KR20130084770A

KR20130084770A - 다목적 수중 청소로봇

Info

Publication number: KR20130084770A
Application number: KR1020120005595A
Authority: KR
Inventors: 김창호
Original assignee: 김창호
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-07-26
Also published as: KR101364473B1

Abstract

본 발명은 하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 투입되어 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물 등을 효율적으로 청소 내지 준설하는 다목적 수중 청소로봇에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇은, 로봇의 몸체와; 상기 몸체를 이동시키는 주행부와; 상기 주행부를 구동시키는 제1 모터와; 상기 몸체의 전방에 장착되어 상기 퇴적물을 흡입하는 흡입호퍼와; 상기 흡입호퍼와 연통되게 연결되어 흡입된 퇴적물을 외부로 송출하는 토출배관과; 상기 흡입호퍼 내부에 설치되어 상기 퇴적물을 분쇄하는 분쇄스크류와; 상기 분쇄스크류를 구동시키는 제2 모터; 및 상기 몸체에 탑재되고, 유압을 이용하여 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 구동시키며, 원격에서 제어 가능하게 구성된 유압발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다목적 수중 청소로봇{MULTI-USING UNDERWATER CLEANING ROBOT}

본 발명은 수중 청소로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 투입되어 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물 등을 효율적으로 청소 내지 준설하는 다목적 수중 청소로봇에 관한 것이다.

종래에는 하수관거 청소 작업을 진행하기 위해서는 내부의 흐름을 방해하는 이물질을 제거하고 일정 구간의 폐쇄 후 위험을 감수하고 사람이 수중 또는 맨홀 등으로 직접 들어가 수작업으로 진행하였으며, 이러한 방식은 작업현장의 내부 상황에 따라 작업 효율성 여부 및 사람 투입에 따른 많은 위험 요소가 발생하였고, 소요비용이 매우 많이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 하천 내지 호수의 경우 공사장이나 나지에서 토사등이 유입되어 퇴적됨으로써 서식처를 파괴하는 등 수중 생태계를 교란시키고 유수단면적을 잠식하게 되며 물이 빠지면서 고수부지, 저수호안, 제방 등의 오염물질이 그대로 남아서 미관저하, 악취발생 등의 악영향이 발생하게 되어 정기적인 준설 작업이 필요하게 된다. 그런데, 현재 국내의 주요 하천 및 호수에는 많은 양의 오염물질이 퇴적되어 있으며 이로인한 수질악화 문제가 심각한 상태이나, 이의 준설에는 많은 노력과 비용이 소요될 뿐만아니라 준설 후에도 계속하여 퇴적이 반복되므로 준설의 효과가 일시적이어서 준설작업이 활발히 시행되지 않고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 수중 로봇을 투입하여 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물 등을 청소 내지 준설하는 방법이 제안되었다.

수중 퇴적물 준설 내지 청소를 로봇으로 대체하여 수행할 경우, 하수관거를 차단하지 않고도 상시 하수관거 내부를 이물질 없이 깨끗하게 유지하고, 하수관거 관리를 효과적으로 할 수 있으며, 특히 수중이라는 특수 환경에서 작업 능률과 이 물질 제거를 효과적으로 처리가 가능하고 무엇보다 인력 투입에 따른 안전사고의 위험이 있는 장소에서 이 물질 제거 작업을 효율적으로 처리 가능하게 된다.

