KR102666559B1 - 선박 손상 검사용 로봇 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박 손상 검사용 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1로봇모듈과 제2로봇모듈을 포함하는 선박 손상 검사용 로봇 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 제1로봇모듈과 제2로봇모듈을 포함하여 사람을 대체할 수 있고, 주행이 어려운 조건에서도 선박의 손상 부분을 효율적으로 검사할 수 있다는 효과가 있다.

Description

선박 손상 검사용 로봇 시스템 및 그 제어방법{Robot system to inspect the damaged spot of vessel and control method thereof}
본 발명은 선박 손상 검사용 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1로봇모듈과 제2로봇모듈을 포함하는 선박 손상 검사용 로봇 시스템에 관한 것이다.
선박은 사람이나 물건을 등을 물 위 또는 물 속에서 이동시킬 수 있는 교통수단이다. 일반적으로 선박은 상시 바다에 위치하고, 한번 운행하면 장기간 운행하는 경우가 빈번하여, 손상된 부분을 검사하여 수리하는 등 주기적인 정비가 필요하다.
그러나, 화물선과 같은 대형 선박들은, 한번 물 위로 부상시키면 다시 지상으로 견인하는 것이 매우 어렵고, 그 크기가 거대하기 때문에 선박의 손상 검사가 매우 어렵다.
기존에는 선박의 손상된 부분을 검사하기 위해서, 사람이 손상 부위를 찾아내 육안으로 확인하거나, 카메라를 통해 촬영을 해야만 했다. 이와 같은 방식은, 사람이 일일이 사다리나 발판에 의존하여 높은 곳까지 올라가야만 했으므로, 안전상으로 매우 위험하였다.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 최근에는 사람을 대체하기 위하여, 무인 비행체 등을 이용하여 선박을 스캔하는 방식도 일부 시도된 바 있다. 그러나, 해상에는 바람이 많이 불어 무인 비행체의 조종이 매우 어렵고, 수면에 가까운 부분에서는 비행이 어렵다는 문제가 있었다.
그 밖에도, 이동형 로봇 등을 선박에 부착시켜 선박의 손상 부분을 검사하는 방법도 고려할 수 있으나, 선박의 요철과 같은 복잡한 형상의 부분에서는 주행이 상당히 어렵다는 문제가 있었다.
중국 등록특허 208746209
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 사람을 대체하여 안전하고, 주행이 어려운 조건에서도 선박의 손상 부분을 효율적으로 검사할 수 있는 선박 손상 검사용 로봇 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템은 구동모터가 배치되는 몸체, 몸체에 배치되고 구동모터와 연결되는 메인바퀴, 몸체에 배치되고 자성을 갖는 자석바퀴, 몸체에 배치되는 회전롤러, 몸체에 배치되는 간격유지센서 및 몸체에 배치되는 충돌방지센서를 구비하는 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈, 제1로봇모듈의 회전롤러 및 제2로봇모듈의 회전롤러를 연결시키되, 회전롤러의 회전에 의해 순환이동하는 로프부재, 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈의 사이에 배치되도록 로프부재에 배치되고, 선박을 촬영하도록 영상센서를 구비하는 스캔모듈 및 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈의 이동과, 스캔모듈의 이동 및 촬영을 제어하는 제어부를 포함하고, 제1로봇모듈의 간격유지센서와 제2로봇모듈의 간격유지센서는 서로 간의 간격을 측정하고, 제어부는 제1로봇모듈의 간격유지센서와 제2로봇모듈의 간격유지센서의 측정값에 기초하여 간격을 일정하게 유지하도록 제1로봇모듈 또는 제2로봇모듈의 주행을 제어하고, 충돌방지센서는 몸체와 주변 장애물과의 거리를 측정하고, 제어부는 충돌방지센서의 측정값에 기초하여 몸체와 주변 장애물이 서로 충돌하지 않도록 제1로봇모듈 또는 제2로봇모듈의 주행을 제어할 수 있다.
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또한, 메인바퀴는, 고무재질로 형성된 고무타이어를 포함할 수 있다.
