KR20220033763A - Unmanned vehicle for monitoring power facilities - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력설비 감시용 무인 이동장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 내부 공간이 협소한 전력설비의 점검이 용이한 전력설비 감시용 무인 이동장치에 관한 것이다. The present invention relates to an unmanned mobile device for monitoring power facilities, and more particularly, to an unmanned mobile device for monitoring power facilities that facilitates inspection of power facilities with a narrow internal space.
옥외 노출된 변전소 및 전력구 등 전력설비를 점검하기 위한 내부 공간은 협소하기 때문에, 작업자의 이동이 불편하고 안전장비를 착용한 작업자가 설비 진단 장비를 가지고 투입되어 작업하는데 어려움이 있다. Since the internal space for inspecting power facilities such as substations and power outlets exposed outdoors is narrow, it is difficult for workers to move and it is difficult for workers wearing safety equipment to work with facility diagnosis equipment.
종래 비행용 드론(drone)을 사용하여 설비를 점검하는 경우가 있으나, 옥외 노출된 변전소는 인입 및 인출 선로의 간섭 등으로 사고의 위험이 높으며, 지하 전력구의 경우 GPS신호 수신 곤란하고 비행 공간 확보 어려워서 비행용 드론으로 점검하데에 한계가 있었다. Conventionally, facilities are checked using drones for flying, but substations exposed outdoors have a high risk of accidents due to interference with incoming and outgoing lines, and underground power outlets are difficult to receive GPS signals and difficult to secure flight space There was a limit to checking with a flying drone.
이에 최근 지상형 무인 이동체가 시도되고 있으나, 지상에 설치된 다양한 장애물들로 인해 무인 이동체의 이동이 어렵기 때문에, 무인 이동체를 이동시키기 위해 전력설비 내에 별도의 감시용 도로를 설치해야 하는 문제가 있었다. 따라서 별도의 감시용 도로를 설치할 필요가 없고 장애물이 있는 경우에도 자유로이 주행할 수 있는 지상용 무인 이동체가 필요한 실정이다. Recently, ground-type unmanned vehicles have been attempted, but since it is difficult to move the unmanned objects due to various obstacles installed on the ground, there is a problem that a separate monitoring road must be installed in the power facility to move the unmanned objects. Therefore, there is no need to install a separate monitoring road, and there is a need for an unmanned ground vehicle that can travel freely even in the presence of obstacles.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제 10-2010-0111263 호(2010.10.14. 공개, 발명의 명칭: 무인비행체를 이용한 전력설비 점검장치)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0111263 (published on October 14, 2010, title of the invention: power facility inspection device using an unmanned aerial vehicle).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 회전 가능한 제1 붐대부 및 제2 붐대부과, 전방향 휠을 포함하여, 높이가 있는 장애물과 계단 등에 자유롭게 오를 수 있고, 경사로에서 차체부가 소정각도를 유지하면서 주행 가능한 전력설비 감시용 무인 이동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and includes a rotatable first boom and a second boom, and an omnidirectional wheel, and can freely climb high obstacles and stairs, etc., An object of the present invention is to provide an unmanned mobile device for monitoring power facilities that can be driven while maintaining an angle.
본 발명은 전방향 휠을 구비하여 휠의 움직임만으로 협소한 공간에서 자유롭게 주행하고, 이에 의해 내부 공간이 협소한 옥외 노출된 변전소와 전력구 등의 전력설비를 원활하게 점검하는 전력설비 감시용 무인 이동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is provided with an omnidirectional wheel to freely travel in a narrow space only with the movement of the wheel, thereby smoothly inspecting power facilities such as substations and electric power outlets exposed outdoors with a narrow internal space Unmanned movement for power facility monitoring The purpose is to provide a device.
본 발명은 지반이 약한 곳, 심각한 설비 고장으로 인력이 투입되어 고장 원인을 파악하기 어려운 극한의 환경, 인간의 시야각(視野角)으로는 고장원인 식별이 어려운 곳 등에 직접 투입되어 설비를 점검할 수 있는 전력설비 감시용 무인 이동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention can be directly put into a place where the ground is weak, a place where it is difficult to identify the cause of the failure due to human input due to a serious equipment failure, and a place where it is difficult to identify the cause of the failure by human viewing angle, etc. An object of the present invention is to provide an unmanned mobile device for monitoring power facilities.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치는 차체부와, 상기 차체부에 설치되고 제1 지지축과 상기 제1 지지축에 평행되게 설치되는 제2 지지축을 포함하는 베이스프레임부와, 상기 제1 지지축의 양 단부에 수직으로 설치되고 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 제1 붐대부와, 상기 제2 지지축의 양 단부에 수직으로 설치되고 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 제2 붐대부를 포함하는 휠 연결부와, 한 쌍의 상기 제1 붐대부의 양 단부와, 한 쌍의 상기 제2 붐대부의 양 단부에 장착되고 전방향으로 이동 가능하게 구비되는 복수의 전방향 휠을 포함하는 주행휠부; 및, 상기 차체부에 구비되고 상기 주행휠부의 구동을 제어하고, 주행 방향 및 주변에 감지되는 장애물을 고려하여 상기 차체부의 높이와 기울기가 조절되도록 상기 휠 연결부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an unmanned moving device for monitoring power facilities according to the present invention includes a body part and a second support shaft installed in the body part and installed in parallel to a first support shaft and the first support shaft A base frame unit, a pair of first boom units installed vertically on both ends of the first support shaft and rotatably provided, and a pair of vertically installed on both ends of the second support shaft and rotatably provided A wheel connecting portion including a second boom portion of a traveling wheel unit including a direction wheel; and a control unit provided in the body part and controlling the driving of the driving wheel part and controlling the wheel connection part to adjust the height and inclination of the body part in consideration of the driving direction and obstacles sensed in the surroundings do.
상기 차체부에 설치되고, 상기 장애물의 높이를 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지부에서 감지된 장애물의 높이에 기초하여 상기 제1 붐대부와 상기 제2 붐대부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. It is installed on the body part, further comprising a sensing unit for detecting the height of the obstacle, wherein the control unit controls the first boom unit and the second boom unit based on the height of the obstacle detected by the sensing unit can be characterized.
상기 제1 붐대부는 상기 제1 지지축의 양 단부에 회전 가능하게 설치되는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 결합되고 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 제1 붐대; 및, 상기 제1 회전축에 결합되어 상기 제1 붐대를 회전시키는 구동력을 제공하며 상기 제어부에 의해 제어되는 제1 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first boom unit includes a first rotating shaft rotatably installed at both ends of the first supporting shaft, and a first boom coupled to the first rotating shaft and rotatably provided about the first rotating shaft; and a first rotation motor coupled to the first rotation shaft to provide a driving force for rotating the first boom and controlled by the control unit.
