KR20220168618A - 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치 및 이를 이용한 공동구 벽면 검사 방법 - Google Patents

공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치 및 이를 이용한 공동구 벽면 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 복수의 시설이 설치되어 협소하고 복수의 장애물이 형성된 공동구 내부의 벽면에 생성된 균열에 대한 탐지가 용이하도록 하는 기술을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치는, 복수 개의 링크를 구비하고 다자유도 구동하는 로봇부; 로봇부의 일단과 결합하고, 기준거리를 기준으로 한 원거리 또는 근거리에서 공동구의 벽면에 생성된 균열을 탐지하는 탐지부; 로봇부의 타단과 결합하고, 로봇부를 지지하는 로봇지지부; 로봇지지부와 결합하고, 로봇부를 이동시키는 이송부; 및 로봇부와 회전구동부로 제어신호를 전달하고, 탐지부로부터 탐지 정보를 전달 받는 제어분석부;를 포함한다.

Description

공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치 및 이를 이용한 공동구 벽면 검사 방법 {AN APPARATUS FOR DRIVING WITH MULTIPLE DEGREES OF FREEDOM TO INSPECT THE WALL OF A COMMON DUCT, AND A METHOD FOR INSPECTING THE WALL OF A COMMON DUCT USING THE SAME}
본 발명은 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치 및 이를 이용한 공동구 벽면 검사 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 복수의 시설이 설치되어 협소하고 복수의 장애물이 형성된 공동구 내부의 벽면에 생성된 균열에 대한 탐지가 용이하도록 하는 기술에 관한 것이다.
공동구는 전력, 통신, 수도, 난방 등의 시설을 지하의 일정 공간에 공동으로 수용하여 굴착 등의 도로시설 훼손없이 관리토록 한 도시기반시설이며, 이에 따라, 공동구의 내부에는 수도관, 배선관 등 다양한 시설이 설치되어 있다.
공동구의 지속적인 증가와 기존 공동구의 노후화의 증가에 따라, 이와 같은 공동구의 벽면에 발생하는 균열에 대한 탐지 빈도가 증가하고 있으며, 공동구 보수 효율성 증대를 위해 정확한 균열 탐지에 의한 요구도 증가하고 있다.
종래기술에서는 터널의 벽면에 대한 균열 검사 기술이 주를 이루고 있으나, 이와 같은 터널의 벽면과 달리 공동구에는 상기와 같은 다양한 시설의 설치에 의해 다양한 장애물이 존재하여 공간이 협소하면서도 공동구 내 이동 경로가 복잡하여, 복수의 장애물을 회피하면서도 정확한 벽면 균열 등을 탐지하는 기술이 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-1538763호(발명의 명칭: 터널 균열 검사 장치 및 그 제어방법)에서는, 터널 내부면의 영상을 획득하는 복수의 카메라; 상기 영상을 획득하기 위해 상기 터널 내부면에 빛을 공급하는 조명등; 상기 터널 내부면에 레이저를 조사하여 상기 터널 내부면의 굴곡에 관한 제 1 정보를 획득하는 3D 레이저 스캐너; 상기 터널 내부면에 존재하는 균열을 분석하는 제어부; 상기 복수의 카메라, 상기 조명등, 상기 3D 레이저 스캐너 및 상기 제어부가 장착되는 몸체; 및 상기 터널을 따라 상기 몸체를 이동시키는 이동수단;을 포함하는 터널 균열 검사 장치가 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제10-1538763호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수의 시설이 설치되어 협소하고 복수의 장애물이 형성된 공동구 내부의 벽면에 생성된 균열에 대한 탐지가 용이하도록 하는 것이다.
