KR20160089701A - micro water robot equipped with rotating sonar system - Google Patents

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KR20160089701A
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김현식
김인호
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동명대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a micro water robot which can be autonomously operated on water. The micro water robot having a rotating sonar system comprises: a hull (10) having a sealing structure; a bottle unit controlling buoyancy; a sonar; a sonar rotating unit (40) coupled to the sonar; an interlocking board; a pair of paddle units; a surge-yaw unit; a main board; and a communication unit.

Description

회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇 {micro water robot equipped with rotating sonar system}[0001] The present invention relates to a micro-water robot having a rotary sonar system,

본 발명은 초소형 수상 로봇에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 수상에서 원격 또는 자율적으로 운항할 수 있는 초소형 수상 로봇에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a miniature waterborne robot, and more particularly, to a miniature waterborne robot capable of remote or autonomous navigation from an aquarium.

일반적으로 수상 로봇은 모니터링, 자원탐사, 기름제거, 위협세력대응, 국방 등에 이용된다. 특히 무인 수상 로봇은 원격조종 또는 프로그래밍에 의해 해양 임무수행을 하고, 임무수행을 통해 획득한 조사한 자료를 수상에서 사용자에게 송신하는 시스템을 갖추고 있는 데, 최근 국내 로봇키트와 같은 초소형 수상 로봇에 대한 필요성이 대두되고 있다.
In general, waterborne robots are used for monitoring, resource exploration, oil removal, countermeasures against threats, and national defense. In particular, unmanned waterborne robots are equipped with a system that performs marine duties by remote control or programming, and sends the survey data acquired from the awards to the users. In recent years, there is a need for a miniature waterborne robot such as a domestic robot kit Is emerging.

한편, 로봇 키트에 대한 예가 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 20-043827에 "마이크로 프로세서를 이용한 지능형 자율 이동 로봇 교육용 키트"라는 명칭으로 개시되어 있다. 상기 마이크로 프로세서를 이용한 지능형 자율 이동 로봇 교육용 키트는 지능형 자율 이동 로봇에 탑재되는 각종 제어 회로 부품을 모듈화하여 블루투스 통시 모듈부, 리모컨 수신 모듈부, 거리 측정 모듈부, 조도 온도 센서 모듈부, 로봇 팔 모듈부, 무선 카메라 모듈부, 만능 기판 모듈부, 노트북 거치대로 분리구성하고, 교육용 키트에는 상기 분리 구성된 여러 가지 모듈부가 키트의 메인보드 상에 구비된 모듈 장착 공간에 자석식으로 부착되도록 하면서 상기 메인보드 상에 모듈부와 연결잭으로 연결되기 위한 복수 개의 단자부를 형성하고, 외부기기와 통신을 위한 RS-232C 및 USB 포트로 이루어진 통신포트, 로봇의 현재상태 및 로봇의 명령을 표시하는 그래픽 LCD 디스플레이부, 로봇의 제어 및 상태 표시를 문자로 표시하는 문자 표시부, 자율 이동 로봇에 설치된 라인 감지부와 동일한 구조의 라인 감지부, 제어용 마이크로 프로세서, 프로그램 다운로드를 위한 ISP 포트, 모션 제어 및 모터 구동을 위한 모터 구동부, 상기 모터 구동부의 제어에 따라 자율이동로봇의 실제 바퀴와 동일하게 회전 작동하는 구동 바퀴로 구성된다.
An example of a robot kit is disclosed in Korean Registered Utility Model Registration No. 20-043827, entitled " Intelligent Autonomous Mobile Robot Training Kit Using a Microprocessor ". The intelligent autonomous mobile robot education kit using the microprocessor modularizes various control circuit components mounted on the intelligent autonomous mobile robot and includes a Bluetooth communication module unit, a remote control receiving module unit, a distance measurement module unit, an illumination temperature sensor module unit, And the educational kit is magnetically attached to the module mounting space provided on the main board of the various separately configured module kits, while the educational kit is mounted on the mother board A communication port made up of a RS-232C and a USB port for communication with an external device, a graphic LCD display unit for displaying a current state of the robot and a command of the robot, A character display section for displaying the control and status display of characters in characters, A control microprocessor, an ISP port for downloading a program, a motor driving unit for motion control and motor driving, and a control unit for controlling the motor driving unit in the same manner as the actual wheel of the autonomous mobile robot according to the control of the motor driving unit And a drive wheel that rotates.

이와 같은 로봇 키트는 육상용 자율 이동 로봇 키트로서, 수상 로봇이 요구하는 수상 이동, 장애물 탐지 및 회피에 적합하지 않은 문제가 있다.
Such a robot kit is an autonomous mobile robot kit for land use, which is not suitable for water movement, obstacle detection and avoidance required by a waterborne robot.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술에서 발생되는 요구조건을 만족시키기위해 제안된 것으로, 수상에서의 이동성능, 관측 성능이 우수하며, 유지관리가 용이한 초소형 수상 로봇을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a miniature waterborne robot that is excellent in moving performance and observation performance in water, and easy to maintain.

그리고, 회전소나시스템을 구비하여 좁은 빔폭을 가지는 OAS 소나를 이용해서도 효율적으로 장애물을 탐지할 수 있도록 하는 구성을 확보하고, 장애물 탐지시에 효율적인 동력에너지와 구동시스템을 구비하는 초소형 수상 로봇을 제공하는 것이다.
Also, it is possible to provide an ultrasonic waterborne robot equipped with an efficient power energy and a driving system at the time of detecting obstacles while ensuring a configuration for efficiently detecting obstacles even by using an OAS sonar having a narrow beam width equipped with a rotary sonar system .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 있어서, 수상이동시 내부 공간이 수밀되도록 밀폐 구조를 갖는 선체(10)와; 상기 선체(10)의 저면에 구비되고, 내부의 충진되는 물의 양을 조절하여 부력을 제어하는 바틀(bottle)부와; 상기 선체(10)의 일측에 구비도어 상기 선체(10) 주변의 장애물 정보를 탐지 및 전송하는 소나와; 상기 소나와 결합하고, 상기 소나를 선택적으로 입력되는 소정의 회전각 범위안에서 회전시키는 소나 회전부(40)와; 상기 선체(10)의 내부 공간에 설치되고, 상기 소나와 접속되어 상기 소나로부터 수신되는 전방의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)와; 상기 선체(10)의 일측에 구비되고, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 한쌍의 패들(paddle)부와; 상기 선체(10)의 내부 공간에서 구비되어 상기 패들부(50)를 구동시켜 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 서지·요 유니트와; 상기 연동보드(미도시)와 연결되어 상기 연동보드(미도시)에서 전송되는 상기 장애물 정보를 통해 상기 서지·요 유니트와 상기 소나 회전부(40), 그리고 상기 바틀부(20)를 제어하는 메인보드(미도시); 및 상기 선체(10)의 외부에서 메인보드(미도시)와 접속되고, 상기 메인보드(미도시)로 상기 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic waterborne robot having a rotary or sonic system, the ultrasonic waterborne robot including: a hull having a closed structure so that the inner space is watertight when the water is moved; A bottle unit provided on the bottom surface of the hull 10 for controlling the buoyancy by adjusting the amount of water to be filled therein; A door provided at one side of the hull (10) for detecting and transmitting obstacle information around the hull (10); A sonar rotating unit 40 coupled to the sonar and rotating the sonar within a predetermined rotational angle range to be selectively input; An interlocking board (not shown) installed in an inner space of the hull 10 and connected to the sonar so as to process frontal obstacle information received from the sonar; A pair of paddle portions provided on one side of the hull 10 and generating surges and yaws; A surge / yaw unit provided in an inner space of the hull 10 to generate a surge and yaw by driving the paddle unit 50; A main board 30 connected to the interlocking board (not shown) and controlling the surge / yaw unit, the sonar rotary unit 40, and the body 20 via the obstacle information transmitted from the interlocking board (not shown) (Not shown); And a communication unit (not shown) connected to a main board (not shown) from the outside of the hull 10 and transmitting the miniature waterborne robot driving program to the main board (not shown).

