KR20140012447A - Underwater robot and direction control method thereof and flapper capable of swimming - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an underwater robot, a direction control method thereof, and a flapper allowing the same to swim. According to an aspect of the present invention, the underwater robot comprises: a main body (100) capable of moving underwater; a pair of the flappers (200) formed to protrude from the sides of the main body (100) and reciprocating in the front and rear direction of the main body (100); and guide parts (300) formed at the sides of the main body (100) and guiding the motions of the flappers (200). The flapper (200) includes: a fin-shaped wing (270) protruding from the side of the main body (100); driving parts (210, 230, 250) moving the wing (270); and followers (260) connecting the wing (270) to the driving parts (210, 230, 250) so that the wing (270) can rotate, and the guide part (300) includes: a first cam (310) forming the outer border of a space in which the follower (260) moves; and a second cam (320) forming the inner border of the space in which the follower (260) moves, wherein the follower (260) has an angle which is varied when the follower (260) is interrupted by the first cam (310) or the second cam (320).

Description

수중로봇 및 수중로봇의 방향 제어 방법 및 유영운동이 가능한 플래퍼{Underwater robot and direction control method thereof and flapper capable of swimming}Underwater robot and direction control method about and flapper capable of swimming}

본 발명은 수중로봇 및 수중로봇의 방향 제어 방법 및 유영운동이 가능한 플래퍼에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater robot, a direction control method of the underwater robot, and a flapper capable of a swimming motion.

종래의 수중로봇은 프로펠러형 추진 메커니즘을 사용하여 이동하였으나, 이러한 방식은 유체의 저항으로 인해 에너지 효율이 50-55%에 지나지 않는 단점이 있기 때문에, 프로펠러형보다 에너지 효율이 높다고 판단된 물고기의 유영 방식을 모방한 물고기 유영 메커니즘을 도입하려는 많은 연구가 진행되었다.Conventional underwater robots have been moved using propeller type propulsion mechanisms, but this method has the disadvantage that the energy efficiency is only 50-55% due to the resistance of the fluid. Much research has been done to introduce fish swimming mechanisms that mimic the method.

예를 들면, 특허문헌 1(한국등록특허 제10-1094789호)에 개시된 것처럼, 몸통 및 꼬리를 구성하는 적어도 세 개의 부위 및 각 부위를 연결하는 적어도 두 개의 링크를 포함하는 몸체, 각 링크를 구동하여 몸체를 추진시키는 추진부 및 각 링크를 구동하여 추진 방향을 전환시키는 방향 전환부를 포함하는 물고기형 로봇도 제시된 바 있으며, 특허문헌 2(한국등록특허 제10-0802354호)에 개시된 것처럼, 캡슐 형태로 후면에 꼬리지느러미를 형성하여 내부 일측에 중공의 튜브를 구비한 몸체부와, 몸체부 내부의 튜브 일측에 형성된 압전세라믹 작동기의 굽힘운동을 회전운동으로 바꾸는 랙-피니언과 4바 링크에 의해 꼬리지느러미의 반복 운동으로 추진력을 가지는 구동부를 포함하는 물고기 로봇이 제시되기도 하였다.For example, as disclosed in Patent Document 1 (Korean Patent No. 10-1094789), a body including at least three parts constituting a body and a tail and at least two links connecting each part to drive each link. There has also been proposed a fish-type robot including a propulsion unit for propelling the body and a direction switching unit for switching the propulsion direction by driving each link, as disclosed in Patent Document 2 (Korean Patent No. 10-0802354), capsule form The tail is formed by the four-bar link and the rack-pinion which changes the bending motion of the piezoceramic actuator formed on one side of the inner tube and the piezoceramic actuator formed on one side of the tube. A fish robot has been proposed that includes a driving unit having a driving force through repetitive motion of a fin.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은, 추진을 위한 매커니즘이 매우 복잡하며, 그 복잡성에 비해 효과적으로 양력을 발생시켜 수중로봇의 자세를 제어할 수 없다는 단점이 있다.However, the above-described prior art has a disadvantage in that the mechanism for propulsion is very complicated, and the posture of the underwater robot cannot be controlled by effectively generating lift compared to the complexity.

(특허문헌1) 한국등록특허 제10-1094789호(2011.12.16. 공고)(Patent Document 1) Korean Registered Patent No. 10-1094789 (August 16, 2011)

(특허문헌2) 한국등록특허 제10-0802354호(2008.2.13. 공고)(Patent Document 2) Korean Registered Patent No. 10-0802354 (announced Feb. 2008)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 최소의 구동장치로 효과적으로 자세 및 방향을 제어할 수 있는 수중로봇 및 수중로봇의 방향 제어 방법 및 유영운동이 가능한 플래퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a flapper capable of the direction control method and swimming movement of the underwater robot and underwater robot that can effectively control the posture and direction with a minimum drive device. do.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수중 이동이 가능한 본체(100); 상기 본체(100)의 측방으로 돌출 형성되며, 상기 본체(100)의 전후 방향으로 왕복 운동하는 한 쌍의 플래퍼(200); 및 상기 본체(100)의 측면에 형성되며 상기 플래퍼(200)의 이동을 가이드하는 가이드부(300)를 포함하고, 상기 플래퍼(200)는, 상기 본체(100)의 측면으로부터 돌출되는 지느러미 형태를 갖는 날개(270); 상기 날개(270)를 이동시키는 구동부(210, 230, 250); 및 상기 구동부(210, 230, 250)에 상기 날개(270)를 회전 가능하게 연결하는 종동절(260)을 포함하고, 상기 가이드부(300)는, 상기 종동절(260)이 이동하는 공간의 외측 테두리를 형성하는 제 1 캠(310); 및 상기 종동절(260)이 이동하는 공간의 내측 테두리를 형성하는 제 2 캠(320)을 포함하며, 상기 종동절(260)은 상기 제 1 캠(310) 또는 상기 제 2 캠(320)에 간섭되어 각도가 변경되는 수중로봇을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the body 100 capable of underwater movement; A pair of flappers 200 protruding to the side of the main body 100 and reciprocating in the front-rear direction of the main body 100; And a guide part 300 formed on the side of the main body 100 to guide the movement of the flapper 200, wherein the flapper 200 has a fin shape protruding from the side of the main body 100. Having a wing 270; A driving unit (210, 230, 250) for moving the blade (270); And a driven joint 260 that rotatably connects the blade 270 to the driving units 210, 230, and 250, and the guide unit 300 includes a space in which the driven joint 260 moves. A first cam 310 forming an outer rim; And a second cam 320 forming an inner edge of a space in which the driven joint 260 moves, wherein the driven joint 260 is connected to the first cam 310 or the second cam 320. It is possible to provide an underwater robot whose interference is altered.

또한, 상기 제 2 캠(320)은 상기 종속절(260)이 상기 제 2 캠(320)의 둘레를 회전할 수 있도록 상기 제 1 캠(310)의 내측면으로부터 이격되어 형성되는 수중로봇을 제공할 수 있다.In addition, the second cam 320 may provide an underwater robot formed to be spaced apart from the inner surface of the first cam 310 so that the subordinate section 260 can rotate around the second cam 320. Can be.

