기 제1외관 검사용 카메라로 비행체의 하부 측 외관 손상 여부를 점검한 후 비행체가 착륙 후에 비행체의 외측 둘레를 따라 자율 주행으로 이동하면서 상기 제2외관 검사용 카메라로 상기 비행체의 측면과 상면 측 외관 손상 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇.It is an aircraft inspection robot that inspects aircraft capable of vertical takeoff and landing using multiple drive systems including an electric motor and a propeller rotated by the electric motor.
A robot main body for inspection capable of autonomous driving on the ground as an autonomous driving part;
An aircraft inspection unit mounted on the inspection robot main body and capable of checking for abnormalities in the aircraft; and
Confirms the location and number of drive systems through the type of aircraft, and includes a model identification unit that can confirm the position and direction of the aircraft at the landing site,
The aircraft inspection department,
An inspection sensor unit provided in the robot main body and detecting abnormalities in the aircraft; and
It includes an abnormality determination control unit that receives the information detected by the inspection sensor unit and determines whether there is an abnormality in the aircraft,
The inspection sensor unit includes a drive unit inspection sensor unit that measures a physical state when the drive system operates and determines whether the drive system is worn out or malfunctioning;
A first exterior inspection camera mounted on the inspection robot main body to photograph the bottom of the aircraft; and
It includes a second exterior inspection camera that is positioned to protrude above the inspection robot main body and photographs the side and top surfaces of the aircraft,
The autonomous driving unit receives the location and number of drive systems according to the type of aircraft, and the position and direction of the aircraft from the model identification unit, and generates an inspection movement path that can sequentially move and inspect a plurality of the drive systems,
When the robot main body confirms that the aircraft is in stationary flight at the take-off and landing site, it moves to the lower side of the aircraft, and sequentially moves the plurality of drive systems along the inspection movement path while checking the drive system with the drive unit inspection sensor unit. After checking for damage and at the same time checking for damage to the exterior of the lower part of the aircraft using the first external inspection camera, the aircraft moves autonomously along the outer circumference of the aircraft after landing and uses the second external inspection camera to A robot for inspecting aircraft, characterized in that it checks for external damage on the sides and top of the aircraft.
상기 점검용 로봇 본체부가 도킹되어 도킹된 상기 로봇 본체부를 충전하는 로봇 충전용 도크부를 더 포함하고,
상기 점검용 로봇 본체부는 상기 로봇 충전용 도크부에서 분리되어 자율 주행을 통해 비행체를 점검하고, 비행체의 점검이 완료된 후 다시 상기 로봇 충전용 도크부로 도킹되어 위치되는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇. In claim 1,
The inspection robot body is docked and further includes a robot charging dock for charging the docked robot body,
The inspection robot main body is separated from the robot charging dock and inspects the flying vehicle through autonomous driving, and after inspection of the flying vehicle is completed, it is docked and positioned again in the robot charging dock. A flying vehicle inspection robot.
상기 비행체 점검부는,
상기 로봇 본체부에 구비되며 상기 구동 시스템의 위치를 감지하는 구동 시스템 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇. In claim 1,
The aircraft inspection department,
A robot for inspecting flying objects, characterized in that it is provided in the robot main body and further includes a drive system detection unit that detects the position of the drive system.
상기 구동부 점검 센서부는,
상기 구동 시스템에서 발생되는 자기장을 검출하는 자기장 검출부를 포함하고,
상기 이상여부 판단 제어부는 상기 자기장 검출부에서 측정되거나 감지된 측정값 또는 신호패턴을 기저장된 기준값 및 신호패턴과 비교함으로써 상기 구동 시스템의 고장 여부 및 노화 상태를 실시간으로 확인하는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇. In claim 1,
The driving unit inspection sensor unit,
It includes a magnetic field detection unit that detects a magnetic field generated by the driving system,
The abnormality determination control unit is for inspecting an aircraft, characterized in that it checks in real time whether the driving system is malfunctioning and the aging state by comparing the measured value or signal pattern measured or sensed by the magnetic field detection unit with a pre-stored reference value and signal pattern. robot.
상기 점검용 센서부는,
상기 제2외관 검사용 카메라를 승하강시켜 촬영 높이를 조절할 수 있는 카메라 승하강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇. In claim 1,
The inspection sensor unit,
A flying vehicle inspection robot further comprising a camera elevation and lowering unit capable of adjusting the shooting height by raising and lowering the second exterior inspection camera.
상기 카메라 승하강부는
상기 제2외관 검사용 카메라가 장착되는 카메라 지지대;
상기 카메라 지지대가 내부에 삽입되며 상기 카메라 지지대를 상, 하 이동시켜 인출시키는 승하강기기;
상기 카메라 지지대의 상부에 상기 제2외관 검사용 카메라가 회전 가능하게 장착되는 힌지 브라켓트부; 및
상기 힌지 브라켓트부에 구비되어 상기 제2외관 검사용 카메라를 회전시키는 카메라 회전모터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇. In claim 12,
The camera elevation and lowering part
a camera support on which the second external inspection camera is mounted;
A lifting and lowering device in which the camera support is inserted into the camera support and moves the camera support up and down to withdraw it;
a hinge bracket portion on which the second external inspection camera is rotatably mounted on the camera support; and
A flying object inspection robot further comprising a camera rotation motor unit provided on the hinge bracket unit to rotate the second exterior inspection camera.
상기 점검용 센서부는 기체를 촬영하여 비행체의 내부에서 발생된 열분포 상태를 확인하는 내부 점검용 열화상 카메라부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 점검용 로봇. In claim 1,
The inspection sensor unit is a robot for inspecting an aircraft, characterized in that it further includes a thermal imaging camera unit for internal inspection that takes pictures of the aircraft and checks the heat distribution state generated inside the aircraft.
