KR20080009988A - Probe micro-robot through a pipe using crawling manner - Google Patents

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Abstract

A probe micro-robot through a pipe using a crawling method is provided to reduce manufacturing cost by operating legs using linear driving force generated from a driving unit, to manufacture easily the probe micro-robot and to miniaturize a size of the probe micro-robot. A probe micro-robot through a pipe using a crawling method comprises a body(110) having a head part, a moving member(150) linearly moved in the body, a driving unit, and plural legs(160). The driving unit, which is installed at the body, drives linearly reciprocating move of the moving member. The plural legs, whose two ends are projected outside the body through an upper guiding hole(112) and a lower guiding hole(111) formed at upper/lower parts of the body, is integrated with the moving member. The upper and lower guiding holes allow legs to be inclined toward the opposite direction of the head part of the body. The head part is a hemisphere type and the body has a cylinder type.

Description

크롤링 방식을 이용한 관탐사 마이크로 로봇{Probe Micro-robot through a Pipe using crawling manner}Probe Micro-robot through a Pipe using crawling manner}

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 관탐사 마이크로 로봇의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a tube exploration micro robot according to Embodiment 1 of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 관탐사 마이크로 로봇의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a tube exploration micro robot according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 관탐사 마이크로 로봇의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a pipe exploration micro robot according to Embodiment 3 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예4에 따른 관탐사 마이크로 로봇의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a tube exploration micro robot according to Embodiment 4 of the present invention.

도 5는 도 1의 실시예1의 관탐사 마이크로 로봇의 작동모습을 순차적으로 도시한 것이다. FIG. 5 sequentially shows an operation of the pipe exploration microrobot of Embodiment 1 of FIG. 1.

도 6은 도 1의 실시예1의 관탐사 마이크로 로봇을 수개 연결한 관탐사 시스템의 개략도이다.FIG. 6 is a schematic diagram of a pipe exploration system in which several pipe exploration microrobots of Embodiment 1 of FIG. 1 are connected.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 급수관 20: 조향수단10: water supply pipe 20: steering means

100: 관탐사 마이크로 로봇 110: 몸체100: tube exploration micro robot 110: body

111: 하부안내홀 112:상부안내홀111: lower guide hole 112: upper guide hole

113: 공간 120: 머리부113: space 120: head

130: 꼬리부 131: 구동모터130: tail 131: drive motor

132: 전원 133: 제어부132: power source 133: control unit

140: 스크류 150: 이동부재140: screw 150: moving member

160: 다리 200: 관탐사 마이크로 로봇160: leg 200: tube exploration micro robot

210: 몸체 211: 하부안내홀210: body 211: lower guide hole

212:상부안내홀 213: 공간212: Upper Information Hall 213: Space

220: 머리부 230: 꼬리부220: head 230: tail

231: 압전모터 232: 전원231: piezoelectric motor 232: power

233: 제어부 240: 샤프트233: control unit 240: shaft

250: 이동부재 260: 다리250: moving member 260: leg

300: 관탐사 마이크로 로봇 310: 몸체300: tube exploration micro robot 310: body

311: 하부안내홀 312:상부안내홀311: lower guide hole 312: upper guide hole

313: 공간 320: 머리부313: space 320: head

330: 꼬리부 331: 전자석330: tail 331: electromagnet

332: 전원 333: 제어부332: power source 333: control unit

340: 안내축 350: 이동부재340: guide shaft 350: moving member

360: 다리 370: 스프링360: leg 370: spring

400: 관탐사 마이크로 로봇 410: 몸체400: tube exploration micro robot 410: body

411: 하부안내홀 412:상부안내홀411: lower guide hole 412: upper guide hole

413: 공간 420: 머리부413: space 420: head

430: 꼬리부 431: 구동모터430: tail 431: drive motor

432: 전원 433: 제어부432: power supply 433: control unit

440: 스크류 450: 이동부재440: screw 450: moving member

460: 다리 461: 밀착부재460: leg 461: contact member

본 발명은 관탐사 마이크로 로봇 구동시스템에 관한 것으로, 특히 구동수단에 의해 발생된 선형 구동력을 사용하고 기구적인 구조를 통해 캡슐내부에 있는 다리가 작동하므로 한 방향으로 이동시킬 수 있는 캡슐형 마이크로 로봇의 구동 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a tube exploration micro-robot driving system, and more particularly, to a capsule-type microrobot that can move in one direction because the legs inside the capsule operate by using a linear driving force generated by the driving means and through a mechanical structure. Relates to a drive system.

