KR20130111846A - 선박용 청소로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 청소로봇에 관한 것이다. 본 발명은, 선박의 표면을 따라 이동하면서 상기 선박에 부착된 이물질을 청소하고, 굴절가능하게 마련된 양단부에 의해 상기 선박의 굴곡에 따라 양단부가 틸팅되는 청소기; 및 상기 선박의 청소구역을 설정하고, 상기 청소기의 구동을 제어하여 설정된 상기 청소구역으로 상기 청소기를 이동시켜서 상기 청소구역을 청소하는 제어기;를 포함한다. 본 발명은, 선박의 굴곡을 따라 청소기의 양단부가 틸팅된다.

Description

선박용 청소로봇 {Cleaning robot for ship}

본 발명은 선박의 선저를 이동하면서 청소하는 선박용 청소로봇에 관한 것으로서, 자동으로 이동하면서 청소하거나 원격조정으로 이동하면서 청소할 수 있는 선박용 청소로봇에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 선저의 부착생물을 제거하지 않으면 선박의 최대속도가 40% 까지 저하되거나 연료소모량의 증가와 같은 문제가 발생할 수 있으며, 현재 선저의 청소는 다이버가 직접 들어가 청소작업을 하여야 하므로 하루 종일 누운 자세에서 작업을 해야 하고, 부착물들이 떨어지면서 수중에 부유물이 발생하여 시계가 좋지 않은 등 작업환경이 열악하여 신속하게 청소를 할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 선박의 수중저면의 상황을 점검하기 위해서 다이버가 물속에 들어가야 하는데 호흡문제로 수중에서 작업할 수 있는 시간의 제약이 따르고, 조류가 심한 곳에서는 청소 및 검사가 불가능하다는 문제점이 있다.

한편, 청소장비를 이용해 선박선저를 청소하는 방법에는 브러시 또는 워터제트 분사장치를 설치하여 청소작업을 수행하는 방법과 수중청소기기를 이용하여 다이버가 수중에서 직접 청소를 하는 두 가지 방법이 이용되고 있으나, 후자는 곡율이 큰 선저부를 청소할 수 있으나, 아주 좁은 구역에서만 청소작업이 가능하여 선저와 같이 넓은 영역의 청소작업을 수행하기에는 어려운 문제점이 있고, 전자는 곡율이 적은 선박의 선저는 청소할 수 있으나, 곡율이 큰 부분을 청소하기에는 어려운 문제점이 있으며, 넓은 영역을 신속하게 청소를 하기 위해서는 작업인원이 많이 소요되고, 현재 청소를 수행하는 위치를 파악하기 어려우며, 청소상태를 파악하기 위하여 비디오를 촬영하는 경우에는 또 다른 작업자 및 장비를 구비해야 하는 등의 문제점이 있다.

전술한 바와 다른 청소방법으로는 따개비나 물이끼 등이 부착하여 기생하는 것을 방지하기 위해 독성이 강한 물질이 혼합된 페인트를 도포하는 방법을 사용하나, 이는 해수를 오염시켜 수중 생태계를 파괴하는 원인이 되며, 일정시간이 흘러서 독성이 사라지면 청소 후에 다시 페인트를 도포하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 이전의 선박 수중 청소장치 또는 로봇은 다이버가 직접 물속에서 수동으로 조작을 하던지, 육상에서 유선으로 조정을 하면서 청소를 실시하였다. 이러한 장비들로는 다음과 같은 문제점이 생긴다.

다이버가 물속에서 수동으로 조작을 할 때에는 물이끼 또는 따개비, 이물질 들로 시야를 방해하고, 다이버의 몸에 이물질이 직접 접촉되면서 작업을 방해하기도 하고,수동으로 조향을 하므로 근골격계 이상의 원인이 되기도 하였다. 또한 육상에서 모니터를 주시하면서 조이스틱으로 조작을 할 때는 이물질의 상태 또는 로봇의 위치 등을 섬세히 파악할 수가 없으며, 청소상태를 카메라로 확인하는 데에도 한계가 있었다. 그리고 케이블로 인하여 청소구역이 제약될 수 밖에 없었다.

기존의 장비 또는 로봇에는 유압구동 또는 전기 구동으로 되어 있었으며, 이를 위하여 케이블로 전원을 인가하면서 처리해야 했다. 또한 전원공급을 위하여 육상에 전원단이 항상 근접해야 했고, 장비와 더불어 케이블을 설치해야 하는 번거로움이 있었다.

한편, 우리나라 공개특허 10-2011-0062248의 '무선 조종을 이용한 선박 수중 청소 로봇'은 로봇을 주행시키는 주행 바퀴, 상기 주행 바퀴 앞에 위치하여 수중 청소 로봇의 수직을 유지하는 수직 추진기, 상기 수직 추진기 앞에 위치하여 물이끼, 따개비 등을 청소하는 브러시 장치, 수중 청소 로봇의 전면에 위치하여 하중을 지탱하는 더미 바퀴, 대용량 배터리와 같은 전원을 포함하고 있는 기다란 원통형의 전원 하우징, 상기 전원하우징 옆에 위치한 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 기다란 원통형의 제어 하우징, 수신된 신호에 대해 자동으로 응답하는 신호 수신기로서 USBL(Ultra-Short Baseline, 또는 SSBL:Super-Short Baseline: 초협대역 초음파위치추적 장치) 트랜스폰더, 수중 청소 로봇의 관성을 측정하는 IMU(InertialMeasurement Unit), 수중 청소로봇의 뒤쪽에 위치하여 수중 청소 로봇의 수평을 유지하는 수평 추진기, 및 수중 청소 로봇의 전면에 위치하여 사물을 촬상하는 카메라 및 라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 특허기술은 로봇에 케이블을 제거함으로써, 로봇 움직임의 자율성과 청소구역의 제약성을 완전히 탈피할 수 있으며, 다이버가 조종 장치를 물속에 가지고 들어가서 로봇과 약 3~5m 떨어진 곳에서 무선통신을 이용하여 로봇을 조정할 수 있는 장점이 있다.

그러나 상기 특허기술은 로봇이 자율적으로 선박의 청소구역을 설정하여 자동으로 설정된 청소구역을 청소할 수 없으므로 항상 다이버가 함께 해야하는 문제가 있으며, 이로 인한 다이버의 한정된 수중작업시간으로 청소시간이 제한적이며, 다이버의 안전사고의 위험도 있다.

또, 로봇이 굴절되지 않으므로 굴곡형성된 선박의 표면과 긴밀하게 밀착되지 않으므로 선박을 원활하게 청소할 수 없다.

또한, 로봇의 주행 바퀴가 선박의 곡선형태 표면을 주행할 경우 들뜨게 되므로 이물질을 원활하게 제거할 수 없는 문제도 있다.

KR 10-2011-0062248

본 발명의 목적은, 탑재된 프로그램의 구동에 의해 자율적으로 청소구역을 설정하여 이동하면서 청소를 실시할 수 있으며, 선박의 굴곡을 따라 몸체의 일부분이 틸팅될 수 있는 선박용 청소로봇을 제공한다.

또, 선박의 표면에 부착상태로 이동할 수 있고, 전자석에 의해 선박의 표면과 접촉되는 부분에 자력이 발생하거나 소멸됨에 따른 자력발생 및 소멸의 반복작동으로 선박의 표면을 이동할 수 있으며, 착탈식 브러쉬에 의해 선박의 이물질을 제거할 수 있는 선박용 청소로봇을 제공한다.

또한, 선박 저면에 청소가 진행되는 지점의 위치나 선박에서의 현위치를 전송하거나 표시할 수도 있으며, 청소중의 장애물을 피해서 청소할 수도 있고, 청소상황을 전송할 수도 있으며, 청소중 발생되는 몸체의 경사를 보정할 수도 있으며, 원격조정이 가능한 선박용 청소로봇을 제공한다.

상기 본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명의 청소로봇은 선박의 표면을 따라 이동하면서 상기 선박에 부착된 이물질을 청소하고, 굴절가능하게 마련된 양단부에 의해 상기 선박의 굴곡에 따라 양단부가 틸팅되는 청소기; 및 상기 선박의 청소구역을 설정하고, 상기 청소기의 구동을 제어하여 설정된 상기 청소구역으로 상기 청소기를 이동시켜서 상기 청소구역을 청소하는 제어기;를 포함한다.

