KR20110090556A - Adhesive pad using electrostatic attraction and movable apparatus using the same, and movable detector using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정전기 접착패드 및 이를 이용한 이동장치, 그리고 이동형 탐사기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정전기 원리를 이용하여 접촉면의 재질이나 상태에 상관없이 접착이 가능하도록 한 정전기 접착 패드 및 이를 이용한 이동장치, 그리고 이를 이용한 벽 부착 이동형 탐사기에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic adhesive pad, a mobile device using the same, and a mobile probe, and more particularly, an electrostatic adhesive pad and a mobile device using the same, which enable adhesion regardless of a material or state of a contact surface using an electrostatic principle. And it relates to a wall-mounted mobile probe using the same.
일반적으로, 종래의 접착구조는 접착물질을 이용한 습식 형태의 접착 테이프가 주로 사용되었다. 예를 들어, 스카치사에서 제조되는 투명테이프 등이 있다. 상기 투명테이프는 유리 등에 부착하게 되는 경우 부착력은 뛰어나나 재사용이 어렵고, 또한 유리 등에 접착물질이 함께 떨어져 더러워진다는 문제점이 있었다. 또한, 테이프의 접착력을 제어하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다.In general, in the conventional adhesive structure, a wet adhesive tape using an adhesive material is mainly used. For example, there are transparent tapes manufactured by Scotch. When the transparent tape is attached to glass or the like, the adhesion is excellent, but it is difficult to reuse, and there is a problem in that the adhesive material falls on the glass together and becomes dirty. In addition, there was a problem that it is impossible to control the adhesive force of the tape.
또한, 종래의 도마뱀의 발바닥 구조에 대한 결과로서, 건식 접착제에 대해서는 많은 연구가 있어 왔으며, 나노탄소튜브를 이용한 건식 접착제나 폴리머 나노섬유를 이용한 건식 접착제 등이 있었다. 상기 기술들은 무수히 많은 미세 섬유소를 만들어서, 무수히 많은 섬유소와 부착되는 물건과의 반데르 발스 힘(Van der waals force)을 이용한 것으로서, 제조가 어렵고 나노튜브나 나노섬유에 큰 수직력을 가하여야 부착가능하며, 또한 방향성이 없기 때문에 접착력을 제어하는 것이 매우 어려웠다.In addition, as a result of the sole structure of the conventional lizard, there have been many studies on dry adhesives, and there have been dry adhesives using nanocarbon tubes and dry adhesives using polymer nanofibers. These techniques make use of Van der waals force between a myriad of fine fibers and their attached objects, making them difficult to manufacture and attaching them with great vertical force on nanotubes or nanofibers. In addition, it was very difficult to control the adhesive force because there was no directivity.
또한, 상기 탄소나노튜브 등을 이용한 접착구조는 나노섬유에 수직력을 가하여 부착한 후에는 섬유소가 형태를 유지할 수 없기 때문에 재사용이 불가능하다는 문제점이 있었다.In addition, the adhesive structure using the carbon nanotubes had a problem that can not be reused because the fiber can not maintain the shape after applying the vertical force to the nanofibers.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 접촉면의 상태, 즉 구멍의 유무, 접촉면의 재질, 접착면의 상태에 상관없이 접착이 가능하고, 접착되는 제품에 손상을 가하지 않고 탈착이 가능하며, 반복적으로 사용가능하고 접착력의 제어가 가능한 접착구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to adhere regardless of the state of the contact surface, that is, the presence or absence of the hole, the material of the contact surface, the adhesive surface, detachable without damaging the product to be bonded Its purpose is to provide an adhesive structure that is capable of repeating use and control of adhesion.
그리고, 본 발명은 전기접착 구조를 이용하여 벽의 재질에 관계없이 벽을 탈 수 있는 이동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a mobile device that can ride a wall regardless of the material of the wall by using an electrical bonding structure.
또한, 본 발명은 전기접착 구조를 이용하여 벽의 재질에 관계없이 벽을 탈 수 있고 초경량 초소형 카메라를 활용할 경우에 벽표면에 대한 탐사를 수행할 수 있는 벽부착 이동형 탐사기를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a wall-mounted mobile probe that can be used for the wall surface irrespective of the material of the wall by using an electric adhesive structure and to perform the exploration on the wall surface when using an ultra-light miniature camera. .
