KR100508886B1 - 수중 오니제거 로보트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 큰 규모의 규모의 연못, 호수 또는 담수호, 하천 등의 수중에 잠수한 상태에서 원격조정에 의해 이동하면서 수중바닥에 침적되어 있는 오니를 준설하는 수중 오니제거 로보트에 관한 것으로, 수상에 떠있는 모선으로부터의 원격조정에 의하여 수중에서 준설작업을 수행하는 오니제거 로보트에 있어서,

상기 오니제거 로보트의 로보트 몸체를 수중에서 이동시키기 위하여 상기 로보트 몸체의 후방에 장착되는 추진용 스크류와; 상기 로보트 몸체의 전,후 양측 각각에 회전가능하게 부착된 지지다리들 각각의 자유단측에 고정부착된 채 각기 독립적으로 작동하는 주행용 유압모터들과; 상기 구동용 유압모터들 각각의 축에 연결되는 바퀴들과; 상기 로보트 몸체의 전방측에 설치되어 오니를 흡입하는 흡입버켓과; 상기 흡입버켓의 후단에 장착되어 흡입버켓으로 흡입된 오니를 오니배출호스로 배출시키는 유압펌프;로 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

수중 오니제거 로보트{Underwater robot for removing sludge}

본 발명은 비교적 큰 규모의 규모의 연못, 호수 또는 담수호, 하천 등의 수중에 잠수한 상태에서 원격조정에 의해 이동하면서 수중바닥에 침적되어 있는 오니를 준설하는 수중 오니제거 로보트에 관한 것이다.

물의 깊이가 비교적 얇은 연못이나 호수 등의 수중바닥에 침적된 오니를 준설하는 장비로서는 굴삭기와 같이 흙을 퍼내는 붐장비를 이용하고 있는데, 상기한 붐장비는 수면에 떠있는 수상선체의 앞뒤(또는 좌,우측)에 장착되어 그 선단의 버켓이 물속으로 침투하여 수중바닥에 침적되어 있는 오니를 퍼올리는 작업으로 오니제거(준설)작업을 수행하게 된다.

그러나 위와 같이 굴삭기의 붐장비를 이용한 오니제거방법은 상기한 붐장비가 수중바닥에 침적된 오니를 퍼올릴 수 있는 얇은 깊이의 수면에서는 가능하지만 수중바닥이 수상선체에 장착된 붐장비의 작업가능한 길이보다 더 깊은 곳일 경우에는 오니제거작업을 수행할 수 없게 된다.

또한 물의 깊이가 얇은 곳에서의 준설작업시 수상선체에 장착된 붐장비가 수중에 침투하게 될 때 수중을 휘젓게 될 뿐 아니라 붐장비의 버켓에 의해 준설되는 오니가 수중바닥에서 수면으로 이동하는 과정에서 물살에 의해 수중에 흩어지는 현상이 발생되는데, 이렇게 흩어지는 오니는 수중 사방으로 흩어지게 되므로서 준설현장의 연못이나 호수 전체를 오염시키게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

그리고 일본국 공개실용신안공보 소64-42360호로 제안된 준설장치는 수중에 잠수한 준설차가 수저면을 주행하면서 펌프의 흡입력으로 토사(오니)를 흡입하여 수상에 떠있는 모선으로 배출하도록 구성되어 있으나, 이는 준설차의 바퀴가 차체에 설치되는 구조로 되어 있기 때문에 수저면에 침적된 오니가 바퀴의 반경(반지름)보다 작은 높이로 쌓여있을 때에는 바퀴가 빠지지 않게 되어 주행이 가능하게 되지만 오니가 바퀴의 반경보다 큰 높이로 쌓여있을 때에는 바퀴가 오니에 묻히게 될 뿐 아니라 차체의 저부도 오니에 묻히게 되어 주행할 수 없게 되며, 또한 수저면이 굴곡이 큰 요철면으로 형성되어 있을 경우에는 굴곡부분에 바퀴가 빠지거나 차체가 닿게 되어 주행할 수 없게 되며, 이에 따라 준설작업을 할 수 없게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 사항을 감안하여 제안된 것으로, 수중에 침투한 오니제거 로보트의 몸체가 수저면에 침적된 오니의 표면보다는 일정 높이로 이격된 위치에 떠있는 상태에서 전진이동하면서 오니가 수중에 흩어지지 않게 하면서 오나제거작업을 수행할 수 있도록 하는데 목적을 두고 있으며, 또한 준설로보트 자체를 안정된 상태로 수중에 침투시킬 때 또는 수면으로 부상시킬 수 있고, 또 비작업시에는 부피를 축소시켜서 육상에서 운반 및 보관을 용이하게 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

