KR20230148545A - Offshore boarding system with position maintenance function - Google Patents
Offshore boarding system with position maintenance function Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230148545A KR20230148545A KR1020220047402A KR20220047402A KR20230148545A KR 20230148545 A KR20230148545 A KR 20230148545A KR 1020220047402 A KR1020220047402 A KR 1020220047402A KR 20220047402 A KR20220047402 A KR 20220047402A KR 20230148545 A KR20230148545 A KR 20230148545A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gangway
- motion platform
- posture
- marine
- frame
- Prior art date
Links
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 86
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
- B63B27/14—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of ramps, gangways or outboard ladders ; Pilot lifts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2221/00—Methods and means for joining members or elements
- B63B2221/20—Joining substantially rigid elements together by means that allow one or more degrees of freedom, e.g. hinges, articulations, pivots, universal joints, telescoping joints, elastic expansion joints, not otherwise provided for in this class
- B63B2221/22—Joining substantially rigid elements together by means that allow one or more degrees of freedom, e.g. hinges, articulations, pivots, universal joints, telescoping joints, elastic expansion joints, not otherwise provided for in this class by means that allow one or more degrees of angular freedom, e.g. hinges, articulations, pivots, universal joints, not otherwise provided for in this class
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부의 해양 구조물에 접근하기 위해 설치되는 갱웨이 및 상기 갱웨이를 지지하고, 외력에 의한 상기 갱웨이의 자세 변화를 상쇄시키도록 구동되는 자세 유지 장치를 포함하며, 상기 자세 유지 장치는, 적어도 2개의 축을 구동시켜 상기 갱웨이의 자세를 유지시키는 모션 플랫폼을 포함하는 해상 승하선 시스템이 개시된다.According to one embodiment of the present invention, it includes a gangway installed to access an external marine structure and an attitude maintenance device that supports the gangway and is driven to offset changes in the attitude of the gangway due to external force; , a marine embarkation and disembarkation system is disclosed, wherein the posture maintaining device includes a motion platform that drives at least two axes to maintain the posture of the gangway.
Description
본 발명은 자세 유지 기능을 갖는 해상 승하선 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a marine embarkation and disembarkation system having an attitude maintenance function.
해상 승하선 시스템은 사다리 또는 다리 형태의 구조물을 이용하여, 선박 또는 해양구조물에서 작업자, 승객 및 선원 등이 이동할 수 있도록 마련되는 시스템이다.The marine embarkation and disembarkation system is a system that allows workers, passengers, and crew members to move around a ship or marine structure using a ladder or bridge-type structure.
일반적으로 해상 승하선 시스템은 사람이 이동하는 다리의 역할을 하는 갱웨이(Gangway)를 포함한다.In general, marine embarkation and disembarkation systems include gangways that serve as bridges for people to move.
그러나, 현재 작업자가 해양과 선박 간을 이동하거나 소형 선박에서 대형 선박으로 승선하는 경우 너울 및 파도의 영향으로 인해 추락사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 악천후 등 기후의 영향, 승선 사다리 설비의 불량, 승선자 또는 승선 사다리 조작자 실수 등 다양한 원인으로 인해서도 추락사고가 발생하고 있다.However, currently, when workers move between the ocean and a ship or board a small ship to a large ship, falls accidents frequently occur due to the influence of swells and waves, as well as the influence of climate such as bad weather, defective boarding ladder equipment, and boarding. Fall accidents also occur due to a variety of reasons, including operator error or operator error.
이에 따라, 외부의 영향이 있더라도 갱웨이의 자세가 유지되도록 제어할 수 있는 기술이 필요하다.Accordingly, there is a need for technology that can control the gangway's posture to be maintained even if there is external influence.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 해상 승하선 시스템의 갱웨이가 외부의 영향이 있더라도 자세를 유지할 수 있도록 선박 및 해양구조물용 8축 모션플랫폼에 자세 유지 기능을 적용하는 것을 포함한다.The problem to be solved according to an embodiment of the present invention includes applying a posture maintenance function to an 8-axis motion platform for ships and marine structures so that the gangway of the marine embarkation and disembarkation system can maintain its posture even if there is external influence. .
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.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 자세 유지 기능을 갖는 해상 승하선 시스템은 외부의 해양 구조물에 접근하기 위해 설치되는 갱웨이 및 상기 갱웨이를 지지하고, 외력에 의한 상기 갱웨이의 자세 변화를 상쇄시키도록 구동되는 자세 유지 장치를 포함하며, 상기 자세 유지 장치는, 적어도 2개의 축을 구동시켜 상기 갱웨이의 자세를 유지시키는 모션 플랫폼을 포함할 수 있다.In order to solve the above problem, a marine embarkation and disembarkation system having an attitude maintenance function according to an aspect of the present invention supports a gangway installed to access an external marine structure and the gangway, and the gangway is moved by an external force. It includes a posture maintaining device driven to offset changes in posture, and the posture maintaining device may include a motion platform that drives at least two axes to maintain the posture of the gangway.
여기서, 상기 자세 유지 장치는, 상기 외력에 의한 상기 갱웨이의 자세 변화를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 갱웨이의 자세 변화에 기초하여, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Here, the posture maintaining device further includes a monitoring unit that monitors a change in the posture of the gangway due to the external force, and a control unit that generates a control message to control the operation of the motion platform based on the change in posture of the gangway. It can be included.
여기서, 상기 모션 플랫폼은, 상기 갱웨이의 하부를 지지하는 상부 플레이트, 상기 모션 플랫폼의 하단에 위치하는 하부 플레이트, 일단이 상기 상부 플레이트에 연결되고, 타단이 상기 하부 플레이트와 연결되며, 상기 제어 메시지에 기초하여 병진 동작을 수행하는 복수의 액추에이터 및 상기 액추에이터의 양단에 위치하여, 상기 액추에이터가 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트에 연결된 상태로 회전 가능하도록 조립되는 조인트를 포함할 수 있다.Here, the motion platform includes an upper plate supporting the lower part of the gangway, a lower plate located at the bottom of the motion platform, one end connected to the upper plate, the other end connected to the lower plate, and the control message. It may include a plurality of actuators that perform a translational motion based on and a joint located at both ends of the actuators so that the actuators can rotate while connected to the upper plate and the lower plate.