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유연 재질의 절연체 베이스와, 상기 절연체 베이스에 양극과 음극이 교차하는 패턴으로 형성되는 도선과, 상기 도선의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 접착패드가 제공된다. In order to achieve the above object, the present invention includes an insulator base of a flexible material, a conductor formed in a pattern in which an anode and a cathode cross on the insulator base, and an anode and a cathode connected to both ends of the conductor, respectively. An electrostatic adhesive pad is provided.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 유연 재질의 절연체 베이스와, 상기 절연체 베이스에 양극과 음극이 교차하는 패턴으로 형성되는 도선과, 상기 도선의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함하는 정전기 접착패드와; 상기 정전기 접착패드의 도선 형성면에 결합되는 무한궤도와; 상기 무한궤도를 구동할 수 있도록 궤도 내측에 설치되는 기어와; 기어를 구동하는 모터;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 벽부착 이동장치가 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, an insulator base of a flexible material, a conductive wire formed in a pattern in which the anode and the cathode cross on the insulator base, and an anode connected to both ends of the conductive wire, respectively An electrostatic adhesive pad comprising a negative electrode; An endless track coupled to the conductive wire forming surface of the electrostatic adhesive pad; A gear installed inside the track to drive the crawler; It is provided with a wall-mounted mobile device comprising a; a motor for driving a gear.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 유연 재질의 절연체 베이스와, 상기 절연체 베이스에 양극과 음극이 교차하는 패턴으로 형성되는 도선과, 상기 도선의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함하는 정전기 접착패드와; 상기 정전기 접착패드의 도선 형성면에 결합되는 무한궤도와; 상기 무한궤도를 구동할 수 있도록 궤도 내측에 설치되는 구동 및 종동기어와; 상기 구동기어를 구동하는 모터와, 구동기어의 축과 종동기어의 축을 서로 연결하면서 간격 유지가 이루어지도록 설치되는 지지브라켓과; 상기 지지브라켓과 모터를 둘러싼 하우징에 설치되는 카메라를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 벽부착 이동형 탐사기가 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, the insulator base of the flexible material, a conductor formed in a pattern in which the anode and the cathode cross on the insulator base, and are respectively connected to both ends of the conductor An electrostatic adhesive pad comprising a positive electrode and a negative electrode; An endless track coupled to the conductive wire forming surface of the electrostatic adhesive pad; A drive and driven gear installed inside the track to drive the crawler; A support bracket installed to connect the motor for driving the drive gear, the shaft of the drive gear, and the shaft of the driven gear with each other to maintain a distance therebetween; Wall-mounted mobile probe is provided comprising a camera installed in the housing surrounding the support bracket and the motor.
본 발명의 정전기 접착패드는 정전기를 이용하여 재질에 무관한 접착성을 띠게 되므로, 목재, 벽돌, 유리 ,철제, 콘크리트 등 벽의 재질에 관계없이 벽에 부착가능하며, 이를 이용한 본 발명의 벽부착 이동장치 및 이동형 탐사기는 벽의 재질에 관계없이 벽 부착 및 이동이 가능하다.Since the electrostatic adhesive pad of the present invention has an adhesiveness irrespective of a material by using static electricity, it can be attached to a wall regardless of the material of the wall such as wood, brick, glass, steel, concrete, and the like. Mobile devices and mobile probes can be attached and moved regardless of the wall material.
또한 기존의 벽을 타는 장치들은 이물질이 달라붙으면 벽과의 접촉에 어려움이 있는 반면 정전기를 이용하여 벽을 타는 본 발명의 이동장치 및 탐사기는 이물질이 달라붙어도 벽을 타는데 장애가 없고 더욱 수월하게 벽을 탈 수 있다.In addition, the existing wall-mounted devices have difficulty in contact with the wall when the foreign matter is attached, while the mobile device and the probe of the present invention which burns the wall using static electricity have no obstacle to burn the wall even if the foreign matter is stuck to the wall more easily. Can ride.
그리고, 본 발명의 정전기 접착패드는 정전기를 이용하는 것이기 때문에 좋은 절연체로 제작될 경우 아주 작은 전력량으로 높은 출력을 낼 수 있으므로 매우 효율적인 정전기 접착패드를 구성하게 되며, 이를 이용한 본 발명의 이동장치 및 이동형 탐사기 역시 매우 효율적인 이동장치 및 탐사기를 구성하게 된다. In addition, since the electrostatic adhesive pad of the present invention uses static electricity, when it is manufactured with a good insulator, the electrostatic adhesive pad can produce a high output with a very small amount of power, thereby forming a highly efficient electrostatic adhesive pad, and the mobile device and the mobile probe of the present invention using the same. It will also constitute a very efficient mover and probe.
그리고, 본 발명의 이동장치 및 이동형 탐사기는 리모트 컨트롤을 할 수 있도록 구성함으로써 그 활용 범위를 한층 더 넓힐 수 있다.And, by configuring the mobile device and the mobile probe of the present invention to enable a remote control it can be further expanded the scope of use.
한편, 본 발명의 정전기 접착패드를 이용하여 구성한 이동장치 또는 탐사기는 다음과 같은 활용성을 지닌다.On the other hand, the moving device or probe configured using the electrostatic adhesive pad of the present invention has the following utility.