점검 대상인 비행체의 기종에 따른 구동 시스템의 위치 및 개수를 확인하고, 이착륙 장소에서 비행체의 위치 및 방향을 기종 식별용 카메라부로 확인하는 기종 확인단계;
상기 기종 확인단계 후 상기 구동 시스템의 위치 및 개수, 방향 및 위치 정보에 따라 상기 점검용 로봇 본체부가 복수의 상기 구동 시스템을 순차적으로 이동하는 점검 이동 경로를 생성하는 이동 경로 생성단계; 및
상기 이동 경로 생성단계 후 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 주행하면서 점검 대상인 비행체의 이상 여부를 점검용 센서부로 점검하는 자율 주행 점검단계를 포함하며,
상기 자율 주행 점검단계는,
이착륙 장소에서 비행체의 정지 비행 중이 확인되면, 상기 점검용 로봇 본체부가 비행체의 하부 측으로 이동하고, 상기 점검 이동 경로를 따라 복수의 상기 구동 시스템을 순차적으로 이동하면서 구동부 점검 센서부로 상기 구동 시스템의 물리적 상태를 측정하여 상기 구동 시스템에 대한 노후 또는 고장 여부를 확인함과 동시에 제1외관 검사용 카메라로 비행체의 하부 측 외관 손상 여부를 점검하는 과정; 및
비행체가 착륙 후에 비행체의 외측 둘레를 따라 자율 주행으로 이동하면서 상기 점검용 로봇 본체부의 상부로 돌출된 제2외관 검사용 카메라부로 비행체의 측면과 상면 측 외관 손상 여부를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 점검 방법.It is an aircraft inspection method in which an aircraft capable of vertical takeoff and landing is inspected by an inspection robot main body capable of autonomous driving using multiple drive systems including an electric motor and a propeller rotated by an electric motor.
A model confirmation step of confirming the location and number of drive systems according to the type of aircraft subject to inspection, and confirming the position and direction of the aircraft at the takeoff and landing site using a camera unit for model identification;
A movement path creation step of generating an inspection movement path in which the inspection robot main body sequentially moves the plurality of drive systems according to the location, number, direction, and position information of the drive system after the model confirmation step; and
After the movement path creation step, the inspection robot main body drives autonomously and includes an autonomous driving inspection step in which the inspection sensor unit checks for abnormalities in the aircraft subject to inspection,
The autonomous driving inspection step is,
When it is confirmed that the aircraft is in stationary flight at the take-off and landing site, the inspection robot main body moves to the lower side of the aircraft, moves the plurality of drive systems sequentially along the inspection movement path, and checks the physical status of the drive system through the drive unit inspection sensor unit. A process of measuring and confirming whether the drive system is worn or broken and at the same time checking whether the lower part of the aircraft is damaged on the exterior using a first exterior inspection camera; and
After landing, the aircraft moves autonomously along the outer circumference of the aircraft, and includes a process of checking for external damage on the sides and top of the aircraft with a second exterior inspection camera unit protruding from the upper part of the inspection robot main body. A method of inspecting an aircraft using .
상기 자율 주행 점검단계에서 상기 로봇 본체부는 로봇 충전용 도크부에 도킹되어 충전 중인 초기위치에서 자율 주행을 통해 이동하여 비행체를 점검하고, 점검 후 다시 상기 로봇 충전용 도크부에 도킹되어 충전 중인 초기위치로 유지되는 것을 특징으로 하는 비행체의 점검 방법.In claim 16,
In the autonomous driving inspection step, the robot main body moves from the initial position where it is docked to the robot charging dock and being charged through autonomous driving to inspect the aircraft, and after inspection, it is again docked in the robot charging dock and moves to the initial position where it is being charged. A method of inspecting an aircraft, characterized in that it is maintained.
상기 자율 주행 점검단계는,
비행체의 내부 손상을 확인하는 내부 점검과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 점검 방법.In claim 16,
The autonomous driving inspection step is,
An inspection method for an aircraft further comprising an internal inspection process to check for internal damage to the aircraft.
상기 내부 점검과정은,
점검 위치에서 정지 비행 중인 비행체의 하부 측에서 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 저면을 열화상 카메라로 촬영하여 비행체의 하부 측에서 내부 손상을 확인하는 제1내부 손상 확인과정; 및
비행체가 착륙된 후 비행체의 외측 둘레를 따라 상기 점검용 로봇 본체부가 자율 주행으로 이동하면서 비행체의 상부 측을 열화상 카메라로 촬영하여 비행체의 상부 측 내부 손상을 확인하는 제2내부 손상 확인과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 점검 방법.In claim 20,
The internal inspection process is,
A first internal damage confirmation process in which internal damage is confirmed on the lower side of the aircraft by photographing the bottom of the aircraft with a thermal imaging camera while the inspection robot main body moves autonomously on the lower side of the aircraft in stationary flight at the inspection position; and
After the aircraft lands, the inspection robot main body moves autonomously along the outer circumference of the aircraft, and the upper side of the aircraft is photographed with a thermal imaging camera to check internal damage on the upper side of the aircraft. It includes a second internal damage confirmation process. A method of inspecting an aircraft, characterized in that:
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KR1020230072660A KR102613005B1 (en) | 2023-06-07 | 2023-06-07 | Inspection robot for aircraft and inspection method for aircraft using the same |
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KR102613005B1 true KR102613005B1 (en) | 2023-12-11 |
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KR1020230072660A KR102613005B1 (en) | 2023-06-07 | 2023-06-07 | Inspection robot for aircraft and inspection method for aircraft using the same |
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KR (1) | KR102613005B1 (en) |
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- 2023-06-07 KR KR1020230072660A patent/KR102613005B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |