KR20150053374A - Underwater cleaning robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 청소로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박의 외면에 부착된 이물질을 효과적으로 청소함과 동시에 해양환경의 오염을 최소화 할 수 있는 수중 청소로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
선박은 하측이 물에 잠긴 상태에서 운용되므로 수중에 위치하는 저면이나 측면에 물이끼, 따개비 등과 같은 수중생물이 부착될 수 있다. 이처럼 선체에 부착되는 이물질은 선박이 운항할 때 저항으로 작용하여 속도를 저하시키고 연료소모량을 증가시킨다. 따라서 주기적인 청소를 통하여 제거할 필요가 있다.Since the ship is operated with the lower side being immersed in water, aquatic organisms such as water moss, barnacle, etc. may be attached to the bottom or side of the water. As such, foreign matter adhering to the hulls acts as a resistance when the ship is operating, thereby lowering the speed and increasing the fuel consumption. Therefore, it is necessary to remove it through periodic cleaning.
종래에는 선체에 부착된 이물질을 제거하기 위해 선박을 육상의 도크(Dock)로 옮긴 후 작업자가 선체 외면에 고압의 세척수를 분사하여 청소하는 방식이 이용되었다. 하지만 이러한 방식은 선체를 도크로 옮기는 절차 등을 필요로 하여 작업시간이 길어지고 세척 과정에서 많은 작업인원을 동원해야 했다.Conventionally, in order to remove foreign matter adhered to the hull, a method of moving the ship to a dock on the land and cleaning the hull by spraying high pressure washing water onto the outer surface of the hull has been used. However, this method required a procedure to transfer the hull to the dock, which required a long working time and a lot of workmen in the cleaning process.
다른 방법으로는 다이버가 직접 물 속으로 들어가 청소장비를 운용하며 선체 청소를 하기도 하였다. 하지만 이 방식도 다이버가 수중에서 이동하며 작업을 수행해야 하므로 작업시간이 길어질 뿐만 아니라 작업환경이 열악하여 작업피로도가 높아지는 문제점이 있었다. 또한 청소과정에서 선체로부터 이탈하는 이물질이 수중으로 흩어지면서 작업영역의 시야가 악화되고, 열악한 작업환경으로 인해 안전사고에 대한 부담도 있었다.Alternatively, the diver directly went into the water to operate the cleaning equipment and clean the hull. However, this method also has a problem that the working time is prolonged because the diver is moving in the water, and the work environment is poor and the work fatigue is increased. In addition, as the foreign substances that are separated from the hull during the cleaning process are dispersed into the water, the visibility of the working area is worsened, and there is a burden on the safety accident due to the poor working environment.
이러한 점들을 고려해, 최근에는 수중에서 선체를 따라 주행하면서 선체 외면의 청소를 수행할 수 있는 수중 청소로봇이 제안된 바 있다. 이러한 수중 청소로봇은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0062248호(2011. 06. 10. 공개)의 예를 참고할 수 있다. Considering these points, recently, an underwater cleaning robot has been proposed, which can carry out cleaning of the outer surface of the hull while traveling along the hull in water. Such an underwater cleaning robot can refer to an example of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0062248 (published on June 10, 2011).
하지만 이러한 수중 청소로봇은 곡면이 많은 선체의 외면을 안정적으로 주행하기 어렵고, 선체 외면의 변화와 무관하게 브러시장치가 늘 같은 높이로 유지되기 때문에 전체적으로 균일한 청소효과를 얻기 어렵다. 또 청소과정에서 선체로부터 이탈하는 이물질이 수중에 흩어짐으로써 해당수역의 오염을 초래할 수 있으며, 선박은 다양한 수중환경에서 운용되므로 선박 운용 후 타국에서 청소과정이 이루어지는 경우 외래생물 종의 유입에 의해 해양환경의 변화를 유발시킬 우려가 존재하였다.However, such an underwater cleaning robot is difficult to stably run the outer surface of the hull having many curved surfaces, and the brush device is maintained at the same height irrespective of the change of the outer surface of the hull, so that it is difficult to obtain a uniform cleaning effect as a whole. In addition, the foreign body which is separated from the hull during the cleaning process may be polluted by the water, and the ship is operated in various aquatic environments. Therefore, if the cleaning process is performed in other countries after the operation of the ship, There was a fear that the change would occur.
본 발명의 실시 예는 청소과정에서 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질을 효과적으로 수거하여 작업영역의 시계 확보가 가능하고 해상오염을 최소화할 수 있는 청소로봇을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a cleaning robot capable of effectively collecting foreign matter leaving the upper surface of a work bench during a cleaning process, thereby securing a working area and minimizing marine pollution.
본 발명의 실시 예는 청소과정에서 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질이 외래생물종이 포함되어 당해 해역의 환경 변화를 유발할 우려가 있는 경우, 이물질을 살처리하여 해양환경의 변화를 방지할 수 있는 수중 청소로봇을 제공하고자 한다.In the embodiment of the present invention, in the case where there is a possibility that the foreign matter leaving the upper surface of the work bench during the cleaning process includes foreign biological species and cause environmental changes in the sea area, an underwater cleaning robot .
본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇은 주행 중 작업대상면의 상태변화에 대응하여 청소유닛의 자세가 조절될 수 있는 수중 청소로봇을 제공하고자 한다.The underwater cleaning robot according to the embodiment of the present invention is intended to provide an underwater cleaning robot in which the posture of the cleaning unit can be adjusted in response to a change in the state of the upper surface of the workpiece during traveling.
본 발명의 일 측면에 따르면, 프레임, 작업대상면과 접하는 구동휠 및 이를 구동하는 주행구동부를 구비하며, 상기 프레임에 설치되는 구동유닛, 상기 프레임의 이동방향을 제어하는 조향휠 및 이를 동작시키는 조향구동부를 구비하는 조향유닛, 상기 프레임에 마련되며 상기 작업대상면을 회전에 의해 청소하는 청소브러시를 포함하는 청소유닛 및 상기 청소유닛의 작동에 의해 상기 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질을 흡입하여 살처리하는 이물처리유닛을 포함하여 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus comprising a frame, a driving wheel in contact with an upper surface of a workbench, and a traveling driving unit for driving the driving wheel, A cleaning unit that is provided on the frame and includes a cleaning brush that rotates the upper surface of the work table by rotation; and a foreign matter processing unit that sucks and removes foreign substances separated from the upper surface of the work surface by the operation of the cleaning unit Unit may be provided.
상기 이물처리유닛은 상기 청소브러시의 상면과 둘레부분을 덮는 커버부재와, 상기 커버부재 내측의 이물질을 물과 함께 흡입하여 배출시키는 이물수거펌프와, 상기 이물수거펌프의 출구와 연결되며 이물질을 살처리하는 살균장치를 포함할 수 있다.The foreign matter processing unit includes a cover member covering the upper surface and the peripheral portion of the cleaning brush, a foreign matter collecting pump for sucking and discharging the foreign matter inside the cover member together with water and a foreign matter collecting pump connected to the outlet of the foreign matter collecting pump, And a sterilizing device for treating the same.
상기 살균장치는 일단은 상기 이물수거펌프의 출구에 연결되고, 타단은 배출구로 이루어지되 열전도성이 높은 재질로 이루어지는 전열파이프와, 상기 전열파이프의 외면에 구비되어 전기저항 열에 의해 상기 전열파이프를 가열시키는 전열핀을 포함하는 열교환장치로 이루어질 수 있다.The sterilization apparatus includes a heat transfer pipe having one end connected to the outlet of the foreign object collecting pump and the other end made of a material having high thermal conductivity, and a heat transfer pipe provided on the outer surface of the heat transfer pipe, And a heat exchanging device including a heat transferring fin.
상기 배출구에는 이물질을 걸러서 수거하는 여과부재를 갖춘 이물포집장치가 마련될 수 있다.The discharge port may be provided with a foreign matter collecting apparatus having a filtering member for filtering out foreign matter.
상기 청소유닛은 상기 프레임에 장착되는 청소유닛 프레임과, 상기 청소유닛 프레임 마련되되 상기 청소브러시의 회전축에 결합되어 상기 청소브러시를 회전시키는 청소모터와, 상기 청소모터와 상기 청소브러시를 승강시키는 승강장치를 포함할 수 있다.The cleaning unit includes a cleaning unit frame mounted on the frame, a cleaning motor provided with the cleaning unit frame and coupled to the rotation shaft of the cleaning brush to rotate the cleaning brush, and a lift device for lifting the cleaning motor and the cleaning brush .
상기 청소모터는 상기 청소브러시의 틸팅(tilting)을 위해 상기 프레임에 대하여 전후 좌우 방향으로 회전 가능하게 지지되도록 마련될 수 있다.The cleaning motor may be rotatably supported in the front, rear, left, and right directions with respect to the frame for tilting the cleaning brush.
상기 청소유닛은 상기 승강장치를 지지한 상태로 상기 청소유닛 프레임에 회전 가능하게 설치되는 제1회전지지부재와, 상기 청소모터를 지지한 상태로 상기 승강장치에 회전 가능하게 설치되며 그 회전중심 축의 방향이 상기 제1회전지지부재의 회전중심 축의 방향과 교차하도록 배치된 제2회전지지부재를 더 포함할 수 있다.The cleaning unit includes a first rotation supporting member rotatably installed on the cleaning unit frame in a state of supporting the lifting device, and a second rotation supporting member mounted rotatably on the lifting device in a state supporting the cleaning motor, And a second rotation support member disposed to intersect the direction of the rotation center axis of the first rotation support member.
상기 승강장치는 상기 작업대상면의 형상에 대응하여 상기 청소브러시의 높이가 조절되도록 하나 이상의 스프링을 포함하여 마련될 수 있다.The lift device may include at least one spring to adjust the height of the cleaning brush corresponding to the shape of the top surface of the work bench.
상기 청소유닛은 상기 프레임에 장착되는 청소유닛 프레임과, 상기 청소유닛 프레임에 승강 가능하게 마련되되 상기 청소브러시의 회전축에 결합되어 상기 청소브러시를 회전시키는 청소모터와, 상기 청소모터와 상기 청소브러시를 승강시키는 승강장치를 포함하고, 상기 커버부재는 상기 청소브러시와 함께 승강하도록 마련되고, 상기 살균장치 및 상기 이물포집장치는 상기 프레임 상부에 장착되어 마련될 수 있다.The cleaning unit includes a cleaning unit frame mounted on the frame, a cleaning motor mounted on the cleaning unit frame so as to be able to move up and down and coupled to a rotating shaft of the cleaning brush to rotate the cleaning brush, And the cover member is provided to be raised and lowered together with the cleaning brush, and the sterilizing device and the foreign matter collecting device may be mounted on the upper part of the frame.
본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇은 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질을 효과적으로 수거할 수 있으므로 작업영역의 시야 확보가 용이해지고 해상오염을 최소화하는 효과를 가진다.Since the underwater cleaning robot according to the embodiment of the present invention can effectively collect foreign substances leaving the upper surface of the work surface, it is possible to easily secure the visibility of the work area and to minimize marine pollution.
본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇은 작업대상면으로부터 이탈하는 외래생물 종을 살처리 할 수 있으므로 해당 수역의 해양환경 변화를 방지할 수 있는 효과를 가진다.The underwater cleaning robot according to the embodiment of the present invention can treat foreign species that deviate from the upper surface of the workbench and thus can prevent the marine environment change in the corresponding water area.
본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇은 작업대상면에 안정적으로 접하여 주행하여 작업대상면의 청소품질이 향상되는 효과를 가진다.The underwater cleaning robot according to the embodiment of the present invention stably contacts the upper surface of the work table to improve the cleaning quality of the upper surface of the work surface.
본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇은 작업대상면의 높이, 기울기 등 형상에 대응하여 청소유닛의 높이가 조절되고, 청소브러시의 틸팅이 이루어질 수 있으므로 최적의 청소품질을 유지하는 효과를 가진다.The underwater cleaning robot according to the embodiment of the present invention has an effect of maintaining the optimal cleaning quality since the height of the cleaning unit can be adjusted according to the shape such as the height and tilt of the upper surface of the workbench and the tilting of the cleaning brush can be performed.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇을 이용하여 선박의 외면에 부착된 이물질을 청소하는 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 저면부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 주요구성을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 구동유닛 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 구동유닛 분해사시도이다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇에서 구동유닛의 틸팅동작을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 조향유닛 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 청소유닛 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 청소유닛 측면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 청소유닛 정면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 이물수거장치를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇의 제어유닛을 나타낸 사시도이다. FIG. 1 shows an example of cleaning foreign matter adhering to the outer surface of a ship using an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the overall structure of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a bottom portion of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a plan view of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a bottom view of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a driving unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of a driving unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
9 shows a tilting operation of the driving unit in the underwater cleaning robot according to the embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a steering unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view of a cleaning unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
12 is a side view of a cleaning unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
13 is a front view of a cleaning unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a foreign body collecting apparatus of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention. FIG.
15 is a perspective view showing a control unit of an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 수중 청소로봇을 이용하여 선박 외면에 부착된 이물질(물이끼, 따개비 등)을 청소하는 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 의한 수중 청소로봇(100)은 물에 잠긴 선체(10)의 외면에 부착 상태로 주행하면서 선체(10) 외면을 청소할 수 있다. 즉 수중 청소로봇(100)은 수중 유영을 통해 해상에 정박된 선박의 작업영역으로 접근할 수 있고, 작업영역에 이르러 선체(10) 외면에 부착된 후 선체(10) 외면을 따라 주행하며 청소를 수행할 수 있다. FIG. 1 shows an example of cleaning foreign matter (moss, barn, etc.) attached to the outer surface of a ship using an underwater cleaning robot according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
수중 청소로봇(100)에는 도면에 나타내지는 않았지만, 별도의 조종설비와 전원공급설비로부터 연장되는 케이블(20)이 연결될 수 있다. 조종설비와 전원공급설비는 육상에 비치된 상태에서 운용되거나 청소가 이루어지는 선박의 갑판 또는 다른 선박의 갑판에 비치된 상태로 운용될 수 있다. 도 1은 수중 청소로봇(100)이 선체(10) 외면을 청소하는 경우를 예시하고 있으나, 이 수중 청소로봇(100)의 이용범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 해상에 침수상태로 존재하는 각종 해양플랜트나 해상 부유구조물의 외면을 청소하는 경우에도 이용될 수 있다. Although not shown in the drawing, the
도 2 내지 도 6을 참조하면, 수중 청소로봇(100)은 전체적인 외형과 골격을 이루는 프레임(110), 프레임(110)의 양측 후방 쪽에 각각 설치된 한 쌍의 구동유닛(120), 프레임(110)의 전방측 중앙에 설치된 조향유닛(130), 작업대상면을 청소하는 청소유닛(150), 청소과정에서 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질을 물과 함께 흡입하여 살균 또는 살처리하는 이물처리유닛(160), 수중 유영 및 자세제어를 위한 복수의 스러스터(181~186), 유닛들의 동작을 제어하는 제어유닛(190)을 포함할 수 있다. 여기서 전방이라는 표현은 수중 청소로봇(100)이 주행하여 나아가는 진행방향, 후방은 그 반대편을 의미한다.2 to 6, the
프레임(110)은 도 6에 도시된 바와 같이, 직육면체형의 구조물일 수 있다. 즉 상부프레임부(111), 하부프레임부(112), 상부프레임부(111)와 하부프레임부(112)를 연결하는 다수의 수직프레임부(113), 다수의 보강프레임부(114)가 연결되어서 전체적으로 직육면체형을 이룰 수 있다. 프레임(110)의 사방 모서리부는 수중 유영 시 저항 감소 및 충격완화를 위해 곡선형태로 마련될 수 있다. The
여기서는 하나의 예로써 직육면체형 프레임(110)을 제시하지만, 프레임(110)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 프레임은 기기들을 지지하기 용이하고, 유체의 저항을 줄이기 위한 형태로 다양하게 변경될 수 있다. 프레임(110)은 강철이나 알루미늄과 같은 금속소재로 마련되거나, 엔지니어링 플라스틱처럼 강성이 높은 복합수지소재에 의해 마련될 수 있다.Here, the
한 쌍의 구동유닛(120)은 프레임(110)의 후방 쪽 양측에 상호 대칭을 이루도록 각각 설치된다. 도 7과 도 8을 참조하면, 각 구동유닛(120)은 작업대상면에 접하여 구름운동을 하는 구동휠(121)과, 구동휠(121)의 일부를 수용하는 형태로 구동휠(121) 외측에 설치되는 휠하우징(122)과, 구동휠(121)의 구동을 위한 주행구동부를 포함한다.The pair of
휠하우징(122)은 하면과 한쪽 측면이 개방된 휠수용부(122a)를 구비한다. 그리고 구동휠(121)은 작업대상면에 접할 수 있도록 하측 일부가 하방으로 돌출한 상태에서 휠수용부(122a)에 수용되며, 휠하우징(122)의 측면에 회전 가능하게 지지된다.The
주행구동부는 휠하우징(122)의 상부에 장착된 구동모터(123)와, 구동모터(123)의 회전력을 구동휠(121)로 전달하는 동력전달장치를 포함한다. 동력전달장치는 휠하우징(122)의 상측공간(122b)에 수용된 상태에서 구동모터(123)의 축에 결합된 구동베벨기어(124a), 구동베벨기어(124a)와 이물림 하도록 휠하우징(122) 상측공간(122b)에 수용되며 그 축(124c)이 휠하우징(122) 측면에 회전 가능하게 지지된 피동베벨기어(124b), 휠하우징(122) 외측에서 휠하우징(122)의 측면을 관통하는 피동베벨기어(124b)의 축(124c)에 결합된 구동풀리(124d), 휠하우징(122) 외측에서 휠하우징(122)의 측면을 관통하는 구동휠(121)의 축(121a)에 결합된 피동풀리(124e), 구동풀리(124d)와 피동풀리(124e)를 연결하는 구동벨트(124f), 구동벨트(124f)의 텐션을 조절하는 텐서너(124g)를 포함할 수 있다. 휠하우징(122)의 측면에는 구동벨트(124f)를 덮어서 보호하는 벨트커버(125)가 설치된다.The traveling driving unit includes a driving
이러한 구동유닛(120)은 구동모터(123)의 회전력이 구동베벨기어(124a), 피동베벨기어(124b), 구동풀리(124d), 구동벨트(124f), 피동풀리(124e)를 거쳐 구동휠(121)에 전달된다. 따라서 구동모터(123)의 정회전과 역회전에 의해 작업대상면에 접하는 구동휠(121)이 정회전과 역회전을 함으로써 수중 청소로봇(100)의 이동을 구현할 수 있다.This
구동휠(121)은 도면에 나타내지는 않았지만, 내장된 자석의 자력에 의해 작업대상면에 부착된 상태에서 구름운동을 할 수 있다. 따라서 작업 중 수중 청소로봇(100)이 작업대상면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 구동휠(121)에 내장되는 자석은 영구자석이거나 전자석일 수 있다.Although not shown in the drawing, the
한 쌍의 구동유닛(120)은 프레임(110)의 양측에 대칭을 이루도록 배치되므로 양측 구동휠(121)의 회전방향이나 회전속도를 달리하는 방식으로 수중 청소로봇(100)의 회전이나 선회주행을 구현할 수 있다.Since the pair of
도 8과 도 9를 참조하면, 구동유닛(120)의 휠하우징(122)은 프레임(110)에 대하여 X축(주행방향 축)을 중심으로 소정구간 회전하여 기울어질 수 있다. 이를 위해 프레임(110)에는 휠하우징(122)의 전방과 후방의 측면을 각각 지지하는 지지브래킷(126)이 설치되고, 지지브래킷(126)에는 휠하우징(122)과 결합되는 지지축(127)이 설치된다. Referring to FIGS. 8 and 9, the