첫째, 천장이 높아 손길이 닿지 않아 청소가 힘들고 접근할 때 위험하거나 안전 보장이 어려운 지역의 청소나 페인트 작업과 같은 각종 작업에 유용하게 이용될 수 있고, 둘째, 재난이 발생하였을 시 즉, 빌딩에서의 화재일 때 특정 층에 인명의 존재 여부를 간접적으로 파악할 수 있어 또 다른 피해를 감소시킬 수 있으며, 셋째, 인질이 있거나 건물관련 범죄 현장에서도 내부의 상황을 파악하거나 인질의 상태를 직접 움직이지 않고 파악할 수 있다. 넷째, 천장에 접착되어 사용되어 질 경우 기존의 CCTV나 감시용 카메라를 대체하여 활용 될 수 있다. 좌우의 이동이 가능하므로 기존의 고정된 카메라에 비해 사각지역을 줄일 수 있고 원하는 위치 지역의 감시가 아주 쉬워지고 한 대의 카메라로 비교적 넓은 지역의 감시가 가능하므로 비용적으로도 매우 효과적이다. 끝으로 군사용 탐사기로서의 역할도 수행할 수 있다. First, it can be usefully used for various tasks such as cleaning or painting in areas that are difficult to access and difficult to clean due to high ceilings, which are difficult to reach, and secondly, when disasters occur, In the event of a fire indirectly, it is possible to indirectly determine the existence of a person on a certain floor, reducing other damages. Third, at a crime scene related to a hostage or a building-related crime scene, the internal situation or the state of the hostage are not directly moved. I can figure it out. Fourth, if used to adhere to the ceiling can be used to replace the existing CCTV or surveillance cameras. It is possible to move left and right, which can reduce blind spots compared to the fixed cameras, it is very easy to monitor the desired location area, and it is very cost effective because it can monitor a relatively large area with one camera. Finally, it can also serve as a military probe.
도 1은 본 발명에 적용되는 전기력의 원리를 설명하는 개념도
도 2는 본 발명의 정전기 접착패드과 벽면 사이에 발생하는 전기력을 설명하는 개념도
도 3은 본 발명에 따른 정전기 접착패드의 구성을 보여주는 평면도
도 4는 도 3의 정전기 접착패드를 이용한 본 발명의 벽부착형 이동장치의 사시도
도 5는 도 4의 분해 사시도
도 6은 도 4의 평면도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 벽부착형 이동장치의 작용 상태를 나타낸 것으로서,
도 7a는 경사면에 부착된 상태를 나타낸 측면도
도 7b는 천장에 부착된 상태를 나타낸 측면도
도 8은 본 발명에 따른 이동형 탐사기의 구성을 보여주는 평면도
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 이동형 탐사기의 작용 상태를 보여주는 측면도로서,
도 9a는 경사면에 부착된 상태를 나타낸 측면도
도 9b는 천장에 부착된 상태를 나타낸 측면도 1 is a conceptual diagram illustrating the principle of the electric force applied to the present invention
2 is a conceptual diagram illustrating the electric force generated between the electrostatic adhesive pad and the wall surface of the present invention;
Figure 3 is a plan view showing the configuration of an electrostatic adhesive pad according to the present invention
Figure 4 is a perspective view of the wall-mounted mobile device of the present invention using the electrostatic adhesive pad of Figure 3
5 is an exploded perspective view of FIG.
6 is a plan view of FIG.
Figure 7a and 7b is showing the operating state of the wall-mounted mobile device of the present invention,
Figure 7a is a side view showing a state attached to the inclined surface
Figure 7b is a side view showing a state attached to the ceiling
Figure 8 is a plan view showing the configuration of a mobile probe according to the present invention
9a and 9b is a side view showing the operating state of the mobile probe of the present invention,
Figure 9a is a side view showing a state attached to the inclined surface
Figure 9b is a side view showing a state attached to the ceiling
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 첨부도면 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 1 to 9.
[실시예1]Example 1
도 1은 본 발명에 적용되는 전기력의 원리를 설명하는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 정전기 접착패드와 벽면 사이에 발생하는 전기력을 설명하는 개념도이며, 도 3은 본 발명에 따른 정전기 접착패드의 구성도이다.1 is a conceptual diagram illustrating the principle of the electric force applied to the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram illustrating the electric force generated between the electrostatic adhesive pad and the wall of the present invention, Figure 3 is a static adhesive pad of the present invention It is a block diagram.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 정전기 접착패드(1)는, 유연 재질의 절연체 베이스(100)와, 상기 절연체 베이스(100) 내부에 일정한 패턴으로 형성되는 도선(101a)(101b)과, 상기 도선(101a)(101b)의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함하여 구성된다.Referring to these drawings, the electrostatic
이때, 상기 도선(101a)(101b)은 양극에 연결되는 +도선(101a)과, 음극에 연결되는 -도선(101b)으로 이루어지며, 상기 도선(101a)(101b) 패턴은 최대한 넓은 면적에서 정전기를 발생시키면서 절연체 베이스(100) 내부에 +도선(101a)과 -도선(101b)이 번갈아가며 교차하면서 반복되는 구조로 형성된다.At this time, the
그리고, 상기 절연체 베이스(100)는 절연지(oil paper) 혹은 폴리머 등의 절연재료로 이루어지며, 상기 도선(101a)(101b)은 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 가공에 의해 이루어지거나, 전기전도성 테이프로 이루어지는데, 상기 도선(101a)(101b)의 패턴은 절연체 베이스(100) 내부에 봉지되어 외부로 노출되지 않도록 함이 바람직하다.The
즉, 상기 본 발명의 정전기 접착패드(1)는 유연한 절연체 소재 위에 전도체를 이용하여 도선 패턴을 구성하게 되며, 본 실시예에 따른 도선(101a)(101b) 패턴은 도선의 좌우 측 양 끝에 막대 형태로 된 부분에 각각 +극과 -극을 연결시키고, 상기 막대 형태로 된 부분에서 가로로 +극과 -극을 이루는 부분이 인출되어 서로 교차하는 형태를 이루도록 구성된다.That is, the electrostatic
그리고, 본 발명의 정전기 접착패드(1)에는, 상기 도선(101a)(101b)으로 입력되는 전압을 원하는 값으로 승압시키기 위한 고전압 컨버터(도시는 생략함)가 연결된다. In addition, a high voltage converter (not shown) is connected to the electrostatic
한편, 도선 패턴은 본 실시예에서 제시한 형태 이외에 여러가지 다양한 형태로 변형 가능하다.Meanwhile, the conductive pattern may be modified in various forms in addition to those shown in the present embodiment.