그런데 선행문헌 1에 도시된 바와 같이, 종래 수중 청소 로봇 중 특히 유압방식을 적용한 수중 로봇의 경우 외부(모선 측)에 유압펌프를 설치하고 유압펌프와 수중 로봇을 유압호스(도5:202)으로 연결하여 압유를 제공함으로써 로봇을 구동시키도록 구성하였으나, 상기 경우 수중 로봇과 모선 측 사이에 개재된 유압호스 및 이를 위해 부설되는 기구들로 인해 전체적인 준설 장비(즉, 로봇과 모선의 조합)가 복잡해지고 로봇의 주행에 방해 요소로 작용하여 주행 및 준설 효율을 떨어뜨리며, 특히 모선 측에서 발생된 압유가 수중의 로봇으로 전달되기까지는 시간 차가 발생할 수 밖에 없기 때문에 모선 측에서 작업자가 특정 로봇 제어 신호를 발생시키더라도 로봇이 즉각적인 반응을 나타내지 않고 시간을 두고 반응하여 동작함에 따라 역시 준설 내지 청소 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 수중 로봇의 청소 내지 준설 작업 중 수중에 산재된 의도하지 않은 이물질 내지 분쇄물이 퇴적물 흡입장치(특히, 스크류와 흡입호퍼 흡입구)에 부착되거나 끼이거나 또는 손상을 주며 심한 경우에는 흡입장치가 파손되거나 막혀서 수중환경에서 실제적 연속작업이 불가능하게 되는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

선행문헌 1: 한국공개특허 제2009-0052923호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업자의 명령 후 시간 차 없이 즉각적으로 주행 방향 및 스크류 동작 및 호퍼 위치의 제어가 가능하고, 아울러 수중 로봇의 청소 내지 준설 작업 중 수중에 산재된 의도하지 않은 이물질 내지 분쇄물이 퇴적물 흡입장치(특히, 스크류와 흡입호퍼 흡입구)에 부착되거나 끼이게 되어 손상 내지 고장을 일으키는 경우를 방지할 수 있는 다목적 수중 청소로봇을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇은, 로봇의 몸체와; 상기 몸체를 이동시키는 주행부와; 상기 주행부를 구동시키는 제1 모터와; 상기 몸체의 전방에 장착되어 상기 퇴적물을 흡입하는 흡입호퍼와; 상기 흡입호퍼와 연통되게 연결되어 흡입된 퇴적물을 외부로 송출하는 토출배관과; 상기 흡입호퍼 내부에 설치되어 상기 퇴적물을 분쇄하는 분쇄스크류와; 상기 분쇄스크류를 구동시키는 제2 모터; 및 상기 몸체에 탑재되고, 유압을 이용하여 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 구동시키며, 원격에서 제어 가능하게 구성된 유압발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇에 의하면, 작업자의 명령 후 시간 차 없이 즉각적으로 주행 방향 및 스크류 동작 및 호퍼 위치의 제어가 가능하고 모선에서 로봇으로 이어지는 유압호스가 생략되어 로봇의 주행이 더욱 자유로워지고, 장치 비용을 절감할 수 있으며 준설(청소) 작업의 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 흡입호퍼의 외면에는 퇴적물을 향해 고압의 공기를 분사하는 제1 에어노즐을 일체형으로 장착하고, 흡입호퍼의 내면에는 분쇄스크류를 향해 고압의 공기를 분사하는 제2 에어노즐을 일체형으로 구비함으로써 흡입부의 고장 및 손상을 방지하면서 준설(청소) 효율을 한층 더 높여줄 수 있게 되었다.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 평단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡입부의 내부 구성을 보여주는 도면.
도 5는 종래 유압방식을 적용한 수중 청소로봇을 포함하는 준설 장비의 모식도.

본 발명은 로봇에 일체로 탑재된 유압발생 장치를 기반으로 청소로봇이 작업자의 명령에 즉각적으로 반응하며 목적 동작을 행할 수 있도록 하고, 한편 슬러지 내지 침전물 등의 흡입·압송 효율과 슬러지 분쇄·흡입 효율을 극대화할 수 있는 기술 특징을 개시한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 평단면도이다.

도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 하수관, 하천,저수조, 호수 또는 해수수로(이하, '수중'으로 통칭함) 등 다양한 지역에 투입되어 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물(이하, '퇴적물'로 통칭함) 등을 청소, 제거 또는 준설할 수 있는 기계장치로서, 세부적으로 몸체(10), 주행부, 제1 모터(22), 흡입부, 토출배관(40), 제2 모터(55), 유압실린더(90), 유압발생 장치(70) 및 제1 흡입펌프(60)를 포함하는 구성을 갖는다.

