KR20240074217A - 척추형 다관절 조립체를 포함하는 수중 유영 로봇의 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇의 제어 방법은, 상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령에 따라, 척추형 다관절 조립체에 포함된 연결형 관절 부재 사이에 위치한, 하나 이상의 수축 튜브로, 동력을 공급하는 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한, 메인 동력 공급을 제어하는 단계; 및 상기 수중 유영 동작 명령에 따라, 정밀 제어를 위한 세부 동력 공급을 위한 세부적인 신호 변환을 처리하여, 상기 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한 세부 동력 공급을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

척추형 다관절 조립체를 포함하는 수중 유영 로봇의 제어 방법 및 그 장치{A operating method and an apparatus for an underwater swimming robot comprising spinal multi-joint assembly}

본 발명은 수중 유영 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇의 척추형 다관절 조립체에 포함되는 수축 튜브의 팽창 및 수축을 이용하여 로봇의 유영 방향과 회전 각도를 발생시킴으로써, 로봇의 다양한 수중 유영을 표현할 수 있는 척추형 다관절 조립체를 포함하는 수중 유영 로봇의 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

로봇 기술은 다양한 산업분야에서 이용하고 있으며, 그 기술의 활용 중 하나로 물고기 형상을 한 로봇이 실제 물고기처럼 수중을 돌아다니는 것으로 응용되고 있다.

예를 들면, 물고기 로봇의 몸에 설치된 다양한 센서를 통해 물고기 로봇이 수질오염도를 직접 측정하는 등 수중 감시 및 측정을 한다. 또한, 수족관 등에서 관상 및 관람용으로 이용되기도 하며, 장난감으로 이용되기도 한다.

이와 같이, 로봇 기술은 다양한 분야에 활용하려는 시도들이 이루어지고 있으며, 물고기 로봇이 수중 유영을 위해서는 제어하는 기능이 반드시 필요하다.

종래의 수중에서 유영하는 수중 로봇은 몸체에 추진력을 발생시키는 기구와 회전축을 갖춘 구동 모터와 본체 내에서 일정 각도 범위로 회전하는 부력체를 이용하여 추친력, 구동력 및 회전력을 발생시키는 구조를 가지고 있다.

그러나, 수중 로봇이 추진력 발생 기구와 구동 모터를 이용하고, 수중 로봇의 무게 중심에 따라 상승 및 하강 유영하기 위한 부력체를 사용함으로 인해, 수중 로봇의 내부 공간을 많이 차지한다는 문제와 생산 단가 또한 증가한다는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 무게추 역할을 하는 탱크에 유입되는 물의 양을 조절하여 수중 로봇의 무게 중심을 변화시켜, 수중 로봇의 수중에서의 유영 방향을 제어하는 방식도 제안되고 있다. 그러나, 이러한 무게추 구조의 경우에, 물탱크에 물을 유입하고 유출시키는데 시간이 많이 소요되므로 수중 로봇의 상승과 하강의 제어가 신속하게 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 중량이 증가하며 생산 단가가 증가한다는 문제점도 있다.

특히, 돌고래나 고래 등과 같이 대형 수중 로봇에, 이와 같은 종래의 수중 유영 로봇 구조와 제어 방식을 적용하는 경우, 이러한 중량 및 생산 단가와, 제어 지연의 문제점들은 더욱 증폭되는 문제점도 존재한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로, 하나 이상의 수축 튜브를 이용하여 상호 연결된 복수의 연결형 관절 부재를 이용하여, 척추형 다관절 조립체를 구현하고, 이에 대한 동력 공급 라인 제어에 따라 신속한 유영 제어를 수행할 수 있으며, 특히 별도의 중량 증가 없이도 고속 제어 및 미세 제어가 가능하게 되는 척추형 다관절 조립체를 포함하는 수중 유영 로봇의 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇의 제어 방법은, 상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령에 따라, 척추형 다관절 조립체에 포함된 연결형 관절 부재 사이에 위치한, 하나 이상의 수축 튜브로, 동력을 공급하는 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한, 메인 동력 공급을 제어하는 단계; 및 상기 수중 유영 동작 명령에 따라, 정밀 제어를 위한 세부 동력 공급을 위한 세부적인 신호 변환을 처리하여, 상기 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한 세부 동력 공급을 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇은, 상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령 신호를 인가하는 제어부; 상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령 신호에 따라, 척추형 다관절 조립체에 포함된 연결형 관절 부재 사이에 위치한, 하나 이상의 수축 튜브로, 동력을 공급하는 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한, 메인 동력 공급을 제어하는 동력 공급부; 및 상기 수중 유영 동작 명령에 따라, 정밀 제어를 위한 세부 동력 공급을 위한 세부적인 신호 변환을 처리하여, 상기 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한 세부 동력 공급을 제어하는 세부 공급 모듈을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 하나 이상의 수축 튜브를 이용하여 상호 연결된 복수의 연결형 관절 부재를 이용하여, 척추형 다관절 조립체를 구현하고, 이에 대한 동력 공급 라인 제어에 따라 신속한 유영 제어를 수행할 수 있으며, 특히 별도의 중량 증가 없이도 고속 제어 및 미세 제어가 가능하게 되는 척추형 다관절 조립체를 이용한 수중 유영 로봇 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 척추형 다관절 조립체에서 선택된 수축 튜브로 동력을 공급하는 하나 이상의 동력 공급 라인의 제어만으로도 다양한 수중 유영 동작의 구현을 가능하게 하며, 중량이나 움직임 지연 문제를 최소화하고, 제조 단가 등도 낮출 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따르면 돌고래 로봇이나 고래 로봇 등의 척추형 수중 생물을 모방한 수중 유영 형태를 효과적인 제어 방식과 특수 구조체를 이용해 매우 유사하게 구현할 수 있으며, 이는 해양 산업 및 로봇 산업에 있어서의 상당한 기술적 발전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 돌고래 형상의 수중 유영 로봇의 사시도 및 내부 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇을 구성하는 척추형 다관절 조립체의 초기 상태를 나타낸 측단면도이며, 그리고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 척추형 다관절 조립체가 변화하는 형태를 다양하게 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 척추형 다관절 조립체를 구성하는 연결형 관절 부재의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 연결형 관절 부재를 그룹별로 제어하는 척추형 다관절 조립체 일부의 측단면도 및 수축 튜브 그룹을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇의 구성을 나타내기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇의 동력 구현 방식 예시들을 설명하기 위한 구현 예시도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블록도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 돌고래 형상의 수중 유영 로봇의 사시도 및 내부 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇을 구성하는 척추형 다관절 조립체의 초기 상태를 나타낸 측단면도이며, 그리고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 척추형 다관절 조립체가 변화하는 형태를 다양하게 나타내는 도면이다.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명은 돌고래 형상뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 척추형 유영 동작이 가능한 고래, 물고기, 공룡, 고대 생물 등 다양한 형상을 가지는 수중 유영 로봇(100)일 수 있으며, 상기 수중 유영 로봇(100)은 유영 방향을 제어하기 위해 척추형 다관절 조립체(110)를 포함한다.

