KR20120018103A - Method for underwater sediment cleaning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 청소방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수조에 쌓인 침전물을 청소하는 수중 청소방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an underwater cleaning method, and more particularly, to an underwater cleaning method for cleaning deposits accumulated in a reservoir.
각종 산업시설, 또는 생산설비 등에는 물을 사용하며, 이러한 물을 보관하는 저수조와 저수조를 관리하는 시설물들이 설치되어 있다. Water is used in various industrial facilities or production facilities, and a reservoir for storing such water and facilities for managing the reservoir are installed.
저수조에는 침전물이 쌓이게 되며, 수질 관리 및 물을 사용하는 장비 등에 손상을 주지 않도록 하기 위해 저수조의 청소를 주기적으로 해야 한다. Sediment builds up in the reservoir, and the reservoir must be cleaned periodically to avoid damage to water quality control and equipment using the water.
일반적인 저수조의 청소방법은 저수조에 보관된 물을 배수하는 배수작업, 저수조에 쌓인 침전물을 제거하는 제거작업, 저수조에 물을 저장하는 급수작업을 포함한다. Common methods for cleaning a reservoir include drainage to drain the water stored in the reservoir, removal to remove deposits accumulated in the reservoir, and water supply to store the water in the reservoir.
이러한 일반적으로 저수조의 청소작업 중 제거작업은 작업자에 의해 수작업으로 이루어지고 있다. 즉, 제거작업은 여러명의 작업자가 배수된 저수조에 투입되어 밀대, 불도저 등을 이용하여 침전물을 한 곳에 모아놓고, 한 곳에 모인 침전물을 흡입하여 저수조의 외부로 배출하는 방식으로 이루어지고 있다. In general, the removal work during the cleaning of the reservoir is made by a worker by hand. In other words, the removal is carried out in a manner that a number of workers are put in the drainage reservoir, collecting the sediment in one place by using a push rod, bulldozer, etc., and the sediment collected in one place is discharged to the outside of the reservoir.
이와 같이 수작업으로 이루어지는 저수조의 청소방법은 청소를 하기 위한 시간이 많이 소비될 뿐만 아니라, 저수조를 청소하는 동안 저수조의 물을 이용하는 설비들의 가동을 중단해야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 저수조를 사용하는 산업시설, 또는 생산설비의 전체 생산효율이 저하되는 문제점으로 연결된다. The cleaning method of the water tank made by hand is not only consumed a lot of time for cleaning, but also has a problem of stopping the operation of the facilities using the water of the water tank while cleaning the water tank. This problem leads to a problem that the overall production efficiency of the industrial facilities, or production facilities using the water tank is reduced.
또한, 산업시설, 또는 생산설비에 사용되는 저수조에 쌓이는 침전물은 유독성 물질을 포함하고 있는 경우가 많기 때문에, 종래의 청소방법은 저수조에 투입되는 작업자가 유독성 물질에 노출되어 안전사고를 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.In addition, since the sediment accumulated in the reservoir used in an industrial facility or a production facility often contains toxic substances, the conventional cleaning method may cause workers to be exposed to the toxic substance and cause a safety accident. There is a problem.
또한, 종래의 청소방법은 배수한 물을 재활용하지 않고 버리는 경우가 많아 수자원의 낭비가 증가되는 문제점이 있다.
In addition, the conventional cleaning method has a problem that the waste water is often increased without recycling the drained water.
본 발명의 제1 목적은 저수조의 무인 청소가 가능한 수중 청소방법을 제공하기 위한 것이다.A first object of the present invention is to provide an underwater cleaning method capable of unattended cleaning of a reservoir.
본 발명의 제2 목적은 저수조의 배수 및 급수에 소비되는 시간을 단축시킬 수 있도록 한 수중 청소방법을 제공하기 위한 것이다.A second object of the present invention is to provide an underwater cleaning method capable of shortening the time spent in drainage and water supply of a reservoir.
본 발명의 제3 목적은 물의 사용량을 줄여 수자원을 절약할 수 있도록 한 수중 청소방법을 제공하기 위한 것이다.
A third object of the present invention is to provide an underwater cleaning method capable of saving water resources by reducing the amount of water used.
본 발명에 따른 수중 청소방법은 청소로봇이 수조에 투입되어 상기 저수조의 청소가 준비되는 준비단계, 상기 청소로봇이 상기 저수조에서 주행되며, 상기 청소로봇에 의해 상기 저수조 바닥에 쌓인 침전물을 포함하는 오염수가 흡입되는 흡입단계, 상기 오염수가 상기 저수조의 외부에 배치되는 탱크로 배출되는 배출단계 및 상기 오염수에 포함된 상기 침전물이 상기 탱크의 외부로 배출되고, 상기 오염수로부터 상기 침전물이 걸러진 청정수가 상기 저수조로 유입되는 필터링 단계를 포함한다.In the underwater cleaning method according to the present invention, a cleaning robot is put into a tank to prepare for cleaning of the water tank, and the cleaning robot runs in the water tank, and the contamination includes deposits accumulated on the bottom of the water tank by the cleaning robot. A suction step in which water is sucked in, a discharge step in which the contaminated water is discharged to a tank disposed outside the reservoir, and the sediment contained in the contaminated water is discharged to the outside of the tank, and the purified water filtered out of the contaminated water. And a filtering step flowing into the reservoir.
상기 준비단계는 상기 저수조의 전역이 설정되는 영역 설정단계, 상기 저수조의 전역 내에서 상기 청소로봇이 이동되는 경로가 설정되는 경로 설정단계, 서로 이웃하는 상기 청소로봇의 경로 사이의 간격이 조절되어 상기 저수조 청소의 정밀도가 설정되는 정밀도 설정단계 및 상기 청소로봇의 자동 청소모드, 또는 수동 청소모드가 선택되는 모드선택단계를 포함할 수 있다.The preparation step is a region setting step in which the whole area of the reservoir is set, a path setting step in which a path in which the cleaning robot is moved in the whole area of the reservoir is set, and the interval between the paths of the cleaning robots adjacent to each other is adjusted to the It may include a precision setting step of setting the precision of the reservoir cleaning, and a mode selection step of selecting the automatic cleaning mode, or manual cleaning mode of the cleaning robot.
상기 수중 청소방법은 상기 청소로봇으로부터 위치정보가 수신되고, 상기 청소로봇의 위치가 제어되는 제어단계, 상기 청소로봇이 상기 경로에 따라 이동되는 이동단계, 상기 청소로봇의 목표점 도달여부를 판단되는 목표점 도달여부 판단단계 및 상기 청소로봇의 최종 목표점 도달여부가 판단되는 청소 완료여부 판단단계를 포함할 수 있다.In the underwater cleaning method, the position information is received from the cleaning robot, a control step of controlling the position of the cleaning robot, a moving step of moving the cleaning robot along the path, and a target point determining whether the cleaning robot reaches the target point. It may include whether or not the determination of whether or not the completion of the cleaning step to determine whether the reaching the final target point of the cleaning robot.
상기 제어단계는 상기 청소로봇에 설치된 지피에스 센서로부터 제1 위치정보가 수신되며, 상기 청소로봇에 설치된 주행계로부터 제2 위치정보가 취득되는 위치정보 취득단계, 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보가 확장 칼만 필터에 적용되어 상기 청소로봇의 현재위치가 보정되는 보정단계, 상기 청소로봇의 현재위치로부터 상기 청소로봇이 추종되어야 할 추종목표점이 계산되는 목표점 계산단계, 상기 청소로봇의 현재위치와 상기 추종목표점과의 위치오차가 계산되는 위치오차 계산단계 및 상기 위치오차 계산단계에서 산출된 차이값에 따라 상기 청소로봇의 좌, 우측 휠의 속도값을 계산하는 제어입력 계산단계를 포함할 수 있다.In the control step, the first position information is received from the GPS sensor installed in the cleaning robot, and the position information acquisition step of obtaining the second position information from the traveling system installed in the cleaning robot, the first position information and the second position. Information is applied to an extended Kalman filter to correct a current position of the cleaning robot, a target point calculation step of calculating a tracking target to be followed by the cleaning robot from the current position of the cleaning robot, and a current position of the cleaning robot. And a control input calculation step of calculating speed values of the left and right wheels of the cleaning robot according to a position error calculation step of calculating a position error with the following target point and a difference value calculated in the position error calculation step. .
상기 목표점 도달여부 판단단계에서 상기 청소로봇이 상기 목표점에 도달하지 못한 경우, 상기 자동 청소모드의 선택에 따른 자동청소 방법은 상기 청소로봇의 현재부하량이 계산되는 부하량 계산단계 및 상기 청소로봇의 적정부하량과 상기 청소로봇의 현재부하량이 비교되어 부하가 판단되는 부하판단 단계를 더 포함할 수 있다.When the cleaning robot does not reach the target point in the determining whether the target point has been reached, the automatic cleaning method according to the selection of the automatic cleaning mode includes a load calculation step of calculating the current load of the cleaning robot and an appropriate load amount of the cleaning robot. And a load determination step of determining a load by comparing a current load of the cleaning robot with the load.
상기 청소로봇의 적정부하량은 상기 청소로봇의 전류 소모량, 상기 청소로봇의 구동에 따라 회전되는 휠의 회전속도 및 상기 청소로봇의 위치정보 변화량에 의해 산출될 수 있다.The appropriate load amount of the cleaning robot may be calculated by the current consumption amount of the cleaning robot, the rotation speed of the wheel rotated according to the driving of the cleaning robot, and the amount of change of position information of the cleaning robot.
상기 청소로봇의 현재부하량이 상기 적정부하량을 초과하는 경우, 상기 수중 청소방법은 상기 청소로봇의 우회경로가 생성될 수 있다.When the current load of the cleaning robot exceeds the appropriate load amount, the underwater cleaning method may generate a bypass path of the cleaning robot.