여기서, 상기 액추에이터는, 상기 액추에이터의 외부에 형성되는 외부 실린더, 상기 외부 실린더의 내벽을 따라 직선 운동을 하는 내부 실린더, 상기 내부 실린더를 이동시키는 볼 스크류, 상기 외부 실린더의 하단에 위치하며, 상기 볼 스크류로 동력을 전달하여 상기 내부 실린더를 구동 시키는 서보모터 및 상기 외부 실린더의 일 영역에 위치하며, 상기 내부 실린더가 상기 영역에 도달되면, 상기 내부 실린더의 구동을 시작하거나 차단시키는 리미트 스위치를 포함할 수 있다.Here, the actuator includes an external cylinder formed outside the actuator, an internal cylinder that moves linearly along the inner wall of the external cylinder, a ball screw that moves the internal cylinder, and a ball screw located at the bottom of the external cylinder. It is located in an area of the external cylinder and a servomotor that transmits power to a screw to drive the internal cylinder, and includes a limit switch that starts or blocks the operation of the internal cylinder when the internal cylinder reaches the area. You can.
여기서, 상기 모니터링부는, 상기 서보모터의 상태를 감지하는 서보모터 감지 모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 서보모터의 상태에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.Here, the monitoring unit includes a servomotor detection module that detects the state of the servomotor, and the control unit determines whether an abnormal state is present based on the state of the servomotor and controls the operation of the motion platform. You can create a message.
여기서, 상기 제어부는, 상기 액추에이터의 축의 이동값을 계산하고, 롤(roll), 피치 (pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway) 및 히브(heave) 중 적어도 하나를 포함하는 신호값을 생성하여, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어할 수 있다.Here, the control unit calculates the movement value of the axis of the actuator and includes at least one of roll, pitch, yaw, surge, sway, and heave. By generating a signal value, the operation of the motion platform can be controlled.
여기서, 상기 모니터링부는, 상기 하부 플레이트의 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도를 감지하는 하부 플레이트 감지 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 하부 플레이트의 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.Here, the monitoring unit further includes a lower plate detection module that detects a change in the position of the center of the lower plate and the degree of inclination, and the control unit determines an abnormality based on the change in the position of the center of the lower plate and the degree of inclination. It is possible to determine the status and generate a control message to control the operation of the motion platform.
여기서, 상기 갱웨이는, 상기 상부 플레이트에 연결되는 제1 프레임, 상기 제1 프레임과 연결되며, 상기 제1 프레임을 따라 이동하는 제2 프레임 및 상기 제2 프레임의 일측에 위치하며, 상기 제2 프레임을 전진 또는 후진시키는 프레임 구동부를 포함할 수 있다.Here, the gangway includes a first frame connected to the upper plate, a second frame connected to the first frame and moving along the first frame, and located on one side of the second frame, and the second frame. It may include a frame driving unit that moves the frame forward or backward.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예 및 여러 측면에 의하면, 외부의 영향이 있더라도 갱웨이의 자세를 유지시킬 수 있도록 제어하여 추락 사고를 방지하고, 해상에서 근무하는 작업자의 안전도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the embodiments and various aspects of the present invention, it is possible to prevent fall accidents and improve the safety of workers working at sea by controlling the gangway to maintain its posture even if there is external influence. .
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 모션 플랫폼을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼의 액추에이터를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 프레임 구동부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템에서 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 제어부를 통해 디스플레이에 출력되는 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a motion platform of a maritime embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams showing an actuator of a motion platform according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a frame driving unit of a marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram showing the control unit of the marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram for explaining a method of controlling the operation of a motion platform in a marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram illustrating the results output on the display through the control unit of the marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention as an example.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
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.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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.The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 일 실시예는 자세 유지 기능을 갖는 해상 승하선 시스템에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a marine embarkation and disembarkation system with a posture maintenance function.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템(1)은 자세 유지 장치(10) 및 갱웨이(20)를 포함한다.Referring to Figure 1, the marine embarkation and
본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템(1)은 사다리 또는 다리 형태의 구조물을 이용하여, 선박 또는 해양구조물에서 작업자, 승객 및 선원 등이 이동할 수 있도록 마련되는 시스템이다.The marine boarding and
구체적으로, 8축 모션플랫폼에 자세유지기능을 적용한 해상 작업용 승하선 시스템으로서 외력(파도, 너울 등)에 반응하여 모션 플랫폼 상부에 설치되는 갱웨이가 평형을 유지할 수 있도록 하며, 파도에 의한 변화에 대응하여 모션 플랫폼의 높낮이 및 앞뒤 간격을 달라지도록 구동하여 갱웨이를 안전하게 유지할 수 있다.Specifically, it is a boarding and disembarking system for marine work that applies a posture maintenance function to an 8-axis motion platform. It responds to external forces (waves, swells, etc.) to ensure that the gangway installed on the top of the motion platform maintains equilibrium and responds to changes caused by waves. The gangway can be safely maintained by operating the motion platform to vary its height and front/rear spacing.
자세 유지 장치(10)는 갱웨이(20)를 지지하고, 외력에 의한 갱웨이의 자세 변화를 상쇄시키도록 구동된다.The
외부로부터 주어지는 외력에 의해 선박에 동요가 발생하면, 선박에서 발생하는 동요에 따라 모션 플랫폼 상부에 설치되는 갱웨이에도 동일하거나 그보다 더한 동요가 발생되는데, 자세 유지 장치(10)가 동요를 상쇄시켜 갱웨이를 안정적으로 유지하게 된다.When the ship is shaken by an external force given from outside, the same or greater shake is generated in the gangway installed on the upper part of the motion platform according to the shake generated by the ship. The way is kept stable.
여기서, 외력은 바다의 너울 및 파도로 인해 갱웨이(20)가 움직이게 되는 힘을 의미하며, 자세 유지 장치(10)는 갱웨이(20)의 움직임에 따른 자세 변화가 최소화되도록 구동된다.Here, the external force refers to the force that causes the
본 발명의 일 실시예에 따른 자세 유지 장치(10)는 모션 플랫폼(100), 모니터링부(200) 및 제어부(300)를 포함한다.The
모션 플랫폼(100)은 적어도 2개의 축을 구동시켜 갱웨이의 자세를 유지시킨다.The
구체적으로, 모션 플랫폼(100)은 적어도 8개의 액추에이터를 포함하여, 8자유도 형태의 모션으로 파도 및 너울에 따라 평형을 유지할 수 있다.Specifically, the
모션 플랫폼(100)이 적어도 8개의 액추에이터를 포함함에 따라, 갱웨이(20)의 자세 변화를 상쇄시키도록 구동되는 경우에, 적어도 2개의 액추에이터 축을 구동시켜 갱웨이의 자세를 유지시키게 된다.As the
도 1을 참조하면, 모션 플랫폼(100)은 상부 플레이트(110), 액추에이터(120) 및 하부 플레이트(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상부 플레이트(110)는 갱웨이(20)의 하부를 지지한다.The
구체적으로, 상부 플레이트(110)는 갱웨이(20)의 일측에 연결되는 연결부(111) 및 갱웨이(20)를 지지하는 지지부(112)를 포함하여, 갱웨이(20)의 하부를 고정시킬 수 있다.Specifically, the
연결부(111)는 갱웨이(20)의 일측에 연결된 상태에서 갱웨이(20)가 소정 각도 회전하도록 마련될 수 있다.The
액추에이터(120)는 복수개 마련되어, 일단이 상부 플레이트(110)에 연결되고, 타단이 하부 플레이트(130)와 연결되며, 제어 메시지에 기초하여 병진 동작을 수행한다.A plurality of
하부 플레이트(130)는 모션 플랫폼(100)의 하단에 위치한다.The
하부 플레이트(130)는 자세 유지 장치(10)가 외부에 놓여지는 발판이 되며, 외부에 놓여지는 위치가 고정되도록 마련된다.The
모션 플랫폼(100)의 구체적인 구조와 동작은 하기 도 2에서 상세히 설명한다.The specific structure and operation of the
모니터링부(200)는 외력에 의한 갱웨이의 자세 변화를 모니터링한다.The
자세 유지 장치(10)가 동요를 상쇄시켜 갱웨이를 안정적으로 유지하기 위해서는 선박에서 발생하는 동요를 실시간으로 센싱하여 이를 모션 플랫폼(100)의 각 구동부에 전달하여 작동하도록 해야 한다.In order for the
모니터링부(200)는 서보모터 감지 모듈(210) 및 하부 플레이트 감지 모듈(220)을 포함한다.The
서보모터 감지 모듈(210)은 서보모터 각각의 상태를 감지한다. 구체적으로, 액추에이터(120) 각각의 서보모터에 위치하여, 모션 플랫폼의 각 서보모터의 상태를 모니터링할 수 있다.The servo
서보모터의 상태는 서보모터의 회전 상태와 구동 상태를 포함할 수 있으며, 서보모터의 회전 상태와 구동 상태에 기초하여, 액추에이터 각각의 변화 상태를 산출할 수 있다.The state of the servomotor may include the rotation state and driving state of the servomotor, and the change state of each actuator can be calculated based on the rotation state and driving state of the servomotor.
하부 플레이트 감지 모듈(220)은 하부 플레이트(130)의 중앙에 위치하여, 하부 플레이트 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도를 감지한다.The lower
예를 들어, 하부 플레이트 감지 모듈(220)은 IMU 센서를 이용할 수 있으며, 모션 플랫폼의 경사값을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.For example, the lower
또한, IMU 센서의 자이로 센서값은 제어부에서 자세값으로 변환하여 8축의 서보모터에 명령값으로 활용하여 상부프레임이 수평이 유지가 될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the gyro sensor value of the IMU sensor can be converted into attitude value in the control unit and used as a command value for the 8-axis servo motor to ensure that the upper frame is maintained horizontal.
제어부(300)는 갱웨이의 자세 변화에 기초하여, 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성한다.The
구체적으로, 제어부(300)는 서보모터 각각의 상태에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성한다.Specifically, the
또한, 제어부(300)는 하부 플레이트 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성한다.Additionally, the
또한, 제어부(300)는 이상 상태인 경우, 알람 메시지를 생성하여 외부의 사용자에게 전송할 수도 있다.Additionally, in case of an abnormal state, the
갱웨이(20)는 외부의 해양 구조물에 접근하기 위해 설치되어, 사람이 이동하는 다리의 역할을 수행한다.The gangway 20 is installed to access external marine structures and serves as a bridge for people to move.
본 발명의 일 실시예에 따른 갱웨이(20)는 제1 프레임(21) 및 제2 프레임(22)을 포함한다.The gangway 20 according to an embodiment of the present invention includes a
제1 프레임(21) 상부 플레이트(110)에 연결된다.The
제2 프레임(22)은 제1프레임과 연결되며, 제1 프레임을 따라 이동한다.The
만일, 선박과 선박을 연결하는 갱웨이나 해양구조물과 선박에 연결하는 갱웨이의 길이가 고정되어 있다면, 외력에 의해 갱웨이의 파손 위험이 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱웨이(20)는 제2 프레임(22)이 제1 프레임을 따라 이동하면서, 갱웨이의 길이를 파도나 너울에 따라 변경할 수 있다.If the length of the gangway connecting a ship to a ship or a gangway connecting a marine structure to a ship is fixed, there is a risk of damage to the gangway due to external force. However, according to an embodiment of the present invention, the gangway (20 ) can change the length of the gangway according to waves or swells as the
갱웨이를 구동시키기 위한 구조는 하기 도 5에서 상세히 설명한다.The structure for driving the gangway is explained in detail in FIG. 5 below.
