KR20150022458A - Ship hull cleaning system - Google Patents

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KR20150022458A KR20130100356A KR20130100356A KR20150022458A KR 20150022458 A KR20150022458 A KR 20150022458A KR 20130100356 A KR20130100356 A KR 20130100356A KR 20130100356 A KR20130100356 A KR 20130100356A KR 20150022458 A KR20150022458 A KR 20150022458A
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Abstract

Disclosed is a hull surface cleaning system. According to an embodiment of the present invention, a hull surface cleaning system includes: a cleaning robot having a robot body, a driving unit driving the robot body on the surface of a hull, and a cleaning unit cleaning the surface of the hull while being connected to the robot body; a vision module formed on the robot body, taking images of an underwater floor unit boundary line formed on the edge of a floor unit of the hull as a reference line for a reference driving passage of the cleaning robot on the floor unit of the hull; and a controller controlling the cleaning robot based on the information of the images of the underwater floor unit boundary line obtained by the vision module.

Description

선체의 표면 청소 시스템{SHIP HULL CLEANING SYSTEM}{SHIP HULL CLEANING SYSTEM}

본 발명은, 선체의 표면 청소 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하면서도 효율적인 구조와 방법을 통해 청소용 로봇의 주행 경로를 적절하게 보정하면서 선체의 바닥부를 청소할 수 있어 청소 효율을 향상시킬 수 있는 선체의 표면 청소 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface cleaning system for a hull, and more particularly, it relates to a surface cleaning system for a hull, which can clean the bottom of a hull while correcting a traveling path of the cleaning robot through a simple and efficient structure and method, To the surface cleaning system of the hull.

통상적으로 건조 된지 1년 이상의 모든 선박은 경제적 운항 및 안전 항해를 위하여 선급의 검사규정에 따라 검사를 반드시 받아야 하며, 검사를 위한 선체 청소도 필수적이다.All ships of more than one year old, which have been normally dried, must be inspected in accordance with the Rules for the Classification of the Society for economic navigation and safe navigation, and cleaning of the hull for inspection is also essential.

선체 청소는 선박의 하부 및 측면에 붙은 해양생물 등의 해양 이물질을 떼어내는 작업을 포함한다.Hull cleaning involves the removal of marine debris such as marine life on the bottom and sides of the ship.

선박은 선체의 하부 및 측면이 물에 잠긴 상태에서 운항되거나 정박된 상태를 유지하는데, 바닷물에는 조개류인 따개비(Barnacle) 등의 많은 해양생물이 살고 있기 때문에 시간이 지남에 따라 선체의 하부 및 측면에는 해양생물이 부착되어 서식될 수 있으며, 해양 이물질이 달라붙기도 한다.Since the vessel is operated or anchored under the water, the bottom and side of the ship are kept in an anchored state. In the seawater, there are many marine life such as Barnacle which is shellfish. Marine organisms can attach and live, and marine debris can become attached.

최근에는 친환경적인 페인트 도료의 사용으로 인해 선체에 더욱 많은 해양생물이 부착되는 것으로 알려지고 있다.Recently, the use of environmentally friendly paint coatings is known to attach more marine life to the hull.

다양한 원인으로 선체의 표면에 부착된 해양 이물질은 선박의 표면 저항력을 증가시키기 때문에 선박의 운행 속도가 떨어뜨리고 연료 소모량을 증가시키는 요인이 되어 전체적인 운항비용을 증가시킨다.Marine debris attached to the surface of the ship for various reasons increases the surface resistance of the ship, which reduces the speed of the ship and increases the fuel consumption, thereby increasing the overall operating cost.

또한 선체의 표면에 부착된 해양 이물질은 선체의 표면에 도포된 페인트를 박리시킴에 따라 선체 부식의 원인이 되고 있다.In addition, marine foreign matter adhering to the surface of the hull is causing corrosion of the hull by peeling the paint applied to the surface of the hull.

따라서 선체의 표면에 부착된 해양 이물질은 반드시 제거될 필요가 있다. 현재, 선체의 표면에 부착된 해양 이물질을 제거하기 위한 방안으로서, 예컨대 해양생물이 꺼려하는 물질을 넣은 유독성의 방오 페인트를 사용하여 선체의 표면을 도장하거나, 잠수부가 선체에 줄을 달고 수중으로 직접 내려가 선체의 표면에 부착된 해양 이물질을 제거하는 등의 여러 방안이 제시되고 있다.Therefore, marine foreign matter attached to the surface of the hull must be removed. At present, as an approach to remove marine foreign matter adhered to the surface of the hull, for example, the surface of the hull can be painted with a toxic fouling paint containing the substance to which the marine life is reluctant, or the diver can string on the hull, And removing marine debris attached to the surface of the hull.

하지만, 유독성의 방오 페인트는 해양 환경 규제가 강화됨에 따라 그 사용이 제한될 뿐만 아니라 그 효력 또한 지속적으로 유지되기 어렵다. 더욱이, 선체의 표면에 붙은 해양생물은 눈에 잘 보여 미관상의 목적으로도 더욱 확실한 제거가 필요하다.However, toxic antifouling paint is not only limited in its use as the regulation of marine environment is strengthened, but also its effect is not maintained. Moreover, marine life on the surface of the hull is visible and requires more definitive removal for aesthetic purposes.

그리고 잠수부를 이용하여 선체의 표면에 부착된 해양 이물질을 제거할 경우, 안전사고에 부담과 작업시간 및 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.In addition, when the marine foreign substances adhered to the surface of the hull are removed by using the diver, there is a problem that the burden on the safety accident, the work time and the cost are increased.

이에, 최근에는 환경을 저해하지 않으면서도 안전사고의 위험이 없고, 또한 작업시간과 비용을 줄일 수 있도록 선체의 표면 청소용 로봇을 이용하여 선체의 표면에 부착된 해양 이물질을 제거하는 방안이 적용되고 있다.In recent years, there has been no risk of a safety accident without hindering the environment, and a method of removing marine foreign substances adhering to the surface of the hull by using a robot for surface cleaning of the hull has been applied so as to reduce work time and cost .

선체의 표면 청소용 로봇은 선체의 측면부와 바닥부를 주행하면서 해당 위치에 붙은 따개비 등의 해양 이물질을 선체의 표면으로부터 제거한다.The robot for surface cleaning of the hull is moving the side and bottom of the hull to remove marine foreign substances such as barnacles attached to the hull from the surface of the hull.

