KR20190076465A - 소형 무인 지뢰탐지 로봇 - Google Patents

소형 무인 지뢰탐지 로봇 Download PDF

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KR20190076465A
KR20190076465A KR1020170178280A KR20170178280A KR20190076465A KR 20190076465 A KR20190076465 A KR 20190076465A KR 1020170178280 A KR1020170178280 A KR 1020170178280A KR 20170178280 A KR20170178280 A KR 20170178280A KR 20190076465 A KR20190076465 A KR 20190076465A
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Abstract

본 발명 소형 무인 지뢰탐지 로봇은 산악지형에서도 주행이 원활하게 이루어지면서, 협소한 지역도 진입과 탐지가 가능하고, 무인으로 운영하여 지뢰제거 과정에서 작업자가 폭발로 인한 상해를 입을 수 있는 것을 최소화 하기 위한 것으로서,
본체(130)의 일측면에서 돌출된 유압실린더(131)의 끝단에 결합된 금속탐지센서(110), 촬영된 주변지형의 영상을 스마트폰으로 전송함으로서 지형지물에 관한 정보를 파악할 수 있는 카메라센서(120), 주행하는 전방쪽에 형성된 유압실린더(131)가 구비된 본체(130), 원격으로 조정하여 무인으로 구동되는 무한궤도(140), 본체(130)의 상부에 구비되어 지뢰탐지로봇의 위치를 위성을 통하여 파악할 수 있는 GPS센서(150), 스마트폰 어플리케이션으로 제어 및 출력을 할 수 있는 제어부(160)로 이루어지되; 상기 본체(130)의 외표면은 지뢰파편에 의하여 파손되는 것을 최소화 할 수 있도록 고강도의 장갑으로 형성되고, 지뢰가 탐지되면 경보수단을 이용하여 경보음을 발생시키는 것을 요지로 한다.

Description

소형 무인 지뢰탐지 로봇 {Small-Umanned Robot for detecting landmine}
본 발명은 지뢰탐지로봇에 관한 것으로서, 상세하게는 위험도가 큰 지뢰탐지를 안전하게 하기 위하여 무인으로 운행하며, 다수의 센서장비를 이용하여 지중에 매설되어 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 소형 무인 지뢰탐지로봇에 관한 것이다.
지뢰는 일정한 구역에 설치하여 지나가는 대상물을 살상 또는 파괴할 목적으로 만들어진 무기 체계로, 가장 널리 쓰이는 군용 부비트랩의 한 종류이다.
지뢰 하나를 생산하는데 미화 3달라가 들지만, 제거하는 데는 미화 1,000달러가 사용된다.
유엔과 국제적십자사에 다르면 전 세계 60여 개국에 1억개가 넘는 대인지뢰가 사용되고 있거나 혹은 방치돼 있다. 이러한 지뢰로 목숨을 잃거나 불구가 되는 사람은 매년 2만6000여 명에 달한다.
이러한 지뢰의 위험 요소로 인하여 인간에 대한 지뢰의 피해를 줄이기 위해 지뢰제거의 필요성이 고조되었고 민간인 및 군인에 의해 수작업으로 제거되어 왔다. 그러나 지뢰제거 작업은 다른 여타 작업과 달리 오직 인간의 청각만을 이용하여 작업하기 때문에 매우 위험하며 많은 시간이 소요되고 작업자가 고도의 정신적 스트레스를 받는 단점이 있다. 이러한 이유로 근래에는 다양한 지뢰탐지 장비들이 개발되어 인간을 대신하고 있으나 대부분 5톤 이상의 무게를 가지는 대형장비이므로 지형에 대한 적응성이 낮다는 문제점을 가지고 있다.
도 1은 종래 지뢰탐지장치의 개략도이다.
도시된 바와 같은 종래의 지뢰탐지장치는 차량형 지뢰탐지장치로서, 스캔 헤드(20), 구동부(30)를 포함하여 이루어져 있으며, 스캔 헤드(20)가 차량(A)의 전방에 위치하도록 차량(A)의 전방에 결합되어 있는 구성이 공지되어 있는데, 이와 같은 종래의 차량형 지뢰탐지장치도 역시 대형장비이어서, 지형에 대한 적응력이 낮으며, 차량의 탑승자가 지뢰제거 과정에서 폭발로 인한 상해를 입을 수 있다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1387442호(2014.04.21.공고)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무한궤도를 채택하여, 우리나라와 같은 산악지형에서도 주행이 원활하게 이루어지면서, 협소한 지역도 진입과 탐지가 가능하고, 무인으로 운영하여 지뢰제거 과정에서 작업자가 폭발로 인한 상해를 입을 수 있는 것을 최소화 하고자 함이다.
본 발명 소형 무인 지뢰탐지 로봇은, 본체의 일측면에서 돌출된 유압실린더의 끝단에 결합된 금속탐지센서, 촬영된 주변지형의 영상을 스마트폰으로 전송함으로서 지형지물에 관한 정보를 파악할 수 있는 카메라센서, 주행하는 전방쪽에 형성된 유압실린더가 구비된 본체, 원격으로 조정하여 무인으로 구동되는 무한궤도, 본체의 상부에 구비되어 지뢰탐지로봇의 위치를 위성을 통하여 파악할 수 있는 GPS센서, 스마트폰 어플리케이션으로 제어 및 출력을 할 수 있는 제어부로 이루어지되; 본체의 외표면은 지뢰파편에 의하여 파손되는 것을 최소화 할 수 있도록 고강도의 장갑으로 형성되고, 지뢰가 탐지되면 경보수단을 이용하여 경보음을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 유압실린더는 다단으로 형성되어, 그 길이를 가변할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 라즈베리파이로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명 소형 무인 지뢰탐지 로봇은, 산악지형에서도 주행이 원활하게 이루어지면서, 협소한 지역도 진입과 탐지가 가능하고, 무인으로 운영하여 지뢰제거 과정에서 작업자가 폭발로 인한 상해를 입을 수 있는 것을 최소화 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 지뢰탐지장치의 개략도
도 2는 본 발명 지뢰탐지로봇의 측면도
도 3은 본 발명 지뢰탐지로봇의 평면도
도 4는 본 발명 지뢰탐지로봇 작동상태의 개략도
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다
이하 본 발명의 실시 예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명 지뢰탐지로봇의 측면도이고, 도 3은 본 발명 지뢰탐지로봇의 평면도이며, 도 4는 본 발명 지뢰탐지로봇 작동상태의 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 발명 소형 무인 지뢰탐지 로봇(100. 이하 '지뢰탐지로봇'이라 한다)은 금속탐지센서(110), 카메라센서(120), 본체(130), 무한궤도(140), GPS센서(150), 제어부(160)로 구별된다.
금속탐지센서(110)는 본체(130)의 일측면에서 돌출된 다단구조의 유압실린더(131)의 끝단에 결합되어 있어, 유압실린더(131)가 인출 및 삽입되는 기능에 의하여 금속탐지센서(110)와 본체(130)와의 거리를 가변적으로 조절할 수 있으며, 본체에 구비된 센서모듈(도시를 생략함)에서 전자기 유도원리를 이용하여 유도기전력을 측정할 수 있는 기능을 한다.
즉, 3.5V DC 집적회로 전자부품을 이용하여 지중에 매설된 지뢰를 탐지하며, 지뢰가 탐지되면 도시하지 않은 경보수단을 이용하여 경보음을 발생시켜 지뢰가 탐지되었음을 알린다.
카메라센서(120)는 촬영된 주변지형 등의 영상을 후술하는 제어부를 통하여 스마트폰으로 전송함으로서 주변의 지형지물에 관한 정보를 파악할 수 있다.
즉, 카메라센서(120)로 촬영한 동영상을 제어부로 전송받은 후 WIFI를 이용하여 어플리케이션으로 실시 간 전송하여 비디오 스트리밍을 구현함으로써, 지뢰탐지로봇 주변의 지형지물을 스마트폰으로 검색할 수 있는 것이다.
본체(130)는 무한궤도에 지지되어 있으며, 내부에는 무한궤도의 구동장치 및 유압실린더 구둥수단, 전장부품 등이 내장되어 있고, 외표면은 지뢰파편 등에 의하여 파손되는 것을 최소화 할 수 있도록 고강도의 장갑으로 형성하며, 본체의 전방으로는 다단의 유압실린더(131)가 형성되어 있어, 상기의 금속탐지센서(110)가 유압실린더의 끝단에 결합되며, 금속탐지센서(110)와 본체(130) 사이의 거리를 가변적으로 조절할 수 있다.
또한, 본체의 주행하는 전방쪽에 형성된 유압실린더(131)는 다단으로 형성되어 있어, 그 길이를 가변할 수 있음은 물론이다.
무한궤도(140)는 본체를 지지하면서, 주행하는 기능을 가지는 것으로서, 본 실시 예와 같이 무한궤도를 채택한 지뢰탐지로봇은 산악지형에서도 주행이 원활하게 이루어지면서, 협소한 지역도 진입과 탐지가 가능한 기능을 가지게 된다.
상기 무한궤도는 원격으로 조정하여 무인으로 구동되는데, 원격으로 조정하는 구성은 공지 또는 주지, 관용기술이므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.
GPS센서(150)는 본체(130)의 상부에 구비되어 있으며, 지뢰탐지로봇의 위치를 위성을 통하여 파악할 수 있어, 지뢰가 매설되어 있는 주변 지형지물을 보다 정밀하게 파악할 수 있는 기능을 가지게 된다.
즉 GPS센서(150)는 위성을 통해 받은 GPS RAW 데이터를 제어부로 전송한 후 파싱(Parsing)하여 얻은 위도와 경도 값을 WIFI 통신을 통해 스마트폰으로 전송한다.
제어부(160)는 초소형의 라즈베리파이로 형성되어 있어, 키보드, 마우스, 모니터 등을 연결하여 PC의 기능을 더불어 가질 수 있으며, 라즈베리파이와 스마트폰 사이를 WIFI를 통하여 기능을 통합하였고, 스마트폰 어플리케이션으로 제어 및 출력을 할 수 있다.
상기의 구성을 가지는 지뢰탐지로봇은 산악지형과 협소한 지역도 진입과 탐지가 무한궤도에 의하여 가능하며, 탐지된 지뢰나 지뢰탐지로봇 주변의 지형지물의 정보를 실시간으로 스마트폰으로 전송함으로써, 지뢰의 탐지에 대응하는 후속조치를 신속하게 진행시킬 수 있으며, 무인으로 운영함으로써, 지뢰 탐지과정에서 폭발로 인하여 작업자가 상해를 입을 수 있는 것을 최소화 하는 효과가 있다.
100:지뢰탐지로봇 110:금속탐지센서
120:카메라센서 130:본체
131:유압실린더 140:무한궤도
150:GPS센서 160:제어부