그리고, 상기 선체(10)는, 일측이 개구되고 내부에 소정의 공간을 제공하는 바디와, 상기 선체(10)는 전단에 상하 방향으로 관통하여 형성되고, 원통형으로 구비되어 상기 소나 회전부(40)가 안착되는 소나 회전부 안착부(110)와, 상기 서지·요 유니트와 상기 한쌍의 패들부(50)가 안착되는 공간을 제공하는 구동부와, 상기 본체의 내부공간을 선택적으로 차폐가능하게 하는 커버부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The hull 10 has a body which is open at one side and provides a predetermined space therein. The hull 10 is formed at a front end thereof in a vertical direction and is cylindrically provided, A driving unit for providing a space in which the surge / yaw unit and the pair of paddle units 50 are seated, and a cover unit for selectively shielding an inner space of the main body, (130).

그리고, 상기 소나 회전부(40)는, 회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전부(40)와, 상기 소나 회전부(40)와 축결합하는 원판형 평기어(420)와, 일단은 상기 소나와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와, 상기 샤프트형 평기어(430)와 소나 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과, 상기 소나와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.
The sonar rotary part 40 includes a sonar rotary part 40 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force, a disk-shaped spur gear 420 for axial coupling with the sonar rotary part 40, A shaft type spur gear 430 having a pair of spur gears 430 and a planar gear portion 431 for gear engagement with the disk type spur gear 420 at the other end, An o-ring 440 (o-ring) serving as a sealing member, and a coupling member 450 for preventing separation of the sonar and the shaft-type spur gear 430 when they are engaged with each other .

그리고, 상기 샤프트형 평기어(430)는, 중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구비되는 것을 특징으로 한다.
The shaft type spur gear 430 is provided with a hollow axial body portion 432. The body portion 432 includes a first outer diameter portion 433 having different outer diameter dimensions, And a neck portion 434.

그리고, 상기 소나 회전부 안착부(110)에는, 상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 and the first inner diameter portion 111 having a shape corresponding to the second outer diameter portion 434 are formed in the seat rotating portion seating portion 110, And a second inner diameter portion 112 are provided.

그리고, 상기 패들부(50)는, 축중심(51)을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들 날개가 방사상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
The paddle portion 50 is characterized in that eight paddle blades having a predetermined width are provided radially with respect to the shaft center 51. [

그리고, 상기 바틀부(20)는, 상기 선체(10)의 저면에 전면부에 2개가 서로 대응되는 위치에 구비되고, 후면부에 서로 대응되는 위치에 2개가 구비되는 부력을 안정적으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
The battles 20 are provided on the bottom surface of the hull 10 at two positions corresponding to each other on the front face and stably provided with two buckets 20 at positions corresponding to each other on the rear face .

한편, 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 있어서, 수상으로 잠입하기 위해 내부 공간이 수밀되도록 밀폐 구조를 갖는 선체(10)와; 상기 선체(10) 저면의 전면부에 2개, 후면부에 2개가 구비되고, 내부의 충진되는 물의 양을 조절하여 부력을 제어하는 바틀(bottle)부와; 상기 선체(10)의 일측에 구비도어 상기 선체(10) 주변의 장애물 정보를 탐지 및 전송하는 소나와; 상기 소나와 결합하고, 상기 소나를 선택적으로 입력되는 소정의 회전각 범위안에서 회전시키는 소나 회전부(40)와; 상기 선체(10)의 내부 공간에 설치되고, 상기 소나(30)와 접속되어 상기 소나(30)로부터 수신되는 전방의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)(40)와; 상기 선체(10)의 일측에 구비되고, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키고, 8개의 패들을 구비하는 한쌍의 패들(paddle)부와; 상기 선체(10)의 내부 공간에서 구비되어 상기 한쌍의 패들부(50)를 구동시켜 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 서지·요 유니트와; 상기 연동보드(미도시)(40)와 연결되어 상기 연동보드(미도시)(40)에서 전송되는 상기 장애물 정보를 통해 상기 서지·요 유니트와 상기 소나 회전부(40), 그리고 상기 바틀부(20)를 제어하는 메인보드(미도시); 및 상기 선체(10)의 외부에서 메인보드(미도시)(80)와 접속되고, 상기 메인보드(미도시)(80)로 상기 초소형 수상 로봇(10) 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)(90)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, in a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system, the waterborne robot includes a hull (10) having a closed structure so that the internal space is watertight to infiltrate into the aquarium; A bottle unit having two on the front surface of the bottom surface of the hull 10 and two on the rear surface thereof and controlling the buoyancy by adjusting the amount of water to be filled therein; A door provided at one side of the hull (10) for detecting and transmitting obstacle information around the hull (10); A sonar rotating unit 40 coupled to the sonar and rotating the sonar within a predetermined rotational angle range to be selectively input; An interlocking board (not shown) 40 installed in an inner space of the hull 10 for processing obstacle information in front of the sonar 30 and connected to the sonar 30; A pair of paddle parts provided on one side of the hull 10 for generating surge and yaw and having eight paddles; A surge / yaw unit provided in an inner space of the hull 10 to generate surges and yaws by driving the pair of paddles 50; The surge / yaw unit, the sonar rotary unit 40 and the battle unit 20 (not shown) are connected to the interlocking board (not shown) 40 through the obstacle information transmitted from the interlocking board A main board (not shown) for controlling the main board; And a communication unit (not shown) connected to the main board (not shown) 80 from the outside of the hull 10 and transmitting the driving program of the miniature waterborne robot 10 to the main board 80 (not shown) (90).

그리고, 상기 선체(10)는, 일측이 개구되고 내부에 소정의 공간을 제공하는 바디와, 상기 선체(10)는 전단에 상하 방향으로 관통하여 형성되고, 원통형으로 구비되어 상기 소나 회전부(40)가 안착되는 소나 회전부 안착부(110)와, 상기 서지·요 유니트와 상기 한쌍의 패들부(50)가 안착되는 공간을 제공하는 구동부와, 상기 본체의 내부공간을 선택적으로 차폐가능하게 하는 커버부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The hull 10 has a body which is open at one side and provides a predetermined space therein. The hull 10 is formed at a front end thereof in a vertical direction and is cylindrically provided, A driving unit for providing a space in which the surge / yaw unit and the pair of paddle units 50 are seated, and a cover unit for selectively shielding an inner space of the main body, (130).

