KR20100072361A - 자동 도킹 및 계류 시스템 - Google Patents

Abstract

계류 설비에 접근하는 선박을 수용하고 계류 설비에 접근하는 선박의 접근에 대한 적어도 부분적인 제어를 실행하기 위한 계류 시스템이 개시된다. 복수의 계류 로봇의 어레이가 계류 설비에 장착된다. 각각의 로봇은 (i) 계류 설비에 대해 이동가능하고, (ii) 선박의 측면과 결합할 수 있도록 이동 기구에 의해 지지되는 적어도 하나의 선박 접촉 부재를 구비한다. 센서가 계류 설비에 대한 선박의 위치를 감지할 수 있다. 프로세서는 수신된 정보에 기초하여 이동 명령을 계산할 수 있어 상기 계류 시스템에 의한 선박의 수용시에 선박 접촉 부재의 이동을 위한 명령을 계산한다. 제어기는 선박 접촉 부재를 사전위치시킨 다음 적어도 계류 설비를 향한 방향으로 선박의 접근 속도를 감소시키도록 각각의 계류 로봇의 상태를 제어할 수 있다.

Description

자동 도킹 및 계류 시스템{AUTOMATED DOCKING AND MOORING SYSTEM}

본 발명은 선박을 수용하여 계류시키기 위한 계류 시스템과 선박을 계류시키는 방법에 관한 것이다.

전 세계적으로 매일 마다 항구에 배와 유사 선박들이 도킹되어 계류되고 있다. 배를 터미널에 도킹시키는 경우, 이는 일반적으로 배를 저속으로 터미널을 향해 안내하는 것을 포함한다. 하지만, 그러한 저속에서도, 배의 큰 질량은 높은 관성을 발생시킨다. 이는 터미널이나 배 또는 양자 모두에 손상을 초래할 수 있다. 이런 이유로, 일반적으로 펜더로 알려져 있는 완충물 요소가 사용되어, 접근하는 선박의 에너지를 흡수하기 위한 탄성의 충격 흡수 인터페이스를 제공하고 있다.

펜더의 예로서는 대형 타이어, 고무 벽돌, 목재 클래딩 등이 있다. 일반적으로, 일단 배가 터미널에 계류되면, 배는 바람, 조류 또는 너울의 힘으로 이리저리 이동하는 것을 방지하기 위해 펜더에 밀착 유지된다.

배를 터미널에 계류시키는 데 사용하기 위한 계류 로봇들이 알려져 있다. 여기에 참고되는 "계류 로봇" 이라는 명칭의 PCT 공보 WO 2002/09017호는 배의 건현(freeboard)과 결합하는 진공 컵을 구비한 계류 로봇을 개시하고 있다. 이 계류 로봇은 3차원 동작 엔빌롭(3-dimensional operating envelope) 내에서 진공 컵을 위치시킬 수 있다. 진공 컵을 횡방향으로 전진 및 후퇴시키기 위해 암 링키지가 제공된다. 이와 같은 계류 로봇을 사용하여, 배는 터미널에 고정될 수 있고, 배에 작용하는 힘은 계류 로봇에 의해 상쇄될 수 있다. 하지만, 이와 같은 계류 로봇의 진공 컵이 배의 측면을 따라 배와 결합하여 배를 유지시키기 위해서는, 배는 비교적 안정된 위치에 있어야만 하고, 먼저 진공 컵의 이동 범위 내에 와 있어야만 한다.

배가 터미널 쪽으로 급속하게 이동하는 경우나, 전술한 힘과 같은 외력으로 인해 요동치고 있는 경우, 이러한 상황은 배와 진공 컵의 결합을 곤란하게 한다.

대양 항로와 항구가 더욱 포화상태로 되어 감에 따라, 도킹 과정을 효율화하고 배가 계류되는 데 필요한 시간을 단축시키는 것을 가능하게 하여 예컨대 증가된 사용량에 대비한 터미널 기능향상을 제공하기 위해, 상선 및 다른 선박의 도킹의 자동화를 제공할 수 있는 것이 유리할 것이다.

또한, 상업 운송이 증가함에 따라, 상선의 크기도 증가하고 있다. 이런 경향의 효과 중의 하나는, 선장이나 선원이 언제나 배가 터미널의 어디에 도킹되어야만 하는지를 즉각적으로 알 수 있는 것이 아니기 때문에, 이러한 대형화된 배들은 도킹 과장에서 제어하기가 더욱 어려워지고 있다는 것이다. 게다가, 지역적으로 강하게 나타나는 기후 및 조수 조건은 대형 상선의 도킹을 어렵게 하거나 매우 위험하게 만들 수도 있다.

본원 명세서 중에서, 특허 명세서 및 다른 문헌들을 포함하는 외부 자료를 언급하는 경우, 이는 일반적으로 본 발명의 특징을 논하기 위한 관계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특별히 언급하지 않는 한, 그와 같은 자료에 대한 언급은 어디에서도 그와 같은 자료가 종래 기술이거나 당해 분야에서 널리 알려진 일반적인 지식의 일부를 형성하는 것을 인정하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.

본 발명의 한가지 목적은 전술한 종래의 단점들을 해소 또는 적어도 개선하거나 적어도 공중에 유용한 선택지를 제공하는 선박을 도킹하는 계류 시스템 및/또는 방법을 제공하는 데 있다.

첫 번째 양태에 있어서, 본 발명은 선박과 결합하도록 작동가능한 결합 기구 및 계류 설비에 대해 상기 결합 기구를 이동시키는 이동 기구를 구비하고 있는 적어도 하나의 계류 설비에 장착된 계류 로봇에 의해 접근하는 선박을 터미널에 계류시키기키 위한 계류 시스템으로서,

선박의 위치를 감지하고 선박의 감지된 위치에 대응하는 위치 신호로 생성하기 위한 위치 감지 시스템, 및

상기 적어도 하나의 계류 로봇의 결합 기구를 선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 선박과 결합시키기 위해 상기 적어도 하나의 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 데 상기 생성된 위치 신호를 사용하도록 프로세서에 명령을 내리기 위한 이동 계산 명령을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템으로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 이동 계산 명령은 또한 상기 계류 설비를 향한 선박의 이동의 적어도 하나의 방향에 있어서의 급격한 감속 없이 이동하는 선박을 정지시키기 위해 상기 적어도 하나의 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하기 위한 것이다.

바람직하게는, 이는 선박과 터미널의 충돌에 의한 손상을 방지하기 위한 것이다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 계산된 인덱스 값에 따라 상기 적어도 하나의 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어 시스템에 지시를 내리도록 구성되어 있는 이동 지시 명령을 포함하고 있다.

바람직하게는, 이동 지시 명령은 상기 계류 설비로부터 멀어지도록 그리고 접근하는 선박 쪽으로 상기 결합 기구를 전진시킨 다음, 선박 및/또는 계류 로봇에 손상을 주지 않게 선박이 계류 로봇과 초기 접촉되게 하도록 접근하는 선박의 속도보다 느린 속도로 계류 설비 쪽으로 상기 결합 기구를 후퇴시키도록 상기 적어도 하나의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 이동 지시 명령은 상기 계류 설비에 어레이로 배열된 계류 시스템의 복수의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 이동 지시 명령은 선박 및/또는 계류 로봇에 손상을 주지 않게 접근하는 선박의 운동 에너지를 흡수하기 위한 최적화된 어레이 구성을 제공하도록 복수의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 최적화된 어레이 구성은 각각의 계류 로봇의 모든 결합 기구들이 동시에 선박과 결합되도록 하는 각각의 계류 로봇의 결합 기구들의 배열을 포함한다.

바람직하게는, 상기 최적화된 어레이 구성은 각각의 계류 로봇의 모든 결합 기구들이 비동시적으로 그리고 바람직하게는 순차적으로 선박과 결합되도록 하는 각각의 계류 로봇의 결합 기구들의 배열을 포함한다.

바람직하게는, 계류 로봇들은 계류 터미널에 대해 직선 어레이로 위치되고, 상기 최적화된 어레이 구성은 선박의 좌현측 또는 우현측이 어레이에 평행하지 않은 상태로 선박이 어레이에 접근할 때 모든 결합 기구들이 동시적으로 선박과 결합되지 않게 하는 결합 기구들의 배열을 포함한다.

바람직하게는, 상기 이동 지시 명령은 선박의 운동 에너지를 감소시키도록 선박과 결합하여 상호작용하도록 적어도 하나의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 이동 지시 명령은 선박의 운동 에너지를 최적화된 방식으로 감쇠시키기 위해 선박과 결합하여 상호작용하도록 적어도 하나의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 이동 기구는 적어도 하나의 유압 실린더를 구비하고 있고, 접근하는 선박의 운동 에너지는 상기 유압 실린더를 통한 유체의 유동에 의해 감소된다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 상기 이동 지시 명령에 의해 지시되는 명령에 따라 이동 기구의 이동을 제어하는 제어 시스템을 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 계산을 수행하기 위한 프로세서를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 이동 계산 명령과 이동 지시 명령 중의 하나 이상을 저장하기 위한 적어도 하나의 저장 수단을 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 신호를 수신 및 전송하기 위한 송수신기를 포함하고 있다.

