KR20100069184A - 실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템 및 그 방법 - Google Patents

실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR20100069184A
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Abstract

본 발명은 실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 3차원 위치측정이 가능한 시스템을 이용하여 구조물 조립/탑재 시 조립/탑재 구조물 상호 간의 위치를 실시간으로 확인하고, 실시간 위치정보를 이용하여 이송장치의 동적 거동상태를 결정하여 최적의 운행자세를 구현함으로써 안전하고 정확하게 구조물을 조립/탑재할 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 작업영역에 설치된 송신부(10)와 상기 송신부(10)의 신호를 획득하도록 조립대상 구조물(20)과 이송대상 구조물(22)에 각각 설치된 고정 수신부(12)와 제1이동 수신부(14)를 갖춘 실내위치결정시스템(110)과, 상기 실내위치결정시스템(110)을 통해 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하는 구조물 위치정보 처리 모듈(120)을 구비하여 상기 조립대상 구조물(20)의 위치와 상기 이송대상 구조물(22)의 위치에 대한 변화를 실시간으로 결정하는 실시간 위치결정 시스템(100); 상기 송신부(10)와 송신부(10)의 신호를 획득하기 위하여 이송장치에 설치되는 제2이동 수신부(16)를 갖춘 실내위치결정시스템(210)과, 상기 실내위치결정시스템(210)을 통해 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하는 이송장치 위치정보 처리 모듈(220), 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈(220)을 기반으로 획득한 위치좌표 정보를 바탕으로 상기 이송장치의 동작시 상기 이송장치에 대한 자세를 결정하는 이송장치 자세결정 모듈(230)을 구비하여 상기 이송장치의 자세를 안정적이고 정확하게 이송시키도록 결정하는 동적 자세결정 시스템(200); 및 상기 실시간 위치결정 시스템(100)과 상기 동적 자세결정 시스템(200)에서 획득한 위치정보를 바탕으로 상기 이송장치의 불안정한 자세를 실시간으로 확인함과 더불어 작업영역 내에서 안전한 경로를 추종하여 상기 이송대상 구조물(22)에 대한 이송이 이루어지도록 상기 이송장치를 제어하는 이송장치 제어/조정 시스템(300)을 구비한다.
실시간, 위치결정, 구조물, 조립/탑재, 동적, 자세결정

Description

실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템 및 그 방법{System and method for assembly and erection of large structures by determining real time position}
본 발명은 실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 3차원 위치측정이 가능한 시스템을 이용하여 구조물 조립/탑재 시 조립/탑재 구조물 상호 간의 위치를 실시간으로 확인하고, 실시간 위치정보를 이용하여 이송장치의 동적 거동상태를 결정하여 최적의 운행자세를 구현함으로써 안전하고 정확하게 구조물을 조립/탑재할 수 있는 기술에 관한 것이다.
최근 항법, 측량, 측지 등을 비롯한 많은 산업분야에서 위치측정을 위하여 위치측정시스템(Global Position System)을 사용하고 있는데, GPS는 3개 이상의 GPS 인공위성을 이용하여 GPS 수신기의 위치에 해당하는 3차원 좌표 값을 인식하여 위치를 결정하는 장치이다.
상기 개념을 확대하여 실내에 적용한 것이 실내위치결정시스템이라 할 수 있다. 이러한 개념에 대한 내용은 미국특허 US6,501,543호에 제시된 바 있다. 상기 미국특허 US6,501,543호에는 GPS 인공위성에 해당하는 송신기와, GPS 수신기에 해당하는 수신기가 제시되어 있다.
즉, 상기의 공지된 기술인 광 송신기와 수신기를 포함한 실내위치결정시스템의 위치측정원리를 살펴보면, 상기 광 송신기는 2개의 회전하는 팬 빔(rotating fan beams)과 발광다이오드로부터 광 신호를 발산한다. 상기 광원들은 레이저 팬 빔 또는 다른 광 방출수단일 수 있다. 상기 수신기는 광 송신기에서 발산되는 광원을 수신하여 여러 광 송신기로부터의 상대적 위치를 파악할 수 있게 한다. 이때, 상기 팬 빔은 소정의 각도로 어긋나 있기 때문에 수신되는 주파수 신호의 시간차가 발생하게 되며 이를 통하여 수신하는 수신기의 고도를 측정할 수 있다.
