WO2017073924A1 - 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템 및 방법 - Google Patents

수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2017073924A1
WO2017073924A1 PCT/KR2016/011347 KR2016011347W WO2017073924A1 WO 2017073924 A1 WO2017073924 A1 WO 2017073924A1 KR 2016011347 W KR2016011347 W KR 2016011347W WO 2017073924 A1 WO2017073924 A1 WO 2017073924A1
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WO
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information
interest
welding line
detection
point
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PCT/KR2016/011347
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Inventor
김유식
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주식회사 타스글로벌
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for locating an underwater work device using a welding line of an underwater structure. More particularly, the present invention relates to a current structure of an underwater work device attached to a surface of an underwater structure while moving. The present invention relates to a system and method for locating an underwater work device using a welding line of an underwater structure that can be accurately displayed and provided on a map of a welding line.
  • various aquatic structures such as ships or off-shore plants that operate underwater, undergo most of the construction work on land, such as processing plants or onshore docks.
  • a welding operation is included to construct the overall shape of the structure by welding the assembled different blocks together.
  • the welding robot recognizes the information on the starting point and the end point of the welding in advance and starts the welding line between the starting point and the end point of the welding while automatically following the welding line by detecting the welding line through various sensors or images.
  • the welding operation may be performed by controlling the manager by transmitting an image of the welding line to the monitor of the manager who remotely controls the welding robot.
  • existing welding robots have a problem in waterproofing because they do not have underwater work in mind, and when operating a conventional welding robot underwater, the watch in the water is basically guaranteed to be only 5m or so.
  • the watch's state of view is much worse than that measured on land, making it difficult for an administrator to determine the current position of the welding robot by video only. Occurs when the user deviates from the path specified by the administrator, it is difficult to determine the location of the welding robot.
  • the welding robot itself performs automatic welding based on the sensor, it is necessary to know the current position in the entire welding line only by the movement distance measured by the sensor value, but the error continuously accumulates in the movement distance measured by the sensor value. Or an error occurs in the sensor value, the welding robot erroneously determines the current position and frequently deviates from the work path specified by the user. As a result, the welding robot is continuously positioned at a point other than the current position. There is a problem in that the welding robot is left in a state where the user incorrectly detects the position of the welding robot by transmitting to the user's device.
  • the conventional welding robot has a problem that it becomes very difficult to grasp the position when working underwater.
  • the present invention mutually maps the information on the welding line of the underwater structure and the information provided in the equipment so that the work of the equipment performing the work while moving along the welding line of the underwater structure, some or all of which is underwater
  • the purpose is to support accurate positioning in real time while making comparisons, thereby increasing work accuracy.
  • the present invention by continuously compensating for the error occurred in the comparison process between the information provided in the equipment moving along the welding line and the map information on the welding line so that the position of the equipment is corrected instantaneously and accurately, the operation of the equipment
  • the purpose is to significantly improve the accuracy.
  • the system for locating the underwater work apparatus using the welding line of the underwater structure detects a welding line pre-formed on the surface for underwater work on the surface of the underwater structure, and detects the detected welding line.
  • the pre-stored work device for generating and transmitting the detection information according to the real-time detection of the welding line and transmitted through wired or wireless communication
  • the control information including the path information on the moving path of the working device including the starting point and the destination point and transmits to the working device and the working device along the welding line on the moving path according to the path information
  • Control the movement, and different welding lines on the map information Set each of the one or more points included in the route information as points of interest among the points where the car or the welding line is stopped, and set the order of the points of interest in the map information according to the movement route according to the route information.
  • the detection order is counted every time the interest point is detected according to the detection information received from the work device, and the current position of the work device is added to the map information based on the position of the interest point in which an order corresponding to the current detection order is set. It may include a monitoring device for displaying and displaying the map information displayed on the current location through a display.
  • the working device includes at least one of a camera unit for photographing an image of the welding line and a sensor unit including a plurality of sensors for detecting the welding line, and generated by the camera unit. And generating at least one of the detected image information and at least one of sensing information generated according to the sensing by the sensor unit.
  • the work device generates posture information on a posture of the work device attached on the surface based on the sensing information of the sensor unit, and transmits the posture information to the monitoring device through the wired / wireless communication.
  • the monitoring apparatus sets posture setting information on the posture of the work apparatus with respect to each of the points of interest based on the map information, and receives the posture setting information set on the point of interest corresponding to the current position from the work apparatus. If there is a difference in the posture information, the posture setting information corresponding to the posture information is set among one or more points of interest located in the order after the current position, and extracts the interest point closest to the current position, and extracts the extracted interest. It may be characterized in that for correcting the current position and the detection order in the position and order of the point. All.
  • the sensor unit may include a plurality of sensors configured on one surface of the working device facing the surface and disposed at predetermined intervals on each of the horizontal and vertical columns of the one surface. Can be.
  • the senor may include at least one of an acceleration sensor, a gyro sensor, an electromagnetic sensor, a laser sensor, and an ultrasonic sensor.
  • the monitoring apparatus may include a pattern of a welding line adjacent to a point of interest corresponding to the current location on the route information based on the map information every time the point of interest is detected using the detection information of the work device.
  • Generating reference pattern information for the reference pattern generating detection pattern information on a pattern of a welding line adjacent to the point of interest based on the detection information, and comparing the reference pattern information with the reference pattern information;
  • the point of interest of the one or more points of interest located after the current position has the same pattern information as the detection pattern information, and the point of interest closest to the current position is extracted, and the positions of the extracted points of interest are located in the order.
  • the current position and the detection order may be corrected.
  • the monitoring device generates the detection pattern information through image analysis based on the detection information, or measures the electromagnetic variation of the surface according to the shape of the underwater structure to obtain the detection pattern information. It may be characterized by generating.
  • the working device includes a main body, a communication unit configured in the main body for wired and wireless communication with a monitoring device, a detection unit configured in the main body to detect the welding line, and to generate the detection information. And a working part configured to perform work on the surface, a driving part attaching the main body to the surface and moving the main body, and a welding line on a path according to control information received through the communication part. Detects through the detection information and controls the drive unit to move the main body along the welding line on the path, transmit the detection information to the monitoring device through the communication unit, and control the work unit based on the control information And a control unit for performing a task according to the control information. have.
  • the monitoring device includes a transceiver for communicating with the work device, a storage unit for storing the map information, an input unit for receiving the user input, and the map information and the map information.
  • the display unit including the display for displaying the current location of the work device and the path information based on the map information stored in the storage unit in accordance with a user input through the input unit or the control information to generate the transmission and reception And a monitoring unit which transmits the map information and the current location through the display unit after calculating the current location using the map information and the detection information through the unit.
  • the monitoring device calculates at least one of the moving direction and the moving distance based on the detection information received from the working device to determine the current location or the path information between the different points of interest. Calculating the current position in a specific area adjacent to the moving route according to the present invention and displaying the current position on the map information, and the work device leaves the welding line according to the route information included in the map information and the current position.
  • the control device may be controlled to return to the welding line by transmitting the control information.
  • the positioning method includes route information on a moving route of the work device including a starting point and a destination point according to a user input based on map information of the welding line of the underwater structure in which the monitoring device is stored in advance.
  • At least one point where the different welding line intersects or stops the welding line in the path information each set as a point of interest, and in the moving path according to the path information Setting the order of the respective points of interest according to the above;
  • the device counts the detection order every time the interest point is detected according to the detection information received from the work device, and the current position of the work device on the map information based on the position of the interest point in which the order corresponding to the current detection order is set. And displaying map information on which the current location is displayed through a display.
  • the present invention sets the movement path of the work device attached to the surface of the underwater structure to move using the map information on the welding line of the underwater structure, and for the working device to move along the welding line on the movement path
  • the order of points of interest is compared with the order in which the points of interest are detected by the work device.
  • the present invention can easily generate interest based on each of the map information and the detection information according to the detection of the working device, even when the point of interest based on the detection information of the working device fails to detect the current location.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system for locating the underwater work device using the welding line of the underwater structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a working device and a monitoring device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an illustration of the configuration of the detection unit according to an embodiment of the present invention.
  • 4 to 5 are diagrams illustrating an operation of a path information generation process and an underwater position determination process of a monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 6 to 7 are views illustrating the operation of the position correction based on the welding line pattern of the positioning system of the underwater work device using the welding line of the underwater structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 to 9 are views illustrating the operation of the position correction based on the posture of the working device in the positioning system of the underwater working device using the welding line of the underwater structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view showing a position estimate for a work device of a monitoring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for locating an underwater work apparatus using a welding line of an underwater structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a system for locating an underwater work apparatus using a welding line of an underwater structure according to an exemplary embodiment of the present invention, as shown in some or all of a body, such as a ship or an off-shore plant.
  • a work device 100 which detects a welding line previously formed on the surface of the underwater structure 1 in which water is located in the water, and performs a designated work in the water while moving on the surface along the welding line. Communicates with the device 100 through wired or wireless communication, accurately grasps the current position of the working device 100 on the surface of the underwater structure 1, and map information on the welding line is stored in advance in the map information.
  • It may include a monitoring device 200 for displaying the current location on the map according to the output through a display.
  • wired and wireless communication methods that are well known as the communication method applied to the wired and wireless communication may be applied.
  • the work device may be composed of components that support a certain level of waterproofing to ensure smooth operation in the water.
  • welding line may be a line that is not welded or a line that is already welded.
  • the monitoring device 200 stores in advance map information for a plurality of welding lines previously formed in the underwater structure 1, sets feature points based on welding lines in the map information, and the working device 100. After generating route information on the movement route based on the map information, the route information may be transmitted to the work apparatus 100 to move the work apparatus 100 according to the route information.
  • an example of the feature point may include an intersection point at which a plurality of different welding lines intersect and an end point at which the welding line is interrupted, but are not limited thereto, and various types of points or points set by the user on the map. May be set as the feature point.
  • the monitoring device 200 may designate one or more feature points included in the route information among all the feature points included in the map information as point of interest (POI), and the movement route according to the route information.
  • POI point of interest
  • the order of the points of interest may be set according to the arrangement order of the points of interest on the moving path based on. In this case, the order of the points of interest may be determined according to the order in which the work device 100 passes the points of interest based on the movement direction along the movement path.
  • the work device 100 receives the route information and detects the welding line of the underwater structure 1 located on the route according to the route information, while the underwater structure (along the welding line on the route) It can move in a state attached to the surface of 1), it is possible to transmit the detection information according to the detection of the welding line in real time or periodically.
  • the monitoring device 200 may generate control information including the path information for moving the work device 100 to the moving path according to the path information based on a user input by an administrator.
  • the control information may be transmitted to the work device 100 in real time to control the movement of the work device 100 according to a control input of an administrator.
  • the work device 100 receives the control information including the path information in real time, detects the welding line while moving according to the control information, and generates the detection information according to the monitoring device 200.
  • the monitoring device 200 may display (output) the detection information through a display configured in the monitoring device 200 or a separate display device connected to the monitoring device 200.
  • the detection information may include image information of the camera unit configured in the working apparatus 100 and sensing information of the sensor unit configured in the working apparatus 100.
  • the manager who controls the movement of the work device 100 through the monitoring device 200 checks the detection information (image information, sensing information, etc.) output through the display unit or the display device, and the work device.
  • the control device 100 may be controlled, and the work device 100 may receive control information generated under the control of the manager from the monitoring device 200 and move along the path intended by the manager.
  • the monitoring apparatus 200 counts a detection order (or number of detections) every time the interest point is detected, and the detection sequence Compares the order value according to the number of detections (or the number of times according to the number of detections) with the order value according to the order of the respective points of interest to determine the position of the point of interest having an order consistent with the detection order. Can be set to position.
  • the monitoring device 200 may include the position information of the current position in the map information on the welding line of the underwater structure 1 to output through the display, through which the administrator is output through the display
  • the exact location of the work device 100 may be easily determined based on the current location on the map.
  • the map information may include image or graphic information about the entire structure (shape) of the underwater structure 1, and of course, line information on the shape of the welding line is set in the corresponding image or graphic information. May be
  • the monitoring device 200 may display the detection information together with the map information including the location information through the display.
  • the working apparatus 100 may easily detect points of interest formed by different welding lines at close distances as close to the surface of the underwater structure 1 as possible, even if the underwater clock is poor. Since 200 may accurately display the position of the work device 100 moving in the water based on the corresponding point of interest and the map information, the present invention is not only affected by the limited field of view underwater, but also GPS ( It is possible to accurately provide the current position of the work device 100 moving underwater without the need to use communication for positioning such as Global Positioning System.
  • the present invention is manufactured by considering most of the existing welding robots moving on the land in consideration of the work on the land, so that when the welding robot is operated underwater, there is a limited time in underwater and GPS communication in the water. Due to the difficulty in locating underwater in accordance with the movement of the welding robot, the order of the points of interest included on the path based on the intersection or interruption of the welding line and the respective points of interest by the working device 100 By comparing the order of detection, the position of the work device 100 is accurately determined for each point of interest, and the work device 100 moves by the manager underwater by accurately displaying the position on the map of the underwater structure 1 according to the map information. ) To help ensure accurate positioning.
  • the present invention can improve the work convenience using the work device 100 of the manager and at the same time minimize the mistakes in the work process using the work device 100 according to the exact location of the work device 100.
  • FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the working device 100 and the monitoring device 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the work device 100 includes a main body 101 constituting the work device 100, a communication unit 110, a driver 120, a detector 130, and a work configured in the main body 101.
  • the unit 140 and the controller 150 may be included.
  • the communication unit 110 may support wired or wireless communication with the monitoring device 200.
  • the detector 130 may generate the detection information by detecting the welding line.
  • the work unit 140 may perform inspection or cleaning work on the surface of the underwater structure 1 or welding work on the welding line.
  • the driving unit 120 may attach the main body 101 to the surface and move the main body 101.
  • the driving unit 120 may be connected to each other by a driving shaft and a driven shaft.
  • It may include various components such as a drive motor for driving the drive shaft.
