KR20160036686A - 선저청소로봇 및 이의 진수장치 - Google Patents

Abstract

선저청소로봇 및 이의 진수장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇은 선체의 외면을 따라 주행하는 구동부, 상기 선체의 외면을 청소하는 청소유닛을 구비하는 본체부, 및 상기 구동부와 상기 본체부를 결합시키는 결속부를 포함하고, 상기 구동부 및 상기 본체부는 입수된 후 상기 결속부에 의해 결합되도록 제공될 수 있다.

Description

선저청소로봇 및 이의 진수장치{UNDERWATER CLEANING ROBOT AND LAUNCHING APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 선저청소로봇 및 이의 진수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체의 외면에 안정적으로 진수되어 선체의 외면에 부착된 이물질을 효과적으로 청소할 수 있는 선저청소로봇 및 이의 진수장치에 관한 것이다.

선체는 하측이 물에 잠긴 상태에서 운용되므로 수중에 위치하는 저면이나 측면에 물이끼, 따개비 등과 같은 수중생물이 부착될 수 있다. 이처럼 선체에 부착되는 이물질은 선체가 운항할 때 저항으로 작용하여 속도를 저하시키고 연료소모량을 증가시킨다. 따라서 주기적인 청소를 통하여 제거할 필요가 있다.

종래에는 선체에 부착된 이물질을 제거하기 위해 선체를 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.

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.

이러한 점들을 고려해, 최근에는 수중에서 선체의 저면 또는 측면을 따라 주행하면서 선체의 외면을 청소할 수 있는 선저청소로봇이 제안된 바 있다. 선저청소로봇은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0062248호(2011. 06. 10. 공개)의 예를 참고할 수 있다.

이러한 선저청소로봇을 운영하기 위해서는 선저청소로봇을 수중의 선체 외면으로 진수하는 작업이 요구된다. 선저청소로봇을 진수시키는 방법에는 잠수부가 선체의 외면에 선저청소로봇을 직접 부착시키는 방법, 선저청소로봇을 수중으로 낙하시킨 후 선저청소로봇에 장착된 수중유영장치를 이용하여 선체의 외면으로 접근시켜 부착하는 방법 등이 이용되고 있다.

그러나 종래의 선저청소로봇 진수시키는 방법은 잠수부의 도움을 필요로 하거나 선저청소로봇에 별도의 수중유영장치를 장착시켜야 하므로, 불필요한 노동력이 소모되고 장치의 제조원가가 상승되는 등 비효율을 초래하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 선체의 갑판 등에서 선체 외면의 수중으로 선저청소로봇을 직접 진수시키고자 하는 경우에도 선저청소로봇의 중량이 상당하므로 선저청소로봇이 수중으로 진입하여 부력을 받기 전까지는 선저청소로봇 자체의 자력만으로는 선저청소로봇의 중량을 감당하는 것이 어렵고, 선체의 외면이 대부분 곡면으로 이루어져 선저청소로봇이 선체 외면으로부터 이탈하는 등 진수작업에 많은 어려움이 따르는 문제점이 존재하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0062248호(2011. 06. 10. 공개)

본 발명의 실시 예는 선체의 외면에 안정적으로 진수될 수 있는 선저청소로봇 및 이의 진수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 진수작업 시 선체 외면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 선저청소로봇 및 이의 진수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 선체의 갑판으로부터 직접 진수될 수 있는 선저청소로봇 및 이의 진수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 진수작업의 효율성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 선저청소로봇 및 이의 진수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 외면을 따라 주행하는 구동부, 상기 선체의 외면을 청소하는 청소유닛을 구비하는 본체부 및 상기 구동부와 상기 본체부를 결합시키는 결속부를 포함하고, 상기 구동부 및 상기 본체부는 입수된 후 상기 결속부에 의해 결합되도록 제공될 수 있다.

상기 결속부는 상기 구동부와 상기 본체부를 연결하는 적어도 하나의 결속케이블, 및 상기 결속케이블을 견인하여 상기 본체부를 상기 구동부 측으로 접근시키는 적어도 하나의 결속용 윈치를 포함하여 제공될 수 있다.