한편, 대형 구조물의 조립 및 탑재 시 사전에 토탈 스테이션(total station) 등과 같은 3차원 측정장비를 이용하여 구조물의 치수를 측정하여 치수정보를 이용한 수정작업이 완료된 상태에서, 크레인 운전자 육안에 의한 판단과 육상에 있는 신호수의 수신호 및 무선통신에 따라 구조물을 이동시켜 육안으로 결합부위 또는 마킹 지점에 정확히 조립 및 탑재가 되었는지를 판단한다.
이때, 시야 확보가 제한적인 구역에서는 다수의 신호수가 필요하며, 야외 작업의 경우 블록의 흔들림 현상 등으로 인한 불안정 상태에서는 크레인 운전자와 신호수의 주간적 판단으로 이송경로가 결정된다.
따라서, 대형 구조물의 조립 및 탑재 공정에 있어서 기존 수신호에 의한 구조물 이동, 수신호 작업자 육안에 의한 최종 결합상태 적절성 판단을 실내위치결정시스템을 이용하여 구현할 필요성이 대두되었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 대형 구조물의 조립 및 탑재 공정에서 기존 수신호에 의한 구조물 이동, 수신호 작업자 육안에 의한 최종 결합상태 적절성 판단을 실내위치결정시스템을 적용함으로써 대형 구조물의 특정 점의 위치좌표를 작업자가 실시간 모니터링 하면서 조립 및 탑재를 수행토록 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 구조물의 실시간 위치정보와 함께 구조물을 이송하는 크레인과 같은 장비의 위치정보도 함께 획득함으로써 이송장치의 동적 거동상태를 획득하여 최적의 거동자세를 결정할 수 있도록 하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명에 의하면, 작업영역에 설치된 다수의 송신부, 상기 송신부의 신호를 획득하도록 조립대상 구조물과 이송대상 구조물에 각각 다수로 설치된 고정 수신부로 구성된 실내위치결정시스템과, 상기 실내위치결정시스템을 통해 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하는 구조물 위치정보 처리 모듈을 포함하고, 상기 실내위치결정시스템과 상기 구조물 위치정보 처리 모듈을 바탕으로 상기 이송대상 구조물의 이송시 상기 조립대상 구조물의 특정점 위치와 상기 이송대상 구조물의 특정점 위치에 대한 변화를 실시간으로 결정하는 실시간 위치결정 시스템;
상기 송신부와 송신부의 신호를 획득하도록 이송장치에 설치되는 제2이동 수신부를 갖춘 실내위치결정시스템과, 상기 이송장치의 위치결정시스템을 통해 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하는 이송장치 위치정보 처리 모듈, 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈을 기반으로 획득한 위치좌표 정보를 바탕으로 상기 이송장치의 동작시 상기 이송장치에 대한 자세를 결정하는 이송장치 자세결정 모듈을 포함하고, 상기 실내위치결정시스템과 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈 및 상기 이송장치 자세결정 모듈을 기반으로 상기 이송대상 구조물의 이송시 상기 이송장치에 대한 실시간 위치에 따른 동적 위치좌표를 획득하여 상기 이송장치의 자세를 안정적이고 정확하게 이송시킬 수 있도록 결정하는 동적 자세결정 시스템; 및
상기 실시간 위치결정 시스템과 상기 동적 자세결정 시스템에서 획득한 위치정보를 바탕으로 상기 이송장치의 불안정한 자세를 실시간으로 확인함과 더불어 작업영역 내에서 안전한 경로를 추종하여 상기 이송대상 구조물에 대한 이송이 이루어지도록 상기 이송장치를 제어하는 이송장치 제어/조정 시스템을 구비하는 구조물 조립/탑재 시스템을 제시한다.
