KR20080098465A - 로봇 팔 돛배 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돛배에 로봇 팔을 달고 로봇 팔 끝에 균형추를 달아 배가 바람에 쓰러지지 않도록 균형을 잡게 한 로봇 팔 돛배다.

돛배, 로봇 팔, 균형추

Description

로봇 팔 돛배 {Sailing ship with robotic arm balancer}

도1은 배와 로봇 팔과 균형추

도2는 바람이 불어오는 쪽으로 균형추를 위치시킨 고속 주행 시 배의 앞모습

도3은 로봇 팔, 수중익, 돛을 컴퓨터로 조정하는 배

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 로봇 팔

2: 균형추

3: 배

4: 수직 수중익

5: 수평 수중익

6: 돛

돛배 바닥에 수중익(hydrofoil)을 달아서 돛배의 속력이 높아지면 선체가 공중으로 뜨고 물속에 수중익만 남아 물의 저항을 줄이는 쌍동선이나 삼동선이 있다. 수중익을 달아서 속도가 높아지면 스키 보드는 공중으로 뜨고 수중익만 물속에 남는 보트가 끌고 가는 수상스키도 있다. 속도가 빨라지면 수중익만 물속에 남고 보드는 공중에 뜨는 윈드서핑이나 파도타기 보드도 있다. 돛배는 돛과 키, 선원들의 체중 이동을 이용하고, 보드는 돛과 탑승자의 체중 이동을 이용해 조정한다. 배나 보드 탑승자의 운동신경에 의지하는 것은 스포츠로서는 유용하지만 조종에 익숙하지 않은 일반 탑승자도 돛배를 이용해서 적은 에너지를 사용해서 항해하는 데는 적합하지 않다. 돛을 이용했을 때도 바람의 속도에 따라 배가 시속 80km이상으로 달릴 수도 있지만 사람의 운동신경으로 조정하기는 매우 어렵다.

본 발명은 돛배에 로봇 팔을 달고 로봇 팔 끝에 균형추를 달아 배가 바람에 쓰러지지 않도록 균형을 잡게 한 로봇 팔 돛배다.

로봇 팔 끝에 균형추는 물통이라서 원하는 주행속도와 돛의 운용에 적당하게 물을 원하는 만큼 담을 수 있다. 로봇 팔 끝에 물통을 부착하는 대신 집게를 달아서 물통을 쥐었다 놓았다 할 수 있게 만들면 물통을 쥐어 중심을 잡는 기능을 하지 않을 때는 배에 물건을 싣거나 바다에 빠진 사람을 건져내거나 배를 부두에 적당히 댈 때 사용할 수도 있다.

균형추의 무게와 로봇 팔을 이용해서 배가 바람에 좌우로 흔들리지 않도록 균형을 잡는 것은 자이로스코프를 이용해서 배의 평형을 감지하여 일정 범위에서 수평을 유지하게 컴퓨터로 제어한다. 배 바닥에 수중익을 달아서 배가 고속으로 주행할 때 선체는 공중으로 뜨고 수중익만 물속에 남게 된다. 수중익을 조절하여 배의 앞과 뒤가 오르락내리락 하는 것을 방지하고 돛의 방향을 배가 진행하기에 적당하게 조절하는 것도 로봇 팔을 조종하는 것과 연계하여 컴퓨터로 제어할 수 있다.

배 바닥에 수중익을 달아서 배가 고속으로 주행할 때 수중익을 조절하여 배의 앞과 뒤가 오르락내리락 하는 것을 일정 범위 안으로 유지하도록 수중익을 컴퓨터로 제어한다. 돛의 방향을 배가 진행하기에 적당하게, 원하는 주행 속도에 맞게 조절하는 것도 컴퓨터로 제어한다. 이 세 가지가 조화를 이루어서 승객이 편안하게 배의 흔들림이 일정한 범위를 벗어나지 않게 한다.

엔진의 힘으로 달리는 수중익선은 수중익을 컴퓨터로 조정한다. 비행기 중에 F-16, B-2 등은 비행기의 구조상 조종사의 운동신경으로는 조정할 수 없고 컴퓨터가 조정을 해야 한다. 돛배는 바람의 힘을 이용하는데 돛의 조종이나 배의 균형 조절을 사람이 하는 데는 한계가 있다. 본 발명은 로봇 팔 끝에 달린 균형추를 이용해서 컴퓨터가 자동으로 배의 수평을 유지한다.

육상의 평지에서 달리는 스포츠, 레저용 바퀴 달린 돛배의 균형도 로봇 팔 끝에 달린 균형추를 이용해서 쓰러지지 않게 균형을 잡을 수 있다.

도2에서처럼 바람이 세계 불면 로봇 팔이 길게 뻗고, 바람이 약하면 로봇 팔이 짧게 뻗어서 배의 균형을 유지한다. 자이로스코프 따위의 수평센서를 이용해서 컴퓨터가 자동으로 로봇 팔의 방향과 길이를 조정한다.

배의 균형을 잡기 위해 완전한 수평이나 정확히 특정한 값을 유지하려고 로봇 팔을 너무 자주 움직이면 에너지 소모가 많으므로 적당한 범위로 유지하도록 하여 에너 지 사용을 줄인다. 로봇 팔로 균형을 잡는 시스템은 소형에서 중형 돛배까지 무리 없이 사용할 수 있다. 앞과 뒤의 수평 수중익을 자동 조정해서 배의 앞뒤가 들락거리지 않게 되면 돛의 조정이나 배의 좌우 흔들림 조정도 더 효과적으로 할 수 있다.

본 발명은 돛배에 로봇 팔을 달고 로봇 팔 끝에 균형추를 달아 배가 바람에 좌우로 흔들리지 않도록 균형을 잡게 한 로봇 팔 돛배다. 바람의 힘을 이용하므로 사람이나 물자의 운반에 에너지가 적게 든다. 레크리에이션용으로 소형으로 만들 수도 있고 수상 택시나 버스용으로 중형으로 만들 수도 있고 돛과 로봇 팔을 두 개 이상 사용하여 커다란 수송선으로 사용할 수도 있다. 수중익은 소형에 적당하므로 500톤이 넘으면 수중익을 사용하지 않으면 된다. 풍력을 이용한 배는 화석연료의 사용을 줄여서 지구 온난화 방지에도 도움이 된다.

Claims (2)

1. 로봇 팔을 달고 로봇 팔 끝에 균형추를 달고 수평 센서와 컴퓨터를 이용해서 배가 바람에 쓰러지거나 좌우로 흔들리지 않도록 균형을 잡게 한 돛배.
2. 로봇 팔을 달고 로봇 팔 끝에 균형추를 달고 수평 센서와 컴퓨터를 이용해서 배가 바람에 쓰러지거나 좌우로 흔들리지 않도록 균형을 잡게 한 돛차.

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