그리고, 본 발명의 목적은, 상시 점검이 필요한 공동구에서 무인 점검이 가능하도록 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 복수 개의 링크를 구비하고 다자유도 구동하는 로봇부; 상기 로봇부의 일단과 결합하고, 기준거리를 기준으로 한 원거리 또는 근거리에서 공동구의 벽면에 생성된 균열을 탐지하는 탐지부; 상기 로봇부의 타단과 결합하고, 상기 로봇부를 지지하는 로봇지지부; 상기 로봇지지부와 결합하고, 상기 로봇부를 이동시키는 이송부; 및 상기 로봇부와 상기 회전구동부로 제어신호를 전달하고, 상기 탐지부로부터 탐지 정보를 전달 받는 제어분석부;를 포함하고, 상기 로봇부는, 상기 탐지부를 이동시켜 상기 탐지부와 상기 공동구의 벽면 간 거리가 가변되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 탐지부는, 원거리에서 상기 균열에 대한 탐지를 수행하는 원거리센서부; 및 근거리에서 상기 균열에 대한 탐지를 수행하는 근거리센서부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 근거리센서부는, 상기 공동구의 벽면을 촬상하는 카메라를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 원거리센서부는, 상기 공동구의 벽면에 레이저빔을 발사할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 로봇부와 결합하고, 상기 탐지부의 위치를 측정하는 위치측정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 이송부에 형성되어 상기 이송부가 통과하는 주위 지형에 대한 정보인 지형 정보를 수집하는 지형분석부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 로봇부는, 상기 로봇지지부와 결합하고, 회전운동을 수행하는 로봇본체; 일단이 상기 로봇본체와 결합하고, 회전운동을 수행하는 하부링크; 및 일단이 상기 하부링크의 타단에 결합하고, 회전운동을 수행하는 상부링크;를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 로봇부는, 상기 상부링크의 타단과 상기 탐지부에 결합하고, 회전운동을 수행하여 상기 탐지부의 탐지 각도를 가변시키는 회전부를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 로봇본체는 지면에 수직한 축을 회전축으로 하여 회전하고, 상기 하부링크와 상기 상부링크 각각은 지면에 수평한 축을 회전축으로 하여 회전할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 로봇지지부는, 상기 로봇부의 진동을 저감시키는 탄성체를 구비할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 이송부가 이동하면서 상기 원거리센서부에 의해 공동구의 벽면에 대한 원거리 탐지가 수행되는 제1단계; 상기 원거리센서부에 의해 공동구의 벽면 균열이 탐지되는 경우, 기존 균열 또는 새로운 균열인지 여부를 판단하는 제2단계; 새로운 균열로 판단되는 경우, 상기 근거리센서부에 의해 공동구의 벽면에 대한 근거리 탐지가 수행되는 제3단계; 기존 균열로 판단되는 경우, 상기 근거리센서부에 의해 공동구의 벽면에 대한 근거리 탐지가 선택적으로 수행되거나, 또는, 상기 이송부가 해당 위치를 통과하는 제4단계; 및 상기 탐지부에 의한 탐지 종료 여부를 판단하는 제5단계;를 포함한다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 공동구 내부의 복수의 장애물을 회피하면서 이송부의 안정적인 이동이 수행될 수 있으며, 이송부의 무인 조종이 가능하여 공동구의 내부 벽면 균열 검사의 효율을 향상시킬 수 있다는 것이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 장치의 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 장치의 사시도이다. 여기서, 도 1과 도 3은 탐지부(100)가 공동구의 벽면(10)에 근접하도록 이동한 경우에 대한 것이고, 도 2는 탐지부(100)가 로봇본체(230)에 근접하여 위치한 경우에 대한 것이다.
그리고, 도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 장치의 정면도이다. 여기서, 도 4는 원거리센서부(110)에 의해 탐지부(100) 수행되는 사항에 대한 것이고, 도 5는 근거리센서부(120)에 의해 탐지부(100) 수행되는 사항에 대한 것이다.
도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 구동 장치는, 복수 개의 링크를 구비하고 다자유도 구동하는 로봇부; 로봇부의 일단과 결합하고, 기준거리를 기준으로 한 원거리 또는 근거리에서 공동구의 벽면(10)에 생성된 균열을 탐지하는 탐지부(100); 로봇부의 타단과 결합하고, 로봇부를 지지하는 로봇지지부(320); 로봇지지부(320)와 결합하고, 로봇부를 이동시키는 이송부(310); 및 로봇부와 회전구동부로 제어신호를 전달하고, 탐지부(100)로부터 탐지 정보를 전달 받는 제어분석부(410);를 포함한다.
이송부(310)는, 복수 개의 휠(311), 복수 개의 휠(311) 중 일부 또는 전부에 구동력을 전달하는 모터, 및 복수 개의 휠(311) 중 일부 또는 전부와 결합하고 이송부(310)의 방향을 제어하는 조향부를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 구동 장치는, 이송부(310)에 형성되어 이송부(310)가 통과하는 주위 지형에 대한 정보인 지형 정보를 수집하는 지형분석부(420)를 더 포함할 수 있다. 지형분석부(420)는 라이다(Lidar) 센서를 구비할 수 있으며, 지형분석부(420)는 이송부(310)의 이동 중 이송부(310) 주위의 지형에 대한 형상 측정을 수행할 수 있다.