또한, 몸체에는 메인바퀴와 연결되는 서스펜션이 더 배치되고, 완충장치는, 메인바퀴로 전해지는 충격을 흡수하고, 메인바퀴와 선박 간의 접지력을 향상시킬 수 있다.
또한, 스캔모듈에는, 로프부재와 스캔모듈을 고정시키는 고정부재, 및 로프부재와 상대 이동하되, 로프부재의 이동을 가이드하는 가이드부재가 더 배치될 수 있다.
또한, 스캔모듈에는, 선박을 밝게 비추기 위한 조명장치가 더 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법은 (a)단계, (b)단계, (c)단계, (d)단계, (e)단계를 포함한다. (a)단계는 제1로봇모듈과 제2로봇모듈 간의 간격이 소정의 거리로 유지하는 단계이다. (b)단계는 (a)단계 이후, 간격이 유지된 상태에서 스캔모듈이 제1로봇모듈과 제2로봇모듈 사이를 이동하면서 선박을 촬영하는 단계이다. (c)단계는 (b)단계 이후, 간격이 유지된 상태에서 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈 중 이동 가능한 어느 하나 이상의 로봇모듈이 이동하는 단계이다. (d)단계는 (c)단계 이후, 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈이 모두 이동 불가한지를 판단하는 단계이다. (e)단계는 (d)단계에서 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈이 모두 이동 불가하다고 판단된 경우, 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈을 처음 위치로 복귀하는 단계이다. (a)단계 내지 (d)단계 또는 (a)단계 내지 (e)단계가 순차적으로 반복되고, (a)단계는 제1로봇모듈의 간격유지센서와 제2로봇모듈의 간격유지센서가 간격을 측정하고, 제어부가 제1로봇모듈의 간격유지센서와 제2로봇모듈의 간격유지센서의 측정값에 기초하여 간격을 일정하게 유지하도록 제1로봇모듈 또는 제2로봇모듈의 주행을 제어하고, (d)단계는 충돌방지센서가 몸체와 주변 장애물과의 거리를 측정하고, 제어부가 충돌방지센서의 측정값에 기초하여 몸체와 주변 장애물이 서로 충돌하지 않도록 제1로봇모듈 또는 제2로봇모듈의 주행을 제어할 수 있다.
또한, (b)단계가 두 번 이상 진행된 경우, 어느 한 (b)단계에서 스캔모듈이 촬영한 범위와, 어느 한 (b)단계의 바로 직전 (b)단계에서 스캔모듈이 촬영한 범위는 서로 적어도 일부분이 겹칠 수 있다.
또한, 제1로봇모듈 및/또는 제2로봇모듈이 추락하는 경우, 제1로봇모듈, 제2로봇모듈 및 스캔모듈의 동작이 모두 정지되는 (f)단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템 및 그 제어방법는, 제1로봇모듈과 제2로봇모듈을 포함하여 사람을 대체할 수 있고, 주행이 어려운 조건에서도 선박의 손상 부분을 효율적으로 검사할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 전체적인 모습을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제1로봇모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 제1로봇모듈이 선박의 요철부분 상에서 주행하는 모습을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 스캔모듈을 나타낸 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템에 따른 제1로봇모듈, 제2로봇모듈, 스캔모듈의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도5에서 제2로봇모듈이 추락하였을 때, 제1로봇모듈이 제2로봇모듈을 지지하고 있는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템 및 그 제어방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 전체적인 모습을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제1로봇모듈을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 제1로봇모듈이 선박의 요철부분 상에서 주행하는 모습을 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 스캔모듈을 나타낸 측단면도이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)은 제1로봇모듈(100), 제2로봇모듈(100'), 로프부재(200), 스캔모듈(300)을 포함한다.
제1로봇모듈(100)은 몸체(110), 구동모터(미도시), 메인바퀴(120), 자석바퀴(130), 회전롤러(140)를 구비한다. 몸체(110)에는 구동모터(미도시), 메인바퀴(120), 자석바퀴(130), 회전롤러(140)가 배치된다.