바람직하게는, 위치 감지 시스템은 적어도 하나의 적어도 하나의 지구 위치확인 시스템(GPS)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 GPS는 결합 기구 및/또는 각각의 계류 로봇에 대한 선박 또는 선박의 일부분의 위치를 결정할 수 있다.

바람직하게는, 위치 감지 시스템은 적어도 하나의 로컬식 거리 감지 시스템 및/또는 로컬식 위치확인 시스템을 포함한다.

바람직하게는, 상기 로컬식 거리 감지 시스템은 계류 로봇과 계류 설비 중의 하나에 대해 고정된 거리 센서를 포함한다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 적어도 하나의 계류 로봇을 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 복수의 계류 로봇을 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 제어 시스템은 서로에 대해 독립적으로 제어되도록 복수의 계류 로봇의 각각을 제어한다.

바람직하게는, 상기 제어 시스템은 서로에 대해 독립적으로 제어되지만 서로 공동으로 작동하도록 복수의 계류 로봇의 각각을 제어한다.

바람직하게는, 이동 계산 명령과 이동 지시 명령에서 선택된 하나 이상이 계류될 선박의 특성값에 관한 정보를 수용하도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 특성값은 선박의 공선 중량, 적재 중량, 길이, 및 다른 선박의 특성값에서 선택된 하나 이상이다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 선박의 선박 자동 식별 시스템으로부터 선박의 특성값에 관한 정보를 수신하도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 이동 계산 명령과 이동 지시 명령에서 선택된 하나 이상은:

터미널에 대해 상대적인 선박의 속도;

선박의 가속도 또는 감속도;

선박의 운동 에너지; 및

선박의 관성; 중에서 선택된 하나 이상을 나타내는 인덱스 값을 계산하기 위해 프로세서에 지시를 내리도록 위치 신호를 사용한다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 계류 설비를 향한 방향에 있어 계류 로봇에 의해 흡수가능한 운동 에너지를 초과하는 운동 에너지를 가지고서 접근하는 선박의 에너지를 흡수하기 위한 적어도 하나의 비상 완충물 요소를 포함하고 있어, 선박, 계류 설비 및/또는 계류 로봇을 위한 추가적인 보호를 제공한다.

바람직하게는, 상기 비상 완충물 요소는 선박과 접촉할 수 없는 비전개 위치와, 결합 기구가 선박과 결합할 수 있는지 여부에 상관없이 상기 비상 완충물 요소가 선박과 접촉할 수 있는 전개 위치 사이에서 이동가능하다.

바람직하게는, 상기 비상 완충물 요소는 통상적으로 비전개 위치에 유지되어 있고, 선박의 운동 에너지가 계류 로봇에 의해 흡수될 수 있는 것보다 더 크다는 것이 위치 센서 및/또는 계류 로봇을 통해 검출되었을 때 전개 위치로 자동적으로 이동된다.

바람직하게는, 상기 비상 완충물 요소는 접근하는 선박이 운동 에너지, 접근 속도 및 관성에서 선택된 하나가 소정의 임계값을 초과할 때 자동적으로 작동한다.

바람직하게는, 상기 비상 완충물 요소는 접근하는 선박이 운동 에너지, 접근 속도 및 관성에서 선택된 하나가 선박에 대한 소정의 임계값을 초과할 때 자동적으로 작동한다.

바람직하게는, 상기 비상 완충물 요소는 에어백 등과 같은 알려진 에너지 흡수 시스템에 의해 작동하여, 상기 비상 완충물 요소는 전개 위치로 신속하게 이동할 수 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 복수의 비상 완충물 요소를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 계류 설비를 향한 적어도 하나의 방향에 있어서의 접근하는 선박의 계산된 운동 에너지와 관성 중의 하나 이상이 계류 로봇 또는 공동으로 작용할 때의 복수의 계류 로봇의 에너지 흡수 능력을 초과할 때, 이동 지시 명령은, 계류 로봇이 완충물 요소에 의해 선박에 의해 손상되는 것이 방지되는 보호 위치로 후퇴하기 전에, 손상을 받음이 없이 접근하는 선박의 가능한한 많은 에너지를 흡수하도록 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 위치 감지 시스템이 접근하는 선박의 위치를 검출하고 선박의 검출된 위치에 따라 계류 로봇을 제어하도록 작동가능한 활성 상태와, 위치 감지 시스템이 작동하지 않는 비활성 상태 사이에서 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어 시스템은 일단 선박이 도킹되면 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어 시스템은 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키고, 선박의 초기 도킹시에 일단 선박이 이동을 멈추면 터미널에 대해 소정의 구성으로 선박을 이동시키도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어 시스템은 선박의 초기 도킹시에 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키고, 그런 다음 계류 설비를 향한 방향 및 계류 설비를 향한 방향에 수직한 수평방향에 있어서의 선박의 속도에 대한 제어를 실행하도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어 시스템은 상기 제어 시스템은 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키고, 선박의 초기 도킹시에 일단 선박이 이동을 멈추면 터미널에 대해 소정의 거리만큼 이동시키도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 접근하는 선박을 식별하고, 중량, 치수 등과 같은 선박에 대한 관련 정보를 결정하기 위해 개별 선박의 선박 자동 식별 시스템(AIS)으로부터 수신된 정보를 이용한다.

바람직하게는, 상기 계류 시스템은 접근하는 선박을 식별하고,

중량, 치수 등과 같은 선박에 대한 관련 정보를 결정하여,

선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 결합 기구를 선박과 결합시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계;

급속한 감속을 겪음이 없이 이동하는 선박을 정지시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계; 및

계류 시스템을 활성 상태로 활성화시키는 단계;에서 선택되는 하나 이상의 단계에 사용하기 위해 개별 선박의 선박 자동 식별 시스템(AIS)으로부터 수신된 정보를 이용한다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 터미널을 따라 이동가능하게 배치된다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 휠 상에 장착된다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 레일 상에 장착된다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 터미널을 따라 계류 로봇을 이동시키기 위한 독립 구동 기구를 구비한다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 터미널을 따라 이동하도록 원격 제어가능하다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 별도의 구동 기구에 의해 이동가능하다.

바람직하게는, 상기 계류 로봇은 일단 선박이 계류 로봇의 결합 기구에 의해 결합되어 고정되면 이동가능하다.

바람직하게는, 터미널의 계류 설비는 부두이다.

바람직하게는, 복수의 계류 로봇의 어레이는 직선 어레이이다.

바람직하게는, 계류 로봇의 결합 기구는 진공원과 유체 연통되어 있는 흡인 컵을 구비하고 있고, 상기 진공원은 흡인 컵이 흡인력에 의해 선박의 선체에 부착되는 것을 가능하게 해준다.

바람직하게는, 상기 결합 기구는 선박의 초기 도킹시에 상기 결합 기구가 선박과 결합할 때 선박에 의한 마모로부터 흡인 컵을 보호하기 위한 보호 부재를 구비하고 있다.

바람직하게는, 상기 보호 부재는 상기 흡인 컵이 선박에 의한 마모로부터 보호되도록 하는 보호 위치와, 상기 흡인 컵이 선박과 결합하여 선박을 고정할 수 있게 하는 후퇴 위치 사이에서 이동가능하다.

바람직하게는, 상기 이동 기구는 계류 설비에 장착되는 계류 로봇의 기초부와 상기 결합 기구의 중간에 배치되는 이동가능한 암 링키지를 구비하고 있다.

바람직하게는, 상기 이동 기구가 계류 설비에 대해 고정 기구의 조절된 이동을 가능하게 해준다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 계류 설비에 접근하는 선박 측면과 결합하기 위한 결합 기구 및 상기 결합 기구를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비하고 있는 적어도 하나의 계류 설비에 장착된 계류 로봇을 이용하여 선박을 계류시키는 방법으로서,

위치 감지 시스템에 의해 터미널에 대한 선박의 위치를 측정하는 단계;

선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 상기 결합 기구를 선박에 결합시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계; 및

계산된 이동에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 계류시키는 방법으로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 방법은 급격한 감속없이 계류 설비 쪽으로의 선박의 이동을 느리게 하여 선박과 계류 설비의 충돌에 의한 손상을 방지하기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 급격한 감속없이 선박을 정지시키기 위해 계산된 인덱스 값에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어기에 지시를 내리는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 선박의 접근에 대해 위치 감지 시스템을 감지가능화시키도록 위치 감지 시스템을 활성화시키는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 위치 감지 시스템을 활성화시키는 단계는 선박의 선박 자동 식별 시스템(AIS)에 의해 자동 실행된다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 계류 설비를 향해 작용하는 방향에 있어서의 접근하는 선박의 운동 에너지를 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 정해진 한계값을 초과하는 접근하는 선박의 운동 에너지를 나타내는 계산된 인덱스 값에 응답하여 비상 완충물 요소를 전개시켜 선박, 계류 설비 및 계로 로봇 중의 하나 이상을 보호하는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 접근하는 선박 쪽으로 결합 기구의 적어도 일부를 전진시킨 다음, 결합 기구의 전진된 부분을 접근하는 선박의 속도보다 느린 속도로 후퇴시켜 계류 로봇 및/또는 선박에 손상을 야기함이 없이 접근하는 선박이 결합 기구의 전진된 부분과 결합되게 하는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 상기 결합 기구를 활성화시키는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 결합되어 고정된 선박을 터미털에 대해 소정의 위치로 이동시키는 단계를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 이동 기구를 이동시킴으로써 결합되어 고정된 선박을 터미널에 대해 소정의 위치로 이동시키는 단계를 포함하고 있다.