한편, 청소용 로봇을 이용하여 선체의 표면에 부착된 해양 이물질을 잘 제거하려면 청소용 로봇이 자신의 위치 또는 그 자세를 올바르게 인식한 후에 일정한 경로를 가지고 자동 주행해야 한다. 그렇지 못할 경우, 선체의 표면에 청소가 잘 된 구간과 그렇지 못한 구간이 공존할 수밖에 없어 청소 효율이 떨어질 수밖에 없다.On the other hand, in order to remove marine foreign substances adhering to the surface of the hull by using the cleaning robot, the cleaning robot must automatically recognize the position or the posture thereof and then automatically travel with a certain path. If this is not the case, it is inevitable that cleaning efficiency will deteriorate because the cleaned section and the untreated section coexist on the surface of the hull.

청소용 로봇이 주행하는 부분은 크게, 선체의 측면부와 선체의 바닥부로 나뉠 수 있는데, 선체의 측면부와 선체의 바닥부 상에서 청소용 로봇의 자세는 달라질 수밖에 없다.The cleaning robot travels largely divided into a side portion of the hull and a bottom portion of the hull. The position of the cleaning robot on the side portion of the hull and the bottom portion of the hull is inevitably different.

이때, 선체의 측면부 상에서는 청소용 로봇이 옆으로 붙은 상태로 주행하면서 청소 작업을 진행하기 때문에 수심센서를 사용하여 청소용 로봇의 자세 변화에 큰 문제 없이 수평 경로로 청소 작업을 진행할 수 있다.At this time, since the cleaning robot runs on the side surface of the hull, the cleaning robot can perform the cleaning operation by the horizontal path without a big problem in the posture change of the cleaning robot by using the depth sensor.

하지만, 선체 바닥부의 경우는 선체의 측면부와 환경이 다르기 때문에 선체의 바닥부에서 청소 작업을 진행하는 청소용 로봇의 주행 경로가 틀어질 우려가 상당히 높은데, 만약 청소용 로봇의 틀어진 주행 경로를 적절하게 보정해주지 않으면 청소용 로봇의 주행 경로가 계속해서 점점 더 크게 틀어질 우려가 높고, 이로 인해 청소 작업이 제대로 진행될 수 없다.However, in the case of the bottom part of the hull, since the environment of the hull is different from the side part of the hull, there is a high possibility that the cleaning path of the cleaning robot for cleaning the bottom part of the hull is changed. There is a high possibility that the traveling route of the cleaning robot continues to be gradually increased, and the cleaning operation can not proceed properly.

이는 선체의 측면부와 달리 선체의 바닥부에는 청소용 로봇의 주행 경로에 대한 기준을 형성하는 기준이 없어 청소용 로봇의 컨트롤이 어렵기 때문인데, 자이로 센서를 이용하거나 로봇 바퀴의 회전수 등을 이용하는 방법을 고려해보더라도 바이오스 옵셋(bias offset)이나 슬립 현상 등으로 인해 로봇의 주행 경로를 효율적으로 보정하기 어렵다는 점을 감안할 때, 이에 대한 구조 개선이 시급한 실정이다.This is because, unlike the side part of the hull, the bottom of the hull does not have a standard for forming the reference of the traveling path of the cleaning robot, and thus it is difficult to control the cleaning robot. The method using the gyro sensor or the rotation number of the robot wheel Considering that it is difficult to effectively correct the travel path of the robot due to the bias offset or slip phenomenon, it is urgent to improve the structure.

대한민국특허청 등록번호 제10-0811540호Korea Patent Office Registration No. 10-0811540

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 간단하면서도 효율적인 구조와 방법을 통해 청소용 로봇의 주행 경로를 적절하게 보정하면서 선체의 바닥부를 청소할 수 있어 청소 효율을 향상시킬 수 있는 선체의 표면 청소 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a surface cleaning system for a surface of a hull, which can clean the bottom of a hull while appropriately correcting the traveling path of the cleaning robot through a simple and efficient structure and method, will be.

본 발명의 일 측면에 따르면, 로봇 바디와, 상기 로봇 바디를 선체의 표면으로 주행시키는 주행 유닛과, 상기 로봇 바디에 연결되어 상기 선체의 표면을 청소하는 청소 유닛을 구비하는 청소용 로봇; 상기 로봇 바디에 마련되며, 상기 선체의 바닥부 상에서 상기 청소용 로봇의 주행 경로에 대한 기준을 형성하는 기준선으로서 상기 선체의 바닥부 외곽부분에서 나타나는 수중바닥부 경계선의 영상을 촬영하여 획득하는 비전 모듈; 및 상기 비전 모듈을 통해 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보에 기초하여 상기 청소용 로봇을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 선체의 표면 청소 시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cleaning robot comprising: a robot body; a traveling unit that travels the robot body to a surface of the hull; and a cleaning unit connected to the robot body to clean the surface of the hull; A vision module which is provided on the robot body and captures and acquires an image of a bottom of the underwater portion appearing at the outer portion of the bottom of the hull as a reference line forming a reference to a traveling path of the cleaning robot on the bottom portion of the hull; And a controller for controlling the cleaning robot on the basis of the underwater bottom boundary image information obtained through the vision module.

상기 컨트롤러는 상기 수중바닥부 경계선의 기울기를 추출하고, 추출된 상기 수중바닥부 경계선의 기울기를 기초로 하여 상기 청소용 로봇이 보정된 방향각으로 주행될 수 있도록 상기 주행 유닛을 컨트롤할 수 있다.The controller can extract the slope of the underwater floor boundary line and control the driving unit so that the cleaning robot can travel at a corrected direction angle based on the slope of the extracted underwater floor boundary line.

상기 컨트롤러는 상기 비전 모듈에서 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보를 받아 명도 차이로 경계를 구분하는 에지추출법에 의해 상기 수중바닥부 경계선의 기울기를 추출할 수 있다.The controller receives the underwater bottom boundary image information obtained from the vision module, and extracts the slope of the underwater bottom boundary line by an edge extraction method for dividing the boundary by brightness difference.

상기 비전 모듈은, 상기 로봇 바디의 전방에 배치되는 전방 카메라와, 상기 전방 카메라에 이웃하게 배치되는 전방 플래시를 구비하는 전방 비전 모듈; 및 상기 로봇 바디의 후방에 배치되는 후방 카메라와, 상기 후방 카메라에 이웃하게 배치되는 후방 플래시를 구비하는 후방 비전 모듈을 포함할 수 있다.The vision module includes: a front vision module having a front camera disposed in front of the robot body; and a front flash disposed adjacent to the front camera; A rear camera disposed behind the robot body, and a rear vision module having a rear flash disposed adjacent to the rear camera.

상기 전방 카메라와 상기 후방 카메라 모두는 상기 로봇 바디와 수평을 이루되 바닥을 향해 경사진 상태로 배치되어 상기 수중바닥부 경계선 영상을 획득할 수 있다.Both the front camera and the rear camera may be arranged horizontally with respect to the robot body and tilted toward the bottom to obtain the underwater bottom boundary line image.

상기 청소용 로봇은, 상기 로봇 바디에 연결되어 상기 로봇 바디가 상기 선체의 표면에 밀착되도록 하는 밀착 유닛을 더 포함할 수 있다.The cleaning robot may further include a contact unit connected to the robot body to closely contact the robot body with the surface of the hull.

상기 밀착 유닛은, 상기 선체 표면의 부착 대상면 방향으로 자력을 증가시키기 위해 상기 로봇 바디의 하부 중앙에 마련되는 마그네트; 및 상기 마그네트와 상기 선체 표면의 부착 대상면과의 간격을 조절하는 간격 조절부를 포함할 수 있다.Wherein the cohesion unit comprises: a magnet provided at a lower central portion of the robot body to increase a magnetic force toward a surface to be attached of the surface of the hull; And an interval adjusting unit for adjusting an interval between the magnet and a surface to be attached to the surface of the hull.

상기 주행 유닛은, 상기 로봇 바디의 양 측면 전방에 위치하는 한 쌍의 전방 바퀴; 상기 로봇 바디의 양 측면 후방에 위치하는 한 쌍의 후방 바퀴; 상기 전방 바퀴와 상기 후방 바퀴를 연결하는 주행 타이밍 벨트; 상기 한 쌍의 전방 바퀴에 연결되는 다수의 주행 샤프트; 상기 다수의 주행 샤프트를 지지하는 샤프트 지지대; 및 상기 주행 샤프트들과 개별적으로 연결되는 다수의 주행 모터를 포함할 수 있다.The traveling unit includes: a pair of front wheels positioned on both sides of the robot body; A pair of rear wheels positioned behind both sides of the robot body; A traveling timing belt connecting the front wheel and the rear wheel; A plurality of running shafts connected to the pair of front wheels; A shaft support for supporting the plurality of running shafts; And a plurality of traveling motors individually connected to the traveling shafts.

상기 청소 유닛은, 상기 로봇 바디와 연결되는 브러시 바디; 및 상기 브러시 바디와 연결되며, 상기 선체의 표면을 청소하는 브러시를 구비하는 브러시 작동부를 포함할 수 있다.The cleaning unit includes: a brush body connected to the robot body; And a brush operating part connected to the brush body and having a brush for cleaning the surface of the hull.

본 발명에 따르면, 간단하면서도 효율적인 구조와 방법을 통해 청소용 로봇의 주행 경로를 적절하게 보정하면서 선체의 바닥부를 청소할 수 있어 청소 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to clean the bottom of the hull while correcting the traveling path of the cleaning robot through a simple and efficient structure and method, thereby improving cleaning efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템이 적용되는 선박의 측면도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 개략적인 배면도로서 청소용 로봇의 주행 경로를 도시한 도면이고, (b)는 (a)의 개략적인 측면도이다.
도 3은 청소용 로봇의 사시도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 도 3의 부분 분해 사시도이다.
도 6은 청소용 로봇의 주행 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 청소용 로봇의 청소 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 청소용 로봇의 밀착 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템의 제어블록도이다.1 is a side view of a ship to which a surface cleaning system of a hull according to an embodiment of the present invention is applied.
Fig. 2 (a) is a schematic rear view of Fig. 1 showing a traveling path of the cleaning robot, and Fig. 2 (b) is a schematic side view of Fig.
3 is a perspective view of the cleaning robot.
Figure 4 is a side view of Figure 3;
5 is a partially exploded perspective view of Fig.
6 is a view for explaining a traveling unit of the cleaning robot.
7 is a view for explaining a cleaning unit of the cleaning robot.
8 is a view for explaining a contact unit of the cleaning robot.
9 is a control block diagram of a surface cleaning system for a hull according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템이 적용되는 선박의 측면도이고, 도 2의 (a)는 도 1의 개략적인 배면도로서 청소용 로봇의 주행 경로를 도시한 도면이고, (b)는 (a)의 개략적인 측면도이다.FIG. 1 is a side view of a ship to which a surface cleaning system according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 (a) is a schematic rear view of FIG. 1 showing a traveling path of the cleaning robot, (b) is a schematic side view of (a).

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템은 청소용 로봇(120)을 이용하여 도 1 및 도 2와 같은 선박의 선체(110) 표면에 붙은 따개비 등의 해양생물을 포함하는 해양 이물질을 떼어 내어 청소하기 위한 시스템으로서, 청소용 로봇(120, 도 3 참조), 비전 모듈(170,180, 도 3 참조) 및 컨트롤러(190, 도 9 참조)를 포함한다.As shown in these drawings, the surface cleaning system of the hull according to the present embodiment includes marine organisms such as a barnacle attached to the surface of the hull 110 of the ship as shown in Figs. 1 and 2 by using the cleaning robot 120 A cleaning robot 120 (see FIG. 3), vision modules 170 and 180 (see FIG. 3), and a controller 190 (see FIG. 9) for removing and removing marine foreign matter.

본 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템에 대한 구체적인 설명에 앞서 도 1에 도시된 선박에 대해 간략하게 알아본다.Before describing a detailed description of the surface cleaning system of the hull according to the present embodiment, the ship shown in Fig. 1 will be briefly described.

도 1에 도시된 선박은 상선, 군함, 어선, 운반선, 드릴쉽, 컨테이너선, LNG선 및 특수 작업선 등 어떠한 것이 될 수 있으며, 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.The ship shown in FIG. 1 may be any of commercial ships, warships, fishing boats, carriers, drillships, container ships, LNG carriers, and special operation ships, and may include floating marine structures.

도 1을 참조하여 선체(110)에 대해 간략하게 살펴본다. 선수부(111a)와 선미부(111b)를 구비하는 선체(110)의 선미부(111b) 영역에는 추진력을 발생시키는 프로펠러(112)가 결합된다. 프로펠러(112)의 주변에는 선박의 진행 방향을 조정하는 러더(113, rudder)가 마련된다.The hull 110 will be briefly described with reference to Fig. A propeller 112 for generating a propelling force is coupled to a stern section 111b of the hull 110 having a bow portion 111a and a stern portion 111b. A rudder (113) for adjusting the traveling direction of the ship is provided around the propeller (112).