이와 같이 구성된 본 발명의 정전기 접착패드(1)의 적용 원리는 다음과 같다.The application principle of the electrostatic
본 발명의 정전기 접착패드(1)는 일반 물리학 영역인 전기력의 인력과 척력을 이용한 것으로서, 다음의 수학식으로 표현되는 쿨롱의 법칙이 적용된다. The electrostatic
여기서, 힘의 방향은 F 가 양(+)의 값일 때는 서로 밀어내는 방향이고, 음(-)의 값일 때에는 서로 당겨주는 방향이다. 이 표현식은 쿨롱의 이름을 따서 쿨롱의 법칙이라 하고, 여기서 k는 비례상수로서 실험을 통하여 결정되며 쿨롱 상수라 부른다. 놀랍게도 이 법칙은 질량을 가진 물체끼리 작용하는 다음의 만유인력의 법칙과 형태가 똑같다.Here, the direction of force is the direction of pushing each other when F is a positive value, and the direction of pulling each other when a negative value. This expression is called Coulomb's law, named after Coulomb, where k is a proportional constant that is determined experimentally and is called a Coulomb constant. Surprisingly, this law is identical in form to the following law of universal gravitation, which acts on objects of mass.
고전압 컨버터를 이용하여 q1(만들어진 패드의 부분)을 극대화시키면 대상 내부의 전하도 q1이 커짐(전하의 양이 늘어남)에 따라 q2도 증가하게 되고 전기력의 크기는 이 둘의 곱에 비례하므로 결국 q1의 제곱에 비례한다고 할 수 있다. Maximizing q1 (part of the pad made) by using a high voltage converter increases q2 as the charge q1 inside the object increases (the amount of charge increases) and the magnitude of the electric force is proportional to the product of the two. It can be said that it is proportional to the square of.
그리고 벽과 구리선 내부의 고전압의 정전기(고전압으로 인해 다수의 같은 극의 전하가 멈춘 상태)가 방전되지 않도록 확실한 절연 효과를 가지는 패드의 재료 선택이 중요하고 또한 패드의 두께는 얇을수록 정전기력이 강해지고 인력이 커짐을 쿨롱의 법칙을 통하여 알 수 있다.In addition, it is important to select a material of a pad having a certain insulating effect so that high voltage static electricity (a state in which many of the same poles are stopped due to the high voltage) inside the wall and the copper wire is not discharged. Coulomb's law shows the increase in attraction.
이를 통한 정전기 접착패드(1)와 벽면사이에 발생하는 전기력으로 도 2에 나타낸 바와 같이, 패드가 벽면에 부착 되게 된다. 전기적으로 만들어진 수평 클램프 압력(PN)으로 인한 벽면과 클램프 사이에 마찰력이 발생하고 벽면의 상태와 재료에 따라 그 마찰상수가 변화하게 된다. As a result of the electric force generated between the electrostatic
이와 같은 원리로 작용하는 본 발명의 정전기 접착패드(1)는 천장이나 벽에 접착되어 사용되어 질 수 있으며, 이때 접촉면의 상태, 즉 천장이나 벽에 형성된 구멍의 유무, 접촉면의 재질, 접착면의 상태에 상관없이 접착이 가능하고, 접착되는 제품에 손상을 가하지 않고 탈착이 가능하게 된다.The electrostatic
또한, 본 발명의 정전기 접착패드(1)는 기존의 테이프와는 달리 반복적으로 사용 가능하고 접착력의 제어가 가능하게 된다.
In addition, unlike the conventional tape, the electrostatic
[실시예2]Example 2
도 4는 도 3의 정전기 접착패드를 이용한 본 발명의 벽부착형 이동장치의 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해 사시도이며, 도 6은 도 4의 평면도이다.Figure 4 is a perspective view of the wall-mounted mobile device of the present invention using the electrostatic adhesive pad of Figure 3, Figure 5 is an exploded perspective view of Figure 4, Figure 6 is a plan view of Figure 4.