상기 방법은 터미널에 대해 계류 로봇을 이동시킴으로써 결합되어 고정된 선박을 터미널에 대해 소정의 위치로 이동시키는 단계를 포함하고 있다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 선박의 측면과 결합하는 결합 기구 및 상기 결합 기구를 계류 설비에 대해 이동시키는 이동 기구를 갖는 복수의 계류 로봇을 장착하여 구비하고 있는 상기 계류 설비에 접근하는 선박을 수용하기 위해 계류 시스템을 제공하는 방법으로서,

상기 계류 시스템의 상기 계류 로봇 형성부는:

상기 계류 설비 및/또는 각각의 계류 로봇 및/또는 각각의 결합 기구에 대한 선박 및/또는 선박의 일부분의 위치를 감지하기 위한 위치 감지 시스템;

각각의 계류 로봇의 결합 기구에 의해 요구되는 이동을 계산하기 위한 프로세서; 및

상기 프로세서로부터 수신된 정보에 응답하여 계류 로봇의 이동을 제어하는 제어기;를 포함하고 있고,

상기 계류 시스템을 제공하는 방법은:

계류 로봇 및/또는 선박에 손상을 야기함이 없이 상기 결합 기구를 선박과 결합시키기 위해 각각의 계류 로봇에 요구되는 이동을 계산하기 위해 생성된 위치 신호를 사용하도록 상기 프로세서에 명령을 내리도록 하기 위한 이동 계산 명령을 제공하는 단계; 및

계류 로봇 및/또는 선박에 손상을 야기하는 것을 피하는 방식으로 상기 결합 기구가 선박과 접촉하게 되도록 하기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 계산하기 위해 생성된 위치 신호를 사용하도록 프로세서에 지시를 내리기 위한 명령을 구성하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템으로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 프로세서에 의해 수행된 계산에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어 시스템에 지시를 내리기 위한 이동 지시 명령을 제공하는 단계; 및

상기 프로세서에 의해 수행된 계산에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어 시스템에 지시하는 명령을 구성하는 단계;를 더 포함하고 있다.

바람직하게는, 선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 결합 기구를 선박에 결합시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동과 관련한 값을 계산하도록 프로세서를 가이드하기 위해 구성된 한 세트의 명령이 제공된다.

바람직하게는, 프로세서에 의해 수행된 계산에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어 시스템에 지시를 내리기 위한 명령이 추가로 구성된다.

바람직하게는, 명령 세트는 저장 수단에 저장된다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 접근하는 선박 측면과 결합하기 위한 결합 기구 및 상기 결합 기구를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비하고 있는 적어도 하나의 계류 설비에 장착된 계류 로봇을 이용하여 선박을 계류시키는 방법으로서,

위치 감지 시스템에 의해 터미널에 대한 선박의 위치를 측정하는 단계; 및

적어도 상기 계류 로봇이 상기 계류 설비에 작용하는 방향에 있어서의 선박의 운동 에너지를 감소시키도록 하는 상기 계류 로봇의 이동의 제어를 가능하게 해주는 상태에서 상기 결합 기구를 선박과 결합시키기 위해 상기 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 계류시키는 방법으로 이루어진다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 계류 설비에 접근하는 선박을 수용하고 계류 설비에 접근하는 선박의 접근 속도에 대한 적어도 부분적인 제어를 실행하기 위한 계류 시스템으로서,

각각의 계류 로봇이 상기 계류 설비에 고정되는 기초부 및 (i) 상기 계류 설비에 대해 이동가능하고, (ii) 상기 선박의 측면과 결합할 수 있도록 이동 기구에 의해 지지되는 적어도 하나의 선박 접촉 부재를 구비하여 상기 계류 설비에 장착되는 복수의 계류 로봇의 어레이;

상기 계류 설비에 대한 선박의 위치를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서;

상기 센서로부터 선박의 위치에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 이동 명령을 계산할 수 있어 상기 계류 시스템에 의한 선박의 수용시에 각각의 계류 로봇의 상기 선박 접촉 부재의 이동을 위한 명령을 계산하는 프로세서; 및

(i) 계류 로봇이 적어도 상기 계류 설비를 향한 방향에 있어서의 선박의 접근 속도를 감소시킬 수 있는 방식으로 선박과의 접촉에 앞서 각각의 계류 로봇의 선박 접촉 부재를 적정 위치로 위치시키도록 각각의 계류 로봇의 상태를 제어하고, (ii) 적어도 상기 계류 설비를 향한 방향에 있어서의 선박의 접근 속도를 감소시키기 위해 선박과의 접촉시에 각각의 계류 로봇의 선박 접촉 부재를 적정 위치에 위치시키도록 각각의 계류 로봇의 상태를 제어하는 제어기;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템으로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 기초부는 영구적으로 그리고 고정식으로 상기 계류 설비에 고정된다.

바람직하게는, 상기 기초부는 이동가능한 방식으로 상기 계류 설비에 고정된다.

바람직하게는, 상기 프로세서에 의해 수신되는 정보는 선박의 위치에 관하여 상기 센서에 의해 생성된 정보를 포함한다.

바람직하게는, 상기 프로세서에 의해 수신되는 정보는 접근하는 선박의 적재 중량을 포함한다.

바람직하게는, 상기 적어도 하나의 선박 접촉 부재는 흡인 컵이고, 상기 선박과 상기 흡인 컵 사이에 만들어질 수 있는 흡인으로 계류 로봇을 선박에 고정시킬 수 있다.

바람직하게는, 선박과 접촉할 수 있지만 선박과 함께 고정될 수 없는 제2 접촉 부재가 제공되고, 상기 제2 접촉 부재는 (i) 선박의 수용시에 흡인 컵이 선박과 결합하는 것을 방지하는 방식으로 위치되고, (ii) 초기 수용 이후에 흡인 컵이 선박과 결합하여 선박에 고정되는 것을 가능하게 하는 방식으로 위치되도록, 흡인 컵에 대해 이동가능하다.

바람직하게는, 상기 이동 기구는 상기 선박 접촉 부재를 통해 작용되는 선박의 힘이 적어도 부분적으로 흡수될 수 있게 해주는 적어도 하나의 유압 실린더를 구비한다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 계류 설비에 접근하는 선박을 고정하기 위한 계류 시스템으로서,

각각의 계류 로봇이 상기 계류 설비에 대해 이동가능한 방식으로 상기 계류 설비에 고정되는 기초부 및 (i) 상기 계류 설비에 대해 이동가능하고, (ii) 상기 선박의 측면과 결합할 수 있도록 이동 기구에 의해 지지되는 적어도 하나의 흡인 컵을 구비하여 상기 계류 설비에 장착되는 복수의 계류 로봇의 직선 어레이;

상기 계류 설비에 대한 선박의 위치를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서;

상기 센서로부터 선박의 위치에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 이동 명령을 계산할 수 있어 상기 어레이 내의 계류 로봇의 이동을 위한 명령을 계산하는 프로세서; 및

접근하는 선박과 접촉하게 되는 위치에 위치된 상기 어레이 중의 다수의 계류 로봇을 제어하기 위해, 상기 계류 설비에 대해 그리고 계류 로봇 서로에 대해 계류 로봇의 위치를 제어하는 제어기;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템으로 이루어진다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 여기에 설명된 계류 시스템을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 설비로 이루어진다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 직선 어레이로 위치되어 부두에 장착되는 복수의 계류 로봇을 구비하는 부도로서, 각각의 계류 로봇이 부두에 근접한 선박을 유지하기 위해 부두에 근접한 선박의 측면과 결합하여 선박의 측면을 고정하기 위해 부두에 대해 이동가능하게 장착되는 흡인 컵을 구비하고 있고, 각각의 계류 로봇의 각각의 상기 흡인 컵들은, 선박의 측면이 상기 직선 어레이에 완전히 평행하지 않을 때를 포함하여, 접근하는 선박과 동시에 결합하게 위치되도록 제어가능한 것을 특징으로 하는 부두로 이루어진다.

또다른 양태에 있어서, 본 발명은 직선 어레이로 위치되어 부두에 장착되는 복수의 계류 로봇을 구비하는 부도로서, 각각의 계류 로봇이 부두에 근접한 선박을 유지하기 위해 부두에 근접한 선박의 측면과 결합하여 선박의 측면을 고정하기 위해 부두에 대해 이동가능하게 장착되는 흡인 컵을 구비하고 있고, 각각의 계류 로봇의 각각의 상기 흡인 컵들은, 선박의 측면이 상기 직선 어레이에 완전히 평행하지 않을 때를 포함하여, 접근하는 선박과 비동시적으로 결합하게 위치되도록 제어가능한 것을 특징으로 하는 부두로 이루어진다.

본 발명의 다른 양태는 첨부도면을 참조하여 예시만의 방법으로 주어지는 하기 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.