그리고, 상기 소나 회전부(40)는, 회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전부(40)와, 상기 소나 회전부(40)와 축결합하는 원판형 평기어(420)와,The sonar rotary part 40 includes a sonar rotary part 40 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force, a disk-shaped spur gear 420 for shaft-coupling with the sonar rotary part 40,

일단은 상기 소나와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와, 상기 샤프트형 평기어(430)와 소나 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과, 상기 소나와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.
A shaft type spur gear 430 having one end thereof axially coupled to the sonar and the other end having a flat gear portion 431 gear-coupled with the disk-type spur gear 420; An o-ring 440 (o-ring) interposed between the sun gear 440 and the shaft type spur gear 430 and sealing member 450 for preventing separation of the sonar and the shaft- .

그리고, 상기 샤프트형 평기어(430)는, 중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구비되는 것을 특징으로 한다.
The shaft type spur gear 430 is provided with a hollow axial body portion 432. The body portion 432 includes a first outer diameter portion 433 having different outer diameter dimensions, And a neck portion 434.

그리고, 상기 소나 회전부 안착부(110)에는, 상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 and the first inner diameter portion 111 having a shape corresponding to the second outer diameter portion 434 are formed in the seat rotating portion seating portion 110, And a second inner diameter portion 112 are provided.

그리고, 상기 패들부(50)는, 축중심(51)을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들 날개가 방사상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
The paddle portion 50 is characterized in that eight paddle blades having a predetermined width are provided radially with respect to the shaft center 51. [

그리고, 상기 바틀부(20)는, 상기 선체(10)의 저면에 전면부에 2개가 서로 대응되는 위치에 구비되고, 후면부에 서로 대응되는 위치에 2개가 구비되는 부력을 안정적으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
The battles 20 are provided on the bottom surface of the hull 10 at two positions corresponding to each other on the front face and stably provided with two buckets 20 at positions corresponding to each other on the rear face .

그리고, 상기 소나를 상기 소나 회전부(40)의 구동을 통해서 소정의 각도로 회전을 제어하여 전방과, 측면에 위치하는 장애물을 탐지하는 것을 특징으로 한다.
The sonar is controlled to rotate at a predetermined angle by driving the sonar rotary part (40) to detect obstacles located on the front side and the side.

한편, 상기 소나는 OAS(obstacle avoidance sonar; 장애물회피소나) 시스템을 적용한 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the sonar is characterized in that an OAS (obstacle avoidance sonar) system is applied.

본 발명에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇은 OAS 시스템을 적용한 소나와, 상기 소나를 소나 회전부(40)와 결합을 통해서 획득된 장애물 정보가 연동보드(미도시)를 통해 메인보드(미도시)로 전달되면, 메인보드(미도시)는 통신부(미도시)를 통해 다운로드된 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 기반으로 서지·요 유니트의 구동을 제어하여 초소형 수상 로봇의 효율적인 이동성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
The miniature waterborne robot equipped with the rotary sonar system according to the present invention includes a sonar to which an OAS system is applied and obstacle information obtained through coupling the sonar to the sonar rotary unit 40 via a main board (not shown) through an interlocking board The mainboard (not shown) can control the driving of the surge / yaw unit on the basis of the micro-sized water-robot driving program downloaded through the communication unit (not shown), thereby ensuring efficient mobility of the micro- It is effective.

본 발명에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇은 소나 회전부(40)의 구동을 통해서 소나를 소정의 각도로 회전을 제어하여 전방과, 측면에 위치하는 장애물을 탐지하는 것을 특징으로 하고, 상기 소나는 OAS(obstacle avoidance sonar; 장애물회피소나) 시스템을 적용하여 구동된다.
The miniature waterborne robot equipped with the rotary sonar system according to the present invention is characterized in that the sonar is controlled to rotate at a predetermined angle through the driving of the sonar rotary part 40 to detect obstacles located on the front side and the side surface, Sonar is driven by applying an obstacle avoidance sonar (OAS) system.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 의할 때, 조절성(무게/자세), 이동성(2자유도, 서지.요 제어), 제어성(8개의 패들 날개), 관측성(회전 소나) 그리고 유지보수성(분해조립/방수)을 모두 구현한 초소형 수상로봇의 구성을 제공한다.
In the case of a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, the controllability (weight / attitude), mobility (two degrees of freedom, 8 paddle wings), observability (rotatable sonar), and maintainability (disassembly / assembly).

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 기술적 사상에 따른 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 전체외형을 나타낸 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 전체구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 소나 회전부(40)가 장착된 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 전체구성을 나타낸 분해사시도이다.1 is a conceptual diagram of a miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the outline of the miniature waterborne robot having the rotary sonar system according to the embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention.
4 is a side sectional view showing a state in which the sonar rotary part 40 of the miniature waterborne robot equipped with the rotary sonar system according to the embodiment of the present invention is mounted.
5 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 기술적 사상에 따른 개념도이다.
1 is a conceptual diagram of a miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇은 수상으로 잠입하여, 무선 통신 및 입력된 경로를 잠행가능하게 하기 위해서 수밀되도록 밀폐구조를 갖는다.
Referring to FIG. 1, an ultra-small waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention has a sealing structure so as to be watertight so as to be able to submerged in water, and wireless communication and input paths can be interlocked.

그리고, 선체(10)의 일측에는, 본 발명의 실시 예에서는 전단의 저면부에 설치되어 선체(10)의 전방과 측방의 장애물을 탐지하는 소나(30)가 결합된다.
In the embodiment of the present invention, a sonar 30 is provided at one side of the hull 10 to detect obstacles at the front and side of the hull 10, which are provided at the bottom of the front end.

또한, 선체(10)의 내부 공간에는 소나(30)와 접속되어 상기 소나(30)로부터 수신되는 전방과 좌우측면의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)가 설치된다.
An interlocking board (not shown) is connected to the inner space of the hull 10 for processing the front and left and right side obstacle information received from the sonar 30 and connected to the sonar 30.

또한, 상기 선체(10)의 내부공간에 설치되어 서지(surge)와 요(yaw)를 조절하기 위해서 선체(10)의 내부 공간에서 후측에 설치되어 패들(미도시)와 방향타(미도시)를 구동시키기 위한 서지.요 유니트(60)가 설치되고, 상기 서지.요 유니트(60)의 구동은 연동보드(미도시)와 연결되어, 상기 연동보드(미도시)에서 전송되는 장애물 정보를 통해 상기 서지.요 유니트(60)를 제어하는 제어보드에 의해 이루어진다.
A paddle (not shown) and a rudder (not shown) are installed in the inner space of the hull 10 to adjust surges and yaws in the inner space of the hull 10, The surge and yaw unit 60 is connected to an interlocking board (not shown), and the surge / yawing unit 60 is driven by the interlocking board (not shown) And a control board for controlling the surge / deflection unit 60.