또한, 상기 제 1 캠(310) 및 상기 제 2 캠(320)은 상기 본체(100)의 수평 방향으로 길게 연장되고, 상기 종속절(260)은, 상기 종속절(260)이 이동 중 상기 제 1 캠(310) 및 상기 제 2 캠(320) 중 어느 하나 이상과 접촉된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 제 2 탄성부재(264)를 포함하는 수중로봇을 제공할 수 있다.In addition, the first cam 310 and the second cam 320 is extended in the horizontal direction of the main body 100, the subordinate clause 260, the subordinate clause 260 is the first cam while moving An underwater robot including a second elastic member 264 that provides an elastic force to maintain contact with at least one of the 310 and the second cam 320 may be provided.

또한, 상기 제 2 캠(320)은, 실질적으로 상기 본체(100)의 수평 방향으로 연장되는 수평부(322); 상기 수평부(322)의 상방으로 돌출된 돌출부(324); 및 상기 수평부(322)의 단부에 형성되며, 상기 본체(100)의 상방 또는 하방으로 연장된 절곡부(326)를 포함하는 수중로봇을 제공할 수 있다.In addition, the second cam 320, the horizontal portion 322 substantially extending in the horizontal direction of the main body 100; A protrusion 324 protruding upward of the horizontal portion 322; And a bent portion 326 formed at an end of the horizontal portion 322 and extending upward or downward of the main body 100.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 물고기 형태의 본체(100)를 갖는 수중로봇(10)의 플래퍼(200)에 있어서, 상기 본체(100)의 측면에 형성된 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 사이 공간을 따라 이동되는 종속절(260); 상기 종속절(260)에 연결되며, 상기 본체(100)의 측면으로 돌출되고, 지느러미 형태로 형성되는 날개(270); 상기 날개(270)를 상기 본체(100)의 전후 방향으로 이동시키는 동력을 제공하는 모터(230); 상기 모터(230)에 연결되는 회전체(210); 및 상기 회전체(210)에 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되며, 상기 종속절(260)이 회동 가능하게 연결되는 구동 암(250)을 포함하고, 상기 종속절(260)은 상기 제 1 캠(310)과 상기 제 2 캠(320) 사이 공간의 폭 및 상기 제 1 캠(310)과 상기 제 2 캠(320)의 프로파일에 따라 각도가 변경되는 수중로봇의 플래퍼를 제공할 수 있다.According to another aspect of the invention, in the flapper 200 of the underwater robot 10 having a fish-shaped body 100, the first cam 310 and the second cam formed on the side of the main body 100 ( A subordinate clause 260 moved along the interspace of 320; A wing 270 connected to the subordinate clause 260, protruding to the side of the main body 100, and formed in a fin shape; A motor 230 providing power for moving the blade 270 in the front-rear direction of the main body 100; A rotating body 210 connected to the motor 230; And a driving arm 250 provided to be rotatable in the up-and-down direction to the rotating body 210, wherein the subordinate clause 260 is rotatably connected, and the subordinate clause 260 includes the first cam 310. The flapper of the underwater robot whose angle is changed according to the width of the space between the second cam 320 and the profile of the first cam 310 and the second cam 320 may be provided.

또한, 상기 회전체(210)는, 상기 구동 암(250)의 일측이 끼워지는 내측 공간(214); 및 상기 구동 암(250)의 상하 방향 이동을 안내하는 가이드 슬롯(216)을 포함하는 수중로봇의 플래퍼를 제공할 수 있다.In addition, the rotating body 210, the inner space 214 into which one side of the driving arm 250 is fitted; And a guide slot 216 for guiding the vertical movement of the driving arm 250.

또한, 상기 내측 공간(214)에는 상기 구동 암(250)에 복원력을 작용시키는 제 1 탄성부재(220)가 설치되는 수중로봇의 플래퍼를 제공할 수 있다.In addition, the inner space 214 may be provided with a flapper of the underwater robot, the first elastic member 220 is installed to apply a restoring force to the drive arm (250).

또한, 상기 구동 암(250)은, 상기 회전체(210)의 내측에서 상하 이동되는 플레이트(252); 및 상기 플레이트(252)로부터 연장되며 상기 종속절(260)에 연결되는 로드(254)를 포함하는 수중로봇의 플래퍼를 제공할 수 있다.In addition, the driving arm 250, the plate 252 which is moved up and down inside the rotor 210; And a rod 254 extending from the plate 252 and connected to the subordinate section 260.

또한, 상기 종동절(260)은, 상기 날개(270)에 고정되며 타원 형상의 캠 구조를 갖는 바디(261); 상기 종동절(260)에 복원력을 가하는 제 2 탄성부재(264); 및 상기 구동 암(250)에 상기 바디(261)를 회동 가능하게 연결하는 회전축(263)을 포함하는 수중로봇의 플래퍼를 제공할 수 있다. In addition, the driven joint 260, the body 261 is fixed to the wing 270 having an elliptic cam structure; A second elastic member 264 for applying a restoring force to the driven joint 260; And a rotation shaft 263 that rotatably connects the body 261 to the driving arm 250.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 수중로봇의 방향 제어 방법에 있어서, 수중 이동이 가능한 본체의 양 측면에 1 사이클을 이루도록 형성된 제 1 캠과 제 2 캠의 사이 공간으로 지느러미 형태의 날개가 연결된 종동절을 이동시키는 단계; 및 상기 종동절이 상기 제 1 캠과 상기 제 2 캠의 프로파일에 따라 각도가 변경됨으로써 각도에 따라 서로 다른 방향의 양력을 발생시키는 단계를 포함하는 수중로봇의 방향 제어 방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the method for controlling the direction of the underwater robot, the driven joint is connected to the wing of the fin-shaped into the space between the first cam and the second cam formed to form one cycle on both sides of the body capable of underwater movement Moving the; And generating a lifting force in a different direction according to the angle by changing the angle of the driven joint according to the profile of the first cam and the second cam.

또한, 상기 본체의 양 측면에 제공된 상기 날개는 독립적으로 제어되는 수중로봇의 방향 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, the wings provided on both sides of the main body can provide a direction control method of the underwater robot to be independently controlled.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇 및 수중로봇의 방향 제어 방법 및 유영운동이 가능한 플래퍼에 의하면, 각 플래퍼 마다 하나의 구동장치를 사용함으로써 수중로봇에 필요한 구동장치의 수를 최소화할 수 있다. According to the method of controlling the underwater robot and the underwater robot according to the embodiment of the present invention as described above and the flapper capable of swimming, the number of driving devices required for the underwater robot can be minimized by using one driving device for each flapper. have.