그리고, 지형분석부(420)에 의해 측정된 지형 정보는 제어분석부(410)로 전달되며, 제어분석부(410)는 지형 정보를 이용하여 모터 및 조향부로 제어 신호를 전달하여, 이송부(310)의 이동을 제어할 수 있다. 이에 따라, 공동구 내부의 복수의 장애물(20)을 회피하면서 이송부(310)의 안정적인 이동이 수행될 수 있으며, 상기와 같이 이송부(310)의 무인 조종이 가능하여 공동구의 내부 벽면(10) 균열 검사의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 상기와 같이 이송부(310)의 이동이 자동으로 수행된다고 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 구동 장치 외부에서 본 발명의 구동 장치를 원격 조종할 수 있는 조종부가 마련되고, 사용자가 조종부를 이용하여 제어분석부(410)로 조종 신호를 전달할 수 있다.
탐지부(100)는, 원거리에서 균열에 대한 탐지를 수행하는 원거리센서부(110); 및 근거리에서 균열에 대한 탐지를 수행하는 근거리센서부(120)를 구비할 수 있다. 여기서, 근거리센서부(120)는, 공동구의 벽면(10)을 촬상하는 카메라를 구비할 수 있다. 그리고, 원거리센서부(110)는, 공동구의 벽면(10)에 레이저빔을 발사할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 구동 장치에서, 공동구의 벽면(10)에 대해 원거리센서부(110)를 이용한 원거리 탐지를 수행한 후, 근거리센서부(120)를 이용한 근거리 탐지를 수행할 수 있다. 여기서, 원거리와 근거리는 기준거리에 의해 구분되며, 기준거리는 공동구의 벽면(10)으로부터 이격되는 임의의 위치에 대한 거리로써 사전에 설정되어 제어분석부(410)에 저장될 수 있다.
그리고, 로봇부의 작동에 의해 탐지부(100)가 공동구 내 장애물(20)을 회피하면서, 탐지부(100)가 공동구의 벽면(10)으로부터 기준거리보다 더 이격된 상태이면서 이송부(310)가 이동하는 경우, 원거리센서부(110)가 작동하여 공동구의 벽면(10)에 대한 탐지를 수행할 수 있다. 그리고, 원거리센서부(110)에서 공동구의 벽면(10)에 균열이 있는 것으로 측정되면, 이송부(310)의 운행이 정지되고, 탐지부(100)가 공동구의 벽면(10)으로부터 기준거리보다 더 근접한 상태로 되도록 로봇부가 작동하고, 탐지부(100)의 근거리센서부(120)를 이용하여 공동구의 벽면(10) 균열에 대한 정밀 탐지를 수행할 수 있다.
상기와 같이, 원거리센서부(110)를 이용한 원거리 탐지 후 근거리센서부(120)를 이용한 근거리 탐지를 수행함으로써, 원거리 탐지에 의한 공동구의 벽면(10)에 대한 신속한 탐지 후, 공동구의 벽면(10)에 생성된 균열이 탐지되는 경우, 근거리 탐지를 이용하여 해당 균열에 대한 정밀 탐지를 수행할 수 있어, 공동구의 벽면(10)에 대한 균열 검사 시간을 감소시킬 수 있으며, 공동구에 최적화된 탐지 방법을 제공하여 공동구의 벽면(10) 균열 탐지 효과를 증대시킬 수 있다.