선체(110)의 선수부(111a) 영역 외벽에는 스러스터(114, thruster)가 마련될 수 있다. 모든 종류의 선박에 스러스터(114)가 마련되는 것은 아니지만 스러스터(114)가 마련되면 선박의 정지 또는 항해 시 조정 성능을 향상시키고 선박의 오퍼레이션(operation)을 용이하게 한다. 도 1처럼 선체(110)의 일측, 특히 선수부(111a)에 마련되는 스러스터(114)를 바우 스러스터(bow thruster)라 부르기도 한다.A thruster 114 may be provided on the outer wall of the bow region 111a of the hull 110. [ Thrusters 114 are not provided for all kinds of vessels, but the thrusters 114 improve the adjustment performance when the vessel is stopped or navigated and facilitate the operation of the vessel. 1, the thruster 114 provided on one side of the hull 110, particularly, the bow portion 111a is also referred to as a bow thruster.

한편, 청소 대상면은 도 1과 같은 선체(110)의 측면부와, 도 2의 (a)와 같은 선체(110)의 바닥부로 나뉠 수 있으며, 앞서 기술한 것처럼 청소용 로봇(120, 도 3 참조)의 자세와 주변 환경으로 인해 선체(110)의 바닥부에서 청소 작업을 진행하는 청소용 로봇(120)의 주행 경로가 틀어질 우려가 상당히 높다.The cleaning target surface can be divided into a side surface portion of the hull 110 as shown in Fig. 1 and a bottom portion of the hull 110 as shown in Fig. 2 (a), and the cleaning robot 120 (see Fig. 3) It is very likely that the traveling path of the cleaning robot 120, which performs the cleaning operation at the bottom of the hull 110 due to the posture of the hull 110 and the surrounding environment, may be changed.

즉 도 2의 (a)에서 실선으로 표시된 청소용 로봇(120)의 지그재그식 주행 경로가 이상적이나 컨트롤이 어려웠던 종래기술의 경우, 청소용 로봇(120)의 주행 경로가 도 2의 (a)의 점선으로 표시된 것처럼 나타날 수 있다.That is, in the conventional technique in which the staggered traveling path of the cleaning robot 120 indicated by the solid line in FIG. 2 (a) is ideal but difficult to control, the traveling path of the cleaning robot 120 is indicated by a dotted line in FIG. It may appear as shown.

청소용 로봇(120)이 도 2의 (a)에 도시된 점선과 같은 주행 경로를 갖는 경우, 틀어진 주행 경로를 적절하게 보정해주지 않으면 청소용 로봇(120)의 주행 경로가 계속해서 점점 더 크게 틀어질 우려가 높고, 이로 인해 주행에 실패하여 청소 작업이 제대로 진행될 수 없다.When the cleaning robot 120 has a traveling path as shown by the dotted line in FIG. 2A, if the wrong traveling path is not properly corrected, the traveling path of the cleaning robot 120 may be continuously increased more and more And the cleaning operation can not proceed properly due to the failure to travel.

종래기술에서 청소용 로봇(120)이 도 2의 (a)에 도시된 점선과 같은 주행 경로를 갖는 이유는 청소용 로봇(120)의 주행 경로를 제대로 컨트롤하기 위한 수단이 강구되어 있지 않고, 단순히 자이로 센서를 이용하거나 로봇 바퀴의 회전수 등을 이용하는 방법을 적용해왔기 때문인데, 이러한 경우, 바이오스 옵셋(bias offset)이나 슬립 현상 등으로 인해 청소용 로봇(120)의 주행 경로를 효율적으로 보정할 수 없다. 참고로, 컨테이너선, LNG선 등의 대형 선박은 그 바닥부가 직사각형으로 이루어져 있으므로 도 2의 (a)에서는 선박의 바닥부를 직사각형으로 도시했다.The reason why the cleaning robot 120 has the traveling path as shown by the dotted line in FIG. 2 (a) in the prior art is that there is no means for properly controlling the traveling path of the cleaning robot 120, Or the rotation speed of the robot wheel. In this case, the traveling path of the cleaning robot 120 can not be efficiently corrected due to a bias offset or a slip phenomenon. For reference, a large ship such as a container ship, an LNG carrier, or the like has a rectangular bottom, so that the bottom of the ship is shown as a rectangle in FIG. 2 (a).

도 3은 청소용 로봇의 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이며, 도 5는 도 3의 부분 분해 사시도이고, 도 6은 청소용 로봇의 주행 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 청소용 로봇의 청소 유닛을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 청소용 로봇의 밀착 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템의 제어블록도이다.Fig. 3 is a perspective view of the cleaning robot, Fig. 4 is a side view of Fig. 3, Fig. 5 is a partially exploded perspective view of Fig. 3, Fig. 6 is a view for explaining a traveling unit of the cleaning robot, FIG. 8 is a view for explaining a cleaning unit of a cleaning robot, and FIG. 9 is a control block diagram of a surface cleaning system for a hull according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면 본 실시예에 따른 선체의 표면 청소 시스템은 청소용 로봇(120), 비전 모듈(170,180), 그리고 비전 모듈(170,180)과 연계하여 청소용 로봇(120)을 컨트롤하는 컨트롤러(190)를 포함한다.Referring to these drawings, the hull surface cleaning system according to the present embodiment includes a controller 190 for controlling the cleaning robot 120 in association with the cleaning robot 120, the vision modules 170 and 180, and the vision modules 170 and 180 .

우선, 청소용 로봇(120)에 대해 알아보면, 청소용 로봇(120)은 도 1과 같은 선체(110)의 측면부와, 도 2와 같은 선체(110)의 바닥부에 배치되어 해당 면을 주행하면서 청소하는 로봇이다.1, the cleaning robot 120 is disposed on the side surface of the hull 110 as shown in Fig. 1 and the bottom of the hull 110 as shown in Fig. 2, .