상기 청소기는, 상기 양단부를 향하는 양측에 회전축이 설치된 본체; 상기 본체의 상기 회전축에 회전가능하게 결합되어 상기 본체의 양단부를 구성하고, 상기 선박의 표면을 따라 이동하며, 상기 선박의 굴곡에 따라 상기 회전축을 중심으로 틸팅되는 경사체; 상기 경사체의 양측에 장착되고, 원판형의 자성체로 이루어져서 회전되며, 상기 선박의 표면과 접촉되는 부분에 국부적으로 제공되는 전자기력 및 제공된 전자기력의 소멸에 의해 상기 경사체를 상기 본체와 함께 상기 선박의 표면에 부착상태로 이동시키는 복수의 전자석 바퀴; 상기 전자석 바퀴에 구동력을 제공하여 회전시키는 구동모터; 상기 전자석 바퀴의 회전각도에 따라 전자기력을 제공하거나 전자기력의 제공을 중단하는 전자석 엑츄에이터; 상기 본체나 경사체에 설치되어 회전하면서 상기 선박에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬; 및 상기 브러쉬를 회전시키는 부러쉬 모터;를 포함하고, 상기 브러쉬 모터, 구동모터 및 전자석 엑츄에이터는 상기 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 청소기는, 상기 본체에 설치된 상기 브러쉬에 의해 제거되는 이물질을 흡입하여 포집하는 이물질 포집유닛;을 더 포함한다.

상기 이물질 포집유닛은, 상기 본체에 형성되어 상기 이물질이 흡입되는 흡입통로; 상기 흡입통로에 흡입력을 제공하는 흡입부; 및 상기 흡입부에 의해 흡입되는 상기 이물질을 포집하는 포집통;을 포함한다.

본 발명은, 상기 전자석 바퀴를 감싸며, 상기 전자석 바퀴에 의해 회전되면서 상기 청소기를 이동시키는 무한궤도;를 더 포함한다.

상기 전자석 엑츄에이터는, 상기 전자석 바퀴에 원주방향을 따라 설치되고, 공급되는 전원에 의해 전자기력을 제공하는 다수의 전자석; 및 상기 전자석에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함한다.

상기 제어기는, 상기 청소구역이 설정되는 상기 선박의 표면을 촬영하는 카메라; 상기 카메라에서 촬영된 영상을 기반으로 상기 청소구역을 설정하는 구역설정부; 상기 설정된 청소구역에 상기 청소기의 이동경로를 설정하는 이동경로 설정부; 상기 설정된 이동경로에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하여 상기 전자석 바퀴를 회전시키는 모터제어부; 및 상기 모터제어부에 의해 회전되는 상기 전자석 바퀴의 회전각에 따라 상기 전자석 엑츄에이터의 구동을 제어하는 엑츄에이터 제어부;를 포함한다.

상기 제어기는, 상기 전자석 바퀴의 회전속도를 감지하여 상기 엑츄에이터 제어부에 제공하는 속도감지부;를 더 포함한다.

상기 제어기는, 상기 이동경로상의 상기 청소기의 현위치를 감지하여 관제서버로 전송하거나 디스플레이에 표시하는 위치감지부;를 더 포함한다.

상기 제어기는, 상기 이동경로상의 장애물을 감지하는 장애물 감지부;를 더 포함하고, 상기 이동경로 설정부는, 상기 장애물 감지부에서 감지된 장애물을 회피하는 회피경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 장애물 감지부는, 상기 청소기에 설치되고, 접촉이나 비접촉식으로 장애물을 감지하는 물체감지센서로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는, 상기 카메라에서 촬영된 영상 또는 상기 청소기의 이동 중 촬영된 영상나 음성을 관제서버로 전송하는 영상음향 전송부;를 더 포함한다.

본 발명은, 상기 청소기의 경사도에 따라 상기 청소기의 자세를 평형상태로 보정하는 자세보정기;를 더 포함한다.