수상에 떠있는 모선으로부터의 원격조정에 의하여 수중에서 오니제거작업을 수행하는 오니제거 로보트에 있어서,

상기 오니제거 로보트의 로보트 몸체를 수중에서 이동시키기 위하여 상기 로보트 몸체의 후방에 장착되는 추진용 스크류와;

상기 로보트 몸체의 전,후 양측 각각에 회전가능하게 부착된 지지다리들 각각의 자유단측에 고정부착된 채 각기 독립적으로 작동하는 주행용 유압모터들과;

상기 구동용 유압모터들 각각의 축에 연결되는 바퀴들과;

상기 로보트 몸체의 전방측에 설치되어 오니를 흡입하는 흡입버켓과;

상기 흡입버켓의 후단에 장착되어 흡입버켓으로 흡입된 오니를 오니배출호스로 배출시키는 유압펌프;

로 구성된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 지지다리들은 로보트 몸체의 전,후 양측 각각에 하나씩 고정부착된 고정다리들 각각의 하단측에 회전가능하게 힌지결합되어 있으며, 또한 상기한 각 고정다리들의 상단측에 실린더몸체가 회전가능하게 부착되어 있고 각 지지다리들의 상단측에 피스톤로드의 선단이 회전가능하게 연결된 몸체측 유압실린더에 의하여 하향으로의 수직설치와 측방으로의 수평설치 및 상향으로의 기립설치가 가능하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 흡입버켓은 상,하부 연결링크에 의하여 로보트 몸체의 전방에 상,하 이동이 가능하게 설치되어 있으며, 또한 로보트 몸체의 전방에 실린더몸체가 회전가능하게 부착되어 있고 흡입버켓의 후단에 피스톤로드의 선단이 연결된 버켓측 유압실린더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 흡입버켓의 전방에는 경사상으로 설치되어 회전용 유압모터에 의하여 회전하는 회전축과, 이의 하단에 부착되어 수중바닥에 침적된 오니를 퍼내어 흡입버켓으로의 흡입을 유도하는 복수개의 바가지날개를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 로보트 몸체의 내부는 공기와 물을 담을 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 상부 일측에는 모선에서 공압을 공급하는 공압호스가 연결되는 공압주입구를 형성하는 한편, 하부에는 내부로 물을 흡입하는 물흡입구와 물을 배출시키는 물배출구를 형성하여 상기 로보트 몸체의 내부 공간에의 물 주입량 조절로 로보트 몸체의 부력을 조정할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 로보트 몸체의 상부에 프레임구조로 된 구속휀스를 고정 설치한 다음 상기의 구속휀스 내측에 모선으로부터 공급되는 공압에 의해 팽창되는 부력조정튜브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 오니제거 로보트를 원격조정하는 모선의 원격조정시스템 개략도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 오니제거 로보트가 오니제거작동을 수행할 때의 측면도이며, 도 5는 3의 A-A선 단면도이고, 도 6은 본 발명의 오니제거 로보트를 수중서 오니제거작동을 수행할 때의 평면도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 오니제거 로보트를 수중에 투하 또는 부상시킬 때의 측면도 및 배면도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 오니제거 로보트를 육상으로 운반하였을 때의 측면도 및 배면도를 도시한 것이다.

도면부호 1a는 모선을, 2는 오니제거 로보트를 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이 수중바닥에 침적된 오니를 준설하고자 하는 연못이나 호수의 수면에는 상기 모선(1a)이 떠있는 상태에서 수중에 침투된 오니제거 로보트(1b)를 원격조정하도록 구성되어 있다.

먼저 수상에 떠있는 모선(1a)에는 운전실과 기계실이 있으며, 운전실에는 수중상황을 관측하는 모니터(11)와 오니제거 로보트(1b)를 운전 및 조정하는 운전레버(12)가 하나 이상 설치되어 있으며, 기계실에는 동력원인 엔진(13)을 비롯하여 엔진에 의하여 작동하는 펌프(14), 유압콘트롤러(15), 유압탱크(16) 등의 기계장치가 설치되어 있으며, 상기한 유압콘트롤러(15)는 운전자가 운전레버(12)를 조작함에 따라 오니제거 로보트(1b)에 장착된 유압장치들 각각에 선택적으로 유압을 공급 및 회수하도록 구성되어 있다.

또한 상기 모선(1a)의 기계실에는 오니제거 로보트(1b)에 공압을 공급하기 위한 콤푸레셔(17)가 구비되어 있다.

상기 오니제거 로보트(1b)는 내부에 공기와 물을 함께 담을 수 있는 공간(S)이 형성된 로보트 몸체(2)와, 오니제거 로보트를 수중에서 이동시키기 위한 추진용 스크류(3) 수단과, 수중바닥에서 주행할 수 있는 바퀴(4) 수단과, 수중바닥에 침적되어 있는 오니를 흡입 배출하는 흡입버켓(5) 수단과, 수중바닥에 침적된 오니(토사 포함)를 퍼내는 회전축(6) 수단과, 그리고 오니제거 로보트(1b) 자체를 수면으로 부상시키기 위한 부력조정튜브(7) 수단이 구비되어 있다.

상기 추진용 스크류(3)는 로보트몸체(2)의 후방측에 장착된 스크류 유압모터(31)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 구성되어 있는데, 이 추진용 스크류(3)는 기존의 선박에 적용된 것과 동일한 원리로 로보트몸체(2)를 전진시킬 뿐 아니라 방향전환도 가능한 구조로 구성되어 있다.

상기 바퀴(4)는 로보트몸체(2)의 전,후 양측의 하단측에 회전가능하게 부착된 지지다리(41)들의 각 자유단에 하나씩 장착되어 있는 주행용 유압모터(42)들에 의하여 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서 상기 바퀴(4)들은 지지다리(41)들에 의해 로보트몸체(2)에서 일정거리 이격된 곳에 위치하고 있게 된다.

상기한 각 지지다리(41)들은 로보트몸체(2)의 전,후 양측 각각에 하니씩 고정 부착된 고정다리(43)들의 하단측에 형성된 하부힌지(44)에 의하여 회전가능하게 연결되어 있으며, 또한 각 지지다리(41)들은 고정다리(43) 각각에 하나씩 설치되어 있는 몸체측 유압실린더(45)들에 의하여 하부힌지(44)를 회전기점으로 하여 상,하로 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

상기한 몸체측 유압실린더(45)들의 실린더몸체는 각 고정다리(43)의 상단측에 형성된 상부힌지(46)에 회전가능하게 부착되어 있고, 피스톤로드의 선단은 각 지지다리(41)들이 하부힌지(44)에 인접한 연결단측에 형성된 작동용 힌지(47)에 회전가능하게 연결되어 있다.

상기 흡입버켓(5)은 상,하부 연결링크(51)(52)에 의하여 로보트몸체(2)의 전방측에 연결되어 있으며, 또한 로보트몸체(2)와 흡입버켓(5)과의 사이에 형성된 공간의 양측에 대칭상으로 설치되는 버켓측 유압실린더(53)들에 의하여 상,하로 이동가능하게 설치되어 있다.

상기한 상,하부 연결링크(51)(52)는 그 양단이 흡입버켓(5)의 이면 상,하 및 로보트몸체(2)의 전방 상,하 각각에 형성된 브라켓(54)(55)들에 회전가능하게 연결되어 있으며, 상기한 버켓측 유압실린더(53)들은 그들의 실린더몸체가 로보트몸체(2)의 전방 상단측에 회전가능하게 연결되어 있고 또 그들의 피스톤로드의 선단은 흡입버켓(5)의 이면 하단측에 회전가능하게 연결되어 있다.