또한, 본 명세서에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 유지 장치(10)의 하단에 자세유지 기능에 대한 검증용 지그(30)를 함께 나타낸 것으로, 자세유지 기능에 대한 검증용 지그(30)는 해상 환경 구현에 대한 운동값을 적용할 수 있도록 크랭크로드형으로 된 6축 모션을 제작하여 센서의 데이터값 확인 및 자체적인 성능평가를 진행할 수 있다.In addition, in this specification, Figure 1 shows a
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 모션 플랫폼을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a motion platform of a maritime embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 모션 플랫폼(100)은 상부 플레이트(110), 액추에이터(120), 하부 플레이트(130) 및 조인트(140, 150)를 포함한다.Referring to Figure 2, the
본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼(100)은 해상 작업 시 자동화된 모션플랫폼 구조설계를 통해 해상 외력 대응이 가능한 구조이다.The
모션 플랫폼(100)은 적어도 2개의 축을 구동시켜 갱웨이의 자세를 유지시킨다.The
구체적으로, 모션 플랫폼(100)은 적어도 8개의 액추에이터를 포함하여, 8자유도 형태의 모션으로 파도 및 너울에 따라 평형을 유지할 수 있다.Specifically, the
모션 플랫폼(100)이 적어도 8개의 액추에이터를 포함함에 따라, 갱웨이(20)의 자세 변화를 상쇄시키도록 구동되는 경우에, 적어도 2개의 액추에이터 축을 구동시켜 갱웨이의 자세를 유지시키게 된다.As the
상부 플레이트(110)는 갱웨이(20)의 하부를 지지한다.The
상부 플레이트(110)는 도2에 도시된 바와 같이 복수의 사각형의 플레이트들(113, 114)이 합쳐진 형상일 수 있으며, 다각형의 플레이트로 구현될 수도 있다.The
액추에이터(120) 각각은 일단이 상부 플레이트(110)에 연결되고, 타단이 하부 플레이트(130)와 연결되며, 제어 메시지에 기초하여 병진 동작을 수행한다.Each of the
액추에이터(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 8 개의 선형 액추에이터(120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, 120h)들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(120)는 전동 실린더와 정밀제어용 서보모터 및 드라이브로 구현될 수 있다.The
액추에이터(120)가 전동 실린더로 구현됨에 따라, 제어부(300)에서 센싱 정보를 실시간으로 처리하여 자세 유지 장치의 구동부에 필요한 작동을 결정한 후, 기존의 유압 실린더 사용 시 발생되었던 2~3초 정도의 동작 시간 격차를 감소시킬 수 있다.As the
하부 플레이트(130)는 모션 플랫폼(100)의 하단에 위치한다.The
하부 플레이트(130)는 도2에 도시된 바와 같이 복수의 사각형의 플레이트들(133, 134, 135)이 합쳐진 형상일 수 있으며, 다각형의 플레이트로 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 2, the
하부 플레이트(130)는 자세 유지 장치(10)가 외부에 놓여지는 발판이 되며, 외부에 놓여지는 위치가 고정되도록 마련된다.The
조인트(140, 150)는 복수의 액추에이터(120) 각각의 양단에 위치하여, 상부 플레이트(110) 및 하부 플레이트(130)에 연결된 상태로 회전 가능하도록 조립된다.The joints 140 and 150 are located at both ends of each of the plurality of
구체적으로, 상부 플레이트(110)와 결합되는 상부 조인트(150) 및 하부 플레이트(130)와 결합되는 하부 조인트(140)를 포함할 수 있으며, 각각의 액추에이터와 연결되어 자연스러운 운동이 가능할 수 있도록 회전형으로 마련될 수 있다.Specifically, it may include an upper joint 150 coupled to the
본 발명의 일 실시예에서, 액추에이터와 결합되는 조인트(140, 150)는 360° 회전이 가능한 구조로써, 진동 및 충격에 강한 일체형 구조일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the joints 140 and 150 coupled to the actuator have a structure capable of rotating 360° and may be an integrated structure that is resistant to vibration and shock.
예를 들어, 더블 베어링 구조와 노크 너트(미도시)를 포함하여 풀림 방지를 사전에 예방할 수 있으며, 액추에이터 상부 홀과 결합되는 부위는 마찰을 최소화하기 위해 부싱을 결합하여 구동 시 떨림, 소음, 발열 등이 최소화되도록 할 수 있다.For example, loosening can be prevented in advance by including a double bearing structure and a knock nut (not shown), and the area connected to the upper hole of the actuator is combined with a bushing to minimize friction to prevent vibration, noise, and heat generation during operation. This can be minimized.
또한, 내구성 및 견고성이 강한 재질을 사용할 수 있으며, 내부에 구리스 주입 홀을 더 포함하고, 구리스 주입 홀에 정기적인 구리스 주입이 수행하여 구동의 내구성을 높일 수 있다.In addition, materials with strong durability and robustness can be used, additional grease injection holes are included inside, and grease injection is performed regularly into the grease injection holes to increase the durability of the drive.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 모션플랫폼의 지지대 역할을 하는 프레임 모듈을 더 포함할 수 있으며, 프레임 모듈은 견고성, 내구성을 고려하여 각관과 스틸로 트라이앵글 구조의 포인트를 고려하여 설계될 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, a frame module that serves as a support for the motion platform may be further included, and the frame module may be designed by considering the points of the triangle structure with square pipes and steel in consideration of sturdiness and durability. .
본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼(100)은 액추에이터 간의 간섭이 최소화되는 구조로 진동 및 충격을 고려한 충격 흡수 메커니즘을 적용할 수 있다.The
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼의 액추에이터를 나타낸 도면이다.3 and 4 are diagrams showing an actuator of a motion platform according to an embodiment of the present invention.
도 3의 (a)는 액추에이터(120)의 길이가 조절되는 모습을 도시한 것이고, 도 3의 (b)는 액추에이터(120)의 내부 구조를 도시한 것이다.Figure 3(a) shows the length of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 액추에이터(120)는 외부 실린더(121), 내부 실린더(122), 볼 스크류(123), 서보모터(124) 및 리미트 스위치(125)를 포함한다. 3 and 4, the
외부 실린더(121)는 액추에이터의 외부에 형성된다.The
내부 실린더(122)는 외부 실린더(121)의 내벽을 따라 직선 운동을 하며, 볼 스크류(123)와 직접 연결되어 이동하고, 강도성이 높은 재질이 적용될 수 있다.The
이 때, 내부 실린더(122)가 외부 실린더(121) 벽을 타고 직선 운동을 하는 동안에 외부 실린더와 내부 실린더 사이의 공간에 있는 공기가 압축 또는 팽창 문제가 발생하여 모터 구동에 과부하가 발생할 수 있다.At this time, while the
특히 액추에이터의 상사점과 하사점에서 공기가 최대 압축이 발생하여 과부하가 가장 심하므로, 이 위치에서 내부 실린더 움직임에 따라 공기가 압축되지 않도록 공기 배출 및 관통 홀(미도시)을 포함할 수 있다.In particular, since the maximum compression of air occurs at the top and bottom dead centers of the actuator and the overload is the most severe, air discharge and through holes (not shown) may be included to prevent the air from being compressed due to the movement of the internal cylinder at these positions.