또한, 상기 선체(10)의 외부에서 상기 메인보드(미도시)와 접속되어 상기 제어보드로 상기 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)를 구비한다.
And a communication unit (not shown) connected to the main board (not shown) outside the hull 10 to transmit a miniature waterborne robot driving program having the rotary sonar system to the control board.

이를 토해서, 상기 소나(30)를 통해 획득된 장애물 정보가 상기 연동보드(미도시)를 통해 상기 메인보드(미도시)로 전달되면, 상기 메인보드(미도시)는 상기 통신부(미도시)를 통해 다운로드된 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 기반으로 상기 서지.요 유니트(60)의 구동을 제어하여 상기 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 이동성을 확보할 수 있다.
When the obstacle information acquired through the sonar 30 is transmitted to the main board (not shown) through the interlocking board (not shown), the main board (not shown) It is possible to secure the mobility of the miniature waterborne robot provided with the rotary sonar system by controlling the driving of the surge / oar unit 60 based on the miniature waterborne robot driving program having the rotary sonar system downloaded through the wireless terminal.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며,또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present invention to the embodiment shown, and that other embodiments falling within the scope of the present invention may be easily devised by adding, Can be proposed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도 2 내지 5에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 각 도면에서 종래기술로부터 용이하게 확인할 수 있는 초음파 소자와 관련된 기술, 초음파 소자의 연결선, 초음파 소자와 연결선을 결합시키기 위한 초음파 소자의 기본 구성 및 사용방법, 패들 및 타의 기본 구성 및 사용방법 등 통산 본 발명에 적용되는 분야의 종사자들 및 그들이 관련분야의 종사자들을 통해 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시 및 상세한 설명은 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 attached hereto. On the other hand, in each of the drawings, the technology related to the ultrasonic device which can be easily confirmed from the prior art, the connecting line of the ultrasonic device, the basic configuration and usage method of the ultrasonic device for combining the ultrasonic device and the connection line, The present invention will be more fully understood from the detailed description and the accompanying drawings, in which: FIG.

도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 전체 외형을 나타낸 사시도이다. 도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 전체구성을 나타낸 분해사시도이다.
2 is a perspective view showing the outline of the miniature waterborne robot having the rotary sonar system according to the embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 3 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇은 외형을 구비하고 내부에 소정의 공간을 제공하는 선체(10)와, 상기 선체(10)의 저면에 구비되어 부력을 제어하는 바틀부(20)와, 상기 선체(10)의 양측면의 대칭되는 위치에 추진력을 제공하는 패틀 날개를 구비한 패들부(50)와, 상기 선체(10)의 저면의 전면부에 구비되어 상기 선체(10)의 전면과 양측면 방향으로 위치하는 장애물을 감지하는 소나(30) 등으로 포함해서 구성된다.
2 to 3, the miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention includes a hull 10 having an external shape and providing a predetermined space therein, A paddle portion 50 provided on the bottom surface of the hull 10 for controlling buoyancy and having a cattle blade for providing driving force at symmetrical positions on both sides of the hull 10, And a sonar 30 which is provided on the front part and detects obstacles located on both sides of the front surface of the hull 10 and the like.

좀더 구체적으로 살펴보면, 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 있어서, 수상으로 잠입하기 위해 내부 공간이 수밀되도록 밀폐 구조를 갖는 선체(10)와; 상기 선체(10)의 저면에 구비되고, 내부의 충진되는 물의 양을 조절하여 부력을 제어하는 바틀(bottle)부와; 상기 선체(10)의 일측에 구비도어 상기 선체(10) 주변의 장애물 정보를 탐지 및 전송하는 소나(30)와; 상기 소나(30)와 결합하고, 상기 소나(30)를 선택적으로 입력되는 소정의 회전각 범위안에서 회전시키는 소나 회전부(40)와; 상기 선체(10)의 내부 공간에 설치되고, 상기 소나(30)와 접속되어 상기 소나(30)로부터 수신되는 전방의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)와; 상기 선체(10)의 일측에 구비되고, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 한쌍의 패들(paddle)과; 상기 선체(10)의 내부 공간에서 구비되어 상기 패들을 구동시켜 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 서지·요 유니트와; 상기 연동보드(미도시)와 연결되어 상기 연동보드(미도시)에서 전송되는 상기 장애물 정보를 통해 상기 서지·요 유니트와 상기 소나 회전부(40), 그리고 상기 바틀부(20)를 제어하는 메인보드(미도시); 및 상기 선체(10)의 외부에서 메인보드(미도시)와 접속되고, 상기 메인보드(미도시)로 상기 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)를 포함하여 구비되고, 구동에 필요한 에너지의 효율이 우수하고, 구조가 간단하여 유지 및 관리성능이 우수한 초소형 수상 로봇을 형성하도록 하는 것이다.
More particularly, the present invention relates to a miniature waterborne robot equipped with a rotary or sonic system, comprising: a hull (10) having a closed structure so that an internal space thereof is watertight to infiltrate into an aquarium; A bottle unit provided on the bottom surface of the hull 10 for controlling the buoyancy by adjusting the amount of water to be filled therein; A sonar 30 installed at one side of the hull 10 for detecting and transmitting obstacle information around the hull 10; A sonar rotary part (40) coupled to the sonar (30) and rotating the sonar (30) in a predetermined rotation angle range selectively inputted; An interlocking board (not shown) installed in an inner space of the hull 10 and connected to the sonar 30 to process information of the front obstacle received from the sonar 30; A pair of paddles provided on one side of the hull 10 for generating a surge and a yaw; A surge / yaw unit provided in an inner space of the hull 10 to generate surges and yaws by driving the paddles; A main board 30 connected to the interlocking board (not shown) and controlling the surge / yaw unit, the sonar rotary unit 40, and the body 20 via the obstacle information transmitted from the interlocking board (not shown) (Not shown); And a communication unit (not shown) connected to a main board (not shown) from the outside of the hull 10 and transmitting the miniature waterborne robot driving program to the main board (not shown). So that an ultra-small waterborne robot having excellent energy efficiency and simple structure and excellent maintenance and management performance can be formed.

아울러, 상기 소나 회전부(40)는, 회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전 구동부(41)와, 상기 소나 회전 구동부와 축결합하는 원판형 평기어(420)와, 일단은 상기 소나(30)와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와, 상기 샤프트형 평기어(430)와 소나(30) 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과, 상기 소나(30)와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비한다.
The sonar rotary part 40 includes a sonar rotary drive part 41 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force, a disk-shaped spur gear 420 for shaft-coupling with the sonar rotary drive part, The other end of the shaft type spur gear 430 is coupled to the disk type spur gear 420. The other end of the shaft type spur gear 430 is coupled to the disk type spur gear 420, An o-ring 440 (o-ring) interposed between the sun gear 30 and the shaft-type spur gear 430 for preventing sealing of the sun gear 30 and the shaft- .