상기 실시간 위치결정 시스템은 작업영역에 대한 공간 정보를 기입력하고, 상기 구조물 위치정보 처리 모듈로부터 획득한 3차원 좌표계를 이용하여 기 입력되어 있는 작업영역에 대한 정보를 바탕으로 상기 이송대상 구조물의 이송시 충돌 가능성을 사전에 경고하는 구조물 충돌경보 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실내위치결정시스템과 상기 구조물 위치정보 처리 모듈을 매개로 상기 조립대상 구조물과 상기 이송대상 구조물 사이의 위치를 실시간으로 출력하는 실시간 위치 표시 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 구조물의 이송을 위해 작업영역 내에 송신부를 설치하고, 조립대상 구조물과 이송대상 구조물 및 이송장치의 특정 기준점에 고정 수신부와 제1이동 수신부 및 제2이동 수신부를 각각 설치하는 단계;
상기 고정 수신부와 상기 제1이동 수신부 및 제2이동 수신부를 매개로 상기 조립대상 구조물과 상기 이송대상 구조물 및 이송장치에 대한 위치 정보를 획득하는 단계;
상기 조립대상 구조물과 상기 이송대상 구조물 및 이송장치에 대한 위치 정보를 작업영역 내 3차원 좌표계로 변환하는 단계;
상기 고정 수신부와 상기 제1이동 수신부를 매개로 상기 이송대상 구조물에 대한 실시간 위치를 결정함과 더불어 모니터링하는 단계;
상기 이송대상 구조물에 대한 실시간 위치결정 정보를 매개로 상기 이송장치의 동적 자세를 결정하는 단계; 및
상기 이송장치를 이용하여 상기 조립대상 구조물에 상기 이송대상 구조물을 이송시켜 조립 또는 탑재하는 단계를 포함하는 구조물 조립/탑재 방법을 제시한다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 대형 구조물의 조립 및 탑재 공정에서 기존 수신호에 의한 구조물 이동, 수신호 작업자 육안에 의한 최종 결합상태 적절성 판 단을 실내위치결정시스템을 적용함으로써 구조물 이송장치인 크레인 등의 작업자가 구조물의 이송위치를 실시간 모니터링 할 수 있고, 이송장치는 최적 경로 및 운행 자세에 따라 안정적이고 정확한 조작이 가능하여 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 실내 및 실외 작업에 사용되는 갠트리 타입 크레인을 비롯하여 해상 크레인 등 다양한 이송장치에 적용이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 실시간 위치결정 시스템(100)과 동적 자세결정 시스템(200) 및 이송장치 제어/조정 시스템(300)을 포함하여 구성된다. 상기 실시간 위치결정 시스템(100)은 실내위치결정시스템(110)과 구조물 위치정보 처리 모듈(120), 구조물 충돌경보 모듈(130) 및, 실시간 위치 표시 장치(140)를 구비한다. 상기 동적 자세결정 시스템(200)은 실내위치결정시스템(210)과 이송장치 위치정보 처리 모듈(220) 및 이송장치 자세결정 모듈(230)을 구비한다. 상기 이송장치 제어/조정 시스템(300)은 후술되는 바와 같이 상기 실시간 위치결정 시스템(100)과 상기 동적 자세결정 시스템(200)에서 획득한 위치정보를 바탕으로 이송장치에 대한 자세를 실시간으로 확인함과 더불어 작업영역 내에서 안전한 경로를 따라 구조물의 이송이 이루어지도록 이송장치를 제어하는 데, 이 경우 상기 이송장치는 갠트리 크레인과 해상 크레인 등 다양한 형태의 이송수단을 모 두 포함하는 것은 물론이다.
먼저, 상기 실내위치결정시스템(110)은 송신부(10)와 고정 수신부(12) 및 제1이동 수신부(14)로 구성되는 바, 상기 송신부(10)는 작업영역 내에서 구조물의 조립 및 탑재를 위한 특정 기준점에 다수로 설치되고, 상기 송신부(10)와 통신하는 상기 고정 수신부(12)는 조립대상 구조물(20)의 특정 기준점에 다수로 설치되며, 상기 송신부(10)와 통신하는 상기 제1이동 수신부(14)는 이송대상 구조물(22)의 특정 기준점에 다수로 설치된다.
이 경우, 상기 고정 수신부(12)는 상기 조립대상 구조물(20)에 있어 특정 기준점에 해당하는 특정지점에 다수의 부위로 설치되고, 상기 제1이동 수신부(14)는 상기 이송대상 구조물(22)에 있어 상기 조립대상 구조물(20)에 설치된 다수의 고정 수신부(12)와 매칭되는 부위로 다수로 설치되는 것이 바람직하다.
상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)은 상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14)로 구성된 상기 실내위치결정시스템(110)을 통하여 수신부 부착 위치의 좌표 정보를 획득하고 획득된 위치좌표에 대한 정보를 기반으로 작업영역 내에서 X,Y,Z의 3축방향에 대한 3차원 좌표계로 변환한다.
이에 따라, 상기 실시간 위치결정 시스템(100)은 상기 실내위치결정시스템(110)과 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)을 매개로 상기 조립대상 구조물(20)을 향해 상기 이송대상 구조물(22)을 이송할 때, 상기 조립대상 구조물(20)의 특정점 위치와 상기 이송대상 구조물(22)의 특정점 위치에 대한 변화를 실시간으로 결정하게 된다.