  • the controller 150 detects the welding line on the moving path based on the path information included in the control information based on the control information received from the monitoring device 200 through the communication unit 110.
  • the main body 101 is moved along the welding line on the path by detecting the detection information through the detection information of the control unit 120, and the detection information generated through the detection unit 130 is transmitted through the communication unit 110. It may be transmitted to the monitoring device 200.
  • controller 150 controls the driving unit 120 based on the control information received through the communication unit 110 to move the main body 101 in accordance with a path or direction according to the remote control of the manager. Can be.
  • the controller 150 may receive control information according to an administrator input for driving the work unit 140 from the monitoring device 200 through the communication unit 110, based on the control information.
  • the work unit 140 may be controlled to perform a task according to the control information.
  • the detection unit 130 may include a sensor unit 131 composed of one or more sensors as shown in FIG. 3 (a), and each sensor included in the sensor unit 131 may include a speed. Sensing information may be generated through sensing of the surface of the underwater structure 1, including at least one of a sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, an electromagnetic sensor, a laser sensor, and an ultrasonic sensor. .
  • the sensor unit 131 is the surface of the underwater structure (1) as shown in Figure 3 (b) for accurate sensing of the pattern of the welding line formed on the surface and the surface of the underwater structure (1) It may be configured to include a plurality of sensors 1310 which are configured on one surface of the working device 100 facing the surface, and disposed at predetermined intervals in each of the horizontal and vertical columns of the one surface.
  • the horizontal and vertical columns may be configured in a plurality
  • the sensor unit 131 may be configured in the form of a checker board having a plurality of sensors 1310 formed at predetermined intervals in each column.
  • each sensor 1310 of the sensor unit 131 may be configured on one surface of the working device 100 diagonally.
  • the detector 130 may include a camera unit 132, and the camera unit 132 may generate image information on the surface of the underwater structure 1 and a welding line.
  • the detector 130 may include at least one of the sensor unit 131 and the camera unit 132, and may include at least one of sensing information of the sensor unit 131 and image information of the camera unit 132. One can be generated as the detection information.
  • the controller 150 may detect the welding line by grasping the surface shape of the underwater structure 1 based on the surface shape analysis according to the image analysis or the sensing information based on the detection information received from the detection unit 130.
  • the driving device 120 may be moved along the detected welding line to move the work device 100.
  • controller 150 may identify each point of interest included in the route information on the basis of the detection information, and move at each point set in the route information to follow the movement route according to the route information.
  • a direction may be calculated, and the work device 100 may be moved according to the moving direction and the welding line to move the work device 100 along the moving path according to the path information.
  • the work device 100 may further include a separate memory unit (not shown), and the control unit 150 stores the map information in the memory unit, and route information from the monitoring device 200.
  • the map information may be loaded from the memory unit, and the received route information may be applied to the map information to determine a moving route.
  • the monitoring device 200 may include a storage 210, a transceiver 220, an input 230, a display 240, and a monitor 250.
  • the transceiver 220 may perform wired or wireless communication with the work device 100.
  • the storage unit 210 may store the map information on the surface and the welding line of the underwater structure (1).
  • the map information may be composed of two-dimensional or three-dimensional graphic information, of course.
  • the map information may be set to the feature point for the point where the different welding line intersects or stops the welding line, it may include coordinate information corresponding to each feature point.
  • the input unit 230 may receive a user (manager) input.
  • the display unit 240 is configured to include the display for displaying the current location of the work device 100 on the map information and the map according to the map information, the output by the monitoring unit 250 The displayed information can be displayed on the display.
  • the monitoring unit 250 may generate the route information based on the control information or the map information stored in the storage unit 210 according to a user input through the input unit 230.
  • the route information may be transmitted to the work device 100 through the transceiver 220.
  • the monitoring unit 250 generates control information according to a user input for controlling the work device to a path according to the path information and transmits the control information to the work device 100 in real time through the transceiver 220. It may be.
  • the control information may include the route information, and the route information may be configured as steering information for manipulating the work device 100 according to the user input.
  • control unit 150 of the work device 100 receives the control information including the route information in real time through the communication unit 110 of the work device 100 and based on the control information.
  • the driving unit 120 of the 100 may move or perform a task in accordance with the path intended by the administrator in real time.
  • the monitoring unit 250 may calculate the current location using the map information and the detection information, and then output the map information and the current location through the display unit 240.
  • the monitoring unit 250 of the monitoring device 200 generates and transmits control information for controlling the working device 100 to perform a work such as inspection or welding on a welding line based on a user input. It may be transmitted to the work device 100 through the 220.
  • the controller 150 of the work device may control the work unit 140 according to the reception of the control information through the communication unit 110 to perform a task according to the control information.
  • the control unit 150 and the monitoring unit 250 may include a RAM, a ROM, a CPU, a GPU, a bus, and the like, and through this, a work device (using a program and data stored in the memory unit or the storage unit 210) may be used. 100) or executes and provides overall control functions and services of the monitoring device 200.
  • FIGS. 4 to 5 A detailed operation configuration of the monitoring device 200 and the working device 100 will be described with reference to FIGS. 4 to 5 based on the above-described configuration.
  • the monitoring apparatus 200 sets a starting point and a destination point in the map information according to a user input, and also for a path connecting the starting point and the destination point according to a user input.
  • Route information can be created.
  • the monitoring device 200 extracts a feature point corresponding to the setting information from the route information included in the map information based on the preset setting information on the feature point setting, and is located on the route according to the route information.
  • the extracted feature points may be set as points of interest P1, P2, P3, and P4.
  • the monitoring device 200 may also set a starting point and a destination point of interest.
  • a feature point may be set in advance in the map information, and the monitoring device 200 may set a feature point located on a path according to the route information as a point of interest.
  • the monitoring device 200 may apply the route information to the map information.
  • the monitoring device 200 may use the point of interest as information for determining the position of the work device 100.
  • the monitoring apparatus 200 includes, in the map information, the order of points of interest for each point of interest in the order in which the work device 100 passes each point of interest based on the movement route according to the route information. Can be set in the route information.
  • the monitoring device 200 may transmit the route information to the work device 100 attached to the wall (surface) of the underwater structure 1 through wired or wireless communication.
  • the route information may be configured based on the welding line included in the map information, and may include coordinate information of each point of interest located on the route.
  • B1 is the first row since the horizontal line is B and the vertical column is 1 for the first point of interest P1 that arrives first from the starting point. It may be set to the coordinate of the point of interest P1.
  • the work device 100 receives the route information from the monitoring apparatus 200, and is attached to the surface of the underwater structure 1 in the water to attach the route information to the route information. It can be moved along the welding line located on the path or the path according to the remote control of the manager.
  • the work device 100 may sequentially move to coordinates corresponding to the coordinate information of each point of interest according to the order of the points of interest included in the path information.
  • control unit 150 of the work device 100 is configured in the work device 100 is composed of a camera unit 132 for taking an image of the welding line and a plurality of sensors for detecting the welding line. While detecting the welding line on the path according to the path information using the detection information including at least one of the image information and the sensing information generated by the detection unit 130 including at least one of the sensor unit 131, It can move along the welding line in the movement path according to the route information.
  • the work device 100 may transmit the detection information generated through the detection unit 130 to the monitoring device 200 in real time or periodically.
  • the monitoring apparatus 200 may detect the point of interest based on the detection information received from the working apparatus 100.
  • the monitoring unit 250 configured in the monitoring apparatus 200 may analyze the image information included in the detection information or may measure the amount of electromagnetic change according to the shape of the surface based on the sensing information included in the detection information. By detecting the shape of the surface, it is possible to determine whether the point of interest is detected by determining whether there is a point where the welding line crosses or the welding line is disconnected.
  • the detection information may include both the image information and the sensing information
  • the monitoring unit 250 uses the result of the image analysis of the image information and the analysis result using the sensing information to form a surface shape. If the point of interest exists, it can be detected.
  • the monitoring unit 250 of the monitoring apparatus 200 may count the detection order in order for each detection of the point of interest based on the detection information.
  • the monitoring unit 250 is based on the detection information transmitted from the first point of interest (P1) that is the point of interest that the work device 100 first arrived from the starting point, the first point of interest (P1)
  • the detection order is counted as 1 (first) when the point of interest is detected, and the detection order when the point of interest is detected based on the detection information transmitted by the work device 100 in the second point of interest P2. You can count as 2 (second).
  • the monitoring unit 250 may compare the currently counted detection order with the order for each point of interest set in the map information to identify points of interest having an order value that matches the order value according to the detection order in the map information.
  • the monitoring unit 250 determines the location (coordinate) of the point of interest currently identified, and determines the location of the identified point of interest on the map according to the map information, based on the current location of the work device 100. Can be displayed as.
  • the monitoring unit 250 may output map information including the location information of the current location through the display unit 240 or a separately connected display device configured in the monitoring device 200.
  • the monitoring device 200 displays the current location of the work device 100 on a map of the welding line of the underwater structure 1 and provides an administrator to check the current location of the work device 100.
  • the monitoring apparatus 200 may grasp and display the position of the work device 100 moving between different points of interest in addition to detecting the point of interest, which will be described in detail.
  • the monitoring unit 250 of the monitoring device 200 may start the work device 100 when the work device 100 starts from a point of interest 1 which is one of a plurality of points of interest located on a path according to the control information.
  • the moving distance of the work device 100 may be cumulatively calculated based on the sensing information included in the detection information continuously received from the target information, and according to the moving distance value calculated from the position of the point of interest 1 through the interest. It is possible to generate a position value for the current position of the work device 100 moving between the point of interest 2 located next to the point 1 and the point of interest 1, and the position information according to the position value It can be included in the output through the display unit 240.
  • the monitoring unit 250 may calculate a moving distance value in real time and display a real time current position of the work device 100 moving between different points of interest.
  • the monitoring unit 250 may further calculate the moving direction of the work device 100 based on the sensing information, and may generate the position value based on the moving direction and the moving distance value.
  • the monitoring unit 250 initializes the moving distance value when the work device 100 departing from the point of interest 1 arrives at the point of interest 2 according to the detection of the point of interest 2 using the detection information.
  • the interest point 3 and the interest point 2 which are located in the next order of the interest point 2 by accumulating a moving distance value based on the sensing information included in the detection information received from the work device 100 based on the interest point 2 again.
  • the position of the work device 100 moving between may be calculated, and thus the current position of the work device 100 may be displayed on a map.
  • the monitoring unit 250 may re-initialize the moving distance value when the point of interest 3 is detected.
  • the monitoring unit 250 may provide a current location of the work device 100 moving between different points of interest, so that the manager can more accurately identify the location of the work device 100.
  • any one of the plurality of points of interest may be a starting point, the other may be a destination point.
  • the sensing information used to calculate the moving distance value may include sensor values of an acceleration sensor and a gyro sensor included in the sensor unit 131 of the work device 100.
  • the sensor unit 131 configured in the work device 100 measures a distance including a laser sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a speed sensor, and an encoder that can calculate a distance according to the operation of the driving unit 120. Means may be included, and through this distance measuring means, the controller 150 of the working apparatus 100 may more clearly calculate a moving distance value.
  • controller 150 may be configured with an image analyzer, the controller 150 is the analysis information generated by analyzing the image information generated by the camera unit 132 and the information calculated by the distance measuring means It is also possible to calculate the moving distance value using. Through this, the accuracy of the moving distance value can be increased.
  • the present invention utilizes a point of interest in which the welding line intersects or breaks, which can be sufficiently identified only by a limited field of view, and map information about the welding line of the underwater structure 1 each time the point of interest is detected.
  • the present invention can easily display the current position of the working device 100 on the map with only the information detected within the limited field of view of the working device 100, a number of communication methods for positioning such as GPS The problem which arises by dissolving in the middle can be solved easily.
  • the detection information detected at the point of interest is transmitted.
  • the monitoring apparatus 200 may fail to detect the point of interest even though the point of interest exists based on the corresponding detection information.
  • the monitoring device 200 may incorrectly count the detection order, match the detection order to the wrong order of interest, and incorrectly display the current position.
  • 6 to 7 are operation configuration diagrams for the process of the monitoring device 200 to correct the current position of the work device 100 using the pattern around the point of interest.
  • the work device 100 starts from a starting point and transmits detection information of a state of interest covered by a foreign material attached to the surface of the underwater structure 1 at a second point of interest P2.
  • the monitoring apparatus 200 may fail to detect the point of interest at the second point of interest P2 and may not count the order of detection at the second point of interest P2.
  • the monitoring apparatus 200 is shown when the working apparatus 100 detects a point of interest based on the detection information transmitted from the third point of interest P3, which is an order after the second point of interest P2.
  • the detection order is counted as 2 instead of 3 in the third point of interest P3.
  • the monitoring device 200 compares the order of detection and the order of each point of interest included in the map information to determine the points of interest that match the order as the second point of interest P2.
  • the current location of the display unit 100 is displayed on the map as the second point of interest P2 and output.
  • the monitoring device 200 outputs an incorrect position.
  • the monitoring unit 250 of the monitoring apparatus 200 analyzes a pattern of a welding line adjacent to the point of interest based on the map information with respect to each point of interest, and then refers to the reference thereto. Pattern information may be generated and set in the map information.
  • the monitoring unit 250 of the monitoring apparatus 200 counts a detection order when detecting a point of interest based on the detection information every time the detection information is received from the work device, and then welds adjacent to the point of interest using the corresponding detection information.
  • the pattern of the line may be analyzed and detection pattern information may be generated based on the pattern.
  • the monitoring unit 250 may generate the detection pattern information by performing a pattern analysis using at least one of the image information and the sensing information included in the detection information.
  • the monitoring unit 250 uses the detection pattern corresponding to the detection order to the reference pattern information generated based on the map information for the points of interest having an order corresponding to the detection order currently counted when the interest point is detected. By comparing with the detection pattern information generated by the step, it is possible to determine whether the pattern of the reference pattern information and the detection pattern information coincide with each other.