여기에서, 상기 샤프트형 평기어(430)는, 중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구비된다.
The shaft type spur gear 430 is provided with a hollow axial body portion 432. The body portion 432 includes a first outer diameter portion 433 having different outer diameters, And an outer diameter portion 434.

한편, 상기 소나 회전부 안착부(110)에는, 상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비구비되어 상기 샤프트형 평기어(430)와 결합하게 된다.
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 and the first inner diameter portion 111 having the shape corresponding to the second outer diameter portion 434 are formed in the seat rotating portion seating portion 110, And a second inner diameter portion 112 to be engaged with the shaft type spur gear 430.

상기 회전 구동부는, 상기 통신부(미도시)로부터 상기 메인보드(미도시)로 상기 초소형 수상 로봇 구동프로그램이 전송되도록 하며, 상기 통신부(미도시)의 제어를 통해서 좌우 회전각 및 회전속도의 제어를 통해서 상기 소나(30)의 전방 및 양측방의 존재하는 장애물에 대한 정보를 습득할 수 있도록 한다.
The rotation drive unit causes the micro-aqua robots drive program to be transmitted from the communication unit (not shown) to the main board (not shown), and controls the left and right rotation angles and rotation speed through the control of the communication unit So that information on existing obstacles in the front and both sides of the sonar 30 can be learned.

한편, 상기 패들부(50)는, 회전축 중심을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들(52) 날개가 방사상으로 구비된다.
On the other hand, the paddle portion 50 is provided with eight paddles 52 having a predetermined width in the radial direction with respect to the center of the rotation axis.

또한, 상기 바틀은, 상기 선체(10)의 저면에 전면부에 2개가 서로 대응되는 위치에 구비되고, 후면부에 서로 대응되는 위치에 2개가 구비되는 부력을 안정적으로 제공하는 구성을 구비한다.
The battles are provided at two positions on the bottom surface of the hull 10 corresponding to each other on the front surface and two buckles provided at positions corresponding to each other on the rear surface.

도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 소나 회전부(40)가 장착된 상태를 나타낸 측단면도이다. 도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 전체구성을 나타낸 분해사시도이다.
4 is a side sectional view showing a state in which the sonar rotary part 40 of the miniature waterborne robot equipped with the rotary sonar system according to the embodiment of the present invention is mounted. 5 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a miniature waterborne robot having a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇의 소나 회전부(40)는 다음과 같이 구성된다.
Referring to FIGS. 4 and 5, the sonar rotary unit 40 of the miniature waterborne robot having the rotary sonar system according to the embodiment of the present invention is configured as follows.

살펴보면, 상기 소나 회전부(40)는, 회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전부(40)와, 상기 소나 회전부(40)와 축결합하는 원판형 평기어(420)와, 일단은 상기 소나(30)와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와, 상기 샤프트형 평기어(430)와 소나(30) 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과, 상기 소나(30)와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비된다.
The sonar rotary part 40 includes a sonar rotary part 40 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force, a disk-shaped spur gear 420 for shaft-coupling with the sonar rotary part 40, 30 and the other end of which is coupled to the disk-shaped spur gear 420 in a gear-engaging manner with the disk-shaped spur gear 420. The shaft-type spur gear 430 and the sonar 30 An o-ring 440 that serves as a sealing member and an engagement member 450 that prevents separation of the sonar 30 and the shaft-type spur gear 430 when engaged, .

한편, 상기 샤프트형 평기어(430)는, 중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구성된다.
The shaft type spur gear 430 is provided with a hollow axial body portion 432. The body portion 432 includes a first outer diameter portion 433 having a different outer diameter dimension, And a neck portion 434.

그리고, 상기 소나 회전부 안착부(110)에는, 상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비되어, 상기 샤프트형 평기어(430)가 안착된다.
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 and the first inner diameter portion 111 having a shape corresponding to the second outer diameter portion 434 are formed in the seat rotating portion seating portion 110, And a second inner diameter portion 112, and the shaft-type spur gear 430 is seated.

상기와 같은 구성을 통해서, 상기 회전 구동부에서 발생한 회전력은 상기 원판형 평기어(420)와 평기어부(431)를 통해서 동력이 전달되고, 상기 제 1 외경부(433)와 제 2 외경부(434)간의 단차진 형상으로 외부의 흔들림이나 충격과 무관하게 안정적으로 소나(30)의 회전운동을 유지하게 된다.
The rotational force generated by the rotational drive unit is transmitted through the disk-shaped spur gear 420 and the flat gear unit 431, and the first outer diameter portion 433 and the second outer diameter portion 434 So that the rotation of the sonar 30 can be stably maintained irrespective of external shaking or impact.

한편, 상기 소나(30)와 상기 샤프트형 평기어(430)간의 결합부에는 상기 선체(10)내부로의 수밀을 유지하기 위해서 상기 오링(440)이 개재되어 구비된다.
The O-ring 440 is interposed between the sonar 30 and the shaft type spur gear 430 to maintain the water tightness inside the hull 10.

그리고, 상기 패들부(50)는, 축중심(51)을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들(52) 날개가 방사상으로 구비되어 있어서, 적은 동력원으로도 운행이 가능하다. 상기 패들부(50)는, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 상기 서지·요 유니트의 구동으로 그 동작이 제어된다.
The paddle portion 50 is provided with eight paddles 52 having a predetermined width in the radial direction with respect to the shaft center 51, so that the paddle portion 50 can be operated with a small power source. The operation of the paddle unit 50 is controlled by the driving of the surge / yaw unit which generates surge and yaw.

또한, 상기 소나(30)를 상기 소나 회전부(40)의 구동을 통해서 소정의 각도로 회전을 제어하여 전방과, 측면에 위치하는 장애물을 탐지하는 것을 특징으로 하고, 상기 소나(30)는 OAS(obstacle avoidance sonar; 장애물회피소나) 시스템이 적용되어, 적은 에너지원으로도 탐지 및 운행이 가능한 구성을 가진다.
The sonar 30 detects an obstacle located on the front side and the side surface by controlling the rotation of the sonar 30 at a predetermined angle by driving the sonar rotary part 40, Obstacle avoidance sonar system is applied to detect and operate even with a low energy source.