그리고, 상기 실시간 위치결정 시스템(100)은 작업영역에 대한 공간 정보를 기입력하고, 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)로부터 획득한 3차원 좌표계를 이용하여 상기 이송대상 구조물(22)의 이송시 주변 구조물 또는 기타 장애물 등과의 충돌 가능성을 사전에 경고하는 구조물 충돌경보 모듈(130)을 더 포함한다.
또한, 상기 실시간 위치결정 시스템(100)은 상기 실내위치결정시스템(110)과 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)을 매개로 작업영역 내에서 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 사이의 위치를 실시간으로 출력하여 제공하는 실시간 위치 표시 장치(140)를 더 포함하는 바, 상기 실시간 위치 표시 장치(140)는 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)에 의해 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22)의 실시간 위치정보를 3차원 좌표계를 통해 가시적으로 출력함으로써 작업자에게 편의를 제공하게 된다.
한편, 상기 이송장치의 실내위치결정시스템(210)은 상기 송신부(10)와 통신하고 이송장치에 설치되는 제2이동 수신부(16)로 구성되는 바, 이때 상기 제2이동 수신부(16)는 상기 이송장치에 있어 가동 부분에 적절한 위치로 다수로 설치되는 것이 바람직하다.
상기 이송장치 위치정보 처리 모듈(220)은 상기 실내위치결정시스템(210)을 기반으로 상기 제2이동 수신부(16)에 대한 위치좌표 정보를 획득하고 획득된 위치좌표에 대한 정보를 기반으로 작업영역 내에서 3차원 좌표계로 변환한다.
상기 이송장치 자세결정 모듈(230)은 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈(220)을 기반으로 획득한 위치좌표 정보를 바탕으로 상기 이송장치의 동작시 상 기 이송장치에 대한 자세를 결정한다.
이에 따라, 상기 동적 자세결정 시스템(200)은 상기 실내위치결정시스템(210)과 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈(220) 및 상기 이송장치 자세결정 모듈(230)을 기반으로 상기 이송대상 구조물(22)의 이송시 상기 이송장치에 대한 실시간 위치에 따른 동적 위치좌표를 획득하여 상기 이송장치의 불안정한 자세를 실시간으로 확인하고 상기 이송장치를 안정적이고 정확하게 이송시킬 수 있는 자세를 결정하게 된다.
아울러, 상기 송신부(10)와 상기 고정 수신부(12), 상기 제1이동 수신부(14) 및 상기 제2이동 수신부(16)는 위치측정시스템의 일종인 실내위치결정시스템(Indoor GPS)으로 구현하는 것으로, 상기 송신부(10)로부터 출력되는 신호를 상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14)및 상기 제2이동 수신부(16)에서 각각 수신하여 작업영역 내에서 상기 조립대상 구조물(20)에 대한 상기 이송대상 구조물(22)과 상기 이송장치의 위치를 실시간으로 검출할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 구조물 조립/탑재 시스템을 실내 작업장에 적용한 일례이고, 도 3은 본 발명에 따른 구조물 조립/탑재 시스템을 실외 작업장에 적용한 일례인 바, 상기 송신부(10)는 실내 및 실외 작업장에서 고정 구조물(18)상에 각각 다수로 설치하고, 상기 고정 수신부(12)는 실내 및 실외 작업장에서 조립대상 구조물(20)상에 역시 다수로 설치하며, 상기 제1이동 수신부(14)는 실내 및 실외 작업장에서 이송대상 구조물(22)상에 역시 다수로 설치하는 한편, 상기 제2이동 수신부(16)는 실내 및 실외 작업장에서 이송장치에 해당하는 갠트리 크레인(24)과 해상 크레인(26)에 각각 다수로 설치된다.