메인바퀴(120)는 몸체(110)의 양측에 회전 가능하게 배치된다. 메인바퀴(120)는 구동모터(미도시)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있고, 선박(A)의 벽면이나 천장에 접촉하여 몸체(110)를 이동시킬 수 있다. 메인바퀴(120)는 고무타이어(121)를 포함할 수 있다. 고무타이어(121)는 선박(A)의 벽면이나 천장과의 마찰력을 증가시킬 수 있다.
몸체(110)에는 서스펜션(122)이 배치될 수 있다. 서스펜션(122)은 메인바퀴(120)에 전달되는 진동이나 충격을 흡수하기 위한 구성이다. 서스펜션(122)은 메인바퀴(120) 또는 메인바퀴(120)의 회전축(미도시)과 연결된다. 서스펜션(122)은 예를 들어, 터틀(turtle) 방식으로 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몸체(110)에 서스펜션(122)이 배치될 경우, 메인바퀴(120)가 선박(A)의 요철부분을 지나더라도, 미끄러지거나 전복되지 않고, 주행을 유지할 수 있게 된다.
몸체(110)에는 자석바퀴(130)가 회전 가능하게 배치된다. 자석바퀴(130)는 자성을 갖는 바퀴로서, 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다. 자석바퀴(130)의 회전축(미도시)은 메인바퀴(120)의 회전축(미도시)과 나란하게 형성될 수 있다. 이 경우, 자석바퀴(130)는 메인바퀴(120)의 주행 방향과 같은 방향으로 주행할 수 있게 된다. 이와는 달리, 자석바퀴(130)는 구 내지 볼의 형태로 형성될 수도 있으며, 이 경우, 주행 방향의 자유도가 증가한다는 장점이 있다. 자석바퀴(130)는 철재로 이루어진 선박(A)의 벽면이나 천장 또는 다른 구조물에 부착되어 이동할 수 있다. 자석바퀴(130)에 선박(A)에 부착됨에 따라, 메인바퀴(120)에 작용하는 마찰력이 증가할 수 있다.
몸체(110)에는 회전롤러(140)가 배치된다. 회전롤러(140)는 구동모터(미도시)로부터 구동력을 전달받을 수 있다. 회전롤러(140)는 후술하는 로프부재(200)를 감거나, 로프부재(200)의 장력을 유지하기 위한 장치이다.
몸체(110)에는 간격유지센서(150)가 배치될 수 있다. 간격유지센서(150)는 초음파나 레이저를 사용하여 거리를 측정하고 측정 결과를 수신 및 발신할 수 있는 센서일 수 있다. 간격유지센서(150)는 회전롤러(140) 상에 배치될 수 있다. 간격유지센서(150)는 무지향성 특성을 가진 센서일 수 있으며, 이 경우, 주변 장애물의 간섭에 영향을 적게 받는다는 장점이 있다.
몸체(110)에는 충돌방지센서(160)가 배치될 수 있다. 충돌방지센서(160)는 몸체(110)가 장애물과 충돌하는 것을 방지하기 위해서, 몸체(110)의 주변 장애물과의 거리를 측정하는 센서이다. 충돌방지센서(160)는 몸체의 전후좌우 중에 배치될 수 있고, 경우에 따라서 복수 개가 배치될 수도 있다. 충돌방지센서(160)는 반사파를 감지하는 방식으로 장애물과의 거리를 측정할 수 있다.
제2로봇모듈(100')은 제1로봇모듈(100)과 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 제2로봇모듈(100')은 제1로봇모듈(100)의 몸체(110), 메인바퀴(120), 자석바퀴(130), 회전롤러(140)와 동일한, 몸체(110'), 메인바퀴(120'), 자석바퀴(130'), 회전롤러(140')를 포함하고, 제1로봇모듈(100)의 간격유지센서(150), 충돌방지센서(160)와 동일한 간격유지센서(150'), 충돌방지센서(160')를 포함할 수 있다.
제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 사이에는 로프부재(200)가 배치되고, 로프부재(200)는 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')을 서로 연결한다. 로프부재(200)는 제1로봇모듈(100)의 회전롤러(140)와 제2로봇모듈(100')의 회전롤러(140')를 함께 감싸도록 배치된다.