  • the monitoring unit 250 determines that the detection order of the currently detected points of interest is correct when the patterns match each other, and displays the positions of points of interest having an order corresponding to the detection order as the current position. can do.
  • the monitoring unit 250 may determine that the detection order of the currently detected points of interest is wrong when the patterns are inconsistent with each other. Accordingly, the current count on the moving path is based on the map information.
  • a point of interest having reference pattern information that matches the detection pattern information among one or more points of interest positioned after the points of interest corresponding to the detected detection order, and having the reference pattern information in which the pattern matches the pattern of interest A point may be extracted and the current position of the work device 100 may be corrected by the extracted position of the point of interest.
  • the monitoring unit 250 may calculate the current detection order and the maximum count based on the currently received detection information among the extracted points of interest.
  • the current position of the work device 100 may be corrected to the position of the point of interest closest to the position of the point of interest having a close order or an order corresponding to the current detection order.
  • the monitoring unit 250 may correct the detection order in the order of the points of interest corresponding to the corrected current position, and support the counting from the corresponding detection order so that the detection order is accurately counted.
  • the monitoring apparatus 200 performs a pattern analysis on the pattern of the welding line adjacent to the second point of interest P2 with respect to the second point of interest P2 set in the map information as shown.
  • Reference pattern information about a cross-shaped pattern may be generated, and a Y-shaped shape may be generated by analyzing patterns of welding lines adjacent to the third point of interest P3 with respect to the third point of interest P3.
  • the reference pattern information of the triangular pattern may be generated and set in the map information.
  • the monitoring apparatus 200 generates detection pattern information using the detection information every time the interest point detection using the detection information is performed, and detects the reference pattern information set in the interest point having an order that matches the currently counted detection order. When it matches with the pattern information, it can be displayed as the current position.
  • the third point of interest P3 may be counted as 2 (second), and the second point of interest which is the second point of interest having the same order as the corresponding detection order. (P2) can be extracted.
  • the monitoring apparatus 200 sets the detection pattern information generated by using the detection information received from the work device arriving at the third point of interest P3 as shown in FIG. 7. It is compared with the reference pattern information.
  • the processor 200 may determine that the detection pattern information and the reference pattern information are inconsistent, and thus may determine that the detection order of the currently detected interest point is wrong.
  • the monitoring apparatus 200 searches for a point of interest having reference pattern information that matches the detection pattern information, and sets the reference pattern information that matches the pattern according to the detection pattern information.
  • the point of interest P3 may be identified, and the current position of the work device 100 may be corrected by the position of the third point of interest P3.
  • the monitoring apparatus 200 may have a second interest corresponding to the current detection order when the interests having a pattern that matches the detection pattern information are the third interest P3 and the fourth interest P4.
  • the third point of interest P3, which is the point of interest closest to the point P2 may be selected, and the current position may be corrected by the position of the third point of interest P3.
  • the monitoring device 200 may correct the detection order in the order of the third point of interest P3 corresponding to the corrected current position.
  • the monitoring apparatus 200 detects the order of the third point of interest P3 as 3. You can correct the order from 2 (second) to 3 (third).
  • the monitoring apparatus 200 may display the position of the third point of interest P3 corresponding to the corrected current position as a current position of the working apparatus 100 on a map according to map information, and output the same through a display. Can be.
  • the monitoring apparatus 200 does not set the reference pattern information in advance of the map information, but has an interest corresponding to the order of detection when the interest is detected based on the detection information.
  • Reference pattern information may be generated, and if the pattern is inconsistent, the reference pattern information may be generated for each point of interest located on the path according to the path information and compared with the detection pattern information.
  • the monitoring apparatus 200 targets the detection pattern information and the reference to one or more points of interest having an order after the points of interest having an order corresponding to the detection order.
  • the pattern information can be compared.
  • the monitoring device 200 easily detects a pattern of each point of interest set in the map information even when the point of interest fails due to a failure to detect the point of interest based on the detection information of the work device 100. Since the current position may be corrected by comparing with the pattern of the point of interest identified according to the detection information of the working apparatus 100, the accuracy of grasping the current position of the working apparatus 100 may be greatly improved.
  • the monitoring device 200 may correct the current position based on the posture for each point of interest of the work device 100, which will be described with reference to FIGS. 8 to 9.
  • posture setting information regarding a posture of the work device 100 may be set for each feature point in the map information.
  • the controller 150 of the work device may generate posture information regarding the posture of the work device 100 based on the sensing information of the sensor unit 131.
  • the posture setting information and the posture information may include information on the degree of inclination (tilt) of the work device 100 based on a predetermined axis.
  • controller 150 of the work device 100 may transmit the posture information to the monitoring device 200 in real time or periodically through the communication unit 110, or may transmit the posture information together with the detection information.
  • the monitoring unit 250 of the monitoring device 200 receives the posture information and the detection information through the transmission and reception unit 220, and corresponds to the detection order currently counted when detecting a point of interest based on the detection information. It is possible to identify the points of interest having the order in which they are located, and to extract the attitude setting information set for the points of interest from the map information.
  • the posture information is not set in advance in the map information, and the monitoring unit 250 may directly generate the posture setting information for each point of interest by calculating the posture of the work device 100 based on the map information. connect.
  • the monitoring unit 250 compares the posture information received with the detection information with the posture setting information extracted from the map information, and matches the position of the point of interest corresponding to the posture setting information with the current position only when the posture setting information is matched with each other. By displaying on the map according to the map information can be output through the display.
  • the monitoring unit 250 performs a sequence after the order of interest corresponding to the current detection order.
  • the posture setting information of each of the one or more points of interest may be compared with the posture information, and the current position of the work device 100 may be corrected to the position of the point of interest where the posture setting information and the posture information coincide.
  • the monitoring unit 250 selects the points of interest closest to the order or location of the points of interest corresponding to the current detection order, and selects the selected points of interest.
  • the current position of the work device 100 may be corrected to the position of.
  • the monitoring unit 250 may correct the detection order in the order of the points of interest corresponding to the corrected current position.
  • the monitoring apparatus 200 fails to detect the point of interest at the second point of interest P2, as shown in FIG. 8. If the point of interest is successfully detected at the third point of interest P3, if the normal detection order at the third point of interest P3 is 3 (third), the monitoring device 200 at the second point of interest P2. The detection order is counted as 2 (second) according to the point of interest detection failure.
  • the monitoring device 200 corresponds to the current detection order (second) by incorrect counting the current position of the work device in the map information even when the work device 100 is currently located at the third point of interest P3. It is indicated as being located at the second point of interest P2 having the order (second).
  • the monitoring device 200 is interested based on the detection information received from the working device 100 located at the third point of interest P3 in order to prevent such a location error.
  • the detection order is counted as 2
  • the attitude setting information is extracted from the map information corresponding to the second point of interest P2 having the order corresponding to the current detection order, or the attitude setting information is generated based on the map information directly. can do.
  • the monitoring apparatus 200 compares the posture setting information of the second point of interest P2 based on the posture information received together with the detection information.
  • the monitoring apparatus 200 determines that the posture information and the posture setting information do not match, and the third interest point P3 and the fourth interest point P4 disposed after the second interest point P2 are determined.
  • posture setting information may be extracted or generated, and the posture setting information may be compared with the posture information.
  • the monitoring apparatus 200 may correct the current position of the working apparatus 100 to the current position of the third point of interest P3 having the posture setting information corresponding to the posture information, and correct the current The location may be displayed on a map according to the map information and output through a display.
  • the monitoring apparatus 200 corresponds to the current detection order when the posture setting information of the third point of interest P3 and the fourth point of interest P4 matches the posture information.
  • the third point of interest P3, which is the point of interest closest to, may be selected and the current position may be corrected by the position of the third point of interest P3.
  • the monitoring device 200 may correct the current detection order in the order corresponding to the third point of interest P3 at the time of position correction. For example, when the wrong current detection order is 2, the third interest The current detection order may be corrected to 3, which is an order corresponding to the point P3, so that the count for the point of interest may be normally performed.
  • the monitoring device 200 postures according to the postures of the points of interest of the work device 100 even when the point of interest is detected based on the detection information of the work device 100 and an error occurs in determining the current position. Since the current position can be easily corrected to the point at which the coincides, the accuracy of grasping the current position of the working apparatus 100 can be greatly improved.
  • the control unit 150 of the work device 100 when the departure point departure according to the route information or when the destination point arrival according to the route information or the arrival information through the communication unit 110 It may be transmitted to the monitoring device 200, the monitoring unit 250 of the monitoring device 200 is the departure of the work device 100 in response to the departure information or arrival information transmitted from the work device 100 Whether or not the arrival can be output through the display.
  • the starting point and the arrival point may be set as the points of interest.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating an operation of a position estimation method for the work device 100 of the monitoring device 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the work device 100 moves. While moving the path, the image information is generated through a camera that can read the image of the floor like a laser mouse at the bottom, and the sensor unit 131 such as a gyro sensor and an acceleration sensor is built in to separate the rotation angle of the work device 100 separately.
  • the sensing information can be generated by measuring.
  • the working device 100 includes the distance measuring means and the image analysis device including the encoder in addition to the laser sensor, the gyro sensor, the acceleration sensor, and the speed sensor as described above, thereby positioning between different points of interest.
  • Information on the moving distance value and the moving direction of the work device 100 moving according to the control information in a specific region to be transmitted to the monitoring device 200, the monitoring device 200 from the work device 100 By using the transmitted information, the current position of the work device 100 which is moving and working in an area located between the different points of interest may be displayed on a display.
  • the acceleration sensor may be used as a role of correcting the zero point of the gyro sensor, it may be used for the purpose of detecting the movement of the working device 100 through this.
  • the monitoring apparatus 200 may determine the work apparatus 100 of the working apparatus 100 in a specific region (Z region) based on the image information and the sensing information received from the working apparatus 100. It is possible to accurately estimate the position, through which the control device transmits the control information to the work device 100 when the work device 100 moves or escapes the welding line due to the unwanted slip during the work, the welding work device 100 is welded You can also control to return to the line.
  • Z region a specific region
  • FIG 11 is a flowchart illustrating a method for locating the underwater work device 100 using the welding line of the underwater structure 1 according to an embodiment of the present invention, wherein the monitoring device 200 is previously stored in the underwater structure 1.
  • the monitoring device 200 is previously stored in the underwater structure 1.
  • Based on the map information of the welding line of the can generate the route information including the starting point and the destination point of the work device 100 set according to the user input, by generating control information including the route information It may be transmitted to the working device 100 (S1).
  • the monitoring device 200 sets at least one feature point at which the different welding lines intersect or stops the welding line as the points of interest in the route information, and the respective points of interest according to the movement path according to the route information.
  • the order of the points can be set (S2).
  • the work device 100 is attached to the surface along the welding line corresponding to the path information based on the control information and moves to generate the detection information according to the real-time detection of the welding line through wired / wireless communication.
  • the monitoring device 200 may detect a point of interest based on the detection information (S4), and count the detection order when the point of interest is detected (S5).
  • the monitoring apparatus 200 identifies (extracts) an interested point in which an order corresponding to the current detection order is set from the route information included in the map information (S6), and based on the location of the interested point, After displaying the current location of the work device 100, map information indicating the current location may be output through a display (S7).
  • the monitoring apparatus 200 may repeat the above-described process until the working apparatus 100 arrives at the destination according to the route information (S8), and thereby the current position of the working apparatus 100 is determined. Accurately identify and notify administrators.
  • CMOS based logic circuitry CMOS based logic circuitry
  • firmware software
  • software or a combination thereof.
  • transistors logic gates, and electronic circuits in the form of various electrical structures.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 수중에 있는 수중 구조물의 표면 상에 부착되어 이동하면서 작업하는 수중 작업 장치의 현재 위치를 수중 구조물의 용접라인에 대한 지도상에 정확하게 표시하여 제공할 수 있는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 수중 구조물의 용접라인에 대한 지도정보를 이용하여 수중에서 수중 구조물의 표면에 부착되어 이동하는 상기 작업 장치의 이동 경로를 설정하고, 상기 이동 경로 상의 용접라인에 따라 이동하는 작업 장치에 대하여 서로 다른 용접 라인의 교차점 또는 용접 라인의 종단점과 같은 작업 장치의 이동 경로 상에 포함되는 관심점을 이용하여 관심점의 순서와 상기 작업 장치에 의해 상기 각 관심점이 검출되는 순서를 비교함으로써 작업 장치의 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있다.

Description

수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템 및 방법
본 발명은 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 수중에 있는 수중 구조물의 표면 상에 부착되어 이동하면서 작업하는 수중 작업 장치의 현재 위치를 수중 구조물의 용접라인에 대한 지도상에 정확하게 표시하여 제공할 수 있는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수중에서 운용되는 선박이나 해양 플랜트(off-shore plant)와 같은 다양한 수중 구조물은 가공공장이나 육상 도크(dock)와 같은 육상에서 대부분의 건조 작업을 거치게 되며, 상기 구조물의 건조 과정에서 강재로 구성된 서로 다른 블록을 상호 용접하여 조립함으로써 구조물의 전체 형태를 구성하도록 하는 용접 작업이 포함된다.
현재 이러한 용접 작업의 무인화를 위한 다양한 방식이 제안되고 있으며, 일례로 인접한 블록 사이의 용접 라인을 추적하여 작업을 수행하는 용접 로봇의 개발이 두드러지고 있다.
이러한 용접로봇은 용접 구동 전에 용접의 시점과 끝점의 정보를 미리 인식하고 용접 라인을 각종 센서나 영상을 통해 파악하여 자동으로 용접 라인을 추종하면서 용접의 시점과 끝점 사이의 용접 라인에 대한 용접작업을 실시하거나, 용접 로봇을 원격에서 제어하는 관리자의 모니터에 용접라인에 대한 영상을 전송하여 관리자의 제어에 의해 용접작업을 실시하는 방식으로 동작한다.