Claims (3)

  1. 본체(130)의 일측면에서 돌출된 유압실린더(131)의 끝단에 결합된 금속탐지센서(110),
    촬영된 주변지형의 영상을 스마트폰으로 전송함으로서 지형지물에 관한 정보를 파악할 수 있는 카메라센서(120),
    주행하는 전방쪽에 형성된 유압실린더(131)가 구비된 본체(130),
    원격으로 조정하여 무인으로 구동되는 무한궤도(140),
    본체(130)의 상부에 구비되어 지뢰탐지로봇의 위치를 위성을 통하여 파악할 수 있는 GPS센서(150),
    스마트폰 어플리케이션으로 제어 및 출력을 할 수 있는 제어부(160)로 이루어지되;
    상기 본체(130)의 외표면은 지뢰파편에 의하여 파손되는 것을 최소화 할 수 있도록 고강도의 장갑으로 형성되고,
    지뢰가 탐지되면 경보수단을 이용하여 경보음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 소형 무인 지뢰탐지 로봇.
  2. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 유압실린더(131)는 다단으로 형성되어, 그 길이를 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 소형 무인 지뢰탐지 로봇.
  3. 청구항 제2항에 있어서,
    상기 제어부(160)는 라즈베리파이로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 무인 지뢰탐지 로봇.
KR1020170178280A 2017-12-22 2017-12-22 소형 무인 지뢰탐지 로봇 KR20190076465A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112276951A (zh) * 2020-10-22 2021-01-29 中国人民武装警察部队工程大学 一种无人搜排爆机器人系统及其工作方法
WO2022243938A1 (es) * 2021-05-20 2022-11-24 Universidad Nacional De Colombia Dispositivo para la localización de artefactos explosivos improvisados por retrodispersión de neutrones térmicos

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KR101387442B1 (ko) 2012-03-27 2014-04-21 현대로템 주식회사 지면적응형 지뢰탐지장치

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