볼 스크류(123)는 내부 실린더(122)를 이동시킨다.The
서보모터(124)는 외부 실린더(121)의 하단에 위치하며, 볼 스크류(123)로 동력을 전달하여 내부 실린더를 구동 시킨다. 구체적으로, 서보모터(124)의 회전운동을 커플링을 통해 동력이 전달되어 볼 스크류의 너트가 회전운동이 직선운동으로 변환이 되는 구조일 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 서보모터(124)는 해상에서 사용이 되는 점을 고려하여 내부식성을 높이기 위해 케이스 재질은 코팅된 AL을 사용하며, 모터 외곽 케이스를 별도 설계 및 제작하여 방수예방이 될 수 있도록 할 수 있다.Considering that the
리미트 스위치(125)는 외부 실린더(121)의 일 영역에 위치하며, 내부 실린더가 일 영역에 도달되면, 내부 실린더의 구동을 시작하거나 차단시킨다.The limit switch 125 is located in one area of the
구체적으로, 리미트 스위치(125)는 제1 리미트 스위치(125a) 및 제2 리미트 스위치(125b)를 포함할 수 있다.Specifically, the limit switch 125 may include a
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 제1 리미트 스위치(125a)는 내부 실린더(122)가 서보모터(124) 측에서 구동을 시작하는 지점에 위치하여, 내부 실린더(122)가 제1 리미트 스위치(125a) 영역에 도달되는 경우 구동을 시작할 수 있다.As shown in Figures 3 and 4, the
제2 리미트 스위치(125b)는 내부 실린더(122)가 외부 실린더(122)의 일단에 도달하여 구동을 중단하는 지점에 위치하여, 내부 실린더(122)가 제2 리미트 스위치(125b) 영역에 도달되는 경우 구동을 중단할 수 있다.The
이에 따라, 제1 리미트 스위치(125a)가 위치하는 Min 위치와, 제2 리미트 스위치(125b)가 위치하는 Max위치를 정하고, Min-Max구간을 설정하여 Min-Max구간에서 액추에이터가 구동되도록 함에 따라 안정성을 고려할 수 있다.Accordingly, the Min position where the
만일, Min-Max구간을 벗어난 경우, 제어 전원을 차단하여, 전기적인 오동작 또는 운영상의 오동작을 방지할 수 있다.If it is outside the Min-Max range, the control power can be cut off to prevent electrical or operational malfunctions.
또한, 세틀(Settle) 스위치(125c)를 더 포함할 수 있으며, 세틀 스위치(125c)는 도 4에서 초기 위치 근접 센서가 위치되는 영역에 위치하며, 내부 실린더(122)가 초기 위치에 도달되는 경우, 구동 여부를 결정할 수 있다.In addition, it may further include a
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(120)는 피스톤(126), 커플러(127), 베어링 지지부(128a, 128b) 및 피스톤 가이드(129)를 더 포함할 수 있으며, 내부 실린더(122)가 외부 실린더(121)의 내벽을 따라 직선 운동을 할 수 있도록 슬라이딩 접촉 장치(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the
커플러(127)는 볼 스크류(123)와 서보모터(124) 축을 연결하며, 회전 및 토크값을 계산하여 적용한다.The
한편, 하부 조인트(140)는 서보모터(124) 측에 연결되며, 상부 조인트(150)는 피스톤(126) 측에 연결될 수 있고, 상부 조인트(150)는 결합 조인트(151) 및 회전 조인트(152)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the lower joint 140 may be connected to the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 프레임 구동부를 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing a frame driving unit of a marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱웨이(20)는 제1 프레임(21) 제2 프레임(22) 및 프레임 구동부(23)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the gangway 20 according to an embodiment of the present invention includes a
제1 프레임(21) 상부 플레이트에 연결된다.It is connected to the upper plate of the first frame (21).
제2 프레임(22)은 제1프레임과 연결되며, 제1 프레임을 따라 이동한다.The
만일, 선박과 선박을 연결하는 갱웨이나 해양구조물과 선박에 연결하는 갱웨이의 길이가 고정되어 있다면, 외력에 의해 갱웨이의 파손 위험이 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱웨이(20)는 제2 프레임(22)이 제1 프레임을 따라 이동하면서, 갱웨이의 길이를 파도나 너울에 따라 변경할 수 있다.If the length of the gangway connecting a ship to a ship or a gangway connecting a marine structure to a ship is fixed, there is a risk of damage to the gangway due to external force. However, according to an embodiment of the present invention, the gangway (20 ) can change the length of the gangway according to waves or swells as the
프레임 구동부(23)는 제2 프레임의 일측에 위치하며, 제2 프레임을 전진 또는 후진시킨다.The
구체적으로 제2 프레임(22)은 제1프레임과 연결되는 레일부(410)를 포함하고, 구동모터(420)를 이용하여 레일부(410)를 구동시키면서 제1 프레임을 따라 이동하게 된다.Specifically, the
여기서, 구동모터(420)는 일단에 구동 기어(421)를 포함하고, 제2 프레임(22)에 구동 기어(421)와 맞물리는 프레임 기어(430)가 연결되어, 구동모터(420)의 구동에 의해 제2 프레임이 움직이게 된다.Here, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 제어부를 나타낸 블록도이다.Figure 6 is a block diagram showing the control unit of the marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면 제어부(300)는 입력부(310), 프로세서(320) 및 메모리(330)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
제어부(300)는 모니터링부(200)로부터 센싱 정보를 입력 받고, 갱웨이의 자세 변화에 기초하여, 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성하여 모션 플랫폼(100)의 구동부로 전송한다.The
또한, 외부의 디스플레이(40)로 모션 플랫폼(100)의 구동 상태를 전송하여 사용자가 구동 상태를 확인할 수 있다.Additionally, the operating state of the
입력부(310)는 모니터링부(200)로부터 계측된 상태 및 감시데이터를 입력 받을 수 있고, 외부의 사용자로부터 제어 명령을 입력 받을 수 있다.The input unit 310 can receive measured status and monitoring data from the
입력부(310)는 모니터링부(200)와 연동될 수 있도록 블루투스, Wi-Fi 무선통신 게이트웨이를 포함하며, 무선데이터 충돌 방지를 위한 송수신 데이터 패킷 및 프로토콜을 적용할 수 있다.The input unit 310 includes a Bluetooth and Wi-Fi wireless communication gateway so that it can be linked with the
프로세서(320)는 모니터링부(200)의 서보모터 감지 모듈(210)로부터 입력받은 서보모터 각각의 상태에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성한다.The processor 320 determines whether an abnormal state is present based on the state of each servomotor received from the
구체적으로, 프로세서(320)는, 복수의 액추에이터들 각각의 축의 이동값을 계산하고, 롤(roll), 피치 (pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway) 및 히브(heave) 중 적어도 하나를 포함하는 신호값을 생성하여, 모션 플랫폼의 구동을 제어한다.Specifically, the processor 320 calculates the movement value of each axis of the plurality of actuators and calculates roll, pitch, yaw, surge, sway, and heave. ) to control the operation of the motion platform by generating a signal value containing at least one of the following.