상기 청소로봇의 우회경로 생성방법은 상기 청소로봇의 현재위치로부터 도달 불가능한 목표점이 탐색되는 도달 불가능 목표점 탐색단계, 상기 도달 불가능 목표점 탐색단계에서 탐색된 상기 목표점이 상기 청소로봇의 경로로부터 제거되는 도달 불가능 목표점 제거단계, 상기 청소로봇의 현재위치로부터 도달 가능한 새로운 목표점 후보들이 생성되는 새로운 목표점 후보 생성단계 및 상기 새로운 목표점 후보 생성단계에서 생성된 상기 새로운 목표점 후보들 중 새로운 목표점이 선택되는 새로운 목표점 선택단계를 포함할 수 있다.The detour path generation method of the cleaning robot is an unreachable target point search step in which an unreachable target point is searched from the current position of the cleaning robot, and the target point searched in the unreachable target point search step is not reachable from the path of the cleaning robot. A target point removal step, a new target point candidate generation step of generating new target point candidates reachable from the current position of the cleaning robot, and a new target point selection step of selecting a new target point from among the new target point candidates generated in the new target point candidate generation step; can do.
상기 청소로봇의 현재부하량이 상기 적정부하량 미만일 경우, 상기 청소로봇의 이동경로가 확보될 수 있다.When the current load of the cleaning robot is less than the appropriate load amount, the movement path of the cleaning robot can be secured.
상기 청소로봇의 이동경로 확보방법은 상기 청소로봇이 전진되는 전진단계 및 상기 전진단계에서 전진된 상기 청소로봇이 후진되어 상기 청소로봇이 상기 전진단계 이전의 위치로 원위치되는 원위치단계를 포함하며, 상기 전진단계 및 상기 원위치단계가 기 설정된 작업시간 동안 반복될 수 있다.The method for securing a movement path of the cleaning robot includes a forward step of moving the cleaning robot forward and an in-situ step of cleaning the robot forwarded in the forward step so that the cleaning robot is returned to a position before the forward step. The advance step and the home position step may be repeated for a preset working time.
상기 전진단계에서 상기 청소로봇이 전진하지 못하는 경우, 상기 수중 청소방법은 상기 청소로봇이 좌회전, 또는 우회전되어 전진되는 우회전진단계 및 상기 좌회전, 또는 우회전 된 상기 청소로봇이 후진되어 상기 청소로봇이 상기 전진단계 이전의 위치로 원위치되는 원위치단계를 포함하며, 상기 전진단계 내지 상기 원위치단계가 기 설정된 작업시간 동안 반복될 수 있다.When the cleaning robot does not move forward in the advance step, the underwater cleaning method is the cleaning robot is rotated left or right, and the right forward advance step and the left or right rotated cleaning robot is reversed and the cleaning robot is the It includes a home position step to the original position to the position before the advance step, the advance step to the home position step may be repeated for a predetermined working time.
상기 우회전진단계에서 상기 청소로봇이 좌회전, 또는 우회전, 또는 전진하지 못하는 경우, 상기 수중 청소방법은 상기 청소로봇이 상기 전진단계 이전의 위치보다 후진되는 후진단계를 포함하며, 상기 전진단계 내지 상기 후진단계가 상기 기 설정된 작업시간 동안 반복될 수 있다.
When the cleaning robot does not turn left, turn right, or moves forward in the right rotation step, the underwater cleaning method includes a backward step in which the cleaning robot moves backward from a position before the forward step, and the forward step to the reverse step The step may be repeated for the preset working time.
본 발명에 따른 수중 청소방법은 침전물이 유독성 물질로 이루어질 경우, 작업자가 유독성 물질에 노출되는 것을 방지하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.Underwater cleaning method according to the present invention, when the precipitate is made of toxic substances, there is an effect that can prevent the accident to prevent workers from being exposed to toxic substances in advance.
또한, 본 발명에 따른 수중 청소방법은 저수조의 청소 중에도 저수조를 사용할 수 있으므로, 저수조의 사용효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the underwater cleaning method according to the present invention can be used even during the cleaning of the reservoir, there is an effect that can increase the use efficiency of the reservoir.
또한, 본 발명에 따른 수중 청소방법은 오염수를 필터링하여 청정수로 재활용하므로 수자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the underwater cleaning method according to the present invention has the effect of saving water resources by filtering the contaminated water to recycle to clean water.
도 1은 본 실시예에 따른 청소로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 청소로봇의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 청소로봇 중 흡입부의 일부를 나타낸 저면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 청소로봇에 범퍼부가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 청소로봇의 회동각도 검출부를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 청소로봇에 위치정보 검출부, 부표 및 신축지지대가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 수중 청소장치를 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 수중 청소장치의 침전물 분리부를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 수중 청소장치 중 청소로봇, 제어부 및 오퍼레이션 콘솔의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 실시예에 따른 수중 청소장치의 제어부의 외관을 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 실시예에 따른 수중 청소장치의 오퍼레이션 콘솔의 외관을 나타낸 정면도이다.
도 12는 본 실시예에 따른 수중 청소방법을 나타낸 순서도이다.
도 13a는 본 실시예에 따른 수중 청소방법 중 준비단계를 나타낸 순서도이다.
도 13b, 도 13c, 도 13d, 도 13e는 본 실시예에 따른 수중 청소방법 중 저수조의 바닥모양에 따라 설정되는 좌표, 경로 및 서로 이웃하는 경로의 간격을 나타낸 평면도이다.
도 14는 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법을 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법 중 제어단계를 나타낸 순서도이다.
도 16는 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법 중 청소로봇의 우회경로를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 17은 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법 중 청소로봇의 우회경로를 생성하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 실시예에 따른 수중 청소방법 중 자동 청소모드에 의한 청소로봇의 이동 중 청소로봇의 이동경로 확보방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a perspective view showing a cleaning robot according to the present embodiment.
2 is a perspective view showing a part of the cleaning robot according to the present embodiment.
3 is a bottom view showing a part of the suction part of the cleaning robot according to the present embodiment.
4 is a perspective view showing a state in which a bumper unit is installed in the cleaning robot according to the present embodiment.
5 is a side view schematically showing a rotation angle detection unit of the cleaning robot according to the present embodiment.
6 is a perspective view illustrating a state in which a location information detector, a buoy and an extension support are installed in the cleaning robot according to the present embodiment.
7 is a block diagram schematically showing the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
8 is a perspective view showing a sediment separator of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
9 is a block diagram showing the connection between the cleaning robot, the control unit and the operation console of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
10 is a front view showing the appearance of a control unit of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
11 is a front view showing the appearance of the operation console of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
12 is a flowchart showing the underwater cleaning method according to the present embodiment.
13A is a flowchart illustrating a preparation step of the underwater cleaning method according to the present embodiment.
13B, 13C, 13D, and 13E are plan views illustrating coordinates, paths, and intervals between neighboring paths set according to the bottom shape of the reservoir in the underwater cleaning method according to the present embodiment.
14 is a flowchart illustrating a cleaning method by an automatic cleaning mode according to the present embodiment.
15 is a flowchart illustrating a control step of the cleaning method by the automatic cleaning mode according to the present embodiment.
16 is a flowchart illustrating a method of generating a bypass path of a cleaning robot among cleaning methods by an automatic cleaning mode according to the present embodiment.
17 is a view for explaining an algorithm for generating a bypass path of a cleaning robot in the cleaning method using the automatic cleaning mode according to the present embodiment.
18 is a flowchart illustrating a method of securing a moving path of the cleaning robot during the movement of the cleaning robot by the automatic cleaning mode in the underwater cleaning method according to the present embodiment.
이하, 본 실시예에 따른 청소로봇에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the cleaning robot according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 실시예에 따른 청소로봇을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a cleaning robot according to the present embodiment.
도 1을 참조하면, 청소로봇(100)은 본체(110), 주행구동부(120), 흡입부(130) 및 틸트부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
주행구동부(120)는 본체(110)를 지지하여 본체(110)를 주행시키는 것으로, 무한궤도(121) 및 복수의 휠(122)을 포함한다. The
무한궤도(121)는 저수조 바닥면이 요철, 진흙, 갯벌 등으로 이루어져 본체(110)의 주행환경이 열악한 환경에서도 본체(110)의 탁월한 주행성능을 발휘할 수 있도록 한다. 무한궤도(121) 슈(shoe)의 재질은 강화 플라스틱, 우레탄, 스테인레트 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 무한궤도(121)에 스파이크(spike)와 같은 부품을 추가로 부착하여 사용할 수 있다.
무한궤도(121)는 일반적으로 강화 플라스틱 재질의 슈를 사용한다. 저수조의 바닥면이 방수포와 같은 합성수지, 또는 고무로 이루어져 있는 경우, 저수조의 바닥면의 손상을 최소화하기 위해 무한궤도(121)의 슈 재질은 우레탄 재질을 사용할 수 있다. 저수조의 바닥면이 진흙이나 갯벌로 이루어질 경우, 주행성능을 확보하기 위해 무한궤도(121)의 슈 재질은 스테인레스 재질을 사용할 수 있으며, 무한궤도(121)의 슈에 스파이크를 추가로 부착하여 사용할 수 있다.The
또한, 복수의 휠(122)은 무한궤도(121)를 지지한다. 복수의 휠(122)은 저수조의 요철에서도 무한궤도(121)의 접지력을 유지시킨다. 복수의 휠(122)은 저수조의 요철로부터 전달되는 충격 및 본체의 하중에 대비하여 완충작용할 수 있도록 구성된다. 즉, 복수의 휠(122)의 각 회전축에는 서스펜션(suspension;미도시)이 설치되며, 각 회전축에는 경도가 조절된 우레탄을 몰딩하여 사용할 수 있다.In addition, the plurality of
흡입부(130)는 본체(110)의 전방에 배치되어 저수조에 쌓인 침전물이 포함된 오염수가 흡입되도록 한다.The
도 2는 본 실시예에 따른 청소로봇의 일부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 실시예에 따른 청소로봇 중 흡입부의 일부를 나타낸 저면도이다. Figure 2 is a perspective view showing a part of the cleaning robot according to the present embodiment, Figure 3 is a bottom view showing a part of the suction part of the cleaning robot according to this embodiment.