그리고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 벽부착형 이동장치의 작용 상태를 나타낸 측면도이다.7A and 7B are side views illustrating an operation state of the wall mounted mobile device of the present invention.
이들 도면을 참조하면 본 발명의 벽부착형 이동장치는, 정전기 접착패드(1)와, 상기 정전기 접착패드(1)의 도선 형성면에 결합되는 무한궤도(3)와, 상기 무한궤도(3)를 구동할 수 있도록 궤도 내측에 설치되는 구동 및 종동기어(4b)와, 상기 구동 기어를 구동하는 모터(5)를 포함하여 구성된다.Referring to these drawings, the wall-mounted mobile device of the present invention includes an electrostatic
이때, 상기 정전기 접착패드(1)는, 유연 재질의 절연체 베이스(100)와, 상기 절연체 베이스(100)에 소정 패턴으로 형성되는 도선(101a)(101b)과, 상기 도선(101a)(101b)의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함한다.In this case, the electrostatic
그리고, 본 발명의 벽부착형 이동장치는, 상기 도선(101a)(101b)으로 입력되는 전압을 원하는 값으로 승압시키기 위한 고전압 컨버터(도시는 생략함)를 더 구비하게 되며, 상기 고전압 컨버터는 소형이므로 후술하는 지지브라켓(6) 등에 설치될 수 있다.The wall-mounted mobile device of the present invention further includes a high voltage converter (not shown) for boosting the voltage input to the
상기 모터(5)는 구동기어(4a)의 축과 종동기어(4b)의 축을 서로 연결하면서 간격 유지가 이루어지도록 설치되는 지지브라켓(6)의 지지면 상에 설치됨이 바람직하다.The
한편, 구동기어(4a)와 종동기어(4b) 사이에 지지기어(4c)나 지지롤러가 설치될 수 있다.On the other hand, a
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다. The operation of the present invention configured as described above is as follows.
고전압 저전류를 전극이 교차하는 정전기 접착패드(1)에 흐르게 하면, 상기 정전기 접착패드(1)는 무한궤도(3)에 부착되어 있어, 모터(5)에 전원이 공급되게 되면 모터(5)의 구동력을 기어를 통해 전달받아 캐터필러가 회전하면서 동시에 정전기 접착패드(1)도 회전하게 된다. When a high voltage low current flows through the electrostatic
이때, 정전기 접착패드(1)의 도선(101a)(101b)에도 전원이 공급되면 정전기 접착패드(1)에 전기력이 발생하면서 이동형 탐사기가 벽면 혹은 천장에 대해 부착 상태를 유지하면서 이동할 수 있다.In this case, when power is also supplied to the
따라서, 본 발명의 벽부착 이동장치는 벽의 재질에 관계없이 벽 타기가 가능하다(도 7a 및 도 7b 참조).Therefore, the wall mounting apparatus of the present invention can ride on the wall regardless of the material of the wall (see FIGS. 7A and 7B).
또한 기존의 벽을 타는 장치들은 이물질이 달라붙으면 벽과의 접촉에 어려움이 있는 반면 정전기를 이용하여 벽을 타는 본 발명의 이동장치는 이물질이 달라붙어도 벽을 타는데 장애가 없고 더욱 수월하게 벽을 탈 수 있다.In addition, the existing wall-mounted devices have difficulty in contact with the wall when foreign matters are attached, while the mobile device of the present invention which burns walls using static electricity has no obstacle in burning the wall even if foreign matters are attached to the wall, and more easily removes the wall. Can be.
그리고, 본 발명의 이동장치는 정전기 접착패드(1)가 좋은 절연체로 제작될 경우 아주 작은 전력량으로 높은 출력을 낼 수 있으므로 매우 효율적인 이동장치를 구성하게 되며, 리모트 컨트롤을 할 수 있도록 구성함으로써 그 활용 범위를 한층 더 넓힐 수 있다.In addition, the mobile device of the present invention can produce a very efficient mobile device because the electrostatic adhesive pad (1) is made of a good insulator and can produce a high output with a very small amount of power. You can expand your range even further.
즉, 본 발명의 이동장치는 로봇팔을 부착하여 각종 작업에 활용될 경우, 손길이 닿지 않아 청소가 힘들고 접근할 때 위험하거나 안전 보장이 어려운 지역의 천장이나 창문 청소, 벽의 페인트 도색 작업등에 유용하게 이용될 수 있으며, 인명 구조용이나 군사적으로도 이용될 수 있는 등 그 활용 범위가 매우 넓다.
In other words, when the mobile device of the present invention is used for various tasks by attaching a robot arm, it is useful for cleaning the ceiling or window of the area where it is difficult or difficult to ensure safety when it is difficult to access and difficult to secure, and for painting paints on walls. It can be used in a wide range of applications, such as lifesaving or military use.