회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 있어서, 수상으로 잠입하기 위해 내부 공간이 수밀되도록 밀폐 구조를 갖는 선체(10)와; 상기 선체(10) 저면의 전면부에 2개, 후면부에 2개가 구비되고, 내부의 충진되는 물의 양을 조절하여 부력을 제어하는 바틀(bottle)부와; 상기 선체(10)의 일측에 구비도어 상기 선체(10) 주변의 장애물 정보를 탐지 및 전송하는 소나(30)와; 상기 소나(30)와 결합하고, 상기 소나(30)를 선택적으로 입력되는 소정의 회전각 범위안에서 회전시키는 소나 회전부(40)와; 상기 선체(10)의 내부 공간에 설치되고, 상기 소나와 접속되어 상기 소나로부터 수신되는 전방의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)와; 상기 선체(10)의 일측에 구비되고, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키고, 8개의 패들(52)을 구비하는 한쌍의 패들(paddle)부와; 상기 선체(10)의 내부 공간에서 구비되어 상기 한쌍의 패들부(50)를 구동시켜 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 서지·요 유니트와; 상기 연동보드(미도시)와 연결되어 상기 연동보드(미도시)에서 전송되는 상기 장애물 정보를 통해 상기 서지·요 유니트와 상기 소나 회전부(40), 그리고 상기 바틀부(20)를 제어하는 메인보드(미도시); 및 상기 선체(10)의 외부에서 메인보드(미도시)와 접속되고, 상기 메인보드(미도시)로 상기 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)를 포함하여 구비된다.
A miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system, comprising: a hull (10) having a sealing structure such that an internal space thereof is watertight to infiltrate into an aquarium; A bottle unit having two on the front surface of the bottom surface of the hull 10 and two on the rear surface thereof and controlling the buoyancy by adjusting the amount of water to be filled therein; A sonar 30 installed at one side of the hull 10 for detecting and transmitting obstacle information around the hull 10; A sonar rotary part (40) coupled to the sonar (30) and rotating the sonar (30) in a predetermined rotation angle range selectively inputted; An interlocking board (not shown) installed in an inner space of the hull 10 and connected to the sonar so as to process frontal obstacle information received from the sonar; A pair of paddle portions provided on one side of the hull 10 and generating surges and yaws and having eight paddles 52; A surge / yaw unit provided in an inner space of the hull 10 to generate surges and yaws by driving the pair of paddles 50; A main board 30 connected to the interlocking board (not shown) and controlling the surge / yaw unit, the sonar rotary unit 40, and the body 20 via the obstacle information transmitted from the interlocking board (not shown) (Not shown); And a communication unit (not shown) connected to a main board (not shown) from the outside of the hull 10 and transmitting the miniature waterborne robot driving program to the main board (not shown).

살펴보면, 상기 선체(10)는, 일측이 개구되고 내부에 소정의 공간을 제공하는 바디(100)와, 상기 선체(10)는 전단에 상하 방향으로 관통하여 형성되고, 원통형으로 구비되어 상기 소나 회전부(40)가 안착되는 소나 회전부 안착부(110)와, 상기 서지·요 유니트와 상기 한쌍의 패들부(50)가 안착되는 공간을 제공하는 구동부(120)와, 상기 본체의 내부공간을 선택적으로 차폐가능하게 하는 커버부(130)를 포함하여 구성된다.
The hull 10 includes a body 100 having one side opened and providing a predetermined space therein. The hull 10 is formed at a front end of the hull 10 so as to penetrate in a vertical direction, and is provided in a cylindrical shape, A driving unit 120 for providing a space in which the surge / yaw unit and the pair of paddle units 50 are seated; And a cover 130 for shielding.

그리고, 상기 소나 회전부(40)는, 회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전부(40)와, 상기 소나 회전부(40)와 축결합하는 원판형 평기어(420)와, 일단은 상기 소나(30)와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와, 상기 샤프트형 평기어(430)와 소나(30) 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과, 상기 소나(30)와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비된다.
The sonar rotary part 40 includes a sonar rotary part 40 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force, a disc-shaped spur gear 420 for axial coupling with the sonar rotary part 40, 30 and the other end of which is coupled to the disk-shaped spur gear 420 in a gear-engaging manner with the disk-shaped spur gear 420. The shaft-type spur gear 430 and the sonar 30 An o-ring 440 that serves as a sealing member and an engagement member 450 that prevents separation of the sonar 30 and the shaft-type spur gear 430 when engaged, .

그리고, 상기 샤프트형 평기어(430)는, 중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구비된다.
The shaft type spur gear 430 is provided with a hollow axial body portion 432. The body portion 432 includes a first outer diameter portion 433 having different outer diameter dimensions, And a neck portion 434.

한편, 상기 소나 회전부 안착부(110)에는, 상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비된다.
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 and the first inner diameter portion 111 having the shape corresponding to the second outer diameter portion 434 are formed in the seat rotating portion seating portion 110, And a second inner diameter portion 112 are provided.

또한, 상기 패들부(50)는, 축중심(51)을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들(52) 날개가 방사상으로 구비된다.
The paddle portion 50 is provided with eight paddle blades 52 having a predetermined width in the radial direction with respect to the shaft center 51.

그리고, 상기 바틀부(20)는, 상기 선체(10)의 저면에 전면부에 2개가 서로 대응되는 위치에 구비되고, 후면부에 서로 대응되는 위치에 2개가 구비되는 부력을 안정적으로 제공하는 구조를 가진다.
The battles 20 are provided on the bottom surface of the hull 10 at two positions corresponding to each other on the front surface and two buckets 20 are provided at positions corresponding to each other on the rear surface of the hull 10 to stably provide buoyancy I have.

상기 소나(30)를 상기 소나 회전부(40)의 구동을 통해서 소정의 각도로 회전을 제어하여 전방과, 측면에 위치하는 장애물을 탐지하는 것을 특징으로 하고, 상기 소나(30)는 OAS(obstacle avoidance sonar; 장애물회피소나) 시스템을 적용하여 구동된다.
The sonar 30 is controlled to rotate at a predetermined angle through the driving of the sonar rotary part 40 to detect obstacles located on the front side and the side surface of the sonar 30. The sonar 30 has an obstacle avoidance sonar (obstacle avoidance system) system.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시 예에 따른 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 의할 때, 조절성(무게/자세), 이동성(2자유도, 서지.요 제어), 제어성(8개의 패들 날개), 관측성(회전 소나) 그리고 유지보수성(분해조립/방수)을 모두 구현한 초소형 수상로봇의 구성을 제공한다.
In the case of a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, the controllability (weight / attitude), mobility (two degrees of freedom, 8 paddle wings), observability (rotatable sonar), and maintainability (disassembly / assembly).

10. 선체 100. 바디
110. 소나 회전부 안착부 120. 구동부
130. 커버부 20. 바틀부
30. 소나 40. 소나 회전부
410. 소나 회전 구동부 420. 원판형 평기어
430. 샤프트형 평기어 431. 평기어부
432. 바디부 433. 제 1 외경부
434. 제 2 외경부 111. 제 1 내경부
112. 제 2 내경부 50. 패들부
51. 축중심 52. 패들
440. 오링 450. 결합부재
60. 서지.요 유니트10. Hull 100. Body
110. Sonar and rotating part seating part 120. Driving part
130. Cover part 20. Botttle part
30. Sonar 40. Sonar Rotor
410. Sonar rotation drive unit 420. Disk-type spur gear
430. Shaft-type spur gears 431. Flat-
432. Body part 433. First outer cervical part
434. Second outer diameter portion 111. First inner diameter portion
112. The second inner diameter portion 50. The paddle portion
51. Axis center 52. Paddle
440. O-ring 450. Coupling member
60. Bibliography.