본 발명의 몸체(10)는 박스 형태의 함체 또는 다수 개의 프레임 형태로 구성될 수 있으며, 함체 또는 프레임은 주행부 상부에 배치되고 그 내부에는 유압발생 장치(70)와 정션박스(75)가 격납되어 있다.

본 발명의 주행부는 몸체(10)를 지지하고 이동시키는 구성부로서 바람직하게는 몸체(10)의 양측에 대칭되게 구비되는 한 쌍의 캐터필러(20)와 복수의 휠(21)로 구성되며, 캐터필러(20)는 앞바퀴와 뒤바퀴에 벨트처럼 연결되어 동력으로 회전시켜 주행하게 된다.

캐터필러(20)는 울퉁불퉁하고 진흙 등으로 형성된 하천 바닥과 같은 열악한 환경에서도 청소로봇이 쉽게 움직일 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 청소로봇은 물속에 들어가서 작업하여야 하므로 녹슬지 않는 우레탄, 강화 플라스틱, 또는 스테인레스 스틸 등으로 구성하였다.

휠(21)은 제1 모터(22)에 의해 회전하면서 캐터필러(20)의 구동을 도와주는 기능을 하며, 이러한 휠(21)과 캐터필러(20)의 구성은 탱크의 구동에 주로 사용되는 것으로 유사한 형상을 갖는 것으로 이해하면 되는데 수중에서 작업하는 로봇의 특성을 고려하여 물에 접촉하더라도 쉽게 녹슬지 않는 재질로 구성하였다.

본 발명의 흡입부는 수중의 바닥에 쌓인 퇴적물을 분쇄하여 흡입하는 기능을 하는 구성부에 해당한다. 흡입부는 몸체(10) 앞 부분에 부착되어 이동방향과 수직되는 직선 방향으로 바닥면에 놓여지는 흡입호퍼(30)와, 흡입호퍼(30) 내부에 설치되어 분쇄스크류(50)를 포함하도록 구성된다.

흡입호퍼(30)는 중앙 상부에 토출배관(40)과 연결되는 연결부(35)를 더 포함할 수 있다. 흡입호퍼(30)는 연결부(35)를 통해 공급되는 흡입압력이 바닥면에 골고루 인가되도록 가이드 홈이 형성된 케이스 형태로 구성되는데, 케이스와 연결부 및 가이드 홈의 구성은 일반 가정에서 사용되는 진공 청소기에 사용되는 바닥 흡입 빨판의 구성과 유사하다.

분쇄스크류(50)는 케이스에 형성된 가이드 홈 내부에 구비되어 회전하는 구성부로서, 축 회전하는 구동축(51)과, 구동축(51)의 외주면을 따라 나선 형상으로 돌출 형성된 스크류 날(52)로 구성된다.

특히, 스크류 날(52)은 상기 구동축(51)의 중심을 기준으로 좌측 스크류 날(52a)과 우측 스크류 날(52b)로 구분되고, 상기 좌측 스크류 날(52a)과 우측 스크류 날(52b)은 상호 반대 방향의 나선 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 분쇄스크류(50)가 퇴적물을 분쇄함과 동시에 분쇄물을 흡입호퍼(30)의 양측 단부에서 상기 구동축(51)의 중심으로 반송시키는 기능을 하도록 하기 위함이다.

흡입부에 의해 분쇄 및 흡입된 퇴적물은 토출배관(40)을 통해 외부로 송출된다. 따라서, 토출배관(40)은 흡입호퍼(30) 내부와 연통되게 연결되며, 구체적으로는 분쇄스크류(50)의 중심에 형성된 흡입호퍼 흡입구(45)에 토출배관(40)의 종단이 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다. 이는 구동축(51)의 중심으로 모이는 분쇄물을 흡입하도록 함으로써 퇴적물 흡입 효율 내지 단위시간당 흡입량을 높여줄 수 있기 때문이다.