원거리센서부(110)는, 레이저빔을 생성시켜 측정하고자 하는 공동구의 벽면(10)에 레이저빔을 조사하는 레이저빔발사기, 및 공동구의 벽면(10)으로 발사된 후 반사되는 레이저빔을 수신하는 레이저빔수신기를 구비할 수 있다. 레이저빔발시기와 레이저빔수신기에 의해 공동구의 벽면(10)에 대한 3D 스캔 데이터를 생성할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 3D 스캔 데이터를 전달받은 제어분석부(410)는, 3D 스캔 데이터를 이미지화하여 공동구 벽면(10)의 실시간 이미지를 획득할 수 있으며, 제어분석부(410)는, 사전에 저장된 균열이 없는 공동구의 벽면(10)에 대한 이미지인 기준 이미지와 3D 스캔 데이터에 의한 공동구 벽면(10)의 실시간 이미지를 비교하여, 공동구의 벽면(10)에서의 균열의 생성 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이 원거리센서부(110)를 이용한 원거리 탐지에 의하여 균열이 생성된 것으로 탐지되는 경우, 이송부(310)가 정지되고 로봇부가 작동하여, 탐지기가 장애물(20)을 회피하면서 균열이 발생된 것으로 탐지된 공동구의 벽면(10)으로 근접하도록 이동할 수 있으며, 이에 따라, 공동구의 벽면(10)에 대해 근거리에서 근거리센서부(120)에 의한 정밀 탐지가 수행될 수 있다.
여기서, 근거리센서부(120)의 카메라가 고해상도로 공동구의 벽면(10) 균열에 대한 촬상을 수행하고, 이와 같이 촬상된 균열 이미지는 제어분석부(410)로 전달된 후 공동구의 외부에 형성된 디스플레이부로 전달되어 화면으로 표현될 수 있다. 사용자는 디스플레이부에 표시된 균열 이미지를 보고 균열에 대한 정밀 분석을 수행할 수 있다.
로봇부는, 로봇지지부(320)와 결합하고, 회전운동을 수행하는 로봇본체(230); 일단이 로봇본체(230)와 결합하고, 회전운동을 수행하는 하부링크(220); 및 일단이 하부링크(220)의 타단에 결합하고, 회전운동을 수행하는 상부링크(210);를 구비할 수 있다. 또한, 로봇부는, 상부링크(210)의 타단과 탐지부(100)에 결합하고, 회전운동을 수행하여 탐지부(100)의 탐지 각도를 가변시키는 회전부(240)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 각각의 링크에 구동력을 전달하는 모터, 풀리 등이 형성될 수 있음은 당연하다.
여기서, 회전부(240)는, 회전축이 상부링크(210)의 타단에 형성되어 회전할 수 있으며, 이와 같은 회전부(240)의 말단에 탐지부(100)가 결합할 수 있다. 이에 따라, 회전부(240)의 회전에 의해 상부링크(210)의 길이 방향 중심축에 대한 탐지부(100)의 회전 각도가 가변할 수 있다.
그리고, 본 발명의 구동 장치는, 로봇부와 결합하고, 탐지부(100)의 위치를 측정하는 위치측정부(430)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 위치측정부(430)는 탐지부(100)에 인접하게 설치될 수 있으며, 구체적으로, 상부링크(210)의 타단에 인접한 부위에 위치측정부(430)가 형성될 수 있다.
위치측정부(430)는, 지형분석부(420)를 기준으로 한 탐지부(100)의 위치에 대한 정보를 실시간으로 제어분석부(410)로 전달할 수 있으며, 제어분석부(410)는 지형분석부(420)에 의한 지형 정보와 탐지부(100)의 위치 정보 및 이송부(310)의 위치 정보를 이용하여, 이송부(310)와 로봇부로 제어 신호를 전달할 수 있다. 여기서, 이송부(310)의 위치 정보는 지형분석부(420)의 위치 정보에 의해 생성될 수 있다.
구체적으로, 제어분석부(410)는 지형 정보를 이용하여 공동구 내부 형상 및 각각의 장애물(20)의 위치를 판단할 수 있고, 제어분석부(410)는 지형 정보를 이용한 장애물(20) 회피 경로를 따라 이송부(310)가 이동하도록 이송부(310)로 제어 신호를 전달하고, 또한, 제어분석부(410)는 이송부(310)의 이송 시 탐지부(100)가 장애물(20)을 회피하도록 로봇부로 제어 신호를 전달할 수 있다. 상기와 같이, 이송부(310)의 이동에 따라 탐지부(100)의 위치 변경이 자동으로 수행됨으로써, 이송부(310)가 이동하면서 공동구의 벽면(10) 균열에 대한 원거리 탐지가 연속적으로 수행될 수 있다.