상기 자세보정기는, 상기 청소기의 기울기를 감지하는 모션센서; 상기 모션센서에서 감지된 기울기에 따라 이동하는 이동추; 상기 이동추에 연결되어 상기 이동추와 함께 이동하는 캐리어; 및 상기 모션센서의 감지신호에 따라 상기 캐리어의 이동을 제어하는 이동제어부;를 포함한다.

상기 캐리어는, 상기 이동추가 연결되고, 상기 이동제어부의 이동신호에 따라 신축하면서 상기 이동추를 이동시키는 실린더; 및 상기 이동추의 이동을 안내하는 안내레일;을 포함한다.

본 발명은, 상기 선박에서 상기 청소기의 위치를 감지하여 관제서버에 전송하는 GPS모듈;을 더 포함한다.

본 발명은, 상기 청소기의 이동경로나 제어신호를 무선으로 상기 제어기에 입력하여 상기 청소기의 이동을 원격조정하는 무선송수신부;를 더 포함한다.

상기와 같은 본 발명은 자율적으로 청소구역을 설정하여 이동하면서 청소를 실시할 수 있으며, 선박의 굴곡을 따라 몸체의 일부분이 틸팅될 수 있다. 따라서, 자동청소가 가능하고, 원활한 이동 및 안정된 이동이 가능하다.

또, 전자석 바퀴에 의해 선박의 표면에 부착상태로 이동할 수 있으며, 전자석의 자력발생 및 소멸의 반복작동으로 선박의 표면을 안정되게 이동할 수 있고, 선박의 표면과 밀착상태를 유지하면서 청소할 수 있다.

또, 착탈식 브러쉬로 이물질을 제거함에 따라 브러쉬의 노화시 교체할 수 있고, 청소기의 현위치나 선박에서의 현위치를 전송하거나 표시하여 청소현황을 용이하게 전달할 수 있고, 청소중의 장애물을 피해서 청소할 수도 있으므로 원활한 청소가 가능하고, 청소중 발생되는 청소기의 경사가 자동으로 보정되므로 청소기가 안정적인 청소가 가능하고, 원격조정이 가능함에 따라 필요시나 긴급시 청소기를 직접 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 청소로봇의 사시도,
도 2는 도 1장치의 측면도,
도 3은 도 1장치의 전자석 바퀴의 사시도,
도 4는 도 3의 전자석 바퀴의 측면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 청소로봇을 제어하기 위한 블록도.
도 6은 도 1장치에 적용된 자세보정기를 설명하기 위한 블록도.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 발명의 일실시예에 따른 선박용 청소로봇의 사시도 및 측면도이다.

본 발명의 선박용 청소로봇은 청소기(100)가 선박의 표면 특히 저면부를 따라 이동하면서 선박의 저면에 부착된 이물질을 청소하고, 양단부가 선박의 굴곡에 따라 틸팅된다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 청소기(100)는 굴절가능하게 마련된 양단부에 의해 상기 선박의 굴곡에 따라 양단부가 틸팅된다. 이러한 청소기(100)는 양단부를 향하는 양측에 회전축(30a,30b)이 설치된 본체(10a)와, 상기 본체(10a)의 상기 회전축(30a,30b)에 회전가능하게 결합되어 상기 본체(10a)의 양단부를 구성하고, 선박의 굴곡에 따라 상기 회전축(30a,30b)을 중심으로 틸팅도록 단부가 경사형성되는 경사체(10b)로 이루어진다. 또한, 청소기(100)는 상기 양단의 경사체(10b)의 하부에 양측에 장착되고, 원판형의 자성체로 이루어져서 회전되며, 상기 선박의 표면과 접촉되는 부분에 국부적으로 제공되는 전자기력 및 제공된 전자기력의 소멸에 의해 선박의 표면에 부착된 상태로 이동시키는 한쌍의 전자석 바퀴(20a,20b)가 설치되어, 전자석바퀴(20a,20b)의 회전에 의해 상기 선박의 표면을 따라 이동한다.