분쇄스크류(50)는 제2 모터(55)와 연결되어 동력을 받아 축 회전 작동하는데, 바람직하게는 분쇄스크류(50)의 구동축(51)과 제2 모터(55)의 축을 스프로켓과 체인벨트를 이용하여 연결시키거나, 또는 톱니기어와 타이밍벨트(코그벨트)와 같은 동력전달수단(56)을 이용하여 연결시킬 수 있다.

한편, 흡입호퍼(30)에는 제1 에어노즐(31)이 더 장착되어 있는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 제1 에어노즐(31)은 다수 개가 흡입호퍼(30)의 외면에 부착되어 흡입호퍼(30) 전방으로 고압의 공기를 분사하여 바닥면을 깨끗하게 청소함과 아울러 토사 및 모래를 위로 띄워 주는 기능을 한다.

제1 에어노즐(31)을 통해 분사되는 고압의 공기는 모선측으로부터 연장되어 청소로봇에 연결된 에어호스를 통해 공급받아 외부로 분출할 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 에어호스는 전력선과 함께 하나의 튜브 내에 방수 피복되게 형성하여 에어호스와 전력선은 한 가닥의 케이블(80) 형태로 청소로봇에 연결되도록 구성하였다. 또한, 상기 하나의 튜브 내에 통신선을 함께 더 피복 형성시킬 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제1 모터(22)는 주행부에 동력을 전달하여 작동시키는 구성부로서, 제1 모터(22)는 바람직하게는 청소로봇의 후방에 장착되어 주행부의 휠(특히, 뒤쪽 휠)을 회전시킴으로써 캐터필러(20)의 구동을 도와주는 기능을 한다. 또한, 제1 모터는 유압모터로 구성되고, 상기 유압모터는 청소로봇의 몸체(10)에 자체적으로 탑재된 유압발생 장치(70)에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 토출배관(40)은 제1 흡입펌프(60)와 연결되어 제1 흡입펌프에 의해 진공 흡입된 퇴적물을 외부로 송출할 수 있도록 하는 관로에 해당한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토출배관(40)은 제1 토출배관(40a)과 제2 토출배관(40b)으로 분리 구성된다. 제1 토출배관(40a)은 그 일단이 흡입호퍼(30)에 연결되고, 제2 토출배관(40b)은 그 일단이 모선측에 연결되며, 제1 토출배관(40a)과 제2 토출배관(40b)은 커플러(42)에 의해 상호 체결되는데, 특히 상기 커플러(42)는 제2 토출배관(40b)과 제1 토출배관(40a)을 결합시킨 상태에서 제2 토출배관(40b)의 독립적인 축 회전 움직임을 허용하면서 그 사이의 흡입 반송 중인 퇴적물을 밀폐시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이는, 제2 토출배관(40b)이 제1 토출배관(40a)에 체결된 상태에서도 독자적으로 360°전방향으로 자유롭게 축 회전 가능하도록 구성함으로써 청소로봇의 다방향 주행에 따른 토출배관 얽힘 내지 꼬임에 의해 퇴적물 흡입 송출 기능이 저하되거나 불가능하게 되는 경우를 방지하기 위함에 목적이 있다.

본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 2단 흡입·압송 방식으로 수중의 퇴적물을 청소 내지 준설하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 청소로봇 자체에 하나의 흡입펌프(이하, '제1 흡입펌프(60)')를 탑재시켜 1차 흡입 압송을 일으키고, 모선 측에 구비된 또 다른 하나의 흡입펌프(이하, '제2 흡입펌프')를 통해 1차 흡입된 퇴적물에 대한 2차 흡입 압송이 이루어지도록 구성된다. 한편, 제1 흡입펌프(60)는 수중에서 작업하는 로봇의 특성을 고려하여 방수 기능을 갖춘 수중펌프로 구성된다.