상기 구동부는 구동휠을 구비하는 이동대차와, 상기 구동휠을 구동하는 구동유닛, 및 상기 이동대차를 선체의 외면에 부착시켜주는 마그넷을 포함하여 제공될 수 있다.

상기 이동대차에는 상기 본체부를 수용하는 안착부가 마련되고, 상기 안착부의 저면에는 상기 본체부를 지지하고 상기 결속케이블이 연결되는 지지리브가 마련되어 제공될 수 있다.

상기 결속용 윈치는 상기 본체부의 저면 측에 마련되어 제공될 수 있다.

상기 마그넷은 상기 구동휠에 마련되어 제공될 수 있다.

선체의 외면을 따라 주행하는 구동부와, 상기 선체의 외면을 청소하는 청소유닛을 구비하는 본체부 및 상기 구동부와 상기 본체부를 결합시키는 결속부를 포함하는 선저청소로봇의 진수장치에 있어서, 상기 본체부를 선저 측으로 낙하시키는 진수유닛을 포함하고, 상기 진수유닛은 상기 본체부를 상기 선체의 외측으로 운반하는 운반장치와, 상기 본체부에 연결되는 진수케이블, 및 상기 진수케이블을 견인 또는 풀어주는 진수용 윈치를 포함하여 제공될 수 있다.

상기 운반장치는 선체의 수평방향으로 신축 가능하게 마련되는 복수개의 운반프레임을 포함하고, 상기 복수개의 운반프레임은 일측의 운반프레임이 인접하는 타측의 운반프레임 내측으로 인입 및 돌출 가능하게 마련되어 제공될 수 있다.

상기 진수유닛은 상기 진수케이블을 지지하고 상기 진수케이블의 진행방향을 전환하는 진수케이블용 롤러를 더 포함하여 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇은 선체의 외면에 안정적으로 진수될 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇 및 이의 진수장치는 진수작업을 위한 불필요한 노동력 및 시간을 절감할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇 및 이의 진수장치는 별도의 장비 없이도 선저청소로봇을 선체의 갑판으로부터 용이하게 진수할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇 및 이의 진수장치는 진수작업의 효율성 및 정확성이 향상되는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇 및 이의 진수장치는 제작원가를 저감할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 선저청소로봇을 이용하여 선체의 외면에 부착된 이물질을 청소하는 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇 및 이의 진수장치가 선체의 외면에 진수하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도로서, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇을 나타내는 다른 방향의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 구동부 및 본체부가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 구동부 및 본체부가 결합된 상태를 나타내는 다른 방향의 사시도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇 및 이의 진수장치가 작동하는 상태를 나타내는 측면도이다.

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.

도 1은 선저청소로봇(100)을 이용하여 선체(1)의 외면에 부착된 이물질을 청소하는 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 선저청소로봇(100)은 물에 잠긴 선체(1)의 외면에 부착 상태로 주행하면서 선체(1)의 외면을 청소할 수 있다. 즉 선저청소로봇(100)은 선체(1) 외면의 작업영역으로 진수시켜 선체(1)의 외면에 부착된 후 선체(1) 외면을 따라 주행하며 청소를 수행할 수 있다.

선저청소로봇(100)은 도면에는 나타내지 않았으나 별도의 조종설비와 전원공급설비로부터 연장되는 전원케이블이 연결되어 동력을 제공받거나, 내부에 별도의 전원공급장치를 구비하고 이로부터 동력을 공급받아 운용될 수 있다. 도 1은 선저청소로봇(100)이 선체(1)의 외면을 청소하는 경우를 예시하고 있으나, 선저청소로봇(100) 및 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진수장치(200)의 이용범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 해상에 침수상태로 존재하는 각종 해양플랜트나 해상 부유구조물의 외면을 청소하는 경우에도 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치가 선체(1) 외면에 진수하는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치는 선체(1)의 갑판 상에 마련되는 컨테이너(50)에 수용 가능하게 설치될 수 있다. 선저청소로봇(100)과 이의 진수장치(200) 및 이들을 수용하는 컨테이너(50)가 하나의 선저청소시스템으로 운용될 수 있다.