그러나, 상술한 바와 같이 이러한 용접 로봇의 대부분은 진수 이전인 가공 공장이나 육상 도크와 같은 육상에서의 작업을 염두에 두고 개발된 것이므로, 구조물의 진수 이후에 추가 보강 작업이나 구조물 운용에 따른 파손을 보수하기 위한 보수 작업 등과 같은 수중에서의 작업에 대한 용접 로봇의 위치파악이 어려워 수중 작업에 매우 취약한 문제점이 있다.
일례로, 기존 용접로봇은 기본적으로 수중 작업을 염두에 두지 않아 방수 처리에 문제가 있으며, 수중에서 기존의 용접 로봇을 운용하는 경우 수중에서의 시계는 기본적으로 5m 내외의 시계만 보장되는 상태이므로 수중의 시계 상태가 육상에서 측정된 시계보다 매우 불량하여 관리자가 영상만으로 현재 용접 로봇의 위치를 파악하기 어려우며, 이로 인해 관리자가 용접 로봇 운용 과정에서 지정된 작업 위치에서 용접 로봇을 이탈시키거나 용접 로봇에 오류가 발생하여 사용자가 지정한 경로를 이탈한 경우 관리자가 용접 로봇의 위치를 파악하기 어려운 문제점이 발생한다.
또한, 용접 로봇 자체적으로 센서를 기반으로 자동 용접을 실시하는 경우 센서값에 의해 측정된 이동 거리만으로 전체 용접 라인에서 현재 위치를 파악해야 하나, 센서값에 의해 측정된 이동거리에 오차가 지속적으로 누적되거나 센서값에 오류가 발생하는 경우 용접 로봇에서 현재 위치를 잘못 판단하여 사용자가 지정한 작업 경로를 수시로 이탈하게 되며, 이로 인해 상기 용접 로봇은 현재 위치가 아닌 다른 지점에 위치하는 것으로 오류 정보를 지속적으로 사용자의 장치에 전송하여 사용자가 용접 로봇의 위치를 잘못 파악한 상태에서 상기 용접 로봇을 방치하게 되는 문제점이 발생한다.
또한, 기존 용접 로봇의 위치 파악을 위해 이용되는 통신 방식인 GPS(Global Positioning System)는 수중에서 전혀 이용할 수 없게 되므로, 위치 파악이 더욱 어려워지는 문제점이 있다.
즉, 상술한 바와 같이 작업 정확도를 높이기 위해서는 용접 로봇의 위치에 대한 파악이 매우 중요하나 기존의 용접 로봇은 수중에서 작업시 이러한 위치 파악이 매우 어려워지는 문제가 발생한다.
따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하여 수중에서 정확하고 안전한 작업이 수행될 수 있도록 용접 라인에 기반한 정확한 위치 파악이 이루어지는 장비의 개발이 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국공개특허 제10-2001-0095576호
본 발명은 일부 또는 전부가 수중에 있는 수중 구조물의 용접 라인을 따라 이동하면서 작업을 실시하는 장비의 작업이 정확하게 이루어질 수 있도록, 수중 구조물의 용접라인에 대한 지도정보와 해당 장비에서 제공되는 정보를 상호 비교하면서 실시간으로 정확한 위치 파악이 이루질 수 있도록 지원하여 작업 정확도를 높일 수 있도록 지원하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 용접 라인을 따라 이동하는 장비에서 제공되는 정보와 용접 라인에 대한 지도 정보와의 비교 과정에서 발생하는 오차를 지속적으로 보상하여 장비의 위치가 순시로 정확하게 보정되도록 함으로써, 장비의 작업 정확도를 크게 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템은 수중 구조물의 표면에 대한 수중에서의 작업을 위해 상기 표면에 미리 형성된 용접라인을 검출하고, 검출된 용접 라인을 따라 상기 표면에 부착되어 이동하며, 상기 용접 라인의 실시간 검출에 따른 검출 정보를 생성하여 유무선 통신을 통해 전송하는 작업 장치 및 미리 저장된 상기 수중 구조물의 용접 라인에 대한 지도 정보를 기초로 사용자 입력에 따라 출발지점과 목적지점을 포함하는 상기 작업 장치의 이동 경로에 대한 경로정보를 포함하는 제어정보를 생성한 후 상기 작업 장치로 전송하여 상기 경로 정보에 따른 이동 경로 상의 상기 용접라인을 따라 상기 작업 장치가 이동하도록 제어하며, 상기 지도 정보 상에서 서로 다른 상기 용접 라인이 교차하거나 용접 라인이 중단되는 지점 중에서 상기 경로 정보 상에 포함되는 하나 이상의 상기 지점 각각을 관심점으로 설정하고, 상기 경로 정보에 따른 이동 경로에 따라 상기 각 관심점의 순서를 상기 지도정보에 설정하며, 상기 작업 장치로부터 수신되는 상기 검출 정보에 따라 상기 관심점 검출시마다 검출 순서를 카운트하여 현재 검출 순서에 대응되는 순서가 설정된 상기 관심점의 위치를 기초로 상기 지도 정보에 상기 작업 장치의 현재 위치를 표시하고, 상기 현재 위치가 표시된 지도정보를 디스플레이를 통해 출력하는 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 작업 장치는 상기 용접 라인에 대한 영상을 촬영하는 카메라부 및 상기 용접 라인을 감지하기 위한 복수의 센서로 구성된 센서부 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 카메라부를 통해 생성된 영상정보 및 상기 센서부를 통한 감지에 따라 생성된 센싱정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 검출 정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 작업 장치는 상기 센서부의 센싱정보를 기초로 상기 표면 상에 부착된 상기 작업 장치의 자세에 대한 자세 정보를 생성하여 상기 유무선 통신을 통해 상기 모니터링 장치로 전송하며, 상기 모니터링 장치는 상기 지도 정보를 기초로 상기 각 관심점에 대하여 상기 작업 장치의 자세에 대한 자세 설정정보를 설정하고, 상기 현재 위치에 대응되는 관심점에 설정된 상기 자세 설정정보와 상기 작업 장치로부터 수신된 자세정보에 차이가 발생한 경우 상기 현재 위치 이후의 순서에 위치하는 하나 이상의 관심점 중 상기 자세정보와 일치하는 자세 설정정보가 설정되며 상기 현재 위치와 가장 인접한 관심점을 추출하고, 상기 추출된 관심점의 위치 및 순서로 상기 현재 위치 및 검출 순서를 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 센서부는 상기 표면과 마주보는 상기 작업 장치의 일면에 구성되고, 상기 일면의 가로열과 세로열 각각에 소정의 간격으로 배치되는 복수의 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 센서는 가속도 센서, 자이로 센서, 전자기 센서, 레이저 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 모니터링 장치는 상기 작업 장치의 검출 정보를 이용하여 상기 관심점 검출시마다 상기 지도 정보를 기초로 상기 경로 정보 상의 상기 현재 위치에 대응되는 관심점에 인접한 용접 라인의 패턴에 대한 기준 패턴정보를 생성하고, 상기 검출정보를 기초로 상기 관심점에 인접한 용접 라인의 패턴에 대한 검출 패턴정보를 생성하여 상기 기준 패턴정보와 상호 비교하며, 상기 기준 패턴정보와 상기 검출 패턴정보가 불일치하는 경우 상기 현재 위치 이후에 위치하는 하나 이상의 관심점 중 상기 검출 패턴정보와 일치하는 패턴정보를 가지며 상기 현재 위치에 가장 인접한 관심점을 추출하여, 상기 추출된 관심점의 위치 및 순서로 상기 현재 위치 및 검출 순서를 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 모니터링 장치는 상기 검출정보를 기초로 영상 분석을 통해 상기 검출 패턴정보를 생성하거나 상기 수중 구조물의 형상에 따른 상기 표면의 전자기적 변화량을 측정하여 상기 검출 패턴정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 작업 장치는 본체와, 상기 본체에 구성되어 모니터링 장치와의 유무선 통신을 위한 통신부와, 상기 본체에 구성되어 상기 용접라인을 검출하여 상기 검출정보를 생성하는 검출부와, 상기 본체에 구성되어 상기 표면에 대한 작업을 수행하는 작업부와, 상기 본체를 상기 표면에 부착시키고 상기 본체를 이동시키는 구동부 및 상기 통신부를 통해 수신된 제어정보에 따른 경로 상의 용접라인을 상기 검출부의 검출 정보를 통해 검출하고 상기 구동부를 제어하여 상기 경로 상의 용접라인을 따라 상기 본체를 이동시키며, 상기 검출정보를 상기 통신부를 통해 상기 모니터링 장치로 전송하고, 상기 제어정보를 기초로 상기 작업부를 제어하여 상기 제어정보에 따른 작업을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 모니터링 장치는 상기 작업 장치와의 통신을 위한 송수신부와, 상기 지도정보가 저장된 저장부와, 상기 사용자 입력을 수신하는 입력부와, 상기 지도정보 및 상기 지도정보 상에 상기 작업 장치의 현재 위치를 표시하는 상기 디스플레이를 포함하는 디스플레이부 및 상기 입력부를 통한 사용자 입력에 따라 상기 저장부에 저장된 지도정보를 기초로 상기 경로정보를 생성하거나 상기 제어정보를 생성하여 상기 송수신부를 통해 상기 작업 장치로 전송하고, 상기 지도정보 및 검출정보를 이용하여 상기 현재 위치를 연산한 후 상기 디스플레이부를 통해 상기 지도정보 및 상기 현재 위치를 출력하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 모니터링 장치는 상기 작업 장치로부터 수신된 검출정보를 기초로 상기 이동방향 및 이동거리 중 적어도 하나를 연산하여 서로 다른 상기 관심점 사이에서의 상기 현재 위치 또는 상기 경로 정보에 따른 이동 경로 상에 인접한 특정 영역에서의 상기 현재 위치를 산출한 후 상기 지도정보에 표시하며, 상기 지도정보에 포함된 경로정보 및 상기 현재 위치에 따라 상기 작업 장치가 상기 용접라인을 이탈하는 경우 상기 작업 장치로 상기 제어정보를 전송하여 상기 용접 라인으로 복귀하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 표면에 대한 수중에서의 작업을 위해 상기 표면에 미리 형성된 용접라인을 검출하는 작업 장치와 유무선 통신하는 모니터링 장치로 구성된 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 방법은, 상기 모니터링 장치가 미리 저장된 상기 수중 구조물의 상기 용접 라인에 대한 지도 정보를 기초로 사용자 입력에 따라 출발지점과 목적지점을 포함하는 상기 작업 장치의 이동 경로에 대한 경로정보를 포함하는 제어정보를 생성한 후 상기 작업 장치로 전송하고, 상기 경로 정보에서 서로 다른 상기 용접 라인이 교차하거나 상기 용접 라인이 중단되는 하나 이상의 지점을 각각 관심점으로 설정하며, 상기 경로 정보에 따른 이동 경로에 따라 상기 각 관심점의 순서를 설정하는 단계와, 상기 작업 장치가 상기 제어정보를 기초로 경로 정보에 대응되는 상기 용접 라인을 따라 상기 표면에 부착되어 이동하면서 상기 용접 라인의 실시간 검출에 따른 검출 정보를 생성하여 유무선 통신을 통해 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계 및 상기 모니터링 장치가 상기 작업 장치로부터 수신되는 상기 검출 정보에 따라 상기 관심점 검출시마다 검출 순서를 카운트하여 현재 검출 순서에 대응되는 순서가 설정된 상기 관심점의 위치를 기초로 상기 지도 정보에 상기 작업 장치의 현재 위치를 표시하고, 상기 현재 위치가 표시된 지도정보를 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 수중 구조물의 용접라인에 대한 지도정보를 이용하여 수중에서 수중 구조물의 표면에 부착되어 이동하는 상기 작업 장치의 이동 경로를 설정하고, 상기 이동 경로 상의 용접라인에 따라 이동하는 작업 장치에 대하여 서로 다른 용접 라인의 교차점 또는 용접 라인의 종단점과 같은 작업 장치의 이동 경로 상에 포함되는 관심점을 이용하여 관심점의 순서와 상기 작업 장치에 의해 상기 각 관심점이 검출되는 순서를 비교함으로써 작업 장치의 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 파악된 현재 위치를 수중 구조물에 대한 지도 상에 정확히 표시함으로써 관리자가 수중에서 이동하는 작업 장치에 대하여 정확한 위치 파악이 이루어지도록 지원할 수 있는 동시에 작업의 정확도 및 편의성을 향상시킬 수 있도록 지원하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 작업 장치의 검출정보를 기초로 한 관심점의 검출에 실패하여 현재 위치 파악에 오류가 발생한 경우에도 용이하게 지도정보 및 작업 장치의 검출에 따른 검출정보 각각을 기초로 생성한 관심점 주변의 용접라인에 대한 패턴정보를 상호 비교하거나 관심점에 위치하는 작업 장치의 상기 지도정보 및 상기 검출정보 각각에 따른 자세정보를 상호 비교하여 패턴 및 자세가 일치하는 관심점을 식별하여 해당 관심점의 위치로 현재 위치를 보정할 수 있으므로, 용접 라인을 따라 이동하는 작업 장치에서 제공되는 정보와 용접 라인에 대한 지도 정보와의 비교 과정에서 발생하는 오차를 지속적으로 보상하여 장비의 현재 위치가 순시로 정확하게 보정되도록 함으로써, 수중 작업 장치의 현재 위치 파악에 대한 정확도를 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작업 장치 및 모니터링 장치의 상세 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 검출부의 구성에 대한 예시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 장치의 경로정보 생성 과정 및 수중 위치 파악 과정에 대한 동작 예시도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템의 용접 라인 패턴을 기반으로 한 위치 보정에 대한 동작 예시도.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템에 있어서 작업 장치의 자세를 기반으로 한 위치 보정에 대한 동작 예시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 장치의 작업 장치에 대한 위치 추정을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 방법에 대한 순서도.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이 선박이나 해양 플랜트(off-shore plant)와 같이 몸체의 일부 또는 전부가 수중에 위치하는 수중 구조물(1)의 표면에 미리 형성된 용접 라인(line)을 검출하고, 해당 용접 라인을 따라 표면 상을 이동하면서 수중에서 지정된 작업을 수행하는 작업 장치(100)와, 상기 작업 장치(100)와 유무선 통신을 통해 통신하고 상기 수중 구조물(1)의 표면상에서 상기 작업 장치(100)에 대한 현재 위치를 정확히 파악하고, 상기 용접 라인에 대한 지도정보가 미리 저장되어 상기 지도정보에 따른 지도 상에 상기 현재 위치를 표시하여 디스플레이를 통해 출력하는 모니터링 장치(200)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 유무선 통신에 적용되는 통신 방식은 널리 알려진 다양한 유무선 통신 방식이 적용될 수 있다.
