KR20230030310A - 로봇의 배관 검사 방법 - Google Patents

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KR20230030310A
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Abstract

본 발명은 다중 모듈형 로봇의 배관 검사 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 검사하고자 하는 배관을 선정하는 배관 선정 단계, 선정된 상기 배관의 내경에 따라 모듈형 검사 로봇의 개수를 정하는 로봇 준비 단계, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇을 서로 고정 링크로 연결하는 연결 단계 및 서로 연결된 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇을 배관의 관내로 주행하게 하되 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 경로가 서로 겹쳐지기 않게 하는 주행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇의 배관 검사 방법{PIPE INSPECTION METHOD OF ROBOT}
본 발명은 로봇의 배관 검사 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 다중 모듈형 로봇의 배관 검사 방법에 관한 것이다.
배관은 유체나 분체의 이동을 위한 밀폐된 통로를 제공하는 것이다. 이러한 배관은 지하에 매설되기도 하며 플랜트나 액상 및 분말 제품의 생산을 위한 공장 또는 건물 및 시설에 다양하게 설치된다.
플랜트, 공장, 건물 및 시설에 설치되는 배관의 문제는 외부에서 검사하여 대부분 해결할 수 있다.
지하에 매설되는 배관은, 대부분 전력선, 가스나 석유 또는 식수 및 하수 통로이다. 이러한 배관은 구간 별로 센서가 설치되어 자동으로 관리 통제된다. 배관에 문제가 생기는 경우 지상과 연결된 구간 별 출입구를 통해 검사를 수행하여 문제를 해결한다.
지하 매설 배관 중에는 구간 별로 검사가 쉽지 않으며, 외부에서 탐상하여 문제 구역을 찾기 어려운 경우가 있다. 이러한 경우에는 배관의 구경에 따라 작업자가 진입 탐사하여 문제점을 찾아 해결하기도 한다. 그러나 작업자의 진입이 어려운 환경을 갖는 배관과 구간 별로 관리 통제가 이루어지지 않는 배관의 경우에는 배관 검사 로봇을 투입하여 검사를 수행하고, 문제를 해결할 적절한 수단을 찾아야 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1494784호에는 종래의 소구경 배관 내부 검사로봇에 대해 기재되어 있다.
수도관은 노후화로 인해 부식되어 두께가 얇아지거나 부식 지반의 변화로 인해 변형이 발생된다. 80mm ~ 120mm 중구경 수도관은, 작업자의 투입이 어려우므로, 배관 검사 로봇에 의한 배관 검사가 작업성에서 편리하다.
수도관의 검사에 사용되는 배관 검사 로봇은 초음파, 방사선, 자기누설 기술에 의한 탐상을 적용할 수 있다. 배관 검사 로봇에서 자기 누설 탐상 비파괴 검사의 경우, 검사 모듈을 배관 내부 벽면에 다수로 밀착하고, 방사 형태로 내부에 배치하여 배관 길이 방향으로 이동하면서 자기포화 비율에 대해 결함 영역에서 누설자기를 감지하고, 이를 전기 신호로 변환함으로써 결함여부를 판단하는 방식이 적용된다.
종래의 배관 검사 로봇은 배관을 이동하면서 원주 방향에 따른 배관 전체 결함이나 결함 위치를 탐상하는 데 한계가 있었으며, 검사 영역의 누락이 있었다.
또한, 종래의 배관 검사 로봇은 일정 타겟의 관경에 대응하도록 개발되어 있어 소형에서부터 대형까지 다양한 치수를 갖는 배관에 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 관경 대응의 제한을 극복할 수 있는 로봇의 배관 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배관 내부를 빈틈없이 효율적으로 검사를 할 수 있는 로봇의 배관 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 검사하고자 하는 배관을 선정하는 배관 선정 단계, 선정된 상기 배관의 내경에 따라 모듈형 검사 로봇의 개수를 정하는 로봇 준비 단계, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇을 서로 고정 링크로 연결하는 연결 단계 및 서로 연결된 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇을 배관의 관내로 주행하게 하되 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 경로가 서로 겹쳐지기 않게 하는 주행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 로봇 준비 단계는 상기 배관의 내경을 2R이라 하고, 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부로부터 다른 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부까지의 기구적 최소 거리를 기설정한 값을 D0라 하고, 모듈형 검사 로봇의 개수를 N이라 할 때,