따라서 구동유닛(120)은 도 9의 예처럼 구동휠(121)과 접하는 작업대상면(11)의 곡면 변화에 대응하여 X축을 중심으로 틸팅(tilting)이 이루어질 수 있다. 이처럼 구동유닛(120)의 틸팅이 이루어지면, 구동휠(121)이 작업대상면(11)의 기울기 변화에도 불구하고 작업대상면(11)에 안정적으로 부착된 상태에서 구름운동을 할 수 있다. Accordingly, the driving
지지브래킷(126)과 휠하우징(122)에는 휠하우징(122)의 틸팅을 설정범위로 제한하여 구동유닛(120)이 측방으로 넘어지는 것을 방지하는 틸팅범위제한장치가 마련될 수 있다. 틸팅범위제한장치는 지지브래킷(126)에 형성된 원호형의 틸팅제한공(128a)과, 휠하우징(122)에 결합된 상태에서 틸팅제한공(128a)으로 진입하는 걸림핀(128b)을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 걸림핀(128b)이 틸팅제한공(128a)의 범위 내에서 이동하여 구동유닛(120)의 틸팅범위를 제한함으로써 휠하우징(122) 상부에 설치되는 구동모터(123)의 무게 등에도 불구하고 구동유닛(120)이 측방으로 넘어지는 것을 방지할 수 있다. The
또 지지브래킷(126)과 휠하우징(122)에는 필요에 따라 휠하우징(122)을 구속하여 틸팅을 방지하는 틸팅방지수단이 마련될 수 있다. 틸팅방지수단은 필요에 따라 지지브래킷(126)과 휠하우징(122)을 관통하도록 체결되는 핀이나 볼트 형태의 구속부재(129)를 포함할 수 있다. 일반적인 경우에는 구동유닛(120)의 틸팅이 가능해야 할 것이므로 이러한 구속부재(129)가 분리된 상태에서 운용된다. The
도 3과 도 5를 참조하면, 조향유닛(130)은 한 쌍의 구동유닛(120)의 각 구동휠(121)과 이격된 상태로 프레임(110)의 전방 중앙부분에 설치된다. 조향유닛(130)은 도 10에 도시된 바와 같이, 동일축선 상에 인접하여 배치되는 두개의 조향휠(131), 두 조향휠(131)을 회전 가능하게 지지하는 휠하우징(132), 휠하우징(132)을 회전시켜 조향을 구현하는 조향구동부를 포함한다.3 and 5, the
조향구동부는 그 축선이 상하방향으로 향하도록 배치되며 그 축이 휠하우징(132) 상부에 결합된 조향모터(133)와, 프레임(110)에 고정된 상태로 조향모터(133)를 지지하는 모터브래킷(134)을 포함한다. The steering driving unit includes a
조향유닛(130)은 조향모터(133)의 동작에 의해 휠하우징(132)이 정방향 또는 역방향으로 회전함으로써 프레임(110)의 이동방향을 제어할 수 있다. 또 작업대상면과 접하는 두개의 조향휠(131)은 휠하우징(132)의 양측에 장착됨으로써 조향을 위해 휠하우징(132)이 회전하는 순간 상호 회전속도가 달라지거나 역으로 회전하는 방식으로 동작한다. 따라서 작업대상면과 조향휠(131)의 마찰 및 슬립을 최소화한 상태에서 원활한 조향을 구현할 수 있다. The
조향휠(131)도 구동휠(121)과 마찬가지로 내장된 자석의 자력에 의해 작업대상면에 부착된 상태에서 구름운동을 할 수 있다. 따라서 작업 중 수중 청소로봇(100)이 작업대상면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 도 10에서 부호 135는 조향휠(131)의 회전을 감지하는 회전감지장치다. 회전감지장치(135)는 로터리 엔코더처럼 회전각을 감지하는 수단일 수 있고, 구동휠(121)의 동작과 비교 판단하여 조향휠(131)의 슬립여부를 판단하는데 이용될 수 있다. The
조향유닛(130)은 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(110)의 후방 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 구동유닛(120)과 함께 프레임(110)의 3점 지지를 구현한다. 즉 조향휠(131)은 각 구동휠(121)과 등거리를 유지하는 삼각구도로 배치됨으로써 프레임(110)의 3점 지지를 구현한다. 이러한 구성은 선체(10)의 외면처럼 작업대상면이 곡면으로 이루어진 경우에도 각 구동휠(121)과 조향휠(131)이 항상 작업대상면에 부착된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 따라서 본 실시 예의 수중 청소로봇(100)은 작업대상면에 곡면이나 요철면이 존재하는 경우에도 작업대상면에 안정적으로 부착된 상태에서 주행할 수 있다.The
청소유닛(150)은 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 조향유닛(130)과 한 쌍의 구동유닛(120) 사이의 프레임(110)에 설치된다. 즉 청소유닛(150)은 조향유닛(130)과 한 쌍의 구동유닛(120) 사이의 대략 중간부분에 양측이 대칭을 이루도록 배치됨으로써 수중 청소로봇(100)이 전체적으로 균형을 유지하며 주행하거나 수중 유영이 가능하도록 할 수 있다.The
도 11 내지 도 13을 참조하면, 청소유닛(150)은 그 양단이 프레임(110)에 장착되는 청소유닛 프레임(151)과, 청소유닛 프레임(151) 양측에 각각 설치된 한 쌍의 청소모터(152)와, 한 쌍의 청소모터(152)의 축에 각각 결합되며 각 청소모터(152)의 동작에 의해 회전하면서 작업대상면을 청소하는 한 쌍의 청소브러시(153)를 포함한다. 청소브러시(153)는 각 청소모터(152)의 축에 결합되는 회전판(153a)과, 회전판(153a)의 하면으로부터 작업대상면(11) 쪽으로 연장된 브러시부(153b)를 포함한다.11 to 13, the
청소유닛(150)은 수중 청소로봇(100)이 주행하는 과정에서 작업대상면(11) 의 곡면이나 높이 등 형상 변화에 대응하여, 한 쌍의 청소브러시(153)의 높이가 조절될 수 있고, 한 쌍의 청소브러시(153)가 다양한 방향으로 틸팅될 수 있다. 즉 주행 중 작업대상면의 형상 변화에 대응하여 청소브러시(153)의 자세가 조절되도록 할 수 있다.The
이러한 구성을 위해 청소유닛(150)은 한 쌍의 청소브러시(153)와 연결된 한 쌍의 청소모터(152)가 제1회전지지부재(154), 승강장치(155), 제2회전지지부재(156)에 의하여 프레임(110)에 대해 회전 및 승강이 가능하게 지지된다.The
제1회전지지부재(154)는 그 양단으로부터 Z축방향(프레임의 폭방향)으로 연장된 회전축(154a)이 청소유닛 프레임(151)의 양측에 각각 설치된 축지지부재(151a)에 회전 가능하게 지지된다. 따라서 제1회전부재(154)는 Z축을 중심으로 회전할 수 있다. The first
승강장치(155)은 제1회전지지부재(154)의 양측 상면에 양측에 각각 2조씩 설치되며, 두 승강장치(155)이 각 청소모터(152)의 전후방향 양측에서 각 청소모터(152)를 승강 가능하게 지지한다. 제1회전지지부재(154)의 상부에 총 4개조의 승강장치(155)가 설치되는 셈이다. Two elevating