로프부재(200)는 탄성재질로 형성될 수 있다. 로프부재(200)가 탄성재질로 형성되는 경우, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 간에 주행 중에 발생할 수 있는 오차에 대응할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 서로 일정 간격을 유지하면서 이동 중에, 제1로봇모듈(100) 또는 제2로봇모듈(100')이 요철 등을 만나 상기 간격에 변화가 생기더라도, 로프부재(200)가 탄성재질로 변형이 가능하여, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')은 로프부재(200)에 의해 여전히 안정적으로 연결될 수 있다.
제1로봇모듈(100)의 간격유지센서(150)와 제2로봇모듈(100')의 간격유지센서(150')는 서로 간의 간격을 측정할 수 있고, 이를 토대로 서로 간의 간격을 유지할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 간격유지센서(150, 150')들은 회전롤러(140, 140')에 배치될 수 있고, 이 경우, 제1로봇모듈(100)의 회전롤러(140)와 제2로봇모듈(100')의 회전롤러(140') 사이의 간격을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')은 로프부재(200)의 양측에 배치되어 로프부재(200)를 서로 반대방향으로 잡아당길 수 있다. 구체적으로, 제1로봇모듈(100)의 회전롤러(140)와 제2로봇모듈(100')의 회전롤러(140')는 로프부재(200)를 잡아당길 수 있고, 이에 따라 로프부재(200)에는 장력이 형성된다. 이 때, 제1로봇모듈(100)의 회전롤러(140) 및/또는 제2로봇모듈(100')의 회전롤러(140')가 회전하는 경우, 로프부재(200)는 장력을 유지시킨 상태에서 회전하게 되고, 이에 따라 로프부재(200)가 순환 이동할 수 있게 된다.
로프부재(200)에는 스캔모듈(300)이 배치된다. 스캔모듈(300)은 스캔모듈몸체(310)를 포함하고, 스캔모듈몸체(310) 하면(311)에는 고정부재(312) 및 가이드부재(313)가 배치될 수 있다. 고정부재(312)에는 로프부재(200)가 고정 배치된다. 로프부재(200)는 고정부재(312)에 삽입된 상태에서 고정부재(312)에 고정되게 된다. 따라서, 로프부재(200)가 이동하는 경우, 고정부재(312)에 의해 스캔모듈(300)이 함께 이동하게 된다. 가이드부재(313)에는 로프부재(200)가 관통하게 된다. 가이드부재(313)에는 로프부재(200)가 헐겁게 배치될 수 있다. 이에 따라, 가이드부재(313)는 로프부재(200)의 이동을 가이드 하게 되고, 가이드부재(313)와 로프부재(200)는 서로 상대 이동할 수 있다.
스캔모듈(300) 하면(311)에는 영상센서(320)가 배치된다. 영상센서(320)는 선박(A)을 촬영하도록 카메라 등으로 구비될 수 있다. 영상센서(320)는 보다 넓은 영역의 범위를 촬영하기 위해 복수 개가 배치될 수 있고, 열화상 카메라 초음파센서와 같은 서로 다른 방식의 영상센서(320)가 배치될 수도 있다. 그리고, 영상센서(320)의 주변에는 조명장치(330)가 배치될 수 있다. 조명장치(330)를 선박(A)을 밝게 비출 수 있고, 이에 따라, 어두운 환경에서도, 영상센서(320)가 밝고 선명한 화질의 영상을 촬영할 수 있게 되고, 로프부재(200)의 진동에 의한 영향도 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템에 따른 제1로봇모듈, 제2로봇모듈, 스캔모듈의 동작을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도5에서 제2로봇모듈이 추락하였을 때, 제1로봇모듈이 제2로봇모듈을 지지하고 있는 모습을 나타낸 평면도이다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇시스템(1000)은 선박(A)에 벽면이나 천장에 부착되어 이동하게 된다. 자석바퀴(130)에 의해서 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')은 선박(A)에 부착된다. 이 상태에서, 메인바퀴(120, 120')의 구동에 따라 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 이동하게 된다.