이처럼, 청소로봇 자체에 탑재시킨 제1 흡입펌프(60)와 모선 측에 설치된 제2 흡입펌프를 직렬로 연결하여 운용함으로써 종래와 같이 대형펌프가 아닌 중소형 펌프만으로도 높은 양정, 원거리 압송이 가능해짐은 물론 퇴적물 흡입·압송 효율을 극대화할 수 있다.

본 발명의 제2 모터(55)는 분쇄스크류(50)에 동력을 전달하여 작동시키는 구성부로서, 구체적으로 제2 모터(55)는 분쇄스크류(50)의 구동축(51)을 회전시킴으로써 스크류 날(52)의 분쇄 동작을 발생시키게 된다. 또한, 제2 모터(55)는 유압모터로 구성되고, 상기 유압모터는 청소로봇의 몸체(10)에 자체적으로 탑재된 유압발생 장치(70)에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 흡입호퍼(30)는 후방 측 좌·우에 일정 간격 이격된 위치에 형성된 두 개의 인장·수축 가능한 연결부재 또는(및) 회동 가능하게 구성된 연결부재에 의해 몸체(10)와 연결되도록 구성된다.

이러한 인장·수축 또는(및) 회동 가능한 연결부재에 의해 하천 또는 호수 바닥의 다양한 경사 및 형태에 탄력적으로 대응하며 흡입호퍼(30)의 위치 조절을 가능토록 하여 퇴적물 흡입을 효과적으로 달성할 수 있도록 하였다.

인장·수축 또는(및) 회동 가능한 연결부재는 힌지와 암으로 구성된 기구이거나, 실린더형태의 기구이거나, 또는 이들의 조합으로 구성할 수도 있다. 어느 경우로 구성하던 상기 연결부재는 유압방식으로 동력을 받아 작동하고, 상기 유압은 청소로봇에 자체적으로 구비된 유압발생 장치(70)에 의해 제공되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유압발생 장치(70)는 청소로봇의 몸체(10)에 자체적으로 탑재되어 유압을 이용하여 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 연결부재(즉, 유압실린더(90))를 구동시키는 기능을 하는 구성부로서, 정션박스(75), 전동모터(71), 유압펌프(72), 유압유 탱크(74) 및 솔레노이드 밸브(73)를 포함하도록 구성된다.

정션박스(75)는 모선 측으로부터 인출되어 청소로봇에 연결된 전력선과 접속되어 전동모터(71), 수중카메라(63) 및 수중라이트(65)의 구동에 각각 필요한 전기를 배분시켜 입력하는 회로부에 해당한다.

전동모터(71)는 정션박스(75)로부터 전기을 인가받아 구동하여 유압펌프(72)를 작동시키는 기능을 한다. 전동모터(71)와 유압펌프(72)는 동축 구조의 샤프트(76)로 연결될 수 있다.

전동모터(71)가 동작상태가 되면, 전동모터 실내의 회전자가 회전하여 회전자와 연결된 샤프트를 소정속도로 회전시킨다. 전동모터(71)에 이웃하게 배치된 유압펌프(72)는 복수로 설치된 피스톤의 스트로크운동을 이용하여 작동유의 흡입 토출을 실행함으로써 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 유압실린더(90)를 작동시키게 된다.

유압펌프(72)에는 일련의 다수 개 솔레노이드 밸브(73)가 연결되어 있으며, 모선 또는 육상에 있는 로봇제어장치와 전기적 신호로 통신하여 로봇의 원격제어를 가능하게 한다.

그리고, 다수 개 솔레노이드 밸브(73)에는 유압호스(85)가 각각 인출되어 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 유압실린더(90)와 연결됨으로써 유압펌프(72)에 의해 발생되는 유압유의 흡입 토출의 의한 압유가 해당 구동부에 제공되어 목적하는 작동을 일으킬 수 있게 된다.