여기서 사용되는 "및/또는"의 용어는 "및" 또는 "또는", 또는 양자 모두를 의미한다.

명사에 붙는 "(들)" 은 명사의 복수 및/또는 단수 형태를 나타낼 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용되는 "포함한다"는 용어는 "적어도 일부분으로 하여 이루어진다"는 것을 의미한다. 그와 같은 용어를 포함하고 있는 본 명세서 및 청구범위의 진술을 해석할 때에는, 진술된 모든 요소는 존재하여야만 하지만 다른 요소도 또한 존재할 수 있다는 것이다. "포함한다" 및 "포함된다"와 같은 관련 용어는 동일하게 해석되어야만 한다.

전술 및 후술되어 인용되는 출원, 특허 및 공보가 있다면, 그 전체가 여기에 참조된다.

본 발명이 속한 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게, 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 구성 및 다양한 실시예의 많은 변경이 자명한 것일 수 있다. 여기에 개시되고 설명되는 사항은 단순히 예시를 위한 것일 뿐으로 한정의 의도는 없다.

본 발명을 그 설명이 아래에 간단히 이루어지는 첨부도면을 참조하여 예시의 실시예에 의해 구체적으로 설명해 보기로 한다.
도 1은 계류 로봇과 결합하기 전에 화살표로 표시된 방향으로 터미널에 접근하고 있는 선박을 도시한 도면이다.
도 2는 계류 로봇과 결합된 선박과 선박의 속도를 늦추는 과정에 있는 계류 로봇을 도시한 도면이다.
도 3은 정지되어 계류된 선박을 도시한 도면이다.
도 4는 공지의 계류 로봇의 측면도이다.

상기 설명한 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 양태에 따른 계류 시스템이 도면부호 100으로 나타내져 있다.

하나의 실시예로, 선박(500)을 터미널(600)에 복수의 계류 로봇(110)에 의해 수용하여 유지하는 데 적합한 계류 시스템(100)이 제공된다. 계류 로봇(110)은 결합 기구(120)를 구비하고 있다. 결합 기구(120)는 흡인 컵(122) 및 관련 진공원을 구비할 수 있어, 흡인에 의해 선박(500)과 결합하여 선박(500)을 고정하도록 작동할 수 있다. 암 링키지(132)를 구비한 이동 기구(130)가 흡인 컵(122)을 이동시키기 위해 제공되어 있다. 암 링키지(132)는 신축하거나 관절운동하고, 복수의 유압 실린더(134)에 의해 이동될 수 있고, 모터 및 기어가 사용될 수도 있다는 것을 예상할 수 있다. 암 링키지(132)는 흡입 컵(122)이 터미널(600)에 대해 2차원적으로 그리고 바람직하게는 3차원적으로 이동가능하도록 해준다. 이동 기구(130)는 결합 기구(120)를 그것의 이동 범위 내에서 필요한 장소로 이동시켜, 결합 기구(120)에 결합 및/또는 고정되어 있는 선박(500)에 대한 제어를 실시한다(단독으로 또는 다른 계류 로봇과 공동으로).

계류 시스템(100)은 또한 접근하는 선박(500)의 위치를 감지하여 선박(500)의 감지된 위치와 관련한 위치 신호를 생성하는 적합한 위치 감지 시스템을 포함하고 있다. 위치 감지 시스템은 선박에 탑재되는 1개 이상의 GPS 유닛(391)을 포함할 수 있는 지구 위치확인 시스템(GPS)을 포함할 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 지구 위치확인 시스템은 선박(500) 및/또는 선박(500)의 일부분의 위치, 속도 및 속도의 변화 중의 한가지 이상을 선박(500)으로부터 위치 감지 시스템의 다른 부분으로 전송할 수 있다.

선택적으로 또는 추가적으로, 위치 감지 시스템은 로컬식 거리 센서(390)를 사용하는 것에 의해 작동될 수도 있고, 또는 레이저, 적외선 빔, 레이더나 초음파 거리 센서와 같이 터미널에 대해 고정될 수도 있다는 것을 예상할 수 있다. 그와 같은 로컬식 센서는 각 계류 로봇(110)의 결합 기구(120) 상에 배치되거나 터미널에 대해 고정될 수 있다.

하나의 실시예에 있어서, 감지 시스템에 의해 감지되는 접근 선박의 이동의 상대 거리 및 방향은 제어 시스템(160)으로 전송될 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 있어서는, 제어 시스템(160)은 중앙집중식이어서, 모든 계류 로봇(110)은 각각의 계류 로봇(110)과 관련한 선박(500)의 위치에 따라 제어 시스템(160)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다.

하지만, 또다른 실시예에 있어서는, 로컬식 거리 센서는 단일의 계류 로봇(110)에 대해서만 로컬 제어 시스템(160)에 거리를 전송하기만 하면 되어, 단독의 계류 로봇의 동작이 제어기에 의해 제어된다. 이런 방식으로, 각 개별 계류 로봇이 독립적으로 작동할 수 있다.

계류 시스템(100)은 위치 감지 시스템이 작동가능한 활성 상태 사이에 작동가능하며, 계류 로봇(110)은 암드 모드(armed mode)에 있게 된다. 암드 모드란, 로봇이 접근하는 선박의 감지된 거리, 속도, 운동 에너지 또는 가속도/감속도를 고려하여 이동하도록 제어될 수 있는 모드이다. 언암드 모드(unarmed mode)란, 계류 로봇이 선박과 결합 작동하기 위해 준비된 상태에 있지 않지만, 계류 로봇의 센서들은 선박이 접근하는 것을 검출할 수 있도록 작동 상태로 동작시키고 있는 모드이다. 비활성화 모드란, 계류 로봇이 위치 감지 시스템을 작동 정지 상태가 되도록 하거나 선박(500)의 접근을 감지하지 않게 되는 어떤 다른 상태에 있게 할 수 있는 모드이다.

하나의 실시예에 있어서, 계류 시스템(100)은 작동 상태와 비작동 상태 사이에서 수동식으로 작동될 수 있다.

계류 시스템은 또한 위치 감시 시스템으로부터의 정보를 고려하게 되는 한 세트의 이동 계산 명령을 포함한다. 이 이동 계산 명령은 컴퓨터상에서 운용가능한 소프트웨어의 형태로 구현되어 있을 수 있다.

한 세트의 이동 계산 명령은 프로세서에 지시 내리도록 구성된 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다.

생성된 위치 신호는 2가지 인덱스 값(index value)을 계산하는 데 사용될 수 있다.

제1 인덱스 값은 선박(500)의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이(즉, 흡인 캡에 강하게 부딪혀 선박(500), 터미널(600) 또는 계류 로봇(110)을 손상시키는 일 없이) 흡인 컵을 선박(500)과 결합시키기 위해 계류 로봇(110)에 요구되는 이동을 나타낸다.

이동 계산 명령은 또한 바람직하게는 선박을 실질적으로 정지시키도록 선박(500)의 속도를 감소시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나태는 제2 인덱스 값 또는 인덱스 값 세트를 계산한다. 역시, 급격한 감속은 없는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 터미널(600) 및/또는 계류 로봇(110)과의 선박의 손상을 일으키는 충돌을 방지하는 방식으로 하나 또는 각각의 계류 로봇에 의해 선박에 대해 제어가 실시된다.

제2 인덱스 값은 또한 선박과의 초기 접촉시 및/또는 초기 접촉 후에 계류 로봇이 처하게 되는 작동 조건을 위한 명령을 제공할 수 있다. 이것은 선박의 도킹시에 선박, 계류 로봇 및/또는 터미널에 대한 손상을 방지하는 방식으로 계류 로봇의 작동이 일어나도록 해주기 위한 것이다. 예컨대, 선박을 정지시키기 위해서는 접근하는 선박에 큰 힘이 가해지는 것이 필요할 수 있다. 이는 흡인 압력과 유압력이 최대값으로 설정되는 것을 필요로 할 수 있다.

이동 계산 명령은 또한 도킹 과정시에 어떤 한 계류 로봇이 선박과 안전하게 결합하기 위한 상태로 위치될 수 있는지를 판정하기 위한 계산을 포함할 수 있다. 선박을 정지시키는 데 필요한 이동 범위는 계류 로봇이 처리할 수 있는 이동 범위를 넘을 수도 있다. 해당 계류 로봇이 선박과 결합하게 되는 다른 계류 로봇과 공동으로 선박을 정지시키도록 안정적으로 작동될 수 없을 수도 있다. 이는 해당 계류 로봇이 선박과 접촉하지 못하게 하는 상태로 계류 로봇이 이동되는 결과를 초래할 수 있다. 하지만, 또한 선박의 속도를 감소시키는 것을 돕도록 성립되는 접촉을 발생시킬 수도 있다. 그와 같은 접촉은 일시적일 수 있으며, 예컨대 흡입 컵의 이동 한계에 도달했을 경우에서와 같이 접촉 해제가 요구될 수 있기 때문이다.

제어 시스템(160)은 인덱스 값에 따라 계류 로봇 상태 및/또는 위치 변화를 실시하기 위해 스위치에 접속된 제어기를 구비할 수 있다.