로봇본체(230)는 지면에 수직한 축을 회전축으로 하여 회전하고, 하부링크(220)와 상부링크(210) 각각은 지면에 수평한 축을 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 이에 따라, 상부링크(210)의 길이 방향 중심축과 하부링크(220)의 길이 방향 중심축이 평행하도록 각 링크의 결합체가 접히는 경우, 로봇부의 부피를 최소화시킴으로써, 복수 개의 장애물(20)이 형성된 공동구의 내부에서 본 발명의 구동 장치의 이동이 용이할 수 있다.
그리고, 로봇본체(230)의 회전 및 상부링크(210)와 하부링크(220)의 작동에 의해 탐지부(100)의 3차원 운동이 가능하며, 회전부(240)의 작동에 의한 탐지부(100)의 회전이 추가됨으로써, 탐지부(100)가 공동구의 벽면(10) 균열에 근접하여 근거리 탐지 수행 시, 근거리센서부(120)에 구비된 카메라의 초점이 공동구의 벽면(10) 균열에 맞도록 탐지부(100)의 위치가 가변될 수 있어, 공동구의 벽면(10) 균열에 대한 고해상도 촬상이 가능하다.
로봇지지부(320)는, 로봇부의 진동을 저감시키는 탄성체를 구비할 수 있다. 구체적으로, 탄성체는 로봇본체(230)의 하부와 결합되며, 이송부(310)의 이동 또는 로봇부의 작동 시 발생하는 진동이 탄성체에 흡수될 수 있다. 이에 따라, 원거리센서부(110)에 의한 원거리 탐지 또는 근거리센서부(120)에 의한 근거리 탐지 시 탐지부(100)의 진동이 감쇠되어, 탐지부(100)의 작동 오차가 감소할 수 있다. 그리고, 상기와 같이, 로봇본체(230) 및 각각의 링크가 단순한 구조로 결합되어 형성됨으로써, 로봇부의 작동 시 로봇부에서 생성되는 진동을 최소화할 수 있다.
본 발명의 구동 장치를 포함하는 공동구 벽면 검사 시스템을 구축할 수 있다. 구체적으로, 공동구의 외부에는 제어분석부(410)와 무선 또는 유선 통신을 수행하는 통신부, 통신부로부터 전달된 데이터를 처리하는 데이터처리부, 데이터처리부와 연결된 상기의 조종부 및 디스플레이부 등이 형성될 수 있으며, 이와 같은 각각의 구성 및 본 발명의 구동 장치에 의해 시스템이 구축될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 방법의 순서도이다. 이하, 본 발명의 구동 장치를 이용한 공동구 벽면(10) 검사 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 이송부(310)가 이동하면서 원거리센서부(110)에 의해 공동구의 벽면(10)에 대한 원거리 탐지가 수행될 수 있다(S10). 그리고, 원거리센서부(110)에 의해 공동구의 벽면(10) 균열이 탐지될 수 있다(S20). 이와 같은 경우, 해당 균열이 기존 균열 또는 새로운 균열인지 여부를 판단할 수 있다(S30).
구체적으로, 공동구의 벽면(10)에 대한 탐지는 복수 회 수행될 수 있으며, 동일한 공동구에 대한 복수 회의 탐지에 대한 정보인 기존 탐지 정보가 제어분석부(410)에 저장될 수 있다. 그리고, 제어분석부(410)는, 원거리센서부(110)에 의한 공동구의 벽면(10) 탐지에 의해 균열이 탐지되는 경우, 해당 위치에서의 균열이 기존에 탐지되었던 균열인지 여부를 기존 탐지 정보에서의 균열 위치와 실시간으로 탐지된 균열 위치를 비교하여, 기존 균열 또는 새로운 균열인지 여부를 판단할 수 있다.
상기와 같은 제어분석부(410)의 판단에 의해, 원거리 탐지에 의해 감지된 균열이 새로운 균열로 판단되는 경우, 근거리센서부(120)에 의해 공동구의 벽면(10)에 대한 근거리 탐지가 수행될 수 있다(S40).
또는, 상기와 같은 제어분석부(410)의 판단에 의해, 원거리 탐지에 의해 감지된 균열이 기존 균열로 판단되는 경우, 근거리센서부(120)에 의해 공동구의 벽면(10)에 대한 근거리 탐지가 선택적으로 수행되거나, 또는, 이송부(310)가 해당 위치를 통과할 수 있다(S50). 여기서, 기존 균열에 대한 정밀 탐지로 기존 균열의 성장 여부를 확인하기 위해, 사용자가 사전에 기존 균열에 대한 근거리 탐지를 설정한 경우, 선택적인 근거리 탐지가 수행될 수 있다.