한편, 상기 흡입버켓(5) 이면에는 유압펌프(56)가 설치되어 있는데, 상기의 유압펌프(56)의 흡입구(561)은 흡입버켓(5)의 이면 중앙부에 형성된 구멍(도시 생략)에 연결되어 흡입버켓(5)의 내부에 흡입력을 발생시킬 수 있도록 설치되어 있으며, 또한 상기의 유압펌프(56) 배출구에 연결된 배출호스(562)는 로보트몸체(2) 저부의 중앙부분에 전,후방을 향해 길게 형성된 요입통로(21)을 통해 은폐된 상태로 설치되어 그 끝단이 수면밖의 오니집하장까지 길게 연장되어 있다.(도 1 참조)

또한 상기 유압펌프(56)의 펌핑작동에 의해 흡입버켓(5)의 내측으로 흡입되는 오니가 유압펌프(56)의 흡입구(561)로의 흡입이 잘이루어질 수 있도록 흡입버켓의 내면(5a)은 흡입구(561)를 향해 경사지게 형성되어 있다. 즉, 내면(5a)의 상측은 흡입구를 향해 하향으로 경사지고 하측은 흡입구를 향해 상향으로 경사져 있으며 좌,우측은 흡입구를 향해 경사져 있다.

상기 회전축(6)은 흡입버켓(5)의 상부에 고정 부착된 복수의 지지간(57)에 의해 경사지게 설치된 고정관체(61) 내부에 회전가능하게 삽입 설치된 채 그 상단이 고정관체(61)의 상단에 설치된 회전용 유압모터(62)의 출력축과 직결되어 회전용 유압모터의 회전작동시 함께 회전하도록 구성되어 있으며, 또한 회전축(6)의 하단은 고정관체(61)의 하단에서 노출된 상태로 흡입버켓(5)의 저부보다 조금더 낮은 위치까지 길게 노출되어 있다. 그리고 상기 회전축(6)의 하단에는 수중바닥에 침적된 오니(좀더 구체적으로는 토사)를 퍼내는 복수개의 바가지날개(63)가 등각도상으로 부착되어 있다.

상기한 바가지날개(63)들은 회전축(6)의 회전작동시 흡입버켓(5)의 전방측에서 회전하면서 수중바닥에 침적된 오니(토사)를 퍼올려줌과 동시 흡입버켓(5)쪽으로 밀어낼 수 있는 구조를 가지고 있도록 구성되어 있다. 따라서 바가지날개(63)들에 의해 퍼올려진 오니는 유압펌프(56)에 의한 흡입버켓(5)의 흡입력에 의해 흡입이 잘 이루어지도록 하므로서 바가지날개(63)들을 회전작동시켜서 준설작업을 수행하는 도중에 오니가 수중 사방으로 흩어지는 현상을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기한 바가지날개(63)를 이용한 오니제거작업은 수중바닥에 침적된 오니의 종류에 따라 선택적으로 수행한다. 예를 들면, 오니가 다져진 상태가 아니고 부드럽게 침적되어 있어 흡입버켓(5)의 흡입력으로 흡입시킬 수 있는 정도일 경우에는 바가지날개(63)를 정지시킨 상태에서 오니제거 로보트(1b)를 전진이동시키면서 오니제거작업을 수행하며, 이와 달리 오니가 덩어리상태로 결속되어 있어 흡입버켓(5)의 흡입력으로 흡입이 어려울 때에는 바가지날개(63)들을 회전작동시켜서 오니를 흡입버켓(5)의 전방쪽으로 퍼올려서 오니제거작업을 수행하게 된다.

상기 부력조정튜브(7)는 로보트몸체(2)의 상단에 프레임구조로 설치된 구속휀스(22)의 내측에 이탈되지 않도록 설치되어 있으며, 또한 상기 부력조정튜브(7)는 모선(1a)에 설치된 콤푸레샤(17)로부터 공압을 공급하는 공압공급호스(71)가 연결되어 있다.

상기와 같은 부력조정튜브(7)는 오니제거 로보트(1b) 자체를 수중에 침투시켰을 때 로보트몸체(2)가 수중바닥에 침적된 오니에 빠지지 않고 적당한 깊이에 정지된 상태에서 준설작업을 수행할 수 있도록 부력을 조정하는 작용을 담당하며, 또한 오니제거작업을 완료한 후 오니제거 로보트(1b) 자체를 수면으로 부상시키는 작용을 담당하는 것이다.

그리고 상기 오니제거 로보트(1b)는 부력조정튜브(7)의 부력작용에만 의존하지 않고 자체적으로도 부력을 조정할 수 있다.