또한, 제 1 캠과 제 2 캠의 상호작용에 의해 플래퍼의 각도를 제어함으로써, 간단하게 수중로봇의 자세 및 방향을 제어할 수 있다.
Further, by controlling the angle of the flapper by the interaction of the first cam and the second cam, it is possible to simply control the attitude and direction of the underwater robot.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇의 평면도.
도 2는 도 1의 수중로봇의 구동부를 보여주는 단면도.
도 3은 도 2의 I-I'로 절개되는 단면도.
도 4는 도 2의 종속절의 결합사시도.
도 5는 도 1의 수중로봇의 종동절이 움직이는 모습을 보여주는 도면.1 is a plan view of an underwater robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a driving part of the underwater robot of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2.
4 is a perspective view of the dependent clause of FIG.
5 is a view showing a state in which the driven joint of the underwater robot of FIG.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇의 평면도이고, 도 2는 도 1의 수중로봇의 구동부를 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 2의 I-I'로 절개되는 단면도이고, 도 4는 도 2의 종속절의 결합사시도이고, 도 5는 도 1의 수중로봇의 종동절이 움직이는 모습을 보여주는 도면이다.1 is a plan view of an underwater robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a driving part of the underwater robot of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line II 'of FIG. 2 is a perspective view of the subordinate clause of FIG. 2, and FIG. 5 is a view showing a driven joint of the underwater robot of FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇(10)은 수중 이동이 가능한 본체(100), 본체(100)의 측방으로 돌출 형성되며 본체(100)의 전후 방향으로 왕복 운동하는 플래퍼(flapper, 200), 본체(100)의 측면에 형성되며 플래퍼(200)의 전후 방향 이동을 가이드하는 가이드부(300)를 포함한다. 1 to 5, the underwater robot 10 according to an embodiment of the present invention is formed to protrude to the side of the main body 100, the main body 100 capable of moving underwater and reciprocating in the front and rear direction of the main body 100 A flapper 200 that moves, and a guide part 300 formed on the side of the main body 100 to guide the forward and backward movement of the flapper 200.

본체(100)는 머리, 몸통, 꼬리를 포함하는 물고기 형태로 형성될 수 있으며, 전체적으로 유선형으로 형성되어 저항을 최소할 수 있다. 본체(100)에는 등 지느러미(102) 및 꼬리 지느러미(104) 등이 형성될 수 있다.The main body 100 may be formed in a fish shape including a head, a body, and a tail, and may be formed in a streamline shape to minimize resistance. The main body 100 may have a dorsal fin 102 and a tail fin 104 or the like.

플래퍼(200)는 본체(100)의 측면으로부터 돌출되는 지느러미 형태를 갖는 날개(270), 날개(270)를 본체(100)의 전후 방향으로 이동시키는 동력을 제공하는 모터(230), 모터(230)에 연결되는 회전체(210), 회전체(210)에 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되는 구동 암(250), 구동 암(250)과 날개(270)를 연결하는 종동절(260)을 포함할 수 있다.The flapper 200 includes a wing 270 having a fin shape protruding from the side of the main body 100, a motor 230 and a motor 230 providing power for moving the wing 270 in the front and rear directions of the main body 100. Rotor 210 connected to the), the drive arm 250 is provided to be movable in the vertical direction to the rotating body 210, and the driven section 260 connecting the drive arm 250 and the blade 270 can do.

날개(270)는 본체(100)의 자세 및 방향 제어에 필요한 양력을 발생시킬 수 있도록 일정한 평면적을 갖는 판(plate) 형태를 띨 수 있으며, 그 형상과 크기는 본체(100)의 크기에 따라 적절히 선택될 수 있다.The wing 270 may take the form of a plate having a constant planar surface so as to generate lift necessary for posture and direction control of the main body 100, and its shape and size may be appropriately determined according to the size of the main body 100. Can be selected.

모터(230)는 본체(100)의 일측면에 형성된 모터 지지부(150)에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 모터 지지부(150)가 본체(100)의 바닥면으로부터 돌출되는 원통형의 리브인 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 모터 지지부(150)는 모터(230)를 감싸는 형태로 제공될 수 있으며, 모터(230)의 회전축만 노출되도록 하여 모터(230)를 수밀 상태로 유지할 수도 있다. The motor 230 may be installed on the motor support part 150 formed on one side of the main body 100. In this embodiment, the motor support 150 is shown as an example of a cylindrical rib protruding from the bottom surface of the main body 100, but the spirit of the present invention is not limited thereto. For example, the motor support unit 150 may be provided to surround the motor 230, and may maintain the motor 230 in a watertight state by exposing only the rotating shaft of the motor 230.

회전체(210)는 모터(230)의 회전축에 결합되어 회전된다. 모터(230) 및 회전체(210)는 날개(270)가 본체(100)의 전후 방향으로 왕복운동 할 수 있도록, 회전축이 본체(100)의 바닥면에 대해 수직이 될 수 있게 배치될 수 있다.The rotating body 210 is coupled to the rotating shaft of the motor 230 to rotate. The motor 230 and the rotor 210 may be disposed such that the rotation axis may be perpendicular to the bottom surface of the main body 100 so that the blade 270 may reciprocate in the front and rear directions of the main body 100. .

회전체(210)는 상하 방향으로 연장되는 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 내부에 구동 암(250)의 일측이 수용되어 상하 방향으로 이동될 수 있는 공간(214)을 포함할 수 있다. 또한, 회전체(210)의 일측면에는 구동 암(250)의 상하 방향 이동을 안내하는 가이드 슬롯(216)이 형성될 수 있으며, 회전체(210)의 내측 공간(214)은 가이드 슬롯(216)에 의해 외부와 연통될 수 있다. 구동 암(250)은 가이드 슬롯(216)을 통과하여 회전체(210)로부터 연장되는 형태를 갖는다. The rotating body 210 may be formed in a cylindrical shape extending in the vertical direction, and may include a space 214 in which one side of the driving arm 250 is accommodated and moved in the vertical direction. In addition, one side of the rotating body 210 may be formed with a guide slot 216 for guiding the vertical movement of the drive arm 250, the inner space 214 of the rotating body 210 is a guide slot 216 Can communicate with the outside. The driving arm 250 extends from the rotating body 210 through the guide slot 216.

구동 암(250)은 회전체(210)의 내부 공간(214)을 따라 상하 방향으로 이동하는 플레이트(plate, 252)와, 플레이트(252)로부터 연장되는 막대 형상의 로드(rod, 254)를 포함할 수 있다. The driving arm 250 includes a plate 252 moving up and down along the inner space 214 of the rotating body 210 and a rod-shaped rod 254 extending from the plate 252. can do.

구체적으로, 플레이트(252)는 회전체(210)의 내부 공간(214)의 평면 형상에 대응되는 형상으로 형성되어 내부 공간(214)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 이때, 플레이트(252)의 외주면과 회전체(210)의 내부 공간(214)의 측면에는 서로 대응되는 가이드 레일, 롤러 등이 형성될 수도 있다.Specifically, the plate 252 is formed in a shape corresponding to the planar shape of the inner space 214 of the rotating body 210 is formed to be movable in the vertical direction along the inner space 214. In this case, guide rails, rollers, and the like corresponding to each other may be formed on the outer circumferential surface of the plate 252 and the side surface of the inner space 214 of the rotating body 210.

플레이트(252)는 회전체(210)의 내부 공간(214)의 일측에 제공된 제 1 탄성부재(220)에 의해 지지될 수 있다. 본 실시예에서는, 제 1 탄성부재(220)로 내부 공간(214)의 천장면에 일측에 고정된 압축 스프링이 제공되는 것을 예로 들어 도시하였다. 제 1 탄성부재(220)에 의해, 플레이트(252)는 후술할 가이드부(300)의 안내에 의해 상방 또는 하방으로 이동되었다가 원래의 위치로 복귀할 수 있다. 여기서, 제 1 탄성부재(220)는 선택적으로 제공될 수 있다.The plate 252 may be supported by the first elastic member 220 provided at one side of the inner space 214 of the rotating body 210. In the present embodiment, the first elastic member 220 is shown as an example that a compression spring fixed to one side on the ceiling surface of the internal space 214 is provided. By the first elastic member 220, the plate 252 may be moved upward or downward by the guide of the guide portion 300 to be described later, and then return to the original position. Here, the first elastic member 220 may be selectively provided.