제어 시스템(160)은 이동 지시 명령에서의 지시에 따라 계류 로봇(1)의 이동을 제어한다. 프로세서는 특별히 계류 로봇을 위해 설치되는 전용 프로세서(일반적으로 컴퓨터 내의)일 수 있으며, 또는 터미널 및/또는 선박에 존재하는 다른 시스템의 일부로서 일반적으로 존재하는 것일 수도 있다. 또한, 소프트웨어 명령은 일반적으로 컴퓨터 하드 디스크, 칩 등의 형태의 디지털 저장 수단과 같은 저장 수단에 저장될 것이다.

계류 시스템(100)은 또한 접근하는 선박(500)을 식별하고 선박의 적재 중량, 공선 중량, 치수 및 질량 등과 같은 선박(55)에 관한 관련 정보를 얻기 위한 선박 자동 식별 시스템(Automatic Identification System; AIS)와 같은 시스템에서 직접적으로 또는 유도한 정보를 사용할 수 있다.

이동 계산 명령 및 이동 지시 명령은 인덱스 값을 계산하기 위해 프로세서에 지시를 내리고 계류 로봇의 이동 및/또는 상태를 제어하기 위해 제어기에 지시를 내림에 있어 위치 신호의 분별 특성값을 사용할 수 있다. 특히, 이동 계산 명령 및 이동 지시 명령은

o 터미널에 대해 상대적인 선박의 속도,

o 선박의 가속도 또는 감속도,

o 선박의 운동 에너지, 및

o 선박의 관성

중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.

이러한 정보 중의 몇 가지 또는 전부가 선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 흡인 컵을 선박과 결합시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 데에; 선박이 급격한 감속을 겪게 함이 없이 이동 선박을 정지시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 데에; 및/또는 계류 시스템을 활성 상태로 작동시키는 데에 사용될 수 있다. 활성 상태는 가변적일 수 있다. 예컨대, 대형 선박이 접근하는 경우나 선박을 정지시키는 데에 필요한 에너지가 대량인 경우에, 계류 로봇은 그와 같은 에너지를 흡수할 수 있는 상태에 처해질 수 있으며, 이는 선박이 소형이거나 운행이 덜 빠른 경우에는 다른 상태로 될 수 있다.

선박의 운동 에너지 또는 관성을 계산함에 있어서는, 이동 계산 명령 및 이동 지시 명령은 선박의 속도나 가속도와 오퍼레이터에 의해 입력되거나 AIS와 같은 알려진 정보 시스템으로부터 얻어질 수 있는 선박의 기지의 질량 및 치수의 조합을 사용할 수 있다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 계류 시스템(100)은 각 계류 로봇(110)에 관련된 복수의 비상 완충물 요소(170)를 구비하고 있다. 이러한 비상 완충물 요소(170)는 계류 로봇(110)에 의해 흡수할 수 있는 것을 초과하는 운동 에너지 또는 속도를 가지고서 접근하는 선박(500)의 에너지를 흡수하는 데 적합하다. 따라서, 비상 완충물 요소(170)는 선박(500), 터미널(600) 또는 계류 로봇(110)의 추가적인 비상 보호를 제공한다. 비상 완충물 요소(170)는 계류 로봇(110)의 정상 작동을 방해하지 않는 비전개 위치와 터미널(600), 선박(500), 및 계류 로봇(110) 중의 하나 이상을 보호하는 데 적합한 전개 위치 사이에서 이동할 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 일반적으로, 비상 완충물 요소(170)는 비전개 위치에 유지되어 있고, 비상 상황이 탐지된 경우에 전개 위치로 자동적으로 이동한다. 그와 같은 비상 상황은 일반적으로 접근하는 선박(500)의 운동 에너지, 접근 속도, 및/또는 관성이 그 선박(500)의 소정의 임계값을 상회할 때가 될 것이다. 또한, 선박의 운동 에너지나 관성을 계산할 때 선박(500)의 질량을 결정하는 데에(운동 에너지나 관성은 적어도 부분적으로 선박의 질량에 비례하므로) AIS가 사용될 수 있다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 비상 완충물 요소(170)는 에어백 등과 같은 에너지 흡수 시스템에 의해 작동하여, 비상 완충물 요소(170)는 전개 위치로 신속하게 이동할 수 있다. 하지만, 비상 완충물 요소(170)는 또한 목재나 고무와 같은 탄성 재료로 이루어질 수도 있다. 계류 시스템이 완충물 요소와 관련하여 작동하는 선박의 이동의 주된 방향은 흡인 컵에 의해 선박에 작용되는 힘에 평행한 방향이다. 이는 완충물이 선체 전후방향방향 이동보다 선박의 선체 횡단방향 이동을 구속하는 것을 가장 잘 도와줄 수 있기 때문이다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 계류 로봇(110)은 터미널의 레일 상에 장착되는 휠을 구비한다. 이러한 방식으로, 계류 로봇은 터미널(600)을 따라 이동가능하다. 계류 로봇(110)은 터미널을 따라 이동하도록 원격 제어될 수 있고, 엔진및 트랜스미션 또는 전동 모터 등과 같은 자체의 독립 구동 기구에 의해 자체 구동될 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 또다른 실시예에 있어서는, 계류 로봇은 당해 계류 로봇(110)의 양쪽 단부에 부착되는 윈치 및 윈치 케이블에 의해 이동될 수 있다.

또다른 실시예에 있어서는, 계류 로봇(110)은 레일이 장착될 필요 없이, 통상의 고무 휠을 가지고서 차량과 같이 오퍼레이터에 의해 구동될 수 있다. 계류 로봇은 도킹되어 계류될 선박(500)의 치수에 따라 터미널(66)을 따라 새로운 위치로 독립 구동(바람직하게는 오퍼레이터에 의해 제어되어)될 수 있다.

일단 계류 로봇이 선박과 결합되면, 계류 로봇(110)은 적재나 하역에 또는 증대된 안전성에 바람직한 위치로 선박을 이동시키는 데 사용될 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 계류 로봇(110)의 흡인 컵(122)의 선박과의 반복된 충돌은 흡인 컵(122)의 과도한 마모를 야기할 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 이런 이유로, 계류 로봇(110)은, 결합 기구(120)가 선박(500)과 결합할 때, 선박(500)에 의한 마모로부터 흡인 컵(122)을 보호하기 위해 보호 부재(264)를 구비할 수 있다. 보호 부재는 다양한 형상 및 치수로 이루어질 수 있고, 흡인 컵(122)이 선박(500)에 의한 마모로부터 보호되도록 하는 보호 위치(도 4)와 흡인 컵(122)이 선박(500)과 결합하여 선박(500)을 고정할 수 있도록 하는 후퇴 위치 사이에서 이동가능하다. 일반적으로, 보호 부재는 보호 위치에 있을 때 결합용 흡인 컵보다 더 뻗어나와 있게 된다. 보호 부재는 경질 고무 등과 같은 내마모성 재료로 이루어질 수 있다. 보호 부재는 일반적으로 결합 기구가 선박(500)을 도킹시키도록 선박(500)과 결합할 때 보호 위치로 이동하여 있지만, 결합 기구가 선박(500)을 계류시키도록 선박(500)의 측면에 고정될 때 후퇴 위치로 이동하게 된다.

보호 부재(264)가 사용될 때에는, 계류 로봇은 선체 횡단방향(예컨대 흡입 컵의 흡인력의 법선에 수직인 방향)에 있어서의 선박의 이동에 대한 저항을 제공할 수 없거나 매우 작은 저항만을 제공할 수 있다. 따라서, 계류 시스템은 선박의 선체 횡단방향 이동을 고려하는 방식으로만 계류 로봇을 제어한다. 선박과 계류 로봇 사이의 선박의 이동의 선체 전후방향의 미끄러짐은 허용될 수 있다. 보호 부재는 그와 같은 미끄러짐시에 선박의 선체의 스크래치 발생을 방지하는 휠로 이루어질 될 수 있다.

계류 로봇이 선체 전후방향 이동을 구속하는 것도 도와야 할 경우에는, 보호 부재는 사용되지 않을 것이다. 선체 전후방향의 이동을 구속하는 것을 돕는 데에는 흡인 컵과 선박의 결합이 필요하다. 법선 방향 흡인력은 필요에 따라 계산에 사용될 수 있는 선박과 흡인 컵 사이의 전단방향 결합력 용량을 결정하게 될 것이다.

계류 시스템(100)의 대표적인 작동은 다음과 같이 설명된다. 오퍼레이터가 계류 시스템(100)을 활성 상태로 작동시킬 것이다. 계류 시스템은 선박이 접근할 때까지 언암드 상태에 처해진다. 계류 시스템(100)은 선박(500)의 접근에 대해 감지가능화된다. 도킹하는 선박(500)이 접근 감지가능화된 계류 시스템(100)에 접근하는 경우, 계류 시스템(100)은 암드 상태로 이동한다. 위치 감지 시스템은 선박(500)의 위치를 감지하고 위치 신호를 생성하게 될 것이다. 위치 신호는 제어 시스템(160)으로 전송될 것이고, 제어 시스템(160)은 위치 신호를 프로세서상에서 처리할 것이다. 프로세서는 이동 계산 명령과 함께 동작할 것이다. 프로세서는 한쌍의 인덱스 값 세트를 생성할 것이다. 인덱스 값 세트는 이동 지시 명령과 관련하여 계류 로봇(110)의 이동을 제어하기 위해 제어기에 의해 사용될 수 있다.

제일 먼저, 계류 로봇(110)의 암 링키지(132)의 단부의 결합 기구(120)가 접근하는 선박(500)을 향해 최대 범위까지 외측으로 뻗어나올 것이라는 것을 예상할 수 있다. 신장가능한 암 링키지(132)가 여전히 대부분의 신장 용량이 남아 있는 동안에 선박(500)이 결합 기구(120)와 결합하도록, 선박(500)이 결합 기구(120)와 접촉하게 되기 직전에, 암 링키지(132)는 접근하는 선박(500)의 속도보다 약간 느린 속도로 터미널(600) 내측으로 결합 기구를 복귀 이동시키기 시작할 수 있다. 이러한 이동의 결과로, 선박(500)은 선박(500)의 관성의 심각한 변화 없이 결합 기구(120)와 결합되어, 계류 로봇(110) 및/또는 선박(500)에 손상을 야기할 수 있는 충격을 받지 않게 될 것이다. 계류 로봇이 선박의 선체 횡단방향 속도를 감소시키도록만 작동하는 도킹 모드에 있어서는, 도킹 과정의 시작에서부터 선박(500)이 정지될 때까지, 보호 부재는 보호 위치에 있어, 접근하는 선박(500)에 의한 진공 컵(122)의 과도한 마모를 방지할 것이란 것을 예상할 수 있다.

일단 선박(500)이 정지되면, 보호 부재는 후퇴 위치로 이동하게 되어, 진공 컵(122)이 선박(500)의 측면과 접촉하게 되는 것을 가능하게 해주어, 진공 컵(122)이 흡인에 의해 선박(500)의 측면에 고정되도록 해줌으로써, 선박(500)을 터미널(600)에 계류시키게 될 것이다. 그런 다음, 계류 로봇(110)은 고정된 선박과 함께 바람직한 위치 또는 구성으로 이동될 수 있다.

일단 선박(500)이 결합 기구(120)와 완만하게 결합되면, 제어기가 신장가능한 암 링키지(132)를 제어하여, 터미널(600)을 향한 선박(500)의 속도를 늦추어 남아 있는 암 링키지(132)의 신장 거리 내에서 정지시킨다. 선박(500) 또는 계류 로봇(110)에 대한 충격을 방지하기 위해, 선박(500)은 완만하고 적당한 감속도로 정지되게 된다. 상당한 정도로 선박의 운동 에너지가 계류 로봇의 유압 실린더(134)와 같은 유압 시스템을 통해 흡수될 수 있다. 선박의 선체 전후방향 이동도 어떠한 보호 부재도 이용되지 않는 시스템의 작업 모드로 계류 로봇에 의해 구속되거나 감소될 수 있다. 초기 접촉시에 흡인 컵에 의한 선체 전후방향의 초기 이동도 선박과 흡인 컵 사이의 미끄러짐 즉 심각한 미끄러짐이 없는 결합 발생을 보장하도록 제어될 수 있다. 일단 선박과 결합되면, 선체 전후방향 이동 및/또는 선체 횡단방향 이동은 구속될 수 있다. 흡인 컵이 결합된 선박의 상하 이동은 계류 로봇에 의해 제한되지 않을 거이다. 예컨대, 흡인 컵은 상하로 자유롭게 이동될 수 있을 것이다.

흡인 컵은 선박의 전후방향 이동에 대응하여 독을 따라 이동할 수 있게 해주도록 계류 로봇의 수평 레일 상에 장착될 수 있다. 그와 같은 흡인 컵의 이동은 유압 램 또는 어떤 다른 적합한 작동 수단에 의해 제어될 수 있다.

계류 로봇은 또한 적합한 상태로 사전 조절된 상태로 제공될 수 있다. 이는 계류 로봇의 유압 및/또는 공압의 적합한 압력의 설정을 포함할 수 있다.

또한, 계류 시스템은 복수의 계류 로봇을 공동으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 선박의 측면이 부두 상의 계류 로봇들의 직선 어레이에 평행하지 않게 선박이 접근하는 경우, 어레이의 로봇들은 그들의 모든 흡인 컵이 대략 동시에 결합되도록 그들의 흡인 컵들을 선박의 측면에 대응하도록 위치시킬 수 있다. 이는 다른 계류 로봇들이 선박의 측면에 결합되기 전에 하나의 계류 로봇이 먼전 결합되어 그 하나의 계류 로봇에 과하중이 걸릴 가능성을 회피하도록 이루어질 수 있다. 이는 또한 선박의 도킹시에 최대의 전체 힘이 모든 계류 로봇에 의해 동시에 선박에 적용될 수 있는 것을 보장하는 것을 도울 것이다.

선택적으로, 계류 시스템은 하나 이상의 계류 로봇이 어레이의 다른 계류 로봇들보다 먼저 선박의 측면과 결합하도록 계류 로봇들을 제어할 수도 있을 것이다. 이동을 구속하는 것을 돕는 가장 큰 용량을 가진 계류 로봇이 다른 계류 로봇들보다 먼저 선박과 결합될 수 있다. 예컨대, 선박이 일정 각도를 이루어 접근하는 경우, 선박의 가장 근접한 부분 쪽의 계류 로봇이 첫번째로 결합될 수 있다. 이러한 초기 접촉은 선박의 속도의 적어도 일부분의 감소를 촉진할 수 있고, 또한 계류 로봇들의 어레이 및 부두에 보다 평행한 상태로 선박을 이동시키는 것을 도울 수 있다. 예컨대, 선박은 상기 초기 접촉의 결과로써 회전될 수 있다.

만약 접근하는 선박이 소정의 임계치를 초과하는 속도를 가지고 있다면, 비상 완충물 요소(170)가 계류 로봇(110), 선박(500) 및/또는 터미널(600)에 대한 충격 완화를 돕도록 전개 위치로 자동적으로 이동될 수 있다.

계류 시스템은 또한 더 많은 계류 로봇의 보충이 필요하다고 판단되면 더 많은 계류 로봇을 보충하도록 작동될 수 있다.

예를 들어, 이전에 계류 터미털에 계류한 선박에 비해 더 큰 질량의 선박이 접근하는 경우, 최초 도킹 이후 (a) 선박의 이동을 구속하는 것에 대한 조력 및/또는 (b) 선박을 계류시키는 것에 대한 조력을 제공하기 위한 더 많은 계류 로봇을 존재시킬 필요가 있을 수 있다. 예컨대 계류 로봇들이 레일 상에 장착되어 있다면, 그와 같은 보충은 간편화될 수 있다. 마찬가지로, 선박을 수용하기 위한 계류 로봇들의 어레이에서 계류 로봇을 제거하는 것도 간편할 수 있다. 또한, 일단 도킹 과정이 완료되었을 때, 계류 로봇들의 어레이에서 계류 로봇의 제거가 이루어질 수도 있다는 것을 예상할 수 있다. 도킹시에는 더 많은 계류 로봇이 선박을 구속하는 것을 돕도록 계류 로봇들의 어레이의 일부가 되어야 할 필요가 있지만, 초기 도킹 이후에는 선박을 계류된 상태로 유지시키는 데에는 모든 계류 로봇들이 계류 로봇들의 어레이에 필요하지는 않을 수 있다.

상기 실시예의 설명에서 구성요소 및 그 균등 요소를 포함한 통합체를 설명한 곳에서는, 그와 같은 균등 요소도 개별적으로 설명된 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 특정 실시예를 참조하여 예시적으로 설명하였지만, 본 발명의 범위 및 기술사상으로부터 벗어남이 없이 수정 및/또는 개선이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명의 특징이나 양태를 마쿠쉬 그룹의 형태로 설명한 곳에서는, 당업자는 개별의 요소로 설명된 것으로 또는 마쿠쉬 그룹의 요소들의 서브그룹으로도 설명된 것으로도 해석할 수 있을 것이다.