즉, 상기 오니제거 로보트의 로보트몸체(2)의 일측(도면상으로 볼 때에는 후방측)에 내부의 공간(S)으로 공압을 주입할 수 있는 공압주입구(23)에는 모선(1a)의 콤푸레샤(17)로부터 공압을 공급하는 공압호스(24)가 연결되어 상기한 공간(S)으로 공압을 주입할 수 있으며, 또한 로보트몸체(2)의 저부 일측(도면에서는 후방 양측)에 물을 흡입하는 물흡입구(25)와 물을 배출시키는 물배출구(26)를 형성하여 로보트몸체(2)의 내부 공간(S)에 채워지는 물을 량을 조절하는 수단으로 로보트몸체(2) 자체의 부력을 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

상기한 물흡입구(25) 및 물배출구(26)에는 유압밸브(도시 없음)가 각각 장착되어 있으며, 또한 로보트몸체(2)의 내부 공간(S)에는 물의 주입량을 감지하는 센서(도시 없음)가 장설되어 있다.

한편, 상기 오니제거 로보트(1b)에는 수중의 상황을 촬영하여 모선(1a)의 모니터(11)로 전송하는 복수개의 카메라(8)와 수중을 밝게 조명하는 조명등(81)이 설치되어 있으며, 또한 로보트몸체(2)의 상단 네모서리부분에 형성된 견인고리(9)에는 모선(1a)의 윈치(18)에 권취되어 있는 견인와이어(91)를 연결시켜서 오니제거 로보트(1b)를 수중에 안전하게 침투시킬 수 있도록 함과 동시 오니제거작업 완료 후 안전하게 수면으로 끌어올릴 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명으로 오니제거작업을 하는데 따른 작용을 설명한다.

먼저, 본 발명의 오니제거 로보트(1a)를 수중에 침투시키고자 할 때에는 로보트몸체(2)의 전,후 양측에 설치된 몸체측 유압실린더(45)들을 작동시켜서 각 지지다리(41)들이 도 6 및 도 7의 도시와 같이 수평상을 펼쳐진 상태가 되게 하면 각 지지다리(41)의 자유단측에 있는 각 바퀴(4)들은 수중에서 로보트몸체(2)의 균형을 유지시키는 작용을 하게 된다. 따라서 견인와이어(91)를 풀어주는 작동으로 오니제거 로보트(1b)를 수중에 안정된 상태로 침투시킬 수 있게 되는데, 이때에는 부력조정튜브(7)에는 공압이 빠진 수축된 상태이며, 또한 로보트몸체(2) 자체의 내부 공간(S)에는 적당량의 물이 주입된 상태로 하여 수중에 침투시키게 된다.

상기와 같이 각 지지다리(41)들을 수평상태로 하여 수중에 침투되는 오니제거 로보트(1b)가 수중바닥에 가까운 위치에 도달하게 되면 상기한 각 몸체측 유압실린더(45)들을 다시 작동시켜는데 이때에는 피스톤로드가 완전히 전진(출현)작동되게 하여 도 3 및 도 4의 도시와 같이 각 지지다리(41)들이 로보트몸체(2)의 저부에 대하여 하향으로 직각을 이루면서 수직상태로 설치되며, 이에 따라 각 바퀴(4)들도 수직방향으로 똑바르게 설치된 상태가 된다.

상기와 같이 각 바퀴(4)들을 똑바르게 설치되면 오니제거 로보트(1b) 자체를 수중바닥을 향해 다시 하강시켜주는데, 이때 수중바닥에 침적되어 있는 오니층이 두텁고 또 오니층이 부드러워 각 바퀴(4)가 오니층에 빠지게 되더라도 각 바퀴(4)들은각 지지다리(41)들에 의하여 로보트몸체(2)의 저부에서 하향으로 일정거리 이격된 상태이므로 로보트몸체(2)는 오니층에 빠지지 않게 된다.

도 3의 도시와 같이 각 바퀴(4)들은 오니층에 빠진 상태에서 오니층의 표면이 로보트몸체(2)의 저부에 인접하게 될 때에는 흡입버켓(5)은 로보트몸체(2)와 수평을 이루고 있는 상태에서 준설작업을 진행하게 되며, 도 4의 도시와 같이 오니층의 표면이 로보트몸체(2)의 저부보다 낮은 위치에 있을 때에는 흡입버켓(5)을 하향으로 이동시킨 상태에서 오니제거작업을 진행하게 되는데, 이때의 흡입버켓(5)은 버켓측 유압실린더(53)의 피스톤로드를 전,후진시키는 작동에 의하여 설치위치가 결정되어지며, 또한 흡입버켓(5)이 상,하로 이동함에 따라 회전축(6)도 함께 이동하게 된다.