또한, 솔레노이드 밸브(73)는 유압유 유동의 잠금·해제 및 역류를 제어하고, 유압펌프(72)의 정지시 관성력에 의해 유압펌프(72)가 역회전하는 것을 방지할 수 있도록 구성하였다.

유압유 탱크(74)는 내부에 작동유를 저장하고 있는 용기로서, 유압펌프(72)로 유압유를 공급함과 동시에 각 구동부에서 사용된 유압유가 되돌아와 회수될 수 있도록 연결된다.

참고로, 종래 유압방식을 적용한 청소로봇의 경우 외부(모선 측)에 유압펌프(72)를 설치하고 유압펌프(72)와 청소로봇을 유압관으로 연결하여 압유를 제공함으로써 로봇을 구동시키도록 구성하였으나, 상기 경우 청소로봇과 모선 측 사이에 개재된 유압관 및 이를 위해 부설되는 기구들로 인해 전체적인 준설 장비(즉, 로봇과 모선의 조합)가 복잡해지고 로봇의 주행에 방해 요소로 작용하여 주행 및 준설 효율을 떨어뜨리며, 특히 모선 측에서 발생된 압유가 수중의 로봇으로 전달되기까지는 시간 차가 발생할 수 밖에 없기 때문에 모선 측에서 작업자가 특정 로봇 제어 신호를 발생시키더라도 로봇이 즉각적인 반응을 나타내지 않고 시간을 두고 반응하여 동작함에 따라 역시 준설 내지 청소 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 유압발생 장치(70)가 로봇 몸체(10)에 자체적으로 탑재되어 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 유압실린더(90)와 최소한의 유압 이송 거리로 직결되도록 구성하고, 유압발생 장치(70)는 모선 측의 로봇제어장치와 통신케이블 내지 무선 통신 모듈로 연결되어 원격으로 제어 가능하도록 구성함으로써, 작업자의 명령 후 시간 차 없이 즉각적으로 주행 방향 및 스크류 동작 및 흡입호퍼 위치의 제어가 가능하고 이로써 준설 내지 청소 작업의 효율을 극대화할 수 있다.

본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 바람직하게는 수중카메라(63)와 수중라이트(65)를 더 포함하도록 구성하여 모선에서 청소로봇을 원격 제어하는 작업자가 수중 작업 환경을 모니터를 통해 관찰하면서 준설 내지 청소를 실시할 수 있다.

일 실시예로서, 도 1과 같이 수중카메라(63)를 청소로봇 몸체(10)의 전방 상단에 복수 개로 설치하되, 상하 및(또는) 좌우 방향으로 각도조정을 가능토록 하는 구관절 연결부(64)와, 이를 원격으로 조정하기 위한 통신 케이블, 및 전력선이 연결되도록 구성하여 외부에서 수중카메라(63)를 조정하면서 수중 환경에 대한 상세한 정보를 제공받도록 구성할 수 있다. 한편, 수중카메라(63)로는 수중에서 작업하는 로봇의 특성을 고려하여 방수 기능을 구비한 CC-TV 카메라를 채용할 수 있다.

수중라이트(65)는 수중카메라(63)가 선명한 영상을 촬영할 수 있도록 로봇의 전방을 조명하는 조명장치로서 방수 기능을 갖춘 다양한 조명원(LED, 할로겐 램프 등)을 채용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡입부의 내부 구성을 보여주는 도면으로서, 도 4의 바람직한 실시예에 따른 흡입부는 전술한 흡입부 구성에 있어서 제2 에어노즐(32)을 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제2 에어노즐(32)은 흡입호퍼(30)의 내면에 그 길이방향을 따라 다수 개가 상호 이격되어 배치되고, 이렇게 구비된 제2 에어노즐(32)은 흡입호퍼(30) 내부에 장착된 분쇄스크류(50)를 향해 고압의 공기를 분사하도록 구성된다.