[실시예3]Example 3
도 8은 본 발명에 따른 이동형 탐사기의 구성을 보여주는 평면도이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 이동형 탐사기의 작용 상태를 보여주는 측면도이다.8 is a plan view showing the configuration of a mobile probe according to the present invention, Figures 9a and 9b is a side view showing the operating state of the mobile probe of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 이동형 탐사기는, 정전기 접착패드(1)와; 상기 정전기 접착패드(1)의 도선 형성면에 결합되는 무한궤도(3)와, 상기 무한궤도(3)를 구동할 수 있도록 궤도 내측에 설치되는 구동 및 종동기어(4b)와, 상기 구동기어(4a)를 구동하는 모터(5)와, 구동기어(4a)의 축과 종동기어(4b)의 축을 서로 연결하면서 간격 유지가 이루어지도록 설치되는 지지브라켓(6)과, 상기 지지브라켓(6)과 모터(5)를 감싸는 하우징(8)에 설치되는 카메라(7)를 포함하여 구성된다.Referring to these drawings, the mobile probe of the present invention includes an electrostatic
이때, 상기 정전기 접착패드(1)는, 유연 재질의 절연체 베이스(100)와, 상기 절연체 베이스(100)에 소정 패턴으로 형성되는 도선(101a)(101b)과, 상기 도선(101a)(101b)의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함한다.In this case, the electrostatic
그리고, 본 발명의 벽부착형 이동장치는, 상기 도선(101a)(101b)으로 입력되는 전압을 원하는 값으로 승압시키기 위한 고전압 컨버터(도시는 생략함)를 더 구비하게 되며, 상기 고전압 컨버터는 소형이므로 후술하는 지지브라켓(6) 등에 설치될 수 있다.The wall-mounted mobile device of the present invention further includes a high voltage converter (not shown) for boosting the voltage input to the
그리고, 상기 카메라(7)는 이동형 탐사기를 소형화할 경우에는, 초소형 카메라가 장착됨이 바람직함은 물론이다.In addition, when the
그리고, 상기 모터(5)는 구동기어(4a)의 축과 종동기어(4b)의 축을 서로 연결하면서 간격 유지가 이루어지도록 설치되는 지지브라켓(6)의 마운트면(6a) 상에 설치됨이 바람직하며, 본 실시예에서는 하우징(8) 내부에 설치되어 보호됨과 더불어 외부 노출이 방지된다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명의 이동형 탐사기의 작용은 다음과 같다.The operation of the mobile probe of the present invention configured as described above is as follows.
본 발명의 이동형 탐사기는 벽의 재질에 관계없이 벽 타기가 가능하다.The mobile probe of the present invention can ride on a wall regardless of the material of the wall.
또한 기존의 벽을 타는 장치들은 이물질이 달라붙으면 벽과의 접촉에 어려움이 있는 반면 정전기를 이용하여 벽을 타는 본 발명의 이동장치는 이물질이 달라붙어도 벽을 타는데 장애가 없고 더욱 수월하게 벽을 탈 수 있다.In addition, the existing wall-mounted devices have difficulty in contact with the wall when foreign matters are attached, while the mobile device of the present invention which burns walls using static electricity has no obstacle in burning the wall even if foreign matters are attached to the wall, and more easily removes the wall. Can be.
그리고, 본 발명의 이동형 탐사기는 정전기 접착패드(1)가 좋은 절연체로 제작될 경우 아주 작은 전력량으로 높은 출력을 낼 수 있으므로 매우 효율적인 이동형 탐사장치를 구성하게 된다. In addition, when the electrostatic
그리고, 본 발명의 이동형 탐사장치는 활용 범위가 매우 넓은데, 먼저 재난이 발생하였을 때, 예컨대, 빌딩에서의 화재일 때 특정 층에 인명의 존재 여부를 간접적으로 파악할 수 있어 또 다른 피해를 감소시킬 수 있고, 인질이 있거나 건물관련 범죄 현장에서도 내부의 상황을 파악하거나 인질의 상태를 사람이 직접 움직이지 않고 파악할 수 있으며, 천장에 접착되어 사용되어 질 경우 기존의 CCTV나 감시용 카메라를 대체하여 활용될 수 있다. In addition, the mobile exploratory device of the present invention has a very wide range of applications. First, when a disaster occurs, for example, in case of a fire in a building, it is possible to indirectly grasp the existence of a person on a specific floor, thereby reducing another damage. Even when a hostage is present or a crime scene related to a building, it is possible to grasp the internal situation or the status of the hostage without moving it directly, and when used by being attached to the ceiling, it replaces existing CCTV or surveillance cameras. Can be.
또한, 좌우의 이동이 가능하므로 기존의 고정된 카메라에 비해 사각지역을 줄일 수 있고 원하는 위치 지역의 감시가 아주 쉬워지고 한 대의 카메라로 비교적 넓은 지역의 감시가 가능하므로 비용적으로도 매우 효과적이다. 그리고 인명 구조용이나 군사용 탐사기로서의 역할도 수행할 수 있는 등 활용 범위가 매우 넓다.In addition, it is possible to move from side to side, reducing blind spots compared to the existing fixed cameras, it is very easy to monitor the desired location area, and it is very cost-effective because it can monitor a relatively large area with a single camera. In addition, it can be used as a lifesaving or military probe, and has a wide range of applications.