로드(254)는 플레이트(252)로부터 연장되며, 종동절(260)을 매개로 날개(270)를 지지한다. 로드(254)의 단부에는 종동절(260)이 삽입되기 위한 종동절 회전 가이드(255) 및 회전축 삽입부(256)가 마련될 수 있다. 종동절 회전 가이드(255)는 로드(254)의 단부에 고정 설치되며, 회전축 삽입부는 종동절 회전 가이드(255)의 중앙부에 후술하는 회전축(265)을 수용할 수 있도록 형성된다.The rod 254 extends from the plate 252 and supports the wing 270 via the driven joint 260. The end of the rod 254 may be provided with a driven rotation guide 255 and the rotary shaft insertion unit 256 for inserting the driven joint 260. The driven joint rotation guide 255 is fixedly installed at the end of the rod 254, and the rotary shaft inserting portion is formed to accommodate the rotary shaft 265 to be described later in the center of the driven joint rotation guide 255.

한편, 가이드 슬롯(216)은 회전체(100)의 회전 시 회전력을 구동 암(250)으로 전달하는 역할을 할 수도 있다. 구체적으로, 가이드 슬롯(216)은 로드(254)의 폭에 대응되는 폭으로 형성되어, 회전체(100)가 회전될 때 로드(254)가 가이드 슬롯(216)에 끼워진 상태로 함께 회전되도록 함으로써 구동 암(250)이 회전되도록 한다. On the other hand, the guide slot 216 may serve to transmit the rotational force to the driving arm 250 when the rotating body 100 rotates. Specifically, the guide slot 216 is formed to a width corresponding to the width of the rod 254, so that when the rotating body 100 is rotated so that the rod 254 is rotated together in the state fitted to the guide slot 216 Allow drive arm 250 to rotate.

종동절(260)은 날개(270)가 로드(254)에 대해 회전 가능하도록 날개(270)와 로드(254)를 연결한다. 종동절(260)은 날개(270)에 고정 설치되어 날개(270)와 함께 회전되는 바디(261), 바디(261)의 내측에 마련되며 종동절 회전 가이드(255)의 내측으로 삽입되는 돌출부(262), 바디(261)의 중앙부로부터 돌출되며 회전축 삽입부(256)에 삽입되는 회전축(263), 바디(261)와 로드(254)의 사이에 배치되며 종동절이 특정 위치를 유지하도록 탄성력을 가하는 제 2 탄성부재(264)를 포함할 수 있다.The driven joint 260 connects the blade 270 and the rod 254 so that the blade 270 is rotatable with respect to the rod 254. The driven joint 260 is fixedly installed on the wing 270 and is provided inside the body 261 and the body 261 that rotates together with the wing 270, and a protrusion inserted into the driven joint rotation guide 255 ( 262, a rotation shaft 263 protruding from the center portion of the body 261 and inserted between the rotation shaft inserting portion 256, the body 261 and the rod 254, and an elastic force is applied to maintain the follower joint at a specific position. The applying may include a second elastic member 264.

바디(261)는 날개(270)로부터 돌출되는 형태를 가질 수 있으며, 일 방향으로 길쭉한 타원 형태를 갖는다. 본 실시예에서는 날개(270)와 같은 방향으로 길게 연장되는 타원 형태의 캠 형상 갖는 것을 예로 도시하였다.The body 261 may have a shape that protrudes from the wing 270, and has an elliptical shape that is elongated in one direction. In this embodiment, it has an example of having an elliptic cam shape extending in the same direction as the wing 270.

여기서, 제 2 탄성부재(264)는 토션 스프링일 수 있으며, 바디(261)의 내측 및 종동절 회전 가이드(255)의 내측에는 토션 스프링의 일측과 타측을 각각 지지하는 지지편(미도시)이 제공될 수 있다. Here, the second elastic member 264 may be a torsion spring, the support piece (not shown) for supporting one side and the other side of the torsion spring inside the body 261 and the inside of the driven joint rotation guide 255, respectively Can be provided.

위와 같은 구조에 의해, 날개(270)는 로드(254)에 회전 가능하게 연결되며, 가이드부(300)의 안내에 의해 회전되더라도 제 2 탄성부재(264)의 탄성력에 의해 특정 위치로 복귀하려는 성질을 갖게 된다.By the above structure, the wing 270 is rotatably connected to the rod 254, even if it is rotated by the guide of the guide 300 to return to a specific position by the elastic force of the second elastic member 264 Will have

상기와 같은 종동절(260)의 구성은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 종동절(260)은 날개(270)가 로드(254)에 회전 가능하게 결합되면서, 특정 위치를 유지하기 위한 제 2 탄성부재(264)를 포함하는 임의의 구성을 가질 수 있다.The configuration of the follower 260 as described above is just one example, and the spirit of the present invention is not limited thereto. The driven joint 260 may have any configuration including a second elastic member 264 for maintaining a specific position while the wing 270 is rotatably coupled to the rod 254.

종동절(260)은 본체(100)의 측면에 형성된 가이드부(300)를 따라 움직이며, 종동절(260)이 가이드부(300)의 안내에 따라 회전됨에 의해 날개(270)가 종동절(260)과 함께 회전될 수 있다.Follower 260 is moved along the guide portion 300 formed on the side of the main body 100, the wing 270 is driven by the driven section 260 is rotated in accordance with the guide of the guide 300 260 can be rotated together.

구체적으로, 도 5를 참조하면, 가이드부(300)는 종동절(260)이 이동하는 공간의 외측 테두리를 형성하는 제 1 캠(310)과 내측 테두리를 형성하는 제 2 캠(320)을 포함할 수 있다. 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 사이 공간은 종동절(260)이 1회전에 의해 하나의 사이클을 이루도록 형성된다.Specifically, referring to FIG. 5, the guide part 300 includes a first cam 310 that forms the outer edge of the space in which the driven joint 260 moves and a second cam 320 that forms the inner edge. can do. The space between the first cam 310 and the second cam 320 is formed such that the driven section 260 forms one cycle by one rotation.

제 2 캠(320)은 본체(100)에 고정될 수 있으며, 일 예로 본체(100)의 외측으로 날개(270)의 이동 영역을 우회하도록 형성된 지지리브(미도시)에 의해 지지될 수 있다.The second cam 320 may be fixed to the main body 100, and for example, may be supported by a support rib (not shown) formed to bypass the moving area of the wing 270 to the outside of the main body 100.

제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)은 직선 또는 곡선이 연속적으로 배치되어 직선 구간과 커브 구간을 갖는 캠 프로파일(profile)을 갖도록 형성된다. 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 사이의 공간으로 종동절(260)이 이동할 수 있도록 배치되며, 종동절(260)의 전단부(260a)와 후단부(260b)가 제 1 캠(310) 및 제 2 캠(320)에 접촉, 간섭됨으로써종동절(260)의 각도가 변화할 수 있다. 이때, 회전축(263)은 종동절(260)의 센터부(260c)에 배치될 수 있으며, 종동절(260)의 회전 중심으로서 기능한다.The first cam 310 and the second cam 320 are formed so as to have a cam profile having a straight section and a curve section and a straight line or a curved line continuously. The driven joint 260 is disposed to move to the space between the first cam 310 and the second cam 320, and the front end 260a and the rear end 260b of the driven joint 260 are first The angle of the follower 260 may be changed by contacting and interfering with the cam 310 and the second cam 320. At this time, the rotation shaft 263 may be disposed in the center portion 260c of the driven joint 260, and functions as a rotation center of the driven joint 260.