상기 본체(10a)는 선박의 표면과 접촉되는 접촉면에 회전하면서 상기 선박에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬(11)가 설치된다. 상기 본체(10a)는 브러쉬(11)를 회전시키는 브러쉬 모터(12)가 내장되어 브러쉬 모터(12)를 통해 브러쉬(11)를 회전시킨다. 상기 브러쉬(11)는 노화시 교체될 수 있도록 착탈가능하게 상기 본체(10a)에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 본체(10a)는 상기 브러쉬(11)에 의해 제거되는 이물질을 흡입하여 포집하는 이물질 포집유닛이 마련될 수 있다. 이러한 이물질 포집유닛은 도 2에 도시된 바와 같이 흡입통로(15a), 흡입부(15) 및 포집통(10a)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 흡입부(15)는 도 2에 도시된 바와 같이 브러쉬(11)로부터 일정거리 이격되어 상기 본체(10a)에 설치된다. 상기 흡입부(15)는 도시된 바와 같이 흡입펌프(13)를 사용하여 흡입력을 제공할 수 있으며, 이와 달리 흡입팬을 사용할 수도 있다. 상기 흡입부(15)는 흡입통로(15a)에 흡입력을 제공하는 썩션역할을 수행한다. 상기 포집통(14)은 도시된 바와 같이 상기 본체(10a)에 상기 흡입통로(15a)와 연통되어 흡입된 이물질을 포집한다.

도 3 및 도 4는 상기 청소기(100)에 적용된 전자석 바퀴의 사시도이고, 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 전자석 바퀴(20a)는 원판형의 전자석(M,M1,M2,M3)이 외주면을 따라 배치되어 있으며, 선박의 저면에 접촉되는 전자석(M2)에 전원이 공급되어 전자기력을 발생시키면 선박의 저면에 접촉되고, 회전함에 따라 전자기력이 각 전자석(M,M1,M2,M3)에 공급 또는 차단되면서 선박의 저면을 이동할 수 있다.

이때, 전자석 바퀴(20a)는 구동모터(21)에 의해 구동력을 제공받아 회전하며, 회전각도에 따라 전자기력을 제공하거나 전자기력의 제공을 중단하는 엑츄에어터에 의해 국부적으로 전자기력이 발생되거나 소멸된다. 따라서, 전자석 바퀴(20a)는 선박의 저면에 부착되거나 부착이 해제되어 회전할 수있다.

여기서, 전술한 엑츄에이터는 예컨대, 도시된 바와 같이 상기 전자석 바퀴(20a)의 원주방향을 따라 설치되고, 공급되는 전원에 의해 전자기력을 제공하는 다수의 전자석(M,M1,M2,M3) 및 상기 전자석(M,M1,M2,M3)에 전원을 공급하는 전원공급부(22)로 이루어진다.

전자석 바퀴(20a)의 전원공급부(22)에는 상기 전자석바퀴(20a)에 원주방향을 따라 설치되어 상기 전자석 바퀴(20a)와 함께 회전하고 상기 전자석에 접속되는 단자레일(23)과 상기 단자레일(23)에 접촉되어 접속하고, 외부에서 인가되는 전원을 상기 단자레일(23)에 인가하는 접속단자대(24)가 연결된다.

상기 전자석 바퀴(20a)는 그 자신을 감싸며, 상기 전자석 바퀴(20a)에 의해 회전되면서, 상기 청소기(100)를 이동시키는 무한궤도를 포함할 수 있으며, 상기 무한궤도는 자성체로 구성될 경우 상기 전자석 바퀴(20a)의 마찰력을 증가시키는 역할을 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 청소로봇을 제어하기 위한 블록도이다.

본 발명의 청소기(100)는 선박의 청소구역을 설정하고, 상기 전자석 바퀴(20a)의 구동모터(21), 전원공급부(22) 및 전자석(M,M1,M2,M3)의 구동을 제어하여 설정된 상기 청소구역으로 상기 청소기(100)를 이동시켜서 상기 청소구역을 청소하는 제어기(90)에 의해 작동이 제어된다. 즉, 청소기(100)는 제어기(90)에 의해 선박의 청소구역을 설정하고, 상기 전자석 엑츄에이터(25) 및 상기 구동모터(21)의 구동을 제어하여 설정된 상기 청소구역으로 상기 청소기를 이동시켜서 상기 청소구역을 청소한다.