관탐사 마이크로 로봇이란 관 내부를 촬영할 수 있는 초소형 카메라를 비롯해 부식부위을 떼어내는 핀셋, 외부에 관 내부 영상을 보낼 수 있는 통신장비, 기타 진단을 위한 장비 등 최첨단 장비가 장착되어 배관공이 관내 부식을 관찰하는 것과 같이 부식이 있는 부위를 검사하는 등 그 상태를 알아낼 수 있는 마이크로 로봇을 말한다.The pipe exploration micro robot is equipped with state-of-the-art equipment such as a micro camera that can photograph the inside of the tube, tweezers to remove corrosion parts, communication equipment that can send the inside of the tube to the outside, and other diagnostic equipment. It is a micro robot that can detect the condition such as inspecting the site of corrosion.

이러한 마이크로 로봇을 개발하면 소형관등의 탐사시 내시경 촬영뿐만 아니라 간단한 청소, 코팅 등이 가능하다.The development of such a micro robot enables simple cleaning and coating as well as endoscopy during exploration of small tubes.

그런데 종래의 관탐사용 마이크로 로봇에 대한 기술 및 개발 현황은 아직까 지 상용화된 상태에 이른 것이 없으며 대부분의 연구가 진행되고 있는 상황이다. By the way, the state of the art and development of the conventional robot for microscopic observation has not been commercialized yet, and most of the research is being conducted.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 구조적으로 캡슐 형태의 원통형의 외관을 가지고 있어 관내부와의 마찰이 작게 설계되어 있으며, 캡슐의 앞뒤에 존재하는 다수의 다리들이 이동할 때 번갈아서 돌출되어 관의 벽면을 항상 지지하며 이동하는 구조를 가지는 관탐사 마이크로 로봇을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to have a structurally capsule-shaped cylindrical appearance has a small friction with the inner tube, and when the plurality of legs existing in front and rear of the capsule alternately moves An object of the present invention is to provide a tube exploration microrobot which has a structure which protrudes and always supports and moves on the wall of the tube.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 머리부를 가지는 몸체; 상기 몸체 내부에 형성된 공간에서 직선운동을 하는 이동부재; 상기 몸체에 설치되어 상기 이동부재를 직선왕복으로 구동시키는 구동수단; 및 상기 이동부재에 일체로 설치되고, 상기 몸체의 상부와 하부에 각각 형성된 상부안내홀과 하부안내홀을 통해 양단부가 상기 몸체의 외부로 돌출되어 있는 복수의 다리를 포함하고, 상기 상부안내홀과 하부안내홀은 상기 다리가 상기 몸체의 머리부의 반대방향을 향하여 경사지도록 형성되는 관탐사 마이크로 로봇이다.The present invention for achieving the above object, the body having a head; Moving member for linear movement in the space formed inside the body; Drive means installed in the body to drive the movable member in a straight reciprocating direction; And a plurality of legs integrally installed in the moving member and having both ends protruding out of the body through upper guide holes and lower guide holes respectively formed on the upper and lower portions of the body. The lower guide hole is a tube exploration micro robot formed so that the leg is inclined toward the opposite direction of the head of the body.

상기 머리부는 반구형이고, 상기 몸체는 원통형을 가지는 것을 특징으로 한다.The head is hemispherical, the body is characterized in that having a cylindrical.

또, 상기 구동수단은 상기 몸체에 설치되어 정역방향으로 회전하는 구동모 터; 및 상기 구동모터로 회전되는 스크류를 포함하고, 상기 이동부재에 형성된 나사홈이 상기 스크류와 나합하여, 상기 이동부재가 왕복운동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drive means is installed in the body drive motor for rotating in the forward and reverse directions; And a screw rotated by the drive motor, wherein a screw groove formed in the moving member is combined with the screw to reciprocate the moving member.