상기와 같이 흡입버켓(5)을 로보트몸체(2)와 수평을 이루게 한 상태(도 3 참조) 또는 흡입버켓(5)이 로보트몸체(2)보다 낮은 위치로 이동된 상태(도 4 참조)에서 오니를 준설하는 작동은 동일하게 이루어진다. 따라서 본 발명에서는 흡입버켓(5)의 설치위치에 따라 동일한 준설작동을 이중으로 설명하게 되는 중복 설명을 피하기 위하여 흡입버켓(5)의 설치위치에 관계없이 오니제거 로보트(1b)의 준설작동을 일괄적으로 설명하기로 한다.

먼저, 수중바닥에 침적된 오니층이 유압펌프(56)의 흡입력으로 흡입할 수 있을 때에는 회전용 유압모터(62)는 작동시키지 않은 상태에서 준설작동을 개시한다.

오니제거 로보트(1b)의 준설작동은 모선(1a)의 운전자가 카메라(8)에 의해서 모니터(11)에 전송된 수중화면을 보면서 운전레바(12)를 조작하여 유압콘트롤러(15)를 통해 추진용 스크류(3)를 구동시키는 스크류 유압모터(31)와, 각 바퀴(4)들을 구동시키는 주행용 유압모터(42)들과, 흡입버켓(5)에 장착된 유압펌프(56) 각각에 유압을 공급하게 되면 상기한 각 모터와 펌프들이 작동하게 되며, 이에 따라 로보트몸체(2)는 추진용 스크류(3)의 회전추진력과 각 바퀴(4)들의 구동력에 의해 앞으로 전진하게 됨과 동시 유압펌프(56)의 흡입력에 의해 오니는 흡입버켓(5) 내측으로 흡입되며, 상기 흡입버켓(5)으로 흡입된 오니는 흡입구(561)을 통해 흡입된 후 유압펌프(56)의 배출구에 연결된 배출호스(562)를 통해 배출된다. 따라서 상기 오니제거 로보트(1b)가 수중바닥에서 전진이동함에 따라 침적된 오니는 흡입버켓(5)으로 흡입됨과 동시 배출호스(562)를 통해 배출되는 작동이 지속적으로 이루어지게 되는 것이며, 오니를 배출시키는 배출호스(562)는 도 1의 도시와 같이 수계(여기서의 수계는 준설작업이 진행되는 연못이나 호수 등을 말한다)의 밖에 미리 선정해 놓은 오니 집하장으로 배출시키게 된다.

그리고 상기 오니제거 로보트(1b)를 직선방향으로 전진이동시키다가 방향전환시키고자 할 때에는 기존의 선박과 같이 추진용 스크류(3)를 좌측 또는 우측으로 각도조정시키는 수단으로 방향전환시키게 되며, 또는 양측의 바퀴(4)들 중 일측의 바퀴들만을 구동시키는 수단으로 방향전환시킬 수 있는데, 바퀴(4)를 이용한 방향전환은 앞에서 설명한바 있듯이 각 바퀴(4)들을 구동시키는 주행용 유압모터(42)들은 각기 개별적으로 구동하도록 설치되어 있으므로서 가능해진다. 예를 들어, 오니제거 로보트(1b)를 좌측으로 방향전환시키고 할 때에는 좌측에 있는 바퀴는 정지시키고 우측에 있는 바퀴들만 구동시키며, 오니제거 로보트(1b)를 우측으로 방향전환시키고자 할 때에는 우측 바퀴는 정지시키고 좌측 바퀴만을 구동시키는 수단으로 오니제거 로보트를 원하는 방향으로 방향전환시키게 된다.

상기와 같이 오니제거 로보트(1b)를 전진이동 및 방향전환시키는 작동을 반복하면서 오니를 유압펌프(56)의 흡입력에 의해 흡입버켓(5)으로 흡입시킴과 동시 배출호스(562)로 배출시키는 작동으로 수중바닥의 오니층을 제거하는 작업을 진행하는 것이다.