Claims (65)

1. 선박과 결합하도록 작동가능한 결합 기구 및 계류 설비에 대해 상기 결합 기구를 이동시키는 이동 기구를 구비하고 있는 적어도 하나의 계류 설비에 장착된 계류 로봇에 의해 접근하는 선박을 터미널에 계류시키기키 위한 계류 시스템으로서,
   선박의 위치를 감지하고 선박의 감지된 위치에 대응하는 위치 신호로 생성하기 위한 위치 감지 시스템, 및
   상기 적어도 하나의 계류 로봇의 결합 기구를 선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 선박과 결합시키기 위해 상기 적어도 하나의 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 데 상기 생성된 위치 신호를 사용하도록 프로세서에 명령을 내리기 위한 이동 계산 명령을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 계산 명령은 또한 상기 계류 설비를 향한 선박의 이동의 적어도 하나의 방향에 있어서의 급격한 감속 없이 이동하는 선박을 정지시키기 위해 상기 적어도 하나의 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하기 위한 것인 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 계산된 인덱스 값에 따라 상기 적어도 하나의 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어 시스템에 지시를 내리도록 구성되어 있는 이동 지시 명령을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 이동 지시 명령은 상기 계류 설비로부터 멀어지도록 그리고 접근하는 선박 쪽으로 상기 결합 기구를 전진시킨 다음, 선박 및/또는 계류 로봇에 손상을 주지 않게 선박이 계류 로봇과 초기 접촉되게 하도록 접근하는 선박의 속도보다 느린 속도로 계류 설비 쪽으로 상기 결합 기구를 후퇴시키도록 상기 적어도 하나의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 지시 명령은 상기 계류 설비에 어레이로 배열된 계류 시스템의 복수의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 지시 명령은 선박 및/또는 계류 로봇에 손상을 주지 않게 접근하는 선박의 운동 에너지를 흡수하기 위한 최적화된 어레이 구성을 제공하도록 복수의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최적화된 어레이 구성은 각각의 계류 로봇의 모든 결합 기구들이 동시에 선박과 결합되도록 하는 각각의 계류 로봇의 결합 기구들의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최적화된 어레이 구성은 각각의 계류 로봇의 모든 결합 기구들이 비동시적으로 그리고 바람직하게는 순차적으로 선박과 결합되도록 하는 각각의 계류 로봇의 결합 기구들의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 계류 로봇들은 계류 터미널에 대해 직선 어레이로 위치되고, 상기 최적화된 어레이 구성은 선박의 좌현측 또는 우현측이 어레이에 평행하지 않은 상태로 선박이 어레이에 접근할 때 모든 결합 기구들이 동시적으로 선박과 결합되지 않게 하는 결합 기구들의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
10. 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 지시 명령은 선박의 운동 에너지를 감소시키도록 선박과 결합하여 상호작용하도록 적어도 하나의 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 기구는 적어도 하나의 유압 실린더를 구비하고 있고, 접근하는 선박의 운동 에너지는 상기 유압 실린더를 통한 유체의 유동에 의해 감소되는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
12. 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 상기 이동 지시 명령에 의해 지시되는 명령에 따라 이동 기구의 이동을 제어하는 제어 시스템을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 계산을 수행하기 위한 프로세서를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 이동 계산 명령과 이동 지시 명령 중의 하나 이상을 저장하기 위한 적어도 하나의 저장 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 신호를 수신 및 전송하기 위한 송수신기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 위치 감지 시스템은 적어도 하나의 적어도 하나의 지구 위치확인 시스템(GPS)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 위치 감지 시스템은 적어도 하나의 로컬식 거리 감지 시스템 및/또는 로컬식 위치확인 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 로컬식 거리 감지 시스템은 계류 로봇과 계류 설비 중의 하나에 대해 고정된 거리 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 적어도 하나의 계류 로봇을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 복수의 계류 로봇을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
21. 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 서로에 대해 독립적으로 제어되도록 복수의 계류 로봇의 각각을 제어하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
22. 제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 서로에 대해 독립적으로 제어되지만 서로 공동으로 작동하도록 복수의 계류 로봇의 각각을 제어하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
23. 제 13 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 이동 계산 명령과 이동 지시 명령에서 선택된 하나 이상이 계류될 선박의 특성값에 관한 정보를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 특성값은 선박의 공선 중량, 적재 중량, 길이, 및 다른 선박의 특성값에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
25. 제 23 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 선박의 선박 자동 식별 시스템으로부터 선박의 특성값에 관한 정보를 수신하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
26. 제 23 항에 있어서, 이동 계산 명령과 이동 지시 명령에서 선택된 하나 이상은:
    터미널에 대해 상대적인 선박의 속도;
    선박의 가속도 또는 감속도;
    선박의 운동 에너지; 및
    선박의 관성; 중에서 선택된 하나 이상을 나타내는 인덱스 값을 계산하기 위해 프로세서에 지시를 내리도록 위치 신호를 사용하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 계류 설비를 향한 방향에 있어 계류 로봇에 의해 흡수가능한 운동 에너지를 초과하는 운동 에너지를 가지고서 접근하는 선박의 에너지를 흡수하기 위한 적어도 하나의 비상 완충물 요소를 포함하고 있어, 선박, 계류 설비 및/또는 계류 로봇을 위한 추가적인 보호를 제공하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 비상 완충물 요소는 선박과 접촉할 수 없는 비전개 위치와, 결합 기구가 선박과 결합할 수 있는지 여부에 상관없이 상기 비상 완충물 요소가 선박과 접촉할 수 있는 전개 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 비상 완충물 요소는 통상적으로 비전개 위치에 유지되어 있고, 선박의 운동 에너지가 계류 로봇에 의해 흡수될 수 있는 것보다 더 크다는 것이 위치 센서 및/또는 계류 로봇을 통해 검출되었을 때 전개 위치로 자동적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
30. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 복수의 비상 완충물 요소를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
31. 제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 설비를 향한 적어도 하나의 방향에 있어서의 접근하는 선박의 계산된 운동 에너지와 관성 중의 하나 이상이 계류 로봇 또는 공동으로 작용할 때의 복수의 계류 로봇의 에너지 흡수 능력을 초과할 때, 이동 지시 명령은, 계류 로봇이 완충물 요소에 의해 선박에 의해 손상되는 것이 방지되는 보호 위치로 후퇴하기 전에, 손상을 받음이 없이 접근하는 선박의 가능한한 많은 에너지를 흡수하도록 계류 로봇에 지시를 내리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 위치 감지 시스템이 접근하는 선박의 위치를 검출하고 선박의 검출된 위치에 따라 계류 로봇을 제어하도록 작동가능한 활성 상태와, 위치 감지 시스템이 작동하지 않는 비활성 상태 사이에서 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
33. 제 6 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 일단 선박이 도킹되면 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키도록 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
34. 제 6 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키고, 선박의 초기 도킹시에 일단 선박이 이동을 멈추면 터미널에 대해 소정의 구성으로 선박을 이동시키도록 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
35. 제 6 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 선박의 초기 도킹시에 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키고, 그런 다음 계류 설비를 향한 방향 및 계류 설비를 향한 방향에 수직한 수평방향에 있어서의 선박의 속도에 대한 제어를 실행하도록 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
36. 제 6 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 제어 시스템은 계류 로봇을 통해 선박과 결합하여 선박을 터미널에 고정시키도록 결합 기구를 작동시키고, 선박의 초기 도킹시에 일단 선박이 이동을 멈추면 터미널에 대해 소정의 거리만큼 이동시키도록 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
37. 제 1 항 내지 제 36 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 접근하는 선박을 식별하고, 중량, 치수 등과 같은 선박에 대한 관련 정보를 결정하기 위해 개별 선박의 선박 자동 식별 시스템(AIS)으로부터 수신된 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
38. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 시스템은 접근하는 선박을 식별하고,
    중량, 치수 등과 같은 선박에 대한 관련 정보를 결정하여,
    선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 결합 기구를 선박과 결합시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계;
    급속한 감속을 겪음이 없이 이동하는 선박을 정지시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계; 및
    계류 시스템을 활성 상태로 활성화시키는 단계;에서 선택되는 하나 이상의 단계에 사용하기 위해 개별 선박의 선박 자동 식별 시스템(AIS)으로부터 수신된 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서, 계류 로봇의 결합 기구는 진공원과 유체 연통되어 있는 흡인 컵을 구비하고 있고, 상기 진공원은 흡인 컵이 흡인력에 의해 선박의 선체에 부착되는 것을 가능하게 해주는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