도 2 및 도 3을 참조하면, 흡입부(130)는 흡입관(131), 스크류(132) 및 회전모터(133)를 포함한다. 2 and 3, the
흡입관(131)은 일단부가 본체(110)의 전방을 향해 개방되도록 설치된다. 흡입관(131)의 일단부는 본체(110)가 주행됨에 따라 저수조의 바닥면에 쌓인 침전물을 밀고 평면도서 오염수를 흡입할 수 있도록, 저수조의 바닥면에 밀착되며 본체(110)의 진행방향에 교차하는 방향으로 확장되는 형태로 성형될 수 있다. 다른 실시예로 흡입관(131)의 일단부에는 본체(110)의 진행방향에 교차하는 방향의 길이방향으로 개방되는 별도의 스크래퍼(scraper)를 결합하여 사용할 수 있다.The
스크류(132)는 흡입관(131)에 교차하는 방향으로 배치되어 본체(110)의 전방에 설치된다. 스크류(132)는 흡입관(131)을 중심으로 하여 양 측이 흡입관(131)을 향해 경사지는 나사산(132a)이 형성된다. 나사산(132a)은 저수조의 바닥면에 쌓인 침전물을 파쇄하여 침전물이 원활하게 흡입될 수 있도록 한다. The
스크류(132)는 침전물의 점성이 높아 저수조의 바닥으로부터 쉽게 이탈되지 않는 경우에는 스테인레스 재질을 사용할 수 있으며, 침전물의 점성이 낮아 저수조의 바닥으로부터 쉽게 이탈되는 경우에는 나일론이나 우레탄 재질의 브러쉬를 사용할 수 있다. The
회전모터(133)는 체인, 타이밍 벨트와 같은 동력전달수단에 의해 스크류(132)에 연결된다. 회전모터(133)는 흡입관(131)을 중심으로 양 측으로 분산되어 있는 침전물이 흡입관(131)의 전방으로 모일 수 있도록 스크류(132)를 정방향으로 회전시킨다. 이와 반대로, 회전모터(133)는 흡입관(131)의 전방에 위치하여 침전물의 흡입을 방해하는 이물질이 스크류(132)의 외측으로 이탈될 수 있도록 스크류(132)의 역방향으로 회전시킨다. The
틸트부(140)는 흡입부(130)를 본체에 지지시키며, 본체(110)가 주행되는 방향에 교차하는 방향을 축으로 하여 흡입부(130)를 회동시키기 위한 것으로, 지지대(141), 제1 링크절(142), 제2 링크절(143) 및 틸트실린더(144)를 포함한다.The
지지대(141)는 전단에 흡입부(130)를 지지하며, 본체(110)가 주행되는 방향에 교차하는 방향으로 배치되는 제1 지지핀(141a)을 축으로 하여 본체(110)로부터 회동가능하게 본체에 결합된다. The
제1 링크절(142)은 일단부가 제1 링크핀(142a)에 의해 지지대(141)에 연결된다. 제2 링크절(143)은 일단부가 제2 링크핀(142b)에 의해 제1 링크절(142)의 타단부에 연결된다. 제2 링크절(143)은 타단부가 제2 지지핀(143a)에 의해 본체(110)에 연결되되, 제2 링크절(143)은 제2 지지핀(143a)을 축으로 하여 본체(110)로부터 회동가능하게 본체(110)에 결합된다. 틸트실린더(144)는 출력단이 제2 링크핀(142b)에 연결된다. 틸트실린더(144)는 제2 링크핀(142b)을 전, 후진시킴으로써 지지대(141)에 지지되는 흡입부(130)가 제1 지지핀(141a)을 축으로 하여 회동될 수 있도록 한다. One end of the
이러한 틸트부(140)는 침전물의 흡입양을 조절할 수 있도록 한다. 즉, 저수조의 바닥면과 흡입부(130)의 이격거리를 좁혀 침전물의 흡입량을 늘릴 수 있으며, 저수조의 바닥면과 흡입부(130)의 거리를 벌려 침전물의 흡입량을 줄일 수 있다. This
이때, 흡입부(130)의 과도한 틸트를 방지하기 위해 지지대의 후방에는 지지대의 상한 한계와 하한 한계를 검출하는 틸트한계 검출부(150)가 배치된다. 틸트한계 검출부(150)는 지지대(141)의 후단에 결합되어 지지대(141)와 함께 틸트되는 틸트로더(151)와, 틸트로더(151)의 상측에 배치되는 하한 한계센서(152)와, 틸트로더(151)의 하측에 배치되는 상한 한계센서(153)를 포함한다. At this time, the
이러한 틸트한계 검출부(150)는 지지대(141)의 하한 한계점과 상한 한계점을 검출하여 흡입부(130)의 과도한 틸트를 미연에 방지할 수 있도록 한다. The tilt
한편, 청소로봇(100)은 흡입펌프(161), 펌프행거(162), 오염수 배출관(163) 및 스위블 조인트(swivel joint;164)를 포함한다. Meanwhile, the cleaning
흡입펌프(161)는 본체(110)의 상부에 설치되어 흡입관(131)의 타단부에 연결된다. 흡입펌프(161)는 흡입관(131)의 전방에 모인 침전물을 흡입관(131)을 통해 흡입한다. The
펌프행거(162)는 본체(110)에 흡입펌프(161)를 매다는 방식으로 흡입펌프(161)가 본체(110)에 지지되도록 한다. 펌프행거(162)와 본체(110)의 연결부위에는 고무, 코일 스프링과 같은 탄성부재가 설치될 수 있다. 탄성부재는 흡입펌프의 작동, 본체 주행 등에 따른 진동 등에 의해 발생되는 충격이 본체(110) 및 흡입펌프(161)에 전달되는 것을 방지한다.The
오염수 배출관(163)은 일단부가 흡입관(131)에 연통되며, 타단부가 저수조의 외부로 연장된다. 오염수 배출관(163)은 흡입관(131)을 통해 흡입되는 오염수가 저수조의 외부로 배출될 수 있도록 오염수의 배출경로를 형성한다. One end of the contaminated
스위블 조인트(164)는 흡입관(131)과 오염수 배출관(163)의 사이에 설치된다. 스위블 조인트(164)는 본체(110)의 주행 중, 특히 본체(110)가 회전 주행할 때 흡입관(131)을 따라 오염수 배출관(163)이 회전되지 않도록 하여 오염수 배출관(163)이 꼬이는 것을 방지한다.The swivel joint 164 is installed between the
상술된 설명에서, 흡입펌프(161)는 펌프행거(162)에 매달려 본체(110)에 설치되는 것으로 설명하고 있다. 도시되지 않았지만, 다른 실시예로 흡입펌프(161)는 저수조의 외부에 배치되어 오염수 배출관(163)에 연결될 수 있다. In the above description, the
한편, 청소로봇(100)은 저수조에 투입된 본체(110)를 수면 위로 부상시키기 위한 수단으로, 벌룬(165) 및 공급관(165a)을 포함한다. On the other hand, the cleaning
다시 도 1을 참조하면, 벌룬(165)은 본체(110)에 설치된다. 공급관(165a)은 일단부가 벌룬(165)에 연결되며, 타단부가 저수조의 외부에 배치되는 이후에 설명될 컴프레셔(501)(도 7 참조)에 연결되어 벌룬(165)으로 공급되는 기체의 공급경로를 형성한다. 벌룬(165)은 청소로봇(100)이 수중에서 주행이 곤란하거나, 오작동 등이 발생되었을 때, 청소로봇(100)을 수면 위로 부상시킬 수 있도록 한다. Referring back to FIG. 1, the balloon 165 is installed in the
여기서, 청소로봇(100)의 중량에 따라 벌룬(165)은 벌룬(165)의 개수, 부피 등을 조절하여 설치할 수 있다. 또한, 청소로봇(100)이 부상하지 못할 경우에는 청소로봇(100)에 중성부력을 유지시키는 중성부력제(166)를 추가로 본체(110)에 설치할 수 있다.Here, the balloon 165 may be installed by adjusting the number, volume, etc. of the balloon 165 according to the weight of the
또한, 공급관(165a)은 이후에 설명될 전력케이블 및 통신케이블과 함께 하나의 케이블에 내설되어 청소로봇(100)에 연결되고, 본체(110)에서 분기되어 벌룬(165)에 연결될 수 있다. In addition, the
한편, 청소로봇(100)은 본체(110)의 전방에 설치되는 범퍼부(170)를 포함할 수 있다. On the other hand, the cleaning
도 4는 본 실시예에 따른 청소로봇에 범퍼부가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다. 4 is a perspective view showing a state in which a bumper unit is installed in the cleaning robot according to the present embodiment.