Figure pat00001
공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 연결 단계에서 서로 연결된 복수 개의 모듈형 검사 로봇 중 어느 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부로부터 상기 어느 하나의 모듈형 검사 로봇과 연결된 다른 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부까지의 거리를 D라 할 때, D = 2πR/N 공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 연결 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇은 단부에 형성된 연결부에 상기 고정 링크를 연결하고, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부로부터 상기 연결부의 단부까지의 가변하는 거리를 M이라 하고, 상기 고정 링크의 길이를 L이라 할 때, M = D/2 - L/2 공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 연결 단계에서 상기 모듈형 검사 로봇은 상기 연결부와 연결되어 상기 연결부의 길이를 조절하는 모터부를 내부에 설치하고, 상기 연결부는 볼스크류 방식으로 상기 모터부와 연결되고, 상기 연결부의 볼스크류 나사선간 거리(피치)를 P라하고, 상기 모터부의 펄스(pulse) 수를 C라하고, 상기 모터부의 한 바퀴 회전 시 펄스 수를 CPR이라 하고, 상기 모터부의 감속비를 G라하고, 상기 모터부의 회전값에 따라 측정되는 상기 모듈형 검사 로봇의 중앙부로부터 상기 연결부의 단부까지의 길이를 Mc라 할 때,
Figure pat00002
공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 고정 링크의 내부에 설치된 구동부에 설정되는 스프링 상수 고정값을 Kp라 하고, 상기 고정 링크의 탄성력을 조절하는 구동부의 힘을 τ라 할 때, τ = Kp(M - Mc) 공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇이 서로 연결된 방향을 Y축이라 하고, 상기 Y축과 수직을 이루는 방향을 X축이라 할 때, 상기 모듈형 검사 로봇에 설치된 센서부의 X축 길이를 W라 하고, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 경로 각도를 θ라 할 때,
Figure pat00003
공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 X축 방향 이동 속도를 x'라 하고, x' 값은 사용자로부터 입력 받은 값을 사용하고, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 방향의 속도를 V라 할 때,
Figure pat00004
공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 Y축 방향 이동 속도를 y'라 할 때,
Figure pat00005
공식으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 회전 속도를 0으로 설정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 검사할 수 있는 대상 관경의 제한을 극복할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 주행 방향을 다양하게 구현하여 빈틈없이 효율적인 검사를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에 사용되는 모듈형 검사 로봇을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 모듈형 검사 로봇을 복수 개로 형성하여 서로 연결한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 검사 로봇의 배관 검사 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에서 서로 연결된 모듈형 검사 로봇을 평면에서 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4에서 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 방향을 표시한 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에 사용되는 모듈형 검사 로봇을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 모듈형 검사 로봇을 복수 개로 형성하여 서로 연결한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에 사용되는 모듈형 검사 로봇은 몸체(10), 주행부(20), 센서부(30) 및 고정 링크(40)를 포함한다.