이러한 청소용 로봇(120)은 로봇 바디(130)와, 로봇 바디(130)를 선체(110)의 표면으로 주행시키는 주행 유닛(140)과, 로봇 바디(130)에 연결되어 선체(110)의 표면을 청소하는 청소 유닛(150)과, 로봇 바디(130)에 연결되어 로봇 바디(130)가 선체(110)의 표면에 밀착되도록 하는 밀착 유닛(160)을 포함한다.The cleaning robot 120 includes a robot body 130, a traveling unit 140 for traveling the robot body 130 to the surface of the hull 110, And a tightening unit 160 connected to the robot body 130 to closely contact the robot body 130 to the surface of the hull 110. [

로봇 바디(130)에는 선체(110)의 바닥부 상에서 청소용 로봇(120)의 주행 경로에 대한 기준을 형성하는 기준선으로서의 수중바닥부 경계선, 즉 선체(110)의 바닥부 외곽부분에서 나타나는 경계 부분인 수중바닥부 경계선 영상을 획득하는 비전 모듈(170,180)이 구비된다. 비전 모듈(170,180)의 설명에 앞서, 도 5 내지 도 8을 참조하여 주행 유닛(140), 청소 유닛(150) 및 밀착 유닛(160)에 대해 알아본다.The robot body 130 is provided with a bottom portion boundary line as a reference line for forming a reference to the traveling path of the cleaning robot 120 on the bottom portion of the hull 110, And a vision module (170, 180) for acquiring an underwater bottom boundary line image. Prior to the description of the vision modules 170 and 180, the traveling unit 140, the cleaning unit 150, and the adhesion unit 160 will be described with reference to FIGS.

먼저, 주행 유닛(140)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 청소용 로봇(120)을 도 1과 같은 선체(110)의 측면부와, 도 2와 같은 선체(110)의 바닥부 상에서 주행시키기 위한 구성이다.5 and 6, the traveling unit 140 moves the cleaning robot 120 on the side surface of the hull 110 as shown in Fig. 1 and on the bottom of the hull 110 as shown in Fig. 2, .

로봇 바디(130)에는 양 측면 전방에 위치하는 전방 바퀴(131)와, 양 측면 후방에 위치하는 후방 바퀴(132)가 회전 가능하게 연결된다. 전방 바퀴(131)와 후방 바퀴(132)는 주행 타이밍 벨트(133)에 의해 연결된다.A front wheel 131 positioned on both sides of the robot body 130 and a rear wheel 132 positioned rearward of both sides of the robot body 130 are rotatably connected. The front wheel 131 and the rear wheel 132 are connected to each other by a driving timing belt 133.

한 쌍의 전방 바퀴(131)에는 2개의 주행 샤프트(134)가 연결된다. 2개의 주행 샤프트(134)는 그 사이에 배치된 샤프트 지지대(135)에 의해 지지된다.Two running shafts 134 are connected to the pair of front wheels 131. The two running shafts 134 are supported by a shaft support 135 disposed therebetween.

주행 샤프트(134)들에는 제1 베벨기어(G1)가 각각 마련되어 있다. 제1 베벨기어(G1)들은 2개의 주행 모터(136)의 모터축에 각각 마련되는 제2 베벨기어(G2)와 개별적으로 기어 맞물림되어 있다.The driving shafts 134 are provided with a first bevel gear G1. The first bevel gears G1 are individually meshed with a second bevel gear G2 provided on the motor shaft of the two traveling motors 136, respectively.

주행 유닛(140)에 의해 청소용 로봇(120)이 직진하는 경우, 2개의 주행 모터(136)는 동일한 속도로 회전하지만, 청소용 로봇(120)이 좌측이나 우측으로 회전하거나 제자리에서 회전하는 경우에는 2개의 주행 모터(136)는 각기 다른 속도로 회전될 수 있다. 따라서 청소용 로봇(120)은 제자리에서 방향전환이 가능하고 전진 주행할 수 있다.When the cleaning robot 120 goes straight by the driving unit 140, the two traveling motors 136 rotate at the same speed. However, when the cleaning robot 120 rotates left or right or rotates in place, The three traveling motors 136 can be rotated at different speeds. Therefore, the cleaning robot 120 is capable of changing the direction in place and moving forward.

다음으로, 청소 유닛(150)은 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 브러시 바디(151)와 브러시 작동부(156)를 포함한다.Next, the cleaning unit 150 includes a brush body 151 and a brush operation unit 156, as shown in Figs. 5 and 7.

브러시 바디(151)에는 다수의 브러시 장착부(152)가 마련된다. 다수의 브러시 장착부(152)는 브러시 바디(151) 상에서 대칭되는 위치에 이격 배치되며, 해당 위치에서 브러시 작동부(156)를 개별적으로 지지한다.The brush body 151 is provided with a plurality of brush mounting portions 152. The plurality of brush mounting portions 152 are spaced apart from each other at symmetrical positions on the brush body 151 and individually support the brush operating portion 156 at the corresponding positions.

브러시 작동부(156)는 해양 이물질을 선체(110)의 표면에서 분리하는 브러시(157)를 포함한다. 브러시(157)는 청소용 로봇(120)이 선체(110)의 표면에서 주행할 때, 선체(110)의 표면에 접촉될 수 있다.The brush operating portion 156 includes a brush 157 for separating marine foreign matter from the surface of the hull 110. The brush 157 can be brought into contact with the surface of the hull 110 when the cleaning robot 120 runs on the surface of the hull 110. [

브러시(157)의 일측에는 단부에 기어가 형성된 브러시 샤프트(158)가 연결되며, 브러시(157)는 브러시 샤프트(158)의 단부에 마련되는 기어와 맞물리는 기어가 단부에 형성되는 브러시 모터(159)에 의해 회전된다. 이에, 청소용 로봇(120)은 브러시 모터(159)를 통해 브러시(157)를 회전시킴으로서 선체(110)의 벽면에 부착되어 있는 해양 이물질을 제거할 수 있다.A brush shaft 158 having a gear formed at its end is connected to one side of the brush 157. The brush 157 is connected to a brush motor 159 having a gear engaged with a gear provided at an end of the brush shaft 158, . Accordingly, the cleaning robot 120 rotates the brush 157 through the brush motor 159, thereby removing marine foreign substances attached to the wall surface of the ship 110.

본 실시예의 경우, 청소 유닛(150)이 브러시(157)로 적용되는 경우에 대해 도시하였지만 청소 유닛(150)은 워터제트 방식일 수도 있다. 즉 수압펌프로부터 물을 소정의 압력으로 공급받아서 선체(110)의 벽면에 도장된 페인트를 손상시키지 않을 정도의 물을 분사하여 선체(110)의 벽면에 부착된 해양 이물질을 제거할 수도 있을 것인데, 이러한 워터제트 방식이 적용될 수도 있는 것이다.In the case of this embodiment, although the cleaning unit 150 is shown as being applied to the brush 157, the cleaning unit 150 may be a water jet type. That is, water may be supplied from the water pressure pump at a predetermined pressure to spray water on the wall surface of the hull 110 so as not to damage the painted paint, thereby removing marine foreign matter adhering to the wall surface of the hull 110, Such a water jet method may be applied.