제어기(90)는 도시된 바와 같이 카메라(50), 구역설정부(53), 이동경로 설정부(54), 모터제어부(60) 및 엑츄에이터 제어부(27)을 포함한다.

카메라(50)는 청소구역이 설정되는 선박의 표면을 촬영한다. 구역설정부(53)는 상기 카메라(50)에서 촬영된 영상을 기반으로 상기 청소구역을 설정한다. 이동경로 설정부(54)는 구역설정부(53)에서 설정된 상기 청소구역에 상기 청소기(100)의 이동경로를 설정한다. 이때, 이동경로 설정부(54)는 구역설정부(53)로부터 설정된 청소구역의 이동경로를 패턴으로 설정하여 제어기(90)로 출력한다. 이때, 이동경로 설정부(54)는 지그재그 형태나 소용돌이 형태 등의 패턴으로 상기 청소기(100)의 이동경로를 설정한다. 따라서, 상기 청소기(100)는 상기 청소구역 내에서 설정된 형태로 이동하면서 청소를 실시한다.

모터제어부(60)는 상기 이동경로 설정부(54)에서 설정된 이동경로에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하여 상기 전자석 바퀴(20a,20b)를 회전시킨다. 모터제어부(60)는 상기 구동모터(21)의 전원을 제어하는 미도시된 모터드라이버 및 상기 구동모터(21)의 회전수를 제어하는 미도시된 모션컨트롤러로 이루어질 수 있다.

엑츄에이터 제어부(27)는 상기 모터제어부(60)에 의해 회전되는 상기 전자석 바퀴(20a,20b)의 회전각에 따라 상기 전자석 엑츄에이터(25)의 구동을 제어한다. 즉, 상기 액츄에이터 제어부(27)는 상기 전자석 바퀴의 회전각을 감지하여 상기 회전각 감지신호에 따라 상기 전자석 액츄에이터(25)의 구동신호를 인가한다.

상기 제어부(90)는 상기 전자석 바퀴(20a)의 회전속도를 감지하여 상기 액츄에이터 제어부에 제공하는 속도감지부(26)를 더 포함한다. 상기 속도감지부(26)는 전자석 액츄에이터(25)를 상기 전자석 바퀴의 회전속도에 비례하여 작동시키도록 각속도를 이용하여 속도를 감지하고 그 결과를 액추에이터 제어부(27)로 출력하여 전자석 액추에이터(25)를 구동시킨다.

한편, 상기 제어기(90)는 음성을 입력하기 위한 마이크(51)와, 상기 카메라(50)와 마이크(51)로부터 입력되는 영상 및 음성신호를 처리하기 위한 신호처리부(52)와, 청소시작신호 등을 인가하기 위한 키입력부(92) 및 청소진행상태 등을 표시하기 위한 디스플레이부(91)를 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

또, 상기 제어기(90)는 상기 카메라(50)에서 촬영된 영상 또는 이동 중 촬영된 영상나 음성을 관제서버로 전송하는 영상음향 전송부(70)를 더 포함한다. 따라서, 관리자는 상기 영상음향 전송부(70)의 영상이나 음향에 의해 원거리에서 상기 청소구역을 확인할 수 있으며, 청소기(100)의 청소상태를 확인할 수 있다.

또한, 상기 제어기(90)는 상기 선박에서의 위치를 감지하여 관제서버에 전송하는 GPS모듈(74)을 더 포함할 수도 있다. 따라서, 관리자는 청소기(100)가 선박의 어느 위치에서 현재 청소를 실시하는지 알 수 있다.

또, 상기 제어기(90)는 상기 이동경로나 제어신호를 무선으로 입력하여 상기 청소기(100)의 이동을 원격조정하는 무선신호처리부(71)를 더 포함할 수 있다. 무선신호처리부(71)는 블루투스신호를 송수신하는 블루투스신호 송수신부(72)와 와이파이신호를 송수신하는 와이파이신호 송수신부(73) 중 적어도 어느 하나가 연결되어 무선신호를 송수신한다. 따라서, 관리자는 청소기(100)를 원거리에서 무선으로 조정할 수 있다.

