KR20240055535A - Concrete structure inspection device using unmanned aerial vehicle - Google Patents

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KR20240055535A KR1020220135950A KR20220135950A KR20240055535A KR 20240055535 A KR20240055535 A KR 20240055535A KR 1020220135950 A KR1020220135950 A KR 1020220135950A KR 20220135950 A KR20220135950 A KR 20220135950A KR 20240055535 A KR20240055535 A KR 20240055535A
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Abstract

본 발명은 교량 등의 콘크리트 구조물로 근접비행하면서 타음법으로 결함을 검사할 수 있는 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치는 조종에 따라 비행하여 검사 대상이 되는 구조물에 대한 검사 위치로 이동 가능한 드론과, 상기 구조물을 타음법으로 검사하기 위하여, 상기 드론에 탑재되고, 타격 볼을 발사하여 상기 구조물의 표면을 관성에 의하여 자유탄도로 비행하는 상기 타격 볼로 타격하는 타격 유닛을 포함한다.
The present invention relates to a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle that can inspect defects using a striking method while flying close to a concrete structure such as a bridge.
The concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to the present invention includes a drone that can fly under control and move to an inspection location for the structure to be inspected, and is mounted on the drone to inspect the structure by striking, and strikes. It includes a striking unit that fires a ball and strikes the surface of the structure with the striking ball that flies in a free trajectory due to inertia.

Description

무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치 {Concrete structure inspection device using unmanned aerial vehicle}Concrete structure inspection device using unmanned aerial vehicle}

본 발명은 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량 등의 콘크리트 구조물로 근접비행하면서 타음법으로 결함을 검사할 수 있는 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치에 관한 것이다. The present invention relates to a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle, and more specifically, to a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle that can inspect defects using a striking method while flying close to a concrete structure such as a bridge.

산업사회로 발전하는 과정에서 건설된 대형 구조물과 시설물들은 설계 및 시공 과정에서의 결함 또는 설계 당시에 고려하지 못하였던 각종 요인으로 인하여 구조 손상이 발생되며, 이러한 구조물들의 사용 기간이 경과함에 따라 점차 노후화됨으로써 그 안전성이 크게 위협을 받고 있다. 예를 들면, 심각한 정도의 구조 손상이 발생한 구조물의 경우, 설계 당시에 계획되었던 설계 사용연한에 크게 못 미칠 정도로 사용연한의 단축을 초래하는 경우도 빈번히 발생하고 있다.Large structures and facilities built in the process of developing into an industrial society suffer structural damage due to defects in the design and construction process or various factors that were not considered at the time of design, and as the period of use of these structures passes, they gradually deteriorate. Its safety is greatly threatened. For example, in the case of structures with severe structural damage, there are frequent cases where the service life is shortened to a level that falls far short of the design service life planned at the time of design.

이에 따라 건축 구조물의 장기적인 안전성 및 작동성을 확보하기 위한 노력이 절실히 요구되고 있다. 특히, 건물, 교량, 댐 등과 같은 대형 구조물은 각종 운영 하중, 외부 물체에 의한 충격, 지진, 풍하중, 파랑 하중, 부식 등에 지속적으로 노출되어 있기 때문에 이들로부터 구조물의 안전을 확보하는 문제는 경제, 사회적으로 지대한 관심의 현안이 되고 있다. 이러한 대형 구조물들의 정확한 안전 진단을 위해서는 적절한 실험 계측을 통한 구조물 거동의 모니터링, 구조물 손상을 역학적으로 분석하는 기술 및 구조물 손상을 모델화하는 해석을 통한 진단 기술이 요구된다.Accordingly, efforts are urgently needed to ensure the long-term safety and operability of building structures. In particular, large structures such as buildings, bridges, dams, etc. are continuously exposed to various operating loads, shocks from external objects, earthquakes, wind loads, wave loads, corrosion, etc., so the problem of ensuring the safety of structures from these is an economic and social issue. It is becoming an issue of great interest. In order to accurately diagnose the safety of these large structures, monitoring of structural behavior through appropriate experimental measurements, technology to dynamically analyze structural damage, and diagnostic technology through analysis to model structural damage are required.

이러한 대형 구조물의 손상을 발견하기 위해 사용되고 있는 기술은 재료적인 비파괴 검사법과 더불어 정변위 측정법 및 진동 특성 측정법 등이 사용되고 있다. 예를 들면, 이들 중에서 정변위 측정 및 진동 특성치를 이용한 구조물의 손상 추정 방법은 통상적으로 구조식별 기법(System Identification: SID)이라 한다. 이러한 구조식별 기법(SID)은 구조계의 거동을 실측하고, 이를 구조 해석적으로 모델화하여 구조물 특성치를 추정하는 방법이다.Technologies used to detect damage to these large structures include material non-destructive testing methods, positive displacement measurement methods, and vibration characteristic measurement methods. For example, among these, the method of estimating damage to a structure using positive displacement measurement and vibration characteristics is usually called System Identification (SID). This structural identification technique (SID) is a method of estimating structural characteristics by measuring the behavior of the structural system and modeling it through structural analysis.

전술한 바와 같이, 구조물의 비정상 거동 평가를 위한 비파괴 검사 기술은 기계, 항공, 조선, 건설 등의 산업 전반에 걸쳐 활용도가 매우 높은 첨단 기술이다. 특히, 초장대 교량, 초고층 빌딩과 같은 대형 사회기반시설물의 경우, 비정상 거동은 손상을 유발하고, 이것은 곧 막대한 경제적 피해 및 심각한 인명 피해를 유발하므로, 무결점 거동 평가의 운용이 필수적이다.As mentioned above, non-destructive testing technology for evaluating abnormal behavior of structures is a cutting-edge technology that is highly utilized across industries such as machinery, aviation, shipbuilding, and construction. In particular, in the case of large infrastructure facilities such as ultra-long bridges and high-rise buildings, abnormal behavior causes damage, which in turn causes enormous economic damage and serious human casualties, so the operation of flawless behavior evaluation is essential.

이에 따라 주요 사회기반시설물에 대한 주기적인 안전점검이 이루어지고 있으나, 주로 점검자에 의해 접근 가능한 지점에 대한 육안검사 수준에 머무르고 있으며, 또한, 점검에 필요한 인력과 자원의 부족 및 접근이 불가능한 시설물에 대한 점검의 어려움 등으로 인하여 점검주기가 제한되는 것이 현실이다. 또한, 전술한 종래의 기술에 따른 비파괴 진단 방식의 문제점을 보완하기 위하여 국부적 계측 시스템을 통하여 취약부재의 국부 손상을 조기에 포착해 낼 수 있는 알고리즘 기술 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, periodic safety inspections are being conducted on major social infrastructure facilities, but they are mainly limited to visual inspections of accessible points by inspectors. In addition, there is a lack of manpower and resources required for inspection and inspection of inaccessible facilities. The reality is that the inspection cycle is limited due to inspection difficulties. In addition, in order to complement the problems of the non-destructive diagnosis method according to the above-mentioned conventional technology, there is a need to develop an algorithm technology that can detect local damage to vulnerable members early through a local measurement system.

한편, 국내의 경우, 노후화된 특수교량 숫자가 급격하게 증가하면서 정기점검 횟수도 증가하고 있는데, 이러한 점검의 상당한 부분이 육안으로 진행되고 있다.Meanwhile, in Korea, as the number of aging special bridges increases rapidly, the number of regular inspections is also increasing, and a significant portion of these inspections are carried out visually.

또한, 무인비행체인 무인비행체과 영상처리 기법을 활용하여 육안 검사를 대체할 수 있는 연구가 활발하게 진행되고 있다.In addition, research is being actively conducted to replace visual inspection by using unmanned aerial vehicles (UAVs) and image processing techniques.

특히 타음법에 의한 구조물 검사에 드론을 이용하는 기술이 일본의 공개특허공보 제2018-128278호에 개시되어 있다. 또한, 국내의 등록특허공보 제10-2170054호, 제10-2170055호 및 제10-2250490호에도 관련 기술이 개시되어 있다. In particular, technology using drones for structural inspection using the striking method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2018-128278. In addition, related technologies are also disclosed in Korean Patent Registration Nos. 10-2170054, 10-2170055, and 10-2250490.

이들 선행기술에 기재된 타격 유닛이 드론에 탑재되며, 상기 타격 유닛은 타격 선단을 구비한 암(arm), 그리고 암에 결합된 암 구동 기구를 포함한다. 암 구동 기구에 의하면, 암은, 직선 왕복 운동이나 회전 운동을 하는 바, 운동 방향에 따라 타격 선단이 구조물의 표면에 대하여 이격되었다가 접근되면서 구조물의 표면을 타격할 수 있다.The striking unit described in these prior arts is mounted on a drone, and the striking unit includes an arm having a striking tip, and an arm driving mechanism coupled to the arm. According to the arm driving mechanism, the arm performs linear reciprocating motion or rotational motion, and the striking tip can strike the surface of the structure while being spaced apart from and then approaching the surface of the structure depending on the direction of movement.

이와 같은 선행기술들은, 드론을 구조물에 대한 검사 위치로 이동시키고, 구조물의 표면을 타격하는 때, 구조물의 표면이 암 구동 기구에 의한 암의 운동 범위 이내에 있어야 하고, 이를 만족하려면 드론을 구조물의 표면에 근접시켜야 하기 때문에, 드론을 구조물의 표면에 근접시키는 과정 중 드론이 잘못된 조종, 미처 예상하지 못한 변수 등으로 인하여 구조물에 충돌하여 드론 또는 타격 유닛이 손상되거나 드론이 중심 또는 통제력을 잃고 추락할 수 있고, 나아가 드론의 추락에 따른 2차 사고가 유발될 가능성이 있다.In these prior technologies, when moving a drone to an inspection position for a structure and hitting the surface of the structure, the surface of the structure must be within the range of movement of the arm by the arm driving mechanism, and to satisfy this, the drone must be moved to the surface of the structure. Because the drone must be brought close to the surface of the structure, the drone may collide with the structure due to incorrect handling or unexpected variables during the process of approaching the structure, causing damage to the drone or strike unit, or causing the drone to lose its balance or control and fall. Furthermore, there is a possibility that a secondary accident may occur due to a drone crash.

일본 공개특허공보 제2018-128278호(2018.08.16)Japanese Patent Publication No. 2018-128278 (2018.08.16) 대한민국 등록특허공보 제10-2170054호(2020.10.26)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2170054 (2020.10.26)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 교량 등의 콘크리트 구조물에 근접 비행하면서 타음발생방식을 통해 안전하게 구조물의 결함이나 균열 등 안전요소에 대한 검사를 실시할 수 있는 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and is a concrete structure inspection using an unmanned aerial vehicle that can safely inspect safety factors such as defects or cracks in the structure through a striking sound generation method while flying close to a concrete structure such as a bridge. The purpose is to provide a device.

본 발명에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치는 조종에 따라 비행하여 검사 대상이 되는 구조물에 대한 검사 위치로 이동 가능한 드론과, 상기 구조물을 타음법으로 검사하기 위하여, 상기 드론에 탑재되고, 타격 볼을 발사하여 상기 구조물의 표면을 관성에 의하여 자유탄도로 비행하는 상기 타격 볼로 타격하는 타격 유닛을 포함한다.The concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to the present invention includes a drone that can fly under control and move to an inspection location for the structure to be inspected, and is mounted on the drone to inspect the structure by striking. It includes a striking unit that fires a ball and strikes the surface of the structure with the striking ball that flies in a free trajectory due to inertia.