도 4를 참조하면, 범퍼부(170)는 지지프레임(171) 및 범퍼휠(172)을 포함한다. 지지프레임(171)은 전단부에 범퍼휠(172)과 이후에 설명될 승강휠(181)을 지지한다. 지지프레임(171)은 본체(110)가 주행되는 방향에 교차하는 방향을 축으로 하여 회동가능하게 설치된다.Referring to FIG. 4, the
범퍼휠(172)은 지지프레임(171)에 지지되어 본체(110)의 전방에 나타나는 장애물에 접촉되어 구름동작되도록 설치된다. 범퍼휠(172)은 복수로 마련되어 본체(110)가 주행하는 방향에 교차하는 방향으로 배치된다. 복수의 범퍼휠(172) 중 최외곽에 배치되는 범퍼휠(172)은 본체(110)의 전방 모서리보다 외측에 위치하도록 각각 설치된다. The
이러한 범퍼휠(172)은 저수조 내부에서 주행하는 청소로봇(100)이 저수조의 내측벽, 저수조에 설치된 구조물과 같은 장애물에 충돌하여 발생되는 충격을 완화시키며, 저수조의 내측벽, 저수조에 설치된 구조물 또는 청소로봇(100)이 파손되는 것을 방지한다. 범퍼휠(172)의 완충력을 보완하기 위해, 범퍼휠(172)의 회전축에는 코일스프링이나 고무와 같은 탄성부재가 설치될 수 있다. The
한편, 청소로봇(100)은 지지프레임(171)의 회동각도에 따라 침전물의 높이를 검출하여 침전물의 양을 추정할 수 있다. 즉, 지지프레임(171)의 회동각도가 작을수록 침전물의 높이가 낮아 침전물의 양이 적은 것으로 추정할 수 있으며, 지지프레임(171)의 회동각도가 클수록 침전물의 높이가 커 침전물의 양이 많은 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 청소로봇(100)은 지지프레임의 회동각도를 검출하는 회동각도 검출부(180)를 포함할 수 있다. On the other hand, the cleaning
도 5는 본 실시예에 따른 청소로봇의 회동각도 검출부를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 5 is a side view schematically showing a rotation angle detection unit of the cleaning robot according to the present embodiment.
도 5를 참조하면, 회동각도 검출부(180)는 승강휠(181), 회동로더(182) 및 복수의 회동각도 검출센서(183)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the rotation
승강휠(181)은 지지프레임(171)에 지지되어 저수조의 바닥면에 구름접촉된다. 상술한 바와 같이, 지지프레임(171)은 본체(110)가 주행되는 방향에 교차하는 방향을 축으로 하여 회동가능하게 설치되므로, 승강휠(181)은 저수조의 바닥면을 따라 구름동작되면서 저수조의 침전물의 높이에 따라 승강된다. 회동로더(182)는 지지프레임(171)의 후단에 결합되어 지지프레임(171)의 회동에 따라 회동된다. 복수의 회동각도 검출센서(183)는 회동로더(182)의 후방에 배치되어 지지프레임(171)의 회동각도를 검출한다.The
이러한 회동각도 검출부(180)는 지지프레임(171)의 회동각도를 검출함으로써, 침전물의 높이를 바탕으로 침전물의 양을 추정할 수 있도록 한다. 이렇게 추정되는 침전물의 양은 틸트부(140)에 의한 흡입부(130)의 틸트각도, 흡입펌프(161)의 출력, 청소로봇(100)의 주행 방향, 저수조의 청소작업의 지속여부 등을 제어하는 데 사용된다. The rotation
다시 도 1을 참조하면, 청소로봇(100)은 본체(110)의 전방에 설치되는 카메라(167) 및 조명(168)을 포함한다. Referring back to FIG. 1, the cleaning
카메라(167)는 청소로봇(100)의 청소작업, 청소로봇(100)의 주행환경, 청소로봇(100)의 전반적인 동작상태 등을 촬영한다. 이러한 카메라(167)는 구형(球形) 방수 케이스의 내부에 팬틸트 카메라가 설치되는 구조로 이루어질 수 있다. The
조명(168)은 고강도 출력조명(HID;High Intensity Discharge), 텅스텐 할로겐 조명, 엘이디(LED;light emitting diode) 조명 중 어느 하나를 사용할 수 있다.The
한편, 청소로봇(100)은 수중에서 자신의 위치정보를 파악할 수 있도록 구성된다.On the other hand, the cleaning
도 6은 본 실시예에 따른 청소로봇에 위치정보 검출부, 부표 및 신축지지대가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다. 6 is a perspective view illustrating a state in which a location information detector, a buoy and an extension support are installed in the cleaning robot according to the present embodiment.
도 6을 참조하면, 청소로봇(100)은 위치정보 검출부(190), 부표(193) 및 신축지지대(194)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the cleaning
위치정보 검출부(190)는 저수조에 투입된 본체(110)의 위치정보를 파악할 수 있도록 하는 것으로, 지피에스(GPS;Global Positioning System) 센서(191) 및 지피에스 안테나(192)를 포함한다. 지피에스 센서(191)는 신축지지대(194)에 지지되며, 지피에스 안테나(192)는 지피에스 센서(191)로부터 인출되어 지피에스 센서(191)의 상부에 설치된다. 여기서, 지피에스 센서(191)는 오차범위가 수m 내외의 일반 지피에스 센서를 사용할 수 있지만, 오차범위가 수십cm 이내로 알려진 디지피에스 센서(DGPS;Deep GPS)를 사용할 수 있다.The location
부표(193)는 지피에스 센서(191)의 하측에 배치되어 신축지지대(194)에 결합된다. 부표(193)는 지피에스 센서(191)가 항상 저수조의 수면 위에 위치할 수 있도록 한다.The
신축지지대(194)는 결합막대(194a), 승강막대(194b) 및 롤러(194c)를 포함한다. 결합막대(194a)는 본체(110)에 결합된다. 승강막대(194b)는 결합막대(194a)에 연결되고 부표(193)와 지피에스센서(191)가 결합되어 저수조의 수위에 따라 결합막대(194a)로부터 승강된다. 승강막대(194b)는 저수조의 수면높이에 따라 복수로 마련되며, 그 개수가 증감될 수 있다. 롤러(194c)는 결합막대(194a)와 승강막대(194b)의 사이, 및 복수의 승각막대(194b)의 사이에 설치되어 승강막대(194b)를 구름지지한다. The
한편, 청소로봇(100)은 휠(122)의 구동을 위한 휠 모터(122a)(도 6 참조)에 탑재된 인코더로부터 전달되는 회전수를 바탕으로 청소로봇(100)의 주행거리를 추정할 수 있다.
Meanwhile, the cleaning
이하, 상술된 청소로봇을 이용한 본 실시예에 따른 수중 청소장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment using the above-described cleaning robot will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 실시예에 따른 수중 청소장치를 간략하게 나타낸 블록도이며, 도 8은 본 실시예에 따른 수중 청소장치의 침전물 분리부를 나타낸 사시도이다.7 is a block diagram schematically showing the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment, and FIG. 8 is a perspective view showing a sediment separator of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
도 7 및 도 8을 참조하면, 수중 청소장치(500)는 청소로봇(100), 침전물 분리부(200), 제어부(300) 및 오퍼레이션 콘솔(400)을 포함한다. 7 and 8, the
청소로봇(100)에 연결되는 오염수 배출관(163)은 침전물 분리부(200)로 연장된다. The contaminated
침전물 분리부(200)는 청소로봇(100)으로부터 흡입되는 오염수로부터 침전물을 분리하기 위한 것으로, 탱크(210), 침전물 배출관(220), 유입관(230) 및 필터(240)를 포함한다. The
탱크(210)는 저수조(10)의 외부에 배치되어 일측의 상부에 오염수 배출관(163)이 연결된다. 침전물 배출관(220)은 탱크(210)의 일측 하부에 연결된다. 침전물 배출관(220)은 탱크(210)의 외부에 배치되는 버큠카(V)에 연결되어 필터(240)에 걸러져 탱크(210) 내부에 남아 있는 침전물의 배출경로를 형성한다. 유입관(230)은 탱크(210)의 타측에 연결되어 저수조(10)로 연장된다. 유입관(230)의 관로에는 침전물이 필터(240)에 걸리진 청청수의 유량을 조절하는 밸브(231)가 설치된다.