또, 상기 구동수단은 상기 몸체에 설치되어 직선왕복의 진동을 발생하는 선형압전모터; 및 상기 선형압전모터에 일체로 설치된 샤프트를 포함하고, 상기 이동부재에 형성된 끼움홈이 상기 샤프트와 마찰결합하여, 상기 선형압전모터의 일정한 파형의 진동에 따른 마찰력에 의해 상기 이동부재가 왕복운동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drive means is installed on the body linear piezoelectric motor for generating a linear reciprocating vibration; And a shaft integrally installed in the linear piezoelectric motor, wherein the fitting groove formed in the movable member is frictionally coupled to the shaft, such that the movable member reciprocates by a frictional force caused by vibration of a constant waveform of the linear piezoelectric motor. It is characterized by.

또, 상기 구동수단은 상기 몸체에 설치되어 자력을 발생시키는 전자석; 상기 몸체 중심부에 설치되는 안내축; 및 상기 이동부재를 중심으로 상기 전자석과 반대방향에서 상기 이동부재에 복원력을 부여하는 스프링을 포함하고, 상기 이동부재에 형성된 끼움홈이 상기 안내축을 따라 움직이고, 상기 전자석의 자력에 의한 인력과 상기 스프링의 복원력에 의해 상기 이동부재가 왕복운동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving means is installed on the body electromagnet for generating a magnetic force; A guide shaft installed at the center of the body; And a spring that imparts a restoring force to the movable member in a direction opposite to the electromagnet about the movable member, wherein the fitting groove formed in the movable member moves along the guide shaft, and the attraction force and the spring by the magnetic force of the electromagnet The moving member is reciprocated by the restoring force of the.

또, 상기 다리는 관의 내측 직경의 변화에 유연하게 적응할 수 있는 탄성재료로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The leg may be made of an elastic material that can flexibly adapt to a change in the inner diameter of the tube.

또, 상기 다리의 단부에는 관의 내벽과의 밀착을 위한 밀착부재가 일체로 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the end of the leg is characterized in that the close contact member for close contact with the inner wall of the tube is integrally installed.

또, 상기 밀착부재는 고분자재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the contact member is characterized in that the polymer material.

또 다른 발명은, 상기 관탐사 마이크로 로봇을 다수개 연결하여 추진력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 관탐사 시스템이다.Another invention is a pipe exploration system characterized in that to increase the driving force by connecting a plurality of the pipe exploration micro robot.

상기 관탐사 마이크로 로봇의 연결에는 조향수단을 이용하여 곡관에서 이동이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.Connection of the pipe exploration micro robot is characterized in that it is possible to move in a curved pipe using a steering means.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 관탐사 마이크로 로봇(100)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a tube exploration micro robot 100 according to Embodiment 1 of the present invention.

상기 관탐사 마이크로 로봇(100)의 몸체(110)는 대략 원통형이고, 머리부(120)와 꼬리부(130)를 가지며, 그 내부에는 하기(下記)하는 이동부재(150)가 이동할 수 있는 공간(113)이 형성된다.The body 110 of the tube exploration microrobot 100 has a substantially cylindrical shape, has a head 120 and a tail 130, and a space in which the movable member 150 moves below. 113 is formed.

상기 머리부(120)는 대략 반구형이어서, 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)이 상기 머리부(120) 측으로 진행이 용이하게 한다.The head 120 is substantially hemispherical, so that the tube exploration micro robot 100 can easily proceed to the head 120 side.

따라서, 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)은 전체적으로 캡슐형태를 이루어서, 관체의 내벽과의 마찰을 줄일 수 있다.Therefore, the tube exploration micro robot 100 may form a capsule as a whole, thereby reducing friction with the inner wall of the tube.

또, 상기 머리부(120) 및 몸체(110)는 미끄럼코팅(Anti-Adhesion Coating)을 행하여 관체의 내벽과의 마찰력을 줄일 수 있다.In addition, the head 120 and the body 110 may be subjected to an anti-adhesion coating to reduce the friction with the inner wall of the tube.

상기 꼬리부(130)에는 상기 이동부재(150)를 직선왕복운동시키는 구동수단이 설치된다.The tail portion 130 is provided with a driving means for linearly reciprocating the moving member 150.

상기 구동수단은 구동모터(131)와 상기 구동모터(131)에 일체로 연결되어 회전되는 스크류(140)를 포함하여 이루어진다.The driving means includes a drive motor 131 and a screw 140 that is integrally connected and rotated to the drive motor 131.