상기 타격 유닛은 수평 방향으로 연장되어 선단의 제1 엔드와 후단의 제2 엔드를 가진 발사 안내 관로, 상기 제1 엔드와 연통된 볼 발사구 및 상기 제2 엔드와 연통된 소경의 관통구를 구비하며, 상기 타격 볼이 상기 볼 발사구를 통하여 상기 발사 안내 관로로 도입되는 발사 관체와, 상기 발사 안내 관로에 상기 제2 엔드 쪽으로 제공되어 상기 발사 안내 관로로 도입되는 상기 타격 볼에 의하여 압축되고, 도입된 상기 타격 볼을 복원력에 의하여 발사시키는 코일 스프링과, 상기 타격 볼에 한쪽이 연결된 상태로 상기 관통구를 통과한 가요성의 연결 줄과, 상기 발사 관체의 후방에 회전 가능하게 제공되며, 상기 관통구를 통과한 상기 연결 줄의 다른 쪽이 감긴 회전 드럼과, 상기 회전 드럼을 정지 상태로 유지시키는 제1 모드, 도입된 상기 타격 볼의 발사를 위하여 상기 회전 드럼을 자유 회전 가능하도록 유지시키는 제2 모드 및 발사된 상기 타격 볼의 도입을 위하여 상기 회전 드럼을 와인딩 방향으로 회전시키는 제3 모드로 작동 가능하고, 상기 제3 모드에 의하여 상기 타격 볼이 도입되고 상기 코일 스프링이 압축되면 상기 제1 모드로 전환되는 드럼 구동 기구를 포함하는 것이 바람직하다.The striking unit is provided with a launch guide pipe extending in the horizontal direction and having a first end at the front end and a second end at the rear end, a ball launch port communicating with the first end, and a small-diameter through hole communicating with the second end. The striking ball is compressed by a launch tube introduced into the launch guide conduit through the ball launch port, and the striking ball provided toward the second end of the launch guide conduit and introduced into the launch guide conduit, A coil spring that fires the introduced striking ball by a restoring force, a flexible connecting string passing through the through hole with one side connected to the hitting ball, and rotatably provided at the rear of the firing tube, the through A rotary drum in which the other side of the connecting string passing through the sphere is wound, a first mode for maintaining the rotary drum in a stationary state, and a second mode for maintaining the rotary drum in a free rotational manner for firing the introduced striking ball. mode and a third mode in which the rotating drum is rotated in a winding direction for introduction of the fired hitting ball, and when the hitting ball is introduced by the third mode and the coil spring is compressed, the first mode It is desirable to include a drum drive mechanism that switches to .

본 발명에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치는 구조물을 타음법으로 검사하기 위하여, 타격 볼을 발사, 구조물의 표면을 타격 볼로 타격하여 검사에 요구되는 타음을 발생시키기 때문에, 구조물에 대한 드론의 충돌 위험이 상대적으로 적거나 사실상 존재하지 않는 원거리에서 구조물 검사를 안전하게 수행할 수 있는 이점이 있다. The concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to the present invention fires a striking ball and strikes the surface of the structure with the striking ball to inspect the structure by striking, thereby generating the striking sound required for inspection, so that the drone on the structure There is an advantage in that structural inspection can be safely performed from a distance where the risk of collision is relatively low or virtually non-existent.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치의 사시도,
도 2는 도 1의 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치의 타격 유닛의 구성 및 작동을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치의 회전 구동 유닛의 작동을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사 장치에 의한 검사 과정을 표시한 측면도이다.
1 is a perspective view of a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration and operation of the striking unit of the concrete structure inspection device using the unmanned aerial vehicle of FIG. 1.
FIG. 3 is a plan view showing the operation of the rotation drive unit of the concrete structure inspection device using the unmanned aerial vehicle of FIG. 1.
Figure 4 is a side view showing the inspection process by a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.

본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application 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 application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present application. No.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치의 구성, 작동 등이 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다.The configuration and operation of a concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention are shown in FIGS. 1 to 4.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 검사 장치는 드론(10), 타격 유닛(20), 회전 구동유닛(30) 및 집음 유닛(40)을 포함한다. Referring to the drawings, the structure inspection device according to an embodiment of the present invention includes a drone 10, a striking unit 20, a rotation drive unit 30, and a collection unit 40.

드론(10)은 검사 대상이 되는 구조물(5)에 대한 검사 위치로 비행 이동 가능하게 구성된다. The drone 10 is configured to be able to fly and move to the inspection location for the structure 5 to be inspected.

타격 유닛(20)은 드론(10)에 탑재되어 드론(10)이 비행하면 드론(10)과 함께 이동된다. 타격 유닛(20)은, 타음법을 이용하여 구조물(5)을 검사하기 위하여, 타격 볼(25)을 측방으로 발사함으로써, 구조물(5)의 표면을 관성에 의하여 자유 탄도로 비행하는 타격 볼(25)로 타격하여 타음을 검사에 요구되는 수준으로 발생시킬 수 있다. The strike unit 20 is mounted on the drone 10 and moves together with the drone 10 when the drone 10 flies. The striking unit 20 fires the striking ball 25 laterally in order to inspect the structure 5 using the striking method, thereby creating a striking ball (25) that flies in a free trajectory on the surface of the structure 5 by inertia. 25), the impact can be generated at the level required for the test.

회전 구동 유닛(30)은 타격 유닛(20)을 수직 방향의 축을 중심으로 회전시켜 타격 볼(25)이 발사되는 방향을 변경시킬 수 있다. 집음 유닛(40)은 타격 유닛(20) 쪽에서 타격 유닛(20)에 의하여 발생되는 타음을 수집한다. 집음 유닛(40)이 수집한 타음은 구조물(5)의 이상 여부 판단을 위하여 타음 분석 유닛에 의하여 분석(예를 들어, 사전에 저장한 타음과 비교 분석)될 수 있다.The rotation drive unit 30 may change the direction in which the hitting ball 25 is launched by rotating the hitting unit 20 about a vertical axis. The collecting unit 40 collects the striking sound generated by the striking unit 20 from the striking unit 20 side. The striking sounds collected by the collecting unit 40 may be analyzed (for example, compared and analyzed with previously stored striking sounds) by the striking sound analysis unit to determine whether there is an abnormality in the structure 5.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 검사 장치는, 원격 조종 방식 또는 자율 조종 방식으로 작동하도록 구성될 수 있고, 자율 조종을 위하여 일례로서 사전 프로그래밍 또는 인공 지능을 이용할 수 있다.The structure inspection device according to an embodiment of the present invention may be configured to operate in a remote control or autonomous control manner, and may use pre-programming or artificial intelligence as an example for autonomous control.

드론(10)은, 드론 몸체(11), 그리고 비행에 필요한 추력을 발생시키기 위한 적어도 하나 이상의 프로펠러(propeller, 12)를 포함한다. 프로펠러(12)는 드론 몸체(11)에 제공된다. 예를 들어, 셋 이상의 프로펠러(12)가 드론 몸체(11)의 상부 가장자리 영역을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 프로펠러(12)가 작동되면, 드론(10)은 발생되는 추력에 의하여 비행할 수 있다. The drone 10 includes a drone body 11 and at least one propeller 12 for generating thrust necessary for flight. A propeller 12 is provided on the drone body 11. For example, three or more propellers 12 may be arranged at intervals along the upper edge area of the drone body 11. When the propeller 12 operates, the drone 10 can fly by the generated thrust.