여기서, 상기 척추형 다관절 조립체(110)는 상기 수중 유영 로봇(100)의 유영 방향을 본 발명의 실시 예에 따른 척추형 유영 동작 프로세스에 따라 제어하기 위해, 각각의 연결형 관절 부재 간 세부 위치별 연결 각도 조절을 동력 공급에 따라 제어할 수 있다.

상기 수중 유영 로봇(100)의 이러한 방향별 각도 조절 제어는, 예를 들어, 상하좌우와 같이, 연결형 관절 부재 간 연결 형태에 의해 사전 마련된 각각의 세부 위치별 연결부분이, 하나 이상의 수축 튜브(113)에 의해 가변되면서 상호 이루는 각도에 따라 조절되는 방식의 제어를 포함한다. 이러한 상기 척추형 다관절 조립체(110)의 구성은 보다 구체적으로 이하에서 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 상기 척추형 다관절 조립체(110)는 상기 척추형 다관절 조립체(110)는 하나 이상의 수축 튜브(113)를 중간에 삽입하여 상호 맞물리도록 연결된, 복수의 연결형 관절 부재(112)를 포함한다.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하나 이상의 수축 튜브(113)는, 특정 연결형 관절 부재(112)의 일면과 인접한 다른 연결형 관절 부재(112) 일면 사이에 고정 형성될 수 있고, 동일한 방식으로 복수의 상기 연결형 관절 부재(112)가 순차적으로 서로 연결되어 상기 척추형 다관절 조립체(110)를 형성할 수 있다.

그리고, 상기 척추형 다관절 조립체(110)는, 그 중심부에 동력 공급 라인(114)이 관통할 수 있으며, 상기 동력 공급 라인(114)에 상기 하나 이상의 수축 튜브(113)들이 연결되도록 구성될 수 있다.

이에 따라, 상기 척추형 다관절 조립체(110)의 중심을 관통하는 상기 동력 공급 라인(114)은, 상기 수중 유영 로봇(100)의 제어에 따른 동력을 공급받아, 각 수축 튜브(113)로 제공할 수 있으며, 제공된 동력에 의해, 수축 튜브(113)가 팽창되거나, 수축될 수 있다.

여기서, 도 2에 도시된 도면은, 상기 척추형 다관절 조립체(110)를 구성하는 하나의 상기 연결형 관절 부재(112)의 중심을 관통하는 상기 동력 공급 라인(114)를 통해, 상기 수축 튜브(113)로 동력이 미공급된 초기 상태로서, 상기 연결형 관절 부재(112)는, 초기의 메인 동력 인가에 따라, 동력 공급 라인(114)과 상호 수직인 상태로 전환된 초기 상태라고 할 수 있다.

그리고, 도 3은 상기 수중 유영 로봇(100)을 구성하는 척추형 다관절 조립체(110)의 단면도로서, 상기 수축 튜브(113)가 팽창 및 수축함에 따라, 상기 척추형 다관절 조립체(110)가 변화하는 형태를 다양하게 나타낸다.

이러한 수축 튜브(113)는, 구형, 정방형 등의 형태로 구현될 수 있으며, 보다 효율적으로는 도 3(a)의 우측상단에 도시된 바와 같이, 아치형의 튜브들이 복수 개 중첩 연결되어 수축 또는 팽창에 따라 전체 형상이 가변되는 자바라 튜브형(113f)으로도 구현될 수 있다.

상기 초기 상태에서 예를 들어, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제1 수축 튜브(113a)는 상기 동력 공급 라인(114)을 통해 동력에 의해 팽창 제어되고, 제2 수축 튜브(113b)는 동력에 의해 유지되거나 수축 제어되는 경우, 상기 제1 수축 튜브(113a)는 팽창할 수 있고, 상기 제2 수축 튜브(113b)는 초기 상태의 부피를 유지하거나 수축할 수 있다.