상기 제2 붐대부는 상기 제2 지지축의 양 단부에 회전 가능하게 설치되는 제2 회전축과,상기 제2 회전축에 결합되고 상기 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 제2 붐대; 및, 상기 제2 회전축에 결합되어 상기 제2 붐대를 회전시키는 구동력을 제공하고 상기 제어부에 의해 제어되는 제2 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second boom unit includes a second rotating shaft rotatably installed at both ends of the second support shaft, and a second boom unit coupled to the second rotating shaft and rotatably provided about the second rotating shaft; and a second rotation motor coupled to the second rotation shaft to provide a driving force for rotating the second boom and to be controlled by the control unit.
상기 제1 붐대와 상기 제2 붐대는 텔레스코픽부를 포함하고, 상기 텔레스코픽부는 길이방향으로 신장 및 수축되도록 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고 서로 중첩 가능하게 다단으로 구비되는 복수의 텔레스코픽 붐; 및, 상기 텔레스코픽 붐에 연결되어 상기 텔레스코픽 붐이 신장 또는 수축되도록 슬라이딩 이동시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 텔레스코픽 구동부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first boom and the second boom includes a telescopic portion, the telescopic portion is provided slidably to extend and contract in the longitudinal direction, and a plurality of telescopic booms provided in multiple stages so as to overlap each other; And, it may be characterized in that it comprises a telescopic driving unit connected to the telescopic boom to slide and move so that the telescopic boom is extended or contracted and controlled by the control unit.
상기 제어부는 경사로에서 주행 시에 상기 차체부가 지면과 소정 범위 내의 내의 각도인 기준 각도를 유지하면서 주행하도록 상기 휠 연결부를 제어하고, 상기 제어부는 상기 경사로의 기울기가 설정 범위 이내이면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터 중 적어도 하나를 구동시켜서 상기 차체부가 기준 각도를 유지하도록 제어하고, 상기 경사로의 기울기가 설정 범위를 초과하면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터 중 적어도 하나와 상기 텔레스코픽 구동부를 구동시켜서 성가 차체부가 기준 각도를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit controls the wheel connection unit to drive while maintaining a reference angle that is an angle within a predetermined range with the ground when the vehicle body part is driven on a slope, and the control unit controls the first rotation motor when the slope of the slope is within a set range. and driving at least one of the second rotation motor to control the body part to maintain a reference angle, and when the slope of the slope exceeds a set range, at least one of the first rotation motor and the second rotation motor and the telescopic It may be characterized in that the driving unit is driven to control the cumbersome body part to maintain a reference angle.
상기 제어부는 상기 장애물의 높이가 설정 범위 이내이면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터를 구동시켜서 상기 차체부의 높이를 조절하고, 상기 장애물의 높이가 설정 범위를 초과하면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터와 상기 텔레스코픽 구동부를 구동시켜서 상기 차체부의 높이를 조절하도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.When the height of the obstacle is within a set range, the control unit controls the height of the vehicle body by driving the first rotary motor and the second rotary motor, and when the height of the obstacle exceeds the set range, the first rotary motor and It may be characterized in that it is provided to adjust the height of the vehicle body part by driving the second rotary motor and the telescopic driving part.
상기 주행휠부는 상기 제1 붐대부의 길이방향의 일단부에 장착되는 제1 전방향 휠과, 상기 제1 붐대부의 길이방향의 타단부에 장착되는 제2 전방향 휠과, 상기 제2 붐대부의 길이방향의 일단부에 장착되는 제3 전방향 휠과, 상기 제2 붐대부의 길이방향의 타단부에 장착되는 제4 전방향 휠을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The traveling wheel portion includes a first forward wheel mounted to one end in the longitudinal direction of the first boom unit, a second forward wheel mounted to the other end in the longitudinal direction of the first boom unit, and the second boom It may be characterized in that it comprises a third omnidirectional wheel mounted to one end in the longitudinal direction of the main unit, and a fourth omnidirectional wheel mounted to the other end in the longitudinal direction of the second boom unit.
상기 주행휠부는 상기 제1 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제1 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제1 휠구동부와, 상기 제2 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제2 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제2 휠구동부와, 상기 제3 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제3 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제3 휠구동부와, 상기 제4 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제4 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제4 휠구동부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 휠구동부와 상기 제2 휠구동부와 상기 제3 휠구동부 및 상기 제4 휠구동부가 독립적으로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.The driving wheel part includes a first wheel driving part coupled to a wheel shaft of the first omnidirectional wheel to rotate the first omnidirectional wheel and controlled by the control unit, and a wheel shaft coupled to the second omnidirectional wheel to rotate the second omnidirectional wheel a second wheel driving unit which rotates the omnidirectional wheel and controlled by the control unit; and a third wheel driving unit coupled to a wheel shaft of the third omnidirectional wheel to rotate the third omnidirectional wheel and controlled by the control unit; and a fourth wheel driving unit coupled to a wheel shaft of the fourth omnidirectional wheel to rotate the fourth omnidirectional wheel and controlled by the control unit, wherein the control unit includes the first wheel driving unit, the second wheel driving unit and the It may be characterized in that the third wheel driving unit and the fourth wheel driving unit are controlled to be driven independently.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치는 회전 가능한 제1 붐대부 및 제2 붐대부과, 전방향 휠을 포함함으로써, 높이가 있는 장애물과 계단 등에 자유롭게 오를 수 있고, 경사로에서 차체부가 소정각도를 유지하면서 주행하게 할 수 있다. As such, the unmanned moving device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention includes a rotatable first boom unit and a second boom unit, and an omnidirectional wheel, so that it can freely climb obstacles and stairs with a height, etc., and In this case, the vehicle body may be driven while maintaining a predetermined angle.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 전방향 휠을 구비함으로써 전방향 휠의 움직임만으로 협소한 공간에서 자유롭게 주행할 수 있다. 이에 의해 본 발명을 이용하면 내부 공간이 협소한 옥외 노출된 변전소와 전력구 등의 전력설비를 원활하게 점검할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to freely travel in a narrow space only by movement of the omnidirectional wheel by providing the omnidirectional wheel. Accordingly, if the present invention is used, it is possible to smoothly check power facilities such as substations and power outlets exposed outdoors with a narrow internal space.
따라서 본 발명을 이용하면 지반이 약한 곳, 심각한 설비 고장으로 인력이 투입되어 고장 원인을 파악하기 어려운 극한의 환경, 인간의 시야각(視野角)으로는 고장원인 식별이 어려운 곳 등에 직접 투입되어, 설비를 육안(肉眼)으로 확인할 수 있다. Therefore, when the present invention is used, it is directly put into a place where the ground is weak, an extreme environment where it is difficult to identify the cause of the failure due to the input of manpower due to a serious equipment failure, and a place where it is difficult to identify the cause of the failure with the human view angle, etc. can be visually confirmed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치의 구성을 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행휠부의 정면을 도시한 정면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치를 개략적으로 도시한 것으로, 휠 연결부의 동작에 따라 차체의 높이가 조절되는 것을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 경사로에서의 동작을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 계단에서의 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 경사로에서의 동작을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치가 장애물의 높이를 감지하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 계단에서의 동작을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레스코픽부의 일례를 도시한 도면이다. 1 is a top view schematically showing the configuration of an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view illustrating a front of a driving wheel part according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 schematically show an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention, and is a view showing that the height of the vehicle body is adjusted according to the operation of the wheel connection part.
5 is a diagram illustrating an operation on a slope of an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are diagrams illustrating the operation of the unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention in steps.
8 is a diagram schematically illustrating an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating an operation on a ramp of an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining that the unmanned mobile device for monitoring power facilities according to another embodiment of the present invention detects the height of the obstacle.
11 is a view showing the operation of the stairs of the unmanned mobile device for monitoring power facilities according to another embodiment of the present invention.
12 is a view showing an example of a telescopic unit according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 전력설비 감시용 무인 이동장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.First, the embodiments described below are embodiments suitable for understanding the technical characteristics of the present invention, an unmanned mobile device for monitoring power facilities. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, or the technical features of the present invention are not limited by the described embodiments, and various modifications are possible within the technical scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치의 구성을 개략적으로 도시한 상면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행휠부의 정면을 도시한 정면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치를 개략적으로 도시한 것으로, 휠 연결부의 동작에 따라 차체의 높이가 조절되는 것을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 경사로에서의 동작을 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 계단에서의 동작을 도시한 도면이다. 1 is a top view schematically showing the configuration of an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing the front of a driving wheel unit according to an embodiment of the present invention, 3 and 4 schematically show an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention, and is a view showing that the height of the vehicle body is adjusted according to the operation of the wheel connection part, and FIG. 5 is this view It is a view showing the operation on the ramp of the unmanned mobile device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention, and FIGS. It is a drawing showing the operation.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 경사로에서의 동작을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치가 장애물의 높이를 감지하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치의 계단에서의 동작을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레스코픽부의 일례를 도시한 도면이다. 8 is a diagram schematically showing an unmanned mobile device for monitoring power facilities according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an operation on a slope of an unmanned mobile device for monitoring power equipment according to another embodiment of the
본 발명의 일 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)는 전력설비를 감시하기 위한 것으로, 예를 들어 옥외 노출된 변전소 및 지하 전력구 등의 전력설비 감시를 위한 무인 이동장치(10)에 관한 것이다. 본 발명은 전방향 전환이 가능하고 장애물의 극복이 용이하게 구비되어 지상의 이동성이 향상된 무인 이동장치(10)를 제공하여 사람이 작업/접근하기 어려운 환경에 투입되어 전력설비를 감시할 수 있다. The unmanned
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)는 차체부(20)와, 베이스프레임부(30)와, 휠 연결부(40)와, 주행휠부(50) 및 제어부(70)를 포함한다. 1 to 7 , the unmanned
차체부(20)는 내부에 공간이 구비되어 각종 부품과 이동이 필요한 내용물이 내장될 수 있다. 예를 들어 차체부(20)에는 배터리가 탑재될 수 있고, 본 발명의 경우 지상 구동용이므로 비행용 드론에 비해 배터리 탑재 용량에 제약이 적어서 큰 용량의 배터리를 장착하거나 수소 연료전지 또는 가속린 엔진을 병행하여 하이브리드 형태로 전원을 구성하여 내부에 탑재할 수 있다. The
또한 차체부(20)에는 전력설비를 감시하기 위한 장치들이 설치될 수 있다. 이때 차체부(20)의 상부에 감시장비를 탑재한 유선형 드론을 연결하여 지상 감시 제약 사항을 개선할 수 있다. 여기서 감시장비에는 고화질 카메라, 열화상 카메라, 전자계측정기, 초음파 카메라 등일 수 있다. In addition, devices for monitoring power equipment may be installed in the
베이스프레임부(30)는 차체부(20)에 설치되고 제1 지지축(31)과 제1 지지축(31)에 평행되게 설치되는 제2 지지축(33)과, 제1 지지축(31)과 제1 지지축(31)을 연결하는 연결축(35)을 포함할 수 있다. The
구체적으로 베이스프레임부(30)는 휠 연결부(40)와 주행휠부(50)가 설치되는 뼈대를 이루는 것으로, 제1 지지축(31)과 제2 지지축(33)은 차체부(20)에 서로 평행하게 설치될 수 있다. 그리고 연결축(35)은 양 단부가 제1 지지축(31)과 제2 지지축(33)에 수직으로 연결될 수 있다. Specifically, the
휠 연결부(40)는 제1 지지축(31)의 양 단부에 수직으로 설치되고 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 제1 붐대부(41)와, 제2 지지축(33)의 양 단부에 수직으로 설치되고 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 제2 붐대부(45)를 포함한다. The