몸체(10)는 모듈형 검사 로봇의 외관을 형성할 수 있다.
몸체(10)는 내부에 주행부(20)에 동력을 제공하기 위한 전기 모터 등과 같은 동력부(미도시)를 설치할 수 있다.
몸체(10)는 일단부와 타단부에 볼록하게 형성된 연결부(11)를 포함할 수 있다.
연결부(11)는 몸체(10)의 내부로 인입되고, 몸체(10)의 내부에 설치된 전기 모터 등의 모터부(미도시)와 연결될 수 있다.
연결부(11)는 모터부와 볼스크류 방식으로 연결되고, 모터부의 회전에 의해 몸체(10)의 외측으로 연장된 길이가 신축되는 방식으로 연결부(11)의 길이가 조절될 수 있다.
연결부(11)는 고정 링크(40)와 링크 결합할 수 있다.
고정 링크(40)는 복수 개의 모듈형 검사 로봇을 서로 연결할 수 있다.
고정 링크(40)는 일단부를 하나의 몸체(10)에 형성된 연결부(11)와 연결하고, 타단부를 다른 하나의 몸체(10)에 형성된 연결부(11)에 연결하는 방식으로 복수 개의 모듈형 검사 로봇을 서로 연결할 수 있다.
고정 링크(40)는 내부에 전기 모터 등과 같은 구동부(미도시)를 형성하고, 구동부는 고정 링크(40)의 일단부와 타단부의 사이에 연결되어 일단부에 연결된 하나의 몸체(10)와 타단부에 연결된 다른 하나의 몸체(10) 사이에 탄성력을 제공할 수 있다.
주행부(20)는 복수 개의 바퀴 형상으로 몸체(10)에 회전 가능하게 연결되고, 몸체(10)를 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.
주행부(20)는 메카넘 휠(mecanum wheel) 형상의 복수 개의 바퀴(21)로 형성될 수 있다.
메카넘 휠은 복수 개의 롤러(23)와 축이 바퀴(21) 둘레에 사선으로 형성될 수 있다. 따라서 바퀴(21)는 몸체(10)의 전후 방향으로만 회전하지만 사선으로 형성된 복수 개의 롤러(23)에 의해 몸체(10)를 대각선 방향으로도 주행하게 할 수 있다. 메카넘 휠에 의해 몸체(10)의 이동 방향을 조정하기 위해서 복수 개의 바퀴(21)는 각각 서로 다른 하나의 동력부에 연결되어 독립적으로 구동하게 할 수 있다.
센서부(30)는 비접촉의 자기누설 탐상 방식인 MFL(Magnetic Flux Leakage) 센서 등을 사용할 수 있고, 배관의 표면에 손상을 주지 않고 눈에 보이지 않는 부식 및 파손 등을 검출할 수 있다.
즉 MFL 센서는 강력한 자석을 이용하여 금속 소재의 배관의 내부 등에 자기장을 공급하고 배관의 불규칙적인 부분에 자기장이 누설되는 양을 측정하여 그 부분의 불규칙적인 상태를 측정하는 방식으로 부식 및 파손 부위 등을 검출할 수 있다.
센서부(30)는 배관을 자화시키기 위한 영구자석(31)과 내부에 장착된 스프링을 이용한 탄성력으로 배관 내면에 부착되어 검사를 수행하는 MFL 센서를 형성할 수 있다.
센서부(30)는 몸체(10)에 형성된 클램프(13)에 의해 몸체(10)에 탈착 결합할 수 있다.
클램프(13)는 몸체(10)의 외부에 힌지 결합된 손잡이의 선회 방향에 따라 몸체(10) 내부의 센서부(30)를 가압하여 결합하거나 가압을 풀어서 분리가 가능하게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 검사 로봇의 배관 검사 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에서 서로 연결된 모듈형 검사 로봇을 평면에서 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 5는 도 4에서 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 방향을 표시한 설명도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 배관 선정 단계(S1), 로봇 준비 단계(S2), 연결 단계(S3) 및 주행 단계(S4)를 포함한다.
선정 단계(S1)는 검사하고자 하는 배관을 선정하는 단계일 수 있다.
로봇 준비 단계(S2)는 선정된 배관의 내경에 맞추어 모듈형 검사 로봇의 개수를 정하는 단계일 수 있다.
본 발명에 사용되는 로봇은 소형배관에 적용 가능한 작은 크기의 로봇을 사용하며, 대형배관을 검사할 땐 복수 개의 로봇을 서로 결합하여 사용할 수 있다. 따라서 검사하고자 하는 배관의 내경에 맞추어 모듈형 검사 로봇의 개수를 다르게 정할 수 있다.
도 4를 참고하여, 로봇 준비 단계(S2)는 배관의 내경을 2R이라 하고, 어느 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체(10)의 중앙부(1a)로부터 어느 하나의 모듈형 검사 로봇과 연결된 다른 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체(10')의 중앙부(1a')까지의 기구적 최소 거리를 기설정한 값을 D0라 하고, 모듈형 검사 로봇의 개수를 N이라 할 때,
Figure pat00006
공식으로 산출할 수 있다. 여기서 D0는 모듈형 검사 로봇의 설계 시 결정되는 값이다.