여기서, 상기 동력 공급 라인(114)을 통한 상기 동력의 공급에 의해, 상기 제1 수축 튜브(113a)가 팽창하고, 상기 제2 수축 튜브(113b)가 초기 상태의 부피를 유지시키거나 수축시키는 경우, 상기 팽창된 제1 수축 튜브(113a)의 양측에 연결된 제1 상측 연결형 관절 부재(112a)와, 제2 상측 연결형 관절 부재(112b)는, 상기 제1 수축 튜브(113a)의 팽창 정도에 대응하여 초기 상태보다 이격될 수 있다. 이에 따라, 제1 상측 연결형 관절 부재(112a)는, 수직이었던 초기 상태 대비 사전 설정된 각도 θ 만큼 상대적으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 이러한 각도 설정은, 미리 설정된 기준 값에 따라 달라질 수 있으며, 음수 또는 양수 각도 값을 이용하여, 상하좌우 각 세부 위치별로 설정 제어될 수 있다.

그리고, 초기 상태의 부피를 유지하는 상기 제2 수축 튜브(113b)의 양측에 연결된 상기 하측 연결형 관절 부재(112c, 112d)는, 상기 제1 수축 튜브(113a)의 팽창에 의해 서로 이격됨에 따라, 상대적으로 밀착 형성될 수도 있다.

반대로, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 동력의 제어에 의해, 상기 제1 수축 튜브(113a)가 수축하고, 상기 제2 수축 튜브(113b)가 팽창하는 경우, 상기 팽창된 제2 수축 튜브(113b)의 양측에 연결된 제1 하측 연결형 관절 부재(112c)와, 제2 하측 연결형 관절 부재(112d)는, 상기 제2 수축 튜브(113b)의 팽창 정도에 대응하여 초기 상태보다 이격될 수 있다.

그리고, 상기 제1 수축 튜브(113a)의 수축에 따라, 상기 제1 수축 튜브(113a)의 양측에 연결된 제1 상측 연결형 관절 부재(112a)와, 제2 상측 연결형 관절 부재(112b)는, 상기 제1 수축 튜브(113a)의 팽창 정도에 대응하여 초기 상태보다 밀착될 수 있다. 이에 따라, 제1 상측 연결형 관절 부재(112a)는, 수직이었던 초기 상태 대비 사전 설정된 각도 -θ 만큼 상대적으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 이러한 각도 설정은, 미리 설정된 기준 값에 따라 달라질 수 있으며, 음수 또는 양수 각도 값을 이용하여, 상하좌우 각 세부 위치별로 설정 제어될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 수축 튜브(113a) 및 제2 수축 튜브(113b)가 팽창 및 수축의 반복에 따라, 상기 상측 연결형 관절 부재(112a, 112b) 및 상기 하측 연결형 관절 부재(112c, 112d)가 각각 이격 및 밀착을 반복하여, 전체적인 척추 관절의 움직임을 구현할 수 있으며, 척추 관절 움직임의 미세 제어에 따른 정현파(sinusoidal) 형태의 움직임 구현에 따라, 상기 수중 유영 로봇(100)은 다양한 방향의 수중 유영을 구현할 수 있다. 이는 예를 들어, 돌고래의 움직임이나 고래의 움직임과 같은 방식으로 구현되며, 외피에 구비된 지느러미나 몸체에 의해 수력을 발생시켜, 다양한 방향으로의 전진. 회전 또는 스파이럴 유영 등을 가능하게 한다.

이처럼, 상기 수축 튜브(113)의 위치별, 팽창 및 수축의 반복에 의한, 상기 연결형 관절 부재(112a, 112b, 112c, 112d)의 이격 및 밀착을 반복함에 따라, 상기 수중 유영 로봇(100)의 유영 방향은 간단한 상승 유영, 하강 유영, 우측 유영, 좌측 유영으로 제어될 수 있다. 또한, 유영 제어 방식은, 피칭(pitching) 또는 요잉(yawing)과 같은 변수 변환 제어에 의해 상승, 하강, 우측, 좌측 등의 이격 각도 설정이 가변되어, 스파이럴 유영이나 복합 유영과 같은 다양한 유영 제어 방식들로서 물리적 형태로 다양한 구현될 수 있다.

더 나아가, 상기 수축 튜브(113)에 공급되는 상기 동력의 공급량에 따라, 상기 수축 튜브(113)는 팽창 및 수축의 정도가 달라질 수 있어, 상기 척추형 다관절 조립체(110)가 휘어지는 정도가 세부적으로 조절될 수 있으며, 이는 상기 수중 유영 로봇(100)의 방향 각도, 전진 속도, 회전 제어 등의 미세한 유영 컨트롤을 가능하게 한다.

여기서, 상기 수축 튜브(113)는, 상기 동력 공급 라인(114)을 통해 공급되는 동력에 의해, 상기 수축 튜브(113)가 팽창 및 수축하는 과정을 반복하면서, 상기 연결형 관절 부재(112)와 상기 수축 튜브(113)는 서로 수축하여 상호 닿는 부분에 마모가 발생할 수 있다.

이에 따라, 인접한 연결형 관절 부재(112) 사이와, 상기 수축 튜브(113)간 마모들을 최소화하기 위해, 적어도 둘 이상의 상기 수축 튜브(113)가 서로 동일한 세부 방향(예를 들어, 상하좌우)에 대응하는 상기 연결형 관절 부재(112)의 각 세부 위치별로 중첩 연결되어, 상호 완충되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

이에 따라, 중첩 연결되어 형성된 상기 수축 튜브(113)는 서로 팽창하여 상기 연결형 관절 부재(112)가 서로 닿는 부분에 대한 마모를 방지시킬 수 있다.

또한, 중첩 연결되어 형성된 상기 수축 튜브(113)는, 마모 방지를 위해 특정 중간 수축 튜브(113)는 팽창 정도를 유지하도록 고정 제어될 수 있으며, 다른 수축 튜브(113)만 수축되거나 팽창되도록 제어되도록 하여, 인접한 연결형 관절 부재(112)가 서로 닿지 않도록 방지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 척추형 다관절 조립체를 구성하는 연결형 관절 부재의 형태 예시를 나타낸 단면도이다.