이하에서는 설명의 편의상 제1 지지축(31)과 제2 지지축(33)이 연장된 방향을 제1 방향이라 하고, 연결축(35)이 연장된 방향으로 제1 방향에 수직한 방향을 제2 방향이라 한다. 휠 연결부(40)는 주행휠부(50)와 베이스프레임부(30)를 연결하기 위한 부재로, 제1 붐대부(41)와 제2 붐대부(45)로 구현될 수 있다. Hereinafter, for convenience of description, a direction in which the
제1 붐대부(41)는 제1 지지축(31)의 양단부에 한 쌍으로 구비될 수 있다. 제2 붐대부(45)는 제2 지지축(33)의 양단부에 한 쌍으로 구비될 수 있고, 제1 붐대부(41)와 제2 방향으로 이격되게 구비될 수 있다. 즉 본 발명은 2개의 제1 붐대부(41)와 2 개의 제2 붐대부(45)가 설치될 수 있고, 제1 붐대부(41)와 제2 붐대부(45)는 동일한 구조로 구비될 수 있다. The
제1 붐대부(41)는 제1 지지축(31)에 수직으로 결합되고, 제1 지지축(31)을 연장한 축을 중심축으로 하여 회전 가능하게 결합될 수 있다. The
구체적으로 제1 붐대부(41)는 제1 회전축(43)과, 제1 붐대(42) 및 제1 회전모터(44)를 구비할 수 있다. Specifically, the
제1 회전축(43)은 제1 지지축(31)의 양 단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제1 회전축(43)은 제1 지지축(31)과 동일한 축 상에 설치되되, 제1 회전축(43)에 대하여 상대 회전 가능하게 설치될 수 있다. The
제1 붐대(42)는 제1 회전축(43)에 결합되고 제1 회전축(43)을 중심으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 제1 붐대(42)는 주행휠부(50)가 설치되는 부재로, 소정 길이를 가진 봉 형상으로 설치될 수 있고, 가운데 영역이 제1 회전축(43)에 결합될 수 있다. The
제1 회전모터(44)는 제1 회전축(43)에 결합되어 제1 붐대(42)를 회전시키는 구동력을 제공하며 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. 제1 회전모터(44)의 회전에 의해 제1 회전축(43)이 회전되면서 제1 붐대(42)가 회전할 수 있다. The first
제2 붐대부(45)는 제2 지지축(33)에 수직으로 결합되고, 제2 지지축(33)을 연장한 축을 중심축으로 하여 회전 가능하게 결합될 수 있다. The
구체적으로 제2 붐대부(45)는 제2 회전축(47)과, 제2 붐대(46) 및, 제2 회전모터(48)를 구비할 수 있다.Specifically, the
제2 회전축(47)은 제2 지지축(33)의 양 단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제2 회전축(47)은 제2 지지축(33)과 동일한 축 상에 설치되되, 제2 회전축(47)에 대하여 상대 회전 가능하게 설치될 수 있다.The
제2 붐대(46)는 제2 회전축(47)에 결합되고 제2 회전축(47)을 중심으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 제2 붐대(46)는 주행휠부(50)가 설치되는 부재로, 소정 길이를 가진 봉 형상으로 설치될 수 있고, 가운데 영역이 제2 회전축(47)에 결합될 수 있다.The
제2 회전모터(48)는 제2 회전축(47)에 결합되어 제2 붐대(46)를 회전시키는 구동력을 제공하고, 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. 제2 회전모터(48)의 회전에 의해 제2 회전축(47)이 회전되면서 제2 붐대(46)가 회전할 수 있다.The
주행휠부(50)는 한 쌍의 제1 붐대부(41)의 양 단부와, 한 쌍의 제2 붐대부(45)의 양 단부에 장착되고 전방향으로 이동 가능하게 구비되는 복수의 전방향 휠을 포함한다. The traveling
구체적으로 도시된 실시예와 같이 전방향 휠은 제1 붐대부(41)에 4개, 제2 붐대부(45)에 4개가 설치되어 총 8개가 설치될 수 있다. 그리고 8 개의 전방향 휠은 별도의 구동모터를 구비하여 독립적으로 구동될 수 있다. Specifically, as in the illustrated embodiment, four omnidirectional wheels are installed in the
제어부(70)는 차체부(20)에 구비되고 주행휠부(50)의 구동을 제어하고, 주행 방향 및 주변에 감지되는 장애물을 고려하여 차체부(20)의 높이와 기울기가 조절되도록 휠 연결부(40)를 제어한다. The
본 발명의 일실시예는 감지부(80)를 더 포함할 수 있다. 감지부(80)는 차체부(20)에 설치되고, 장애물의 높이를 감지할 수 있다. An embodiment of the present invention may further include a
제어부(70)는 감지부(80)에서 감지된 장애물의 높이에 기초하여 제1 붐대부(41)와 제2 붐대부(45)를 제어할 수 있다. The
감지부(80)는 예를 들어 감지부(80)는 카메라나 초음파 센서일 수 있고, 장애물과의 거리나 각도 등을 감지할 수 있다. 제어부(70)는 차체부(20)의 기울기 등을 감지함으로서 지면(g)의 경사를 판단한 수 있다. 여기서 장애물은 계단(S)이나 경사로(g) 등을 포함한 개념으로, 무인 이동장치(10)의 주행을 방해하는 모든 물체와 환경을 포함한 개념이다. The
제어부(70)는 장애물에 대하여 감지부(80)에서 감지된 신호와 자체적으로 사항을 기초로 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48)와 복수의 전방향 휠 각각에 구비된 구동모터의 구동을 제어할 수 있다. The
구체적으로 주행휠부(50)는 제1 붐대부(41)의 길이방향의 일단부에 장착되는 제1 전방향 휠(51)과, 제1 붐대부(41)의 길이방향의 타단부에 장착되는 제2 전방향 휠(53)을 포함할 수 있다. Specifically, the traveling
또한 주행휠부(50)는 제2 붐대부(45)의 길이방향의 일단부에 장착되는 제3 전방향 휠(55)과, 제2 붐대부(45)의 길이방향의 타단부에 장착되는 제4 전방향 휠(57)을 포함할 수 있다. 이러한 구조에 의해 주행휠부(50)는 8개의 전방향 휠을 포함할 수 있다. In addition, the traveling
도 1 및 도 2를 참조하면, 2 개의 제1 전방향 휠(51)과, 2 개의 제2 전방향 휠(53)과, 2 개의 제3 전방향 휠(55)과, 2 개의 제4 전방향 휠(57)은, 전 방향(전-방향(Omni-directional) 구동이 가능한 휠로 구비될 수 있고, 예를 들어 메카넘 휠(Mecanum Wheel)로 마련될 수 있다. 전방향으로 구동 가능한 휠은 작업 반경이 작아 기동성이 좋아서 좁은 공간에서 효율적인 작업이 가능하고, 본 발명과 같이 무인 이동장치(10)에 사용하는 경우 자유로움 움직임을 유도할 수 있다. 1 and 2 , two first
메카넘 휠(Mecanum Wheel)은 전방향 이동이 가능한 특수한 휠로, 여기서 전방향 이동이란 휠의 자체 회전만으로 전진, 후진, 측면, 회전 주행이 가능한 것을 의미한다(도 1의 V1, V2 방향 참조). 이러한 메카넘 휠은 장애물이 많아 회전반경이 좁고 협소한 공간을 움직여야 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)의 이동 특성이 부합할 수 있다.Mecanum wheel is a special wheel that can move in all directions, where forward movement means that forward, backward, lateral, and rotational driving is possible only with the wheel's own rotation (refer to the directions V1 and V2 in FIG. 1). The Mecanum wheel has many obstacles, so the rotation radius is narrow and the movement characteristics of the unmanned
도 2에는 제1 전방향 휠(51)이 도시된다. 제1 내지 제4전방향 휠은 동일한 구조로 이루어지고, 제1 전방향 휠(51)을 일례로 본 발명에 적용되는 메카넘 휠의 구조를 설명한다. In FIG. 2 a first