필터(240)는 탱크(210)의 일측과 타측의 사이에 배치되어 오염수로부터 침전물을 걸러낸다. The
한편, 저수조(10)의 외부에는 운전실(20)이 배치된다. 운전실(20)은 청소로봇(100)을 제어하기 위한 제어부(300)가 설치되는 것으로, 컨테이너 박스를 사용하여 이동 가능하도록 구성할 수 있다. 운전실(20)에는 이하에 설명될 제어부(300) 및 청소로봇(100)으로 전원을 공급하기 위한 자가발전기(201)와 청소로봇(100)에 설치되는 벌룬(165)으로 기체를 공급하기 위한 콤푸레셔(502)가 설치될 수 있다. On the other hand, the
도 9는 본 실시예에 따른 수중 청소장치 중 청소로봇, 제어부 및 오퍼레이션 콘솔의 연결관계를 나타낸 블록도이다. 9 is a block diagram showing the connection between the cleaning robot, the control unit and the operation console of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
도 9를 참조하면, 제어부(300)는 전원부(310), 통신부(320) 및 중앙처리부(330)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the
전원부(310)와 통신부(320)는 전력케이블과 통신케이블에 의해 청소로봇(100)과 중앙처리부(330)에 각각 연결된다. 전원은 자가발전기(201)로부터 생산되는 전원을 공급할 수 있으며, 수중 청소장치(500) 외부의 별도 전원공급원으로부터 공급되는 전원을 사용할 수 있다. The
또한, 제어부(300)는 휠 드라이버(341), 스크류 드라이버(342), 펌프 드라이버(343) 및 틸트 드라이버(344)를 포함한다. In addition, the
휠 드라이버(341)는 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 주행구동부(120)에 연결된다. 휠 드라이버(341)는 청소로봇(100)의 주행을 제어한다. 스크류 드라이버(342)는 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 회전모터(133) 연결된다. 스크류 드라이버(342)는 스크류(132)의 회전속도 및 스크류(132)의 회전방향을 제어한다. 틸트 드라이버(344)는 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 틸트실린더(144)에 연결된다. 틸트 드라이버(344)는 흡입부(130)의 틸트각도를 제어한다. 펌프 드라이버(343)는 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 흡입펌프(161)에 연결된다. 펌프 드라이버(343)는 중앙처리부(330)를 통해 흡입펌프(161)의 구동을 제어한다. The wheel driver 341 is connected to the driving
또한, 제어부(300)는 카메라 유닛(351), 조명 유닛(352), 센서 유닛(353) 및 자동청소 유닛(354)을 포함한다. In addition, the
카메라 유닛(351)은 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 카메라(167)에 연결된다. 카메라 유닛(351)은 카메라(167)에 의해 취득되는 영상을 처리하고, 처리된 영상이 디스플레이되도록 한다. 조명 유닛(352)은 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 조명(168)에 연결된다. 조명 유닛(352)은 조명(168)의 밝기를 제어한다. 센서 유닛(353)은 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)의 틸트한계 검출부(150)와 회동각도 검출부(180)에 연결된다. 센서 유닛(353)은 틸트한계 검출부(150)와 회동각도 검출부(180)에 포함되는 센서들로부터 발생되는 검출신호를 처리한다. The
자동청소 유닛(354)은 중앙처리부(330)를 통해 청소로봇(100)에 연결되어 청소로봇(100)의 위치를 분석하고, 청소로봇(100)이 기 설정된 경로를 따라 이동할 수 있도록 제어한다. 자동청소 유닛(354)은 산업용 컴퓨터를 사용할 수 있다. 자동청소 유닛(354)에는 터치스크린이 설치되며, 청소영역과 함께 청소로봇(100)의 위치를 나타내준다. The
이와 같이 중앙처리부(330)는 각 드라이버(341, 342, 343, 344) 및 각 유닛(351, 352, 353, 354)과 연결되고, 전원부(310) 및 통신부(320)를 통해 청소로봇(100)과 연결된다. 중앙처리부(330)는 청소로봇(100)으로 공급되는 전원을 제어하며, 청소로봇(100)과 송수신되는 데이터를 처리한다. 또한, 중앙처리부(330)는 각 드라이버(341, 342, 343, 344) 및 각 유닛(351, 352, 353, 354)의 제어명령들을 처리한다.The
도 10은 본 실시예에 따른 수중 청소장치의 제어부의 외관을 나타낸 정면도이다. 10 is a front view showing the appearance of a control unit of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
도 10을 참조하면, 제어부(300)는 입력 커넥터(361), 출력 커넥터(362), 컨트롤 커넥터(363) 및 공압 커넥터(364)를 포함한다. Referring to FIG. 10, the
입력 커넥터(361)는 자가발전기(201) 또는, 외부의 전원공급원으로부터 공급되는 전원을 공급받기 위해 연장되는 입력 케이블이 연결된다. 출력 커넥터(362)는 청소로봇(100)에 연결되는 출력 케이블이 연결된다. 컨트롤 커넥터(363)는 청소로봇(100)에 연결되어 청소로봇(100)과 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 통신 케이블이 연결된다. 공압 커넥터(364)는 청소로봇(100)의 벌룬(165)에 연결되어 벌룬(165)으로 기체를 공급할 수 있도록 하는 공급관(165a)이 연결된다.The
또한, 제어부(300)는 오퍼레이션 콘솔 커넥터(400a), 복수의 출력플러그(365), 랜포트(366) 및 영상출력 포트(367)를 포함한다. In addition, the
오퍼레이션 콘솔 커넥터(400a)는 오퍼레이션 콘솔(400)과 제어부(300)를 연결한다. 오퍼레이션 콘솔 커넥터(400a)는 제어부(300)로 공급되는 전원이 오퍼레이션 콘솔(400)로 공급되도록 하며, 제어부(300)와 오퍼레이션 콘솔(400) 간 데이터를 송수신할 수 있도록 한다. 오퍼레이션 콘솔 커텍터(400a)는 복수의 오퍼레이션 콘솔(400a)을 함께 제어부(300)에 연결할 수 있도록 복수로 마련될 수 있다. The
복수의 출력플러그(365)는 제어부(300)로 공급되는 전원을 이용하여 오퍼레이션 콘솔(400a) 이외의 단말기, 휴대기기 등에 전원을 공급할 수 있도록 한다. 랜포트(365)는 오퍼레이션 콘솔(400a) 이외의 단말기, 휴대기기 등과 제어부(300) 간 데이터를 송수신 할 수 있도록 한다. 영상출력 포트(367)는 카메라(167)에 촬영되는 영상신호를 오퍼레이션 콘솔(400)로 전송하여 오퍼레이션 콘솔(400)에 마련되는 디스플레부(414)에 표시할 수 있도록 한다.The plurality of output plugs 365 may supply power to terminals, portable devices, and the like other than the
또한, 제어부(300)는 입력전원 스위치(368), 입력전원상태 램프(369), 출력전원상태 램프(370), 동작준비상태 램프(371), 경고부저(372), 제1 비상정지 스위치(373), 리셋버튼(374), 자동청소유닛 파워 스위치(375) 및 제1 밝기조절 스위치(376)를 포함한다. In addition, the
입력전원 스위치(368)는 전원 커넥터로 입력되는 입력전원을 제어부(300)와 청소로봇(100)에 공급되도록 한다. 입력전원상태 램프(369)는 제어부(300)로 공급되는 입력전원의 이상 유무를 표시한다. 야외에서 수중청소 작업을 하는 경우, 입력전원은 제어부(300)로 입력되는 사용량에 비해 입력 전류가 약할 수 있다. 혹은, 그 반대로 입력전원은 사용량에 비해 입력 전류가 과할 수 있다. 이와 같이 입력전원에 이상이 발생될 경우, 입력전원상태 램프(369)는 깜빡이며 입력전원상태의 이상을 경고한다. 출력전원상태 램프(370)는 청소로봇(100)에 공급되는 전원의 이상 유무를 표시한다. 청소로봇(100)에 연결되는 전력케이블에 이상이 발생되어 단선되는 경우나, 누전, 또는 과부하로 인해 과도한 전류가 흐르는 등의 위험한 상황에 처할 수 있다. 이와 같이 출력전원에 이상이 발생될 경우, 출력전원상태 램프(370)는 깜빡이며 출력전원상태의 이상을 경고한다. 동작준비상태 램프(371)는 제어부(300)에 전원이 공급되고 모든 장치의 상태가 준비가 양호하여 청소로봇(100)을 동작시킬 수 있는 상태를 표시한다. 경고부저(372)는 작업자의 부재 중, 오작동이 발생하는 경우 경고음을 발생시켜 멀리서도 오작동을 알 수 있도록 한다. 제1 비상정지 스위치(373)는 제어부(300)의 모든 동작을 정지 시킨 후, 제어부(300)에서 공급되는 모든 전원을 차단할 수 있도록 한다. 리셋버튼(374)은 제어부(300), 또는 청소로봇(100)에 과부하가 걸리거나 기타 원인을 알 수 없는 이유로 정상 작동이 곤란할 경우 경고등이 깜빡거리는 기능과 함께 리셋 버튼 역할을 수행한다. 자동청소 유닛 파워 스위치(375)는 자동 청소모드, 또는 수동 청소모드를 선택할 수 있도록 한다. 작업자는 자동청소 유닛 파워 스위치(375)를 수동을 가리키는 측으로 돌려 수동 청소모드를 선택할 수 있으며, 자동청소 유닛 파워 스위치(375)를 자동을 가리키는 측으로 돌려 자동 청소모드를 선택할 수 있다. 자동청소 모드가 선택되는 경우, 자동청소 유닛(354)의 동작(예를 들어, 지피에스 장치의 활성화, 관련 소프트웨어의 활성화 등)이 개시된다. The
제1 밝기조절 스위치(376)는 로터리 방식의 스위치로 마련되어 청소로봇(100)에 장착된 조명(168)의 밝기를 조절 할 수 있도록 한다. The first
다시 도 7을 참조하면, 오퍼레이션 콘솔(400)은 제어부(300)에 연결되어 사용자가 청소로봇(100)을 수동 조작할 수 있도록 하는 것으로, 사용자의 휴대가 용이하도록 가방의 형태로 마련될 수 있다. Referring back to FIG. 7, the
도 11은 본 실시예에 따른 수중 청소장치의 오퍼레이션 콘솔의 외관을 나타낸 정면도이다. 11 is a front view showing the appearance of the operation console of the underwater cleaning apparatus according to the present embodiment.
도 9 및 도 11을 참조하면, 오퍼레이션 콘솔(400)은 카메라 스위치(411), 제2 밝기조절 스위치(412), 상태램프(413) 및 디스플레이부(414)를 포함한다. 9 and 11, the
카메라 스위치(411)는 카메라 유닛(351)에 연결된다. 카메라 스위치(411)는 청소로봇(100)에 설치된 카메라(167)의 전원을 켜고 끄는 데 사용된다. 제2 밝기조절 스위치(412)는 조명 유닛(352)에 연결된다. 제2 밝기조절 스위치(412)는 수중 조명의 밝기를 조절 할 수 있도록 한다. 상태램프(413)는 센서 유닛(353)에 연결된다. 상태램프(413)는 청소로봇(100)의 틸트한계 검출부(150)와 회동각도 검출부(180)에 포함되는 센서들의 상태를 나타낸다. 디스플레이부(414)는 카메라 유닛(351), 센서 유닛(353), 자동청소 유닛(354)에 연결되어 카메라(167)에 의해 촬영되는 영상, 틸트한계 검출부(150)와 회동각도 검출부(180)에 포함되는 센서들에 의해 검출되는 검출신호들, 청소로봇(100)의 경로, 청소로봇(100)의 현재위치 등을 디스플레이 한다. The
또한, 오퍼레이션 콘솔(400)은 모드선택 스위치(415), 스크류 스위치(416), 펌프 스위치(417), 드라이빙 조이스틱(419), 스크류 틸트 조이스틱(418), 속도조절 스위치(420), 제2 비상정지 스위치(421)를 포함한다. 모드선택 스위치(415), 스크류 스위치(416), 펌프 스위치(417), 드라이빙 조이스틱(419), 스크류 틸트 조이스틱(418), 속도조절 스위치(420), 제2 비상정지 스위치(421)는 각각 중앙처리부(330)에 연결된다. In addition, the
모드선택 스위치(415)는 청소로봇(100)의 수동청소 모드와 자동청소 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있도록 한다. 스크류 스위치(416)는 스크류(132)의 회전방향 및 회전속도를 조절할 수 있도록 한다. 펌프 스위치(417)는 흡입펌프(161)를 켜고 끌수 있도록 한다. 드라이빙 조이스틱(419)은 청소로봇(100)을 조향할 수 있도록 한다. 속도조절 스위치(420)는 청소로봇(100)의 이동속도를 조절할 수 있도록 한다. 제2 비상정지 스위치(421)는 청소로봇(100)의 오작동시 청소로봇(100)의 동작을 정지시킬 수 있도록 한다.