또한, 상기 작업 장치는 수중에서의 원활한 작업을 보장하기 위하여 특정 수준의 방수가 지원되는 구성요소로 구성될 수 있다.
더하여, 상기 용접라인(용접선)은 용접이 이루어지지 않은 선(line)이거나 이미 용접이 이루어진 상태의 선일 수도 있다.
상술한 구성에서, 상기 모니터링 장치(200)는 수중 구조물(1)에 미리 형성된 복수의 용접 라인에 대한 지도정보를 미리 저장하고 상기 지도 정보에서 용접 라인에 기반한 특징점을 설정하며, 상기 작업 장치(100)의 이동 경로에 대한 경로정보를 상기 지도정보를 기초로 생성한 후 상기 작업 장치(100)로 전송하여 상기 경로 정보에 따라 상기 작업 장치(100)가 이동되도록 할 수 있다.
이때, 상기 특징점의 일례로 서로 다른 복수의 용접라인 교차하는 교차 지점 및 상기 용접라인이 중단되는 종단 지점을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 지점이나 사용자가 상기 지도 상에 설정한 지점을 상기 특징점으로 설정할 수도 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 지도정보에 포함된 모든 특징점 중 상기 경로 정보에 포함되는 하나 이상의 특징점을 각각 관심점(POI: Point Of Interest)으로 지정할 수 있으며, 상기 경로 정보에 따른 이동 경로를 기초로 상기 이동 경로 상에서 상기 관심점의 배치 순서에 따라 상기 관심점의 순서를 설정할 수 있다. 이때, 이동 경로에 따른 이동 방향을 기초로 상기 작업 장치(100)가 상기 각 관심점을 거치는 순서에 따라 해당 관심점의 순서가 결정될 수 있다.
이에 따라, 상기 작업 장치(100)는 상기 경로 정보를 수신하여 상기 경로정보에 따른 경로 상에 위치하는 상기 수중 구조물(1)의 용접라인을 검출하면서, 상기 경로 상의 용접라인을 따라 상기 수중 구조물(1)의 표면 상에 부착된 상태로 이동할 수 있으며, 상기 용접 라인의 검출에 따른 검출 정보를 상기 모니터링 장치(200)로 실시간 또는 주기적으로 전송할 수 있다.
이외에도, 상기 모니터링 장치(200)는 관리자에 의한 사용자 입력을 기초로 원격에서 상기 작업 장치(100)를 상기 경로 정보에 따른 이동 경로로 이동시키기 위한 상기 경로 정보를 포함하는 제어 정보를 생성할 수 있으며, 상기 제어 정보를 실시간으로 상기 작업 장치(100)에 전송하여 상기 작업 장치(100)의 이동을 관리자의 조종 입력에 따라 제어할 수 있다.
또한, 상기 작업 장치(100)는 상기 경로 정보를 포함하는 제어정보를 실시간으로 수신하여, 상기 제어 정보에 따라 이동하면서 상기 용접 라인을 검출하고 이에 따른 검출정보를 생성하여 상기 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있으며, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 검출 정보를 상기 모니터링 장치(200)에 구성된 디스플레이 또는 상기 모니터링 장치(200)와 연결되는 별도의 디스플레이 장치를 통해 표시(출력)할 수 있다.
이때, 상기 검출 정보는 상기 작업 장치(100)에 구성되는 카메라부의 영상정보 및 상기 작업 장치(100)에 구성되는 센서부의 센싱정보를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 모니터링 장치(200)를 통해 상기 작업 장치(100)의 이동을 제어하는 관리자는 상기 디스플레이부 또는 디스플레이 장치를 통해 출력된 검출정보(영상정보, 센싱정보 등)를 확인하면서 상기 작업 장치(100)를 제어할 수 있으며, 상기 작업 장치(100)는 관리자의 제어에 따라 생성된 제어정보를 상기 모니터링 장치(200)로부터 수신하여 상기 관리자가 의도하는 경로에 따라 이동할 수 있다.
한편, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 작업 장치(100)로부터 수신된 검출 정보를 기초로 상기 관심점이 검출되는 경우 관심점 검출시마다 검출 순서(또는 검출 횟수)를 카운트(count)하고, 상기 검출 순서에 따른 순서값(또는 검출 횟수에 따른 횟수값)과 상기 각 관심점의 순서에 따른 순서값을 상호 비교하여 상기 검출 순서와 일치하는 순서를 가진 관심점의 위치를 상기 작업 장치(100)의 현재 위치로 설정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 해당 현재 위치에 대한 위치정보를 상기 수중 구조물(1)의 용접 라인에 대한 지도 정보에 포함시켜 디스플레이를 통해 출력할 수 있으며, 이를 통해 관리자는 디스플레이를 통해 출력된 지도 상의 현재 위치를 기초로 작업 장치(100)의 정확한 위치를 용이하게 파악할 수 있다.
이때, 상기 지도정보는 상기 수중 구조물(1)의 전체 구조(형태)에 대한 이미지 또는 그래픽 정보를 포함할 수도 있음은 물론이며, 해당 이미지 또는 그래픽 정보에 상기 용접라인의 형태에 대한 라인 정보가 설정될 수도 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 디스플레이를 통해 상기 위치정보가 포함된 지도정보와 함께 상기 검출정보를 표시할 수 있음은 물론이다.
즉, 상기 작업 장치(100)는 수중 시계가 아무리 불량하더라도 수중 구조물(1)의 표면에 밀착하여 최대한 근접한 거리에서 서로 다른 용접 라인이 형성하는 관심점을 용이하게 검출할 수 있으며, 상기 모니터링 장치(200)는 해당 관심점과 지도정보를 기반으로 수중에서 이동 작업하는 작업 장치(100)의 위치를 정확하게 표시할 수 있으므로, 본 발명은 수중에서의 제한된 시계에 대한 영향을 거의 받지 않을 뿐 아니라 GPS(Global Positioning System)와 같은 위치 파악을 위한 통신을 이용할 필요 없이 수중에서 이동하는 작업 장치(100)의 현재 위치를 정확하게 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 기존의 용접 라인을 검출하여 이동하는 용접 로봇 대부분이 육상에서의 작업을 고려하여 제작됨으로써 수중에서 해당 용접 로봇을 운영하는 경우 수중에서의 제한된 시계와 수중에서의 GPS 통신 두절로 인해 해당 용접 로봇의 이동에 따른 수중에서의 위치 파악이 어려운 점을 개선하여, 용접 라인의 교차 또는 중단에 기반한 경로 상에 포함되는 관심점의 순서와 상기 작업 장치(100)에 의해 상기 각 관심점이 검출되는 순서를 비교하여 각 관심점마다 작업 장치(100)의 위치를 정확하게 파악하고, 이를 지도정보에 따른 수중 구조물(1)에 대한 지도 상에 정확히 표시함으로써 관리자가 수중에서 이동하는 작업 장치(100)에 대하여 정확한 위치 파악이 이루어지도록 지원할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 관리자의 작업 장치(100)를 이용한 작업 편의성을 개선하는 동시에 작업 장치(100)의 정확한 위치 파악에 따라 작업 장치(100)를 이용한 작업 과정에서의 실수를 최소화할 수 있다.
상술한 구성을 토대로, 상기 작업 장치(100)와 모니터링 장치(200)의 상세 동작을 이하 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작업 장치(100)와 모니터링 장치(200)의 상세 구성도이다.
우선, 작업 장치(100)는 도시된 바와 같이 작업 장치(100)를 구성하는 본체(101)와, 상기 본체(101)에 구성되는 통신부(110), 구동부(120), 검출부(130), 작업부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
상기 통신부(110)는 상기 모니터링 장치(200)와의 유무선 통신을 지원할 수 있다.
또한, 상기 검출부(130)는 상기 용접라인을 검출하여 상기 검출정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 작업부(140)는 상기 수중 구조물(1)의 표면에 대한 검사 또는 청소 작업이나 상기 용접 라인에 대한 용접 작업을 수행할 수 있다.
또한, 상기 구동부(120)는 상기 본체(101)를 상기 표면에 부착시키고 상기 본체(101)를 이동시킬 수 있으며, 일례로 상기 구동부(120)는 구동축과 피동축에 의해 서로 연결되는 한 쌍의 바디와, 한 쌍의 바디 내부에 배치되며 구동축과 피동축에 각각 한 쌍이 마련되는 스프로킷과, 스프로킷을 연결하는 체인과, 체인에 연결되어 체인과 같이 회전되는 자석모듈과, 본체(101)에 마련되어 구동축을 구동시키는 구동모터 등과 같은 다양한 구성요소를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제어부(150)는 상기 통신부(110)를 통해 상기 모니터링 장치(200)로부터 수신된 제어정보를 기초로 상기 제어정보에 포함된 경로정보에 따른 이동 경로 상의 용접라인을 상기 검출부(130)의 검출 정보를 통해 검출하고 상기 구동부(120)를 제어하여 상기 경로 상의 용접라인을 따라 상기 본체(101)를 이동시키며, 상기 검출부(130)를 통해 생성된 검출정보를 상기 통신부(110)를 통해 상기 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 통신부(110)를 통해 수신된 상기 제어정보를 기초로 상기 구동부(120)를 제어하여 관리자의 원격 조종에 따른 경로 또는 방향에 따라 상기 본체(101)를 이동시킬 수 있다.
더하여, 상기 제어부(150)는 상기 작업부(140)를 구동시키기 위한 관리자 입력에 따른 제어정보를 상기 통신부(110)를 통해 상기 모니터링 장치(200)로부터 수신할 수 있으며, 상기 제어정보를 기초로 상기 작업부(140)를 제어하여 상기 제어정보에 따른 작업을 수행할 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 검출부(130)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이 하나 이상의 센서로 구성된 센서부(131)를 포함할 수 있으며, 상기 센서부(131)에 포함된 각 센서는 속도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서(gyro sensor), 전자기 센서, 레이저 센서(laser sensor), 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함하여 상기 수중 구조물(1)의 표면에 대한 센싱을 통해 센싱정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 센서부(131)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이 상기 수중 구조물(1)의 표면과 해당 표면에 형성되는 용접 라인의 패턴에 대한 정확한 센싱을 위해 상기 수중 구조물(1)의 표면과 마주보는 상기 작업 장치(100)의 일면에 구성되고, 상기 일면의 가로열과 세로열 각각에 소정의 간격으로 배치되는 복수의 센서(1310)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 가로열 및 세로열은 복수로 구성되고 각 열에 복수의 센서(1310)가 소정 간격으로 구성되는 바둑판 형태로서 상기 센서부(131)가 구성될 수도 있다.
더하여, 상기 센서부(131)의 각 센서(1310)는 대각선으로 상기 작업 장치(100)의 일면에 구성될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 검출부(130)는 카메라부(132)를 포함할 수 있으며, 상기 카메라부(132)는 상기 수중 구조물(1)의 표면 및 용접라인에 대한 영상정보를 생성할 수 있다.
이에 따라, 상기 검출부(130)는 상기 센서부(131) 및 카메라부(132) 중 적어도 하나가 구성될 수 있으며, 상기 센서부(131)의 센싱정보 및 카메라부(132)의 영상 정보 중 적어도 하나를 상기 검출 정보로 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 검출부(130)로부터 수신되는 검출정보를 기초로 영상분석이나 센싱정보에 따른 표면 형태분석을 기초로 수중 구조물(1)의 표면 형태를 파악하여 용접라인을 검출할 수 있으며, 해당 검출된 용접라인을 따라 상기 구동부(120)를 제어하여 상기 작업 장치(100)를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 경로정보에 포함된 각 관심점을 상기 검출정보를 기초로 식별할 수 있으며, 상기 경로정보에 따른 이동 경로를 추종하기 위해 상기 경로정보에 설정된 각 지점에서의 이동방향을 연산하고, 상기 이동 방향 및 용접 라인에 따라 상기 작업 장치(100)를 이동시켜 상기 경로 정보에 따른 이동 경로에 따라 상기 작업 장치(100)를 이동시킬 수 있다.
이때, 상기 작업 장치(100)는 별도의 메모리부(미도시)가 더 구성될 수 있으며, 상기 제어부(150)는 상기 메모리부에 상기 지도정보를 저장하고, 상기 모니터링 장치(200)로부터 경로정보 수신시 메모리부로부터 지도정보를 로드하고, 수신된 경로정보를 상기 지도정보에 적용하여 이동 경로를 파악할 수도 있다.
한편, 상기 모니터링 장치(200)는 저장부(210), 송수신부(220), 입력부(230), 디스플레이부(240) 및 모니터링부(250)를 포함할 수 있다.
상기 송수신부(220)는 상기 작업 장치(100)와의 유무선 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 저장부(210)에는 상기 수중 구조물(1)의 표면 및 용접라인에 대한 지도정보가 저장될 수 있다. 이때, 상기 지도정보는 2차원 또는 3차원 그래픽 정보로 구성될 수 있음은 물론이다.
이때, 상기 지도정보에는 서로 다른 용접라인이 교차하거나 용접라인이 중단되는 지점에 대한 특징점이 설정될 수 있으며, 각 특징점에 대응되는 좌표정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력부(230)는 사용자(관리자) 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(240)는 상기 지도정보 및 상기 지도정보에 따른 지도 상에 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 표시하는 상기 디스플레이를 포함하도록 구성되며, 상기 모니터링부(250)에 의해 출력되는 정보를 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.