상기 스크류(140)는 상기 공간(113) 내까지 연장되어, 상기 공간(113) 내에서 자전한다.The screw 140 extends into the space 113, and rotates in the space 113.

그리고, 상기 이동부재(150)에는 상기 스크류(140)의 표면에 형성된 나사선에 대응하는 나사선이 형성되어, 상기 스크류(140)를 타고 직선운동을 할 수 있다.In addition, a screw thread corresponding to a screw thread formed on the surface of the screw 140 is formed on the movable member 150 to perform a linear motion on the screw 140.

상기 구동모터(131)는 상기 꼬리부(130)에 설치된 전원(132)으로부터 전기를 공급받으며, 상기 꼬리부(130)에 설치된 제어부(133)에 의해 제어된다.The drive motor 131 is supplied with electricity from the power source 132 installed in the tail 130, and is controlled by the controller 133 installed in the tail 130.

상기 이동부재(150)에는 복수의 다리(160)가 일체로 연결된다.A plurality of legs 160 are integrally connected to the movable member 150.

상기 다리(160)는 탄성이 좋은 재료로 관체(미도시)의 내벽을 밀어붙이며, 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)을 추진시키는 역할을 한다.The leg 160 pushes the inner wall of the tube (not shown) with a good elastic material and serves to propel the tube exploration micro robot 100.

따라서, 상기 다리(160)는 상기 이동부재(150)의 원주방향을 따라 다수개 설치되므로, 상기 몸체(110)로부터 방사형으로 돌출되게 된다.Therefore, since the leg 160 is installed in plural along the circumferential direction of the movable member 150, it protrudes radially from the body 110.

상기 다리(160)는 상기 몸체(110)의 상하부에 각각 형성된 상부안내홀(112)과 하부안내홀(111)을 통해 외부로 노출된다.The leg 160 is exposed to the outside through the upper guide hole 112 and the lower guide hole 111 formed in the upper and lower portions of the body 110, respectively.

상기 상부안내홀(112)과 상기 하부안내홀(111)은 상기 다리(160)의 단부가 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)의 꼬리부(130) 측으로 경사지게 설치된다.The upper guide hole 112 and the lower guide hole 111 are installed such that the end of the leg 160 is inclined toward the tail 130 side of the tube exploration micro robot 100.

즉, 도 1의 실시예1에서는, 우측으로 45도 경사져 설치되어 있다.That is, in Example 1 of FIG. 1, it is inclined 45 degree to the right side.

따라서, 상기 이동부재(150)의 이동에 따라 상기 다리(160)는 상기 상부안내 홀(112)과 상기 하부안내홀(111)을 교호적으로 길게 노출되게 된다.Therefore, as the moving member 150 moves, the leg 160 alternately exposes the upper guide hole 112 and the lower guide hole 111.

도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 관탐사 마이크로 로봇(200)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the tube exploration micro robot 200 according to the second embodiment of the present invention.

실시예2는 실시예1과 구동수단이 상이하다.Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in the driving means.

상기 실시예2의 구동수단은 압전모터(230)과, 상기 압전모터(230)에 일체로 연결된 샤프트(240)를 포함하여 이루어진다.The driving means of the second embodiment includes a piezoelectric motor 230 and a shaft 240 integrally connected to the piezoelectric motor 230.

상기 샤프트(240)는 표면이 매끄러운 봉상으로써, 이동부재(250)의 내부에도 상기 샤프트(240)의 외주면과 맞닿을 수 있는 홀이 형성되고, 상기 홀과 상기 샤프트(240)의 외주면이 면접촉하게 된다.The shaft 240 is a smooth rod-like surface, a hole which is in contact with the outer peripheral surface of the shaft 240 is formed in the moving member 250, the outer peripheral surface of the hole and the shaft 240 is in surface contact Done.

따라서, 상기 압전모터(230)에 의해 일정한 파형의 진동에 따라 상기 이동부재(250)는 상기 샤프트(240)를 타고 직선왕복할 수 있게 된다.Therefore, according to the vibration of a certain waveform by the piezoelectric motor 230, the movable member 250 can be reciprocated linearly riding the shaft 240.

도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 관탐사 마이크로 로봇(300)의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the tube exploration micro robot 300 according to the third embodiment of the present invention.