제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')은 각각의 간격유지센서(150, 150')에 의해 서로 간의 간격을 유지하면서 함께 이동할 수 있다. 제1로봇모듈(100) 또는 제2로봇모듈(100')의 주변에 장애물이 있을 경우에는 충돌방지센서(160, 160')에 의해 충돌을 방지할 수 있다. 구체적으로, 제1로봇모듈(100) 또는 제2로봇모듈(100') 중 어느 하나가 장애물의 주변에 있는 경우에는 제1로봇모듈(100) 또는 제2로봇모듈(100') 중 어느 하나의 이동을 제어하여 장애물을 회피한 뒤, 다시 이동할 수 있다.
로프부재(200)는 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 사이에서 순환이동하고, 로프부재(200)에 배치된 스캔모듈(300)은 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 사이를 왕복운동하며, 선박(A)을 스캔할 수 있다.
도 6에서는 제2로봇모듈(100')이 추락한 상황이 도시되어 있다. 제2로봇모듈(100')이 추락한 경우에도 여전히 제1로봇모듈(100)은 선박(A)에 부착되어 있다. 그리고, 제2로봇모듈(100')은 로프부재(200)에 의해 매달려 있게 된다. 제2로봇모듈(100')이 추락하더라도, 제1로봇모듈(100)은 여전히 선박(A)에 부착된 상태에서 로프부재(200)를 통해 제2로봇모듈(100')을 지지하게 된다. 이에 따라, 제2로봇모듈(100')이 완전히 추락하는 것을 방지할 수 있게 되고, 제2로봇모듈(100')은 자석바퀴(130')에 의해 다시 선박(A)에 부착될 수 있다. 즉, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 중 어느 하나가 추락하더라도 나머지 하나가 지지해주기 때문에 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 모두 추락하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)의 제어방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)의 제어방법은 (a)단계, (b)단계, (c)단계, (d)단계, (e)단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)은 제1로봇모듈(100), 제2로봇모듈(100'), 로프부재(200)의 이동을 제어하고, 스캔모듈(300)의 영상촬영을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)의 제어방법은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
(a)단계는 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 간의 간격을 소정의 거리로 유지하는 단계이다. (a)단계는 제1로봇모듈(100)의 간격유지센서(150)와 제2로봇모듈(100')의 간격유지센서(150')가 서로 간의 간격을 측정하여 측정값은 제어부(미도시)에 송신한다. 제어부(미도시)는 이를 통해서, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 간의 거리를 측정하고, 상기 거리를 최대한 일정하게 유지하도록 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')의 주행을 제어한다.
(b)단계는 (a)단계 이후, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 사이의 간격이 유지된 상태에서 스캔모듈(300)이 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 사이를 왕복 운동하며 선박(A)을 촬영하는 단계이다. 제어부(미도시)는 제1로봇모듈(100)의 회전롤러(140) 또는 제2로봇모듈(100')의 회전롤러(140')의 회전을 제어하고, 이에 로프부재(200)의 순환이동이 제어된다. 로프부재(200)의 순환이동이 제어되면서, 스캔모듈(300)의 이동도 제어된다. 한편, 스캔모듈(300)의 영상센서(320)와 조명장치(330)도 제어될 수 있다. 제어부(미도시)는 영상센서(320)가 선박(A)의 사진 또는 동영상을 촬영하도록 영상센서(320)를 제어할 수 있다. 한편, 제어부(미도시)는 주변 조도가 낮아 어둡거나, 진동이 심하게 발생하는 경우 조명장치(330)를 작동시킬 수 있다.
(c)단계는 (b)단계 이후, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 간의 간격을 유지하면서, 제1로봇모듈(100) 및 제2로봇모듈(100') 증 어느 하나 이상을 이동시키는 단계이다. 제어부(미도시)는 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 모두 주행 가능한 상태이면 모두 주행하도록 제어하고, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100') 중 어느 하나가 장애물의 주변에 위치하여 이동이 불가한 경우, 이동이 가능한 나머지 하나만 주행하도록 제어할 수 있다.
(d)단계는 (c)단계 이후, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 모두 이동 불가한지를 판단하는 단계이다. (d)단계는 제1로봇모듈(100)의 충돌방지센서(160)와 제2로봇모듈(100')의 충돌방지센서(160')의 측정 결과에 기초하여 판단될 수 있다.