그리고, 수중바닥에 침적된 오니층이 유압펌프(56)의 흡입력으로 흡입이 잘안되는 토사층일 때에는 회전용 유압모터(62)를 구동시켜 회전축(6) 하단에 형성된 바가지날개(63)가 오니(토사)를 퍼올리면서 흡입버켓(5)쪽으로 밀어내도록 하므로서 바가지날개(6)에 의해 퍼올려진 오니(토사)는 물과 함께 흡입버켓(5)으로 쉽게 흡입되어진다. 따라서 오니제거 로보트(1b)를 전진이동시키면서 회전축(6)을 회전작동시키게 되면 바가지날개(63)에 의해 퍼올려진 오니(토사)는 유압펌프(56)의 흡입력에 의해 흡입버켓(5)으로 흡입됨과 동시 배출호스(562)를 통해 배출되므로서 수중바닥에 침적된 오니(토사)의 제거작업이 원할하게 이루어지게 되는 것이다.

한편, 수중에 침적된 오니층이 오니제거 로보트(1b)의 각 바퀴(4)들이 수중바닥에 닫지 않을 정도로 두텁게 형성되어 있어 로보트몸체(2) 자체가 파묻칠 정도일 때에는 로보트몸체(2)의 내부 공간(S)에 물보다 공압을 많이 채워주는 수단으로 로보트몸체(2) 자체가 부력을 가지도록 함과 동시 부력조정튜브(7)에 적당량의 공압을 충진시켜주는 수단으로 오니제거 로보트(1b) 자체가 오니층의 표면 위에 떠있는 상태가 되게 하고, 이어서 전술한 바와 같이 추진용 스크류(3)와 각 바퀴(4)들 그리고 유압펌프(56)를 구동시켜주게 되면 로보트몸체(2)는 오니층 표면 위에 떠있는 상태에서 전진이동하면서 준설작업을 진행할 수 있게 된다.

상기와 같은 준설작동으로 수중바닥에 침적된 오니의 준설작업을 완료한 후 오니제거 로보트(1b)를 수면으로 부상시키고자 할 때에는 앞에서 설명한 바 있듯이 수중에 침투시킬 때와 같이 로보트몸체(2) 전,후 양측의 지지다리(41)를 수평상으로 펼쳐진 상태로 작동시키고, 로보트몸체(2)의 내부 공간(S)에 물은 다 배출시키고 공압만 존재하도록 하여 로보트몸체(2)에 부력이 작용토록 하며, 또 부력조정튜브(7)에 공압을 충진시켜서 팽창시키게 되면 오니제거 로보트(1b) 자체는 더욱 큰 부상력을 보유하게 되므로서 모선(1a)의 윈치(18)로 오니제거 로보트(1b)를 수면으로 끌어올리는 작업이 용이해지며, 또한 이와 같은 상태로 오니제거 로보트(1b)를 수면으로 부상시킨 후 추진용 스크류(3)와 각 바퀴(4)들을 구동시키게 되면 오니제거 로보트(1b)는 수면에 부상한 상태에서 자체적으로 전진이동하여 원하는 장소로 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고 오니제거 로보트(1b)를 육상으로 이동시킬 때에는 도 8의 도시와 같이 각 지지다리(41)들을 상향으로 기립작동시켜 부피를 축소시켜주므로서 보관 및 운반이 용이해지는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 중,대규모의 연못이나 호수 등 수계의 수중바닥에 침적된 오니를 준설하기 위하여 오니제거 로보트를 수중에 침투시켰을 때 로보트몸체가 오니층에 파묻히지 않고 오니층의 표면상에 위치하여 준설작동이 이루어지도록 하므로서 오니층이 두텁게 침적된 수중바닥을 효율적으로 준설할 수 있게 하는 효과가 있으며, 오니제거 로보트를 수중에 침투시킬 때 또는 준설작업을 완료한 후 부상시킬 때 오니제거 로보트 자체를 안정된 상태로 잠수 및 부상시킬 수 있게 하는 효과를 기대할 수 있으며, 또한 육상에서는 부피를 축소시켜서 보관 및 운반을 용이하게 하는 효과를 제공하는 발명이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 개념도.