제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 사이 공간의 최대 폭은 종동절(260)이 소정 각도로 기울어진 상태를 유지하도록 종동절(260)의 장축의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 또한, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이 공간의 최소 폭은 종동절(260)이 원활하게 이동될 수 있도록 종동절(260)의 단축의 길이보다 길게 형성된다. 여기서, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이 공간의 폭은 제 2 캠(320)의 접선에 수직인 방향으로 제 2 캠(320)으로부터 제 1 캠(310)까지의 거리이다.The maximum width of the space between the first cam 310 and the second cam 320 may be shorter than the length of the long axis of the follower 260 to maintain the follower 260 inclined at a predetermined angle. . In addition, the minimum width of the space between the first cam 310 and the second cam 320 is formed longer than the length of the short axis of the follower 260 so that the follower 260 can be moved smoothly. Here, the width of the space between the first cam 310 and the second cam 320 is the distance from the second cam 320 to the first cam 310 in the direction perpendicular to the tangent of the second cam 320. .

제 1 캠(310)의 내측 공간은 제 2 캠(320)에 의해 크게 제 2 캠(320)의 상측 공간과 하측 공간으로 나뉠 수 있으며, 상측 공간과 하측 공간의 폭은 서로 다르게 설정될 수 있다. 이에 의해, 제 2 캠(320)의 상측 공간과 하측 공간을 지날 때 종동절(260)의 회전 각도가 서로 다르게 설정될 수 있다.The inner space of the first cam 310 may be largely divided into the upper space and the lower space of the second cam 320 by the second cam 320, and the widths of the upper space and the lower space may be set differently. . As a result, when the upper space and the lower space of the second cam 320 pass, the rotation angle of the driven joint 260 may be set differently.

본 실시예에서는, 제 2 캠(320)의 상측 공간의 폭이 하측 공간의 폭보다 작은 것을 예로 들어 도시하였다.In the present embodiment, the width of the upper space of the second cam 320 is smaller than the width of the lower space as an example.

제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)은 그 사이를 지나는 종동절(260)의 각도를 변화시킨다. 여기서 종동절(260)의 각도는 로드(254)에 연결된 회전축(263)을 중심으로 한 회전 각도로서, 본체(100)의 전후 방향에 대한 종동절(260)의 넓은 면이 이루는 각도로 이해될 수 있을 것이다.The first cam 310 and the second cam 320 change the angle of the driven joint 260 passing therebetween. Here, the angle of the driven joint 260 is a rotation angle around the rotating shaft 263 connected to the rod 254, and may be understood as an angle formed by a wide surface of the driven joint 260 with respect to the front and rear direction of the main body 100. Could be.

구체적으로, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)은 둘 사이의 공간의 폭이 변화되도록 형성된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것처럼, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이의 공간은, 제 2 캠(320)의 하측에서 폭이 가장 넓고, 제 2 캠(320)의 후단부측에서 다소 좁아졌다가, 제 2 캠(320)의 상측에서 폭이 가장 좁고, 제 2 캠(320)의 전단부측에서 다소 넓어질 수 있다. 이처럼, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이의 공간을 구간별로 다르게 설정함으로써, 종동절(260)이 기울어진 각도를 조절할 수 있다.In detail, the first cam 310 and the second cam 320 are formed such that the width of the space between the two is changed. For example, as shown in FIG. 5, the space between the first cam 310 and the second cam 320 has the widest width under the second cam 320, and After narrowing slightly at the rear end side, the width is narrowest at the upper side of the second cam 320 and somewhat wider at the front end side of the second cam 320. As such, by setting the space between the first cam 310 and the second cam 320 differently for each section, the angle of tilt of the follower 260 may be adjusted.

또한, 종동절(260)은 제 2 탄성부재(264)에 의해 특정 위치를 유지하려고 하며, 그 특정 위치에서 기울어진 상태인 경우 탄성력이 종동절(260)에 작용한다. 이에 의해, 종동절(260)은 전단부(260a) 및 후단부(260b) 중 하나가 제 1 캠(310) 또는 제 2 캠(320)에 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)은 캠 프로파일에 의해 종동절(260)의 기울어진 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제 2 캠(320)은 실질적으로 본체(100)의 수평 방향으로 연장되는 수평부(312)와, 수평부(312)의 상부에 돌출 형성되는 돌출부(324)와, 수평부(312)의 후단부에 형성되어 상측 또는 하측으로 절곡되는 절곡부(326)를 포함할 수 있다. 종동절(260)은 위와 같은 제 2 캠(320)의 프로파일에 접촉되어 이동함으로써 각도가 바뀔 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 절곡부(326)가 하측으로 절곡되어 있는 것을 예로 들어 설명하겠다.In addition, the driven joint 260 tries to maintain a specific position by the second elastic member 264, and the elastic force acts on the driven joint 260 when it is inclined at the specific position. As a result, the driven joint 260 may maintain a state in which one of the front end portion 260a and the rear end portion 260b is in contact with the first cam 310 or the second cam 320. Therefore, the first cam 310 and the second cam 320 can adjust the inclination angle of the driven section 260 by the cam profile. For example, the second cam 320 may include a horizontal portion 312 extending substantially in the horizontal direction of the main body 100, a protrusion 324 protruding from the upper portion of the horizontal portion 312, and a horizontal portion ( It may include a bent portion 326 formed at the rear end of 312 and bent upward or downward. The driven joint 260 may change in angle by moving in contact with the profile of the second cam 320 as described above. In the present embodiment, the bent portion 326 is bent downward, for example.

여기서, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이 공간의 폭은 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 프로파일에 의해 결정된다고 할 수 있으므로, 종동절(260)의 각도는 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 프로파일에 의해 결정된다고 할 수도 있다.Here, since the width of the space between the first cam 310 and the second cam 320 is determined by the profile of the first cam 310 and the second cam 320, the angle of the follower 260 May be determined by the profiles of the first cam 310 and the second cam 320.

종동절(260)은 상기와 같은 특성을 갖는 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이의 공간을 따라 이동하며, 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320) 사이의 거리 및 캠 프로파일에 의해 각도가 조절될 수 있다. 이하에서는 도 5를 참조하여, 종동절(260)이 제 2 캠(320)의 둘레를 따라 시계방향으로 한 바퀴 회전될 때의 움직임에 대해 설명하도록 하겠다. 여기서, 종동절(260)은 제 2 탄성부재(264)의 변위가 0일 때(이하, "종동절(260)의 기본 상태"라고 함), 도면부호 260'과 같은 각도인 것을 예로 들어 설명하겠다.The driven joint 260 moves along the space between the first cam 310 and the second cam 320 having the above characteristics, and the distance between the first cam 310 and the second cam 320 and The angle can be adjusted by the cam profile. Hereinafter, referring to FIG. 5, a description will be made as to the movement when the follower 260 is rotated one turn clockwise along the circumference of the second cam 320. Here, the driven node 260 is described by taking an example of the same angle as the reference numeral 260 'when the displacement of the second elastic member 264 is 0 (hereinafter referred to as the "basic state of the driven node 260"). would.