그리고, 본 발명의 이동형 탐사장치는 리모트 컨트롤을 할 수 있도록 구성함으로써 그 활용 범위를 한층 더 넓힐 수 있다.In addition, the mobile search device of the present invention can be further configured to enable a remote control, thereby further expanding its application range.
이와 같이 구성된 본 발명의 이동형 탐사장치의 작동 과정은 다음과 같다.The operation process of the mobile exploration apparatus of the present invention configured as described above is as follows.
고전압 저전류를 전극이 교차하는 정전기 접착패드(1)에 흐르게 한다.The high voltage low current flows to the electrostatic
상기 정전기 접착패드(1)는 무한궤도(3)에 부착되어 있어, 모터(5)에 전원이 공급되게 되면 모터(5)의 구동력을 기어를 통해 전달받아 캐터필러가 회전하면서 동시에 정전기 접착패드(1)도 회전하게 된다. The electrostatic
이때, 정전기 접착패드(1)의 도선(101a)(101b)에도 전원이 공급되면 정전기 접착패드(1)에 전기력이 발생하면서 이동형 탐사기가 벽면 혹은 천장에 대해 부착 상태를 유지하면서 이동할 수 있다. 즉, 정전기 접착패드(1)에 전원이 공급되어 정전기가 발생되면 접촉면과 인력에 의해서 접착되는데, 접촉면의 상태, 즉 구멍의 유무, 재료 재질 등에 상관없이 접착이 이루어진 상태에서 이동하면서 카메라를 활용한 탐사가 가능하게 된다.At this time, when power is also supplied to the
그리고, 본 발명의 이동형 탐사기는 로봇팔을 부착하여 각종 작업에 활용될 경우, 카메라를 통한 상황 인식을 통해 위험하거나 안전 보장이 어려운 지역의 창문 청소나 벽의 페인트 도색 작업등에 보다 효과적으로 활용될 수 있으며, 인명 구조용이나 군사적으로도 그 활용성이 한층 높아지게 된다.In addition, when the mobile probe of the present invention is attached to a robotic arm and used for various tasks, it may be more effectively used for window cleaning or paint painting of walls in dangerous or difficult safety areas through situational awareness through a camera. In other words, their usefulness will be increased even for lifesaving and military purposes.
한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러가지 다양한 형태로 변형 및 수정이 가능함은 물론이다. 즉, 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the technical spirit of the present invention. That is, the rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.
이상에서와 같이, 본 발명의 정전기 접착패드는 재질에 관계없이 자유롭게 부착되고, 이러한 정전기 접착패드를 이용한 이동장치 및 탐사기는 벽이나 천장에 재질에 관계없이 부착되어 수직적 이동이 가능하므로, 인명 구조나 유리나 벽의 청소, 도색, 선박에서의 용접 등 다양한 분야에 적용가능하므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.As described above, the electrostatic adhesive pad of the present invention is freely attached regardless of the material, and the mobile device and the probe using the electrostatic adhesive pad are attached to the wall or ceiling regardless of the material, so that vertical movement is possible. It can be applied to various fields such as cleaning of glass or walls, painting, welding in ships, and so is highly applicable to the industry.
즉, 본 발명에 따른 수직적 이동이 가능한 탐사기의 개발은 또 다른 수송 이동법의 혁신적인 발전으로, 점점 수직적인 발전이 강조되는 현대에서는 더욱 중요성이 증가하고 있다. That is, the development of the vertically movable probe according to the present invention is an innovative development of another transport movement method, and is increasingly important in the modern age where the vertical development is emphasized.
따라서, 본 발명은 인간 생활에 더욱 편리함을 주고 제한적 요소를 감소시켜 산업과 사회의 발전에 이바지하게 되는 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명이다.Accordingly, the present invention is an invention of high industrial applicability which contributes to the development of industry and society by providing more convenience to human life and reducing the limiting factor.
1:정전기 접착패드 100:절연체 베이스
101a,101b:도선 2:고전압 컨버터
3:무한궤도 4a:구동기어
4b:종동기어 4c:지지기어
5:모터 6:지지브라켓
6a:마운트면 7:카메라
8:하우징1: Electrostatic adhesive pad 100: Insulator base
101a, 101b: lead 2: high voltage converter
3:
4b:
5: Motor 6: Support Bracket
6a: Mount surface 7: Camera
8: Housing
Claims (9)
상기 절연체 베이스에 일정한 패턴으로 형성되는 도선과,
상기 도선의 양끝에 각각 연결되는 양극 및 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 접착패드. Flexible insulator base,
A conductive wire formed in a predetermined pattern on the insulator base,
Electrostatic adhesive pads comprising a positive electrode and a negative electrode connected to both ends of the conductive wire, respectively.