또한, 제어기(90)는 위치센서, 기울기를 감지하는 후술되는 모션센서(45), 및 물체감지센서(초음파센서, 포토센서, 근접센서)등의 다양한 센서를 가지는 센서부(80)와, 상기 센서부(80)의 위치센서에 의해 상기 이동경로상의 상기 청소기(100)의 현위치를 감지하여 관제서버로 전송하거나 제어부로 출력하는 위치 감지부(81)와, 상기 물체감지센서로부터 감지된 이동경로상의 장애물을 감지하는 장애물 감지부(82) 및 상기 청소기(100)의 경사도에 따라 상기 청소기(100)의 자세를 평형상태로 보정하는 자세보정기(83) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 위치 감지부(81)는 위치센서에 의해 패턴상의 상기 청소기(100)의 현위치를 감지하고, 이동거리를 측정하여 상기 청소기(100)의 패턴상 현위치를 감지하며, 관리자는 전송된 현위치 정보나 디스플레이부(91)에 디스플레이된 현위치를 통해 어디까지 청소가 실시되었는지에 대한 청소상황을 파악할 수 있다.

또한, 장애물 감지부(82)는 상기 물체감지센서를 통해 이동경로상의 장애물을 감지하여 감지신호를 제어기(90)로 출력하면, 제어기(90)는 장애물을 회피하는 회피경로를 설정하도록 이동경로 설정부(54)를 제어한다. 이때, 이동경로 설정부(54)는 장애물의 외곽을 따라 청소기(100)가 이동한 후 원래 설정된 이동경로로 복귀하도록 회피경로를 설정한다. 따라서, 청소기(100)는 장애물을 회피한 후 다시 원래의 이동경로를 따라 계속 이동하면서 청소할 수 있다.

상기 자세보정기(83)는 도 6에 도시하였으며, 도 6은 상기 청소기(100)에 적용된 자세보정기를 설명하기 위한 블록도이다.

도 6을 참고하면, 자세보정기(83)는 상기 청소기(100)의 기울기를 감지하는 모션센서(45)와, 상기 모션센서(45)에서 감지된 기울기에 따라 이동하는 이동추(41)와, 상기 이동추(41)에 연결되어 이동추(41)를 이동시키는 캐리어와, 상기 이동추의 이동을 안내하는 안내레일(42)과, 상기 모션센서의 감지신호에 따라 상기 캐리어의 작동을 제어하는 이동제어부(44)를 포함한다. 여기서, 상기 캐리어는 다양한 장치로 구성할 수 있으나, 예컨대 도시된 바와 같이 실린더(43) 및/또는 안내레일(42)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 이동제어부(44)는 모션센서(45)의 감지신호에 따라 이동추(41)에 연결된 실린더(43)를 이동시키기 위한 이동신호를 출력하여 안내레일(42)을 따라 이동추(41)를 이동시킴으로써 상기 청소기(100)의 평형상태를 유지시킨다. 즉, 이동제어부(44)는 상기 모션센서(45)에서 감지된 상기 청소기(100)의 기울기에 따라 상기 실린더(43)를 작동시켜서 상기 이동추(41)를 이동시킴으로써 상기 청소기(100)의 평형상태를 유지시킨다. 이러한 이동제어부(44)는 파도나 선박의 곡률에 의해 상기 청소기(100)의 기울기가 변형될 경우 이동추(41)를 이동시켜서 청소기(100)가 선박에서 분리되지 않도록 작동한다.

이렇게 함으로써, 본 발명의 청소기(100)는 자율적으로 청소구역을 설정하여 이동하면서 청소를 실시할 수 있으며, 선박의 굴곡을 따라 선박의 표면에 부착상태로 이동하면서 자동청소가 가능하다. 이는 전자석의 자력발생 및 소멸의 반복작동으로 선박의 표면을 안정되게 이동할 수 있음에 기인하는 것이다.