종동절(260)이 제 2 캠(320)의 하측에 위치한 A상태의 경우, 종동절(260)은 기본 상태에서 우측으로 기울어진 상태가 된다. 이때, 종동절(260)에는 제 2 탄성부재(264)에 의해 반시계 방향의 복원력이 작용하므로, 종동절(260)은 제 2 캠(320)의 하측 구간을 이동하는 동안 A상태와 같은 각도를 유지할 수 있다. 또한, 제 1 탄성부재(220)는 A상태에서 변위가 0일 수 있다.In the case where the driven node 260 is located in the lower side of the second cam 320, the driven node 260 is inclined to the right side from the basic state. At this time, since the restoring force in the counterclockwise direction is applied to the driven joint 260 by the second elastic member 264, the driven joint 260 is the same angle as the A state while moving the lower section of the second cam 320. Can be maintained. In addition, the first elastic member 220 may have a zero displacement in the A state.

종동절(260)이 회전체(210)의 회전에 의해 후방으로 이동하면, 종동절(260)의 전단부(260a)가 제 2 캠(320)의 절곡부(326)에 간섭되고, 종동절(260)은 우측으로 더 기울어지게 된다(B상태). 이에 의해, 종동절(260)에는 제 2 탄성부재(264)에 의한 반시계 방향의 복원력이 더 크게 작용한다.When the driven section 260 moves backward by the rotation of the rotor 210, the front end portion 260a of the driven section 260 interferes with the bent portion 326 of the second cam 320, the driven section 260 is further inclined to the right (B state). Thereby, the restoring force in the counterclockwise direction by the second elastic member 264 acts more on the driven joint 260.

종동절(260)이 후방으로 더 이동하게 되면, 종동절(260)의 전단부(260a)가 절곡부(326)에 간섭된 상태가 해제되고, 종동절(260)은 기본 상태로 복귀한다. 그리고, 종동절(260)이 후방으로 더 이동하게 되면, 종동절(260)의 후단부(260b)가 제 1 캠(210)에 접촉되어 종동절(260)은 기본 상태에서 좌측으로 기울어진 상태(C상태)가 될 수 있다. 이때, 종동절(260)에는 제 2 탄성부재(264)에 의해 시계 방향의 복원력이 작용할 수 있다. 또한, 제 1 탄성부재(220)는 종동절(260)이 상방으로 이동함에 따라 압축될 수 있다.When the driven section 260 further moves backward, the state in which the front end portion 260a of the driven section 260 interferes with the bent portion 326 is released, and the driven section 260 returns to the basic state. Then, when the driven joint 260 further moves backward, the rear end portion 260b of the driven joint 260 contacts the first cam 210 so that the driven joint 260 is inclined to the left in the basic state. (C state) can be. At this time, the clockwise restoring force may act on the driven joint 260 by the second elastic member 264. In addition, the first elastic member 220 may be compressed as the driven joint 260 moves upward.

종동절(260)은 제 1 캠(310)의 후단부까지 이동한 후, 다시 전방으로 이동된다. 이때, 종동절(260)은 절곡부(326)에 간섭되어 다시 우측으로 기울어질 수 있으며, 제 2 캠(320)의 상측 공간으로 이동된다(D상태). 종동절(260)은 제 2 캠(320)의 상측을 이동하는 동안 제 2 캠(320)의 돌출부(324)에 의해 각도가 변경될 수 있다. The driven joint 260 moves to the rear end of the first cam 310 and then moves forward again. At this time, the driven section 260 may be inclined again to the right by interfering with the bent portion 326 and moved to the upper space of the second cam 320 (D state). The driven section 260 may be changed in angle by the protrusion 324 of the second cam 320 while moving the upper side of the second cam 320.

또한, 종동절(260)에는 제 2 탄성부재(264)에 의해 반시계 방향의 복원력이 지속적으로 작용하므로, 종동절(260)이 제 2 캠(320)의 상측 공간을 이동하는 동안, 종동절(260)의 전단부(260a)는 제 1 캠(310)에 접촉되고, 후단부(260b)는 제 2 캠(320)에 접촉된 상태가 유지될 수 있다(E상태).In addition, since the restoring force in the counterclockwise direction is continuously acted on the driven joint 260 by the second elastic member 264, while the driven joint 260 moves the upper space of the second cam 320, the driven joint The front end portion 260a of 260 may be in contact with the first cam 310 and the rear end portion 260b may be in contact with the second cam 320 (E state).

종동절(260)이 전방으로 이동함에 따라, 후단부(260b)가 제 2 캠(320)에 간섭된 상태가 해제되면, 종동절(260)은 제 2 탄성부재(264)의 복원력에 의해 반시계 방향으로 회전된다(F 상태). 이때, 제 1 캠(310)은 종동절(260)이 기본 상태의 우측으로 기운 상태를 유지하도록 형성될 수 있다. As the driven joint 260 moves forward, when the state where the rear end portion 260b interferes with the second cam 320 is released, the driven joint 260 is prevented by the restoring force of the second elastic member 264. Rotate clockwise (F state). In this case, the first cam 310 may be formed such that the driven joint 260 maintains a tilted state to the right of the basic state.

이후, 종동절(260)은 회전체(210)의 회전 및 제 1 탄성부재(220)의 복원력에 의해, 다시 제 2 캠(320)의 하측으로 이동되며, 이 과정에서, 종동절(260)의 전단부(260a)가 제 2 캠(320)의 전단부에 간섭됨으로써 종동절(260)은 기본 상태에 대해 우측으로 기운 A상태로 전환될 수 있다.Thereafter, the driven joint 260 is moved to the lower side of the second cam 320 again by the rotation of the rotating body 210 and the restoring force of the first elastic member 220, and in this process, the driven joint 260 Since the front end portion 260a of the second cam 320 interferes with the front end portion of the second cam 320, the driven node 260 may be switched to the A state tilted to the right with respect to the basic state.

모터(110)는 종동절(260)이 위에서 설명한 경로를 1사이클로서 반복 운동할 수 있도록, 정방향 회전과 역방향 회전을 반복할 수 있다. The motor 110 may repeat the forward rotation and the reverse rotation so that the driven section 260 can repeatedly move the path described above as one cycle.

날개(270)는 상기와 같은 종동절(260) 움직임에 종속되어 종동절(260)과 동일하게 회전될 수 있다. 즉, 종동절(260)의 각도 변화에 따라 날개(270)의 각도도 변화된다. The wing 270 may be rotated in the same manner as the driven joint 260 by being dependent on the driven joint 260 movement as described above. That is, the angle of the wing 270 is also changed according to the angle change of the driven joint 260.

날개(270)의 각도가 변화하게 되면, 날개(270)를 따라 흐르는 유속에 변화가 생기게 되고, 이에 의해 발생되는 양력의 방향이 변화하게 된다. 예를 들어, 종동절(260)이 A상태일 때 발생하는 양력은 Fa 방향일 수 있으며, E상태일 때 발생하는 양력은 Fe 방향일 수 있다. When the angle of the blade 270 is changed, a change occurs in the flow velocity along the blade 270, thereby changing the direction of lift generated. For example, the lifting force generated when the follower 260 is in the A state may be in the Fa direction, and the lifting force generated when the driven node 260 is in the A state may be in the Fe direction.

상기와 같은 플래퍼(200) 및 가이드부(300)는 본체(100)의 양측에 한 쌍으로 제공될 수 있으며, 각각 독립적으로 제어될 수 있다.The flapper 200 and the guide unit 300 as described above may be provided in pairs on both sides of the main body 100, and may be independently controlled.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇(10)은 종동절(260)의 각도를 변화시켜 날개(270)의 각도를 조절함으로써, 수중로봇(10)에 작용하는 양력의 방향, 크기를 변화시킬 수 있다. Underwater robot 10 according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above by changing the angle of the driven joint 260 to adjust the angle of the wing 270, the direction of lifting force acting on the underwater robot 10 Can change size.

구체적으로, 모터(110)의 회전 속도를 조절함으로써 주변 유체의 흐름에 대한 날개(270)의 상대 속도를 변화시킴으로써 양력의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 날개(270)를 특정 각도로 유지시키는 경우, 주변 유체의 흐름에 의해 발생되는 양력에 의해, 수중로봇(10)이 상승 또는 하강할 수 있다. Specifically, the amount of lift may be adjusted by changing the relative speed of the blade 270 with respect to the flow of the surrounding fluid by adjusting the rotational speed of the motor 110. In addition, when the wing 270 is maintained at a specific angle, the underwater robot 10 may be raised or lowered by the lift generated by the flow of the surrounding fluid.

또한, 본체(100)의 양측에 제공된 날개(270)의 위치를 독립적으로 제어하면, 본체(100)의 양측에서 발생되는 양력의 크기 및 방향을 서로 다르게 조절할 수 있으므로, 본체(100)의 진행 방향을 조절할 수도 있다.In addition, by independently controlling the position of the wing 270 provided on both sides of the main body 100, since the magnitude and direction of the lifting force generated on both sides of the main body 100 can be adjusted differently, the traveling direction of the main body 100 You can also adjust

또한, 본체(100)의 양측에 제공된 모터(230)의 회전 운동을 각도가 계속 변하는 날개(270)의 왕복 운동으로 변화시킴에 의해, 날개(270)가 노(oar)와 같은 역할을 할 수 있으므로, 본체(100)는 양호한 추진력을 얻을 수 있다. 특히, 날개(270)의 회전 방향을 변경시킴으로써 전진뿐만 아니라 후진도 용이하게 수행할 수 있다. In addition, by changing the rotational movement of the motor 230 provided on both sides of the main body 100 to the reciprocating motion of the blade 270 whose angle is continuously changing, the blade 270 can serve as an oar. Therefore, the main body 100 can obtain good propulsion force. In particular, by changing the direction of rotation of the blade 270 can be easily performed as well as backward.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇(10)은 각각의 날개(270)마다 하나의 모터(230)만 제공되면 되므로 수중로봇(10)의 방향 및 자세제어를 위해 필요한 구동장치의 수를 최소화시킬 수 있다. 또한, 최소화된 구동장치를 사용하면서도 효과적으로 수중로봇(10)의 자세 및 방향을 제어할 수 있다.As a result, since the underwater robot 10 according to the embodiment of the present invention needs to be provided with only one motor 230 for each wing 270, the number of driving devices required for the direction and attitude control of the underwater robot 10 may be determined. It can be minimized. In addition, it is possible to effectively control the attitude and direction of the underwater robot 10 while using the minimized driving device.

특히, 모터(230)는 왕복 운동만 제공하면 되고, 양력을 발생시키기 위한 날개(270)의 각도 제어는 종동절(260)과 가이드부(300)의 상호 작용에 의해 이루어지므로, 수중로봇(10)의 전체적인 구조를 간단하게 할 수 있으며, 그 결과 수중로봇(10)의 단가를 낮출 수 있어 가격경쟁력을 확보할 수 있다. In particular, the motor 230 only needs to provide reciprocating motion, and since the angle control of the wing 270 for generating lift is made by the interaction between the driven joint 260 and the guide part 300, the underwater robot 10 ), The overall structure can be simplified, and as a result, the unit cost of the underwater robot 10 can be lowered, thereby securing price competitiveness.

이상 본 발명의 실시예에 따른 수중로봇 및 수중로봇의 방향 제어 방법 및 유영운동이 가능한 플래퍼의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.As described above as a specific embodiment of the underwater robot and the direction control method of the underwater robot and the flapper capable of swimming movement, but this is only an example, the present invention is not limited thereto, and disclosed herein It should be construed as having the broadest scope in accordance with basic ideas. Skilled artisans may implement a pattern of features that are not described in a combinatorial and / or permutational manner with the disclosed embodiments, but this is not to depart from the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be readily made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 수중로봇 100 : 본체
150 : 모터 지지부 200 : 플래퍼
210 : 회전체 214 : 내부 공간
216 : 가이드 슬롯 220 : 제 1 탄성부재
230 : 모터 250 : 구동 암
252 : 플레이트 254 : 로드
255 : 종동절 회전 가이드 256 : 회전축 삽입부
260 : 종동절 261 : 바디
262 : 돌출부 263 : 회전축
264 : 제 2 탄성부재 270 : 날개
300 : 가이드부 310 : 제 1 캠
320 : 제 2 캠 322 : 수평부
324 : 돌출부 326 : 절곡부10: underwater robot 100: main body
150: motor support 200: flapper
210: rotating body 214: internal space
216: guide slot 220: first elastic member
230: motor 250: drive arm
252: plate 254: rod
255: driven joint rotation guide 256: rotary shaft insert
260: winter 261: body
262: protrusion 263: rotation axis
264: second elastic member 270: wing
300: guide portion 310: first cam
320: second cam 322: horizontal portion
324: protrusion 326: bend

Claims (11)