실시예3은 실시예1과 구동수단이 상이하다.Embodiment 3 is different from Embodiment 1 in the driving means.

상기 실시예3의 구동수단은 전자석(330)과, 몸체(310)의 공간(313) 내에 설치된 안내축(240)과, 상기 전자석(330)과 대향되는 위치에 설치되어, 이동부재(350)에 복원력을 부여하는 스프링(370)을 포함하여 이루어진다.The driving means of the third embodiment is installed in a position opposite to the electromagnet 330, the guide shaft 240 installed in the space 313 of the body 310, the electromagnet 330, the moving member 350 It comprises a spring 370 to give a restoring force to.

상기 전자석(330)에 전기를 공급하여 자화시키는 것에 의해 상기 이동부재(350)와 상기 전자석(330) 간의 인력을 발생시키고, 이 인력에 의해 상기 이동부재(350)를 일방향으로 움직이게 할 수 있다.By supplying electricity to the electromagnet 330 and magnetizing, the attraction force between the movable member 350 and the electromagnet 330 can be generated, and the movable member 350 can be moved in one direction by the attraction force.

그리고, 상기 전자석(330)에 전기공급을 중단하면, 상기 전자석(330)은 자화를 잃어버리게 되고, 이 때 상기 스프링(370)의 복원력에 의해 상기 이동부재(350) 는 타방향으로 움직이게 된다.In addition, when the supply of electricity to the electromagnet 330 is stopped, the electromagnet 330 loses its magnetization, and the moving member 350 moves in the other direction by the restoring force of the spring 370.

도 4는 본 발명의 실시예4에 따른 관탐사 마이크로 로봇(400)의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a pipe exploration micro robot 400 according to Embodiment 4 of the present invention.

실시예4는 실시예1과 달리 다리(460)의 단부에 밀착부재(461)를 더 포함시켜, 상기 다리(460)와 관체(도시생략) 내벽면과의 미끄러짐을 방지하여, 상기 관탐사 마이크로 로봇(400)의 추진을 용이하게 하도록 하였다.Unlike the first embodiment, the fourth embodiment further includes an adhesive member 461 at the end of the leg 460 to prevent slipping between the leg 460 and the inner wall of the tube body (not shown), thereby preventing the slipping of the tube probe micro. The propulsion of the robot 400 is facilitated.

상기 밀착부재(461)로는 고무 등이 사용될 수 있다.Rubber or the like may be used as the adhesion member 461.

이하, 본 발명의 작동모습을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.

도 5는 도 1의 실시예1의 관탐사 마이크로 로봇(100)의 작동모습을 순차적으로 도시한 것이다. FIG. 5 sequentially shows an operation of the pipe exploration micro robot 100 of the first embodiment of FIG. 1.

실시예1의 관탐사 마이크로 로봇(100)은 도 4와 같은 기구운동에 의해 움직이게 된다. The pipe exploration micro robot 100 of the first embodiment is moved by the mechanism movement as shown in FIG. 4.

즉, 초기상태 (1)과 같이 상기 상부안내홀(111) 측의 노출된 다리(160)는 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)의 몸체(110)의 내부에 최대한 들어가 있는 상태이다.That is, as shown in the initial state (1), the exposed leg 160 on the side of the upper guide hole 111 is a state that is maximally entered into the body 110 of the tube exploration microrobot 100.

이 때, 상기 구동수단에 의해 상기 이동부재(150)가 좌측으로 움직이기 시작하여, 계속적으로 상기 이동부재(150)가 움직임에 따라 순차적으로 (2)(3)(4)(5)와 같이 상기 상부안내홀(112) 측의 다리(160)의 노출량이 늘어나게 되고, 반대로 상기 하부안내홀(111) 측의 다리(160)의 노출량이 줄어들게 된다.At this time, the moving member 150 starts to move to the left by the driving means, and as the moving member 150 moves continuously, as in (2) (3) (4) (5). The exposure amount of the leg 160 on the upper guide hole 112 side is increased, and the exposure amount of the leg 160 on the lower guide hole 111 side is reduced.

이 때, 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)은 상기 이동부재(150)가 좌측 한계 (스트로크)까지 이동하며 (5)와 같이 좌측으로 전진하게 된다.At this time, the pipe exploration micro robot 100 is moved to the left limit (stroke) the moving member 150 to the left as shown in (5).