한편, 상기 모니터링부(250)는 상기 입력부(230)를 통한 사용자 입력에 따라 상기 제어정보 또는 상기 저장부(210)에 저장된 지도정보를 기초로 상기 경로정보를 생성할 수 있으며, 상기 제어정보 또는 상기 경로정보를 상기 송수신부(220)를 통해 상기 작업 장치(100)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 상기 작업 장치를 상기 경로 정보에 따른 경로로 조종하기 위한 사용자 입력에 따른 제어정보를 생성하여 상기 송수신부(220)를 통해 상기 작업 장치(100)로 실시간으로 전송할 수도 있다. 이때, 상기 제어 정보에는 상기 경로 정보가 포함될 수 있으며, 상기 경로 정보가 상기 사용자 입력에 따라 상기 작업 장치(100)를 조종하기 위한 조종 정보로 구성될 수도 있다.
이에 따라, 상기 작업 장치(100)의 제어부(150)는 상기 경로정보가 포함된 제어정보를 상기 작업 장치(100)의 통신부(110)를 통해 실시간으로 수신하여 상기 제어정보를 기초로 상기 작업 장치(100)의 구동부(120)를 제어함으로써 실시간으로 관리자가 의도하는 경로에 따라 이동하거나 작업을 수행할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 상기 지도정보 및 검출정보를 이용하여 상기 현재 위치를 연산한 후 상기 디스플레이부(240)를 통해 상기 지도정보 및 상기 현재 위치를 출력할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 사용자 입력을 기초로 용접라인에 대한 검사 또는 용접과 같은 작업을 수행하도록 상기 작업 장치(100)를 제어하기 위한 제어정보를 생성하여 송수신부(220)를 통해 상기 작업 장치(100)로 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 작업장치의 제어부(150)는 상기 통신부(110)를 통한 제어정보의 수신에 따라 상기 작업부(140)를 제어하여 상기 제어정보에 따른 작업을 수행할 수 있다.
상기 제어부(150) 및 모니터링부(250)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스 등을 포함할 수 있으며, 이를 통해 메모리부 또는 상기 저장부(210)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 작업 장치(100) 또는 모니터링 장치(200)의 전반적인 제어 기능 및 서비스를 실행 및 제공한다.
상술한 구성을 바탕으로 도 4 내지 도 5를 통해 상기 모니터링 장치(200) 및 상기 작업 장치(100)의 상세 동작 구성을 설명한다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 모니터링 장치(200)는 사용자 입력에 따라 상기 지도정보에서 출발지점과 목적지점을 설정하고, 또한 사용자 입력에 따라 상기 출발지점과 목적지점을 연결하는 경로에 대한 경로정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 모니터링 장치(200)는 미리 설정된 상기 특징점 설정에 대한 설정정보를 기초로 상기 지도정보에 포함된 경로정보에서 상기 설정정보에 대응되는 특징점을 추출하고, 상기 경로정보에 따른 경로 상에 위치하는 상기 추출된 특징점을 관심점(P1, P2, P3, P4)으로 설정할 수 있다.
이때, 상기 모니터링 장치(200)는 출발지점 및 목적지점 역시 관심점으로 설정할 수 있다.
여기서, 상기 지도정보에 미리 특징점이 설정되고, 상기 모니터링 장치(200)가 상기 경로정보에 따른 경로 상에 위치하는 특징점을 관심점으로 설정할 수도 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 지도정보에 상기 경로정보를 적용할 수도 있다.
이를 통해, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 관심점을 상기 작업 장치(100)의 위치 판단을 위한 정보로 이용할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 경로 정보에 따른 이동 경로를 기초로 상기 작업 장치(100)가 각 관심점을 통과하는 순서에 따라 각 관심점에 대하여 관심점의 순서를 상기 지도정보에 포함된 경로정보에 설정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 경로정보를 유무선 통신을 통해 수중 구조물(1)의 벽면(표면)에 부착된 상기 작업 장치(100)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 경로 정보는 지도 정보에 포함된 용접 라인을 기초로 경로가 구성될 수 있으며 상기 경로 상에 위치하는 각 관심점의 좌표정보를 포함할 수도 있다. 이때, 상기 좌표정보의 일례로, 출발지점을 출발하여 가장 먼저 도달하는 제 1 관심점(P1)에 대하여 도 4에 도시된 바와 같이 가로가 B행이고, 세로가 1열이므로 B1이 상기 제 1 관심점(P1)의 좌표로 설정될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 작업 장치(100)는 상기 모니터링 장치(200)로부터 상기 경로정보를 수신하고, 수중에서 상기 수중 구조물(1)의 표면에 부착되어 상기 표면에서 상기 경로정보에 따른 경로 상에 위치하는 용접라인을 따라 이동하거나 상기 관리자의 원격 조종에 따른 경로로 이동할 수 있다.
이때, 상기 작업 장치(100)는 상기 경로정보에 포함된 관심점의 순서에 따라 순차적으로 각 관심점의 좌표정보에 대응되는 좌표로 이동할 수 있다.
또한, 상기 작업 장치(100)의 제어부(150)는 상기 작업 장치(100)에 구성되어 상기 용접 라인에 대한 영상을 촬영하는 카메라부(132) 및 상기 용접 라인을 감지하기 위한 복수의 센서로 구성된 센서부(131) 중 적어도 하나를 포함하는 검출부(130)를 통해 생성된 영상정보 및 센싱정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 검출 정보를 이용하여 상기 경로정보에 따른 경로 상의 용접라인을 검출하면서, 해당 용접 라인을 따라 경로 정보에 따른 이동 경로로 이동할 수 있다.
또한, 상기 작업 장치(100)는 검출부(130)를 통해 생성된 검출정보를 상기 모니터링 장치(200)로 실시간 또는 주기적으로 전송할 수 있다.
한편, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 작업 장치(100)로부터 수신되는 검출정보를 기초로 상기 관심점을 검출할 수 있다.
일례로, 상기 모니터링 장치(200)에 구성된 상기 모니터링부(250)는 상기 검출정보에 포함된 영상정보를 영상 분석하거나 상기 검출정보에 포함된 센싱정보를 기초로 상기 표면의 형태에 따른 전자기적 변화량를 이용하여 표면 형태를 검출함으로써, 용접라인이 교차하거나 용접라인이 단절되는 지점이 존재하는지를 판단하여 상기 관심점의 검출 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 검출정보는 상기 영상정보 및 센싱정보가 모두 포함될 수도 있으며, 상기 모니터링부(250)는 상기 영상정보의 영상 분석에 따른 결과와 상기 센싱정보를 이용한 분석 결과를 복합적으로 이용하여 표면 형태를 파악하고, 이를 기반으로 관심점이 존재하는 경우 이를 검출할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 상기 검출정보를 기초로 상기 관심점의 검출시마다 순서대로 검출 순서를 카운트할 수 있다.
일례로, 상기 모니터링부(250)는 상기 작업 장치(100)가 출발지점을 출발하여 최초 도달한 관심점인 제 1 관심점(P1)에서 전송한 검출정보를 기초로 제 1 관심점(P1)에 대한 관심점 검출시 검출 순서를 1(첫번째)로 카운트하고, 두번째 관심점인 제 2 관심점(P2)에서 상기 작업 장치(100)가 전송하는 검출정보를 기초로 관심점 검출시 검출 순서를 2(두번째)로 카운트할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 현재 카운트된 검출 순서를 상기 지도정보에 설정된 관심점별 순서와 비교하여 검출 순서에 따른 순서값과 일치하는 순서값을 가진 관심점을 상기 지도정보에서 식별할 수 있다.
이에 따라, 상기 모니터링부(250)는 현재 식별된 상기 관심점의 위치(좌표)를 판단하고, 상기 지도정보에 따른 지도 상에 상기 식별된 관심점의 위치를 상기 작업 장치(100)의 현재 위치로서 표시할 수 있다.
이후, 상기 모니터링부(250)는 상기 모니터링 장치(200)에 구성된 디스플레이부(240) 또는 별도 연결된 디스플레이 장치를 통해 상기 현재 위치에 대한 위치정보를 포함하는 지도정보를 출력할 수 있으며, 이에 따라 상기 모니터링 장치(200)는 상기 수중 구조물(1)의 용접 라인에 대한 지도 상에 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 표시하여 관리자가 작업 장치(100)의 현재 위치를 확인할 수 있도록 제공한다.
한편, 상기 모니터링 장치(200)는 관심점 검출 이외에도 서로 다른 관심점 사이를 이동하는 작업 장치(100)의 위치를 더욱 정확하게 파악하여 표시할 수도 있는데, 이를 상세히 설명한다.
상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 상기 작업장치(100)가 상기 제어 정보에 따라 경로 상에 위치하는 복수의 관심점 중 어느 하나인 관심점 1에서 출발시 상기 작업 장치(100)로부터 지속적으로 수신되는 검출정보에 포함된 센싱정보를 기초로 상기 작업 장치(100)의 이동거리를 누적 연산할 수 있으며, 이를 통해 상기 관심점 1의 위치로부터 누적 연산된 이동거리값에 따라 상기 관심점 1의 다음 순서에 위치하는 관심점 2와 상기 관심점 1 사이에서 이동하는 상기 작업 장치(100)의 현재 위치에 대한 위치값을 생성할 수 있으며, 상기 위치값에 따른 위치정보를 상기 지도정보에 포함시켜 상기 디스플레이부(240)를 통해 출력할 수 있다.
즉, 상기 모니터링부(250)는 실시간으로 이동거리값을 연산하여 서로 다른 관심점 사이에서 이동하는 상기 작업 장치(100)의 실시간 현재 위치를 표시할 수 있다.
이때, 상기 모니터링부(250)는 상기 센싱정보를 기초로 상기 작업 장치(100)의 이동 방향을 더 연산할 수 있으며, 상기 이동 방향 및 이동 거리값을 기초로 상기 위치값을 생성할 수도 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 상기 검출정보를 이용한 관심점 2의 검출에 따라 상기 관심점 1을 출발한 상기 작업 장치(100)가 상기 관심점 2에 도착한 경우 상기 이동거리값을 초기화하고, 다시 상기 관심점 2를 기준으로 작업 장치(100)로부터 수신되는 검출정보에 포함된 센싱 정보를 기초로 이동거리값을 누적 연산하여 상기 관심점 2의 다음 순서에 위치하는 관심점 3과 관심점 2 사이에서 이동하는 상기 작업 장치(100)의 위치를 연산하고, 이에 따른 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 지도 상에 표시할 수 있다. 이때, 상기 모니터링부(250)는 상기 관심점 3이 검출되는 경우 상기 이동거리값을 다시 초기화할 수 있다.
이와 같이, 상기 모니터링부(250)는 서로 다른 관심점 사이에서 이동하는 작업 장치(100)의 현재 위치를 제공할 수도 있어, 관리자가 더욱 정확하게 작업 장치(100)의 위치를 파악할 수 있도록 제공한다.
이때, 상기 복수의 관심점 중 어느 하나는 출발지점일 수 있으며, 다른 하나는 목적지점일 수 있다.
또한, 상기 이동거리값의 연산에 이용되는 상기 센싱정보는 상기 작업 장치(100)의 센서부(131)에 포함되는 가속도 센서 및 자이로 센서의 센서값을 포함할 수 있다.
또한, 작업 장치(100)에 구성된 센서부(131)는 구동부(120)의 동작에 따라 거리를 산출할 수 있는 레이저 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 속도 센서, 엔코더(encoder)를 포함하는 거리 측정 수단이 포함될 수 있고, 이러한 거리 측정 수단을 통해 상기 작업 장치(100)의 제어부(150)는 이동 거리값을 좀 더 명확하게 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)에는 영상 분석부가 구성될 수도 있으며, 상기 제어부(150)는 카메라부(132)를 통해 생성된 영상정보를 분석하여 생성한 분석정보와 상기 거리 측정 수단을 통해 산출된 정보를 이용하여 이동 거리값을 산출할 수도 있다. 이를 통해, 이동 거리값의 정확도를 높일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 수중에서의 제한된 시계만으로도 충분히 식별 가능한 상기 용접 라인이 교차하거나 단절되는 관심점을 이용하여, 상기 관심점 검출시마다 상기 수중 구조물(1)의 용접 라인에 대한 지도정보와 비교함으로써 수중에서 이동하는 작업 장치(100)의 현재 위치를 상기 지도정보에 따른 지도 상에 정확하게 표시할 수 있으므로, 기존과 같이 수중에서의 운용을 고려하지 않은 로봇의 위치파악이 불가능한 문제를 용이하게 해결할 수 있을 뿐 아니라 관리자가 수중에서 이동하는 작업 장치(100)의 현재 위치를 수중 구조물(1) 관련 지도 상에서 정확하게 파악할 수 있도록 지원하여 작업 편의성 및 효율성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 작업 장치(100)의 제한된 시계 내에서 검출되는 정보만으로 용이하게 작업 장치(100)의 현재 위치를 지도 상에 정확하게 표시할 수 있어, GPS와 같은 위치 파악을 위한 통신 방식이 수중에서 무용화됨으로써 발생하는 문제를 용이하게 해결할 수 있다.
한편, 상술한 구성에서 작업 장치(100)가 관심점 도달시 해당 관심점에서 수중 구조물(1)의 표면에 이물질이 부착되어 있거나 시계가 악화된 상태에서 해당 관심점에서 검출한 검출정보를 전송한 경우 모니터링 장치(200)가 해당 검출정보를 기초로 관심점이 존재함에도 불구하고 관심점 검출에 실패하는 경우가 발생할 수 있다.
이에 따라, 모니터링 장치(200)에서 검출 순서를 잘못 카운트하여 잘못된 관심점의 순서에 검출 순서를 매칭하여 현재 위치를 잘못 표시하는 경우가 발생한다.