다음으로, 탐지 종료 여부를 판단한 후, 탐지부(100)에 의한 탐지가 종료될 수 있다. 그 후, 이송부(310)의 이동에 의해 본 발명의 구동 장치가 공동구를 벗어날 수 있다.
상기와 같이, 기존 탐지 정보를 이용하여 기존 균열로 판단되는 경우, 해당 위치에 대한 근거리 탐지를 생략하거나, 선택적으로만 근거리 탐지가 수행되도록 함으로써, 공동구의 벽면(10)에 대한 탐지 시간을 단축시켜 효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 검사 방법에 대한 나머지 사항은, 상기된 본 발명의 구동 장치에 기재된 사항과 동일하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 벽면 20 : 장애물
100 : 탐지부 110 : 원거리센서부
120 : 근거리센서부 210 : 상부링크
220 : 하부링크 230 : 로봇본체
240 : 회전부 310 : 이송부
311 : 휠 320 : 로봇지지부
410 : 제어분석부 420 : 지형분석부
430 : 위치측정부

Claims (12)

  1. 복수 개의 링크를 구비하고 다자유도 구동하는 로봇부;
    상기 로봇부의 일단과 결합하고, 기준거리를 기준으로 한 원거리 또는 근거리에서 공동구의 벽면에 생성된 균열을 탐지하는 탐지부;
    상기 로봇부의 타단과 결합하고, 상기 로봇부를 지지하는 로봇지지부;
    상기 로봇지지부와 결합하고, 상기 로봇부를 이동시키는 이송부; 및
    상기 로봇부와 상기 회전구동부로 제어신호를 전달하고, 상기 탐지부로부터 탐지 정보를 전달 받는 제어분석부;를 포함하고,
    상기 로봇부는, 상기 탐지부를 이동시켜 상기 탐지부와 상기 공동구의 벽면 간 거리가 가변되도록 하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탐지부는,
    원거리에서 상기 균열에 대한 탐지를 수행하는 원거리센서부; 및
    근거리에서 상기 균열에 대한 탐지를 수행하는 근거리센서부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 근거리센서부는, 상기 공동구의 벽면을 촬상하는 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 원거리센서부는, 상기 공동구의 벽면에 레이저빔을 발사하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 로봇부와 결합하고, 상기 탐지부의 위치를 측정하는 위치측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송부에 형성되어 상기 이송부가 통과하는 주위 지형에 대한 정보인 지형 정보를 수집하는 지형분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 로봇부는,
    상기 로봇지지부와 결합하고, 회전운동을 수행하는 로봇본체;
    일단이 상기 로봇본체와 결합하고, 회전운동을 수행하는 하부링크; 및
    일단이 상기 하부링크의 타단에 결합하고, 회전운동을 수행하는 상부링크;를 구비하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 로봇부는, 상기 상부링크의 타단과 상기 탐지부에 결합하고, 회전운동을 수행하여 상기 탐지부의 탐지 각도를 가변시키는 회전부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 로봇본체는 지면에 수직한 축을 회전축으로 하여 회전하고, 상기 하부링크와 상기 상부링크 각각은 지면에 수평한 축을 회전축으로 하여 회전하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 로봇지지부는, 상기 로봇부의 진동을 저감시키는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사 시스템.
  12. 청구항 2의 공동구 벽면 검사를 위한 다자유도 구동 장치를 이용한 공동구 벽면 검사 방법에 있어서,
    상기 이송부가 이동하면서 상기 원거리센서부에 의해 공동구의 벽면에 대한 원거리 탐지가 수행되는 제1단계;
    상기 원거리센서부에 의해 공동구의 벽면 균열이 탐지되는 경우, 기존 균열 또는 새로운 균열인지 여부를 판단하는 제2단계;
    새로운 균열로 판단되는 경우, 상기 근거리센서부에 의해 공동구의 벽면에 대한 근거리 탐지가 수행되는 제3단계;
    기존 균열로 판단되는 경우, 상기 근거리센서부에 의해 공동구의 벽면에 대한 근거리 탐지가 선택적으로 수행되거나, 또는, 상기 이송부가 해당 위치를 통과하는 제4단계; 및
    상기 탐지부에 의한 탐지 종료 여부를 판단하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동구 벽면 검사 방법.
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