Claims (18)

회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 있어서,
수상으로 잠입하기 위해 내부 공간이 수밀되도록 밀폐 구조를 갖는 선체(10)와;
상기 선체(10)의 저면에 구비되고, 내부의 충진되는 물의 양을 조절하여 부력을 제어하는 바틀(bottle)부와;
상기 선체(10)의 일측에 구비도어 상기 선체(10) 주변의 장애물 정보를 탐지 및 전송하는 소나와;
상기 소나와 결합하고, 상기 소나를 선택적으로 입력되는 소정의 회전각 범위안에서 회전시키는 소나 회전부(40)와;
상기 선체(10)의 내부 공간에 설치되고, 상기 소나와 접속되어 상기 소나로부터 수신되는 전방의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)와;
상기 선체(10)의 일측에 구비되고, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 한쌍의 패들(paddle)부와;
상기 선체(10)의 내부 공간에서 구비되어 상기 패들부(50)를 구동시켜 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 서지·요 유니트와;
상기 연동보드(미도시)와 연결되어 상기 연동보드(미도시)에서 전송되는 상기 장애물 정보를 통해 상기 서지·요 유니트와 상기 소나 회전부(40), 그리고 상기 바틀부(20)를 제어하는 메인보드(미도시); 및
상기 선체(10)의 외부에서 메인보드(미도시)와 접속되고, 상기 메인보드(미도시)로 상기 초소형 수상 로봇 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
In a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system,
A hull (10) having a hermetic structure so that the inner space is watertight to infiltrate into the water phase;
A bottle unit provided on the bottom surface of the hull 10 for controlling the buoyancy by adjusting the amount of water to be filled therein;
A door provided at one side of the hull (10) for detecting and transmitting obstacle information around the hull (10);
A sonar rotating unit 40 coupled to the sonar and rotating the sonar within a predetermined rotational angle range to be selectively input;
An interlocking board (not shown) installed in an inner space of the hull 10 and connected to the sonar so as to process frontal obstacle information received from the sonar;
A pair of paddle portions provided on one side of the hull 10 and generating surges and yaws;
A surge / yaw unit provided in an inner space of the hull 10 to generate a surge and yaw by driving the paddle unit 50;
A main board 30 connected to the interlocking board (not shown) and controlling the surge / yaw unit, the sonar rotary unit 40, and the body 20 via the obstacle information transmitted from the interlocking board (not shown) (Not shown); And
And a communication unit (not shown) connected to a main board (not shown) from the outside of the hull 10 and transmitting the miniature waterborne robot driving program to the main board (not shown) A small waterborne robot.
제 1 항에 있어서,
상기 선체(10)는,
일측이 개구되고 내부에 소정의 공간을 제공하는 바디와,
상기 선체(10)는 전단에 상하 방향으로 관통하여 형성되고, 원통형으로 구비되어 상기 소나 회전부(40)가 안착되는 소나 회전부 안착부(110)와,
상기 서지·요 유니트와 상기 한쌍의 패들부(50)가 안착되는 공간을 제공하는 구동부와,
상기 본체의 내부공간을 선택적으로 차폐가능하게 하는 커버부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
The method according to claim 1,
The hull (10)
A body having one side opened and providing a predetermined space therein,
The hull (10) includes a sonar rotary part seating part (110) formed in a cylindrical shape and passing through the front end in a vertical direction, on which the sonar rotary part (40)
A driving unit for providing a space in which the surge / yaw unit and the pair of paddle units 50 are seated,
And a cover unit (130) for selectively shielding an inner space of the main body.
제 1 항에 있어서,
상기 소나 회전부(40)는,
회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전부(40)와,
상기 소나 회전부(40)와 축결합하는 원판형 평기어(420)와,
일단은 상기 소나와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와,
상기 샤프트형 평기어(430)와 소나 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과,
상기 소나와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
The method according to claim 1,
The sonar rotary part (40)
A sonar rotary part 40 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force,
A disc-shaped spur gear 420 which is axially coupled to the sonar rotary part 40,
A shaft type spur gear 430 having one end thereof axially coupled to the sonar and the other end having a flat gear portion 431 to be engaged with the disk-shaped spur gear 420,
An o-ring 440 (o-ring) interposed between the shaft-type spur gear 430 and the sonar and acting as a seal,
And an engaging member (450) for preventing separation of the sonar and the shaft type spur gear (430) when engaged.
제 3 항에 있어서,
상기 샤프트형 평기어(430)는,
중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구비되는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
The method of claim 3,
The shaft-type spur gear 430 includes:
Characterized in that a hollow axial body portion (432) is provided and the body portion (432) is provided with a first outer diameter portion (433) having a different outer diameter dimension and a second outer diameter portion (434) Small waterborne robot equipped with sonar system.
제 4 항에 있어서,
상기 소나 회전부 안착부(110)에는,
상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
5. The method of claim 4,
In the sonar rotary part seating part 110,
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 has a first inner diameter portion 111 and a second inner diameter portion 112 having a shape corresponding to the second outer diameter portion 434, Wherein the robot is a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system.
제 1 항에 있어서,
상기 패들부(50)는, ,
축중심(51)을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들 날개가 방사상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
The method according to claim 1,
The paddle portion (50)
Wherein eight paddle wings having a predetermined width are provided radially with respect to the shaft center (51).
제 1 항에 있어서,
상기 바틀부(20)는, 상기 선체(10)의 저면에 전면부에 2개가 서로 대응되는 위치에 구비되고, 후면부에 서로 대응되는 위치에 2개가 구비되는 부력을 안정적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
The method according to claim 1,
The battles (20) are provided on the bottom surface of the hull (10) at two positions corresponding to each other on the front surface, and two buckets are provided at positions corresponding to each other on the rear surface to stably provide buoyancy A miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system.
회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇에 있어서,
수상으로 잠입하기 위해 내부 공간이 수밀되도록 밀폐 구조를 갖는 선체(10)와;
상기 선체(10) 저면의 전면부에 2개, 후면부에 2개가 구비되고, 내부의 충진되는 물의 양을 조절하여 부력을 제어하는 바틀(bottle)부와;
상기 선체(10)의 일측에 구비도어 상기 선체(10) 주변의 장애물 정보를 탐지 및 전송하는 소나와;
상기 소나와 결합하고, 상기 소나를 선택적으로 입력되는 소정의 회전각 범위안에서 회전시키는 소나 회전부(40)와;
상기 선체(10)의 내부 공간에 설치되고, 상기 소나(30)와 접속되어 상기 소나(30)로부터 수신되는 전방의 장애물 정보를 처리하기 위한 연동보드(미도시)(40)와;
상기 선체(10)의 일측에 구비되고, 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키고, 8개의 패들을 구비하는 한쌍의 패들(paddle)부와;
상기 선체(10)의 내부 공간에서 구비되어 상기 한쌍의 패들부(50)를 구동시켜 서지(surge)와 요(yaw)를 발생시키는 서지·요 유니트와;
상기 연동보드(미도시)(40)와 연결되어 상기 연동보드(미도시)(40)에서 전송되는 상기 장애물 정보를 통해 상기 서지·요 유니트와 상기 소나 회전부(40), 그리고 상기 바틀부(20)를 제어하는 메인보드(미도시); 및