도 2에서는 선저청소로봇의 진수장치(200)가 컨테이너(50)에 지지 가능하게 수용 및 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로서, 선체(1)에 고정 설치되는 칼럼(Column) 또는 각종 구조물에 지지될 수도 있으며, 이와는 달리 선체(1)의 내부에 설치되고 선체(1)의 외면에 마련된 개구부를 통해 선저청소로봇(100)의 진수작업을 수행할 수도 있다.

도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면으로서, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100)을 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100)을 나타내는 다른 방향의 사시도이다. 또한 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100)의 구동부(110) 및 본체부(120)가 결합된 상태를 나타내는 서로 다른 방향의 사시도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100)은 선체(1)의 외면을 따라 주행하는 구동부(110)와, 청소유닛을 구비하고 선저 측으로 낙하되는 본체부(120)와, 구동부(110)와 본체부(120)를 결합시키는 결속부(130)를 포함하여 마련될 수 있다.

구동부(110)는 구동휠(111a)을 구비하는 이동대차(111)와, 구동휠(111a)을 구동하는 구동유닛(112) 및 이동대차(111)를 선체(1)의 외면에 부착시켜주는 마그넷(113)을 포함한다.

이동대차(111)는 선체(1)의 외면을 따라 주행할 수 있도록 전방 및 후방에 각각 한 쌍의 구동휠(111a)을 구비할 수 있다. 이동대차(111)는 중앙부에 후술하는 본체부(120)가 수용되는 안착부(115)가 마련될 수 있으며, 이를 위해 그 평면 형상이??자 형상으로 형성되어 본체부(120)의 둘레부분을 감싸도록 마련될 수 있다.

이동대차(111)의 안착부(115)에는 후술하는 결속부(130)의 결속케이블(131)이 연결되고, 본체부(120)의 저면을 지지하는 지지리브(116)가 적어도 한 개 마련될 수 있다. 지지리브(116)는 안착부(115)의 각 모서리부에 총 4개 조로 마련될 수 있으며, 지지리브(116)는 안착부(115)의 각 모서리의 형상에 대응되게 그 평면 형상이 ??자 형상으로 형성될 수 있으나, 어느 하나의 형상으로 국한되는 것은 아니다. 지지리브(116)에는 결속케이블(131)이 연결되어 후술하는 결속용 윈치(132)가 결속케이블(131)을 견인하여 본체부(120)와 구동부(110)를 결합시킬 수 있다.

구동유닛(112)은 이동대차(111)에 마련될 수 있다. 구동유닛(112)은 구동휠(111a)에 동력을 제공하는 구동모터 등의 동력원을 포함할 수 있으며, 동력원으로부터 발생한 동력은 체인(112a) 등에 의해 각 구동휠(111a)로 전달되어 이동대차(111)가 구름운동할 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 구동유닛(112)이 이동대차(111)의 안착부(115) 저면 측에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 그 위치 및 형상은 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.

구동유닛(112)이 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 이동대차(111)의 안착부(115)에 마련될 경우에는 선저청소로봇(100)의 본체부(120)와 이동대차(111)가 결합 시 본체부(120)의 저면에 마련되는 간섭방지홈(121)으로 수용되어 마련될 수 있다. 간섭방지홈(121)은 구동유닛(112) 등 구동부(110)와 본체부(120)가 결합 시 간섭을 일으킬 수 있는 구성의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 간섭방지홈(121) 또는 구동유닛(112)이 간섭방지홈(121)과 마주보는 면에는 충격에 의해 구동유닛(112) 또는 본체부(120)가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 충격저감부재(미도시)가 마련될 수 있다.