이러한 드론(10)은 랜딩(landing)에 사용되는 받침(13)을 더 포함할 수 있다. 받침(13)은, 드론 몸체(11)의 하부 가장자리 영역에 제공되고, 단수 또는 복수로 구비될 수 있다.This drone 10 may further include a support 13 used for landing. The support 13 is provided at the lower edge area of the drone body 11 and may be provided singly or in plural.

타격 유닛(20)은 발사 관체(100), 코일 스프링(200), 볼 [0031] 시트(300), 연결 줄(400), 회전 드럼(500), 그리고 드럼 구동 기구(600)를 포함한다.The striking unit 20 includes a firing tube 100, a coil spring 200, a ball seat 300, a connecting string 400, a rotating drum 500, and a drum driving mechanism 600.

발사 관체(100)는 발사 안내 관로(110)를 가진다. 발사 안내 관로(110)는 어느 한 수평 방향으로 연장되어 일정한 길이를 가진다. 발사 안내 관로(110)는, 발사 관체(100)의 내부에 제공되고, 길이 방향의 양쪽으로 위치되는 제1 엔드(111)와 제2 엔드(112)를 가진다. 발사 관체(100)는, 발사 안내 관로(110)의 제1 엔드(111)와 연통된 볼 발사구(120), 그리고 발사 안내 관로(110)의 제2 엔드(112)와 연통된 관통구(130)를 가진다. 발사 관체(100)는, 볼 발사구(120) 쪽을 선단으로 하고, 관통구(130) 쪽을 후단으로 한다. 이러한 발사 관체(100)는, 타격볼(25)을 볼 발사구(120)를 통하여 발사 안내 관로(110)로 도입 가능하고, 또 도입된 타격 볼(25)을 볼 발사구(120)를 통하여 내보낼 수 있게 마련된다. 일례로, 발사 안내 관로(110)와 볼 발사구(120)는 최소 직경이 타격볼(25)의 최대 직경에 비하여 크도록 형성될 수 있고, 볼 발사구(120)는 직경이 후단 쪽에서 선단 쪽 방향으로 갈수록 점차적으로 확대되는 형상으로 형성될 수 있다. 관통구(130)는 직경이 제2 엔드(112)의 직경에 비하여 작은 소경 구멍으로 제공된다.The launch tube body 100 has a launch guide tube 110. The launch guide conduit 110 extends in one horizontal direction and has a constant length. The launch guide conduit 110 is provided inside the launch tube 100 and has a first end 111 and a second end 112 located on both sides of the longitudinal direction. The launch pipe 100 has a ball launch port 120 in communication with the first end 111 of the launch guide pipe 110, and a through hole in communication with the second end 112 of the launch guide pipe 110 ( 130). The launch tube body 100 has the ball launch port 120 side as its front end, and the through hole 130 side as its rear end. This launch pipe 100 can introduce the striking ball 25 into the launch guide pipe 110 through the ball launch port 120, and can also introduce the introduced hitting ball 25 through the ball launch port 120. It is prepared for export. For example, the launch guide pipe 110 and the ball launch port 120 may be formed so that the minimum diameter is larger than the maximum diameter of the hitting ball 25, and the ball launch port 120 has a diameter from the rear end to the front end. It can be formed into a shape that gradually expands in one direction. The through hole 130 is provided as a small diameter hole whose diameter is smaller than that of the second end 112.

코일 스프링(200)은, 발사 안내 관로(110)에 제공되고, 제2 엔드(112) 쪽으로 배치된다. 이에, 타격 볼(25)이 볼 발사구(120)를 통하여 발사 안내 관로(110)로 도입되면, 코일 스프링(200)은 도입되는 타격 볼(25)에 의하여 압축될 수 있다. 코일 스프링(200)에 대한 타격 볼(25)의 압축 작용이 해제되면, 코일 스프링(200)은 원상으로 복원될 수 있다. 도입된 타격 볼(25)은 압축된 코일 스프링(200)의 복원력에 의하여 볼 발사구(120)를 통하여 내보내질 수 있다. 즉, 코일 스프링(200)은 도입된 타격 볼(25)에 대하여 복원력에 기인하는 추력을 제공하여 타격 볼(25)을 측방으로 발사시키는 것이다. 코일 스프링(200)은 제2 엔드(112)와 대향하는 후단 부분이 제2 엔드(112)에 의하여 지지될 수 있다. 나아가, 코일 스프링(200)의 후단 부분은 제2 엔드(112)에 결합되어 위치가 고정될 수 있다. 제2 엔드(112)에 비하여 작은 소경의 관통구(130)에 의하면, 코일 스프링(200)의 후단 부분에 대한 지지 내지 결합 면적을 제2 엔드(112)에 용이하게 확보할 수 있다.The coil spring 200 is provided in the firing guide pipe 110 and disposed toward the second end 112. Accordingly, when the striking ball 25 is introduced into the launch guide pipe 110 through the ball launch port 120, the coil spring 200 may be compressed by the introduced striking ball 25. When the compressive action of the hitting ball 25 on the coil spring 200 is released, the coil spring 200 can be restored to its original state. The introduced hitting ball 25 can be sent out through the ball launch port 120 by the restoring force of the compressed coil spring 200. That is, the coil spring 200 provides a thrust resulting from a restoring force to the introduced hitting ball 25, causing the hitting ball 25 to be launched laterally. The rear end portion of the coil spring 200 facing the second end 112 may be supported by the second end 112 . Furthermore, the rear end portion of the coil spring 200 may be coupled to the second end 112 to fix the position. According to the small diameter through hole 130 compared to the second end 112, a support or coupling area for the rear end portion of the coil spring 200 can be easily secured at the second end 112.