연결 단계(S2)는 복수 개의 모듈형 검사 로봇을 서로 고정 링크(40)로 연결하는 단계일 수 있다.
연결 단계(S2)에서 서로 연결된 복수 개의 모듈형 검사 로봇 중 어느 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체(10)의 중앙부(1a)로부터 어느 하나의 모듈형 검사 로봇과 연결된 다른 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체(10')의 중앙부(1a')까지의 거리를 D라 할 때, D = 2πR/N공식으로 산출할 수 있다.
연결 단계(S2)에서 복수 개의 모듈형 검사 로봇은 단부에 형성된 연결부(11)에 고정 링크(40)를 연결하고, 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 몸체(10)의 중앙부(1a)로부터 연결부(11)의 단부까지의 가변하는 거리를 M이라 하고, 고정 링크(40)의 길이를 L이라 할 때, M = D/2 - L/2 공식으로 산출할 수 있다.
연결 단계(S2)에서 모듈형 검사 로봇은 연결부(11)와 연결되어 연결부(11)의 길이를 조절하는 모터부를 몸체(10)의 내부에 설치하고, 연결부(11)는 볼스크류 방식으로 모터부와 연결될 수 있다. 그리고 볼스크류의 나사선간 거리(피치)를 P라하고, 모터부의 펄스(pulse) 수를 C라 하고, 모터부의 한 바퀴 회전 시 펄스 수를 CPR이라 하고, 모터부의 감속비를 G라 하고, 모터부의 회전값에 따른 모듈형 검사 로봇의 몸체(10)의 중앙부(1a)로부터 연결부(11)의 단부까지의 길이를 MC라 할 때,
Figure pat00007
공식으로 산출할 수 있다.
그리고 배관이 정원이 아닐 경우 배관의 변형에 따라 고정 링크(40)의 길이를 유연하게 조절하기 위해서 고정 링크(40)의 탄성력을 조절하는 구동부의 힘을 제어할 수 있다. 여기서 고정 링크(40)의 내부에 설치된 구동부에 설정되는 스프링 상수 고정값을 Kp라 하고, 고정 링크(40)의 탄성력을 조절하는 구동부의 힘을 τ라 할 때, τ = Kp(M - Mc) 공식으로 산출할 수 있다.
주행 단계(S3)는 서로 연결된 복수 개의 모듈형 검사 로봇을 배관의 관내로 주행하게 하되 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 경로가 서로 겹쳐지지 않게 하는 단계일 수 있다.
도 5를 참고하여, 주행 단계(S3)는 서로 연결된 복수 개의 모듈형 검사 로봇이 배관의 내측 둘레를 따라 나란하게 주행하되 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 경로가 서로 겹쳐지지 않도록 소정 각도 경사진 방향으로 주행할 수 있다.
주행 단계(S3)에서 복수 개의 모듈형 검사 로봇이 서로 연결된 방향을 Y축이라고 하고, Y축과 수직을 이루는 방향을 X축이라고 할 때, 모듈형 검사 로봇에 설치된 센서부(30)의 X축 길이를 W라 하고, 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 경로 각도를 θ라 할 때,
Figure pat00008
공식으로 산출할 수 있다.
주행 단계에서 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 X축 방향 이동 속도를 x'라 하고, x' 값은 사용자로부터 입력 받은 값을 사용할 수 있다. 그리고 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 방향 속도를 V라 할 때,
Figure pat00009
공식으로 산출할 수 있다. 그리고 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 Y축 방향 이동 속도를 y'라고 할 때,
Figure pat00010
공식으로 산출할 수 있다. 그리고 마지막으로 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 회전 속도를 0으로 설정할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법에 따라 서로 연결된 복수 개의 모듈형 검사 로봇을 x', y'의 속도로 주행하면서 회전 속도를 0으로 설정하면 V 속도에 따라 복수 개의 모듈형 검사 로봇의 주행 경로가 서로 겹쳐지지 않도록 주행할 수 있어 배관의 내관을 빈틈없이 효율적으로 검사할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 검사할 수 있는 대상 관경의 제한을 극복할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배관 검사 방법은 주행 방향을 다양하게 구현하여 빈틈없이 효율적인 검사를 할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 로봇의 배관 검사 방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.
1a, 1a': 중앙부
10, 10': 몸체
11: 연결부
13: 클램프
20: 주행부
21: 바퀴
23: 롤러
30: 센서부
31: 영구자석
40: 고정 링크