The
이하, 본 실시예에 따른 수중 청소방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the underwater cleaning method according to the present embodiment will be described.
도 12는 본 실시예에 따른 수중 청소방법을 나타낸 순서도이다.12 is a flowchart showing the underwater cleaning method according to the present embodiment.
도 12를 참조하면, 수중 청소방법은 준비단계(S100), 흡입단계(S200), 배출단계(S300) 및 필터링 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the underwater cleaning method includes a preparation step S100, a suction step S200, a discharge step S300, and a filtering step S400.
준비단계(S100)에서는 청소로봇(100)이 저수조(10)에 투입되어 수중 청소가 준비된다. 흡입단계(S200)에서는 청소로봇(100)이 저수조(10)에서 주행되며, 침전물이 포함된 오염수가 흡입된다. 배출단계(S300)에서는 청소로봇(100)에 의해 흡입되는 오염수가 저수조(10)의 외부로 배출된다. 필터링 단계(S400)에서는 오염수 중에서 침전물이 걸러지고, 침전물이 걸러진 청청수가 저수조(10)로 유입된다.In the preparation step (S100) the
도 13a는 본 실시예에 따른 수중 청소방법 중 준비단계를 나타낸 순서도이며, 도 13b, 도 13c, 도 13d, 도 13e는 본 실시예에 따른 수중 청소방법 중 저수조의 바닥모양에 따라 설정되는 좌표, 경로 및 서로 이웃하는 경로의 간격을 나타낸 평면도이다. 13A is a flowchart illustrating a preparation step of the underwater cleaning method according to the present embodiment, and FIGS. 13B, 13C, 13D, and 13E are coordinates set according to the bottom shape of the water tank in the underwater cleaning method according to the present embodiment; It is a top view which shows the space | interval of a path | route and the path | route adjacent to each other.
도 13a 내지 도 13e를 참조하면, 준비단계(S100)는 영역 설정단계(S110), 경로 설정단계(S120), 정밀도 설정단계(S130) 및 모드 선택단계(S140)를 포함한다. 13A to 13E, the preparation step S100 includes an area setting step S110, a path setting step S120, a precision setting step S130, and a mode selection step S140.
영역 설정단계(S110)에서는 청소로봇(100)이 청소해야 할 전체의 영역이 설정된다. 영역 설정단계(S110)에서는 저수조(10)의 바닥모양에 따른 좌표(P1, P2, P3, ... , Pn)가 설정될 수 있다. 예를 들어, 저수조(10)의 바닥모양이 다각형일 경우, 저수조(10) 바닥의 각 모서리에 해당되는 부분의 좌표(P1, P2, P3, ... , Pn)가 설정될 수 있으며, 저수조(10)의 바닥모양이 원형일 경우, 저수조(10) 바닥의 테두리부에 해당되는 부분의 좌표(P1, P2, P3, ... , Pn)가 설정될 수 있다.In the area setting step (S110), the entire area to be cleaned by the cleaning
경로 설정단계(S120)에서는 청소로봇(100)이 이동하는 경로가 설정된다. 경로 설정단계(S120)에서는 저수조(10)의 바닥모양에 따른 청소로봇(100)의 경로가 설정될 수 있다. 예를 들어, 저수조(10)의 바닥모양이 다각형일 경우, 청소로봇(100)의 전체경로는 지그재그형으로 설정될 수 있으며, 저수조(10)의 바닥모양이 원형일 경우, 청소로봇(100)의 전체경로는 나선형으로 설정될 수 있다. In the path setting step (S120), a path through which the
정밀도 설정단계(S130)에서는 서로 이웃하는 경로들의 간격이 조절된다. 서로 이웃하는 경로들의 간격이 가까울수록 청소의 정밀도는 높아지며, 서로 이웃하는 경로들의 간격이 멀수록 청소의 정밀도는 낮아진다. 서로 이웃하는 경로들의 간격이 가깝게 설정될 경우에는 오염도가 심각한 저수조(10)를 청소하거나, 전체 경로 중 오염도가 심각한 일부 경로를 집중적으로 청소하는데 용이하다. 서로 이웃하는 경로들의 간격이 멀게 설정될 경우에는 오염도가 심각하지 않은 저수조를 청소하거나, 정밀한 청소를 하기 전에 개략적인 청소하는데 용이하다. In the precision setting step (S130), the distance between adjacent paths is adjusted. The closer the spacing of the paths adjacent to each other, the higher the accuracy of cleaning, and the farther the spacing of the adjacent paths from each other, the lower the accuracy of cleaning. When the distance between adjacent paths is set to be close to each other, it is easy to clean the
모드 선택단계(S140)에서는 저수조(10)에 저장된 물의 오염정도에 따라 수동 청소모드 또는, 자동 청소모드 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 즉, 물의 오염도가 낮아 청소로봇(100)에 설치된 카메라(167)로 저수조(10) 내부의 상태를 판독이 가능할 경우에는 수동 청소모드(S150)가 선택될 수 있다. 이와 반대로, 물의 오염도가 높아 청소로봇(100)에 설치된 카메라로 저수조 내부의 상태를 판독하기 곤란할 경우에는 자동 청소모드(S160)가 선택될 수 있다. In the mode selection step (S140), either a manual cleaning mode or an automatic cleaning mode may be selected according to the degree of contamination of the water stored in the
도시되지 않았지만, 준비단계(S100)에서는 청소의 반복횟수, 청소로봇(100)이 청소를 끝낸 영역, 청소를 하지 않은 영역이 디스플레이되도록 설정할 수 있다.
Although not shown, in the preparation step (S100) it can be set so that the number of cleaning cycles, the area where the cleaning
이하, 자동 청소모드에 의한 청소방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the cleaning method by the automatic cleaning mode will be described in detail.
도 14는 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법을 나타낸 순서도이다.
14 is a flowchart illustrating a cleaning method by an automatic cleaning mode according to the present embodiment.
*도 14를 참조하면, 자동 청소모드에 의한 수중 청소방법은 제어단계(S161), 이동단계(S162), 목표점 도달여부 판단단계(S163) 및 청소 완료여부 판단단계(S168)를 포함한다.Referring to FIG. 14, the underwater cleaning method using the automatic cleaning mode includes a control step (S161), a moving step (S162), a determination of whether a target point is reached (S163), and a determination of whether or not cleaning is completed (S168).
제어단계(S161)에서는 청소로봇(100)으로부터 위치정보가 수신되고, 수신된 위치정보를 바탕으로 청소로봇(100)의 위치가 제어된다. In the control step (S161), the location information is received from the cleaning
도 15는 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법 중 제어단계를 나타낸 순서도이다. 15 is a flowchart illustrating a control step of the cleaning method by the automatic cleaning mode according to the present embodiment.
도 15를 참조하면, 제어단계(S161)는 위치정보 취득단계(S1611), 보정단계(S1612), 목표점 계산단계(S1613), 위치오차 계산단계(S1614) 및 제어입력 계산단계(S1615)를 포함한다. Referring to FIG. 15, the control step S161 includes a position information acquisition step S1611, a correction step S1612, a target point calculation step S1613, a position error calculation step S1614, and a control input calculation step S1615. do.