상기 도선은 양극에 연결되는 +도선과, 음극에 연결되는 -도선으로 이루어지며,
상기 도선의 패턴은 절연체 베이스 내부에 +도선과 -도선이 교차하면서 반복되는 구조로 형성됨을 특징으로 하는 정전기 접착패드.The method of claim 1,
The conductive wire is composed of a + wire connected to the positive electrode and a-wire connected to the negative electrode,
The pattern of the conductive wire is an electrostatic adhesive pad, characterized in that formed in a repeating structure in which the + wire and the-wire intersect inside the insulator base.
상기 도선 패턴은 도선의 좌우 측 양 끝에 막대 형태로 된 부분에 각각 +극과 -극을 연결시키고, 상기 막대 형태로 된 부분에서 가로로 +극과 -극을 이루는 부분이 인출되어 서로 교차하는 형태를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전기 접착패드.The method according to claim 1 or 2,
The wire pattern is connected to the + pole and-pole to the rod-shaped portions at both ends of the left and right sides of the wire, and the portion forming the + pole and-pole horizontally from the rod-shaped portion is drawn out and cross each other Electrostatic adhesive pad, characterized in that configured to achieve.
상기 절연체 베이스는 절연지(oil paper) 혹은 폴리머 등의 절연재료로 이루어지며,
상기 도선은 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 가공에 의해 이루어지거나, 전기전도성 테이프로 이루어짐을 특징으로 하는 정전기 접착패드.The method of claim 1,
The insulator base is made of an insulating material such as oil paper or polymer,
The conductive wire is made by Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) processing, or an electrostatic adhesive pad, characterized in that made of an electrically conductive tape.
상기 도선으로 입력되는 전압을 원하는 값으로 승압시키기 위한 고전압 컨버터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정전기 접착패드.The method of claim 1,
And a high voltage converter for boosting the voltage input to the conductive wire to a desired value.
상기 정전기 접착패드의 도선 형성면에 결합되는 무한궤도와;
상기 무한궤도를 구동할 수 있도록 궤도 내측에 설치되는 기어와;
상기 기어를 구동하는 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 벽부착 이동장치.An electrostatic adhesive pad including an insulator base made of a flexible material, a conductive wire formed in a pattern in which an anode and a cathode cross on the insulator base, and an anode and a cathode connected to both ends of the conductor;
An endless track coupled to the conductive wire forming surface of the electrostatic adhesive pad;
A gear installed inside the track to drive the crawler;
Wall moving device characterized in that it comprises a motor for driving the gear.
상기 도선으로 입력되는 전압을 원하는 값으로 승압시키기 위한 고전압 컨버터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 벽부착 이동장치.The method according to claim 6,
And a high voltage converter for boosting the voltage input to the conductive wire to a desired value.
상기 정전기 접착패드의 도선 형성면에 결합되는 무한궤도와;
상기 무한궤도를 구동할 수 있도록 궤도 내측에 설치되는 구동 및 종동기어와;
상기 구동기어를 구동하는 모터와;
구동기어의 축과 종동기어의 축을 서로 연결하면서 간격 유지가 이루어지도록 설치되는 지지브라켓과;
상기 지지브라켓과 모터를 감싸는 하우징에 설치되는 카메라를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 벽부착 이동형 탐사기.An electrostatic adhesive pad including an insulator base made of a flexible material, a conductive wire formed in a pattern in which an anode and a cathode cross on the insulator base, and an anode and a cathode connected to both ends of the conductor;
An endless track coupled to the conductive wire forming surface of the electrostatic adhesive pad;
A drive and driven gear installed inside the track to drive the crawler;
A motor for driving the drive gear;
A support bracket installed to connect the shaft of the drive gear and the shaft of the driven gear with each other to maintain a gap therebetween;
And a camera installed in the housing surrounding the support bracket and the motor.
상기 도선으로 입력되는 전압을 원하는 값으로 승압시키기 위한 고전압 컨버터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 벽부착 이동형 탐사기.The method of claim 8,
And a high voltage converter for boosting the voltage input to the conductive wire to a desired value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100010406A KR20110090556A (en) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Adhesive pad using electrostatic attraction and movable apparatus using the same, and movable detector using the same |
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ID=44928321
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KR1020100010406A KR20110090556A (en) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Adhesive pad using electrostatic attraction and movable apparatus using the same, and movable detector using the same |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101488247B1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-02 | 연세대학교 산학협력단 | Mobile Robot Using Movement Mechanism of Inchworm |
KR20190080691A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 주식회사 다우에프에이 | Electroadhesive flim for gripper |
KR20210071447A (en) | 2019-12-06 | 2021-06-16 | 서울대학교산학협력단 | Design of electrodes for maximal electro-adhesion |
-
2010
- 2010-02-04 KR KR1020100010406A patent/KR20110090556A/en not_active Application Discontinuation
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KR101488247B1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-02 | 연세대학교 산학협력단 | Mobile Robot Using Movement Mechanism of Inchworm |
KR20190080691A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 주식회사 다우에프에이 | Electroadhesive flim for gripper |
KR20210071447A (en) | 2019-12-06 | 2021-06-16 | 서울대학교산학협력단 | Design of electrodes for maximal electro-adhesion |
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