도 4를 참조하면, 척추형 다관절 조립체(110)를 구성하는 연결형 관절 부재(112)는, 원형(a) 또는 마름모(b) 또는 정방형(c) 또는 척추형(d) 중 어느 하나의 디스크 형상으로 형성될 수 있고, 상기 수중 유영 로봇(100)은 수중 유영 동작 명령에 따라 제어될 수 있다.

여기서, 상기 수중 유영 동작 명령은, 유압 또는 수압 또는 모터 또는 전자석 또는 전기신호 중 하나를 상기 동력으로 하여, 상기 수중 유영 로봇(100)의 동작을 제어할 수 있다.

이에 따라, 도 4(a)는 원형의 연결형 관절 부재(112)의 일면에 하나 이상의 상기 수축 튜브(113)가 형성될 수 있고, 상기 동력이 공급되는 동력 공급 라인(114)이 상기 연결형 관절 부재(112)의 중심에 관통할 수 있다.

여기서, 상기 동력은, 상기 연결형 관절 부재(112)의 중심으로 관통하는 동력 공급 라인(114)을 통해 상기 수축 튜브(113)로, 상기 수중 유영 로봇(100)의 유영 동작을 제어하기 위해 공급될 수 있다.

예를 들어, 상기 수축 튜브(113)는 상기 연결형 관절 부재(112)의 일면에 하나 이상 형성될 수 있으며, 예를 들어, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 원형의 연결형 관절 부재(112)의 일면에 대응하는 사방(예를 들어, 상하좌우) 세부 위치별로 수축 튜브(113)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 수축 튜브(113)는, 상측의 제1 수축 튜브(113a), 하측의 제2 수축 튜브(113b), 좌측의 제3 수축 튜브(113c) 및 우측의 제4 수축 튜브(113d)로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)가, 상기 연결형 관절 부재(112) 상에서 상기 동력 공급 라인(114)으로부터 이격된 위치에 형성될 경우, 상기 연결형 관절 부재(112)는, 상기 동력이 상기 동력 공급 라인(114)을 통해 상기 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)로 공급될 수 있도록, 상기 동력 공급 라인(114)과 상기 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)를 연결하는 동력 전달 유닛(116)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 수중 유영 로봇(100)의 유연한 수중 유영 방향 설정을 위해, 상기 동력 공급 라인(114)에서 상기 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)로 상기 동력이 공급 또는 배출되는 양을 조절하도록, 동력 전달 유닛(116) 상에 스위치 모듈(115)이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 동력 전달 유닛(116)에 형성된 스위치 모듈(115)은, 온 오프 강도 및 주기 등에 따라, 상기 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)로 공급되는 상기 동력의 공급량 및 배출량을 조절할 수 있도록 각각의 방향별 스위치 모듈(115a, 115b, 115c, 115d)로 구성될 수 있다.

이에 따라, 상기 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)는 팽창 및 수축의 정도가 상이할 수 있고, 상기 수중 유영 로봇(100)의 유영 방향 및 회전 각도가 제어될 수 있다.

일 실시 예로, 상기 동력을 물로 하여, 상기 수중 유영 로봇(100)의 동작을 수압 제어하는 경우, 물이 상기 동력 공급 라인(114)을 통해 제1 수축 튜브(113a)로 공급되고, 제2 수축 튜브(113b), 제3 수축 튜브(113c) 및 제4 수축 튜브(113d)로 미공급되거나 내부의 물이 배출되도록 제어될 수 있다.

여기서, 상기 제1 수축 튜브(113a)는 상측 수축 튜브, 상기 제2 수축 튜브(113b)는 하측 수축 튜브, 상기 제3 수축 튜브(113c)는 좌측 수축 튜브 및 상기 제4 수축 튜브(113d)는 우측 수축 튜브로 가정할 수 있다.

보다 상세하게, 상기 제1 수축 튜브(113a)는 제1 스위치 모듈(115a)의 열림에 의해 상기 물이 공급되고, 상기 제2 수축 튜브(113b), 상기 제3 수축 튜브(113c) 및 상기 제4 수축 튜브(113d)는 제2 내지 제4 스위치 모듈(115b, 115c, 115d)의 닫힘 또는 역스위칭에 의해 상기 물이 미공급되거나 배출될 수 있어, 상측 수축 튜브인 상기 제1 수축 튜브(113a)만 팽창하고, 나머지는 유지되거나 수축될 수 있다.

이 때, 상기 제1 수축 튜브(113a)만 팽창함에 따라, 상기 연결형 관절 부재(112)는 상기 제1 수축 튜브(113a)의 양측에 연결된 상기 연결형 관절 부재(112)의 상면이 서로 이격될 수 있고, 이에 따라 상기 제2 수축 튜브(113b)는 제2 내지 제4 스위치 모듈(115b, 115c, 115d)의 닫힘 또는 역스위칭에 따라, 초기 상태의 부피를 유지하거나(닫힌 경우), 상기 제2 수축 튜브(113b)의 양측에 연결된 상기 연결형 관절 부재(112)의 하면이 서로 밀착 형성되도록 수축(역스위칭 되는 경우)될 수도 있다.

이에 따라, 앞서 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 복수의 상기 연결형 관절 부재(112)가 연결된 척추형 다관절 조립체(110)는, 제1 방향으로 휘어진 형상을 나타낼 수 있다.