각 승강장치(155)은 제1회전지지부재(154)에 수직으로 설치된 두 슬라이드바(155a)와, 두 슬라이드바(155a)를 따라 승강하는 승강부재(155b)와, 두 슬라이드바(155a) 사이에 설치되며 설정된 힘으로 승강부재(155b)를 하방으로 이동시키는 가스스프링(155c)을 포함한다. 가스스프링(155c)은 하단이 제1회전지지부재(154)에 고정되고 상단의 로드부가 승강부재(155b)에 결합됨으로써 승강부재(155b)를 하방으로 이동시키는 힘을 부여한다. Each elevating
제2회전지지부재(156)는 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 그 중심부에 청소모터(152)가 장착된 상태에서 그 전후에 마련된 연결축(156a, X축 방향의 축)이 각각 승강부재(155b)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서 제2회전지지부재(156)는 Z축과 교차하는 X축(프레임의 전후방향 축)을 중심으로 회전할 수 있다.As shown in FIGS. 11 and 12, the second
이처럼 청소유닛(150)은 각 청소모터(152)가 Z축을 중심으로 회전하는 제1회전지지부재(154) 및 X축을 중심으로 회전하는 제2회전지지부재(156)에 의해 회전 가능하게 지지되므로 전후 좌우방향으로 틸팅될 수 있다. 즉 제1회전지지부재(154)의 회전중심 축선 방향과 제2회전지지부재(156)의 회전중심 축선 방향이 교차하도록 배치된다. 따라서 각 청소모터(152)의 축에 연결된 각 청소브러시(153)는 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 작업대상면(11)의 곡면이나 경사에 대응하여 다양한 방향으로 틸팅될 수 있다. Since the
청소브러시(153)는 승강장치(155)에 의해 승강이 가능할 뿐 아니라 승강장치(155)의 가스스프링(155c)에 의해 설정된 압력으로 작업대상면(11)의 가압을 유지할 수 있다. 따라서 청소브러시(153)는 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 작업대상면(11)에 곡면이 존재하여 작업대상면(11)의 높이가 변화할 경우 이에 대응하여 그 높이가 자동으로 조절되면서 작업대상면과 접촉이 유지될 수 있고, 이를 통해 늘 최상의 청소조건을 유지할 수 있다. 즉 별도로 제어하는 동작 없이, 작업대상면(11) 높이가 낮아지면 청소브러시(153)가 하강하고, 작업대상면(11) 높이가 높아지면 청소브러시(153)가 밀려 올라가는 식이다. 본 실시 예에서는 청소브러시(153)의 승강 및 가압을 구현하는 것으로 가스스프링(155c)을 제시하고 있으나, 이는 탄성 복원력을 가지는 통상의 스프링(코일스프링, 판스프링 등)으로 대체될 수도 있다.The cleaning
도 5를 참조하면, 한 쌍의 청소브러시(153)는 조향휠(131)과 한 쌍의 구동휠(121) 사이에 배치됨으로써 수중 청소로봇(100)이 주행할 때 한 쌍의 구동휠(121)이 부착되는 작업대상면을 미리 청소할 수 있다. 5, the pair of cleaning brushes 153 are disposed between the
즉 한 쌍의 청소브러시(153)에 의해 이루어지는 청소면적의 최대 폭(W, 한쪽 청소브러시의 외측 단으로부터 다른 쪽 청소브러시의 외측단까지의 거리)이 한 쌍의 구동휠(121)의 이격거리(L)보다 넓게 형성됨으로써 구동휠(121)이 지나는 작업대상면이 미리 청소될 수 있다. 따라서 구동휠(121)은 늘 청소가 완료된 작업대상면에 부착된 상태에서 주행하게 되므로 구동휠(121)의 슬립을 최소화하여 안정된 주행이 가능하도록 할 수 있다.That is, the maximum width (W, the distance from the outer end of one cleaning brush to the outer end of the other cleaning brush) formed by the pair of cleaning brushes 153 is larger than the separation distance The upper surface of the work table on which the
이물처리유닛(160)은 도 11과 도 14에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 청소브러시(153)의 상면과 둘레를 덮으며 한 쌍의 청소브러시(153)와 함께 승강하도록 설치되는 커버부재(161)와, 커버부재(161) 내측의 이물질을 물과 함께 흡입하여 배출시키도록 한 쌍의 청소모터(152) 사이에 설치되는 이물수거펌프(162)와, 이물수거펌프의 출구와 연결되며 이물질을 살균 또는 살처리하는 살균장치(163)를 포함한다.11 and 14, the foreign matter processing unit 160 includes a pair of cleaning brushes 153, a pair of cleaning brushes 153, and a cover member A foreign
커버부재(161)는 한 쌍의 청소브러시(153) 상측을 덮는 상측커버부(161a)와, 상단이 상측커버부(161a)에 연결되고 하단이 작업대상면에 접하도록 한 쌍의 청소브러시(153)의 둘레부분을 덮되 수중 청소로봇(100)이 주행하여 나아가는 방향인 전방에 개구부(161c)를 형성하는 스커트부(161b)를 구비한다. 스커트부(161b)는 작업대상면의 손상방지를 위해 고무나 연질의 수지소재로 마련될 수 있다.The
이물수거펌프(162)는 도 14에 도시된 바와 같이, 유체를 펌핑하는 펌프부(162a)와, 펌프부(162a) 내의 임펠러를 구동하는 모터부(162b)를 구비한다. 펌프부(162a)의 흡입 측은 흡입관(162d)을 통하여 커버부재(161)의 내부와 연통하도록 연결되고, 펌프부(162a)의 토출 측은 토출관(162e)을 통하여 살균장치(163)와 연결된다. 이러한 이물수거펌프(162)는 도 11에 도시된 바와 같이, 수중 청소로봇(100)이 균형을 유지할 수 있도록 한 쌍의 청소모터(152) 사이 중심부에 배치된다.14, the foreign
살균장치(163)는 도 2와 도 14에 도시된 바와 같이, 프레임(110)의 상부에 탑재될 수 있다. 살균장치(163)는 일단이 이물수거펌프(162)의 출구에 연결되고, 타단은 배출구(163b)로 이루어지되 열전도성이 높은 재질로 이루어지는 전열파이프(163a)와, 전열파이프(163a)의 외면에 구비되어 전기저항 열에 의해 전열파이프(163a)를 가열시키는 전열핀(163c)을 포함하는 열교환장치로 이루어질 수 있다. The sterilizing