구동유닛(112)이 이동대차(111)의 내측인 안착부(115)에 마련됨으로써, 선저청소로봇(100)의 외형에 영향을 미치지 않아 선저청소로봇(100)의 유체저항을 감소시켜 청소작업을 원활하게 수행할 수 있다. 또한, 구동유닛(112)이 본체부(120)의 간섭방지홈(121)에 수용 가능하게 마련됨으로써 청소유닛을 구비하는 본체부(120)가 선체(1) 외면에 부착되기 위해 이동대차(111)와 결합하는 과정에서 구동유닛(112)과 본체부(120)가 서로 접촉하여 간섭하는 것을 방지할 수 있게 된다.

마그넷(113)은 이동대차(111)가 선체(1)의 외면 상에 안정적으로 부착될 수 있도록 이동대차(111)에 마련될 수 있다. 마그넷(113)은 선체(1) 외면에의 이동대차(111)의 부착력을 제공함으로써 이동대차(111)가 선체(1) 외면을 따라 안정적으로 주행할 수 있게 해줌과 동시에, 선체(1) 외면에 안정적으로 부착되어 본체부(120)가 접근될 수 있도록 함으로써, 본체부(120)와 구동부(110)를 원활하게 결합시킬 수 있다.

마그넷(113)은 구동휠(111a)에 마련될 수 있다. 마그넷(113)은 구동휠(111a)의 내부 또는 외측에 마련되거나 또는 구동휠(111a) 자체가 마그넷(113)으로 마련되어 이송대차의 구조를 단순화시킬 수 있다. 마그넷(113)을 선체(1) 외면과 접촉하여 구름운동하는 구동휠(111a)에 마련함으로써 이동대차(111)의 부착력을 증대시킬 수 있으며, 이동대차(111)의 구조가 단순해져 제작원가를 저감시킬 수 있다.

또한 도면에는 도시하지 않았으나, 구동유닛(112)은 구동휠(111a)의 방향을 조절하는 조향장치(미도시) 및 구동유닛(112)의 출력을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 조향장치는 구동휠(111a)의 조향을 작동하여 이동대차(111)의 진행방향을 조절할 수 있으며, 제어부는 동력원의 출력을 제어하여 이동대차(111)의 이동속도를 후술하는 선저청소로봇의 진수장치(200)에 의한 본체부(120)의 낙하속도와 일치하도록 조절할 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 6에 도시된 도면부호 151은 일단이 이동대차(111)의 후면에 연결되고 타단은 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 지지 가능한 구조물에 설치되는 회수용 윈치(152)에 연결되는 구동케이블로서, 구동케이블(151)은 구동유닛(112) 등에 전력을 공급하거나 회수용 윈치(152)에 의해 견인되어 이동대차(111)를 회수할 수 있다. 다만 구동부(110)가 별도의 충전장비(미도시)를 구비한 때에는 구동케이블(151)은 이동대차(111)의 회수를 위한 용도로만 이용될 수 있음은 물론이다.

이동대차(111)와 연결된 구동케이블(151)을 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판 상에서 회수용 윈치(152)에 의해 곧바로 견인 또는 풀어줄 경우 선체(1)와 접촉하여 선체(1)의 외면 또는 도장면을 훼손시킬 우려가 존재한다. 이를 방지하기 위해 선체(1)의 갑판에는 회수케이블용 롤러(155)를 더 포함하여 마련될 수 있다.

회수케이블용 롤러(155)는 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판에 지지되어 선체(1)의 외측으로 돌출되어 마련될 수 있다. 회수케이블용 롤러(155)는 회수용 윈치(152)가 구동케이블(151)을 견인하는 방향과 이동대차(111)가 이동하는 방향이 서로 수직이므로 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판에 마련되어 구동케이블(151)을 지지 및 진행방향의 전환을 통해 구동케이블(151)의 원활한 공급 또는 수거를 구현한다. 나아가 구동케이블(151)이 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

본체부(120)는 선체(1)의 외면을 청소하는 청소유닛을 포함하는 기타 구성요소 등을 포함하여 마련될 수 있다. 본체부(120)에는 청소유닛 뿐만 아니라 선저청소로봇(100)의 작동에 필요한 각종 장치 중 선저청소로봇(100)의 구동부(110)를 제외한 나머지 구성을 모두 포함할 수 있다. 일 예로, 청소상태를 촬영하는 카메라, 카메라의 영상획득을 위한 각종 조명장치, 선체(1) 외면의 작업대상면에 존재하는 각종 장애물을 감지하는 초음파 센서, 청소된 이물질을 수거하는 이물수거장치 등을 포함할 수 있다.