또한, 프로세서(320)는 모니터링부(200)의 하부 플레이트 감지 모듈(220)로부터 입력받은 하부 플레이트 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성한다.In addition, the processor 320 determines whether an abnormal state is present based on the change in position and degree of inclination of the center of the lower plate received from the lower
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(320)는 지능형 제어 및 자동 작동 방식 정밀 제어 알고리즘 기반으로 해상 작업용 안전장치의 모션을 감지하고 맞춤형으로 시스템의 자동 제어를 가능하게 한다.The processor 320 according to an embodiment of the present invention detects the motion of a safety device for maritime work based on an intelligent control and automatic operation method precision control algorithm and enables automatic control of the system in a customized manner.
또한, 위험예측 기반의 위험예측 솔루션을 적용하여, 선제적 안전관리 체계를 통해 조기에 위험요소 제거가 가능해질 수 있다.In addition, by applying a risk prediction-based solution, it is possible to eliminate risk factors early through a preemptive safety management system.
메모리(330)는 모션 플랫폼 상태 자세값을 저장하고, 구동시간과 총 구동시간을 저장할 수 있다.The memory 330 may store the motion platform state posture value, drive time, and total drive time.
또한, 메모리(330)는 모니터링부(200)로부터 모니터링된 데이터를 저장하며, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 포함할 수 있다.In addition, the memory 330 stores the data monitored by the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템에서 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 7 is a diagram for explaining a method of controlling the operation of a motion platform in a marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 단계 S310에서 외부의 사용자(2)가 자세 유지 장치(10)로 구동 명령을 전송하면, 자세 유지 장치(10)의 제어부(300)는 단계 S321에서 모니터링부로부터 액추에이터의 상태정보를 입력 받는다.Referring to FIG. 7, when the
이후, 단계 S322에서 Inverse Kinematics 알고리즘을 수행하여, 액추에이터 별로 자세 변환 정보를 산출하게 된다.Afterwards, in step S322, the Inverse Kinematics algorithm is performed to calculate posture transformation information for each actuator.
본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼은 8축의 액추에이터를 포함하고 있으므로, Inverse Kinematics 알고리즘을 사용해 각도를 거리로 변환하는 과정을 수행한다.Since the motion platform according to an embodiment of the present invention includes an 8-axis actuator, a process of converting angle into distance is performed using the Inverse Kinematics algorithm.
만일, 6축의 경우 선택된 1개의 축에 이동명령을 사용할 수 있었지만 8개의 축으로 확장된 경우 적어도 2개의 축에 이동명령을 사용하게 된다.If there are 6 axes, the movement command can be used on one selected axis, but if it is expanded to 8 axes, the movement command must be used on at least 2 axes.
또한, 제어 소프트웨어의 정확성을 높이기 위해 Inverse Kinematics 알고리즘뿐만 아니라 평면의 방정식(Plane equation)을 활용해 제어값의 정밀도를 높일 수 있다.Additionally, to increase the accuracy of control software, the precision of control values can be increased by using not only the Inverse Kinematics algorithm but also the plane equation.
이후, 제어부(300)는 단계 S323에서 액추에이터의 자세 변환 정보를 이용하여 위치 정보를 생성하고, 단계 S324에서 8축 모션플랫폼의 구동 3차원 회전변환 알고리즘을 이용하여 각 축의 이동값을 계산한다. 여기서, 워시아웃 알고리즘(Washout algorithm)을 이용할 수 있다.Thereafter, the
단계 S325에서 자세 변화를 상쇄시키기 위한 운동감 데이터를 생성하게 되며, 구체적으로, 신호의 진폭과 주파수를 이용해 Roll, Pitch, Yaw, Surge, Sway, Heave 총 6개의 신호값을 생성하게 되며, 이를 이용하여 8개의 Actuator를 제어할 수 있다.In step S325, motion data is generated to offset the change in posture. Specifically, a total of six signal values - Roll, Pitch, Yaw, Surge, Sway, and Heave - are generated using the amplitude and frequency of the signal. Can control 8 actuators.
단계 S330에서 제어부(300)는 생성한 신호값을 포함하는 제어 메시지를 모션 플랫폼(100)의 액추에이터의 구동부로 전송하며, 제어 메시지에 기초하여 액추에이터는 길이와 각도가 조정될 수 있다.In step S330, the
단계 S340에서 모션 플랫폼(100)은 제어부(300)로 변화된 구동 정보를 전송하며, 단계 S350에서 제어부(300)는 갱웨이를 사용하는 단계에서 일정시간 동안의 선박에 발생하는 동요에 대한 데이터를 분석하여 선박에서 발생하게 될 동요를 예측하여, 자세 제어 장치가 필요한 작동을 하고, 예측된 동요와 실제 발생한 동요를 비교 분석하여 발생하는 오차를 기존 데이터에 다시 반영하도록 할 수 있다.In step S340, the
또한, 단계 S360에서 사용자(2)에게 액추에이터의 구동상태를 디스플레이할 수 있다.Additionally, the driving state of the actuator can be displayed to the
구체적으로, 액추에이터의 구동상태는 하기 도 8과 같은 UI로 제공되어, 각 축의 상태, 드라이브의 상태, 임계치, 에러 이벤트 및 동작 방법 등을 수치 및 알람 형태로 제공할 수 있으며, 사용자가 상태를 쉽게 확인할 수 있다.Specifically, the driving status of the actuator is provided in a UI as shown in Figure 8 below, and the status of each axis, drive status, threshold, error event, and operation method can be provided in numerical and alarm form, and the user can easily check the status. You can check it.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템의 제어부를 통해 디스플레이에 출력되는 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.Figure 8 is a diagram illustrating the results output on the display through the control unit of the marine embarkation and disembarkation system according to an embodiment of the present invention as an example.