볼 시트(300)는 발사 안내 관로(110)에 수용된다. 볼 시트(300)는, 발사 안내 관로(110)에 수용된 코일 스프링(200)의 전방으로 배치되어 타격 볼(25)이 발사 안내 관로(110)로 도입되면, 타격 볼(25)과 코일 스프링(200) 사이에 개재된다. 이러한 볼 시트(300)는, 발사 안내 관로(110)에 발사 안내 관로(110)를 따라 왕복 이동 가능하도록 제공됨으로써, 발사 안내 관로(110)로 도입되는 타격 볼(25)에 밀려 후방으로 이동될 수 있고, 복원되는 코일 스프링(200)에 밀려 전방으로 이동될 수 있다, The ball seat 300 is accommodated in the launch guide conduit 110. The ball seat 300 is disposed in front of the coil spring 200 accommodated in the launch guide conduit 110, and when the striking ball 25 is introduced into the launch guide conduit 110, the striking ball 25 and the coil spring ( 200). This ball seat 300 is provided in the launch guide conduit 110 to be able to move back and forth along the launch guide conduit 110, so that it can be moved rearward by being pushed by the striking ball 25 introduced into the launch guide conduit 110. It can be moved forward by being pushed by the restored coil spring 200.

볼 시트(300)가 타격 볼(25)에 밀려 후진되면, 코일 스프링(200)은 압축된다. 볼 시트(300)가 코일 스프링(200)에 밀려 전진되면, 도입된 타격 볼(25)은 발사된다. 이렇게 볼 시트(300)를 이용하여 코일 스프링(200)을 압축시키고 타격 볼(25)을 발사시키는 구성은 보다 정확한 작동성을 보장할 수 있다. 볼 시트(300)는, 정면의 중앙 영역에 타격 볼(25)을 지지하는 곡면 홈 형상의 시트 부분(310)이 마련되고, 시트 부분(310)의 중앙 쪽에 전후로 관통된 형상의 통과 구멍(320)이 형성되며, 후면에서 통과 구멍(320)의 주위에 코일 스프링(200)의 선단 부분을 지지하는 지지부분(330)이 마련될 수 있다. 지지 부분(330)은 코일 스프링(200)의 선단 부분과 결합될 수 있다. 참고로, 볼 시트(300)는 둘레를 따라 배치된 안내 돌기(350)들을 가질 수 있고, 발사 안내 관로(110)에는 안내 돌기(350)들과 짝을 이루어 볼 시트(300)의 왕복 이동을 안내하는 안내 홈(150)들이 발사 안내 관로(110)의 길이를 따라 마련될 수 있다.When the ball seat 300 is pushed backwards by the hitting ball 25, the coil spring 200 is compressed. When the ball seat 300 is pushed forward by the coil spring 200, the introduced striking ball 25 is fired. This configuration of compressing the coil spring 200 and firing the hitting ball 25 using the ball seat 300 can ensure more accurate operation. The ball seat 300 is provided with a curved groove-shaped seat portion 310 that supports the hitting ball 25 in the central area of the front, and a pass hole 320 in the shape of a front and rear penetrating portion toward the center of the seat portion 310. ) is formed, and a support portion 330 that supports the tip portion of the coil spring 200 may be provided around the passage hole 320 at the rear side. The support portion 330 may be coupled to the tip portion of the coil spring 200. For reference, the ball seat 300 may have guide protrusions 350 arranged along the circumference, and the launch guide conduit 110 is paired with the guide protrusions 350 to enable reciprocating movement of the ball seat 300. Guide grooves 150 may be provided along the length of the launch guide pipe 110.

연결 줄(400)은 합성섬유사 등 가요성을 가지는 소재로 마련된다. 연결 줄(400)은 한쪽이 타격 볼(25)에 연결된다. 연결 줄(400)은 이렇게 타격 볼(25)에 연결된 상태로 다른 쪽이 볼 시트(300)의 통과 구멍(310)과 코일 스프링(200)의 빈 중앙 부분을 순차적으로 거쳐 관통구(130)를 통과한다.The connecting string 400 is made of a flexible material such as synthetic fiber yarn. One side of the connecting line 400 is connected to the hitting ball 25. The connecting string 400 is connected to the hitting ball 25 in this way, and the other side sequentially passes through the through hole 310 of the ball seat 300 and the empty central portion of the coil spring 200 through the through hole 130. passes.

회전 드럼(500)은 발사 관체(100)의 후방에 드럼 지지 구조(550)에 의하여 회전 가능하게 제공된다. 회전 드럼(500)은 발사 관체(100)의 발사 안내 관로(110)가 수평으로 연장되는 방향(즉, 발사 안내 관로(110)의 길이 방향)과 직교하는 방향의 축을 중심으로 회전 운동 가능하도록 배치될 수 있다. 관통구(130)를 통과한 연결 줄(400)의 다른 쪽은 회전 드럼(500)에 감긴다. 드럼 지지 구조(550)는 회전 드럼(500)을 회전 가능하게 지지한 상태로 발사 관체(100)의 후단 부분에 장착될 수 있다. 일례로, 드럼 지지 구조(550)는 케이스(case)의 형태로 제공될 수 있다.The rotating drum 500 is rotatably provided at the rear of the launch tube 100 by a drum support structure 550. The rotary drum 500 is arranged to be rotatable about an axis in a direction perpendicular to the direction in which the launch guide pipe 110 of the launch pipe body 100 extends horizontally (i.e., the longitudinal direction of the launch guide pipe 110). It can be. The other side of the connecting string 400 that passes through the through hole 130 is wound around the rotating drum 500. The drum support structure 550 may be mounted on the rear end of the launch tube 100 while rotatably supporting the rotating drum 500. As an example, the drum support structure 550 may be provided in the form of a case.

드럼 구동 기구(600)는 회전 드럼(500)을 정지 상태로 유지시키는 제1 모드(코일 스프링(200)을 발사 안내 관로(110)로 도입된 타격 볼(25)에 의한 압축 상태로 유지하기 위한 작동 모드, 도 3의 (a) 참조), 회전 드럼(500)을 자유 회전 가능하게 유지시키는 제2 모드(도입된 타격 볼(25)을 코일 스프링(200)의 복원력으로 발사시키기 위한 작동 모드), 그리고 회전 드럼(500)을 와인딩 방향으로 회전시키는 제3 모드(발사된 타격 볼(25)을 발사 안내 관로(110)로 도입하고, 코일 스프링(200)을 도입된 타격 볼(25)에 의하여 압축하기 위한 작동 모드) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동 가능하도록 구성된다. The drum drive mechanism 600 operates in a first mode for maintaining the rotating drum 500 in a stationary state (for maintaining the coil spring 200 in a compressed state by the striking ball 25 introduced into the firing guide pipe 110). Operating mode, see (a) of FIG. 3), a second mode for maintaining the rotating drum 500 to be freely rotatable (operating mode for firing the introduced striking ball 25 with the restoring force of the coil spring 200) , and a third mode in which the rotating drum 500 is rotated in the winding direction (the launched striking ball 25 is introduced into the firing guide pipe 110, and the coil spring 200 is introduced by the introduced striking ball 25). It is configured to operate in any one mode selected from the operating mode for compression).