청소유닛은 회전에 의한 마찰로 선체(1) 외면에 부착된 이물질을 청소하는 청소브러시(125)를 포함할 수 있다. 또한 청소유닛은 청소브러시(125)의 회전을 위한 청소모터(미도시) 및 선체(1)의 외면 형상에 대응하여 청소브러시(125)를 틸팅시키는 틸팅장치(미도시) 등을 포함할 수 있다. 청소브러시(125)는 본체부(120)의 저면에 한 쌍이 마련될 수 있다.

본체부(120)의 저면에는 전술한 구동부(110)의 구동유닛(112) 또는 그 외의 구성요소 중 본체부(120)와 구동부(110)의 결합 시에 간섭이 발생할 우려가 있는 구성요소를 수용하는 간섭방지홈(121)을 구비한다. 도 4 및 도 6에서는 간섭방지홈(121)이 본체부(120)의 좌우방향으로 연장형성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로서, 형상 및 위치는 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다.

본체부(120)는 후술하는 선저청소로봇의 진수장치(200)에 의해 선체(1)의 외측 및 선저 측으로 이동 및 낙하될 수 있으며, 해수 등의 유체에 입수한 후 후술하는 결속부(130)에 의해 구동부(110)와 결합하여 선체(1) 외면을 따라 주행하며 청소를 수행할 수 있다.

결속부(130)는 구동부(110)와 본체부(120)를 연결하는 결속케이블(131) 및 결속케이블(131)을 견인하는 결속용 윈치(132)를 포함하여 마련될 수 있다.

결속케이블(131)은 일단이 이동대차(111)의 지지리브(116)에 연결되고, 타단은 본체부(120)에 마련되는 결속용 윈치(132)에 연결될 수 있다. 결속케이블(131)은 본체부(120)와 구동부(110)를 안정적으로 연결하고, 결합 시 방향이 틀어지는 것을 방지하기 위해 복수개가 마련될 수 있다. 결속케이블(131)은 본체부(120)의 저면을 지지하는 지지리브(116)에 연결될 수 있으며, 지지리브(116)가 이동대차(111)의 각 모서리부에 총 4개조로 마련되는 것에 대응하여, 결속케이블(131)은 각 지지리브(116)에 한 개의 결속케이블(131)이 연결되어 총 4개가 연결되어 마련될 수 있다.

결속용 윈치(132)는 선저청소로봇(100)의 저면 측에 마련될 수 있다. 결속용 윈치(132)는 본체부(120)가 이동대차(111) 측으로 접근하여 본체부(120)와 구동부(110)가 결합할 수 있도록 결속케이블(131)의 타단을 견인할 수 있다. 결속용 윈치(132)는 결속케이블(131)의 수에 대응되는 수만큼 마련될 수 있으나, 본체부(120)의 경량화 및 소형화를 위해 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 본체부(120)의 전방 측과 후방 측에 한 쌍이 마련되고, 각각의 결속용 윈치(132)는 결속케이블(131)을 한 개 내지 두 개를 동시에 견인하도록 마련될 수 있다.

도 5 및 도 6은 결속부(130)에 의해 본체부(120)와 구동부(110)가 결합된 상태를 나타내는 사시도로서, 선저 측으로 수직 낙하하는 본체부(120)의 결속용 윈치(132)가 선체(1) 외면을 따라 주행하는 이동대차(111)에 연결되는 결속케이블(131)을 견인함으로써, 그 견인력의 반작용에 의해 본체부(120)가 이동대차(111) 측으로 접근하여 본체부(120)와 구동부(110)가 결합할 수 있게 된다. 본체부(120)의 저면에는 구동부(110)의 구동유닛(112) 등을 수용하는 간섭방지홈(121)이 마련되므로 본체부(120)가 구동부(110)와 결합하더라도 본체부(120)의 저면과 구동부(110)의 구성요소들이 간섭하지 않아 본체부(120)의 저면이 지지리브(116)의 상면에 안정적으로 지지되어 결합할 수 있다.