도 8을 참조하면, 디스플레이(40)는 모션 플랫폼(100)의 구동 상태를 나타내는 창과 사용자의 제어 명령을 입력 받기 위한 버튼을 하나의 화면에 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 8, the
예를 들어, 사용자의 화면에서 관리자 설정 버튼(41), 프로그램 상태 창(42), 관리자 수동 조정 창(43), 구동 상태 창(44), 모션 수동 제어 창(45) 및 축 상태 창(46)을 표시할 수 있다.For example, on the user's screen, the administrator settings button (41), program status window (42), administrator manual adjustment window (43), drive status window (44), motion manual control window (45), and axis status window (46) ) can be displayed.
여기서, 관리자 설정 버튼(41)은 장비 관리자가 모션플랫폼에 필요한 좌표 및 액추에이터 리드 등, 기구적 계산에 필요한 하드웨어적 사항들을 입력 및 계산할 수 있도록 설정하기 위해 클릭할 수 있는 버튼이다.Here, the
프로그램 상태 창(42)은 제어되는 마스터 보드의 구동 상태 및 관리자 수동제어 모드 선택, 각 필요 사항 상태 창, 스튜어트 플랫폼의 제어 상태를 표시한다.The
관리자 수동 조정 창(43)은 관리자가 모터 드라이버를 제어하기 위한 수동제어 창으로, 사용하는 기능을 선택하여, 필요한 파라미터 입력, 액추에이터 수동제어 등이 시행 가능하다.The administrator
구동 상태 창(44)은 현재 액추에이터의 구동 속도, 6 자유도의 구동 값을 표시한다.The
모션 수동 제어 창(45)은 사용자가 필요에 따른 속도 및 위치값을 포지션 위치, Jog 속도 제어를 선택하여, 구동하거나 정지 및 비상정지, 위치 초기화 등을 시행할 수 있다.The motion
축 상태 창(46)은 제어 가능한 슬레이브의 현재 구동 및 정지, 현재 명령 위치 및 속도 값, 상태 알람 등을 확인할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 해상 승하선 시스템(1)은 안전성과 선제적 자동 제어 기능을 높일 수 있는 고안전, 고정밀, 지능형 해상 작업용 안전시스템을 구현함으로써, 해상 작업자의 안전도를 향상시키고 해상 설비간 승선 및 이동 중 추락 등의 재해, 재난 사고를 예방할 수 있다.The marine embarkation and disembarkation system (1) according to an embodiment of the present invention improves the safety of marine workers and improves the safety of marine workers by implementing a high-safety, high-precision, intelligent maritime work safety system that can increase safety and preemptive automatic control functions. It can prevent disasters and disasters such as falls while boarding or moving.
본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each block of the block diagram and each step of the flow diagram attached to this specification may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions can be mounted on the processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing equipment, the instructions performed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment are shown in each block of the block diagram or flow diagram. Each step creates the means to perform the functions described. These computer program instructions may also be stored in computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, so that the computer-usable or computer-readable memory The instructions stored in can also produce manufactured items containing instruction means that perform the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow diagram. Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a process that is executed by the computer, thereby generating a process that is executed by the computer or other programmable data processing equipment. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for executing functions described in each block of the block diagram and each step of the flow diagram.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Additionally, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). Additionally, it should be noted that in some alternative embodiments it is possible for the functions mentioned in the blocks or steps to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order depending on the corresponding function.
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 실시예들은 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.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 해상 승하선 시스템
10: 자세 유지 장치
20: 갱웨이
100: 모션 플랫폼
110: 상부 플레이트
120: 액추에이터
130: 하부 플레이트
200: 모니터링부
300: 제어부1: Maritime embarkation and disembarkation system
10: Posture maintenance device
20: Gangway
100: Motion Platform
110: upper plate
120: actuator
130: lower plate
200: Monitoring unit
300: Control unit
Claims (8)
상기 갱웨이를 지지하고, 외력에 의한 상기 갱웨이의 자세 변화를 상쇄시키도록 구동되는 자세 유지 장치를 포함하며,
상기 자세 유지 장치는, 적어도 2개의 축을 구동시켜 상기 갱웨이의 자세를 유지시키는 모션 플랫폼을 포함하는 해상 승하선 시스템.Gangways installed to provide access to external offshore structures; and
It includes a posture maintaining device that supports the gangway and is driven to offset a change in posture of the gangway due to an external force,
The posture maintaining device is a marine embarkation and disembarkation system including a motion platform that drives at least two axes to maintain the posture of the gangway.
상기 자세 유지 장치는,
상기 외력에 의한 상기 갱웨이의 자세 변화를 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 갱웨이의 자세 변화에 기초하여, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성하는 제어부를 더 포함하는 해상 승하선 시스템.According to paragraph 1,
The posture maintenance device,
a monitoring unit that monitors a change in posture of the gangway due to the external force; and
A marine embarkation and disembarkation system further comprising a control unit that generates a control message for controlling the operation of the motion platform based on a change in the posture of the gangway.