드럼 구동 기구(600)는 회전 드럼(500)을 와인딩 방향으로 회전시키기 위한 회전력을 회전 드럼(500)에 제공하는 모터(motor, 610), 회전 드럼(500)을 정지시키기 위한 브레이크(brake), 그리고 모터(610)와 브레이크의 작동을 제어하는 구동 제어 수단(620)을 포함할 수 있다. 이에 의하면, 회전 드럼(500)은, 모터(610)의 전원차단 및 브레이크의 작동에 의하여 정지 상태로 유지될 수도 있고(제1 모드), 모터(610)의 전원 차단 및 브레이크의 작동 해제에 의하여 자유 회전 가능 상태로 유지될 수도 있으며(제2 모드), 모터(610)의 전원 공급 및 브레이크의 작동 해제에 의하여 와인딩 방향으로 회전되는 상태로 유지될 수도 있다(제3 모드) 모터(610)는 회전드럼(500)에 직결될 수 있다. 브레이크는 회전 드럼(500) 또는 모터(610)의 축에 대한 구속 및 구속 해제를 물리적으로 수행하는 구성을 가진 것일 수 있다. 또는, 브레이크는 모터(610)와 연결되는 인버터를 이용하는 구성을 가진 것일 수 있다.The drum driving mechanism 600 includes a motor 610 that provides rotational force to the rotating drum 500 to rotate the rotating drum 500 in the winding direction, a brake for stopping the rotating drum 500, And it may include a drive control means 620 that controls the operation of the motor 610 and the brake. According to this, the rotating drum 500 may be maintained in a stationary state by turning off the power of the motor 610 and activating the brake (first mode), or may be maintained in a stopped state by turning off the power of the motor 610 and activating the brake. The motor 610 may be maintained in a free rotation state (second mode) or may be maintained in a state of rotation in the winding direction by supplying power to the motor 610 and deactivating the brake (third mode). It can be directly connected to the rotating drum 500. The brake may be configured to physically restrain and release the axis of the rotating drum 500 or the motor 610. Alternatively, the brake may have a configuration that uses an inverter connected to the motor 610.

이와 같은 드럼 구동 기구(600)는 제2 모드인 때 집음 유닛(40)이 타격 볼([0038] 25)에 의하여 발생되는 타음을 수집하면, 제1 모드 또는 제3 모드로 전환하도록 구성된다. 이를 위하여 구동 제어 수단(620)은 제2 모드인 때 집음 유닛(40)에 의하여 수집되는 음을 사전에 저장한 타음과 비교하여 수집되는 음이 타격 볼(25)에 의한 타음인지 여부를 판단하고, 수집되는 음이 타격 볼(25)에 의한 타음으로 판단되면, 제2 모드에서 제1 모드 또는 제3 모드로 전환하기 위하여 모터(610) 및 브레이크를 제어할 수 있다.This drum driving mechanism 600 is configured to switch to the first mode or the third mode when the collecting unit 40 collects the striking sound generated by the striking ball 25 in the second mode. To this end, the drive control means 620 compares the sound collected by the collecting unit 40 in the second mode with the previously stored striking sound to determine whether the collected sound is struck by the striking ball 25, and , if the collected sound is determined to be a strike by the hitting ball 25, the motor 610 and the brake can be controlled to switch from the second mode to the first mode or the third mode.

또한, 드럼 구동 기구(600)는 제3 모드에 의하여 타격 볼(25)이 발사 안내 관로(110)로 도입되고 코일 스프링(200)이 압축되면, 제1 모드로 전환하도록 구성된다. 이를 위하여, 구동 제어 수단(620)은 제3 모드인 때 모터(610)에 작용하는 부하의 값(측정값)을 설정값과 비교하고, 부하의 값이 설정값을 초과하면, 타격 볼(25)이 발사 안내 관로(110)로 도입되고 코일 스프링(200)이 압축된 것으로 판단하고, 제3 모드에서 제1 모드로 전환하기 위하여 모터(610) 및 브레이크를 제어할 수 있다.In addition, the drum drive mechanism 600 is configured to switch to the first mode when the striking ball 25 is introduced into the launch guide pipe 110 and the coil spring 200 is compressed by the third mode. To this end, the drive control means 620 compares the value (measured value) of the load acting on the motor 610 in the third mode with the set value, and when the value of the load exceeds the set value, the hitting ball (25) ) is introduced into the firing guide pipe 110 and the coil spring 200 is determined to be compressed, and the motor 610 and the brake can be controlled to switch from the third mode to the first mode.

회전 구동 유닛(30)은 드론(10)과 타격 유닛(20) 사이에 제공되고, 타격 유닛(20)을 수직 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 지지하며, 타격 유닛(20)을 회전시키기 위한 회전력을 타격 유닛(20)에 제공하는 모터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 회전 구동 유닛(30)은, 드론 몸체(11)의 하부 중앙 영역에 제공되고, 타격 유닛(20)의 발사 관체(100) 또는 드럼 지지 구조(550)를 수직 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 지지할 수 있다.The rotation drive unit 30 is provided between the drone 10 and the striking unit 20, rotatably supports the striking unit 20 about a vertical axis, and provides rotational force to rotate the striking unit 20. It may include a motor that provides the striking unit 20. Specifically, the rotation drive unit 30 is provided in the lower central area of the drone body 11 and rotates the launch tube 100 or the drum support structure 550 of the striking unit 20 about a vertical axis. It is possible to support it.