또한, 본 발명의 청소기(100)는 착탈식 브러쉬로 이물질을 제거함은 물론, 청소기의 현위치나 선박에서의 현위치를 전송하거나 표시하여 청소현황을 용이하게 전달할 수 있으며, 원격조정이 가능함에 따라, 청소기(100)를 직접 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 청소기(100)는, 청소중의 장애물을 피해서 청소가 가능하고, 현위치를 파악하여 청소중 발생되는 청소기의 경사가 자동으로 보정되므로 청소기가 안정적으로 이동할 수 있다.

100: 청소기 10a: 본체
10b: 경사체 11: 브러쉬
12: 브러쉬모터 13: 흡입펌프
14: 포집통 15: 흡입부
20a,20b: 전자석 바퀴 21: 구동모터
22: 전원공급부 30a,30b: 회전축

Claims (6)

1. 선박의 표면을 따라 이동하면서 상기 선박에 부착된 이물질을 청소하고, 굴절가능하게 마련된 양단부에 의해 상기 선박의 굴곡에 따라 양단부가 틸팅되는 청소기; 및
   상기 선박의 청소구역을 설정하고, 상기 청소기의 구동을 제어하여 설정된 상기 청소구역으로 상기 청소기를 이동시켜서 상기 청소구역을 청소하는 제어기;를 포함하는 선박용 청소로봇.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 청소기는,
   상기 양단부를 향하는 양측에 회전축이 설치된 본체;
   상기 본체의 상기 회전축에 회전가능하게 결합되어 상기 본체의 양단부를 구성하고, 상기 선박의 표면을 따라 이동하며, 상기 선박의 굴곡에 따라 상기 회전축을 중심으로 틸팅되는 경사체;
   상기 경사체의 양측에 장착되고, 원판형의 자성체로 이루어져서 회전되며, 상기 선박의 표면과 접촉되는 부분에 국부적으로 제공되는 전자기력 및 제공된 전자기력의 소멸에 의해 상기 경사체를 상기 본체와 함께 상기 선박의 표면에 부착상태로 이동시키는 복수의 전자석 바퀴;
   상기 전자석 바퀴에 구동력을 제공하여 회전시키는 구동모터;
   상기 전자석 바퀴의 회전각도에 따라 전자기력을 제공하거나 전자기력의 제공을 중단하는 전자석 엑츄에이터;
   상기 본체나 경사체에 설치되어 회전하면서 상기 선박에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬; 및
   상기 브러쉬를 회전시키는 부러쉬 모터;를 포함하고,
   상기 브러쉬 모터, 구동모터 및 전자석 엑츄에이터는 상기 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 선박용 청소로봇.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 청소기는,
   상기 본체에 설치된 상기 브러쉬에 의해 제거되는 이물질을 흡입하여 포집하는 이물질 포집유닛;을 더 포함하며,
   상기 이물질 포집유닛은,
   상기 본체에 형성되어 상기 이물질이 흡입되는 흡입통로;
   상기 흡입통로에 흡입력을 제공하는 흡입부; 및
   상기 흡입부에 의해 흡입되는 상기 이물질을 포집하는 포집통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 청소로봇.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 전자석 엑츄에이터는,
   상기 전자석 바퀴에 원주방향을 따라 설치되고, 공급되는 전원에 의해 전자기력을 제공하는 다수의 전자석; 및
   상기 전자석에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 청소로봇.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 제어기는,
   상기 청소구역이 설정되는 상기 선박의 표면을 촬영하는 카메라;
   상기 카메라에서 촬영된 영상을 기반으로 상기 청소구역을 설정하는 구역설정부;
   상기 설정된 청소구역에 상기 청소기의 이동경로를 설정하는 이동경로 설정부;
   상기 설정된 이동경로에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하여 상기 전자석 바퀴를 회전시키는 모터제어부; 및
   상기 모터제어부에 의해 회전되는 상기 전자석 바퀴의 회전각에 따라 상기 전자석 엑츄에이터의 구동을 제어하는 엑츄에이터 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 청소로봇.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어기는,
   상기 이동경로상의 장애물을 감지하는 장애물 감지부;를 더 포함하고,
   상기 이동경로 설정부는,
   상기 장애물 감지부에서 감지된 장애물을 회피하는 회피경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 선박용 청소로봇.

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