한편, 제2 에어노즐(32)을 통해 분사되는 고압의 공기는 모선 측으로부터 연장되어 청소로봇에 연결된 에어호스를 통해 공급받아 외부로 분출할 수 있게 된다.

상기와 같이, 흡입부는 흡입호퍼(30) 내면에 분쇄스크류(50)를 향해 고압의 공기를 분사 제2 에어노즐(32)을 더 구비함으로써, 흡입부의 준설 작업 중 예상치 못한 분쇄물 내지 이물질이 분쇄스크류(50) 또는 흡입호퍼(30)에 부착되거나 끼이게 되어 흡입부의 분쇄 효율 저하 내지 고장을 방지함과 아울러 흡입호퍼(30) 내의 분쇄물을 위로 띄워 줌으로써 흡입 효율을 높여줄 수 있게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것을 자명한 일이다.

10: 몸체 20: 캐터필러
21: 휠 30: 흡입호퍼
31: 제1 에어노즐 32: 제2 에어노즐
40: 토출배관 50: 분쇄스크류
55: 제2 모터 60: 제1 흡입펌프
63: 수중카메라 65: 수중라이트
70: 유압발생 장치 71: 전동모터
75: 정션박스 72: 유압펌프
73: 솔레노이드 밸브 74: 유압유 탱크
85: 유압호스 90: 유압실린더

Claims

하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 투입되어 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물(이하, '퇴적물'로 통칭함) 등을 청소 내지 준설하는 다목적 수중 청소로봇으로서,
상기 로봇의 몸체;
상기 몸체를 이동시키는 주행부;
상기 주행부를 구동시키는 제1 모터;
상기 몸체의 전방에 장착되어 상기 퇴적물을 흡입하는 흡입호퍼;
상기 흡입호퍼와 연통되게 연결되어 흡입된 퇴적물을 외부로 송출하는 토출배관;
상기 흡입호퍼 내부에 설치되어 상기 퇴적물을 분쇄하는 분쇄스크류;
상기 분쇄스크류를 구동시키는 제2 모터; 및
상기 몸체에 탑재되고, 유압을 이용하여 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 구동시키며, 원격에서 제어 가능하게 구성된 유압발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.
제1 항에 있어서,
상기 유압발생 장치는,
전동모터;
외부로부터 인출된 전력선과 연결되어 상기 전동모터의 구동을 위한 신호를 입력하는 정션박스;
유압유를 저장하는 유압유 탱크; 및
상기 전동모터에 의해 구동되며 상기 유압유 탱크와 연결되어 상기 유압유의 흡입·토출을 하는 유압펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.
제2 항에 있어서,
상기 유압펌프에 연결된 다수 개의 솔레노이드 밸브를 더 포함하는 것을 다목적 수중 청소로봇.
제1 항에 있어서,
상기 흡입호퍼의 일측에는 상기 흡입호퍼의 위치를 조정할 수 있도록 작동하는 적어도 하나의 유압실린더가 장착되어 있고, 상기 유압실린더는 상기 몸체에 탑재된 상기 유압발생 장치에 의해 발생되는 유압에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.
제1 항에 있어서,
상기 다목적 수중 청소로봇은, 상기 토출배관의 도중에 연결되어 상기 퇴적물을 흡입하는 수중펌프를 자체적으로 탑재하고 있는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.
제1 항에 있어서,
상기 흡입호퍼의 외면에는 전방으로 고압의 공기를 분사하는 제1 에어노즐이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.
제6 항에 있어서,
상기 흡입호퍼의 내면에는 상기 분쇄스크류를 향해 고압의 공기를 분사하는 제2 에어노즐이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.
제1 항에 있어서,
상기 토출배관은 제1 토출배관 및 제2 토출배관으로 분리 구성되어 상호 체결되되, 제2 토출배관은 제1 토출배관에 대해 독립적으로 축 회전 움직임 가능하도록 체결되는 것을 특징으로 하는 다목적 수중 청소로봇.