집음 유닛(40)은 타격 유닛(20)의 발사 관체(100) 또는 드럼 지지 구조(550)에 제공될 수 있다. 집음 유닛(40)은 마이크로폰(microphone)을 포함할 수 있다. 집음 유닛(40)에 의하여 수집되는 타음은 타음 분석 유닛에 의하여 분석하기 위하여 별도로 저장될 수 있고, 드럼 구동 기구(600)를 제2 모드에서 제1 모드 또는 제3 모드로 전환하기 위하여 구동 제어 수단(620)에 제공될 수 있다.The collecting unit 40 may be provided on the firing tube 100 or the drum support structure 550 of the striking unit 20. The collecting unit 40 may include a microphone. The percussion sound collected by the collection unit 40 may be separately stored for analysis by the percussion analysis unit, and a drive control means may be used to switch the drum drive mechanism 600 from the second mode to the first mode or the third mode. Can be provided at (620).

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 검사 장치는 구조물(5)을 다음과 같이 검사할 수 있다.Referring to FIG. 4, the structure inspection device according to an embodiment of the present invention can inspect the structure 5 as follows.

드론(10)을 비행시켜 드론(10)을 구조물(5)에 대한 검사 위치로 이동시킨다. 본 발명의 실시예에 따른 무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치는 타격 볼(25)을 발사하여 타음을 발생시키도록 구성되므로, 구조물(5)에 대한 검사 위치는 굳이 구조물(5)의 표면과 근접한 위치이어야 할 이유가 없다. 이에, 구조물(5)에 대한 드론(10)의 충돌 위험이 상대적으로 적거나 사실상 존재하지 않는 위치(단, 타격 볼(25)의 유효 사거리 이내)를 검사 위치로 할 수 있다.The drone 10 is flown and the drone 10 is moved to the inspection position for the structure 5. Since the concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention is configured to generate a striking sound by firing the striking ball 25, the inspection position for the structure 5 is not necessarily close to the surface of the structure 5. There is no reason it has to be location. Accordingly, a location where the risk of collision of the drone 10 with respect to the structure 5 is relatively low or virtually non-existent (however, within the effective range of the hitting ball 25) can be set as the inspection location.

드론(10)이 검사 위치에 도착하기 전에, 코일 스프링(200)은 발사 안내 관로(110)로 도입된 타격 볼(25)에 의하여 압축되고, 회전 드럼(500)은 제1 모드의 드럼 구동 기구(600)에 의하여 정지 상태로 유지될 수 있다.Before the drone 10 arrives at the inspection location, the coil spring 200 is compressed by the striking ball 25 introduced into the launch guide pipe 110, and the rotating drum 500 is a drum drive mechanism in the first mode. It can be maintained in a stopped state by (600).

드론(10)이 검사 위치에 도착하면, 볼 발사구(120)가 구조물(5)의 표면을 향하도록 세팅한다. 이를 위하여, 제자리 비행 중인 드론(10)에 대한 회전 비행을 시도하여 드론(10)의 자세를 변환할 수 있다. 드론(10)의 주변에 다른 구조물 등이 가까이 존재하면, 조종이 까다로운 드론(10)이 자세 변환 과정 중 자칫 다른 구조물에 충돌할 수 있다. 이러한 경우, 예민한 드론(10)의 비행 상태를 크게 변화시키는 대신, 타격 유닛(20)을 회전 구동 유닛(30)에 의하여 수직 방향의 축을 중심으로 회전시켜 볼 발사구(120)가 구조물(5)의 표면을 향하도록 세팅할 수 있다.When the drone 10 arrives at the inspection location, the ball launch port 120 is set to face the surface of the structure 5. To this end, the attitude of the drone 10 can be changed by attempting a rotational flight with respect to the drone 10 that is flying in place. If other structures exist close to the drone 10, the drone 10, which is difficult to control, may accidentally collide with other structures during the attitude change process. In this case, instead of significantly changing the flight state of the sensitive drone 10, the striking unit 20 is rotated about the vertical axis by the rotation drive unit 30 so that the ball launcher 120 is connected to the structure 5. It can be set to face the surface.

그 다음, 드럼 구동 기구(600)를 제1 모드에서 제2 모드로 전환시킨다. 그러면, 회전 드럼(500)이 자유 회전 가능 상태로 유지되고, 코일 스프링(200)이 복원되므로, 볼 시트(300)가 빠르게 전진되고, 타격 볼(25)이 구조물(5)의 표면을 향하여 측방으로 발사된다(도 5의 (a) 참조) 자유 회전 가능한 회전 드럼(500)은 연결 줄(400)에 의하여 언와인딩 방향(unwinding direction)으로 회전되고, 발사된 타격 볼(25)은 자유 탄도로 비행하다가 구조물(5)의 표면을 타격하여 타음을 발생시키며, 집음 유닛(40)은 발생된 타음을 수집한다. Next, the drum drive mechanism 600 is switched from the first mode to the second mode. Then, the rotating drum 500 is maintained in a free rotatable state and the coil spring 200 is restored, so that the ball seat 300 is rapidly advanced and the striking ball 25 is moved laterally toward the surface of the structure 5. (see (a) in FIG. 5)) the freely rotatable rotating drum 500 is rotated in the unwinding direction by the connecting string 400, and the launched hitting ball 25 is launched in a free trajectory. While flying, it strikes the surface of the structure 5 to generate striking noise, and the collecting unit 40 collects the generated striking noise.

타격볼(25)에 의한 타음이 수집되면, 드럼 구동 기구(600)는 제2 모드에서 제1 모드 또는 제3 모드로 전환되어 연결줄(400)이 회전 드럼(500)에서 계속 풀리는 것을 방지한다.When the hitting by the striking ball 25 is collected, the drum driving mechanism 600 switches from the second mode to the first mode or the third mode to prevent the connecting string 400 from continuing to be released from the rotating drum 500.

다음으로, 드럼 구동 기구(600)가 제1 모드이면 제3 모드로 전환하고 제3 모드이면 제3 모드 그대로 유지한다. 그러면 회전 드럼(500)이 와인딩 방향으로 회전되어 연결 줄(400)이 회전 드럼(500)에 감기고, 발사된 타격 볼(25)이 발사 안내 관로(110)로 도입되어 볼 시트(300)가 후진되며, 코일 스프링(200)이 후진되는 볼 시트(300)에 의하여 압축된다. 타격 볼(25)에 의한 코일 스프링(200)의 압축이 완료되면, 드럼 구동 기구(600)는 제3 모드에서 제1 모드로 전환되어 연결 줄(400)이 파단되거나 드럼 구동 기구(600)가 과부하 등으로 손상되는 것을 방지한다.Next, if the drum driving mechanism 600 is in the first mode, it switches to the third mode, and if it is in the third mode, the third mode is maintained as is. Then, the rotating drum 500 is rotated in the winding direction so that the connecting string 400 is wound around the rotating drum 500, and the fired hitting ball 25 is introduced into the firing guide pipe 110, so that the ball seat 300 moves backward. And the coil spring 200 is compressed by the ball seat 300 moving backwards. When the compression of the coil spring 200 by the hitting ball 25 is completed, the drum driving mechanism 600 switches from the third mode to the first mode, and the connecting string 400 is broken or the drum driving mechanism 600 is damaged. Prevent damage from overload, etc.