이를 방지하기 위한 구성을 상술한 구성을 참고하여 도 6 내지 도 9를 통해 상세히 설명한다.
우선, 도 6 내지 도 7은 상기 모니터링 장치(200)가 관심점 주변 패턴을 이용하여 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정하는 과정에 대한 동작 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 작업 장치(100)가 출발지점을 출발하여 제 2 관심점(P2)에서 수중 구조물(1)의 표면에 부착된 이물질로 인해 관심점이 가려진 상태의 검출정보를 전송하는 경우 상기 모니터링 장치(200)는 제 2 관심점(P2)에서의 관심점 검출에 실패하게 되며 제 2 관심점(P2)에서 검출 순서를 카운트하지 못하게 된다.
이에 따라, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 작업 장치(100)가 제 2 관심점(P2) 다음 순서인 제 3 관심점(P3)에서 전송한 검출정보를 기초로 관심점 검출에 성공한 경우 도시된 바와 같이 제 1 관심점(P1)에서 검출 순서를 1로 카운트한 상태에서 상기 제 3 관심점(P3)에서 검출 순서를 3이 아닌 2로 카운트하게 된다.
이에 따라, 상기 모니터링 장치(200)는 검출 순서와 지도정보에 포함된 각 관심점의 순서를 비교하여 순서가 일치하는 관심점을 제 2 관심점(P2)으로 판단하게 되며, 이에 따라 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 제 2 관심점(P2)으로 지도 상에 표시하여 출력한다.
그러나, 현재 작업 장치(100)는 제 3 관심점(P3)에 위치하는 상태이므로, 모니터링 장치(200)는 잘못된 위치를 출력하게 된다.
이를 보상하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 각 관심점에 대하여 상기 지도정보를 기초로 관심점에 인접한 용접 라인의 패턴을 분석하여 이에 대한 기준 패턴정보를 생성하고, 이를 상기 지도정보에 설정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 상기 작업장치로부터 검출정보 수신시마다 상기 검출 정보를 기초로 관심점 검출시 검출 순서를 카운트한 이후 해당 검출정보를 이용하여 관심점에 인접한 용접라인의 패턴을 분석하고 이를 기초로 검출 패턴정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 모니터링부(250)는 상기 검출정보에 포함되는 영상정보 및 센싱정보 중 적어도 하나를 이용한 패턴 분석을 수행하여 상기 검출 패턴정보를 생성할 수 있다.
이후, 상기 모니터링부(250)는 상기 관심점 검출시 현재 카운트된 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 관심점에 대하여 지도정보를 기초로 생성된 기준 패턴정보를 상기 검출순서에 대응되는 검출정보를 이용하여 생성된 검출 패턴정보와 상호 비교함으로써 상기 기준 패턴정보와 상기 검출 패턴정보의 패턴이 상호 일치하는지 판단할 수 있다.
이에 따라, 상기 모니터링부(250)는 판단 결과 패턴이 상호 일치하는 경우 현재 검출된 관심점의 검출 순서가 정확한 것으로 판단하고, 해당 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 관심점의 위치를 현재 위치로 표시할 수 있다.
이와 달리, 상기 모니터링부(250)는 판단 결과 상기 패턴이 상호 불일치하는 경우 현재 검출된 관심점의 검출 순서가 잘못된 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 상기 지도정보를 기초로 상기 이동 경로 상에서 상기 현재 카운트된 검출 순서에 대응되는 관심점의 이후에 위치하는 하나 이상의 관심점 중 상기 검출 패턴정보와 일치하는 기준 패턴정보를 가진 관심점을 검색하여, 검출 패턴정보와 패턴이 일치하는 기준 패턴정보를 가진 관심점을 추출하고, 추출된 관심점의 위치로 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
이때, 상기 모니터링부(250)는 상기 검출 패턴정보와 패턴이 일치하는 기준 패턴정보를 가진 관심점이 복수로 추출된 경우 추출된 관심점 중에서 현재 수신된 검출정보를 기초로 카운트된 현재 검출 순서와 가장 가까운 순서를 가지거나 현재 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 관심점의 위치와 가장 인접한 관심점의 위치로 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 보정된 현재 위치에 대응되는 관심점의 순서로 검출 순서를 보정하여, 해당 검출 순서부터 이후 카운트가 이루어지도록 지원하여 검출 순서가 정확하게 카운트되도록 지원할 수 있다.
상술한 과정의 일례로, 상기 모니터링 장치(200)는 도시된 바와 같이 지도정보에 설정된 제 2 관심점(P2)에 대하여 제 2 관심점(P2)과 인접한 용접 라인의 패턴에 대한 패턴 분석을 통해 십자(十) 형태의 패턴에 대한 기준 패턴 정보를 생성할 수 있으며, 제 3 관심점(P3)에 대하여 제 3 관심점(P3)과 인접한 용접 라인의 패턴에 대한 패턴 분석을 통해 Y자 형태(또는 삼지창 형태)의 패턴에 대한 기준 패턴 정보를 생성하여 지도정보에 설정할 수 있다.
이후, 상기 모니터링 장치(200)는 검출정보를 이용한 관심점 검출시마다 검출정보를 이용하여 검출 패턴정보를 생성하고, 현재 카운트된 검출순서와 일치하는 순서를 가진 관심점에 설정된 기준 패턴정보를 상기 검출 패턴정보와 비교하여 일치하는 경우에 현재 위치로서 표시할 수 있다.
그러나, 모니터링 장치(200)가 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 관심점(P1)에서 관심점 검출에 성공하고 제 2 관심점(P2)에서 관심점 검출에 실패한 이후 제 3 관심점(P3)에 도착한 작업 장치(100)로부터 검출정보를 수신하여 관심점 검출에 성공한 경우 검출 순서를 2(2번째)로 카운트할 수 있으며, 해당 검출 순서와 동일한 순서를 가진 2번째 관심점인 제 2 관심점(P2)을 추출할 수 있다.
이후, 모니터링 장치(200)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제 3 관심점(P3)에 도착한 작업장치로부터 수신된 검출정보를 이용하여 생성한 검출 패턴정보를 제 2 관심점(P2)에 설정된 기준 패턴정보와 비교하게 된다.
이에 따라, 제 3 관심점(P3)에서 수신된 검출 패턴정보가 Y자 형태의 패턴을 가지는데 반해, 제 2 관심점(P2)에 설정된 기준 패턴정보가 십자 형태의 패턴을 가지므로 상기 모니터링 장치(200)는 검출 패턴정보와 기준 패턴정보가 불일치하는 것으로 판단하여 현재 검출된 관심점의 검출 순서가 잘못된 것으로 판단할 수 있다.
이후, 상기 모니터링 장치(200)는 패턴이 불일치하는 것으로 판단한 경우 상기 검출 패턴정보와 일치하는 기준 패턴정보를 가진 관심점을 검색하여, 검출 패턴정보에 따른 패턴과 일치하는 기준 패턴정보가 설정된 제 3 관심점(P3)을 식별하고, 상기 제 3 관심점(P3)의 위치로 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 검출 패턴정보와 일치하는 패턴을 가진 관심점이 제 3 관심점(P3) 및 제 4 관심점(P4)인 경우 현재 검출 순서에 대응되는 제 2 관심점(P2)과 가장 인접한 관심점인 제 3 관심점(P3)을 선택하고, 상기 제 3 관심점(P3)의 위치로 현재 위치를 보정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 보정된 현재 위치에 대응되는 제 3 관심점(P3)의 순서로 검출 순서를 보정할 수 있으며, 일례로 상기 제 3 관심점(P3)의 순서가 3이므로 검출 순서를 2(두번째)에서 3(세번째)으로 보정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 보정된 현재 위치에 대응되는 제 3 관심점(P3)의 위치를 지도정보에 따른 지도 상에 작업 장치(100)의 현재 위치로 표시하여 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
한편, 상술한 구성에서 상기 모니터링 장치(200)는 상기 지도정보에 미리 상기 기준 패턴정보를 설정하지 않고, 상기 검출정보를 기초로 관심점 검출시에 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 관심점에 대하여 기준 패턴정보를 생성할 수 있으며, 패턴이 불일치하는 경우 상기 경로정보에 따른 경로 상에 위치하는 관심점별로 상기 기준 패턴정보를 생성하여 상기 검출 패턴정보와 비교할 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 패턴 비교에 따른 판단 결과 패턴이 불일치하는 경우 상기 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 관심점 이후의 순서를 가진 하나 이상의 관심점을 대상으로 상기 검출 패턴정보와 기준 패턴정보의 비교를 실시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 모니터링 장치(200)는 작업 장치(100)의 검출정보를 기초로 관심점 검출에 실패하여 현재 위치 파악에 오류가 발생한 경우에도 용이하게 지도정보에 설정된 각 관심점의 패턴을 작업 장치(100)의 검출정보에 따라 식별된 관심점의 패턴과 비교하여 현재 위치를 보정할 수 있으므로, 작업 장치(100)의 현재 위치 파악에 대한 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 방식 이외에도 상기 모니터링 장치(200)는 상기 작업 장치(100)의 관심점별 자세를 기초로 현재 위치를 보정할 수도 있는데, 이를 도 8 내지 도 9를 참고하여 설명한다.
우선, 상기 지도 정보에는 상기 특징점별로 상기 작업 장치(100)의 자세에 대한 자세 설정정보가 설정될 수 있다.
또한, 상기 작업장치의 제어부(150)는 상기 센서부(131)의 센싱정보를 기초로 상기 작업 장치(100)의 자세에 대한 자세정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 자세 설정정보 및 자세정보는 소정의 축을 기준으로 상기 작업 장치(100)의 기울어진 정도(기울기)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 작업 장치(100)의 제어부(150)는 상기 자세 정보를 통신부(110)를 통해 상기 모니터링 장치(200)로 실시간 또는 주기적으로 전송할 수 있으며, 상기 검출 정보와 함께 전송할 수도 있다.
이에 따라, 상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 송수신부(220)를 통해 상기 자세정보 및 검출정보를 수신하고, 상기 검출정보를 기초로 관심점 검출시 현재 카운트된 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 관심점을 식별하고, 해당 관심점에 설정된 자세 설정정보를 상기 지도정보로부터 추출할 수 있다.
이때, 상기 지도정보에 미리 자세정보가 설정되지 않고, 상기 모니터링부(250)가 직접 상기 지도정보를 기초로 상기 작업 장치(100)의 자세를 연산하여 관심점별로 상기 자세 설정정보를 생성할 수도 잇다.
이후, 상기 모니터링부(250)는 검출정보와 함께 수신된 자세정보와 상기 지도정보로부터 추출된 자세 설정정보를 상호 비교하여 일치하는 경우에만 상기 자세 설정정보에 대응되는 관심점의 위치를 현재 위치로 하여 상기 지도정보에 따른 지도 상에 표시하여 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 상기 자세 정보와 상기 자세 설정정보 사이에 차이가 발생하여 상기 자세정보와 상기 자세 설정정보가 상호 불일치하는 경우 현재 검출 순서에 대응되는 관심점의 순서 이후의 순서를 가지는 하나 이상의 관심점 각각에 대한 자세 설정정보를 상기 자세정보와 비교하고, 상기 자세 설정정보와 자세정보가 일치하는 관심점의 위치로 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
이때, 상기 모니터링부(250)는 상기 자세정보와 일치하는 자세 설정정보를 가진 관심점이 복수인 경우 상기 현재 검출 순서에 대응되는 관심점의 순서 또는 위치와 가장 인접한 관심점을 선택하고, 선택된 관심점의 위치로 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(250)는 상기 자세 정보에 따른 현재 위치가 보정되는 경우 상기 보정된 현재 위치에 대응되는 관심점의 순서로 검출 순서를 보정할 수 있다.
상술한 바에 대한 동작 예시를 도 8 내지 도 9를 통해 상세히 설명하면, 우선 도 8에 도시된 바와 같이 상기 모니터링 장치(200)가 제 2 관심점(P2)에서 관심점의 검출에 실패하고, 상기 제 3 관심점(P3)에서 관심점 검출에 성공한 경우 상기 제 3 관심점(P3)에서의 정상적인 검출 순서가 3(3번째)이라면 상기 모니터링 장치(200)는 상기 제 2 관심점(P2)에서의 관심점 검출 실패에 따라 검출 순서를 2(2번째)로 카운트 한다.
이로 인해, 상기 모니터링 장치(200)는 작업 장치(100)가 현재 제 3 관심점(P3)에 위치하고 있음에도 지도정보에 상기 작업장치의 현재 위치를 잘못된 카운트에 의해 현재 검출 순서(2번째)에 대응되는 순서(2번째)를 가진 제 2 관심점(P2)에 위치하는 것으로 표시하게 된다.
이와 같은 위치 파악의 오류를 방지하기 위해 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 제 3 관심점(P3)에서 위치하는 작업 장치(100)로부터 수신된 검출정보를 기초로 관심점 검출시 검출 순서를 2로 카운트하고, 현재 검출 순서에 대응되는 순서를 가진 제 2 관심점(P2)에 대응되어 지도정보로부터 자세 설정정보를 추출하거나 직접 지도정보를 기초로 자세 설정정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 검출정보와 함께 수신된 자세정보를 기초로 상기 제 2 관심점(P2)의 자세 설정정보와 비교한다.
이에 따라, 상기 모니터링 장치(200)는 자세 정보와 자세 설정정보가 불일치하는 것으로 판단하고, 상기 제 2 관심점(P2)의 이후에 배치된 제 3 관심점(P3) 및 제 4 관심점(P4)에 대하여 자세 설정정보를 추출하거나 생성하고, 이를 상기 자세정보와 비교할 수 있다.