40. 제 1 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 기구는 선박의 초기 도킹시에 상기 결합 기구가 선박과 결합할 때 선박에 의한 마모로부터 흡인 컵을 보호하기 위한 보호 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
41. 제 40 항에 있어서, 상기 보호 부재는 상기 흡인 컵이 선박에 의한 마모로부터 보호되도록 하는 보호 위치와, 상기 흡인 컵이 선박과 결합하여 선박을 고정할 수 있게 하는 후퇴 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
42. 제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 기구는 계류 설비에 장착되는 계류 로봇의 기초부와 상기 결합 기구의 중간에 배치되는 이동가능한 암 링키지를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
43. 제 1 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 기구가 계류 설비에 대해 고정 기구의 조절된 이동을 가능하게 해주는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
44. 계류 설비에 접근하는 선박 측면과 결합하기 위한 결합 기구 및 상기 결합 기구를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비하고 있는 적어도 하나의 계류 설비에 장착된 계류 로봇을 이용하여 선박을 계류시키는 방법으로서,
    위치 감지 시스템에 의해 터미널에 대한 선박의 위치를 측정하는 단계;
    선박의 관성의 심각한 초기 변화를 야기함이 없이 상기 결합 기구를 선박에 결합시키기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계; 및
    계산된 이동에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 계류시키는 방법.
45. 제 44 항에 있어서, 급격한 감속없이 계류 설비 쪽으로의 선박의 이동을 느리게 하여 선박과 계류 설비의 충돌에 의한 손상을 방지하기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 계류시키는 방법.
46. 제 44 항 또는 제 45 항에 있어서, 급격한 감속없이 선박을 정지시키기 위해 계산된 인덱스 값에 따라 계류 로봇의 이동을 제어하도록 제어기에 지시를 내리는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 도킹시키는 방법.
47. 제 44 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서, 선박의 접근에 대해 위치 감지 시스템을 감지가능화시키도록 위치 감지 시스템을 활성화시키는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 도킹시키는 방법.
48. 제 47 항에 있어서, 상기 위치 감지 시스템을 활성화시키는 단계는 선박의 선박 자동 식별 시스템(AIS)에 의해 자동 실행되는 것을 특징으로 하는 선박을 도킹시키는 방법.
49. 제 44 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 계류 설비를 향해 작용하는 방향에 있어서의 접근하는 선박의 운동 에너지를 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 도킹시키는 방법.
50. 제 49 항에 있어서, 정해진 한계값을 초과하는 접근하는 선박의 운동 에너지를 나타내는 계산된 인덱스 값에 응답하여 비상 완충물 요소를 전개시켜 선박, 계류 설비 및 계로 로봇 중의 하나 이상을 보호하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 도킹시키는 방법.
51. 제 44 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서, 접근하는 선박 쪽으로 결합 기구의 적어도 일부를 전진시킨 다음, 결합 기구의 전진된 부분을 접근하는 선박의 속도보다 느린 속도로 후퇴시켜 계류 로봇 및/또는 선박에 손상을 야기함이 없이 접근하는 선박이 결합 기구의 전진된 부분과 결합되게 하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 도킹시키는 방법.
52. 선박의 측면과 결합하는 결합 기구 및 상기 결합 기구를 계류 설비에 대해 이동시키는 이동 기구를 갖는 복수의 계류 로봇을 장착하여 구비하고 있는 상기 계류 설비에 접근하는 선박을 수용하기 위해 계류 시스템을 제공하는 방법으로서,
    상기 계류 시스템의 상기 계류 로봇 형성부는:
    상기 계류 설비 및/또는 각각의 계류 로봇 및/또는 각각의 결합 기구에 대한 선박의 위치 및/또는 선박의 부분을 감지하기 위한 위치 감지 시스템;
    각각의 계류 로봇의 결합 기구에 의해 요구되는 이동을 계산하기 위한 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 수신된 정보에 응답하여 계류 로봇의 이동을 제어하는 제어기;를 포함하고 있고,
    상기 계류 시스템을 제공하는 방법은:
    계류 로봇 및/또는 선박에 손상을 야기함이 없이 상기 결합 기구를 선박과 결합시키기 위해 각각의 계류 로봇에 요구되는 이동을 계산하기 위해 생성된 위치 신호를 사용하도록 상기 프로세서에 명령을 내리도록 하기 위한 이동 계산 명령을 제공하는 단계; 및
    계류 로봇 및/또는 선박에 손상을 야기하는 것을 피하는 방식으로 상기 결합 기구가 선박과 접촉하게 되도록 하기 위해 계류 로봇에 요구되는 이동을 계산하기 위해 생성된 위치 신호를 사용하도록 프로세서에 지시를 내리기 위한 명령을 구성하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템을 제공하는 방법.
53. 계류 설비에 접근하는 선박 측면과 결합하기 위한 결합 기구 및 상기 결합 기구를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비하고 있는 적어도 하나의 계류 설비에 장착된 계류 로봇을 이용하여 선박을 계류시키는 방법으로서,
    위치 감지 시스템에 의해 터미널에 대한 선박의 위치를 측정하는 단계; 및
    적어도 상기 계류 로봇이 상기 계류 설비에 작용하는 방향에 있어서의 선박의 운동 에너지를 감소시키도록 하는 상기 계류 로봇의 이동의 제어를 가능하게 해주는 상태에서 상기 결합 기구를 선박과 결합시키기 위해 상기 계류 로봇에 요구되는 이동을 나타내는 인덱스 값을 계산하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박을 계류시키는 방법.
54. 계류 설비에 접근하는 선박을 수용하고 계류 설비에 접근하는 선박의 접근 속도에 대한 적어도 부분적인 제어를 실행하기 위한 계류 시스템으로서,
    각각의 계류 로봇이 상기 계류 설비에 고정되는 기초부 및 (i) 상기 계류 설비에 대해 이동가능하고, (ii) 상기 선박의 측면과 결합할 수 있도록 이동 기구에 의해 지지되는 적어도 하나의 선박 접촉 부재를 구비하여 상기 계류 설비에 장착되는 복수의 계류 로봇의 어레이;
    상기 계류 설비에 대한 선박의 위치를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서;
    상기 센서로부터 선박의 위치에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 이동 명령을 계산할 수 있어 상기 계류 시스템에 의한 선박의 수용시에 각각의 계류 로봇의 상기 선박 접촉 부재의 이동을 위한 명령을 계산하는 프로세서; 및
    (i) 계류 로봇이 적어도 상기 계류 설비를 향한 방향에 있어서의 선박의 접근 속도를 감소시킬 수 있는 방식으로 선박과의 접촉에 앞서 각각의 계류 로봇의 선박 접촉 부재를 적정 위치로 위치시키도록 각각의 계류 로봇의 상태를 제어하고, (ii) 적어도 상기 계류 설비를 향한 방향에 있어서의 선박의 접근 속도를 감소시키기 위해 선박과의 접촉시에 각각의 계류 로봇의 선박 접촉 부재를 적정 위치에 위치시키도록 각각의 계류 로봇의 상태를 제어하는 제어기;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
55. 제 54 항에 있어서, 상기 기초부는 영구적으로 그리고 고정식으로 상기 계류 설비에 고정되는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
56. 제 54 항에 있어서, 상기 기초부는 이동가능한 방식으로 상기 계류 설비에 고정되는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
57. 제 54 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서에 의해 수신되는 정보는 선박의 위치에 관하여 상기 센서에 의해 생성된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
58. 제 54 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서에 의해 수신되는 정보는 접근하는 선박의 적재 중량을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
59. 제 54 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 선박 접촉 부재는 흡인 컵이고, 상기 선박과 상기 흡인 컵 사이에 만들어질 수 있는 흡인으로 계류 로봇을 선박에 고정시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
60. 제 59 항에 있어서, 선박과 접촉할 수 있지만 선박과 함께 고정될 수 없는 제2 접촉 부재가 제공되고, 상기 제2 접촉 부재는 (i) 선박의 수용시에 흡인 컵이 선박과 결합하는 것을 방지하는 방식으로 위치되고, (ii) 초기 수용 이후에 흡인 컵이 선박과 결합하여 선박에 고정되는 것을 가능하게 하는 방식으로 위치되도록, 흡인 컵에 대해 이동가능한 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
61. 제 54 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 기구는 상기 선박 접촉 부재를 통해 작용되는 선박의 힘이 적어도 부분적으로 흡수될 수 있게 해주는 적어도 하나의 유압 실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
62. 계류 설비에 접근하는 선박을 고정하기 위한 계류 시스템으로서,
    각각의 계류 로봇이 상기 계류 설비에 대해 이동가능한 방식으로 상기 계류 설비에 고정되는 기초부 및 (i) 상기 계류 설비에 대해 이동가능하고, (ii) 상기 선박의 측면과 결합할 수 있도록 이동 기구에 의해 지지되는 적어도 하나의 흡인 컵을 구비하여 상기 계류 설비에 장착되는 복수의 계류 로봇의 직선 어레이;
    상기 계류 설비에 대한 선박의 위치를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서;
    상기 센서로부터 선박의 위치에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 이동 명령을 계산할 수 있어 상기 어레이 내의 계류 로봇의 이동을 위한 명령을 계산하는 프로세서; 및
    접근하는 선박과 접촉하게 되는 위치에 위치된 상기 어레이 중의 다수의 계류 로봇을 제어하기 위해, 상기 계류 설비에 대해 그리고 계류 로봇 서로에 대해 계류 로봇의 위치를 제어하는 제어기;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
63. 제 1 항 또는 제 62 항에 있어서의 계류 시스템을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 계류 설비.
64. 직선 어레이로 위치되어 부두에 장착되는 복수의 계류 로봇을 구비하는 부도로서, 각각의 계류 로봇이 부두에 근접한 선박을 유지하기 위해 부두에 근접한 선박의 측면과 결합하여 선박의 측면을 고정하기 위해 부두에 대해 이동가능하게 장착되는 흡인 컵을 구비하고 있고, 각각의 계류 로봇의 각각의 상기 흡인 컵들은, 선박의 측면이 상기 직선 어레이에 완전히 평행하지 않을 때를 포함하여, 접근하는 선박과 동시에 결합하게 위치되도록 제어가능한 것을 특징으로 하는 부두.
65. 직선 어레이로 위치되어 부두에 장착되는 복수의 계류 로봇을 구비하는 부도로서, 각각의 계류 로봇이 부두에 근접한 선박을 유지하기 위해 부두에 근접한 선박의 측면과 결합하여 선박의 측면을 고정하기 위해 부두에 대해 이동가능하게 장착되는 흡인 컵을 구비하고 있고, 각각의 계류 로봇의 각각의 상기 흡인 컵들은, 선박의 측면이 상기 직선 어레이에 완전히 평행하지 않을 때를 포함하여, 접근하는 선박과 비동시적으로 결합하게 위치되도록 제어가능한 것을 특징으로 하는 부두.

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