집음 유닛(40)이 타격 볼(25)에 의한 타음을 수집하면, 드론(10)을 구조물(5)에 대한 다음 검사 위치로 이동시킬 수 있다. 발사된 타격 볼(25)을 회수하기 위하여 드럼 구동 기구(600)를 제3 모드에서 제1 모드로 전환하는 과정은 드론(10)을 구조물(5)에 대한 다음 검사 위치로 이동시키는 과정 중에 이루어질 수도 있다.Once the collection unit 40 collects the strike by the striking ball 25, the drone 10 can be moved to the next inspection location for the structure 5. The process of switching the drum drive mechanism 600 from the third mode to the first mode to retrieve the launched striking ball 25 will be performed during the process of moving the drone 10 to the next inspection position for the structure 5. It may be possible.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최 광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

5: 구조물 10: 드론
20: 타격 유닛 25: 타격 볼
40: 집음 유닛
100: 발사 관체 110: 발사 안내 관로
200: 코일 스프링
300: 볼 시트
400: 연결 줄
500: 회전 드럼
600: 드럼 구동 기구
5: Structure 10: Drone
20: striking unit 25: striking ball
40: Collection unit
100: Launch pipe 110: Launch guide pipe
200: coil spring
300: Ball seat
400: connection line
500: rotating drum
600: Drum driving mechanism

Claims (3)

조종에 따라 비행하여 검사 대상이 되는 구조물에 대한 검사 위치로 이동 가능한 드론과;
상기 구조물을 타음법으로 검사하기 위하여, 상기 드론에 탑재되고, 타격 볼을 발사하여 상기 구조물의 표면을 관성에 의하여 자유탄도로 비행하는 상기 타격 볼로 타격하는 타격 유닛을 포함하는
무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치.
A drone that can fly under control and move to the inspection location for the structure to be inspected;
In order to inspect the structure by striking, it is mounted on the drone and includes a striking unit that fires a striking ball and strikes the surface of the structure with the striking ball flying in a free trajectory by inertia.
Concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 타격 유닛은 수평 방향으로 연장되어 선단의 제1 엔드와 후단의 제2 엔드를 가진 발사 안내 관로, 상기 제1 엔드와 연통된 볼 발사구 및 상기 제2 엔드와 연통된 소경의 관통구를 구비하며, 상기 타격 볼이 상기 볼 발사구를 통하여 상기 발사 안내 관로로 도입되는 발사 관체와;
상기 발사 안내 관로에 상기 제2 엔드 쪽으로 제공되어 상기 발사 안내 관로로 도입되는 상기 타격 볼에 의하여 압축되고, 도입된 상기 타격 볼을 복원력에 의하여 발사시키는 코일 스프링과;
상기 타격 볼에 한쪽이 연결된 상태로 상기 관통구를 통과한 가요성의 연결 줄과;
상기 발사 관체의 후방에 회전 가능하게 제공되며, 상기 관통구를 통과한 상기 연결 줄의 다른 쪽이 감긴 회전 드럼과;
상기 회전 드럼을 정지 상태로 유지시키는 제1 모드, 도입된 상기 타격 볼의 발사를 위하여 상기 회전 드럼을 자유 회전 가능하도록 유지시키는 제2 모드 및 발사된 상기 타격 볼의 도입을 위하여 상기 회전 드럼을 와인딩 방향으로 회전시키는 제3 모드로 작동 가능하고, 상기 제3 모드에 의하여 상기 타격 볼이 도입되고 상기 코일 스프링이 압축되면 상기 제1 모드로 전환되는 드럼 구동 기구를 포함하는
무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치.
According to clause 1,
The striking unit is provided with a launch guide pipe extending in the horizontal direction and having a first end at the front end and a second end at the rear end, a ball launch port in communication with the first end, and a small-diameter through hole in communication with the second end. And a launch pipe body through which the hitting ball is introduced into the launch guide pipe through the ball launch port;
a coil spring provided to the second end in the launch guide conduit, compressed by the striking ball introduced into the launch guide conduit, and firing the introduced striking ball by a restoring force;
a flexible connecting string passing through the through hole with one end connected to the hitting ball;
a rotating drum rotatably provided at the rear of the firing tube and wound around the other side of the connecting string that has passed through the through hole;
A first mode of maintaining the rotating drum in a stationary state, a second mode of maintaining the rotating drum to be free to rotate for the launch of the introduced hitting balls, and winding the rotating drum for the introduction of the launched hitting balls. A drum drive mechanism operable in a third mode that rotates in a direction and switched to the first mode when the hitting ball is introduced and the coil spring is compressed by the third mode.
Concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 구조물 검사 장치는, 상기 타격 유닛 쪽에 제공된 집음 유닛을 더 포함하고,
상기 집음 유닛은 상기 구조물의 표면을 상기 타격 볼로 타격하는 때 발생되는 타음을 수집하며,
상기 드럼 구동 기구는 상기 제2 모드에서 상기 집음 유닛이 발사된 상기 타격 볼에 의한 타음을 수집하면 상기 제1 모드 또는 상기 제3 모드로 전환되는
무인비행체를 이용한 콘크리트 구조물 검사장치.
According to clause 1,
The structure inspection device further includes a collecting unit provided on the striking unit side,
The collection unit collects striking sound generated when the surface of the structure is struck with the striking ball,
The drum driving mechanism is switched to the first mode or the third mode when the collecting unit collects the hitting by the hitting ball launched in the second mode.
Concrete structure inspection device using an unmanned aerial vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018128278A (en) 2017-02-06 2018-08-16 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Hammer sound inspector and hammer sound system
KR102170054B1 (en) 2019-01-31 2020-10-26 주식회사 한국건설방재연구원 Detecting attachment for concrete structures using ellipse type hammering device

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