즉, 상기 상부안내홀(112) 측의 노출된 다리(160)가 관체의 내벽을 잡고 뒤로 밀어내는 것의 반작용에 의해 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)이 전진하게 되는 것이다.That is, the tube exploration microrobot 100 is advanced by the reaction of the exposed leg 160 of the upper guide hole 112 holding the inner wall of the tube and pushing it back.

그리고, 다시 상기 구동수단에 의해 상기 이동부재(150)가 우측으로 움직이면, 상기의 순서와는 역으로 순차적으로 (6)(7)(8)(1)과 같이 상기 하부안내홀(111) 측의 다리(160)의 노출량이 늘어나고, 상기 상부안내홀(112) 측의 다리(160)의 노출량이 줄어들게 된다.Then, when the moving member 150 is moved to the right by the driving means again, the lower guide hole 111 side in the reverse order of (6) (7) (8) (1) The exposure amount of the legs 160 is increased, and the exposure amount of the legs 160 on the side of the upper guide hole 112 is reduced.

이 때도 역시 상기 하부안내홀(111) 측의 노출된 다리(160)가 관체의 내벽을 잡고 뒤로 밀어내는 것의 반작용에 의해 상기 관탐사 마이크로 로봇(100)이 전진하게 되는 것이다.In this case, too, the tube exploration micro robot 100 is advanced by the reaction of the exposed leg 160 on the lower guide hole 111 side holding the inner wall of the tube and pushing it back.

상기의 과정을 반복하면서 관탐사 마이크로 로봇은 한 방향으로 이동이 가능하게 된다. By repeating the above process, the tube exploration microrobot can move in one direction.

그리고, 상기와 같은 관탐사 마이크로 로봇(100,200,300,400)을 다수개 연결하여 추진력을 증가시킬 수 있다.In addition, the thrust force may be increased by connecting a plurality of the pipe exploration micro robots 100, 200, 300, and 400 as described above.

이 때, 상기 관탐사 마이크로 로봇(100,200,300,400)의 연결은 와이어를 통해 연결하거나, 조향수단으로 연결하여 곡관을 가지는 급수관(10)에서 이동이 가능하도록 한다.At this time, the pipe exploration micro-robot (100, 200, 300, 400) is connected via a wire, or by means of steering means to enable movement in the water supply pipe (10) having a curved pipe.

상기 조향수단(20)으로는 스프링이 사용될 수 있다.A spring may be used as the steering means 20.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, it has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.

본 발명은 보다 간단하면서도 효율적인 구조를 이용하여 관내부의 검사 진단을 위한 관탐사 내시경에 적용되어 기존의 이동 기능이 없는 내시경에 비해 빠르고 넓은 범위의 검사가 가능할 수 있다.The present invention can be applied to the endoscope endoscope for the diagnosis of the examination inside the tube using a simpler and more efficient structure can be a faster and wider range of inspection compared to the endoscope without the existing movement function.

그리고 제작이 용이하고 비용 절감의 효과가 있으며 전체적인 크기의 소형화 측면에서도 장점이 있다. In addition, it is easy to manufacture, has a cost-saving effect, and has advantages in terms of overall size miniaturization.

본 발명에 따른 마이크로 로봇은 위에서 설명한 관탐사의 용도뿐만 아니라 그 밖의 인체내시경 또는 거친 환경에서 이동할 수 있는 이동장치로서도 활용될 수 있다.The microrobot according to the present invention can be utilized as a mobile device capable of moving in other endoscopy or harsh environments as well as the use of the above-described pipe exploration.

부가적으로 다수의 다리가 관체의 벽을 잡아 밀착되어 있는 상태에서 고정되어 다른 유용한 작업, 예를 들어 관내의 청소에도 활용될 수 있다.In addition, a number of legs are held in close contact with the walls of the tube and can be used for other useful tasks, such as cleaning the tube.