자동청소 유닛(354)은 청소로봇(100)으로부터 제1 위치정보와 제2 위치정보를 취득할 수 있다. 제1 위치정보는 청소로봇(100)에 설치되는 지피에스 센서(191)에 검출되는 위치정보이며, 제2 위치정보는 청소로봇(100)의 휠 모터(122a)에 설치된 인코더로부터 전달되는 휠(122)의 회전수를 바탕으로 추정되는 위치정보이다. The
위치정보 취득단계(S1611)에서는 제1 위치정보와 제2 위치정보가 취득된다. 보정단계(S1612)에서는 제1 위치정보와 제2 위치정보를 바탕으로 확장 칼만 필터(extened kalman filter)를 사용하여 청소로봇(100)의 현재위치가 정밀하게 계산된다. 목표점 계산단계(S1613)는 보정단계(S1612)에서 계산된 청소로봇(100)의 현재위치를 바탕으로 작업 준비단계(S100)에서 생성된 경로 중 현재위치에서 추종되어야 할 추종목표점을 계산하여 찾는다. 위치오차 계산단계(S1614)는 추종목표점과 현재위치와의 차이값을 계산한다. 제어입력 계산단계(S1615)는 위치오차 계산단계(S1614)에서 산출된 추종목표점과 현재위치와의 차이값을 바탕으로 청소로봇(100)의 좌, 우측 휠(122)의 속도값이 계산된다. In the positional information acquiring step (S1611), first positional information and second positional information are acquired. In the correcting step (S1612), the current position of the
다시 도 14을 참조하면, 이동단계(S162)에서는 제어입력 계산단계(S1615)에서 계산된 좌, 우측 휠(122)의 속도값에 따른 휠 모터(122a) 인코더의 회전속도값에 따라 청소로봇(100)이 추종목표점을 향해 이동된다. Referring back to FIG. 14, in the moving step S162, the cleaning robot according to the rotation speed value of the encoder of the
목표점 도달여부 판단단계(S163)에서는 청소로봇(100)이 추종목표점에 도달했는지 여부가 판단된다. In the determination of whether the target point is reached (S163), it is determined whether the cleaning
이때, 추종목표점을 향해 이동하는 청소로봇(100)은 추종목표점에 도달하지 못할 수 있다. 즉, 청소로봇(100)이 이동하는 경로에 장애물이 나타나 청소로봇(100)의 이동이 불가능한 경우와, 청소로봇(100)이 이동하는 경로에 작업량이 많아 청소로봇(100)의 이동속도가 감소하는 경우가 발생될 수 있다. At this time, the cleaning
이와 같이 청소로봇(100)이 추종목표점에 도달하지 못할 경우에는, 기 설정된 청소로봇(100)의 적정부하량과, 청소로봇(100)의 현재부하량을 비교(S165)하여 청소로봇(100)의 부하를 판단(S165)한다. 청소로봇(100)의 부하량은 청소로봇의 전류 소모량, 휠의 회전속도 등으로 산출할 수 있다.When the cleaning
청소로봇(100)의 부하량이 적정부하량을 초과하여 청소로봇(100)이 추종목표점에 도달하지 못한 경우에는, 청소로봇(100)의 진행 경로에 장애물이 나타난 것으로 판단될 수 있다. When the cleaning
도 16는 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법 중 청소로봇의 우회경로를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이며, 도 17은 본 실시예에 따른 자동 청소모드에 의한 청소방법 중 청소로봇의 우회경로를 생성하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.16 is a flowchart illustrating a method of generating a bypass path of the cleaning robot in the cleaning method by the automatic cleaning mode according to the present embodiment, and FIG. 17 is a bypass of the cleaning robot in the cleaning method by the automatic cleaning mode according to the present embodiment. A diagram for explaining an algorithm for generating a path.
도 16 및 도 17을 참조하면, 청소로봇(100)의 부하량이 적정부하량을 초과하면, 청소로봇(100)의 우회경로가 생성된다(S166). 우회경로 생성방법은 도달 불가능 목표점 탐색단계(S1661), 도달 불가능 목표점 제거단계(S1662), 새로운 목표점 후보 생성단계(S1663) 및 새로운 목표점 선택단계(S1664)를 포함한다.16 and 17, when the load amount of the
즉, 청소로봇(100)은 현재위치에서 추종목표점 으로 이동이 불가능한 상태이다. 이에 따라 청소로봇(100)의 새로운 목표점을 생성해야 한다. That is, the cleaning
새로운 목표점 후보는 현재위치를 기준으로 청소로봇(100)이 경유한 목표점과 추종목표점 이후의 목표점을 바탕으로 생성한다.New target point candidate is current The target point passed by the cleaning
이때, 두 목표점 을 직경으로 하는 원을 생성하면 반지름이 인 원을 얻을 수 있다. 이 원의 중심점으로부터 두 목표점 을 연결하는 경로에 수직인 법선경로를 생성하고, 원과 법선경로의 교점 두 개를 새로운 목표점 후보, 를 생성한다. In this case, two target points If you create a circle with diameter as You can get people. Two target points from the center of this circle Create a normal path perpendicular to the path that connects the two points, and create two new intersection points between the circle and the normal path candidates. , .
두 새로운 목표점 후보, 중에서 작업 환경과의 충돌 여부, 이후의 경로 목표점 와의 거리를 종합적으로 판단하여 최종 목표점을 선택하게 되고, 이는 최초의 이동 불가능 목표점을 우회하는 새로운 목표점과 경로가 된다.Two new target point candidates , Conflicts with your work environment, and subsequent path targets The final target point is selected by comprehensively determining the distance from the target, and this becomes a new target point and a path that bypasses the first non-movable target point.
한편, 청소로봇(100)의 부하량이 적정부하량 미만인 경우에도 불구하고, 청소로봇(100)이 목표점에 도달하지 못할 경우에는 작업량이 많은 것으로 판단될 수 있다. On the other hand, even if the load of the
도 18은 본 실시예에 따른 수중 청소방법 중 자동 청소모드에 의한 청소로봇의 이동 중 청소로봇의 이동경로 확보방법을 나타낸 순서도이다. 18 is a flowchart illustrating a method of securing a moving path of the cleaning robot during the movement of the cleaning robot by the automatic cleaning mode in the underwater cleaning method according to the present embodiment.
도 18을 참조하면, 청소로봇(100)의 부하량이 적정부하량 미만이면, 청소로봇(100)의 이동경로 확보작업이 진행(S167)된다. Referring to FIG. 18, when the load amount of the
즉, 청소로봇(100)의 부하량이 적정부하량 미만으로 검출되고, 청소로봇(100)의 이동속도가 감소된 상태이면, 청소로봇(100)으로 전진명령이 입력(S1671)된다. That is, if the load amount of the
전진명령에 의해 청소로봇(100)이 이동가능(S1672)하면, 청소로봇(100)은 전진명령에 따라 전진된다. 이때, 청소로봇(100)은 작업량이 많은 경로에서 전진 중이므로, 입력된 속도값보다 느린 속도로 목표점방향으로 향하지만 추종목표점에 도달하지 못한다. 이와 같이 전진명령에 따라 추종목표점으로 향하는 청소로봇(100)에는 목표점방향으로 원위치 명령이 입력되며, 청소로봇(100)은 전진명령 이전의 원래위치(S1676)로 후진된다. When the cleaning
이러한 전진명령 및 목표점방향으로 원위치 명령은 기 설정된 작업시간 동안 계속해서 반복된다. 따라서 청소로봇(100)은 작업량이 많은 경로에서 목표점방향으로 전진, 후진을 계속 반복(S1677)하면서 많은 작업량을 소화할 수 있다.In this forward command and in the direction of the target point, the home position command is repeated continuously for a preset working time. Therefore, the cleaning
한편, 청소로봇(100)으로 전진명령이 입력되었음에도 불구하고, 청소로봇(100)이 이동이 불가능(S1672)할 경우에는 추종목표점을 향한 방향을 기준으로 좌회전 명령 또는, 우회전 명령이 입력된다. 좌회전 명령, 또는 우회전 명령에 따라 청소로봇(100)은 추종목표점을 향한 방향을 기준으로 좌측으로 30도 방향, 또는 우측으로 30도 방향으로 진행(S1673)된다.On the other hand, despite the forward command is input to the
좌회전, 또는 우회전 명령에 따라 청소로봇(100)의 이동이 가능(S1674)한 상태라면, 청소로봇(100)은 좌회전, 또는 우회전 명령에 따라 좌회전, 또는 우회전된다. 좌회전, 또는 우회전되는 청소로봇(100)에는 목표점방향으로 원위치 명령이 입력되며, 청소로봇(100)은 전진명령 이전의 원래위치(S1676)로 후진된다.If the
이와 같이 목표점을 향해 진행하지 못하는 청소로봇(100)에는 좌회전, 또는 우회전 명령 및 목표점 방향으로 원위치 명령이 입력됨으로써, 추종목표점을 향해 설정된 경로 부근의 많은 작업량을 점차 줄이며, 작업량이 어느 정도 소화되면 추종목표점을 향해 진행할 수 있는 상태가 된다. In this way, the cleaning
한편, 좌회전, 또는 우회전 명령에도 불구하고 청소로봇(100)의 이동이 불가능(S1674)한 경우에는 청소로봇(100)의 현재위치에서 청소로봇(100)을 후진시킨다. 그러면 청소로봇(100)은 전진명령 이전의 위치보다 후진(S1675)된 위치로 이동한다. 이렇게 후진된 청소로봇(100)에 좌회전, 또는 우회전 명령을 입력한다. 청소로봇(100)은 좌회전, 또는 우회전 명령에 따라 좌회전, 또는 우회전(S1673)된다.On the other hand, despite the left turn or right turn command movement of the
이와 같이 목표점을 향해 진행하지 못하며, 좌회전, 또는 후회전이 불가능한 청소로봇(100)에는 후진명령이 입력됨으로써, 추종목표점을 향해 설정된 경로 부근의 많은 작업량을 점차 줄이며, 작업량이 어느 정도 소화되면 추종목표점을 향해 진행할 수 있는 상태가 된다. In this way, the cleaning
이러한 전진명령(S1671) 및 목표점방향으로 원위치 명령(S1676)은 기 설정된 작업시간 동안 계속해서 반복(S1677)된다. 따라서 청소로봇(100)은 작업량이 많은 경로에서 목표점방향으로 전진, 후진을 계속 반복하면서 많은 작업량을 소화할 수 있다.The forward command S1671 and the home position command S1676 in the target point direction are repeated repeatedly for a preset working time (S1677). Therefore, the cleaning
이와 같이 청소로봇(100)의 부하량이 적정부하량 미만으로 검출되는 청소로봇(100)에는 기 설정된 작업시간 동안 이동경로 확보작업을 반복하여 많은 작업량을 소화할 수 있다. As such, the cleaning
이후, 기 설정 작업시간이 초과(S1766)되면, 청소로봇(100)은 다시 제어단계(S161)로 돌아가며, 추종목표점을 찾아 이동할 수 있다. Then, when the preset working time is exceeded (S1766), the cleaning
다시 도 14을 참조하면, 목표점 도달여부 판단단계(S163)에서 청소로봇(100)이 추종목표점에 도달한 경우에는, 청소로봇(100)으로 다음 추종목표점을 향한 좌, 우측 휠의 속도값이 입력된다. 청소로봇(100)은 좌, 우측 휠의 속도값에 따라 다음 추종목표점을 향해 진행한다. Referring back to FIG. 14, when the cleaning
이와 같이 제어단계(S161) 및 이동단계(S162)가 반복되면, 청소로봇(100)은 전체 영역 중 최종 추종목표점에 도달(S163) 할 수 있다. 청소로봇(100)이 최종 추종목표점에 도달하면 저수조(10)로부터 오염수를 배출하는 작업은 종료된다.When the control step S161 and the movement step S162 are repeated as described above, the cleaning
다시 도 13을 참조하면, 모드 선택단계(S140)에서 수동 청소모드가 선택되면(S150), 작업자는 카메라(167)에 의해 취득되는 영상을 관찰하며, 오퍼레이션 콘솔(400)을 조작함으로써 청소로봇(100)을 제어할 수 있다. Referring back to FIG. 13, when the manual cleaning mode is selected in the mode selection step S140 (S150), the operator observes the image acquired by the
이와 같이 청소로봇(100)에 의해 흡입되는 오염수는 침전물 분리부(200)의 탱크(210)로 배출된다. 탱크(210)로 배출되는 오염수는 필터(240)를 통과한다. 이때, 오염수에 포함된 침전물은 탱크(210) 내부의 일측에 남고, 침전물이 걸러진 청정수는 탱크의 타측으로 흐른다. As such, the contaminated water sucked by the cleaning
탱크에 남은 침전물은 침전물 배출관을 통해 탱크의 외부로 배출되며, 청정수는 유입관을 따라 저수조로 유입된다.