한편 도 3 내지 도 6에서는 결속케이블(131)을 견인하는 결속용 윈치(132)가 본체부(120)에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 이와는 반대로 결속케이블(131)의 일단이 본체부(120)의 저면에 연결되어 마련되고, 결속케이블(131)을 견인하는 결속용 윈치(132)가 이동대차(111)에 마련되어 본체부(120)와 구동부(110)가 결합 및 분리되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진수장치(200)에 대해서 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 진수장치는 본체부(120)를 선저 측으로 낙하시키는 진수유닛(210)을 포함하여 마련될 수 있다.

진수유닛(210)은 선저청소로봇(100)을 선체(1) 외측으로 운반하는 운반장치와, 선저청소로봇(100)에 연결되는 진수케이블(212) 및 진수케이블(212)을 견인 또는 풀어주는 진수용 윈치(213)를 포함하여 마련될 수 있다.

운반장치는 선체(1)의 수평방향으로 신축 가능하게 마련되는 복수개의 운반프레임(211)을 포함하여 마련될 수 있다. 복수개의 운반프레임(211)은 컨테이너 또는 선체(1)에 설치되는 구조물에 지지되어 마련되는 고정 운반프레임(211a) 및 고정 운반프레임(211a)으로부터 이동 가능하게 마련되는 적어도 한 개의 이동 운반프레임(211b)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 하나의 고정 운반프레임(211a) 상에서 한 개의 이동 운반프레임(211b)이 신축 가능하게 연결된 것으로 도시되어 있으나, 선체(1)의 크기 또는 고정 운반프레임(211a)과 선체(1) 외면 간의 거리에 따라 이동 운반프레임(211b)의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

고정 운반프레임(211a)과 적어도 하나의 이동 운반프레임(211b)을 포함하는 복수개의 운반프레임(211)은 일측의 운반프레임(211)이 인접하는 타측의 운반프레임(211)의 내측으로 인입 및 돌출 가능하게 마련될 수 있다. 컨테이너 또는 선체(1)에 설치되는 구조물에 지지되어 마련되는 고정 운반프레임(211a)은 인접하게 마련되는 이동 운반프레임(211b)보다 단면의 크기가 크게 마련되고, 이동 운반프레임(211b)을 고정 운반프레임(211a)의 내측으로 수용 가능하게 마련될 수 있다. 이를 위해 고정 운반프레임(211a)의 내측 형상은 인접하는 이동 운반프레임(211b)의 외면 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

이와 같이 복수개의 운반프레임(211)은 일측의 운반프레임(211)이 타측의 운반프레임(211) 내측으로 슬라이딩 이동하여 신축 가능하게 마련되는 텔레스코픽(Telescope)의 구조로 이루어질 수 있다. 복수개의 운반프레임(211)이 텔레스코픽 구조로 이루어짐으로써, 복수개의 운반프레임(211)이 차지하는 공간을 최소화하여 진수장치의 소형화를 이룰 수 있다.

운반장치는 복수개의 운반프레임(211)의 신축작동을 구현하는 운반구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 운반구동부는 모터, 유압실린더 등으로 마련될 수 있으며, 운반프레임(211)의 일단 또는 내부에 설치되어 운반프레임(211)의 인입 또는 돌출 작동을 위한 동력을 제공하여 운반프레임(211)의 신축작동의 자동화를 구현할 수 있다.

진수케이블(212)은 본체부(120)의 후면에 연결되어 마련될 수 있으며, 진수용 윈치(213)는 컨테이너 또는 선체(1)의 갑판 등에 마련되어 진수케이블(212)을 견인 또는 풀어줌으로써 본체부(120)를 선저 측으로 수직낙하 또는 수직상승시킬 수 있다.

한편 본체부(120)와 연결된 진수케이블(212)을 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판 상에서 진수용 윈치(213)에 의해 곧바로 견인 또는 풀어줄 경우 선체(1)와 접촉하여 선체(1)의 외면 또는 도장면을 훼손시킬 우려가 존재한다. 이를 방지하기 위해 진수유닛(210)은 진수케이블용 롤러(215)를 더 포함하여 마련될 수 있다.

진수케이블용 롤러(215)는 복수개의 운반프레임(211) 중 어느 하나에 마련될 수 있다. 진수케이블용 롤러(215)는 복수개의 운반프레임(211)의 신축방향과 본체부(120)의 낙하방향이 서로 수직이므로 복수개의 운반프레임(211)에 마련되어 진수케이블(212)을 지지 및 진행방향의 전환을 통해 진수케이블(212)의 원활한 공급을 구현한다. 구체적으로 진수케이블용 롤러(215)는 복수개의 운반프레임(211) 중 선체(1)를 기준으로 최외측에 신장되는 운반프레임(211)의 저면에 마련되어 진수용 윈치(213)로부터 수평방향으로 공급되는 진수케이블(212)을 본체부(120)의 낙하방향인 수직방향으로 공급방향을 전환시켜줄 수 있다. 이로써 진수케이블(212)이 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판에 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 진수케이블(212)이 용이하게 공급 또는 수거될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치의 작동에 대해 설명한다.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치가 작동하는 상태를 나타내는 측면도이다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, 선체(1)의 외면을 청소하기 위해 선저청소로봇(100)을 진수시키고자 하는 경우, 마그넷(113)을 구비하는 이동대차(111)는 선체(1)의 외면에 부착시킨 상태로 선저 측으로 이동시키고, 선체(1) 외면에의 부착력을 갖고 선체(1) 외면을 따라 주행하는 구동부(110) 외의 구성들을 포함하는 본체부(120)는 운반장치에 의해 선체(1) 외측으로 운반된 후, 진수케이블(212) 및 진수용 윈치(213)에 의해 선저 측으로 낙하시킨다. 구동부(110) 및 본체부(120)는 결속부(130)의 결속케이블(131)에 의해 연결되어 함께 선저 측으로 이동하게 된다. 이 때 구동부(110)의 구동유닛(112)은 제어부에 의해 출력이 조절되어, 본체부(120)의 낙하속도에 대응되는 속도로 이동대차(111)의 주행속도를 조절할 수 있다.(도 7 및 도 8)

본체부(120)가 부력을 받을 수 있는 조건, 즉 해수에 입수된 후에는 진수용 윈치(213)의 작동을 정지시키고, 이와 동시에 이동대차(111)의 주행도 정지시킨다. 그 후 본체부(120)에 마련된 결속용 윈치(132)를 작동시켜 본체부(120)와 이동대차(111)를 연결하는 결속케이블(131)을 견인한다. 결속케이블(131)의 견인에 의한 반작용으로 본체부(120)는 이동대차(111) 측으로 접근하게 된다.(도 9)

구동부(110)는 이동대차(111)의 안착부(115)에 진입한다. 안착부(115)에 진입한 본체부(120)는 구동부(110)와 함게 입수된 상태인 바 부력을 받을 수 있는 조건이므로 구동부(110)의 자체 자력만으로도 선체(1)의 외면에 안정적으로 부착될 수 있다. 본체부(120)와 구동부(110)가 결속부(130)에 의해 결합한 후에는 선저청소로봇(100)은 선체(1)의 외면을 따라 주행하면서 청소를 수행하게 되고, 청소를 마친 후에는 구동부(110)의 구동유닛(112)에 의해 원 위치로 복귀하거나, 이동대차(111)에 연결된 구동케이블(151)을 회수용 윈치(152)가 견인하여 선저청소로봇(100)이 회수될 수 있다.(도 10)

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치는 선체(1) 외면을 따라 주행하며 부착력을 발휘하는 구동부(110)와 선저청소로봇(100)의 대부분의 무게를 차지하는 본체부(120)를 분리하여 진수시킨 후, 부력을 받을 수 있는 환경에서 구동부(110)와 본체부(120)를 결합시킴으로써, 선저청소로봇(100)의 진수 시 선저청소로봇(100)의 자중에 의해 선체(1) 외면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치는 선체(1)의 갑판으로부터 직접 선저청소로봇(100)을 진수시킬 수 있으므로 불필요한 노동력 및 작업시간을 절감할 수 있으며, 진수작업의 효율성이 향상되는 효과를 가진다.