상기 선체(10)의 외부에서 메인보드(미도시)(80)와 접속되고, 상기 메인보드(미도시)(80)로 상기 초소형 수상 로봇(10) 구동프로그램을 전송하는 통신부(미도시)(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
In a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system,
A hull (10) having a hermetic structure so that the inner space is watertight to infiltrate into the water phase;
A bottle unit having two on the front surface of the bottom surface of the hull 10 and two on the rear surface thereof and controlling the buoyancy by adjusting the amount of water to be filled therein;
A door provided at one side of the hull (10) for detecting and transmitting obstacle information around the hull (10);
A sonar rotating unit 40 coupled to the sonar and rotating the sonar within a predetermined rotational angle range to be selectively input;
An interlocking board (not shown) 40 installed in an inner space of the hull 10 for processing obstacle information in front of the sonar 30 and connected to the sonar 30;
A pair of paddle parts provided on one side of the hull 10 for generating surge and yaw and having eight paddles;
A surge / yaw unit provided in an inner space of the hull 10 to generate surges and yaws by driving the pair of paddles 50;
The surge / yaw unit, the sonar rotary unit 40 and the battle unit 20 (not shown) are connected to the interlocking board (not shown) 40 through the obstacle information transmitted from the interlocking board A main board (not shown) for controlling the main board; And
A communication unit (not shown) (not shown) connected to the main board (not shown) 80 from the outside of the hull 10 and transmitting the driving program of the miniature waterborne robot 10 to the main board (not shown) 90). ≪ IMAGE >
제 8항에 있어서,
상기 선체(10)는,
일측이 개구되고 내부에 소정의 공간을 제공하는 바디와,
상기 선체(10)는 전단에 상하 방향으로 관통하여 형성되고, 원통형으로 구비되어 상기 소나 회전부(40)가 안착되는 소나 회전부 안착부(110)와,
상기 서지·요 유니트와 상기 한쌍의 패들부(50)가 안착되는 공간을 제공하는 구동부와,
상기 본체의 내부공간을 선택적으로 차폐가능하게 하는 커버부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
9. The method of claim 8,
The hull (10)
A body having one side opened and providing a predetermined space therein,
The hull (10) includes a sonar rotary part seating part (110) formed in a cylindrical shape and passing through the front end in a vertical direction, on which the sonar rotary part (40)
A driving unit for providing a space in which the surge / yaw unit and the pair of paddle units 50 are seated,
And a cover unit (130) for selectively shielding an inner space of the main body.
제 8 항에 있어서,
상기 소나 회전부(40)는,
회전방향과 회전력을 제공하고 제어하는 소나 회전부(40)와,
상기 소나 회전부(40)와 축결합하는 원판형 평기어(420)와,
일단은 상기 소나와 축결합하고, 타단은 상기 원판형 평기어(420)와 기어결합하는 평기어부(431)를 구비한 샤프트형 평기어(430)와,
상기 샤프트형 평기어(430)와 소나 사이에 개재되어, 실링(sealing) 역할을 수행하는 오링(440)(o-ring)과,
상기 소나와 샤프트형 평기어(430)간의 결합시 이탈을 방지하는 결합부재(450)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
9. The method of claim 8,
The sonar rotary part (40)
A sonar rotary part 40 for providing and controlling a rotational direction and a rotational force,
A disc-shaped spur gear 420 which is axially coupled to the sonar rotary part 40,
A shaft type spur gear 430 having one end thereof axially coupled to the sonar and the other end having a flat gear portion 431 to be engaged with the disk-shaped spur gear 420,
An o-ring 440 (o-ring) interposed between the shaft-type spur gear 430 and the sonar and acting as a seal,
And an engaging member (450) for preventing separation of the sonar and the shaft type spur gear (430) when engaged.
제 10 항에 있어서,
상기 샤프트형 평기어(430)는,
중공의 축형의 바디부(432)가 구비되고, 상기 바디부(432)는 서로 다른 외경치수를 가진 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)로 구비되는 것을 특징으로 하는 회전소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
11. The method of claim 10,
The shaft-type spur gear 430 includes:
Characterized in that a hollow axial body portion (432) is provided and the body portion (432) is provided with a first outer diameter portion (433) having a different outer diameter dimension and a second outer diameter portion (434) Small waterborne robot equipped with sonar system.
제 11 항에 있어서,
상기 소나 회전부 안착부(110)에는,
상기 샤프트형 평기어(430)의 제 1 외경부(433)와, 제 2 외경부(434)와 대응되는 형상을 구비하는 제 1 내경부(111)와, 제 2 내경부(112)가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
12. The method of claim 11,
In the sonar rotary part seating part 110,
The first outer diameter portion 433 of the shaft type spur gear 430 has a first inner diameter portion 111 and a second inner diameter portion 112 having a shape corresponding to the second outer diameter portion 434, Wherein the robot is a miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system.
제 8 항에 있어서,
상기 패들부(50)는,
축중심(51)을 기준으로 해서 소정의 폭을 가진 8개의 패들 날개가 방사상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
9. The method of claim 8,
The paddle portion (50)
Wherein eight paddle wings having a predetermined width are provided radially with respect to the shaft center (51).
제 8 항에 있어서,
상기 바틀부(20)는, 상기 선체(10)의 저면에 전면부에 2개가 서로 대응되는 위치에 구비되고, 후면부에 서로 대응되는 위치에 2개가 구비되는 부력을 안정적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
9. The method of claim 8,
The battles (20) are provided on the bottom surface of the hull (10) at two positions corresponding to each other on the front surface, and two buckets are provided at positions corresponding to each other on the rear surface to stably provide buoyancy A miniature waterborne robot equipped with a rotary sonar system.
제 1 항에 있어서,
상기 소나를 상기 소나 회전부(40)의 구동을 통해서 소정의 각도로 회전을 제어하여 전방과, 측면에 위치하는 장애물을 탐지하는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
The method according to claim 1,
Wherein the sonar is controlled to rotate at a predetermined angle by driving the sonar rotary part (40) to detect obstacles located on the front side and the side surface.
제 15 항에 있어서,
상기 소나는 OAS(obstacle avoidance sonar; 장애물회피소나) 시스템을 적용한 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
16. The method of claim 15,
Wherein the Sonar is an OAS (obstacle avoidance sonar) system. The ultrasonic waterborne robot has a rotary sonar system.
제 8 항에 있어서,
상기 소나를 상기 소나 회전부(40)의 구동을 통해서 소정의 각도로 회전을 제어하여 전방과, 측면에 위치하는 장애물을 탐지하는 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
9. The method of claim 8,
Wherein the sonar is controlled to rotate at a predetermined angle by driving the sonar rotary part (40) to detect obstacles located on the front side and the side surface.
제 17 항에 있어서,
상기 소나는 OAS(obstacle avoidance sonar; 장애물회피소나) 시스템을 적용한 것을 특징으로 하는 회전 소나시스템을 구비한 초소형 수상 로봇.
18. The method of claim 17,
Wherein the Sonar is an OAS (obstacle avoidance sonar) system. The ultrasonic waterborne robot has a rotary sonar system.
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