전열파이프(163a)와 전열핀(163c)은 케이스(163d) 내부에 마련되고, 케이스(163d)에는 전열핀(163c)으로부터 발생하는 열을 전열파이프(163a)에 전달할 수 있도록 전열유체가 채워질 수 있다. 전열파이프(163a)는 열전도성이 높은 구리 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 전열핀(163c)으로부터 발생하는 열을 효과적으로 수용할 수 있도록 지그재그 형상으로 이루어질 수 있다. 전열핀(163c)은 도면에는 도시되지 않았으나, 전원으로부터 전기를 공급받아 전기저항에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 전열핀(163c)에서 발생한 열이 전열유체를 통해 전열파이프(163a)에 전달되어, 전열파이프(163a)를 통과하는 이물질과 물을 섭씨 90도 이상으로 가열하여 이물질을 살균 또는 살처리하는 과정이 이루어진다. 이로써, 수중 청소로봇(100)의 청소과정에 의해 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질이 당해 해양 영역의 환경 변화를 발생시킬 수 있는 외래 생물 종이라 하더라도, 살균 및 살처리되어 배출되므로 해양 환경의 변화를 예방할 수 있으며, 해양오염을 방지할 수 있다.The
살균장치(163)의 배출구(163b)에는 이물질을 걸러서 수거하는 여과부재(164b)를 갖춘 이물포집장치(164)가 마련될 수 있다. 이물포집장치(164)는 살균장치(163)의 배출구(163b)에 장착되는 포집케이스(164a)와, 포집케이스(164a) 내에 수용되며 살균장치(163)로부터 배출되는 이물질을 걸러서 수거하는 하나 이상의 여과부재(164b)를 구비한다. 여과부재(164b)는 이물질을 내부에서 수거하고 외측으로 물만 배출되도록 한다. 이러한 여과부재(164b)는 내부에 이물질이 축적될 경우 교체하여 장착할 수 있다.The
이러한 이물포집장치(164)는 청소유닛(150) 및 이물처리유닛(160)의 작동에 의해 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질을 물과 함께 흡입한 후, 여과부재(164b)에 의해 걸러서 수거하기 때문에 이물질에 의한 작업수역의 오염을 최소화할 수 있다. 또 청소를 하면서 이물질을 수거하므로 작업영역의 시야 확보가 용이해져 원활한 청소작업을 수행하도록 할 수 있다.Since the foreign
도 2를 참조하면, 복수의 스러스터(181~186)는 프레임(110)의 전방 양측과 후방 양측에 각각 설치되며 프레임(110)의 상하방향으로 추진력을 발생시키는 4개의 수직스러스터(181~184)와, 프레임(110)의 양 측방에 각각 설치되며 프레임(110)의 전후방향으로 추진력을 발생시키는 2개의 측방스러스터(185,186)를 포함할 수 있다. 여기서는 4개의 수직스러스터와 2개의 측방스러스터가 적용된 경우를 예시하지만, 이들 스러스터의 수는 설계에 따라 변경될 수 있다.Referring to FIG. 2, the plurality of
수직스러스터들(181~184)은 상방향 또는 하방향으로 추진력을 발생시킴으로써 수중 청소로봇(100)이 수중에서 유영할 때 상승하거나 하강하도록 할 수 있고, 상호 회전속도나 회전방향을 달리하는 방식으로 수중 청소로봇(100)이 X축을 중심으로 회전하며 유영하도록 할 수 있다. 또 수중 청소로봇(100)이 작업대상면에 부착상태에서 청소작업을 할 때는 작업대상면 쪽으로 추진하도록 하여 수중 청소로봇(100)의 자세를 유지하는데 도움을 줄 수 있다. The
측방스러스터들(185,186)은 수중 청소로봇(100)이 수중에서 유영할 때 프레임(110)의 전후방향으로 추진력을 부여할 수 있다. 또 양측의 회전을 상호 달리하거나 어느 하나를 선택적으로 구동하는 방식으로 수중 청소로봇(100)의 선회유영이 가능하도록 할 수 있다. 본 실시 예는 양측의 두 측방스러스터(185,186)가 프레임(110)의 외측에 설치된 경우를 제시하지만, 두 측방스러스터(185,186)는 프레임(110)의 내측에 배치될 수도 있다.The
제어유닛(190)은 도 2와 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(110) 후방 쪽의 한 쌍의 구동유닛(120) 사이 중앙에 설치된다. 제어유닛(190)은 도 15에 도시된 바와 같이, 유닛들의 동작을 제어하기 위한 위한 제어패널을 포함한 각종 제어기기들(191)를 수용하며 그 둘레와 전면이 폐쇄되고 후면이 개방되는 원통형 제어케이스(192)와, 제어케이스(192)의 후면에 밀봉 가능하게 결합되며 다수의 케이블이 연결되는 케이블연결블록(193)을 포함한다.The
제어케이스(192)의 후면과 케이블연결블록(193)이 연결되는 부분에는 수밀유지가 가능한 패킹(194)이 개재될 수 있다. 케이블연결블록(193)은 제어케이스(192) 내부의 각종 제어기기(191)와 연계되는 다수의 케이블단자(193a)를 구비한다. 외부의 조종설비와 전원공급설비로부터 연장되는 케이블(20)은 케이블연결블록(193)의 후면부에 연결된다.A
이러한 제어유닛(190)은 프레임(110)의 후면 중앙부에 설치됨으로써 본연의 기능뿐 아니라 수중 청소로봇(100) 전체의 균형을 유지하는데 기여한다. 특히 원통형 제어케이스(192)는 그 중심선(195)이 프레임(110)의 전후방향 중심선과 평행하게 배치됨으로써 수중 청소로봇(100) 양측의 무게가 균일하도록 할 수 있다. 또 제어케이스(192)는 원통형태이기 때문에 수중 청소로봇(100)이 수중에서 동작할 때 유체에 대한 저항을 줄일 수 있다. 따라서 수중 청소로봇(100)의 안정된 수중 유영 및 주행이 가능하도록 한다.This
또 본 실시 예의 청소로봇(100)은 도 2와 도 6에 도시한 바와 같이, 수중 유영을 하거나 작업대상면을 주행하는 과정에서 전방 및 후방상황과 양측방의 상황을 감시하는 카메라들이 설치된다. 즉 프레임(110)의 전방에 설치된 전방카메라(201)와, 프레임(110)의 후방에 설치된 후방카메라(202)와, 양측면 에 각각 설치된 두 측방카메라(203)를 포함한다. 전방 및 후방카메라(201,202)는 넓은 각도를 촬영할 수 있는 파노라마카메라일 수 있다. 또 프레임(110)의 전방 및 후방과 양측방에는 다수의 조명장치(205)가 설치된다. As shown in FIGS. 2 and 6, the cleaning
또 프레임(110) 전방에는 청소로봇(100)이 주행하는 과정에서 전방의 장애물을 탐지할 수 있는 레이저비젼시스템이 설치된다. 레이저비젼시스템은 전방을 향하여 레이저빔 조사하는 하나 이상의 조사장치(211)와, 레이저빔에 대한 영상을 획득하여 장애물 존재여부를 판독할 수 있도록 하는 레이저비젼카메라(212)를 포함할 수 있다. 레이저비젼시스템을 통하여 주행할 경로에 장애물이 존재하는 것으로 판단되면, 청소로봇(100)은 장애물을 우회하여 주행하도록 제어될 수 있다.In addition, a laser vision system is installed in front of the
다음은 상기와 같은 구성을 갖는 수중 청소로봇의 작동에 설명한다.The operation of the underwater cleaning robot having the above configuration will be described below.