수중 이동이 가능한 본체(100);
상기 본체(100)의 측방으로 돌출 형성되며, 상기 본체(100)의 전후 방향으로 왕복 운동하는 한 쌍의 플래퍼(200); 및
상기 본체(100)의 측면에 형성되며 상기 플래퍼(200)의 이동을 가이드하는 가이드부(300)를 포함하고,
상기 플래퍼(200)는,
상기 본체(100)의 측면으로부터 돌출되는 지느러미 형태를 갖는 날개(270);
상기 날개(270)를 이동시키는 구동부(210, 230, 250); 및
상기 구동부(210, 230, 250)에 상기 날개(270)를 회전 가능하게 연결하는 종동절(260)을 포함하고,
상기 가이드부(300)는,
상기 종동절(260)이 이동하는 공간의 외측 테두리를 형성하는 제 1 캠(310); 및
상기 종동절(260)이 이동하는 공간의 내측 테두리를 형성하는 제 2 캠(320)을 포함하며,
상기 종동절(260)은 상기 제 1 캠(310) 또는 상기 제 2 캠(320)에 간섭되어 각도가 변경되는 수중로봇.Body 100 capable of moving underwater;
A pair of flappers 200 protruding to the side of the main body 100 and reciprocating in the front-rear direction of the main body 100; And
Is formed on the side of the main body 100 and includes a guide portion 300 for guiding the movement of the flapper 200,
The flapper 200,
Wings 270 having a fin shape protruding from the side of the main body 100;
A driving unit (210, 230, 250) for moving the blade (270); And
It includes a driven joint 260 for rotatably connecting the blade 270 to the drive unit (210, 230, 250),
The guide unit 300,
A first cam 310 forming an outer edge of the space in which the driven joint 260 moves; And
A second cam 320 forming an inner edge of a space in which the driven joint 260 moves,
The follower 260 is interfered with the first cam 310 or the second cam 320, the underwater robot is changed in angle. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 캠(320)은 상기 종속절(260)이 상기 제 2 캠(320)의 둘레를 회전할 수 있도록 상기 제 1 캠(310)의 내측면으로부터 이격되어 형성되는 수중로봇.The method of claim 1,
The second cam (320) is an underwater robot formed to be spaced apart from the inner surface of the first cam (310) so that the subordinate section (260) can rotate around the second cam (320). 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 캠(310) 및 상기 제 2 캠(320)은 상기 본체(100)의 수평 방향으로 길게 연장되고,
상기 종속절(260)은,
상기 종속절(260)이 이동 중 상기 제 1 캠(310) 및 상기 제 2 캠(320) 중 어느 하나 이상과 접촉된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 제 2 탄성부재(264)를 포함하는 수중로봇.The method of claim 1,
The first cam 310 and the second cam 320 is extended in the horizontal direction of the main body 100,
The dependent clause 260,
Underwater robot including a second elastic member 264 to provide an elastic force to maintain the subordinate section 260 in contact with at least one of the first cam 310 and the second cam 320 during movement. . 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 캠(320)은,
실질적으로 상기 본체(100)의 수평 방향으로 연장되는 수평부(322);
상기 수평부(322)의 상방으로 돌출된 돌출부(324); 및
상기 수평부(322)의 단부에 형성되며, 상기 본체(100)의 상방 또는 하방으로 연장된 절곡부(326)를 포함하는 수중로봇.The method of claim 3, wherein
The second cam 320 is,
A horizontal portion 322 substantially extending in the horizontal direction of the main body 100;
A protrusion 324 protruding upward of the horizontal portion 322; And
It is formed at the end of the horizontal portion 322, the underwater robot including a bent portion 326 extending upward or downward of the main body (100). 물고기 형태의 본체(100)를 갖는 수중로봇(10)의 플래퍼(200)에 있어서,
상기 본체(100)의 측면에 형성된 제 1 캠(310)과 제 2 캠(320)의 사이 공간을 따라 이동되는 종속절(260);
상기 종속절(260)에 연결되며, 상기 본체(100)의 측면으로 돌출되고, 지느러미 형태로 형성되는 날개(270);
상기 날개(270)를 상기 본체(100)의 전후 방향으로 이동시키는 동력을 제공하는 모터(230);
상기 모터(230)에 연결되는 회전체(210); 및
상기 회전체(210)에 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되며, 상기 종속절(260)이 회동 가능하게 연결되는 구동 암(250)을 포함하고,
상기 종속절(260)은 상기 제 1 캠(310)과 상기 제 2 캠(320) 사이 공간의 폭 및 상기 제 1 캠(310)과 상기 제 2 캠(320)의 프로파일에 따라 각도가 변경되는 수중로봇의 플래퍼.In the flapper 200 of the underwater robot 10 having a body 100 in the form of a fish,
A subordinate section 260 moved along a space between the first cam 310 and the second cam 320 formed on the side of the main body 100;
A wing 270 connected to the subordinate clause 260, protruding to the side of the main body 100, and formed in a fin shape;
A motor 230 providing power for moving the blade 270 in the front-rear direction of the main body 100;
A rotating body 210 connected to the motor 230; And
It is provided to be movable in the vertical direction to the rotating body 210, the subordinate section 260 includes a drive arm 250 is connected rotatably,
The subordinate clause 260 has an underwater angle whose angle is changed according to the width of the space between the first cam 310 and the second cam 320 and the profile of the first cam 310 and the second cam 320. The flapper of the robot. 제 5 항에 있어서,
상기 회전체(210)는,
상기 구동 암(250)의 일측이 끼워지는 내측 공간(214); 및
상기 구동 암(250)의 상하 방향 이동을 안내하는 가이드 슬롯(216)을 포함하는 수중로봇의 플래퍼.The method of claim 5, wherein
The rotating body 210,
An inner space 214 into which one side of the driving arm 250 is fitted; And
The flapper of the underwater robot including a guide slot (216) for guiding the vertical movement of the drive arm (250). 제 6 항에 있어서,
상기 내측 공간(214)에는 상기 구동 암(250)에 복원력을 작용시키는 제 1 탄성부재(220)가 설치되는 수중로봇의 플래퍼.The method according to claim 6,
The inner space 214, the flapper of the underwater robot is provided with a first elastic member 220 to apply a restoring force to the drive arm (250). 제 5 항에 있어서,
상기 구동 암(250)은,
상기 회전체(210)의 내측에서 상하 이동되는 플레이트(252); 및
상기 플레이트(252)로부터 연장되며 상기 종속절(260)에 연결되는 로드(254)를 포함하는 수중로봇의 플래퍼.The method of claim 5, wherein
The drive arm 250,
A plate 252 which is vertically moved inward of the rotating body 210; And
A flapper of an underwater robot comprising a rod (254) extending from the plate (252) and connected to the subordinate section (260). 제 5 항에 있어서,
상기 종동절(260)은,
상기 날개(270)에 고정되며 타원 형상의 캠 구조를 갖는 바디(261);
상기 종동절(260)에 복원력을 가하는 제 2 탄성부재(264); 및
상기 구동 암(250)에 상기 바디(261)를 회동 가능하게 연결하는 회전축(263)을 포함하는 수중로봇의 플래퍼. The method of claim 5, wherein
The driven day 260,
A body 261 fixed to the wing 270 and having an elliptic cam structure;
A second elastic member 264 for applying a restoring force to the driven joint 260; And
A flapper of an underwater robot including a rotating shaft (263) rotatably connecting the body (261) to the drive arm (250). 수중로봇의 방향 제어 방법에 있어서,
수중 이동이 가능한 본체의 양 측면에 1 사이클을 이루도록 형성된 제 1 캠과 제 2 캠의 사이 공간으로 지느러미 형태의 날개가 연결된 종동절을 이동시키는 단계; 및
상기 종동절이 상기 제 1 캠과 상기 제 2 캠의 프로파일에 따라 각도가 변경됨으로써 각도에 따라 서로 다른 방향의 양력을 발생시키는 단계를 포함하는 수중로봇의 방향 제어 방법.In the direction control method of the underwater robot,
Moving a driven joint to which a fin-shaped wing is connected to a space between a first cam and a second cam formed in one cycle on both sides of the body capable of underwater movement; And
And generating a lift force in a different direction according to the angle by changing the angle according to the profile of the first cam and the second cam. 제 10 항에 있어서,
상기 본체의 양 측면에 제공된 상기 날개는 독립적으로 제어되는 수중로봇의 방향 제어 방법.
11. The method of claim 10,
The wings provided on both sides of the main body is independently controlled the direction control method of the underwater robot.
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