제1 전방향 휠(51)은 제1 붐대(42)에 설치된 제1 휠구동부(52)에 의해 회전하는 휠 축(51a), 휠 축(51a)에 연결되는 한 쌍의 원판부(51b), 한 쌍의 원판부(51b)를 가로질러 설치되는 복수의 롤러장착부(51c), 롤러장착부(51c)에 설치되는 복수의 롤러부(51d)를 포함한다. The first
복수의 롤러부(51d)는 지면(g)에 접촉되어 구름운동하는 바퀴로서, 한 쌍의 원판부(51b) 사이에 대각선 방향으로 경사지게 설치될 수 있다. 일반적인 바퀴가 휠 축(51a)에 수직인 속도벡터를 가지는 것과 달리, 메카넘 휠은 대각선 방향의 속도벡터를 포함한다(도 1의 V1 참조). 즉 메카넘 휠은 제2 방향의 직진성과, 제1 방향과 제2 방향에 경사진 방향인 대각선 방향의 방향성을 동시에 가지게 될 수 있다. The plurality of
도시된 실시예와 같이 본 발명은 8 개의 메카넘 휠을 포함할 수 있고, 복수의 메카넘 휠에서 생성되는 속도벡터들의 합을 통해 무인 이동장치(10)의 구동방향이 결정될 수 있다. 즉 8개의 전방향 휠의 방향성을 벡터적으로 조합하여 상, 하, 좌, 우 제자리 회전(시계방향, 반시계방향), 상 45도 하 45도 좌 45도, 우 45도의 방향 등으로의 움직임의 제어가 가능하다. 이를 통해 주행휠부(50)는 차체부(20)를 전방향으로 이동시킬 수 있다(도 1 및 도 2 참조). As in the illustrated embodiment, the present invention may include eight Mecanum wheels, and the driving direction of the unmanned moving
또한 상기한 바와 같이 2 개의 제1 전방향 휠(51)과, 2 개의 제2 전방향 휠(53)과, 2 개의 제3 전방향 휠(55)과, 2 개의 제4 전방향 휠(57)은 독립적으로 구동될 수 있다. Also, as described above, two first
구체적으로 주행휠부(50)는 제1 휠구동부(52)와, 제2 휠구동부(54)와, 제3 휠구동부(56)와, 제4 휠구동부(58)를 포함할 수 있다. Specifically, the
제1 휠구동부(52)는 제1 전방향 휠(51)의 휠축에 결합되어 제1 전방향 휠(51)을 회전시키고 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. 제2 휠구동부(54)는 제2 전방향 휠(53)의 휠축에 결합되어 제2 전방향 휠(53)을 회전시키고 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. The first
제3 휠구동부(56)는 제3 전방향 휠(55)의 휠축에 결합되어 제3 전방향 휠(55)을 회전시키고 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. 제4 휠구동부(58)는 제4 전방향 휠(57)의 휠축에 결합되어 제4 전방향 휠(57)을 회전시키고 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. The third
여기서 제어부(70)는 제1 휠구동부(52)와 제2 휠구동부(54)와 제3 휠구동부(56) 및 제4 휠구동부(58)가 독립적으로 구동되도록 제어할 수 있다. 이에 따라 8개의 주행휠부(50)는 주행 환경에 따라 각각 따로 구동될 수 있는 이점이 있다. 예를 들어 도 3 및 도 5와 같이, 차체부(20)의 높이 조절을 위해 8개의 전방향 휠 중 제1 전방향 휠(51)과, 제3 전방향 휠(55)만 지면(g)과 접촉하는 경우, 제어부(70)는 제2 휠구동부(54)와 제4 휠구동부(58)의 구동을 정지할 수 있다. Here, the
여기서 제1 휠구동부(52)와 제2 휠구동부(54)와 제3 휠구동부(56) 및 제4 휠구동부(58)는 전방향 휠에 내장되는 인휠 모터일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. Here, the first
이하에서는 도 3 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the unmanned
먼저 도 3과 같이 장애물을 만나서 차체부(20)의 높이를 높여야 하는 경우에는, 제어부(70)의 제어에 의해 제1 붐대부(41) 또는 제2 붐대부(45)를 회전시켜서 차체의 높이를 높일 수 있다. First, when it is necessary to increase the height of the
일례로 도시된 실시예와 같이 제어부(70)는 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48)를 구동시켜서 제1 붐대(42)와 제2 붐대(46)를 회전시키고, 이에 의해 제1 전방향 휠(51)과 제3 전방향 휠(55)이 지면(g)에 접촉되도록 할 수 있다. 제1 붐대(42)와 제2 붐대(46)가 지면(g)에 수직이 되도록 회전됨으로써 제1 회전축(43)과 제2 회전축(47)이 지면(g)에서 멀어져서 차체부(20)의 높이가 높아질 수 있다. As in the illustrated embodiment as an example, the
한편 도 4에 도시된 바와 같이 차체부(20)가 천장이 낮은 곳을 통과할 때, 제어부(70)의 제어에 의해 제1 붐대(42)와 제2 붐대(46)가 지면(g)에 평행하게 할 수 있다. 이에 의해 8 개의 바퀴가 모두 지면(g)에 접촉될 수 있고, 차체부(20)의 높이가 낮아질 수 있다. 이러한 제어에 의해 제1 붐대(42)와 제2 붐대(46)의 회전 각도를 조절함으로써 차체부(20)의 높이를 도 3과 도 4 사이의 높이로 조절할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 4 , when the
한편 도 5와 같이 무인 이동장치(10)가 경사로(g)를 주행할 때, 제어부(70)는 차체부(20)가 수평을 유지하도록 하거나 경사로(g)와 소정 각도를 유지하게 할 수 있다. 일례로 제어부(70)는 제2 회전모터(48)를 회전시켜서 제1 붐대(42)는 수평으로, 제2 붐대(46)는 회전되게 할 수 있다. 이때 경사로(g)에서 제1 전방향 휠(51)과 제3 전방향 휠(55)만 경사로(g)에 접촉될 수 있다. 이에 의해 제2 회전축(47)이 제1 회전축(43)보다 지면(g)에서 멀어질 수 있고, 이것에 의해 차체부(20)가 수평을 유지할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5 , when the unmanned
한편 도 6 및 도 7에는 무인 이동장치(10)가 계단(S)을 통과하는 것을 도시한 것으로, 도 6은 계단(S)을 오르는 과정에서 각각 도시한 것이고, 도 7은 각 과정을 동시에 도시한 것이다. Meanwhile, FIGS. 6 and 7 show that the unmanned
제어부(70)는 무인 이동장치(10)가 계단(S)을 오르는 동안, 계속하여 장애물인 계단(S)의 높이와 이로 인한 차체부(20)의 기울기를 판단할 수 있다. 그리고 차체부(20)가 소정의 각도를 유지하며 계단(S)을 오르도록 할 수 있다. 여기서 소정의 각도는 수평 또는 차체부(20)의 내부에 수용된 부품 또는 내용물이 손상되지 않을 정도로 기울어진 각도일 수 있다. While the unmanned
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)는 회전 가능한 제1 붐대부(41) 및 제2 붐대부(45)과, 전방향 휠을 포함함으로써, 높이가 있는 장애물과 계단(S) 등에 자유롭게 오를 수 있고, 경사로(g)에서 차체부(20)가 소정각도를 유지하면 서 주행하게 할 수 있다. As such, the unmanned moving
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 전방향 휠을 구비함으로써 전방향 휠의 움직임만으로 협소한 공간에서 자유롭게 주행할 수 있다. 이에 의해 본 발명을 이용하면 내부 공간이 협소한 옥외 노출된 변전소와 전력구 등의 전력설비를 원활하게 점검할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to freely travel in a narrow space only by movement of the omnidirectional wheel by providing the omnidirectional wheel. Accordingly, if the present invention is used, it is possible to smoothly check power facilities such as substations and power outlets exposed outdoors with a narrow internal space.
즉 기존에는 지상용 무인이동장치는 높이가 있는 장애물을 만나거나 경사로(g)에서는 사람이 수동으로 위치를 옮겨야 하고, T자 주행 등 자유로운 주행이 필요한 공간이 협소한 경우 차체부(20)를 회전시킬 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은 휠 연결부(40)와 주행휠부(50)의 개선에 의해 이러한 문제를 해결할 수 있다. That is, in the existing ground unmanned mobile device, when a person encounters a tall obstacle or has to manually move the position on the slope (g), and the space that requires free driving such as T-shaped driving is narrow, the
따라서 본 발명을 이용하면 지반이 약한 곳, 심각한 설비 고장으로 인력이 투입되어 고장 원인을 파악하기 어려운 극한의 환경, 인간의 시야각(視野角)으로는 고장원인 식별이 어려운 곳 등에 직접 투입되어, 설비를 육안(肉眼)으로 확인할 수 있다. Therefore, when the present invention is used, it is directly put into a place where the ground is weak, an extreme environment where it is difficult to identify the cause of the failure due to the input of manpower due to a serious equipment failure, and a place where it is difficult to identify the cause of the failure with the human view angle, etc. can be visually confirmed.
도 8 내지 도 12에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)가 도시된다. 본 발명의 다른 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)는 상기한 일실시예에 대비하여 제1 붐대부(41)와 제2 붐대부(45)에 텔레스코픽부가 포함된 점에서 차이가 있다. 이하에서는 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략한다. 8 to 12 show an unmanned
도8 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)에서 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)는 텔레스코픽부를 포함할 수 있다. 8 to 12 , in the unmanned
여기서 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)에 구비된 텔레스코픽부는 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 텔레스코픽부는 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)의 길이를 조절 가능하게 하기 위한 구조이다. Here, the telescopic unit provided on the
구체적으로 텔레스코픽부는 복수의 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)과, 텔레스코픽 구동부(42d)를 포함할 수 있다. Specifically, the telescopic unit may include a plurality of telescopic booms (42a, 42b, 42c) and a telescopic driving unit (42d).
텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)은 길이방향으로 신장 및 수축되도록 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고 서로 중첩 가능하게 다단으로 구비되고 복수로 구비될 수 있다. The telescopic booms (42a, 42b, 42c) are provided slidably to extend and contract in the longitudinal direction, and may be provided in multiple stages to be overlapped with each other and provided in plurality.
텔레스코픽 구동부(42d)는 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)에 연결되어 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)이 신장 또는 수축되도록 슬라이딩 이동시키고 제어부(70)에 의해 제어될 수 있다. The
예를 들어 도 12에 도시된 일 례를 참조하면 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)은 다단의 튜브가 중첩된 형태로 구비될 수 있다. 그리고 텔레스코픽 구동부(42d)는 유압장치로 구비되어, 유압의 공급 또는 배출을 통해 복수의 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)을 슬라이딩 이동시킬 수 있다. 이에 의해 텔레스코픽부가 확대 또는 축소되도록 할 수 있다. For example, referring to the example shown in FIG. 12, the
다만 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)과 텔레스코픽 구동부(42d)의 구성 및 종류는 상기한 바에 한정하는 것은 아니고 다양한 변형실시가 가능하다. 예를 들어 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)은 슬라이딩 이동 가능하다면 다양한 단면을 가진 부재로 이루어질 수 있다. 그리고, 텔레스코픽 구동부(42d)는 텔레스코픽 붐(42a, 42b, 42c)을 슬라이딩 이동시킬 수 있다면 기어식, 벨트 풀리식, 다단 고정식 등 다양한 방식이 적용될 수 있다. However, the configuration and type of the telescopic boom (42a, 42b, 42c) and the telescopic driving unit (42d) is not limited to the above bar, various modifications are possible. For example, the telescopic boom (42a, 42b, 42c) may be made of a member having various cross-sections if it is slidable. In addition, if the
제어부(70)는 텔레스코픽 구동부(42d)를 개별적으로 구동시킴으로써, 제1 붐대(42’)의 텔레스코픽 구동부(42d)와 제2 붐대(46’)의 텔레스코픽 구동부(42d)가 독립적으로 확대 또는 축소되도록 할 수 있다. The
이하에서는 상기한 도 3 내지 7과, 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치(10)의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the unmanned
먼저 도 5 및 도 9를 참조하면 제어부(70)는 경사로(g)에서 주행 시에 차체부(20)가 지면(g)과 소정 범위 내의 내의 각도인 기준 각도를 유지하면서 주행하도록 휠 연결부(40)를 제어할 수 있다. First, referring to FIGS. 5 and 9 , the
제어부(70)는 경사로(g)의 기울기가 설정 범위 이내이면 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48) 중 적어도 하나를 구동시켜서 차체부(20)가 기준 각도를 유지하도록 제어할 수 있다. 여기서 기준 각도는 수평 또는 소정의 각도일 수 있다(도 5 참조). When the slope of the slope g is within a set range, the
또한 제어부(70)는 경사로(g)의 기울기가 설정 범위를 초과하면 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48) 중 적어도 하나와 텔레스코픽 구동부(42d)를 구동시켜서 성가 차체부(20)가 기준 각도를 유지하도록 제어할 수 있다. In addition, the
예를 들어 기울기가 설정 범위를 초과하여 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)의 회전 만으로 기준 각도를 구현하기 어려운 경우이다. 이 경우, 제어부(70)는 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48)를 구동시켜서 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)를 회전시킴과 동시에, 제2 붐대(46’)에 구비된 텔레스코픽 구동부(42d)를 구동시켜서 제2 붐대(46’)의 길이를 신장시킬 수 있다.For example, if the inclination exceeds the setting range, it is difficult to implement the reference angle only by rotating the first boom stand 42 ′ and the second boom stand 46 ′. In this case, the
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)가 텔레스코픽부를 구비함으로써, 더욱 다양한 경사로(g)에 대응할 수 있다.As described above, according to another embodiment of the present invention, since the
도 6, 도 7, 도 10, 도 11을 참조하여 계단(S), 장애물(O)을 통과하는 과정을 설명한다. A process of passing the stairs S and the obstacle O will be described with reference to FIGS. 6, 7, 10, and 11 .
먼저 도 10을 참조하여 감지부(80)와 제어부(70)에 의해 장애물(O)의 높이를 감지하는 과정을 설명한다. 차체부(20)에 설치된 감지부(80)는 카메라 또는 센서일 수 있고, 장애물과 차체부(20)와 수평 거리(L)를 측정할 수 있다. 또한 감지부(80)에 수평한 면을 기준면이라 하고, 감지부(80)를 기준점이라 할 때, 감지부(80)는 기준점을 기준으로 기준면에 대하여 장애물의 상단부가 이루는 각도(θ)를 측정한다. First, a process of detecting the height of the obstacle O by the
제어부(70)는 감지부(80)에서 측정한 장애물(O)과 차체부(20)와 수평 거리(L) 값과, 기준면에 대하여 장애물(O)의 상단부가 이루는 각도(θ) 값을 수신하고, 삼각함수(H=L*cosθ)를 이용하여 기준면으로부터 장애물(O)의 상단부에 이르는 높이(H)를 산출할 수 있다. 이에 기초하여 제어부(70)는 제1 붐대(42’)와 제2 붐대(46’)를 회전시키고, 텔레스코픽부를 작동시킬 수 있다. 여기서 제어부(70)는 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU)를 포함할 수 있다. The
상기한 과정을 통해 제어부(70)는 장애물(O)의 높이를 판단하고, 제어부(70)는 장애물의 높이가 설정 범위 이내이면 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48)를 구동시켜서 차체부(20)의 높이를 조절할 수 있다(도 6 및 도 7 참조). Through the above process, the
제어부(70)는 장애물의 높이가 설정 범위를 초과하면 제1 회전모터(44)와 제2 회전모터(48)와 텔레스코픽 구동부(42d)를 구동시켜서 차체부(20)의 높이를 조절하도록 마련될 수 있다(도 11 참조).When the height of the obstacle exceeds the set range, the
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 감시용 무인 이동장치는 회전 가능한 제1 붐대부 및 제2 붐대부과, 전방향 휠을 포함함으로써, 높이가 있는 장애물과 계단 등에 자유롭게 오를 수 있고, 경사로에서 차체부가 소정각도를 유지하면 서 주행하게 할 수 있다. As such, the unmanned moving device for monitoring power facilities according to an embodiment of the present invention includes a rotatable first boom unit and a second boom unit, and an omnidirectional wheel, so that it can freely climb obstacles and stairs with a height, etc., on a ramp In this case, the vehicle body part can be driven while maintaining a predetermined angle.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 전방향 휠을 구비함으로써 전방향 휠의 움직임만으로 협소한 공간에서 자유롭게 주행할 수 있다. 이에 의해 본 발명을 이용하면 내부 공간이 협소한 옥외 노출된 변전소와 전력구 등의 전력설비를 원활하게 점검할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to freely travel in a narrow space only by movement of the omnidirectional wheel by providing the omnidirectional wheel. Accordingly, if the present invention is used, it is possible to smoothly check power facilities such as substations and power outlets exposed outdoors with a narrow internal space.
따라서 본 발명을 이용하면 지반이 약한 곳, 심각한 설비 고장으로 인력이 투입되어 고장 원인을 파악하기 어려운 극한의 환경, 인간의 시야각(視野角)으로는 고장원인 식별이 어려운 곳 등에 직접 투입되어, 설비를 육안(肉眼)으로 확인할 수 있다. Therefore, when the present invention is used, it is directly put into a place where the ground is weak, a place where it is difficult to identify the cause of the failure by human viewing angle, etc. can be visually confirmed.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다. As mentioned above, although specific embodiments of the present invention have been described above, the spirit and scope of the present invention are not limited to these specific embodiments, and those described in the claims by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains Various modifications and variations are possible without changing the gist of the present invention.
10: 전력설비 감시용 무인 이동장치
20: 차체부
30: 베이스프레임부
31: 제1 지지축
33: 제2 지지축
35: 연결축
40: 휠 연결부
41: 제1 붐대부
42,42’: 제1 붐대
42a, 42b, 42c: 텔레스코픽 붐
42d: 텔레스코픽 구동부
43: 제1 회전축
44: 제1 회전모터
45: 제2 붐대부
46, 46’: 제2 붐대
47: 제2 회전축
48: 제2 회전모터
50: 주행휠부
51: 제1 전방향 휠
51a: 휠 축
51b: 원판부
51c: 롤러장착부
51d: 롤러부
52: 제1 휠구동부
53: 제2 전방향 휠
54: 제2 휠구동부
55: 제3 전방향 휠
56: 제3 휠구동부
57: 제4 전방향 휠
58: 제4 휠구동부
70: 제어부
80: 감지부10: Unmanned moving device for monitoring power facilities
20: body part 30: base frame part
31: first support shaft 33: second support shaft
35: connecting shaft 40: wheel connection
41:
42a, 42b, 42c:
43: first rotating shaft 44: first rotating motor
45:
47: second rotation shaft 48: second rotation motor
50: traveling wheel part 51: first omnidirectional wheel
51a:
51c:
52: first wheel driving unit 53: second omnidirectional wheel
54: second wheel driving unit 55: third omnidirectional wheel
56: third wheel driving unit 57: fourth omnidirectional wheel
58: fourth wheel driving unit 70: control unit
80: detection unit
Claims (9)
상기 차체부에 설치되고 제1 지지축과, 상기 제1 지지축에 평행되게 설치되는 제2 지지축을 포함하는 베이스프레임부;
상기 제1 지지축의 양 단부에 수직으로 설치되고 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 제1 붐대부와, 상기 제2 지지축의 양 단부에 수직으로 설치되고 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 제2 붐대부를 포함하는 휠 연결부;
한 쌍의 상기 제1 붐대부의 양 단부와, 한 쌍의 상기 제2 붐대부의 양 단부에 장착되고 전방향으로 이동 가능하게 구비되는 복수의 전방향 휠을 포함하는 주행휠부; 및
상기 차체부에 구비되고 상기 주행휠부의 구동을 제어하고, 주행 방향 및 주변에 감지되는 장애물을 고려하여 상기 차체부의 높이와 기울기가 조절되도록 상기 휠 연결부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
body part;
a base frame part installed on the body part and including a first support shaft and a second support shaft installed parallel to the first support shaft;
A pair of first boom units installed vertically on both ends of the first support shaft and rotatably provided, and a pair of second boom units installed vertically on both ends of the second support shaft and rotatably provided A wheel connection comprising a;
a traveling wheel unit including both ends of the pair of first boom units and a plurality of forward wheels mounted on both ends of the pair of second boom units and movably provided in all directions; and
and a controller provided in the body part and controlling the driving of the driving wheel part and controlling the wheel connection part so that the height and inclination of the body part are adjusted in consideration of the driving direction and obstacles sensed in the surroundings. Unmanned mobile device for facility monitoring.