마지막으로, 밀착 유닛(160)은 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 청소용 로봇(120)이 선체(110)의 표면에서 주행하는 동안 청소용 로봇(120)이 선체(110)의 표면으로부터 떨어지지 않고 선체(110)의 표면에 밀착된 상태로 주행할 수 있도록 청소용 로봇(120)을 선체(110)의 벽면에 밀착시키는 역할을 한다.5 and 8, when the cleaning robot 120 is traveling on the surface of the hull 110, the cleaning robot 120 does not come off the surface of the hull 110 So that the cleaning robot 120 is brought into close contact with the wall surface of the hull 110 so that the robot 120 can travel in a state of being in close contact with the surface of the hull 110.

이때에 사용될 수 있는 밀착력으로서 자기력 또는 진공흡착력을 이용할 수 있는데, 본 실시예의 경우에는 전자에 대해 개시하고 있다.A magnetic force or a vacuum attraction force can be used as the adhesion force that can be used at this time. In the case of this embodiment, the former is disclosed.

즉 본 실시예에 적용되는 밀착 유닛(160)은 선체(110) 표면의 부착 대상면 방향으로 자력을 증가시키기 위해 로봇 바디(130)의 하부 중앙에 마련되는 마그네트(161)와, 마그네트(161)와 선체(110) 표면의 부착 대상면과의 간격을 조절하는 간격 조절부(162)를 포함한다.That is, the tight fitting unit 160 applied to the present embodiment includes a magnet 161 provided at the lower center of the robot body 130 to increase the magnetic force toward the surface to be attached of the surface of the hull 110, And an interval adjusting unit 162 for adjusting the distance between the surface of the hull 110 and the surface to which the hull 110 is to be attached.

마그네트(161)는 도시된 것처럼 최적의 자기력을 제공할 수 있도록 N극과 S극의 극성이 번갈아 배치될 수 있다.The magnet 161 may be alternately arranged in the polarity of the N pole and the S pole so as to provide an optimum magnetic force as shown in the figure.

간격 조절부(162)는 선체(110) 표면의 부착 대상면이 갖는 최대 요철 높이, 마그네트(161)의 자기력, 그리고 청소용 로봇(120)의 무게 등을 고려하여 청소용 로봇(120)이 선체(110)의 표면으로부터 이탈되지 않도록 마그네트(161)와 부착 대상면과의 간격을 조절한다.The interval adjusting unit 162 adjusts the distance between the cleaning robot 120 and the hull 110 in consideration of the maximum concavo-convex height of the surface to be attached to the surface of the hull 110, the magnetic force of the magnet 161 and the weight of the cleaning robot 120, The distance between the magnet 161 and the object surface to be attached is adjusted.

물론, 간격 조절부(162)를 사용하지 않고, 자력 조절이 가능한 전자석을 적용하여 전자석의 자력을 조절하는 것에 의해서도 부착 대상면사이의 부착력을 조절할 수 있을 것이다.Of course, it is possible to adjust the adhesion force between the attachment target surfaces by adjusting the magnetic force of the electromagnet by applying an electromagnet capable of adjusting the magnetic force without using the gap adjusting portion 162. [

이와 같은 구조의 밀착 유닛(160)이 적용됨에 따라 청소용 로봇(120)은 최소한의 표면 부착력을 확보하면서 원활한 표면 주행을 할 수 있다.As the adhering unit 160 having such a structure is applied, the cleaning robot 120 can smoothly run the surface while securing the minimum surface adhesion force.

한편, 비전 모듈(170,180)은 로봇 바디(130)에 마련되며, 선체(110)의 바닥부 상에서 청소용 로봇(120)의 주행 경로에 대한 기준을 형성하는 기준선으로서의 수중바닥부 경계선, 즉 선체(110)의 바닥부 외곽부분에서 나타나는 경계 부분인 수중바닥부 경계선 영상을 촬영하여 수중바닥부 경계선 영상을 획득하는 역할을 한다.On the other hand, the vision modules 170 and 180 are provided on the robot body 130 and are mounted on the bottom of the hull 110 to define a bottom of the underwater as a reference line forming a reference for the traveling path of the cleaning robot 120, ) Of the underwater floor, which is a boundary part appearing at the bottom part of the bottom part of the underwater floor.

본 실시예에서 비전 모듈(170,180)은 전방 비전 모듈(170)과 후방 비전 모듈(180)을 포함한다. 전방 비전 모듈(170)과 후방 비전 모듈(180) 모두는 전방 또는 후방 카메라(171,181)와, 전방 또는 후방 플래시(172,182)를 포함한다.In this embodiment, the vision modules 170 and 180 include a front vision module 170 and a rear vision module 180. Both the front vision module 170 and the rear vision module 180 include a front or rear camera 171,181 and a front or rear flash 172,182.

전방 또는 후방 카메라(171,181)는 로봇 바디(130)와 정확하게 수평을 이루되 바닥면을 향해 경사진 상태로 경사 배치되어 수중바닥부 경계선 영상을 획득함으로써 정확한 수중바닥부 경계선의 영상을 획득할 수 있도록 한다. 플래시(172,182)는 카메라(171,181)의 양측에 배치된다.The front or rear cameras 171 and 181 are accurately positioned horizontally with respect to the robot body 130 and are tilted and inclined toward the floor so as to acquire an underwater bottom boundary image to acquire an image of an accurate underwater floor boundary do. The flashes 172 and 182 are disposed on both sides of the cameras 171 and 181.

컨트롤러(190)는 비전 모듈(170,180)을 통해 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보에 기초하여 청소용 로봇(120)을 컨트롤한다.The controller 190 controls the cleaning robot 120 based on the underwater bottom boundary image information obtained through the vision modules 170 and 180.

즉 컨트롤러(190)는 수중바닥부 경계선의 기울기를 추출하고, 추출된 수중바닥부 경계선의 기울기를 기초로 하여 청소용 로봇(120)이 보정된 방향각으로 주행될 수 있도록 주행 유닛(140)을 컨트롤한다.That is, the controller 190 extracts the slope of the underwater floor boundary line and controls the driving unit 140 so that the cleaning robot 120 can travel at a corrected direction angle based on the slope of the extracted underwater floor boundary line do.

이때, 컨트롤러(190)는 비전 모듈(170,180)에서 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보를 받아 명도 차이로 경계를 구분하는 에지추출법에 의해 수중바닥부 경계선의 기울기를 추출할 수 있다. 예컨대, 도 2의 확대된 A와 B처럼 비전 모듈(170,180)에서 획득된 수중바닥부 경계선의 기울기는 매번 달라질 수 있는데, 이때의 수중바닥부 경계선은 컨트롤러(190)에서 명도 차이로 경계를 구분하는 에지추출법에 의해 추출될 수 있다.At this time, the controller 190 receives the underwater bottom boundary image information obtained from the vision modules 170 and 180, and extracts the slope of the underwater floor boundary line by an edge extraction method in which the boundary is divided by brightness difference. For example, the slopes of underwater floor boundaries obtained in vision modules 170 and 180, such as enlarged A and B in FIG. 2, may be different each time, and the underwater floor boundary at this time is bounded by a brightness difference in controller 190 Can be extracted by edge extraction.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The controller 190 performing such a role may include a central processing unit 191 (CPU), a memory 192 (MEMORY), and a support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT) as shown in Fig.

중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 비전 모듈(170,180)을 통해 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보에 기초하여 청소용 로봇(120)을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.The central processing unit 191 is one of various computer processors that can be industrially applied to control the cleaning robot 120 based on the underwater bottom boundary image information obtained through the vision modules 170 and 180 in this embodiment .

메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.The memory 192 (MEMORY) is connected to the central processing unit 191. The memory 192 is a computer-readable recording medium that may be installed locally or remotely and may be any of various types of storage devices such as, for example, random access memory (RAM), ROM, floppy disk, hard disk, At least one or more memories.

서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.A support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the central processing unit 191 to support the typical operation of the processor. Such a support circuit 193 may include a cache, a power supply, a clock circuit, an input / output circuit, a subsystem, and the like.

본 실시예에서 컨트롤러(190)는 비전 모듈(170,180)을 통해 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보에 기초하여 청소용 로봇(120)을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(190)가 비전 모듈(170,180)을 통해 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보에 기초하여 청소용 로봇(120)을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.In this embodiment, the controller 190 controls the cleaning robot 120 based on the underwater bottom boundary image information obtained through the vision modules 170 and 180. At this time, a series of processes or the like in which the controller 190 controls the cleaning robot 120 based on the underwater bottom boundary image information obtained through the vision modules 170 and 180 may be stored in the memory 192. Typically, software routines may be stored in memory 192. The software routines may also be stored or executed by other central processing units (not shown).

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although processes according to the present invention are described as being performed by software routines, it is also possible that at least some of the processes of the present invention may be performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software executed on a computer system, or in hardware such as an integrated circuit, or in combination of software and hardware.

이하, 선체의 표면 청소 시스템의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the surface cleaning system of the hull will be described.

상기한 구성을 가진 선체 청소용 로봇(120)은 밀착 유닛(160)에 의해 선체(110)의 바닥부 표면에 밀착되고, 이러한 상태에서 주행 유닛(140)에 의해 선체(110)의 바닥부 표면을 따라 주행하며, 주행과 함께 청소 유닛(150)에 의해 선체(110)의 표면에 붙은 해양 이물질을 제거함으로써 선체(110)의 표면을 말끔히 청소할 수 있다.The hull cleaning robot 120 having the above configuration is brought into close contact with the bottom surface of the hull 110 by the tight contact unit 160 and the bottom surface of the hull 110 is moved The surface of the hull 110 can be thoroughly cleaned by removing marine foreign substances adhering to the surface of the hull 110 by the cleaning unit 150 along with the running.

한편, 청소 작업을 위하여 청소용 로봇(120)이 측면의 좌현 혹은 우현으로 이동하였을 때 전방 비전 모듈(170)과 후방 비전 모듈(180)로부터의 수중바닥부 경계선 영상을 프로세싱함으로써 보정할 수 있다.On the other hand, when the cleaning robot 120 moves to the side port or the starboard side for cleaning, it can be corrected by processing the underwater bottom boundary image from the front vision module 170 and the rear vision module 180.

만일, 선체(110)의 바닥부 상에서 주행하던 청소용 로봇(120)의 주행 경로가 틀어져 좌현 또는 우현으로 이동하게 되었을 때에는 도 2의 확대된 A 또는 B와 같을 것인데, 선체(110)의 바닥부 외곽부분에서 나타나는 수중바닥부 경계선의 기울기를 판독하여 그 기울기를 추출하고, 그 정보를 토대로 청소용 로봇(120)의 틀어진 주행 경로를 바로잡을 수 있다.2, when the traveling path of the cleaning robot 120 traveling on the bottom of the hull 110 is shifted and moved to the port or starboard, the outer edge of the bottom of the hull 110 The slope of the underwater bottom boundary line appearing in the portion of the cleaning robot 120 can be read out to extract the slope and the erroneous traveling path of the cleaning robot 120 can be corrected based on the information.

이때는 보정된 방향각을 통해 청소용 로봇(120)의 주행이 진행될 수 있다. 참고로, 보정 알고리즘은 크게 수직 방향으로 출발할 때와 도착할 때를 반복하며 적용될 수 있는데, 먼저 도착 시에는 좌현에서 우현으로 혹은 우현에서 좌현으로 수직 이동하여 도착했을 때 보정을 한번 하고, 이후 90도 회전하여 현을 따라 짧게 수평 주행을 한다. 이후, 다시 90도 회전 후 수직 방향으로 출발할 때 보정하여 출발할 수 있다.At this time, the traveling of the cleaning robot 120 may proceed through the corrected direction angle. For reference, the correction algorithm can be applied repeatedly when starting from the vertical direction and when arriving from the vertical direction. First, the correction is performed once when arriving from the port to the starboard, or when arriving from the starboard to the port, It rotates and runs horizontally along the strings. Thereafter, it can be calibrated and started by starting again in the vertical direction after rotating again by 90 degrees.

수직 방향 도착 시에는 청소용 로봇(120)의 전방 비전 모듈(170)을 이용하게 되며, 수직 방향 출발 시에는 청소용 로봇(120)의 후방 비전 모듈(180)을 이용할 수 있다.The forward vision module 170 of the cleaning robot 120 may be used in the vertical direction and the rear vision module 180 of the cleaning robot 120 may be used in the vertical direction.

이때, 전방 또는 후방 카메라(171,181)는 청소용 로봇(120)의 장착 위치와는 크게 상관없으며, 앞에서 언급한 것과 같이 청소용 로봇(120)과 영상의 뷰(view)가 정확히 수평을 이루기만 하면 된다.At this time, the front or rear cameras 171 and 181 do not have much relation with the installation position of the cleaning robot 120, and only the view of the image of the cleaning robot 120 and the image need to be precisely horizontal as described above.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하면서도 효율적인 구조와 방법을 통해 청소용 로봇(120)의 주행 경로를 적절하게 보정하면서 선체(110)의 표면을 청소할 수 있어 청소 효율을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the surface of the hull 110 can be cleaned while correcting the traveling path of the cleaning robot 120 through a simple and efficient structure and method, thereby improving the cleaning efficiency.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

110 : 선체 120 : 청소용 로봇
130 : 로봇 바디 140 : 주행 유닛
150 : 청소 유닛 160 : 밀착 유닛
170 : 전방 비전 모듈 180 : 후방 비전 모듈
190 : 컨트롤러110: Hull 120: Cleaning robot
130: Robot body 140: Travel unit
150: Cleaning unit 160: Adhesive unit
170: front vision module 180: rear vision module
190: controller

Claims (9)

로봇 바디와, 상기 로봇 바디를 선체의 표면으로 주행시키는 주행 유닛과, 상기 로봇 바디에 연결되어 상기 선체의 표면을 청소하는 청소 유닛을 구비하는 청소용 로봇;
상기 로봇 바디에 마련되며, 상기 선체의 바닥부 상에서 상기 청소용 로봇의 주행 경로에 대한 기준을 형성하는 기준선으로서 상기 선체의 바닥부 외곽부분에서 나타나는 수중바닥부 경계선의 영상을 촬영하여 획득하는 비전 모듈; 및
상기 비전 모듈을 통해 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보에 기초하여 상기 청소용 로봇을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 선체의 표면 청소 시스템.A cleaning robot having a robot body, a traveling unit for traveling the robot body to the surface of the hull, and a cleaning unit connected to the robot body for cleaning the surface of the hull;
A vision module which is provided on the robot body and captures and acquires an image of a bottom of the underwater portion appearing at the outer portion of the bottom of the hull as a reference line forming a reference to a traveling path of the cleaning robot on the bottom portion of the hull; And
And a controller for controlling the cleaning robot on the basis of underwater bottom boundary image information obtained through the vision module. 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 수중바닥부 경계선의 기울기를 추출하고, 추출된 상기 수중바닥부 경계선의 기울기를 기초로 하여 상기 청소용 로봇이 보정된 방향각으로 주행될 수 있도록 상기 주행 유닛을 컨트롤하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 1,
The controller extracts a slope of the underwater floor boundary line, and based on the extracted inclination of the underwater floor boundary line, cleans the surface of the hull for controlling the driving unit so that the cleaning robot can travel at a corrected direction angle system. 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 비전 모듈에서 획득된 수중바닥부 경계선 영상 정보를 받아 명도 차이로 경계를 구분하는 에지추출법에 의해 상기 수중바닥부 경계선의 기울기를 추출하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the controller extracts the slope of the underwater floor boundary line by an edge extraction method that receives the underwater bottom boundary line image information obtained from the vision module and divides the boundary by brightness difference. 제1항에 있어서,
상기 비전 모듈은,
상기 로봇 바디의 전방에 배치되는 전방 카메라와, 상기 전방 카메라에 이웃하게 배치되는 전방 플래시를 구비하는 전방 비전 모듈; 및
상기 로봇 바디의 후방에 배치되는 후방 카메라와, 상기 후방 카메라에 이웃하게 배치되는 후방 플래시를 구비하는 후방 비전 모듈을 포함하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 1,
The vision module includes:
A front vision module having a front camera disposed in front of the robot body and a front flash disposed adjacent to the front camera; And
And a rear vision module having a rear camera disposed behind the robot body and a rear flash disposed adjacent to the rear camera. 제4항에 있어서,
상기 전방 카메라와 상기 후방 카메라 모두는 상기 로봇 바디와 수평을 이루되 바닥을 향해 경사진 상태로 배치되어 상기 수중바닥부 경계선 영상을 획득하는 선체의 표면 청소 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein both the front camera and the rear camera are disposed horizontally with respect to the robot body and tilted toward the floor to acquire the underwater bottom boundary line image. 제1항에 있어서,
상기 청소용 로봇은,
상기 로봇 바디에 연결되어 상기 로봇 바디가 상기 선체의 표면에 밀착되도록 하는 밀착 유닛을 더 포함하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 1,
The cleaning robot includes:
And a tightening unit connected to the robot body for closely contacting the robot body to the surface of the hull. 제6항에 있어서,
상기 밀착 유닛은,
상기 선체 표면의 부착 대상면 방향으로 자력을 증가시키기 위해 상기 로봇 바디의 하부 중앙에 마련되는 마그네트; 및
상기 마그네트와 상기 선체 표면의 부착 대상면과의 간격을 조절하는 간격 조절부를 포함하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the tightly-
A magnet disposed at a lower center of the robot body to increase a magnetic force toward a surface to be attached of the surface of the hull; And
And an interval adjusting unit for adjusting an interval between the magnet and a surface to be attached to the surface of the hull. 제1항에 있어서,
상기 주행 유닛은,
상기 로봇 바디의 양 측면 전방에 위치하는 한 쌍의 전방 바퀴;
상기 로봇 바디의 양 측면 후방에 위치하는 한 쌍의 후방 바퀴;
상기 전방 바퀴와 상기 후방 바퀴를 연결하는 주행 타이밍 벨트;
상기 한 쌍의 전방 바퀴에 연결되는 다수의 주행 샤프트;
상기 다수의 주행 샤프트를 지지하는 샤프트 지지대; 및
상기 주행 샤프트들과 개별적으로 연결되는 다수의 주행 모터를 포함하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 1,
The driving unit includes:
A pair of front wheels positioned on both sides of the robot body;
A pair of rear wheels positioned behind both sides of the robot body;
A traveling timing belt connecting the front wheel and the rear wheel;
A plurality of running shafts connected to the pair of front wheels;
A shaft support for supporting the plurality of running shafts; And
And a plurality of traveling motors individually connected to the traveling shafts. 제1항에 있어서,
상기 청소 유닛은,
상기 로봇 바디와 연결되는 브러시 바디; 및
상기 브러시 바디와 연결되며, 상기 선체의 표면을 청소하는 브러시를 구비하는 브러시 작동부를 포함하는 선체의 표면 청소 시스템.The method according to claim 1,
The cleaning unit includes:
A brush body connected to the robot body; And
And a brush operating unit connected to the brush body and having a brush for cleaning the surface of the hull.
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