그 결과, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 자세정보와 일치하는 자세 설정정보를 가진 제 3 관심점(P3)의 현재 위치로 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 보정할 수 있으며, 보정된 현재 위치를 지도정보에 따른 지도 상에 표시하여 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
이때, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 제 3 관심점(P3) 및 제 4 관심점(P4)의 자세 설정정보가 모두 자세 정보와 일치하는 경우 현재 검출 순서에 대응되는 제 2 관심점(P2)과 가장 인접한 관심점인 제 3 관심점(P3)을 선택하고, 해당 제 3 관심점(P3)의 위치로 현재 위치를 보정할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 위치 보정시에 상기 제 3 관심점(P3)에 대응되는 순서로 상기 현재 검출 순서를 보정할 수 있으며, 일례로 잘못된 현재 검출 순서가 2인 경우 상기 제 3 관심점(P3)에 대응되는 순서인 3으로 상기 현재 검출 순서를 보정하여 이후에 정상적으로 관심점에 대한 카운트가 이루어지도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 모니터링 장치(200)는 작업 장치(100)의 검출정보를 기초로 관심점 검출에 실패하여 현재 위치 파악에 오류가 발생한 경우에도 작업 장치(100)의 관심점별 자세에 따라 자세가 일치하는 지점으로 현재 위치를 용이하게 보정할 수 있으므로, 작업 장치(100)의 현재 위치 파악에 대한 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 구성에서 상기 작업 장치(100)의 제어부(150)는 상기 경로 정보에 따른 출발지점 출발시 또는 상기 경로정보에 따른 목적지점 도착시 출발정보 또는 도착정보를 상기 통신부(110)를 통해 상기 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있으며, 상기 모니터링 장치(200)의 모니터링부(250)는 상기 작업 장치(100)로부터 전송된 출발정보 또는 도착정보의 수신에 따라 상기 작업 장치(100)의 출발여부 또는 도착여부를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
더하여, 상술한 구성에서 상기 출발지점 및 도착지점이 상기 관심점으로 설정될 수도 있음은 물론이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 장치(200)의 작업 장치(100)에 대한 위치 추정 방식에 대한 동작 예시도로서, 도 10(a)에 도시된 바와 같이 작업 장치(100)는 이동 경로를 이동하면서 하부에 레이저 마우스처럼 바닥의 영상을 읽을 수 있는 카메라를 통해 영상정보를 생성하고, 자이로 센서, 가속도 센서와 같은 센서부(131)를 내장하여 작업 장치(100)의 회전 각도를 별도로 측정하여 센싱정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 작업 장치(100)는 상술한 바와 같이 레이저 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 속도 센서 외에도 엔코더를 포함하는 상기 거리 측정 수단 및 영상 분석 장치를 포함하여, 이를 통해서 서로 다른 관심점 사이에 위치하는 특정 영역에서 상기 제어 정보에 따라 이동하는 작업 장치(100)의 이동거리값과 이동방향에 대한 정보를 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있고, 모니터링 장치(200)는 상기 작업 장치(100)로부터 전송되는 정보를 이용하여 상기 서로 다른 관심점 사이에 위치하는 영역에서 이동 및 작업 중인 작업 장치(100)의 현재 위치를 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.
따라서, 관리자는 이를 활용하여 상기 특정 영역에서 원하는 작업들을 수행할 수 있다.
이때, 가속도 센서는 자이로 센서의 영점을 보정하는 역할로 사용될 수 있으며, 이를 통해 상기 작업 장치(100)의 이동을 감지하는 용도로 사용될 수도 있다.
한편, 상기 모니터링 장치(200)는 도 10(b)에 도시된 바와 같이 상기 작업 장치(100)로부터 수신된 영상정보 및 센싱정보를 기초로 특정 영역(Z영역)에서의 작업 장치(100)의 위치를 정확하게 추정할 수 있으며, 이를 통해 작업 장치(100)가 이동하거나 작업 중에 원치 않는 미끄러짐에 따라 용접라인을 이탈하는 경우 작업 장치(100)로 제어정보를 전송하여 상기 작업 장치(100)가 용접 라인으로 복귀하도록 제어할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수중 구조물(1)의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치(100)의 위치 파악 방법에 관한 순서도로서, 상기 모니터링 장치(200)는 미리 저장된 상기 수중 구조물(1)의 상기 용접 라인에 대한 지도 정보를 기초로 사용자 입력에 따라 설정된 상기 작업 장치(100)의 출발지점과 목적지점을 포함하는 경로 정보를 생성할 수 있으며, 상기 경로정보를 포함하는 제어정보를 생성하여 상기 작업 장치(100)로 전송할 수 있다(S1).
또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 경로 정보에서 서로 다른 상기 용접 라인이 교차하거나 상기 용접 라인이 중단되는 하나 이상의 특징점을 각각 관심점으로 설정하며, 상기 경로 정보에 따른 이동 경로에 따라 상기 각 관심점의 순서를 설정할 수 있다(S2).
이후, 상기 작업 장치(100)가 상기 제어정보를 기초로 상기 경로 정보에 대응되는 상기 용접 라인을 따라 상기 표면에 부착되어 이동하면서 상기 용접 라인의 실시간 검출에 따른 검출 정보를 생성하여 유무선 통신을 통해 상기 모니터링 장치(200)로 전송하면(S3), 상기 모니터링 장치(200)는 상기 검출 정보를 기초로 관심점을 검출하고(S4), 관심점 검출시 검출 순서를 카운트할 수 있다(S5).
다음, 상기 모니터링 장치(200)는 지도정보에 포함된 경로정보에서 현재 검출 순서에 대응되는 순서가 설정된 관심점을 식별(추출)하고(S6), 해당 관심점의 위치를 기초로 상기 지도 정보에 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 표시한 후 상기 현재 위치가 표시된 지도정보를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다(S7).
이후, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 작업 장치(100)가 상기 경로정보에 따른 목적지에 도착할 때까지 상술한 과정을 반복할 수 있으며(S8), 이를 통해 상기 작업 장치(100)의 현재 위치를 정확하게 파악하여 관리자에게 통지할 수 있다.
본 명세서에 기술된 다양한 장치 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 수중 구조물의 표면에 대한 수중에서의 작업을 위해 상기 표면에 미리 형성된 용접라인을 검출하고, 검출된 용접 라인을 따라 상기 표면에 부착되어 이동하며, 상기 용접 라인의 실시간 검출에 따른 검출 정보를 생성하여 유무선 통신을 통해 전송하는 작업 장치; 및
    미리 저장된 상기 수중 구조물의 용접 라인에 대한 지도 정보를 기초로 사용자 입력에 따라 출발지점과 목적지점을 포함하는 상기 작업 장치의 이동 경로에 대한 경로정보를 포함하는 제어정보를 생성한 후 상기 작업 장치로 전송하여 상기 경로 정보에 따른 이동 경로 상의 상기 용접라인을 따라 상기 작업 장치가 이동하도록 제어하며, 상기 지도 정보 상에서 서로 다른 상기 용접 라인이 교차하거나 용접 라인이 중단되는 지점 중에서 상기 경로 정보 상에 포함되는 하나 이상의 상기 지점 각각을 관심점으로 설정하고, 상기 경로 정보에 따른 이동 경로에 따라 상기 각 관심점의 순서를 상기 지도정보에 설정하며, 상기 작업 장치로부터 수신되는 상기 검출 정보에 따라 상기 관심점 검출시마다 검출 순서를 카운트하여 현재 검출 순서에 대응되는 순서가 설정된 상기 관심점의 위치를 기초로 상기 지도 정보에 상기 작업 장치의 현재 위치를 표시하고, 상기 현재 위치가 표시된 지도정보를 디스플레이를 통해 출력하는 모니터링 장치
    를 포함하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작업 장치는 상기 용접 라인에 대한 영상을 촬영하는 카메라부 및 상기 용접 라인을 감지하기 위한 복수의 센서로 구성된 센서부 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 카메라부를 통해 생성된 영상정보 및 상기 센서부를 통한 감지에 따라 생성된 센싱정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 검출 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 작업 장치는 상기 센서부의 센싱정보를 기초로 상기 표면 상에 부착된 상기 작업 장치의 자세에 대한 자세 정보를 생성하여 상기 유무선 통신을 통해 상기 모니터링 장치로 전송하며,
    상기 모니터링 장치는 상기 지도 정보를 기초로 상기 각 관심점에 대하여 상기 작업 장치의 자세에 대한 자세 설정정보를 설정하고, 상기 현재 위치에 대응되는 관심점에 설정된 상기 자세 설정정보와 상기 작업 장치로부터 수신된 자세정보에 차이가 발생한 경우 상기 현재 위치 이후의 순서에 위치하는 하나 이상의 관심점 중 상기 자세정보와 일치하는 자세 설정정보가 설정되며 상기 현재 위치와 가장 인접한 관심점을 추출하고, 상기 추출된 관심점의 위치 및 순서로 상기 현재 위치 및 검출 순서를 보정하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서부는 상기 표면과 마주보는 상기 작업 장치의 일면에 구성되고, 상기 일면의 가로열과 세로열 각각에 소정의 간격으로 배치되는 복수의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서는 속도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 전자기 센서, 레이저 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 상기 작업 장치의 검출 정보를 이용하여 상기 관심점 검출시마다 상기 지도 정보를 기초로 상기 경로 정보 상의 상기 현재 위치에 대응되는 관심점에 인접한 용접 라인의 패턴에 대한 기준 패턴정보를 생성하고, 상기 검출정보를 기초로 상기 관심점에 인접한 용접 라인의 패턴에 대한 검출 패턴정보를 생성하여 상기 기준 패턴정보와 상호 비교하며, 상기 기준 패턴정보와 상기 검출 패턴정보가 불일치하는 경우 상기 현재 위치 이후에 위치하는 하나 이상의 관심점 중 상기 검출 패턴정보와 일치하는 패턴정보를 가지며 상기 현재 위치에 가장 인접한 관심점을 추출하여, 상기 추출된 관심점의 위치 및 순서로 상기 현재 위치 및 검출 순서를 보정하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 상기 검출정보를 기초로 영상 분석을 통해 검출 패턴정보를 생성하거나 상기 수중 구조물의 형상에 따른 상기 표면의 전자기적 변화량을 측정하여 상기 검출 패턴정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 작업 장치는
    본체;
    상기 본체에 구성되어 모니터링 장치와의 유무선 통신을 위한 통신부;
    상기 본체에 구성되어 상기 용접라인을 검출하여 상기 검출정보를 생성하는 검출부;
    상기 본체에 구성되어 상기 표면에 대한 작업을 수행하는 작업부;
    상기 본체를 상기 표면에 부착시키고 상기 본체를 이동시키는 구동부; 및
    상기 통신부를 통해 수신된 상기 제어정보에 따른 경로 상의 용접라인을 상기 검출부의 검출 정보를 통해 검출하고 상기 구동부를 제어하여 상기 경로 상의 용접라인을 따라 상기 본체를 이동시키며, 상기 검출정보를 상기 통신부를 통해 상기 모니터링 장치로 전송하고, 상기 제어정보를 기초로 상기 작업부를 제어하여 상기 제어정보에 따른 작업을 수행하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 장치는
    상기 작업 장치와의 통신을 위한 송수신부;
    상기 지도정보가 저장된 저장부;
    상기 사용자 입력을 수신하는 입력부;
    상기 지도정보 및 상기 지도정보 상에 상기 작업 장치의 현재 위치를 표시하는 상기 디스플레이를 포함하는 디스플레이부; 및
    상기 입력부를 통한 사용자 입력에 따라 상기 저장부에 저장된 지도정보를 기초로 상기 경로정보를 생성하거나 상기 제어정보를 생성하여 상기 송수신부를 통해 상기 작업 장치로 전송하고, 상기 지도정보 및 검출정보를 이용하여 상기 현재 위치를 연산한 후 상기 디스플레이부를 통해 상기 지도정보 및 상기 현재 위치를 출력하는 모니터링부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 상기 작업 장치로부터 수신된 상기 검출정보를 기초로 이동방향 및 이동거리 중 적어도 하나를 연산하여 서로 다른 상기 관심점 사이에서의 상기 현재 위치 또는 상기 경로 정보에 따른 이동 경로 상에 인접한 특정 영역에서의 상기 현재 위치를 산출한 후 상기 지도정보에 표시하며, 상기 지도정보에 포함된 경로정보 및 상기 현재 위치에 따라 상기 작업 장치가 상기 용접라인을 이탈하는 경우 상기 작업 장치로 상기 제어정보를 전송하여 상기 용접 라인으로 복귀하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 시스템.
  11. 수중 구조물의 표면에 대한 수중에서의 작업을 위해 상기 표면에 미리 형성된 용접라인을 검출하는 작업 장치와 유무선 통신하는 모니터링 장치로 구성된 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 방법에 있어서,
    상기 모니터링 장치가 미리 저장된 상기 수중 구조물의 상기 용접 라인에 대한 지도 정보를 기초로 사용자 입력에 따라 출발지점과 목적지점을 포함하는 상기 작업 장치의 이동 경로에 대한 경로정보를 포함하는 제어정보를 생성한 후 상기 작업 장치로 전송하고, 상기 경로 정보에서 서로 다른 상기 용접 라인이 교차하거나 상기 용접 라인이 중단되는 하나 이상의 지점을 각각 관심점으로 설정하며, 상기 경로 정보에 따른 이동 경로에 따라 상기 각 관심점의 순서를 설정하는 단계;
    상기 작업 장치가 상기 제어정보를 기초로 경로 정보에 대응되는 상기 용접 라인을 따라 상기 표면에 부착되어 이동하면서 상기 용접 라인의 실시간 검출에 따른 검출 정보를 생성하여 유무선 통신을 통해 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 모니터링 장치가 상기 작업 장치로부터 수신되는 상기 검출 정보에 따라 상기 관심점 검출시마다 검출 순서를 카운트하여 현재 검출 순서에 대응되는 순서가 설정된 상기 관심점의 위치를 기초로 상기 지도 정보에 상기 작업 장치의 현재 위치를 표시하고, 상기 현재 위치가 표시된 지도정보를 디스플레이를 통해 출력하는 단계
    를 포함하는 수중 구조물의 용접라인을 이용한 수중 작업 장치의 위치 파악 방법.
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