Claims (10)

  1. 검사하고자 하는 배관을 선정하는 배관 선정 단계;
    선정된 상기 배관의 내경에 따라 모듈형 검사 로봇의 개수를 정하는 로봇 준비 단계;
    복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇을 서로 고정 링크로 연결하는 연결 단계; 및
    서로 연결된 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇을 배관의 관내로 주행하게 하되 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 경로가 서로 겹쳐지기 않게 하는 주행 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로봇 준비 단계는 상기 배관의 내경을 2R이라 하고, 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부로부터 다른 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부까지의 기구적 최소 거리를 기설정한 값을 D0라 하고, 모듈형 검사 로봇의 개수를 N이라 할 때,
    Figure pat00011

    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결 단계에서 서로 연결된 복수 개의 모듈형 검사 로봇 중 어느 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부로부터 상기 어느 하나의 모듈형 검사 로봇과 연결된 다른 하나의 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부까지의 거리를 D라 할 때,
    D = 2πR/N
    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연결 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇은 단부에 형성된 연결부에 상기 고정 링크를 연결하고, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 몸체의 중앙부로부터 상기 연결부의 단부까지의 가변하는 거리를 M이라 하고, 상기 고정 링크의 길이를 L이라 할 때,
    M = D/2 - L/2
    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연결 단계에서 상기 모듈형 검사 로봇은 상기 연결부와 연결되어 상기 연결부의 길이를 조절하는 모터부를 내부에 설치하고, 상기 연결부는 볼스크류 방식으로 상기 모터부와 연결되고, 상기 연결부의 볼스크류 나사선간 거리(피치)를 P라하고, 상기 모터부의 펄스(pulse) 수를 C라하고, 상기 모터부의 한 바퀴 회전 시 펄스 수를 CPR이라 하고, 상기 모터부의 감속비를 G라하고, 상기 모터부의 회전값에 따른 상기 모듈형 검사 로봇의 중앙부로부터 상기 연결부의 단부까지의 길이를 Mc라 할 때,
    Figure pat00012

    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 고정 링크의 내부에 설치된 구동부에 설정되는 스프링 상수 고정값을 Kp라 하고, 상기 고정 링크의 탄성력을 조절하는 구동부의 힘을 τ라 할 때,
    τ = Kp(M - Mc)
    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇이 서로 연결된 방향을 Y축이라 하고, 상기 Y축과 수직을 이루는 방향을 X축이라 할 때, 상기 모듈형 검사 로봇에 설치된 센서부의 X축 길이를 W라 하고, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 경로 각도를 θ라 할 때,
    Figure pat00013

    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 X축 방향 이동 속도를 x'라 하고, x' 값은 사용자로부터 입력 받은 값을 사용하고, 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 주행 방향의 속도를 V라 할 때,
    Figure pat00014

    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 Y축 방향 이동 속도를 y'라 할 때,
    Figure pat00015

    공식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 주행 단계에서 복수 개의 상기 모듈형 검사 로봇의 회전 속도를 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇의 배관 검사 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130035431A (ko) * 2011-09-30 2013-04-09 주식회사 포스코 배관탐상로봇
KR20170127847A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 삼성중공업 주식회사 배관 내부 검사장비용 라인 인지 및 위치 검출 시스템 및 방법
JP6596235B2 (ja) * 2015-05-22 2019-10-23 株式会社日立製作所 下水管路施設の点検システム
KR20190136416A (ko) * 2018-05-30 2019-12-10 대우조선해양 주식회사 배관 비파괴 검사장치에 적용되는 주행장치
KR102055062B1 (ko) * 2018-06-14 2020-01-22 이경미 지중 관로의 도통 시험 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130035431A (ko) * 2011-09-30 2013-04-09 주식회사 포스코 배관탐상로봇
JP6596235B2 (ja) * 2015-05-22 2019-10-23 株式会社日立製作所 下水管路施設の点検システム
KR20170127847A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 삼성중공업 주식회사 배관 내부 검사장비용 라인 인지 및 위치 검출 시스템 및 방법
KR20190136416A (ko) * 2018-05-30 2019-12-10 대우조선해양 주식회사 배관 비파괴 검사장치에 적용되는 주행장치
KR102055062B1 (ko) * 2018-06-14 2020-01-22 이경미 지중 관로의 도통 시험 장치 및 방법

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