만약, (d)단계에서 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 모두 이동 불가하다고 판단된 경우, (e)단계를 더 포함할 수 있다. (e)단계는 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')을 모두 처음 위치로 복귀시키는 단계이다.
상기 (a)단계 내지 (d)단계는 순차적으로 반복되고, 경우에 따라서, (d)단계 다음에 (e)단계가 추가되어 (a)단계 내지 (e)단계가 순차적으로 반복될 수 있다. 즉, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 서로 간격을 유지한 상태에서, 선박(A)을 스캔한 뒤 다시 이동하게 되고, 제1로봇모듈(100)과 제2로봇모듈(100')이 모두 이동 불가한 경우에는 처음 위치로 복귀하여, 다시 선박(A)의 스캔을 진행하게 된다.
한편, 상기 (b)단계가 두 번 이상 진행된 경우에는, 시간상 가장 가까운 두 개의 (b)단계에서 촬영된 범위는 서로 적어도 일부분이 겹치도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 먼저 진행된 (b)단계에서 촬영된 범위와, 후의 (b)단계에서 촬영된 범위는 서로10% 내지 20% 정도 겹칠 수 있다. 이 경우, 제1로봇모듈(100), 제2로봇모듈(100'), 스캔모듈(300)의 주행 오차에 따라 누락될 수 있는 촬영 범위가 최소화될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 손상 검사용 로봇 시스템(1000)의 제어방법은 (f)단계를 더 포함할 수 있다. (f)단계는 제1로봇모듈(100) 및 제2로봇모듈(100') 중 어느 하나 이상이 추락하게 될 경우, 제1로봇모듈(100), 제2로봇모듈(100'), 스캔모듈(300)의 동작을 모두 정지시키는 단계이다. 제1로봇모듈(100) 및 제2로봇모듈(100') 중 어느 하나 이상이 추락하는 경우는 비상 상황이므로 안전상의 사고 등을 방지하기 위하여, 제1로봇모듈(100), 제2로봇모듈(100'), 스캔모듈(300)의 모든 동작을 긴급하게 일시 정지시키는 것이다. (f)단계는 (a)단계 내지 (e)단계 중 어느 단계에서도 진행될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이러한 수정, 변경 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000 : 선박 손상 검사용 로봇 시스템
100 : 제1로봇모듈
100' : 제2로봇모듈
110, 110' : 몸체
120, 120' : 메인바퀴
121, 121' : 고무타이어
122, 122' : 서스펜션
130, 130' : 자석바퀴
140, 140' : 회전롤러
150, 150' : 간격유지센서
160, 160' : 충돌방지센서
200 : 로프부재
300 : 스캔모듈
310 : 스캔모듈몸체
311 : 스캔모듈몸체 하면
312 : 고정부재
313 : 가이드부재
320 : 영상센서
330 : 조명장치
A : 선박

Claims (10)

  1. 구동모터가 배치되는 몸체,
    상기 몸체에 배치되고 상기 구동모터와 연결되는 메인바퀴,
    상기 몸체에 배치되고 자성을 갖는 자석바퀴,
    상기 몸체에 배치되는 회전롤러,
    상기 몸체에 배치되는 간격유지센서 및
    상기 몸체에 배치되는 충돌방지센서를 구비하는 제1로봇모듈 및 제2로봇모듈;
    상기 제1로봇모듈의 상기 회전롤러 및 상기 제2로봇모듈의 상기 회전롤러를 연결시키되, 상기 회전롤러의 회전에 의해 순환이동하는 로프부재;
    상기 제1로봇모듈 및 상기 제2로봇모듈의 사이에 배치되도록 상기 로프부재에 배치되고, 선박을 촬영하도록 영상센서를 구비하는 스캔모듈; 및
    상기 제1로봇모듈 및 상기 제2로봇모듈의 이동과, 상기 스캔모듈의 이동 및 촬영을 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제1로봇모듈의 상기 간격유지센서와 상기 제2로봇모듈의 상기 간격유지센서는 서로 간의 간격을 측정하고,