선박의 외면에 부착된 물이끼, 따개비 등과 같은 이물질을 청소할 때는 선박을 부두에 정박시킨다. 이 상태에서 지상이나 선박의 갑판에 비치된 조종설비 및 전원공급설비와 수중 청소로봇(100)을 케이블(20)로 연결한다. 케이블(20)은 권취드럼에 권취된 상태를 유지함으로써 수중으로 진입하는 수중 청소로봇(100)의 위치에 따라 그 길이를 길거나 짧게 조절할 수 있다. 케이블(20)을 연결한 후에는 수중 청소로봇(100)을 수중으로 진입시킨다. 이때는 선박이나 육상에 비치된 크레인 등의 인양수단을 이용할 수 있다.When cleaning foreign objects such as water moss, barnacle, etc. attached to the outer surface of the vessel, the vessel is moored at the dock. In this state, the
진수된 수중 청소로봇(100)은 관리자가 조종설비를 이용하여 원격제어함으로써 수중에서 유영하며 선체(10)의 작업영역으로 접근할 수 있다. 이때 수중 청소로봇(100)은 수직스러스터들(181~184)의 동작에 의해 부양 및 자세를 제어할 수 있고, 측방스러스터들(185,186)의 동작에 의해 물속에서 원하는 위치로 이동할 수 있다.The submerged
작업영역에 도착한 수중 청소로봇(100)은 수직 및 측방스러스터들(181~186)의 동작에 의해 자세를 잡으면서 작업대상면에 부착된다. 즉 한 쌍의 구동휠(121)과 조향휠(131)이 자력에 의해 작업대상면에 부착된다. 조류나 파도의 영향이 커서 보다 안정적인 부착이 필요할 때는 복수의 수직스러스터(181~184)가 동작하여 수중 청소로봇(100)을 작업대상면에 밀착시킬 수 있다.The
작업대상면에 부착된 수중 청소로봇(100)은 정해진 프로그램 또는 조종설비를 이용한 관리자의 지령에 따라 작업대상면을 주행하면서 청소를 수행할 수 있다. 이 때는 한 쌍의 구동유닛(120)의 동작에 의해 주행이 이루질 수 있고, 조향유닛(130)의 동작에 의해 주행방향이 제어될 수 있다. 그리고 이처럼 주행하는 가운데 청소유닛(150)이 동작함으로써 작업대상면의 청소가 이루어지고, 청소과정에서 이탈하는 이물질은 이물처리유닛(160)에 의해 흡입되고 살균 또는 살처리 된 후, 이물포집장치(164)에 의해 수거될 수 있다. 따라서 작업대상면에 부착된 이물질이 청소가 이루어지는 당해 해양 환경의 변화를 불러일으킬 수 있는 외래종이거나, 환경오염을 유발할 수 있는 경우에도, 살균장치(163)에 의해 살균 또는 살처리 된 후, 이물포집장치(164)가 이물질을 수거하므로, 해양 환경의 변화를 예방하고 해양오염을 방지할 수 있게 된다.The
또한 주행과정에서 각 구동휠(121)과 조향휠(131)은 3점지지를 구현하기 때문에 이들이 항상 작업대상면에 부착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 작업대상면에 곡면이나 요철면이 존재하는 경우에도 수중 청소로봇(100)이 안정적으로 주행할 수 있다. 또 작업대상면에 곡면이 존재하여 작업대상면의 높이나 기울기가 변할 때는 청소브러시(153)의 높이조절 및 틸팅이 이루어지기 때문에 늘 최상의 청소조건을 유지할 수 있다. 이 경우 구동휠(121)도 작업대상면에 대응하여 틸팅이 이루어지기 때문에 안정적으로 주행할 수 있다.In addition, since the driving
청소과정에서 수중 청소로봇(100)을 원격조종하는 관리자는 전방 및 후방카메라(201,202)와 양 측방카메라(203)을 통하여 획득되는 영상을 보면서 청소전과 청소후 상태를 판단할 수 있고, 필요 시 주행속도, 주행경로, 청소유닛(150) 동작 등을 원격 제어할 수 있다. 특히 본 실시 예는 청소과정에서 이탈하는 이물질을 이물포집장치(164)가 수거하여 포집하기 때문에 청소영역 및 그 주위의 시계확보가 용이하다. 따라서 관리자는 수중 청소로봇(100)이 주행하는 방향이나 청소상태 등을 다수의 카메라를 통해 쉽게 확인할 수 있다.The manager who remotely controls the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand. Accordingly, the true scope of the invention should be determined only by the appended claims.
100: 수중 청소로봇
110: 프레임
120: 구동유닛
121: 구동휠,
130: 조향유닛
131: 조향휠
150: 청소유닛
152: 청소모터
153: 청소브러시
160: 이물처리유닛
161: 커버부재
162: 이물수거펌프
163: 살균장치
163a: 전열파이프
163b: 배출구
163c: 전열핀
164: 이물포집장치
181~184: 수직스러스터
185,186: 측방스러스터
190: 제어유닛
192: 제어케이스
202: 후방카메라
203: 측방카메라 100: underwater cleaning robot 110: frame
120: drive unit 121: drive wheel,
130
150: Cleaning unit 152: Cleaning motor
153: Cleaning brush 160: Foreign object processing unit
161: cover member 162: foreign matter collecting pump
163:
163b:
164: foreign
185, 186: lateral thruster 190: control unit
192: control case 202: rear camera
203: side camera
Claims (9)
작업대상면과 접하는 구동휠 및 이를 구동하는 주행구동부를 구비하며, 상기 프레임에 설치되는 구동유닛;
상기 프레임의 이동방향을 제어하는 조향휠 및 이를 동작시키는 조향구동부를 구비하는 조향유닛;
상기 프레임에 마련되며 상기 작업대상면을 회전에 의해 청소하는 청소브러시를 포함하는 청소유닛; 및
상기 청소유닛의 작동에 의해 상기 작업대상면으로부터 이탈하는 이물질을 흡입하여 살처리하는 이물처리유닛;을 포함하는 수중 청소로봇.frame;
A drive unit mounted on the frame, the drive wheel having a drive wheel in contact with an upper surface of a workbench and a drive unit for driving the drive wheel;
A steering unit having a steering wheel for controlling a moving direction of the frame and a steering driver for operating the steering wheel;
A cleaning unit provided on the frame and including a cleaning brush for rotating the top surface of the work table by rotation; And
And a foreign matter processing unit for sucking foreign substances separated from the upper surface of the workbench by the operation of the cleaning unit and performing a pickling treatment.