뿐만 아니라 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(100) 및 이의 진수장치는 단순한 구조로서 선체(1)의 외면에 안정적으로 부착 및 진수시킬 수 있으므로 선저청소로봇(100)에 별도의 유영장치 등이 요구되지 않아 선저청소로봇(100)의 제작원가 상승을 억제하는 효과를 가질 수 있다.

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.

100: 선저청소로봇 110: 구동부
111: 이동대차 112: 구동유닛
113: 마그넷 115: 안착부
116: 지지리브 120: 본체부
121: 간섭방지홈 125: 청소브러시
130: 결속부 131: 결속케이블
132: 결속용 윈치 200: 진수장치
210: 진수유닛 211: 운반프레임
212: 진수케이블 213: 진수용 윈치

Claims (9)

1. 선체의 외면을 따라 주행하는 구동부;
   상기 선체의 외면을 청소하는 청소유닛을 구비하는 본체부; 및
   상기 구동부와 상기 본체부를 결합시키는 결속부를 포함하고,
   상기 구동부 및 상기 본체부는 입수된 후 상기 결속부에 의해 결합되는 선저청소로봇.
2. 선체의 외면을 따라 주행하는 구동부;
   상기 선체의 외면을 청소하는 청소유닛을 구비하는 본체부; 및
   상기 구동부와 상기 본체부를 결합시키는 결속부를 포함하고,
   상기 구동부 및 상기 본체부는 입수된 후 상기 결속부에 의해 결합되는 선저청소로봇.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동부는
   구동휠을 구비하는 이동대차와,
   상기 구동휠을 구동하는 구동유닛, 및
   상기 이동대차를 선체의 외면에 부착시켜주는 마그넷을 포함하는 선저청소로봇.
4. 제3항에 있어서,
   상기 이동대차에는 상기 본체부를 수용하는 안착부가 마련되고,
   상기 안착부의 저면에는 상기 본체부를 지지하고 상기 결속케이블이 연결되는 지지리브가 마련되는 선저청소로봇.
5. 제4항에 잇어서,
   상기 결속용 윈치는
   상기 본체부의 저면 측에 마련되는 선저청소로봇.
6. 제3항에 있어서,
   상기 마그넷은
   상기 구동휠에 마련되는 선저청소로봇.
7. 선체의 외면을 따라 주행하는 구동부와, 상기 선체의 외면을 청소하는 청소유닛을 구비하는 본체부 및 상기 구동부와 상기 본체부를 결합시키는 결속부를 포함하는 선저청소로봇의 진수장치에 있어서,
   상기 본체부를 선저 측으로 낙하시키는 진수유닛을 포함하고,
   상기 진수유닛은
   상기 본체부를 상기 선체의 외측으로 운반하는 운반장치와,
   상기 본체부에 연결되는 진수케이블, 및
   상기 진수케이블을 견인 또는 풀어주는 진수용 윈치를 포함하는 선저청소로봇의 진수장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 운반장치는
   선체의 수평방향으로 신축 가능하게 마련되는 복수개의 운반프레임을 포함하고,
   상기 복수개의 운반프레임은
   일측의 운반프레임이 인접하는 타측의 운반프레임 내측으로 인입 및 돌출 가능하게 마련되는 선저청소로봇의 진수장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 진수유닛은
   상기 진수케이블을 지지하고 상기 진수케이블의 진행방향을 전환하는 진수케이블용 롤러를 더 포함하는 선저청소로봇의 진수장치.

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