도 2는 본 발명의 오니제거 로보트를 원격조정하는 모선의 원격조정시스템

개략도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 오니제거 로보트가 오니제거작동을 수행할 때의

측면도.

도 5는 3의 A-A선 단면도.

도 6은 본 발명의 오니제거 로보트를 수중서 오니제거작동을 수행할 때의

평면도.

도 7 및 도 8은 본 발명의 오니제거 로보트를 수중에 투하 또는 부상시킬 때

의 측면도 및 배면도.

도 9 및 도 10은 본 발명의 오니제거 로보트를 육상으로 운반하였을 때의 측

면도 및 배면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a : 모선 1b : 오니제거 로보트

2 : 로보트몸체 3 : 추진용 스크류

4 : 바퀴 5 : 흡입버켓

6 : 회전축 7 : 부력조정튜브

8 : 카메라 11 : 모니터

13 : 엔진 14 : 펌프

15 : 유압콘트롤러 17 : 콤푸레샤

21 : 요입통로 22 : 구속휀스

23 : 공압주입구 24 : 공압호스

31 : 스크류 유압모터 41 : 지지다리

42 : 주행용 유압모터 43 : 고정다리

44 : 하부힌지 45 : 몸체측 유압실린더

46 : 상부힌지 47 : 작동용 힌지

51,52 : 상,하부 연결링크 53 : 버켓측 유압실린더

54,55 : 브라켓 56 : 유압펌프

57 : 지지간 61 : 고정관체

62 : 회전용 유압모터 63 : 바가지날개

71 : 공압공급호스 81 : 조명등

91 : 견인와이어

Claims (6)

1. 수상에 떠있는 모선으로부터의 원격조정에 의하여 수중에서 준설작업을 수행하는 오니제거 로보트에 있어서,

   상기 오니제거 로보트의 로보트 몸체를 수중에서 이동시키기 위하여 상기 로보트 몸체의 후방에 장착되는 추진용 스크류와;

   상기 로보트 몸체의 전,후 양측 각각에 회전가능하게 부착된 지지다리들 각각의 자유단측에 고정부착된 채 각기 독립적으로 작동하는 주행용 유압모터들과;

   상기 구동용 유압모터들 각각의 축에 연결되는 바퀴들과;

   상기 로보트 몸체의 전방측에 설치되어 오니를 흡입하는 흡입버켓과;

   상기 흡입버켓의 후단에 장착되어 흡입버켓으로 흡입된 오니를 오니배출호스로 배출시키는 유압펌프;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 수중 오니제거 로보트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지다리들은 로보트 몸체의 전,후 양측 각각에 하나씩 고정부착된 고정다리들 각각의 하단측에 회전가능하게 힌지결합되어 있으며, 또한 상기한 각 고정다리들의 상단측에 실린더몸체가 회전가능하게 부착되어 있고 각 지지다리들의 상단측에 피스톤로드의 선단이 회전가능하게 연결된 몸체측 유압실린더에 의하여 하향으로의 수직설치와 측방으로의 수평설치 및 상향으로의 기립설치가 가능하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 수중 오니제거 로보트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡입버켓은 상,하부 연결링크에 의하여 로보트 몸체의 전방에 상,하 이동이 가능하게 설치되어 있으며, 또한 로보트 몸체의 전방에 실린더몸체가 회전가능하게 부착되어 있고 흡입버켓의 후단에 피스톤로드의 선단이 연결된 버켓측 유압실린더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수중 오니제거 로보트.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡입버켓의 전방에는 경사상으로 설치되어 회전용 유압모터에 의하여 회전하는 회전축과, 이의 하단에 부착되어 수중바닥에 침적된 오니를 퍼내어 흡입버켓으로의 흡입을 유도하는 복수개의 바가지날개를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수중 오니제거 로보트.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 로보트 몸체의 내부는 공기와 물을 담을 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 상부 일측에는 모선에서 공압을 공급하는 공압호스가 연결되는 공압주입구를 형성하는 한편, 하부에는 내부로 물을 흡입하는 물흡입구와 물을 배출시키는 물배출구를 형성하여 상기 로보트 몸체의 내부 공간에의 물 주입량 조절로 로보트 몸체의 자체 부력을 조정할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 수중 오니제거 로보트.
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