상기 차체부에 설치되고, 상기 장애물의 높이를 감지하는 감지부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 감지부에서 감지된 장애물의 높이에 기초하여 상기 제1 붐대부와 상기 제2 붐대부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
According to claim 1,
It is installed on the body part, further comprising a sensing unit for detecting the height of the obstacle,
The control unit is an unmanned moving device for monitoring power facilities, characterized in that it controls the first boom unit and the second boom unit based on the height of the obstacle detected by the sensing unit.
상기 제1 붐대부는
상기 제1 지지축의 양 단부에 회전 가능하게 설치되는 제1 회전축;
상기 제1 회전축에 결합되고 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 제1 붐대; 및
상기 제1 회전축에 결합되어 상기 제1 붐대를 회전시키는 구동력을 제공하며 상기 제어부에 의해 제어되는 제1 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
The method of claim 1,
The first boom unit
a first rotation shaft rotatably installed at both ends of the first support shaft;
a first boom coupled to the first rotational shaft and rotatably provided about the first rotational shaft; and
Unmanned moving device for monitoring power facilities, characterized in that it is coupled to the first rotating shaft and provides a driving force for rotating the first boom and comprises a first rotating motor controlled by the control unit.
상기 제2 붐대부는
상기 제2 지지축의 양 단부에 회전 가능하게 설치되는 제2 회전축;
상기 제2 회전축에 결합되고 상기 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 제2 붐대; 및
상기 제2 회전축에 결합되어 상기 제2 붐대를 회전시키는 구동력을 제공하고 상기 제어부에 의해 제어되는 제2 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
4. The method of claim 3,
The second boom unit
a second rotation shaft rotatably installed at both ends of the second support shaft;
a second boom frame coupled to the second rotation shaft and rotatably provided about the second rotation shaft; and
Unmanned movement device for monitoring power facilities, characterized in that it is coupled to the second rotation shaft and provides a driving force for rotating the second boom and comprises a second rotation motor controlled by the control unit.
상기 제1 붐대와 상기 제2 붐대는 텔레스코픽부를 포함하고,
상기 텔레스코픽부는
길이방향으로 신장 및 수축되도록 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고 서로 중첩 가능하게 다단으로 구비되는 복수의 텔레스코픽 붐; 및
상기 텔레스코픽 붐에 연결되어 상기 텔레스코픽 붐이 신장 또는 수축되도록 슬라이딩 이동시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 텔레스코픽 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
5. The method of claim 4,
The first boom and the second boom includes a telescopic unit,
The telescopic unit
A plurality of telescopic booms that are provided slidably to extend and contract in the longitudinal direction and are provided in multiple stages to be overlapped with each other; and
Unmanned moving device for monitoring power facilities, which is connected to the telescopic boom and slides so that the telescopic boom is extended or contracted and includes a telescopic driving unit controlled by the control unit.
상기 제어부는 경사로에서 주행 시에 상기 차체부가 지면과 소정 범위 내의 내의 각도인 기준 각도를 유지하면서 주행하도록 상기 휠 연결부를 제어하고,
상기 제어부는
상기 경사로의 기울기가 설정 범위 이내이면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터 중 적어도 하나를 구동시켜서 상기 차체부가 기준 각도를 유지하도록 제어하고,
상기 경사로의 기울기가 설정 범위를 초과하면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터 중 적어도 하나와 상기 텔레스코픽 구동부를 구동시켜서 성가 차체부가 기준 각도를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
6. The method of claim 5,
The control unit controls the wheel connection unit to travel while maintaining a reference angle that is an angle within a predetermined range with the ground when the vehicle body is driven on a slope,
the control unit
When the slope of the slope is within a set range, at least one of the first and second rotation motors is driven to control the vehicle body to maintain a reference angle,
When the slope of the slope exceeds a set range, at least one of the first and second rotation motors and the telescopic driving unit are driven to control the car body part to maintain a reference angle. mobile device.
상기 제어부는
상기 장애물의 높이가 설정 범위 이내이면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터를 구동시켜서 상기 차체부의 높이를 조절하고,
상기 장애물의 높이가 설정 범위를 초과하면 상기 제1 회전모터와 상기 제2 회전모터와 상기 텔레스코픽 구동부를 구동시켜서 상기 차체부의 높이를 조절하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
6. The method of claim 5,
the control unit
When the height of the obstacle is within a set range, the first rotation motor and the second rotation motor are driven to adjust the height of the vehicle body,
When the height of the obstacle exceeds a set range, the unmanned moving device for monitoring power facilities is provided to adjust the height of the vehicle body by driving the first and second rotating motors and the telescopic driving unit.
상기 주행휠부는
상기 제1 붐대부의 길이방향의 일단부에 장착되는 제1 전방향 휠;
상기 제1 붐대부의 길이방향의 타단부에 장착되는 제2 전방향 휠;
상기 제2 붐대부의 길이방향의 일단부에 장착되는 제3 전방향 휠; 및
상기 제2 붐대부의 길이방향의 타단부에 장착되는 제4 전방향 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
The method of claim 1,
The driving wheel part
a first forward wheel mounted on one end of the first boom unit in the longitudinal direction;
a second omnidirectional wheel mounted to the other end of the first boom unit in the longitudinal direction;
a third omnidirectional wheel mounted on one end of the second boom unit in the longitudinal direction; and
The unmanned moving device for monitoring power facilities, characterized in that it comprises a fourth omnidirectional wheel mounted on the other end of the second boom unit in the longitudinal direction.
상기 주행휠부는
상기 제1 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제1 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제1 휠구동부;
상기 제2 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제2 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제2 휠구동부;
상기 제3 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제3 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제3 휠구동부; 및
상기 제4 전방향 휠의 휠축에 결합되어 상기 제4 전방향 휠을 회전시키고 상기 제어부에 의해 제어되는 제4 휠구동부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 휠구동부와 상기 제2 휠구동부와 상기 제3 휠구동부 및 상기 제4 휠구동부가 독립적으로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력설비 감시용 무인 이동장치.
9. The method of claim 8,
The driving wheel part
a first wheel driving unit coupled to a wheel shaft of the first omnidirectional wheel to rotate the first omnidirectional wheel and controlled by the control unit;
a second wheel driving unit coupled to a wheel shaft of the second omnidirectional wheel to rotate the second omnidirectional wheel and controlled by the control unit;
a third wheel driving unit coupled to a wheel shaft of the third omnidirectional wheel to rotate the third omnidirectional wheel and controlled by the control unit; and
and a fourth wheel driving part coupled to the wheel shaft of the fourth omnidirectional wheel to rotate the fourth omnidirectional wheel and controlled by the control unit,
and the control unit controls the first wheel driving unit, the second wheel driving unit, the third wheel driving unit, and the fourth wheel driving unit to be driven independently.
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---|---|---|---|
KR1020200116022A KR20220033763A (en) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Unmanned vehicle for monitoring power facilities |
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