그리고, 본 발명에 따른 구조물의 조립 및 탑재 방법은 도 4에 도시된 바와 같은 단계를 통해 수행된다. 즉, 구조물의 이송을 위해 작업영역 내에 송신부(10)를 설치하고, 조립대상 구조물(20)과 이송대상 구조물(22) 및 이송장치의 특정 기준점에 고정 수신부(12)와 제1이동 수신부(14) 및 제2이동 수신부(16)를 각각 설치하는 단계와, 상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14) 및 제2이동 수신부(16)를 매개로 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 및 이송장치에 대한 위치 정보를 획득하는 단계, 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 및 이송장치에 대한 위치 정보를 작업영역 내 3차원 좌표계로 변환하는 단계, 상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14)를 매개로 상기 이송대상 구조물(22)에 대한 실시간 위치를 결정함과 더불어 모니터링하는 단계, 상기 이송대상 구조물(22)에 대한 실시간 위치결정 정보를 매개로 상기 이송장치의 동적 자세를 결정하는 단계 및, 상기 이송장치를 이용하여 상기 조립대상 구조물(20)에 상기 이송대상 구조물(22)을 이송시켜 조립 또는 탑재하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명에 있어 상기 실시간 위치결정 시스템(100)은 상기 실내위치결정시스템(110)을 매개로 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 및 이송장치에 해당하는 상기 갠트리 크레인(24) 또는 상기 해상 크레인(26)에 대한 위치좌표를 획득한다. 즉 상기 실내위치결정시스템(110)은 상기 송신부(10)와 상기 고정 수신부(12), 상기 제1이동 수신부(14) 및 상기 제2이동 수신부(16)를 매개로 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 및 상기 이송장치에 대한 위치좌표를 실시간으로 검출하게 된다.
상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)은 상기 실내위치결정시스템(110)으로부터 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하게 되는 데, 이때 변환된 3차원 위치정보는 상기 실시간 위치 표시 장치(140)를 통해 가시적으로 출력하게 된다.
상기 구조물 충돌경보 모듈(130)은 상기 실시간 위치결정 시스템(100)에 있어 사전에 입력되어 있는 작업영역에 대한 공간 정보와 상기 실내위치결정시스템(110)으로부터 검출되는 조립대상 구조물(20)과 이송대상 구조물(22)에 대한 실시간 위치정보를 매개로 상기 이송대상 구조물(22)의 이송시 충돌 발생에 대한 가능성을 사전에 경고하게 된다.
또한, 본 발명의 동적 자세결정 시스템(200)은 이송장치에 설치된 제2이동 수신부(16)의 위치좌표 정보를 실내위치결정시스템(210)을 이용하여 획득하고, 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈(220)을 통해 기존에 설정되어 있는 작업영역 내의 좌표계로 변환한 다음 상기 정보를 이용하여 거동 중인 이송장치의 상태를 확인하면서 상기 이송장치 자세결정 모듈(230)을 통해 원하는 위치로의 안정적인 이송을 위한 자세를 결정하게 된다.
한편, 상기 이송장치 제어/조정 시스템(300)은 상기 실시간 위치결정 시스템(100)과 상기 동적 자세결정 시스템(200)에서 획득한 위치정보를 바탕으로 상기 이송장치의 불안정한 자세를 실시간으로 확인함과 더불어 작업영역 내에서 안전한 경로를 추종하여 상기 이송대상 구조물(22)이 상기 조립대상 구조물(20)에 조립 및 탑재될 수 있도록 상기 이송장치를 조정하게 된다.
일례로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 사이의 조립/탑재 위치가 각각 상기 조립대상 구조물(20)에 있어 RP0, RP1, RP2, RP3에 해당하고, 상기 이송대상 구조물(22)에 있어 AP4, AP5, AP6, AP7에 해당하게 되면, 각각의 위치에 상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14)를 설치하고, 이들에 대한 위치좌표 정보를 획득한 다음, 상기 이송장치 제어/조정 시스템(300)은 이송장치의 거동 자세를 보다 안정되게 조절하여 상기 조립대상 구조물(20)에 대한 상기 이송대상 구조물(22)의 이송에 의한 조립 및 탑재가 정위치에서 이루어질 수 있도록 조정하게 된다.