Claims (10)

머리부를 가지는 몸체;A body having a head; 상기 몸체 내부에 형성된 공간에서 직선운동을 하는 이동부재;Moving member for linear movement in the space formed inside the body; 상기 몸체에 설치되어 상기 이동부재를 직선왕복으로 구동시키는 구동수단; 및Drive means installed in the body to drive the movable member in a straight reciprocating direction; And 상기 이동부재에 일체로 설치되고, 상기 몸체의 상부와 하부에 각각 형성된 상부안내홀과 하부안내홀을 통해 양단부가 상기 몸체의 외부로 돌출되어 있는 복수의 다리를 포함하고,It is integrally installed on the moving member, and includes a plurality of legs that both ends protrude out of the body through the upper guide hole and the lower guide hole formed in the upper and lower portions, respectively, 상기 상부안내홀과 하부안내홀은 상기 다리가 상기 몸체의 머리부의 반대방향을 향하여 경사지도록 형성되는 관탐사 마이크로 로봇.And the upper guide hole and the lower guide hole are formed such that the legs are inclined toward the opposite direction of the head of the body. 제1항에 있어서, 상기 머리부는 반구형이고, 상기 몸체는 원통형을 가지는 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.The tube exploration microrobot according to claim 1, wherein the head has a hemispherical shape and the body has a cylindrical shape. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은The method of claim 1, wherein the driving means 상기 몸체에 설치되어 정역방향으로 회전하는 구동모터; 및A drive motor installed on the body and rotating in a forward and reverse direction; And 상기 구동모터로 회전되는 스크류를 포함하고,It includes a screw rotated by the drive motor, 상기 이동부재에 형성된 나사홈이 상기 스크류와 나합하여, 상기 이동부재가 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.The screw groove formed in the moving member is screwed with the screw, so that the moving member reciprocates. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은The method of claim 1, wherein the driving means 상기 몸체에 설치되어 직선왕복의 진동을 발생하는 선형압전모터; 및A linear piezoelectric motor installed on the body to generate a linear reciprocating vibration; And 상기 선형압전모터에 일체로 설치된 샤프트를 포함하고,A shaft integrally installed with the linear piezoelectric motor, 상기 이동부재에 형성된 끼움홈이 상기 샤프트와 마찰결합하여, 상기 선형압전모터의 일정한 파형의 진동에 따른 마찰력에 의해 상기 이동부재가 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.A fitting groove formed in the moving member frictionally couples with the shaft, and the moving member reciprocates by a frictional force caused by vibration of a constant waveform of the linear piezoelectric motor. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은The method of claim 1, wherein the driving means 상기 몸체에 설치되어 자력을 발생시키는 전자석;An electromagnet installed on the body to generate magnetic force; 상기 몸체 중심부에 설치되는 안내축; 및 A guide shaft installed at the center of the body; And 상기 이동부재를 중심으로 상기 전자석과 반대방향에서 상기 이동부재에 복원력을 부여하는 스프링을 포함하고,A spring for providing a restoring force to the movable member in a direction opposite to the electromagnet about the movable member; 상기 이동부재에 형성된 끼움홈이 상기 안내축을 따라 움직이고, 상기 전자석의 자력에 의한 인력과 상기 스프링의 복원력에 의해 상기 이동부재가 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.And the fitting groove formed in the moving member moves along the guide shaft, and the moving member reciprocates by the attraction force by the magnetic force of the electromagnet and the restoring force of the spring. 제1항에 있어서, 상기 다리는 관의 내측 직경의 변화에 유연하게 적응할 수 있는 탄성재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.The tube exploration microrobot according to claim 1, wherein the leg is made of an elastic material that can flexibly adapt to a change in the inner diameter of the tube. 제1항에 있어서, 상기 다리의 단부에는 관의 내벽과의 밀착을 위한 밀착부재가 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.The tube exploration micro-robot according to claim 1, wherein the end of the leg is integrally provided with a contact member for close contact with the inner wall of the tube. 제1항에 있어서, 상기 밀착부재는 고분자재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 관탐사 마이크로 로봇.The tube exploration microrobot according to claim 1, wherein the contact member is made of a polymer material. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항의 관탐사 마이크로 로봇을 다수개 연결하여 추진력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 관탐사 시스템.The pipe exploration system of claim 1, wherein a plurality of pipe exploration microrobots of any one of claims 1 to 7 are connected to increase propulsion force. 제9항에 있어서, 상기 관탐사 마이크로 로봇의 연결에는 조향수단을 이용하여 곡관에서 이동이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 관탐사 시스템.10. The pipe exploration system according to claim 9, wherein the pipe exploration micro robot is connected to the pipe exploration microrobot by using steering means.
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