이어서, 상기 제1 수축 튜브(113a)는 제1 스위치 모듈(115a)의 역스위칭 동작 전환에 의해, 동력 전달 유닛(116)을 통해, 동력 공급 라인(114)으로 상기 물을 배출할 수 있고, 상기 제3 수축 튜브(113c) 및 상기 제4 수축 튜브(113d)는 상기 제3 스위치 모듈(115c), 상기 제4 스위치 모듈(115d)의 닫힘 또는 역스위칭 유지에 의해 상기 물이 미공급되거나 수축된 상태가 유지되고, 상기 제2 수축 튜브(113b)는, 상기 제2 스위치 모듈(115b)의 열림 또는 정스위칭 전환에 의해 상기 물이 공급될 수 있어, 하측 수축 튜브인 상기 제2 수축 튜브(113b)만 팽창할 수 있다.

이 때, 상기 제2 수축 튜브(113b)만 팽창함에 따라, 상기 연결형 관절 부재(112)는 상기 제2 수축 튜브(113b)의 양측에 연결된 상기 연결형 관절 부재(112)의 하면이 서로 이격될 수 있고, 이에 따라 상기 제1 수축 튜브(113a)는 수축하면서, 상기 제1 수축 튜브(113a)의 양측에 연결된 상기 연결형 관절 부재(112)의 상면이 서로 밀착 형성될 수도 있다.

이에 따라, 복수의 상기 연결형 관절 부재(112)가 연결된 척추형 다관절 조립체(110)는, 도 3(b)와 같이, 상기 제1 방향과 상호 반대되는 제2 방향으로 휘어진 형상을 나타낼 수 있다.

이와 같이, 복수의 상기 연결형 관절 부재(112)가 연결된 척추형 다관절 조립체(110)는 각 세부 방향 위치별 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)의 팽창 및 수축 제어의 조합에 의해, 사전 설정된 다양한 방향(상방, 하방, 좌측, 우측, 좌상, 좌하, 우상, 우하 등의 다양한 조합 등)으로 구동 제어될 수 있다.

또한, 상기 수중 유영 로봇(100)은 상기 수축 튜브(113)에 동력의 공급 및 배출을 반복 수행함으로써, 정현파 움직임에 따른 수중 추진력을 얻을 수 있어, 돌고래 등의 유영 형태와 흡사한 방식으로, 사전 설정된 목적 방향으로 유영할 수 있다.

더 나아가, 상기 스위치 모듈(115)이 상기 수축 튜브(113)에 공급 및 배출되는 동력의 강도를 조절함으로써, 상기 수축 튜브(113)의 팽창 및 수축 정도가 달라져, 상기 수중 유영 로봇(100)이 유영하고자 하는 각도로 유영할 수 있도록 설정할 수 있다.

그리고, 도 4(b) 및 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 도 4(a)와 동일한 방식으로, 마름모 또는 정방형의 형상을 가진 연결형 관절 부재(112)를 포함하는 척추형 다관절 조립체(110)가 형성될 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는, 도 4(d)와 같이 도 4(a)와 동일한 방식으로, 실제 수중 동물의 척추 형태를 갖는 척추형 연결형 관절 부재(112) 및 수축 튜브(113)를 포함하는 척추형 다관절 조립체로 구현될 수도 있다. 이는 수중 동물의 움직임 및 내부 구조를 보다 실제와 같이 구현하는데 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 연결형 관절 부재를 그룹별로 제어하는 척추형 다관절 조립체 일부의 측단면도 및 수축 튜브 그룹을 나타낸 도면이다.

도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 연결형 관절 부재(112)는, 별도의 스위치 모듈 없이, 각각의 세부 위치별로 동력 공급 라인(114)이 연결되고, 동력 공급 라인(114)상에 수축 튜브(113)들이 연결되는 형태로 구현될 수도 있다.

또한, 도 5(a)를 참조하면, 도 5(a)는 척추형 다관절 조립체(110)의 측단면도로써, 수축 튜브(113)를 포함하는 연결형 관절 부재(112)는, 하나의 그룹으로 그룹화되어 각 그룹별로 유압 또는 수압 또는 모터 또는 전자석 또는 전기신호 중 하나를 상기 동력으로 하여, 상기 수중 유영 로봇의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 도 5(a)를 참조하면, 돌고래의 머리측으로부터 순차적으로 연결된 8개의 연결형 관절 부재(112)가, 그룹 A와 같이 그룹핑될 수 있는 바, 그룹 A는 하나의 머리측 관절처럼 관리되어, 일정 방향 및 일정 각도로 제어될 수 있다.

그러면, 예를 들어, 도 5(b) 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 그룹 A에 대응하는 제1 내지 제4 수축 튜브(113a, 113b, 113c, 113d)는 상기 동력 공급 라인(114)이 관통한 수축 튜브끼리 그룹화되어 일률적으로 제어될 수 있다.

이에 따라, 수중 유영 로봇(100)의 동작을 위한 동력은, 그룹 A에 대응하는 요, 피치 롤 등의 그룹 제어 신호로서 인가될 수 있으며, 그룹 제어 신호는 그룹 A에 대응하는 특정한 복수의 수축 튜브(113)를 분산 제어하는 동력 제어 신호로 변환되고, 변환된 동력 제어 신호에 따라 상기 동력 공급 라인(114)을 통해, 각 특정한 복수의 수축 튜브(113)로의 동력 공급이 제어될 수 있다.

이에 따라, 수중 유영 동작 명령은, 상기 그룹화된 연결형 관절 부재(112)에 포함된 특정한 복수의 수축 튜브(113)를 식별하고, 식별된 복수의 수축 튜브(113)를 분산 제어하도록 상기 동력 공급 라인(114)을 제어하는 수중 유영 동작 명령으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 수중 유영 동작 명령은, 그룹별 수축 튜브(113)별로, 수중 유영 로봇의 유영 방향 및 각도에 대응하도록, 팽창 및 수축을 반복하기 위한 동력을 지속적으로 공급하도록 하는 제어 명령을 포함할 수 있다.

이에 따라, 각 그룹에 포함된 수축 튜브(113)들은 자신이 속한 각 그룹이 A인지 B인지 등에 따라 상기 동력을 일률적으로 공급받을 수 있고, 이에 따라, 각 그룹별 분산 제어가 효율적으로 수행될 수 있다.

이는 각 그룹별 제어만 수행하면 사전 설정된 그룹별 수축 튜브(113)들의 제어에 의해, 그룹별 회전 각도나 방향이 일률적으로 제어될 수 있도록 처리됨으로써, 제어 명령의 구성 및 신호 처리 프로세스를 보다 일률적으로 처리하도록 하여 제어 효율을 가져올 수 있다.

이에 따라, 수중 유영 로봇(100)은, 그룹별 설정된 방향 및 각도에 따라, 특정 수축 튜브(113) 그룹이 위치한 동력 공급 라인(114)을 선택하고, 상기 선택한 동력 공급 라인(114)에 대응하는 특정 수축 튜브(113) 그룹에 대응하는 팽창 및 수축을 반복 제어함에 따라, 상기 수중 유영 로봇(100)의 움직임을 제어할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 동력 공급을 위한 별도의 관 또는 스위치 모듈 없이, 각 동력 공급 라인(114)을 복수개 구성하여, 상기 수중 유영 로봇(100)의 유영을 그룹별로 제어할 수 있으며, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 공급되는 동력의 양에 따라, 상기 그룹화된 수축 튜브(113)별 팽창 정도가 상이하게 제어될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇의 구성을 나타내기 위한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 수중 유영 로봇(100)은 제어부(120) 및 통신 안테나부(130)를 포함한다.

여기서, 상기 제어부(120)는, 상기 수중 유영 로봇(100)의 수중 유영 동작 명령에 따라, 척추형 다관절 조립체(110)를 포함하는 수중 유영 로봇(100)의 전체적인 소프트웨어 및 하드웨어 동작을 제어하는 프로세서(processor)로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어부(120)는, 전원 공급부(121), 센서부(122), 수중 유영 동작 처리부(123), 동력 공급부(124), 세부 공급 모듈(125), 밸런싱 모듈(126) 및 동력 공급 라인 구동부(127)를 포함한다.

여기서, 상기 전원 공급부(121)는, 상기 제어부(120) 전체에 전원을 공급하여 수중 유영 로봇(100)이 원활한 유영을 할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 센서부(122)는 상기 수중 유영 로봇(100)이 수중 유영하는 데에 있어서, 방해되는 장애물이나 사물을 인식할 수 있도록, 상기 수중 유영 로봇(100)의 일측에 카메라부(1221) 및 레이더부(1222)를 포함한다.

또한, 상기 수중 유영 동작 처리부(123)는, 상기 수중 유영 로봇(100)의 동작을 제어하는 상기 수중 유영 동작 명령에 따른 신호 변환을 처리할 수 있으며, 상기 수중 유영 동작 명령은, 유압 또는 수압 또는 모터 또는 전자석 또는 전기신호 중 하나를 동력으로서 공급하도록 제어하는 명령을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 동력 공급부(124)는, 상기 수중 유영 동작 명령에 따라 상기 수중 유영 로봇(100)을 제어하기 위해, 동력 공급 라인 구동부(127)에 메인 동력을 공급할 수 있다. 메인 동력은 예를 들어, 상기 수중 유영 동작 구동을 위하여, 뼈대가 되는 특정 동력 공급 라인(114)에 대응하는 수압, 유압 또는 전기 신호의 인가 동력을 포함할 수 있다. 메인 동력 인가에 따라, 척추형 다관절 조립체(110)는 앞서 설명한 도 2에 도시된 바와 같은 초기 상태를 유지할 수 있다.

또한, 상기 동력 공급부(124)는 세부 공급 모듈(125)과 연결되어, 상기 수중 유영 동작의 유선형 동작 구현과 같은 정밀 제어를 위한 세부 동력 공급을 위한 세부적인 신호 변환을 처리할 수 있다.

여기서, 상기 세부 공급 모듈(125)은, 그룹 제어부(1251), 방향 각도 제어부(1252), 라인 선택부(1253), 튜브 선택부(1254) 및 공급량 조절부(1255)를 포함한다.

예를 들어, 그룹 제어부(1251)는, 그룹화된 연결형 관절 부재(112)별로, 각 수축 튜브(113) 및 이와 연결되는 동력 공급 라인(114)에, 상기 동력 공급부(124)로부터의 동력이 분산 공급되도록 하는, 분산화된 그룹별 세부 동력 공급 제어를 처리할 수 있다.

그리고, 방향 각도 제어부(1252)는, 상기 수중 유영 동작 명령에 따른 방향 및 각도로 유영할 수 있도록, 특정 방향 및 각도에 따라 사전 설정된 세부 동력 공급 제어를 처리할 수 있다.

예를 들어, 방향 각도 제어부(1252)는, 상기 수중 유영 동작 명령으로부터, 피치(pitch) 및 요(yaw) 회전 각도 정보를 추출할 수 있으며, 이에 대응하는 각 수축 튜브(113) 및 이와 연결되는 동력 공급 라인(114)으로의 동력 공급이 특정 회전 방향으로 점진적으로 인가되도록 삼각함수 연산에 따라 조절하여, 나선형 회전 유도에 의한 유선형 스파이럴 수중 유영 동작이 2차적으로 구현되도록 처리할 수 있다.

또한, 상기 라인 선택부(1253)는, 세부 동력 공급 제어 신호에 따라, 동력 공급 라인(114)을 선택한다.

그리고, 상기 튜브 선택부(1254)는, 세부 동력 공급 제어 신호에 따라, 상기 선택된 동력 공급 라인(114)과 연결된 수축 튜브(113)를 하나 이상 선택한다.

또한, 상기 공급량 조절부(1255)는, 상기 선택된 수축 튜브(113) 또는 선택된 동력 공급 라인(114)으로, 메인 동력의 공급량을 세부 조절하여 상기 수중 유영 로봇(100)이 상기 수중 유영 동작 명령에 따르되, 세부 동력 공급 제어 신호에 따라 보다 정밀하게 유영할 수 있도록 한다.

이에 따라, 상기 동력 공급 라인 구동부(127)는, 동력 공급부(124)로부터 인가되는 메인 동력 제어 신호와, 상기 세부 공급 모듈(125)에서 처리한 세부 동력 공급 제어 신호를 인가받아, 동력 공급 라인(114)을 통한 각 수축 튜브(113)로의 팽창 또는 수축을 제어하는 동력을 물리적으로 공급하여, 상기 수중 유영 로봇(100)을 정밀하게 구동할 수 있다.

더 나아가, 상기 세부 공급 모듈(125)을 통해 받은 상기 동력 공급 정보는, 상기 수중 유영 로봇(100)의 정밀한 유영을 위한 동력 공급 정보일 수 있으며, 동력 공급 라인 구동부(127)로 전달되어 동력 공급 라인을 구동할 수 있다.

그리고, 상기 밸런싱 모듈(126)은, 상기 수중 유영 로봇(100)의 무게 중심을 가변하여, 상기 수중 유영 로봇(100)의 유영 방향 및 회전 각도를 추가 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 밸런싱 모듈(126)은 무게추의 슬라이드 이동 방식이나, 부력의 조절 제어와 같은 방식에 따라, 상기 수중 유영 로봇(100)의 무게 중심을 가변할 수 있으며, 무게 중심의 가변에 따라 상기 수중 유영 로봇(100)의 특정 방향으로의 기울기가 추가적으로 가변될 수 있다.

또한, 상기 통신 안테나부(130)는, 상기 수중 유영 로봇(100)의 구동 정보와, 위치 정보와 같은 내부 정보를 외부와 송수신할 수 있도록 하는 안테나로서, 예를 들어 GPS 모듈(1301) 및 RF 모듈(1302)을 포함할 수 있다. 또한 상기 통신 안테나부(130)는 통신 편의를 위해 이동통신 모듈, 블루투스 모듈, 와이파이 모듈, NFC 모듈 등의 다양한 통신 모듈을 추가적으로 구비할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유영 로봇(100)의 동력 구현 방식 예시들을 설명하기 위한 구현 예시도이다.

도 7(a)는 제1 실시 예로, 제어부(120)를 구성하는 동력 공급부(124)는, 상기 수중 유영 로봇(100)이 수압으로 수중 유영을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 동력 공급부(124)는, 수중 유영 로봇(100)의 외부의 물을 공급받아 수압 펌핑부(1242)로 전달하는 물 유입부(1241)와, 상기 물 유입구(1241)를 통해 유입되는 물을 펌핑하여, 동력 공급 라인(114)으로 전달하는 수압 펌핑부(1242)와, 동력 공급 라인(114)에서 배출되는 물을 외부로 배출하는 물 배출부(1243)을 포함할 수 있다.

이러한 물 유입 및 수압 펌핑 제어는, 동력 공급 라인 구동부(127)의 제어에 따라 수행될 수 있다.

도 7(b)는 제2 실시 예로, 제어부(120)를 구성하는 동력 공급부(124)는, 상기 수중 유영 로봇(100)이 유압으로 수중 유영을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 동력 공급부(124)는, 유압작동유 저장부(1245)와, 유압 펌핑부(1246)를 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 유압 펌핑부(1246)는, 상기 유압작동유 저장부(1245)를 통해 유입되는 유압작동유를 펌핑하여, 동력 공급 라인(114)으로 공급하고, 다시 동력 공급 라인(114)에서 배출되는 유압작동유는 유압작동유 저장부(1245)로 유입된다.

이러한 유압작동유의 유입 및 유압 펌핑 제어는, 동력 공급 라인 구동부(127)의 제어에 따라 수행될 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 수중 유영 로봇 110 : 척추형 다관절 조립체
112 : 연결형 관절 부재 113 : 수축 튜브
114 : 동력 공급 라인 115 : 스위치 모듈
116 : 동력 전달 유닛 120 : 제어부
130 : 통신 안테나부

Claims (15)

1. 수중 유영 로봇의 제어 방법에 있어서,
   상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령에 따라, 척추형 다관절 조립체에 포함된 연결형 관절 부재 사이에 위치한, 하나 이상의 수축 튜브로, 동력을 공급하는 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한, 메인 동력 공급을 제어하는 단계; 및
   상기 수중 유영 동작 명령에 따라, 정밀 제어를 위한 세부 동력 공급을 위한 세부적인 신호 변환을 처리하여, 상기 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한 세부 동력 공급을 제어하는 단계를 포함하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 동력은, 상기 수중 유영 동작 구동을 위하여, 뼈대가 되는 특정 동력 공급 라인에 대응하는 수압, 유압 또는 전기 신호의 인가 동력을 포함하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 메인 동력 인가에 따라, 상기 척추형 다관절 조립체는, 상기 연결형 관절 부재가 상기 동력 공급 라인과 상호 수직인 초기 상태로 전환되는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 세부 동력 공급을 제어하는 단계는,
   상기 연결형 관절 부재를 그룹화하고, 그룹화된 연결형 관절 부재에 대응하는 각 수축 튜브를 식별하며, 상기 식별된 각 수축 튜브와 연결되는 동력 공급 라인에, 상기 동력 공급부로부터의 동력이 분산 공급되도록 하는, 분산화된 그룹별 세부 동력 공급 제어를 처리하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 세부 동력 공급을 제어하는 단계는,
   상기 수중 유영 동작 명령에 따른 방향 및 각도로 유영할 수 있도록, 특정 방향 및 각도에 따라 사전 설정된 세부 동력 공급 제어를 처리하는 단계를 포함하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 사전 설정된 세부 동력 공급 제어를 처리하는 단계는,
   상기 수중 유영 동작 명령으로부터, 피치(pitch) 및 요(yaw) 회전 각도 정보를 추출하고, 상기 피치(pitch) 및 요(yaw) 회전 각도 정보에 대응하는 각 수축 튜브를 식별하며, 상기 각 수축 튜브와 연결되는 동력 공급 라인으로의 동력 공급이 특정 회전 방향으로 점진적으로 인가되도록 조절하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
7. 제1항에 있어서,
   세부 동력 공급을 제어하는 단계는,
   상기 세부 동력 공급 제어 신호에 따라, 하나 이상의 동력 공급 라인을 선택하는 단계;
   상기 세부 동력 공급 제어 신호에 따라, 상기 선택된 동력 공급 라인과 연결된 수축 튜브를 선택하는 단계; 및
   상기 선택된 수축 튜브 또는 상기 선택된 동력 공급 라인으로, 상기 메인 동력의 공급량을 세부 조절하는 공급량 조절 단계를 포함하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 메인 동력 공급 제어와, 상기 세부 동력 공급 제어에 따라, 상기 동력 공급 라인과 연결된 각 수축 튜브로의 팽창 또는 수축을 제어하는 동력을 물리적으로 공급하는 단계를 더 포함하는
   수중 유영 로봇의 제어 방법.
9. 수중 유영 로봇에 있어서,
   상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령 신호를 인가하는 제어부;
   상기 수중 유영 로봇의 수중 유영 동작 명령 신호에 따라, 척추형 다관절 조립체에 포함된 연결형 관절 부재 사이에 위치한, 하나 이상의 수축 튜브로, 동력을 공급하는 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한, 메인 동력 공급을 제어하는 동력 공급부; 및
   상기 수중 유영 동작 명령에 따라, 정밀 제어를 위한 세부 동력 공급을 위한 세부적인 신호 변환을 처리하여, 상기 하나 이상의 동력 공급 부재에 대한 세부 동력 공급을 제어하는 세부 공급 모듈을 포함하는
   수중 유영 로봇.
10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 동력은, 상기 수중 유영 동작 구동을 위하여, 뼈대가 되는 특정 동력 공급 라인에 대응하는 수압, 유압 또는 전기 신호의 인가 동력을 포함하는
    수중 유영 로봇.
11. 제10항에 있어서,
    상기 메인 동력 인가에 따라, 상기 척추형 다관절 조립체는, 상기 연결형 관절 부재가 상기 동력 공급 라인과 상호 수직인 초기 상태로 전환되는
    수중 유영 로봇.
12. 제11항에 있어서,
    상기 세부 공급 모듈은,
    상기 연결형 관절 부재를 그룹화하고, 그룹화된 연결형 관절 부재에 대응하는 각 수축 튜브를 식별하며, 상기 식별된 각 수축 튜브와 연결되는 동력 공급 라인에, 상기 동력 공급부로부터의 동력이 분산 공급되도록 하는, 분산화된 그룹별 세부 동력 공급 제어를 처리하는 그룹 제어부를 포함하는
    수중 유영 로봇.
13. 제12항에 있어서,
    상기 세부 공급 모듈은,
    상기 수중 유영 동작 명령에 따른 방향 및 각도로 유영할 수 있도록, 특정 방향 및 각도에 따라 사전 설정된 세부 동력 공급 제어를 방향 각도 제어부를 포함하는
    수중 유영 로봇.
14. 제13항에 있어서,
    상기 방향 각도 제어부는,
    상기 수중 유영 동작 명령으로부터, 피치(pitch) 및 요(yaw) 회전 각도 정보를 추출하고, 상기 피치(pitch) 및 요(yaw) 회전 각도 정보에 대응하는 각 수축 튜브를 식별하며, 상기 각 수축 튜브와 연결되는 동력 공급 라인으로의 동력 공급이 특정 회전 방향으로 점진적으로 인가되도록 조절하는
    수중 유영 로봇.
15. 제9항에 있어서,
    상기 세부 공급 모듈은,
    상기 세부 동력 공급 제어 신호에 따라, 하나 이상의 동력 공급 라인을 선택하는 라인 선택부;
    상기 세부 동력 공급 제어 신호에 따라, 상기 선택된 동력 공급 라인과 연결된 수축 튜브를 선택하는 튜브 선택부; 및
    상기 선택된 수축 튜브 또는 상기 선택된 동력 공급 라인으로, 상기 메인 동력의 공급량을 세부 조절하는 공급량 조절부를 포함하고,
    상기 메인 동력 공급 제어와, 상기 세부 동력 공급 제어에 따라, 상기 동력 공급 라인과 연결된 각 수축 튜브로의 팽창 또는 수축을 제어하는 동력을 물리적으로 공급하는 동력 공급 라인 구동부를 더 포함하는
    수중 유영 로봇.