상기 이물처리유닛은
상기 청소브러시의 상면과 둘레부분을 덮는 커버부재와,
상기 커버부재 내측의 이물질을 물과 함께 흡입하여 배출시키는 이물수거펌프와,
상기 이물수거펌프의 출구와 연결되며 이물질을 살처리하는 살균장치를 포함하는 수중 청소로봇.The method according to claim 1,
The foreign matter processing unit
A cover member covering an upper surface and a peripheral portion of the cleaning brush;
A foreign matter collecting pump for sucking and discharging foreign matters inside the cover member together with water,
And a sterilizing device connected to the outlet of the foreign body collection pump and treating the foreign matter.
상기 살균장치는
일단은 상기 이물수거펌프의 출구에 연결되고, 타단은 배출구로 이루어지되 열전도성이 높은 재질로 이루어지는 전열파이프와,
상기 전열파이프의 외면에 구비되어 전기저항 열에 의해 상기 전열파이프를 가열시키는 전열핀을 포함하는 열교환장치로 이루어지는 수중 청소로봇.3. The method of claim 2,
The sterilization apparatus
A heat transfer pipe having one end connected to an outlet of the foreign object collecting pump and the other end made of a discharge port,
And a heat-conducting pin provided on an outer surface of the heat-transfer pipe to heat the heat-transfer pipe by electric resistance heat.
상기 배출구에는
이물질을 걸러서 수거하는 여과부재를 갖춘 이물포집장치가 마련되는 수중 청소로봇.The method of claim 3,
The outlet
(EN) An underwater cleaning robot provided with a foreign matter collecting device having a filtering member for filtering out foreign matter.
상기 청소유닛은
상기 프레임에 장착되는 청소유닛 프레임과,
상기 청소유닛 프레임 마련되되 상기 청소브러시의 회전축에 결합되어 상기 청소브러시를 회전시키는 청소모터와,
상기 청소모터와 상기 청소브러시를 승강시키는 승강장치를 포함하는 수중 청소로봇. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The cleaning unit
A cleaning unit frame mounted on the frame,
A cleaning motor provided on the cleaning unit frame and coupled to a rotating shaft of the cleaning brush to rotate the cleaning brush;
And a lift device for raising and lowering the cleaning motor and the cleaning brush.
상기 청소모터는
상기 청소브러시의 틸팅(tilting)을 위해 상기 프레임에 대하여 전후 좌우 방향으로 회전 가능하게 지지되는 수중 청소로봇.6. The method of claim 5,
The cleaning motor
Wherein the cleaning brush is rotatably supported in the front, rear, left, and right directions with respect to the frame for tilting the cleaning brush.
상기 청소유닛은
상기 승강장치를 지지한 상태로 상기 청소유닛 프레임에 회전 가능하게 설치되는 제1회전지지부재와,
상기 청소모터를 지지한 상태로 상기 승강장치에 회전 가능하게 설치되며 그 회전중심 축의 방향이 상기 제1회전지지부재의 회전중심 축의 방향과 교차하도록 배치된 제2회전지지부재를 더 포함하는 수중 청소로봇.6. The method of claim 5,
The cleaning unit
A first rotation supporting member rotatably installed in the cleaning unit frame in a state of supporting the lift device;
Further comprising a second rotation supporting member rotatably installed in the elevating device in a state of supporting the cleaning motor, the second rotation supporting member being arranged such that the direction of the rotation center axis crosses the direction of the rotation center axis of the first rotation supporting member robot.
상기 승강장치는
상기 작업대상면의 형상에 대응하여 상기 청소브러시의 높이가 조절되도록 하나 이상의 스프링을 포함하는 수중 청소로봇. 6. The method of claim 5,
The platform
Wherein the cleaning brush includes at least one spring to adjust a height of the cleaning brush corresponding to a shape of an upper surface of the workbench.
상기 청소유닛은
상기 프레임에 장착되는 청소유닛 프레임과,
상기 청소유닛 프레임에 승강 가능하게 마련되되 상기 청소브러시의 회전축에 결합되어 상기 청소브러시를 회전시키는 청소모터와,
상기 청소모터와 상기 청소브러시를 승강시키는 승강장치를 포함하고,
상기 커버부재는 상기 청소브러시와 함께 승강하도록 마련되고,
상기 살균장치 및 상기 이물포집장치는 상기 프레임 상부에 장착되는 수중 청소로봇.5. The method of claim 4,
The cleaning unit
A cleaning unit frame mounted on the frame,
A cleaning motor coupled to the rotation shaft of the cleaning brush to rotate the cleaning brush,
And a lift device for lifting the cleaning motor and the cleaning brush,
Wherein the cover member is provided to move up and down together with the cleaning brush,
Wherein the sterilizing device and the foreign matter collecting device are mounted on the upper part of the frame.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130135205A KR20150053374A (en) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | Underwater cleaning robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130135205A KR20150053374A (en) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | Underwater cleaning robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150053374A true KR20150053374A (en) | 2015-05-18 |
Family
ID=53389961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130135205A KR20150053374A (en) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | Underwater cleaning robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20150053374A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101958730B1 (en) * | 2018-08-29 | 2019-03-15 | 박영준 | An apparatus for underwater creatures cleaning/extermination on ship surface and the ship surface cleaning robot equipped with the same |
KR102120078B1 (en) * | 2019-05-09 | 2020-06-08 | (주)에스엘엠 | An apparatus for underwater creatures cleaning/extermination on ship surface and the ship surface cleaning robot equipped with the same |
KR102250560B1 (en) | 2019-12-30 | 2021-05-12 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Costal Cleaning Robot |
KR102464284B1 (en) | 2022-02-08 | 2022-11-09 | (주)에스엘엠 | A module type purifing apparatus |
-
2013
- 2013-11-08 KR KR1020130135205A patent/KR20150053374A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102120078B1 (en) * | 2019-05-09 | 2020-06-08 | (주)에스엘엠 | An apparatus for underwater creatures cleaning/extermination on ship surface and the ship surface cleaning robot equipped with the same |
KR102250560B1 (en) | 2019-12-30 | 2021-05-12 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Costal Cleaning Robot |
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