    상기 제어부는 상기 제1로봇모듈의 상기 간격유지센서와 상기 제2로봇모듈의 상기 간격유지센서의 측정값에 기초하여 상기 간격을 일정하게 유지하도록 상기 제1로봇모듈 또는 상기 제2로봇모듈의 주행을 제어하고,
    상기 충돌방지센서는 상기 몸체와 주변 장애물과의 거리를 측정하고,
    상기 제어부는 상기 충돌방지센서의 측정값에 기초하여 상기 몸체와 상기 주변 장애물이 서로 충돌하지 않도록 상기 제1로봇모듈 또는 상기 제2로봇모듈의 주행을 제어하는 선박 손상 검사용 로봇 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인바퀴는,
    고무재질로 형성된 고무타이어를 포함하는 선박 손상 검사용 로봇 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에는 상기 메인바퀴와 연결되는 서스펜션이 더 배치되고,
    상기 서스펜션은,
    상기 메인바퀴로 전해지는 충격을 흡수하고, 상기 메인바퀴와 상기 선박 간의 접지력을 향상시키는 선박 손상 검사용 로봇 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스캔모듈에는,
    상기 로프부재와 상기 스캔모듈을 고정시키는 고정부재, 및
    상기 로프부재와 상대 이동하되, 상기 로프부재의 이동을 가이드하는 가이드부재가 더 배치되는 선박 손상 검사용 로봇 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스캔모듈에는,
    상기 선박을 밝게 비추기 위한 조명장치가 더 배치되는 선박 손상 검사용 로봇 시스템.
  8. 제1항의 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 제1로봇모듈과 상기 제2로봇모듈 간의 간격이 소정의 거리로 유지되는 (a)단계;
    상기 (a)단계 이후, 상기 간격이 유지된 상태에서 상기 스캔모듈이 상기 제1로봇모듈과 상기 제2로봇모듈 사이를 이동하면서 상기 선박을 촬영하는 (b)단계;
    상기 (b)단계 이후, 상기 간격이 유지된 상태에서 상기 제1로봇모듈 및 상기 제2로봇모듈 중 이동 가능한 어느 하나 이상의 로봇모듈이 이동하는 (c)단계;
    상기 (c)단계 이후, 상기 제1로봇모듈 및 상기 제2로봇모듈이 모두 이동 불가한지를 판단하는 (d)단계; 및
    상기 (d)단계에서 상기 제1로봇모듈 및 상기 제2로봇모듈이 모두 이동 불가하다고 판단된 경우, 상기 제1로봇모듈 및 상기 제2로봇모듈을 처음 위치로 복귀하는 (e)단계를 포함하고,
    상기 (a)단계 내지 상기 (d)단계 또는 상기 (a)단계 내지 상기 (e)단계가 순차적으로 반복되고,
    상기 (a)단계는,
    상기 제1로봇모듈의 상기 간격유지센서와 상기 제2로봇모듈의 상기 간격유지센서가 상기 간격을 측정하고,
    상기 제어부가 상기 제1로봇모듈의 상기 간격유지센서와 상기 제2로봇모듈의 간격유지센서의 측정값에 기초하여 상기 간격을 일정하게 유지하도록 상기 제1로봇모듈 또는 상기 제2로봇모듈의 주행을 제어하고,
    상기 (d)단계는,
    상기 충돌방지센서가 상기 몸체와 주변 장애물과의 거리를 측정하고,
    상기 제어부가 상기 충돌방지센서의 측정값에 기초하여 상기 몸체와 상기 주변 장애물이 서로 충돌하지 않도록 상기 제1로봇모듈 또는 상기 제2로봇모듈의 주행을 제어하는 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (b)단계가 두 번 이상 진행된 경우,
    어느 한 상기 (b)단계에서 상기 스캔모듈이 촬영한 범위와,
    어느 한 상기 (b)단계의 바로 직전 상기 (b)단계에서 상기 스캔모듈이 촬영한 범위는 서로 적어도 일부분이 겹치는 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1로봇모듈 및/또는 상기 제2로봇모듈이 추락하는 경우,
    상기 제1로봇모듈, 상기 제2로봇모듈 및 상기 스캔모듈의 동작이 모두 정지되는 (f)단계를 더 포함하는 선박 손상 검사용 로봇 시스템의 제어방법.
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