Sediment remaining in the tank is discharged to the outside of the tank through the sediment discharge pipe, clean water is introduced into the reservoir along the inlet pipe.
100 : 청소로봇 200 : 침전물 분리부
300 : 제어부 400 : 오퍼레이션 콘솔100: cleaning robot 200: sediment separator
300: control unit 400: operation console
Claims (12)
상기 청소로봇이 상기 저수조에서 주행되며, 상기 청소로봇에 의해 상기 저수조 바닥에 쌓인 침전물을 포함하는 오염수가 흡입되는 흡입단계;
상기 오염수가 상기 저수조의 외부에 배치되는 탱크로 배출되는 배출단계;및
상기 오염수에 포함된 상기 침전물이 상기 탱크의 외부로 배출되고, 상기 오염수로부터 상기 침전물이 걸러진 청정수가 상기 저수조로 유입되는 필터링 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.A preparation step in which a cleaning robot is put into a reservoir to prepare for cleaning of the reservoir;
A suction step in which the cleaning robot is driven in the reservoir, and the contaminated water including the precipitate accumulated on the bottom of the reservoir is sucked by the cleaning robot;
A discharge step of discharging the contaminated water into a tank disposed outside the reservoir; and
And a filtering step in which the sediment contained in the contaminated water is discharged to the outside of the tank, and the clean water filtered out of the contaminated water flows into the reservoir.
상기 저수조의 전역이 설정되는 영역 설정단계;
상기 저수조의 전역 내에서 상기 청소로봇이 이동되는 경로가 설정되는 경로 설정단계;
서로 이웃하는 상기 청소로봇의 경로 사이의 간격이 조절되어 상기 저수조 청소의 정밀도가 설정되는 정밀도 설정단계;및
상기 청소로봇의 자동 청소모드, 또는 수동 청소모드가 선택되는 모드선택단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.The method of claim 1, wherein the preparing step
An area setting step of setting a whole area of the reservoir;
A path setting step of setting a path in which the cleaning robot is moved in the entire area of the reservoir;
A precision setting step of adjusting the interval between the paths of the cleaning robots adjacent to each other to set the precision of the water tank cleaning; and
Underwater cleaning method comprising a; mode selection step of selecting the automatic cleaning mode, or manual cleaning mode of the cleaning robot.
상기 자동 청소모드의 선택에 따른 자동청소 방법은
상기 청소로봇으로부터 위치정보가 수신되고, 상기 청소로봇의 위치가 제어되는 제어단계;
상기 청소로봇이 상기 정밀도 설정단계에서 설정된 경로에 따라 이동되는 이동단계;
상기 청소로봇의 목표점 도달여부를 판단되는 목표점 도달여부 판단단계;및
상기 청소로봇의 최종 목표점 도달여부가 판단되는 청소 완료여부 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.The method of claim 2,
The automatic cleaning method according to the selection of the automatic cleaning mode
A control step of receiving position information from the cleaning robot and controlling the position of the cleaning robot;
A moving step in which the cleaning robot is moved along a path set in the precision setting step;
Determining whether or not to reach a target point of the cleaning robot;
Underwater cleaning method comprising a; cleaning step of determining whether or not to reach the final target point of the cleaning robot.
상기 청소로봇에 설치된 지피에스 센서로부터 제1 위치정보가 수신되며, 상기 청소로봇에 설치된 주행계로부터 제2 위치정보가 취득되는 위치정보 취득단계;
상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보가 확장 칼만 필터에 적용되어 상기 청소로봇의 현재위치가 보정되는 보정단계;
상기 청소로봇의 현재위치로부터 상기 청소로봇이 추종되어야 할 추종목표점이 계산되는 목표점 계산단계;
상기 청소로봇의 현재위치와 상기 추종목표점과의 위치오차가 계산되는 위치오차 계산단계;
상기 위치오차 계산단계에서 산출된 차이값에 따라 상기 청소로봇의 좌, 우측 휠의 속도값이 계산되는 제어입력 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.The method of claim 3, wherein the controlling step
A position information acquisition step of receiving first position information from a GPS sensor installed in the cleaning robot, and obtaining second position information from a traveling system installed in the cleaning robot;
A correction step of applying the first position information and the second position information to an extended Kalman filter to correct a current position of the cleaning robot;
A target point calculating step of calculating a tracking target point to be followed by the cleaning robot from a current position of the cleaning robot;
A position error calculation step of calculating a position error between the current position of the cleaning robot and the tracking target point;
And a control input calculation step of calculating speed values of the left and right wheels of the cleaning robot according to the difference value calculated in the position error calculation step.
상기 청소로봇의 현재부하량이 계산되는 부하량 계산단계;
상기 청소로봇의 적정부하량과 상기 청소로봇의 현재부하량이 비교되어 부하가 판단되는 부하판단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.The method of claim 3, wherein when the cleaning robot does not reach the target point in the determining whether the target point is reached,
A load calculation step of calculating a current load of the cleaning robot;
Underwater cleaning method comprising a; load determination step of determining the load by comparing the appropriate load amount of the cleaning robot and the current load amount of the cleaning robot.
상기 청소로봇의 현재위치로부터 도달 불가능한 목표점이 탐색되는 도달 불가능 목표점 탐색단계;
상기 도달 불가능 목표점 탐색단계에서 탐색된 상기 목표점이 상기 청소로봇의 경로로부터 제거되는 도달 불가능 목표점 제거단계;
상기 청소로봇의 현재위치로부터 도달 가능한 새로운 목표점 후보들이 생성되는 새로운 목표점 후보 생성단계;및
상기 새로운 목표점 후보 생성단계에서 생성된 상기 새로운 목표점 후보들 중 새로운 목표점이 선택되는 새로운 목표점 선택단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.The method of claim 7, wherein the detour path generation method of the cleaning robot
An unreachable target point search step of searching for an unreachable target point from the current position of the cleaning robot;
An unreachable target point removing step in which the target point found in the unreachable target point searching step is removed from the path of the cleaning robot;
A new target point candidate generation step of generating new target point candidates reachable from the current position of the cleaning robot; and
And a new target point selection step of selecting a new target point among the new target point candidates generated in the new target point candidate generation step.
상기 청소로봇이 전진되는 전진단계;및
상기 전진단계에서 전진된 상기 청소로봇이 후진되어 상기 청소로봇이 상기 전진단계 이전의 위치로 원위치되는 원위치단계;를 포함하며,
상기 전진단계 및 상기 원위치단계가 기 설정된 작업시간 동안 반복되는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법. 10. The method of claim 9, wherein the movement path of the cleaning robot is secured.
Advancing step of the cleaning robot is advanced; And
And a home position step in which the cleaning robot advanced in the forward step is reversed and the cleaning robot is returned to a position before the advance step.
Underwater cleaning method characterized in that the advance step and the home position step is repeated for a predetermined working time.
상기 청소로봇이 좌회전, 또는 우회전되어 전진되는 우회전진단계;및
상기 좌회전, 또는 우회전 된 상기 청소로봇이 후진되어 상기 청소로봇이 상기 전진단계 이전의 위치로 원위치되는 원위치단계;를 포함하며,
상기 전진단계 내지 상기 원위치단계가 기 설정된 작업시간 동안 반복되는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.The method of claim 10, wherein when the cleaning robot does not advance in the advance step,
The cleaning robot is rotated to the left or right to move forward to the right;
And a home position step in which the cleaning robot rotated left or right is reversed and the cleaning robot is returned to a position before the advance step.
Underwater cleaning method characterized in that the advance step to the home position step is repeated for a predetermined working time.
상기 청소로봇이 상기 전진단계 이전의 위치보다 후진되는 후진단계를 포함하며,
상기 전진단계 내지 상기 후진단계가 상기 기 설정된 작업시간 동안 반복 되는 것을 특징으로 하는 수중 청소방법.
12. The method of claim 11, wherein when the cleaning robot is turned left, turned right, or does not advance in the right turn step,
The cleaning robot includes a reverse step that is backward than the position before the forward step,
Underwater cleaning method characterized in that the forward step to the reverse step is repeated for the predetermined working time.
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