이때, 상기 실내위치결정시스템(110)에서 획득한 위치좌표 정보는 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)을 통해 3차원 좌표계로 변환한 다음 상기 실시간 위치 표시 장치(140)를 통해 가시적으로 출력되므로 작업자는 보다 편리하게 이송 작업을 수행할 수 있게 되고, 특히 상기 구조물 충돌경보 모듈(130)은 상기 이송대상 구조물(22)의 이송시 발생할 수 있는 충돌의 가능성을 사전에 경고할 수 있게 되므로 보다 안전한 이송 작업을 수행하는 데 도움을 주게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예로서 실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템 및 그 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 위치 결정을 통한 구조물 조립/탑재 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 갠트리 크레인과 같은 이송장치를 이용한 구조물 조립/탑재 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 해상에서 부유식 크레인과 같은 이송장치를 이용한 동적 자세결정 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시간 위치결정을 통한 구조물 조립/탑재 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 구현된 구조물 실시간 위치결정 시스템의 화면 구성 예이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10-송신부 12-고정 수신부
14-제1이동 수신부 16-제2이동 수신부
18-고정 구조물 20-조립대상 구조물
22-이송대상 구조물 24-갠트리 크레인
26-해상 크레인
100-실시간 위치결정 시스템 110-실내위치결정시스템
120-구조물 위치정보 처리 모듈 130-구조물 충돌경보 모듈
200-동적 자세결정 시스템 210-실내위치결정시스템
220-이송장치 위치정보 처리 모듈 230-이송장치 자세결정 모듈
300-이송장치 제어/조정 시스템

Claims (4)

  1. 작업영역에 설치된 송신부(10), 상기 송신부(10)의 신호를 획득하도록 조립대상 구조물(20)과 이송대상 구조물(22)에 각각 설치된 고정 수신부(12)와 제1이동 수신부(14)를 갖춘 실내위치결정시스템(110)과, 상기 실내위치결정시스템(110)을 통해 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하는 구조물 위치정보 처리 모듈(120)을 구비하여 상기 조립대상 구조물(20)의 위치와 상기 이송대상 구조물(22)의 위치에 대한 변화를 실시간으로 결정하는 실시간 위치결정 시스템(100);
    상기 송신부(10)와 이송장치에 설치되는 제2이동 수신부(16)를 갖춘 이송장치부의 실내위치결정시스템(210)과, 상기 실내위치결정시스템(210)을 통해 획득한 위치정보를 3차원 좌표계로 변환하는 이송장치 위치정보 처리 모듈(220), 상기 이송장치 위치정보 처리 모듈(220)을 기반으로 획득한 위치좌표 정보를 바탕으로 상기 이송장치의 동작시 상기 이송장치에 대한 자세를 결정하는 이송장치 자세결정 모듈(230)을 구비하여 상기 이송장치의 자세를 안정적이고 정확하게 이송시키도록 결정하는 동적 자세결정 시스템(200); 및
    상기 실시간 위치결정 시스템(100)과 상기 동적 자세결정 시스템(200)에서 획득한 위치정보를 바탕으로 상기 이송장치의 불안정한 자세를 실시간으로 확인함과 더불어 작업영역 내에서 안전한 경로를 추종하여 상기 이송대상 구조물(22)에 대한 이송이 이루어지도록 상기 이송장치를 제어하는 이송장치 제어/조정 시스템(300)을 구비하는 구조물 조립/탑재 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시간 위치결정 시스템(100)은 작업영역에 대한 공간 정보를 기입력하고, 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)로부터 획득한 3차원 좌표계를 이용하여 상기 이송대상 구조물(22)의 이송시 충돌 가능성을 사전에 경고하는 구조물 충돌경보 모듈(130)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 조립/탑재 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실내위치결정시스템(110)과 상기 구조물 위치정보 처리 모듈(120)을 매개로 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 사이의 위치를 실시간으로 출력하는 실시간 위치 표시 장치(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 조립/탑재 시스템.
  4. 구조물의 이송을 위해 작업영역 내에 송신부(10)를 설치하고, 조립대상 구조물(20)과 이송대상 구조물(22) 및 이송장치의 특정 기준점에 고정 수신부(12)와 제1이동 수신부(14) 및 제2이동 수신부(16)를 각각 설치하는 단계;
    상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14) 및 제2이동 수신부(16)를 매개로 상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 및 이송장치에 대한 위치 정보를 획득하는 단계;
    상기 조립대상 구조물(20)과 상기 이송대상 구조물(22) 및 이송장치에 대한 위치 정보를 작업영역 내 3차원 좌표계로 변환하는 단계;
    상기 고정 수신부(12)와 상기 제1이동 수신부(14)를 매개로 상기 이송대상 구조물(22)에 대한 실시간 위치를 결정함과 더불어 모니터링하는 단계;
    상기 이송대상 구조물(22)에 대한 실시간 위치결정 정보를 매개로 상기 이송장치의 동적 자세를 결정하는 단계; 및
    상기 이송장치를 이용하여 상기 조립대상 구조물(20)에 상기 이송대상 구조물(22)을 이송시켜 조립 또는 탑재하는 단계를 포함하는 구조물 조립/탑재 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101117542B1 (ko) * 2011-09-05 2012-03-07 (주)에이치엔티 두 개의 무게중심을 가진 물체에 두 개의 크레인을 정렬시키는 방법
KR101243455B1 (ko) * 2011-04-14 2013-03-13 연세대학교 산학협력단 타워크레인 네비게이션 시스템

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