상기 모션 플랫폼은,
상기 갱웨이의 하부를 지지하는 상부 플레이트;
상기 모션 플랫폼의 하단에 위치하는 하부 플레이트;
일단이 상기 상부 플레이트에 연결되고, 타단이 상기 하부 플레이트와 연결되며, 상기 제어 메시지에 기초하여 병진 동작을 수행하는 복수의 액추에이터; 및
상기 액추에이터의 양단에 위치하여, 상기 액추에이터가 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트에 연결된 상태로 회전 가능하도록 조립되는 조인트를 포함하는 해상 승하선 시스템.According to paragraph 2,
The motion platform is,
an upper plate supporting the lower part of the gangway;
a lower plate located at the bottom of the motion platform;
a plurality of actuators, one end of which is connected to the upper plate and the other end of which is connected to the lower plate, and which perform a translational motion based on the control message; and
A marine embarkation and disembarkation system including a joint located at both ends of the actuator and assembled so that the actuator can rotate while connected to the upper plate and the lower plate.
상기 액추에이터는,
상기 액추에이터의 외부에 형성되는 외부 실린더;
상기 외부 실린더의 내벽을 따라 직선 운동을 하는 내부 실린더;
상기 내부 실린더를 이동시키는 볼 스크류;
상기 외부 실린더의 하단에 위치하며, 상기 볼 스크류로 동력을 전달하여 상기 내부 실린더를 구동 시키는 서보모터; 및
상기 외부 실린더의 일 영역에 위치하며, 상기 내부 실린더가 상기 영역에 도달되면, 상기 내부 실린더의 구동을 시작하거나 차단시키는 리미트 스위치를 포함하는 해상 승하선 시스템.According to paragraph 3,
The actuator is,
an external cylinder formed outside the actuator;
an inner cylinder that moves linearly along the inner wall of the outer cylinder;
a ball screw that moves the inner cylinder;
a servomotor located at the bottom of the outer cylinder and transmitting power to the ball screw to drive the inner cylinder; and
A marine embarkation and disembarkation system located in an area of the external cylinder and including a limit switch that starts or blocks operation of the internal cylinder when the internal cylinder reaches the area.
상기 모니터링부는, 상기 서보모터의 상태를 감지하는 서보모터 감지 모듈을 포함하고,
상기 제어부는, 상기 서보모터의 상태에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 해상 승하선 시스템.According to paragraph 4,
The monitoring unit includes a servo motor detection module that detects the state of the servomotor,
The control unit determines whether an abnormal state is present based on the state of the servomotor and generates a control message to control the operation of the motion platform.
상기 제어부는,
상기 액추에이터의 축의 이동값을 계산하고, 롤(roll), 피치 (pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway) 및 히브(heave) 중 적어도 하나를 포함하는 신호값을 생성하여, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 해상 승하선 시스템.According to clause 5,
The control unit,
Calculate the movement value of the axis of the actuator and generate a signal value including at least one of roll, pitch, yaw, surge, sway, and heave. , Marine embarkation and disembarkation system, characterized in that controlling the operation of the motion platform.
상기 모니터링부는, 상기 하부 플레이트의 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도를 감지하는 하부 플레이트 감지 모듈을 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 하부 플레이트의 중앙의 위치 변화와 기울어진 정도에 기초하여 이상 상태 여부를 판단하고, 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하는 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 해상 승하선 시스템.According to paragraph 4,
The monitoring unit further includes a lower plate detection module that detects a change in the position of the center of the lower plate and a degree of tilt,
The control unit determines whether an abnormal state is present based on the change in position of the center of the lower plate and the degree of inclination, and generates a control message to control the operation of the motion platform.
상기 갱웨이는,
상기 상부 플레이트에 연결되는 제1 프레임;
상기 제1 프레임과 연결되며, 상기 제1 프레임을 따라 이동하는 제2 프레임; 및
상기 제2 프레임의 일측에 위치하며, 상기 제2 프레임을 전진 또는 후진시키는 프레임 구동부를 포함하는 해상 승하선 시스템.According to paragraph 3,
The gangway is,
a first frame connected to the upper plate;
a second frame connected to the first frame and moving along the first frame; and
A marine boarding and disembarking system located on one side of the second frame and including a frame driving unit that moves the second frame forward or backward.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220047402A KR20230148545A (en) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | Offshore boarding system with position maintenance function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220047402A KR20230148545A (en) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | Offshore boarding system with position maintenance function |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230148545A true KR20230148545A (en) | 2023-10-25 |
Family
ID=88515689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220047402A KR20230148545A (en) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | Offshore boarding system with position maintenance function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230148545A (en) |
-
2022
- 2022-04-18 KR KR1020220047402A patent/KR20230148545A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5002617B2 (en) | Mooring system with active control | |
CA2775641C (en) | Apparatus and methods of positioning a subsea object | |
CN111051011A (en) | Virtual robot base | |
KR102405169B1 (en) | Apparatus for maintaining posture of gangway | |
CN111113377B (en) | Humanoid robot with attitude calibration system and control method thereof | |
EP1379429B1 (en) | Mooring robot | |
KR101387760B1 (en) | Painting system test apparatus | |
JP4391381B2 (en) | Abnormality determination device for reduction gear of articulated robot and abnormality determination method for reduction gear of articulated robot | |
Iturralde et al. | A cable driven parallel robot with a modular end effector for the installation of curtain wall modules | |
CN110778077A (en) | Flexible cable traction operation system for high-rise building outer wall | |
KR20230148545A (en) | Offshore boarding system with position maintenance function | |
AU2017254937B2 (en) | Systems and methods of preventing a run-away state in an industrial machine | |
US20210347288A1 (en) | Crane, a vehicle, and a method of the crane | |
CN203763747U (en) | Automatic leveling control system of fire engine working platform and fire engine | |
KR102137150B1 (en) | Docking guide system of vessel for offshore tower | |
CN116514031A (en) | Arm support control method, arm support controller, arm support control system and operation machine | |
CN116573585A (en) | Working bar linkage leveling control method, system and aerial work platform | |
CN114044442B (en) | Grab ship unloader control system and grab ship unloader control method | |
CN108284965B (en) | Boarding bridge | |
CN218715195U (en) | Boom system and operation machine | |
CN114233266B (en) | Automatic control method, system and storage medium for drilling machine | |
CN219651399U (en) | Unmanned aerial vehicle operating system loading test bench | |
CN110789730A (en) | Flight simulation platform for detecting performance of aircraft fuel tank | |
CN211388797U (en) | Indoor laser navigation positioning service robot | |
CN116477492B (en) | Standard knot installation method, system, device and medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |