KR101337656B1 - Driving Apparatus - Google Patents
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Abstract
주행 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치는, 곡면으로 형성된 작업면 위를 주행할 수 있는 주행 장치로서, 몸체; 프레임을 포함하며, 몸체에 대하여 상대적으로 2 자유도 이상으로 회전 가능하도록 몸체의 일측에 결합되는 작업 유닛; 몸체에 대하여 상대적으로 1 자유도 이상으로 회전 가능하도록 몸체의 좌우 양 측에 결합되고, 작업면 상에 접촉하여 회전하는 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)를 포함하는 주행 모듈; 몸체의 타측 및 작업 유닛의 일측 중 적어도 어느 하나에 설치되는 보조 바퀴; 및 작업 유닛이 주행 장치의 주행 방향에 나란한 제 1 축 및 제 1 축에 수직한 제 2 축을 중심으로 회전할 수 있도록 몸체의 일측에서 프레임을 지지하는 조인트 부재를 포함하되, 제 1 바퀴(320), 제 2 바퀴(360) 및 보조 바퀴(120, 220) 중 적어도 어느 하나는, 원통형의 바퀴 몸체(600); 및 바퀴 몸체(600)의 내부에 바퀴 몸체(600)의 회전 중심축에 대하여 원주방향으로 배치되고 회전 중심축을 중심으로 등간격으로 배열되는 복수의 자성체(700)를 포함하며, 복수의 자성체(700)는, 바퀴 몸체(600)의 회전 중심축에 대하여 반경 방향으로 극이 배열되고, 인접하는 자성체(700) 상호간 극이 반대로 배열된다.The traveling device is disclosed. Traveling device according to an embodiment of the present invention, a traveling device that can travel on a work surface formed in a curved surface, the body; A work unit including a frame, the work unit being coupled to one side of the body to be rotatable in at least two degrees of freedom relative to the body; A traveling module coupled to both left and right sides of the body so as to be rotatable in a degree of freedom relative to the body, the first wheel 320 and the second wheel 360 rotating in contact with the work surface; An auxiliary wheel installed on at least one of the other side of the body and one side of the working unit; And a joint member supporting the frame on one side of the body such that the work unit can rotate about a first axis parallel to the travel direction of the travel device and a second axis perpendicular to the first axis, wherein the first wheel 320 At least one of the second wheel 360 and the auxiliary wheels 120 and 220 may include a cylindrical wheel body 600; And a plurality of magnetic bodies 700 disposed in the circumferential direction with respect to the central axis of rotation of the wheel body 600 and arranged at equal intervals about the central axis of rotation within the wheel body 600, and the plurality of magnetic bodies 700. The poles are arranged in the radial direction with respect to the central axis of rotation of the wheel body 600, the poles between the adjacent magnetic material 700 is arranged oppositely.
Description
본 발명은 주행 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업 대상면 위를 주행하며 청소 및 조사 작업을 수행하는 주행 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a traveling device, and more particularly, to a traveling device that performs cleaning and irradiation while traveling on a work target surface.
물, 특히 바닷물에는 많은 해양 생물이 살고 있으며, 시간이 지남에 따라 선박의 선체면에 각종 해양 생물이 부착되어 서식하게 된다.Many marine creatures live in water, especially seawater, and over time, various marine organisms are attached to the hull surface of ships.
이와 같이 선박의 밑바닥 등의 선체면에 해양 생물 등이 부착되어 형성된 부착물을 파울링(Fouling)이라고 하는데, 선체 측면이나 선저면에 발생되는 파울링은 선박의 속도를 저하시키고 연료 소모량을 증가시키는 등의 문제를 발생시켜 선박의 운항 효율을 저하시키는 가장 큰 원인 중의 하나이다.In this way, the attachment formed by attaching marine life to the bottom of the ship is called fouling.Fouling generated on the side or bottom of the ship lowers the speed of the ship and increases fuel consumption. It is one of the biggest reasons to reduce the operating efficiency of the ship by causing a problem.
이러한 파울링을 방지하기 위해 선체의 페인트에 해양 생물이 꺼려하는 독성 물질을 넣거나, 방오(Anti-fouling) 페인트를 사용하는 등의 방법을 사용할 수 있으나, 이는 해수 오염을 유발하는 원인이 되거나 시간이 흐름에 따라 방오 페인트의 효력이 지속되지 않는 문제점이 발생한다.To prevent this fouling, the hull's paint can be filled with toxic substances that marine organisms are reluctant to use, or anti-fouling paint can be used. The problem arises that the effect of the antifouling paint does not persist with the flow.
이에 따라, 종래에는 다이버가 직접 수중으로 들어가 선체면을 검사하고 파울링을 제거하는 청소 작업을 수행하여, 안전 사고에 대한 위험 부담도 크고 작업 시간이 증가되므로, 이에 따라 선체면의 검사 및 청소 작업에 비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다.Accordingly, in the related art, a diver directly goes into the water to inspect the hull surface and performs a cleaning operation to remove the fouling, thereby increasing the risk of a safety accident and increasing work time, thereby inspecting and cleaning the hull surface. There was a problem that consumes a lot of money.
또한, 최근에는 선행 문헌 1에 개시된 발명 등과 같이, 바퀴가 포함된 수중 선체 청소 장비를 이용하여 선체면에 부착된 파울링을 제거하기도 하지만, 이러한 수중 선체 청소 장비들은 유연성이 없는 단일 몸체이거나 1 자유도로 작동이 가능한 정도의 조인트로 연결되어 있으며, 바퀴가 선체면에 직접 부착될 수 있는 메커니즘이 마련되지 않아, 장비가 작업자 없이 선체의 3차원 곡면에 부착되어 연속적인 청소 작업을 수행할 수 없는 문제가 있다.
In addition, recently, such as the invention disclosed in
본 발명의 일 실시예는 2 자유도로 회전 가능한 작업 유닛을 설치함으로써 3차원 곡면을 이루는 작업 대상면 위를 주행할 수 있는 주행 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a traveling device capable of traveling on a work target surface forming a three-dimensional curved surface by installing a work unit rotatable in two degrees of freedom.
본 발명의 일 실시예는 틸팅이 가능한 주행 모듈을 설치함으로써 3차원 곡면을 이루는 작업 대상면 위를 주행할 수 있는 주행 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a traveling device capable of traveling on a work target surface forming a three-dimensional curved surface by installing a traveling module capable of tilting.
본 발명의 일 실시예는 자성체에 의한 부착력이 발생되는 바퀴를 설치함으로써 철재면의 작업 대상면에 부착된 상태로 주행이 가능한 주행 장치를 제공하고자 한다.
One embodiment of the present invention is to provide a traveling device capable of traveling in a state attached to the work target surface of the steel surface by installing a wheel that generates the adhesion force by the magnetic material.
본 발명의 일 측면에 따르면, 곡면으로 형성된 작업면 위를 주행할 수 있는 주행 장치로서, 몸체; 프레임을 포함하며, 상기 몸체에 대하여 상대적으로 2 자유도 이상으로 회전 가능하도록 상기 몸체의 일측에 결합되는 작업 유닛; 상기 몸체에 대하여 상대적으로 1 자유도 이상으로 회전 가능하도록 상기 몸체의 좌우 양 측에 결합되고, 상기 작업면 상에 접촉하여 회전하는 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴를 포함하는 주행 모듈; 상기 몸체의 타측 및 상기 작업 유닛의 일측 중 적어도 어느 하나에 설치되는 보조 바퀴; 및 상기 작업 유닛이 상기 주행 장치의 주행 방향에 나란한 제 1 축 및 상기 제 1 축에 수직한 제 2 축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 몸체의 일측에서 상기 프레임을 지지하는 조인트 부재를 포함하되, 상기 제 1 바퀴, 제 2 바퀴 및 보조 바퀴 중 적어도 어느 하나는, 원통형의 바퀴 몸체; 및 상기 바퀴 몸체의 내부에 상기 바퀴 몸체의 회전 중심축에 대하여 원주방향으로 배치되고 상기 회전 중심축을 중심으로 등간격으로 배열되는 복수의 자성체를 포함하며, 상기 복수의 자성체는, 상기 바퀴 몸체의 회전 중심축에 대하여 반경 방향으로 극이 배열되고, 인접하는 자성체 상호간 극이 반대로 배열되는, 주행 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a traveling device capable of traveling on a curved working surface, the body; A work unit including a frame, the work unit being coupled to one side of the body to be rotatable in at least two degrees of freedom relative to the body; A traveling module coupled to both left and right sides of the body so as to be rotatable with one or more degrees of freedom relative to the body and including first and second wheels rotating in contact with the work surface; An auxiliary wheel installed on at least one of the other side of the body and one side of the working unit; And a joint member supporting the frame on one side of the body such that the work unit can rotate about a first axis parallel to the travel direction of the travel device and a second axis perpendicular to the first axis, wherein At least one of the first wheel, the second wheel, and the auxiliary wheel includes: a cylindrical wheel body; And a plurality of magnetic bodies disposed in the circumferential direction with respect to the central axis of rotation of the wheel body and arranged at equal intervals about the central axis of rotation, wherein the plurality of magnetic bodies are rotations of the wheel body. A traveling device is provided in which the poles are arranged radially with respect to the central axis and the poles between adjacent magnetic bodies are arranged oppositely.
이 때, 상기 작업 유닛은, 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 브러시; 및 상기 브러시를 회전시킬 수 있는 구동 모터를 더 포함할 수 있다.At this time, the work unit, the brush rotatably installed in the frame; And a driving motor capable of rotating the brush.
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또한, 상기 조인트 부재는, 상기 몸체의 전면부에서 상기 프레임을 지지하고, 상기 주행 장치의 주행 방향으로 연장된 형태로 형성되며, 일단이 상기 프레임에 위치되는 상기 제 1축과 연결되고 타단이 상기 몸체의 전면부에 위치되는 상기 제 2축과 연결될 수 있다.The joint member may support the frame at the front portion of the body and extend in the driving direction of the traveling device, and one end may be connected to the first shaft located at the frame, and the other end may be connected to the frame. It may be connected to the second shaft located in the front portion of the body.
한편, 상기 몸체에 부력을 부가하도록 상기 몸체에 설치되는 제 1부력체를 더 포함할 수 있다.On the other hand, it may further include a first buoyancy body installed in the body to add buoyancy to the body.
한편, 상기 프레임은 상기 주행 장치의 주행 방향에 수직한 방향으로 연장될 수 있다.On the other hand, the frame may extend in a direction perpendicular to the running direction of the traveling device.
이 때, 상기 브러시는 상기 프레임의 양측에 한 쌍으로 설치될 수 있다.In this case, the brushes may be installed in pairs on both sides of the frame.
한편, 상기 구동 모터는 상기 브러시의 상부에 설치될 수 있다.On the other hand, the drive motor may be installed on the upper portion of the brush.
또한, 상기 작업 유닛에 부력을 부가하도록 상기 작업 유닛에 설치되는 제 2부력체를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a second buoyancy body installed in the work unit to add buoyancy to the work unit.
이 때, 상기 제 2부력체는 링 형으로 형성되며 상기 브러시의 상측에 위치될 수 있다.At this time, the second buoyancy body is formed in a ring shape may be located on the upper side of the brush.
한편, 상기 주행 모듈은, 지지체; 상기 지지체에 설치되는 주행 모터; 상기 지지체를 상기 주행 장치의 주행 방향에 나란한 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 지지하며 상기 몸체에 고정되는 브라켓; 상기 지지체에 회전 가능하게 설치되며 상기 주행 모터에 의해 구동되는 상기 제 1바퀴; 상기 회전축을 중심으로 상기 제 1 바퀴의 반대편에 설치되는 상기 제 2 바퀴; 및 상기 주행 모터 및 상기 제 1바퀴를 서로 연결시키는 연결 수단을 포함할 수 있다.On the other hand, the traveling module, the support; A traveling motor installed on the support; A bracket fixed to the body to support the support to be rotatable about a rotation axis parallel to the travel direction of the travel device; The first wheel rotatably installed on the support and driven by the travel motor; The second wheel installed on an opposite side of the first wheel about the rotating shaft; And connection means for connecting the driving motor and the first wheel to each other.
이 때, 상기 연결 수단은 풀리일 수 있다.At this time, the connecting means may be a pulley.
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이 때, 상기 브라켓의 일측은 상기 몸체의 일측부에 고정되고 타측은 하측 방향으로 경사지게 연장되어 상기 지지체의 회전축에 연결될 수 있다.At this time, one side of the bracket is fixed to one side of the body and the other side may be inclined in the downward direction to be connected to the rotation axis of the support.
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이 때, 상기 제 2바퀴는 상기 제 1바퀴의 구동력이 전달되도록 제 1바퀴의 구동축과 연결될 수 있다.At this time, the second wheel may be connected to the drive shaft of the first wheel so that the driving force of the first wheel is transmitted.
이 때, 상기 보조 바퀴는 상기 보조 바퀴가 접하는 면에 수직한 축을 중심으로 선회할 수 있도록 형성될 수 있다.At this time, the auxiliary wheel may be formed to pivot about an axis perpendicular to the surface in which the auxiliary wheel is in contact.
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한편, 상기 바퀴 몸체는, 상기 복수의 자성체가 삽입될 수 있는 복수의 삽입홈이 형성된 하우징 부재; 및 상기 자성체가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록, 상기 자성체가 삽입된 상기 삽입홈을 덮는 커버 부재를 포함할 수 있다.The wheel body may include a housing member having a plurality of insertion grooves into which the plurality of magnetic bodies may be inserted; And a cover member covering the insertion groove into which the magnetic material is inserted such that the magnetic body is not separated from the insertion groove.
또한, 상기 바퀴는, 상기 바퀴 몸체의 외주면을 따라 형성된 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.The wheel may further include an elastic member formed along an outer circumferential surface of the wheel body.
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또한, 상기 자성체는 육면체 형태의 영구 자석을 포함할 수 있다.In addition, the magnetic body may include a permanent magnet in the form of a hexahedron.
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또한, 상기 자성체는, 상기 영구 자석의 양 극부에 부착되어, 상기 영구 자석의 자기력을 증폭시키는 라이너를 더 포함할 수 있다.
In addition, the magnetic body may further include a liner attached to both ends of the permanent magnet to amplify the magnetic force of the permanent magnet.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2 자유도로 회전 가능한 작업 유닛을 설치함으로써 3차원 곡면을 이루는 작업 대상면 위를 주행하며 작업을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by installing a work unit rotatable in two degrees of freedom, the work can be performed while traveling on the work target surface forming a three-dimensional curved surface.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 틸팅이 가능한 주행 모듈을 설치함으로써 3차원 곡면을 이루는 작업 대상면 위를 주행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by installing the travel module capable of tilting can travel on the work target surface forming a three-dimensional curved surface.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성체가 포함되어 자기력에 의한 부착력이 발생되는 바퀴를 설치함으로써 철재면의 작업 대상면에 부착된 상태로 주행할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the magnetic body is included, and thus, the wheel may be attached to the work target surface of the steel surface by installing the wheel to generate the attachment force due to the magnetic force.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 작업 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 작업 유닛 및 조인트 부재의 상세도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 작업 유닛을 주행 장치의 주행 방향에서 반대 방향으로 바라본 모습의 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 작업 유닛이 제 1 축을 중심으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 작업 유닛이 제 2 축을 중심으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 주행 모듈의 상세도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 주행 모듈이 회전축을 중심으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 주행 모듈이 곡면의 작업면에서 틸팅되는 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 보조 바퀴, 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 보조 바퀴, 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴의 조립도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 보조 바퀴, 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴에서 하우징 부재의 정면도이다.
도 14는 도 13에서 Ⅸ-Ⅸ'의 단면도이다.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 보조 바퀴, 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴에서 커버 부재의 정면도이다.
도 16은 도 15에서 Ⅹ-Ⅹ'의 단면도이다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치의 보조 바퀴, 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴에서 자성체의 상세도이다.1 is a view showing the operation of the traveling device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a traveling device according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a traveling device according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed view of a work unit and a joint member of the traveling device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view of the work unit of the traveling device according to an embodiment of the present invention as viewed in the opposite direction from the traveling direction of the traveling device.
FIG. 6 is a view illustrating a work unit of a traveling device rotating about a first axis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view illustrating a work unit of a traveling device rotating about a second axis according to an embodiment of the present invention.
8 is a detailed view of a traveling module of a traveling device according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a state in which a traveling module of a traveling device rotates around a rotation axis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view illustrating a traveling module of a traveling device tilted at a curved working surface according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view of an auxiliary wheel, a first wheel, and a second wheel of a traveling device according to an embodiment of the present invention.
12 is an assembly view of the auxiliary wheel, the first wheel and the second wheel of the traveling device according to an embodiment of the present invention.
13 is a front view of the housing member in the auxiliary wheel, the first wheel and the second wheel of the traveling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line VII-VII 'in FIG. 13.
15 is a front view of a cover member in the auxiliary wheel, the first wheel, and the second wheel of the traveling device according to an embodiment of the present invention.
16 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII 'in FIG.
17 is a detailed view of a magnetic body in an auxiliary wheel, a first wheel, and a second wheel of a traveling device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.Sizes and thicknesses of the components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, and thus, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 작업 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a working state of the traveling
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 선박의 수중 선체면과 같이 3차원 곡면으로 이루어지는 작업면(1)에 부착된 상태로 주행할 수 있다.Referring to FIG. 1, the traveling
이 때, 작업면(1)이 금속 재질로 이루어지는 경우, 작업면(1)과 접촉하는 주행 장치(10)의 바퀴에 포함된 자성 물질로 인한 자기력에 의해 주행 장치(10)가 작업면(1)에 부착될 수 있어서, 작업 대상 구조물의 측면이나 바닥면까지도 주행할 수 있다.At this time, when the working
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)를 구성하는 부분들이 피칭(pitching), 롤링(rolling) 및 틸팅(tilting) 등으로 작동될 수 있어서, 뒤틀린 3차원 곡면으로 이루어진 작업면(1)에서도 작업면(1)에 밀착되어 주행할 수 있다.In addition, the parts constituting the driving
이에 대한 메커니즘은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 구성 및 결합에 있어서의 기술적 특징과 함께 설명될 수 있다.The mechanism for this can be described together with the technical features in the construction and coupling of the traveling
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10) 및 그의 구성들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the traveling
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 구성도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 작업 유닛(200) 및 조인트 부재(150)의 상세도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 작업 유닛(200)을 주행 장치(10)의 주행 방향에서 반대 방향으로 바라본 모습의 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 작업 유닛(200)이 제 1 축(151)을 중심으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 작업 유닛(200)이 제 2 축(152)을 중심으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 모듈(300)의 상세도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 모듈(300)이 회전축(380)을 중심으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 모듈(300)이 곡면을 이루는 작업면(1)에서 틸팅되는 모습을 도시한 도면이다.2 is a perspective view of a traveling
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 몸체(100), 제 1 부력체(140), 작업 유닛(200), 조인트 부재(150), 주행 모듈(300) 및 보조 바퀴(120,220)를 포함한다.2 and 3, the traveling
몸체(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 기본 골격을 이루는 구성으로서, 여러 구성요소들이 결합되는 부분이다.
또한, 몸체(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 주행과 작업 등을 수행할 수 있도록 하는, 도시하지 아니한, 엔진, 전기 장치, 유압 장치, 동력원 등을 포함하는 파워팩 및 제어부 등을 포함할 수 있다.In addition, the
도면에서는 몸체(100)를 육면체 형태로 간략하게 도시하였으나 이에 한정되지 아니하며, 다양하고 복잡한 형태로 형성될 수 있다.In the drawings, the
한편, 제 1 부력체(140)는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 중성부력을 갖도록 하기 위한 구성이다.On the other hand, the
이 때, 중성부력이란 부력과 중력의 힘이 동일하여 물에서 뜨지도 가라앉지도 않는 상태를 말하는 것인데, 수중 환경에서 작업을 수행하는 장치의 경우 중성부력을 가져야 부력이나 중력의 영향 없이 필요한 수심에 머무른 상태로 작업을 수행할 수가 있다.In this case, the neutral buoyancy refers to a state in which buoyancy and gravity force are the same, so that they do not float or sink in water.In the case of a device that performs work in the underwater environment, it is necessary to have neutral buoyancy at the required depth without the influence of buoyancy or gravity. You can still work.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 선박의 수중 선체면 위를 주행하며 파울링을 제거하는 작업을 수행하는 경우, 작업면(1)에 부착된 상태로 주행과 작업을 수행하기 위해서는 중성부력이 요구되는 바, 제 1 부력체(140)가 주행 장치(10)에 중성부력을 부여할 수 있다.For example, when the traveling
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 부력체(140)는 몸체(100)에 설치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 주행 장치(10)에 부력을 균형 있게 부여할 수 있는 범위에서 다양한 위치에 설치될 수 있다.According to one embodiment of the invention, as shown in Figures 2 and 3, the
또한, 제 1 부력체(140)는 주행 장치(10)에 부력을 고르게 분포시킬 수 있도록, 형태에 구애받지 아니하고 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 한 개가 아닌 복수 개로 형성될 수도 있다.In addition, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 청소, 조사 등의 작업을 수행할 수 있는 작업 유닛(200)을 포함한다.On the other hand, the traveling
본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업 유닛(200)은 몸체(100)에 대하여 상대적으로 2 자유도 이상으로 회전 가능하게 작동하도록 몸체(100)의 일측에 결합된다.According to one embodiment of the invention, the
이 때, 도 3 내지 도 7를 참조하면, 작업 유닛(200)은 몸체(100)의 전면부 일측에, 몸체(100)에 대하여 상대적으로 피칭 및 롤링 방향으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다.In this case, referring to FIGS. 3 to 7, the
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 조인트 부재(150)에 의하여 작업 유닛(200)이 피칭 및 롤링 방향으로 회전 가능하도록 몸체(100) 일측에 결합되는데, 조인트 부재(150)에 관해서는 후술한다.At this time, according to an embodiment of the present invention, by the
한편, 전면부와 같이 전, 후, 좌, 우 방향을 가리키는 용어는 주행 장치(10)의 주행 방향을 기준으로 지칭하며, 하부와 같이 상, 하 방향을 가리키는 용어는 주행 장치(10)에서 작업면(1)을 향한 방향을 하부 방향으로 기준하여 지칭하는 것으로, 이하 설명에서도 동일하다.Meanwhile, terms indicating the front, rear, left and right directions, such as the front part, refer to the driving direction of the traveling
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)에서의 작업 유닛(200)은 프레임(210), 브러시(230) 및 구동 모터(250)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
이 때, 프레임(210)은 조인트 부재(150)를 통하여 몸체(100)의 일측에 결합되는 구성으로서, 작업 유닛(200)의 여러 구성이 결합되는 부분이다.At this time, the
이 때, 프레임(210)은 주행 장치(10)의 주행 방향에 수직한 방향으로 연장되는 형태로, 좌우 대칭되게 형성되는데, 프레임(210)의 형태가 이에 제한되지는 아니한다.In this case, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브러시(230)는 청소 작업을 수행하는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 프레임(210)의 좌우 양측 하부에 작업면(1)에 인접하도록 설치될 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the
이 때, 본 실시예에서는 좌우 대칭되도록 한 쌍의 브러시(230)가 설치되나, 이에 한정되지 아니하며 한 개 또는 복수 개의 브러시(230)가 설치될 수도 있다.At this time, in the present embodiment, a pair of
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 브러시(230)는 원형으로 형성되며, 회전 가능하게 설치될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the
그러나, 브러시(230)의 형태는 원형에 한정되지 아니하며, 다양한 형태로 형성될 수 있다.However, the shape of the
한편, 본 발명의 일 실시예에서 원형의 브러시(230)가 고속으로 회전하게 되면, 브러시(230) 주위의 유체에서 소용돌이가 발생하고, 이로 인해 작업면(1)과 브러시(230) 사이에 일종의 부착력(Vortex attraction)이 발생하므로, 주행 장치(10)가 작업면(1)에 부착되도록 함에 있어서 전술한 부착력이 도움이 될 수 있다.On the other hand, when the
이 때, 브러시(230)가 한 쌍으로 좌우 대칭되게 설치됨에 따라, 브러시(230)의 회전에 의해 발생되는 부착력이 좌우 균형을 이룰 수 있다.At this time, as the
이 때, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브러시(230)는 주행 장치(10)의 주행 방향에 나란한 틸팅축(211)을 중심으로 틸팅 구동이 가능하도록 프레임(210)과 결합될 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, the
이에 따라, 도 5를 참조하면, 주행 장치(10)가 곡면으로 이루어진 작업면(1) 위를 주행하는 경우에, 브러시(230)의 회전으로 인해 발생되는 부착력에 의하여 브러시(230)가 자연스럽게 틸팅되어 작업면(1)에 밀착될 수 있다.Accordingly, referring to FIG. 5, when the traveling
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 보다 효율적으로 작업면(1) 위의 청소 작업을 수행할 수 있다.Therefore, the traveling
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동 모터(250)가 브러시(230)를 회전시킨다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
이 때, 도 4를 참조하면, 구동 모터(250)는 브러시(230)의 상부에 설치된다.In this case, referring to FIG. 4, the driving
이 때, 구동 모터(250)가 브러시(230)의 상부에 설치됨에 따라, 몸체(100)와 구분되는 작업 유닛(200)의 움직임에 영향을 주지 않으며, 구동 모터(250)와 브러시(230)의 거리가 가까워져서 구동력의 전달 효율 측면에서 유리하다.At this time, as the driving
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)에서 작업 유닛(200)은 전술한 청소를 위한 브러시(230) 등의 구성뿐만 아니라, 조사를 위한 카메라, 조명 기구 등과 같이 작업 설비와 관련된 다양한 구성을 포함할 수 있다.On the other hand, in the traveling
본 발명의 일 실시예에 따르면, 조인트 부재(150)는 전술한 작업 유닛(200)을 몸체(100)의 일측에 연결시키기 위한 구성이다.According to one embodiment of the invention, the
이 때, 도 4를 참조하면, 조인트 부재(150)는 주행 장치(10)의 주행 방향으로 연장된 형태로 형성되며, 일단이 작업 유닛(200)의 프레임(210)에 연결되고 타단이 상기 몸체의 전면부 일측에 연결되어, 작업 유닛(200)을 지지한다.At this time, referring to Figure 4, the
이 때, 조인트 부재(150)의 일단은 주행 장치(10)의 주행 방향에 평행하고 프레임(210)에 위치되는 제 1 축(151)과 연결되고, 타단은 제 1 축(151)에 수직하고 몸체(100)의 전면부에 위치되는 제 2 축(152)과 연결될 수 있다. 다만, 제 1 축(151) 및 제 2 축(152)의 위치가 전술한 위치에 제한되지는 않는다.At this time, one end of the
이에 따라, 작업 유닛(200)은 조인트 부재(150)에 의하여 제 1 축(151) 및 제 2 축(152)을 중심으로 회전 가능하도록 지지된다.Accordingly, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업 유닛(200)은 전술한 브러시(210)의 회전에 의한 부착력 및 후술할 보조 바퀴(220)의 자기력에 의한 부착력에 의하여 작업면(1)에 부착되므로, 주행 장치(10)가 선박의 수중 선체면과 같이 3차원 곡면을 이루는 작업면(1)을 주행하는 동안, 작업 유닛(200)이 작업면(1)의 굴곡에 따라서 제 1 축(151) 및 제 2 축(152)을 중심으로 자연스럽게 회전하면서 작업면(1)에 부착된 상태를 유지할 수 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention, the
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 작업 유닛(200)이 제 1 축(151)을 중심으로 회전할 수 있는데, 이는 몸체(100)에 대해 상대적으로 롤링 운동이 된다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 작업 유닛(200)이 제 2 축(152)을 중심으로 회전할 수 있는데, 이는 몸체(100)에 대해 상대적으로 피칭 운동이 된다.At this time, the driving
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는, 몸체(100)와 구분되어 구성되는 작업 유닛(200)이 몸체(100)에 대하여 2 자유도 운동, 즉 전술한 롤링 및 피칭의 복합적인 회전 운동이 가능하여, 3차원 곡면으로 이루어진 작업면(1) 위를 주행하는 경우에도 작업 유닛(200)이 작업면(1)에 부착된 상태를 유지하여 효율적인 작업을 수행할 수 있다.That is, in the traveling
한편, 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 중성부력을 가질 수 있도록 하는 제 1 부력체(140)가 몸체(100)에 설치될 수 있다.On the other hand, as described above, the traveling
그러나, 작업 유닛(200)은 몸체(100)와는 구분되어 작동되는 바, 몸체(100)가 아닌 작업 유닛(200)에도 원활한 작업 수행을 위하여 중성부력을 부여할 필요가 있다.However, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는, 작업 유닛(200)에 중성부력을 부여할 수 있도록, 작업 유닛(200)에 설치되는 제 2 부력체(240)를 더 포함할 수 있다.Therefore, the traveling
이 때, 도 4를 참조하면, 제 2 부력체(240)는 링 형으로 형성되며, 좌우 대칭의 한 쌍으로 구성된 브러시(230)의 상측에 각각 위치될 수 있다.In this case, referring to FIG. 4, the
이에 따라, 제 2 부력체(240)는 작업 유닛(200)에서 좌우 대칭을 이루게 되어, 중성부력을 작업 유닛(200)에 균형 있게 부가할 수 있다.Accordingly, the
그러나, 제 2 부력체(240)의 형태와 위치는 이에 한정되지 아니하며, 작업 유닛(200)에 중성부력을 균형 있게 부가할 수 있는 범위에서, 제 2 부력체(240)는 다양한 형태로 형성될 수 있고 다양한 위치에 설치될 수 있다.However, the shape and position of the
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 작업면(1) 위를 주행할 수 있도록 하는 구성인 주행 모듈(300)을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the traveling
도 3 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)에서 주행 모듈(300)은 적어도 한 쌍으로 형성되어 몸체(100)의 좌우 양 측에 결합되며, 지지체(310), 제 1 바퀴(320), 주행 모터(330), 연결 수단(340), 브라켓(350) 및 제 2 바퀴(360)를 포함할 수 있다.3 and 8, in the traveling
이 때, 지지체(310)는 주행 모터(330), 연결 수단(340), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360) 등의 주행 모듈(300)의 구성들이 설치되고, 이들을 지지하는 구성이다.At this time, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 바퀴(320)는 지지체(310)에 회전 가능하게 설치된다.According to an embodiment of the present invention, the
이 때, 제 1 바퀴(320)가 회전하도록 구동력을 제공하는 주행 모터(330)가 지지체(310)에 설치된다.At this time, the driving
이 때, 연결 수단(340)은 주행 모터(330)와 제 1 바퀴(320)를 서로 연결시켜서, 주행 모터(330)의 구동력을 제 1 바퀴(320)로 전달시킨다.At this time, the connecting means 340 connects the driving
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 8에 도시한 바와 같이 제 1 바퀴(320)의 구동축(370)과 주행 모터(330)의 회전축이 나란하게 배치될 수 있으며, 이 때의 연결 수단(340)은 풀리일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the driving
그러나, 연결 수단(340)은 풀리에 한정되지 아니하며, 기어, 체인 등의 다양한 연결 장치로 구성될 수 있다.However, the connection means 340 is not limited to the pulley and may be configured with various connection devices such as gears and chains.
한편, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)에서 주행 모듈(300)의 지지체(310)는 주행 장치(10)의 주행 방향과 나란한 방향의 회전축(380)을 중심으로 회전 가능하도록 몸체(100)와 결합된다.Meanwhile, referring to FIGS. 8 to 10, in the traveling
보다 상세히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지지체(310)가 몸체(100)에 대하여 상대적으로 회전, 즉 틸팅이 가능하도록 브라켓(350)에 의해 지지되어 몸체(100)에 고정될 수 있다.In more detail, according to an embodiment of the present invention, the
이 때, 지지체(310)는 주행 장치(10)의 주행 방향에 나란한 방향의 회전축(380)을 중심으로 회전 가능하도록 브라켓(350)에 결합된다.At this time, the
이에 따라, 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 3차원 곡면을 이루는 작업면(1)을 주행하는 경우, 지지체(310)가 틸팅되어 지지체(310)에 설치된 바퀴(320, 360)가 작업면(1)에 부착된 상태를 유지할 수 있으므로, 작업면(1)으로부터 주행 장치(10)가 이탈됨을 방지할 수 있다.Accordingly, referring to FIG. 10, when the traveling
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 회전축(380)은 지지체(310)의 하부에 위치된다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 선저면과 같은 작업 환경에서 작업면(1)에 거꾸로 부착되어 있는 경우, 지지체(310)가 회전함에 따라 주행 모듈(300)이 작업면(1)으로부터 이탈되는 위험을 방지할 수 있다.Accordingly, when the traveling
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브라켓(350)의 일측은 몸체(100)의 일측부에 고정되고 타측은 상기 몸체의 하측 방향으로 경사지게 연장되도록 형성되어서, 타측의 단부에 회전축(380)이 위치된다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, one side of the
이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)가 곡률을 갖는 곡면을 주행하는 경우, 지지체(310)가 회전축(380)을 중심으로 회전하게 되므로, 브라켓(350)과 굴곡진 작업면(1)과의 간섭 없이 주행 장치(10)가 곡면을 주행할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 10, when the traveling
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행 모듈(300)은 제 2 바퀴(360)를 포함할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the traveling
이 때, 도 9를 참조하면, 제 2 바퀴(360)는 전술한 제 1 바퀴(320)와 같이 구동되는 바퀴로서, 제 1 바퀴(320)의 구동력이 전달되도록 제 1 바퀴(320)의 구동축(370)과 연결될 수 있다.In this case, referring to FIG. 9, the
또한, 제 2 바퀴(360)는 제 1 바퀴(320)와 이격되어, 전술한 회전축(380)을 중심으로 제 1 바퀴(320)의 반대편에 설치된다.In addition, the
이와 같이, 회전축(380)을 중심으로 제 2 바퀴(360)가 제 1 바퀴(320)와 이격되어 추가로 배치됨에 따라, 작업면(1)과 바퀴와의 접촉 면적이 증가하여, 주행 장치(10)가 방향을 변경하면서 주행하는 경우에 주행 장치(10)의 안정적인 주행에 도움이 되고, 도 10에 도시된 바와 같이, 후술할 바퀴의 자기력에 의한 작업면(1)과 바퀴 사이의 부착력을 증가시킬 수 있다.As such, as the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 몸체(100)의 좌우 양 측에만 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)를 포함하는 주행 모듈(300)이 설치되므로, 주행 장치(10)가 작업면(1) 위에 안정적으로 지지되기 위해서 보조 바퀴(120, 220)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the traveling
이 때, 보조 바퀴(120, 220)는 몸체(100)의 전후 양 측에 설치될 수 있다.In this case, the
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보조 바퀴(120, 220)는 몸체(100)의 후면부 및 작업 유닛(200)의 전면부에 설치될 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the
이와 같이, 하나의 보조 바퀴(220)가 몸체(100)가 아닌 작업 유닛(200)에 설치됨에 따라, 작업 유닛(200)이 작업면(1) 상에서 안정적으로 지지될 수 있다.As such, as one
또한, 작업 유닛(200)에 설치되는 보조 바퀴(220)에서 후술할 자기력에 의한 부착력이 발생함에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 브러시(210)의 회전에 의한 부착력과 더불어, 몸체(100)와 구분되는 작업 유닛(200)이 작업면(1)에 부착될 수 있도록 한다.In addition, as the attachment force by the magnetic force to be described later in the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 보조 바퀴(120, 220)는 보조 바퀴(120, 220)가 접하는 작업면(1)에 수직한 축을 중심으로 선회할 수 있도록 형성된다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the
이 때, 보조 바퀴(120, 220)는 자유롭게 방향을 변경할 수 있는 캐스터(caster) 타입의 바퀴일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 구동하는 바퀴인 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)의 주행을 보조하면서 조향이 자유로운 바퀴라면, 이에 포함될 수 있다.In this case, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 바퀴(320), 제 2 바퀴(360) 및 보조 바퀴(120, 220)는 그 구성이 모두 동일한 것으로서, 내부에 설치된 자성체(700)에 의하여 자기력이 발생하여, 금속 재질로 이루어진 작업면(1) 위에서 작업면(1)에 대한 부착력이 발생한다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)에서 보조 바퀴(120, 220), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)의 구성 및 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the components and components of the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)의 사시도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)의 조립도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)에서 하우징 부재(620)의 정면도이다. 도 14는 도 13에서 Ⅸ-Ⅸ'의 단면도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)에서 커버 부재(640)의 정면도이다. 도 16은 도 15에서 Ⅹ-Ⅹ'의 단면도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)에서 자성체(700)의 상세도이다.11 is a perspective view of the
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)는 바퀴 몸체(600) 및 자성체(700)를 포함한다.Referring to FIG. 11, the
한편, 설명의 편의를 위해 보조 바퀴(120, 200), 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360), 총 네 개의 구성을 이하 '주행 바퀴'로 통칭한다.On the other hand, for convenience of description, the
도 11에서는, 주행 바퀴의 내부에 위치하는 자성체(700)를 나타내기 위해 바퀴 몸체(600)를 일점 쇄선으로 희미하게 도시하였다.In FIG. 11, the
이 때, 바퀴 몸체(600)는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴의 전체 형상을 결정하는 부분으로 원통형으로 구성될 수 있다.At this time, the
이 때, 원통형은 정확한 원기둥 형태만을 의미하는 것이 아니라, 다각 기둥형, 디스크형, 도넛형 등 원통형에 근사한 형태까지 포함하는 개념이다.In this case, the cylindrical shape does not mean only a precise cylindrical shape, but also includes a shape similar to a cylindrical shape such as a polygonal column shape, a disk shape, a donut shape, and the like.
한편, 자성체(700)는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴가 금속 재질로 이루어진 작업면(1)에 부착될 수 있도록 부착력을 발생시키는 구성이다.On the other hand, the
이 때, 자성체(700)는 복수로 구성된다.At this time, the
이 때, 복수의 자성체(700)는 바퀴 몸체(600)의 내부에 배치된다.In this case, the plurality of
이에 따라, 작업면(1)에 부착된 주행 바퀴가 작업면(1)에 부착 및 분리될 때 작업면(1)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the working
또한, 자성체(700)를 전자석으로 구성하는 경우, 주행 방향에 따라 작업면(1)에 부착되는 전자석은 온(on)시키고, 작업면(1)에 분리되는 전자석은 오프(off)시키는 등의 온, 오프를 통해 주행 바퀴의 부착과 분리를 용이하게 할 수도 있다.In addition, when the
이 때, 복수의 자성체(700)는 주행 바퀴의 회전 중심축에 대하여 원주 방향으로 배치된다.In this case, the plurality of
한편, 자성체(700)의 상세 구성에 대해서는 후술한다.In addition, the detailed structure of the
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴의 각 구성요소를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each component of the traveling wheel of the traveling
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 바퀴 몸체(600)는 하우징 부재(620) 및 커버 부재(640)를 포함한다.11 and 12, in accordance with an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징 부재(620)는 복수의 자성체(700)가 배치되는 공간이다.According to an embodiment of the present invention, the
이 때, 하우징 부재(620)에는 복수의 자성체(700)가 삽입될 수 있는 복수의 삽입홈(622)이 형성된다.In this case, the
따라서, 도 11 내지 도 14를 참조하면 복수의 삽입홈(622)은 복수의 자성체(700)가 배치되는 방법과 동일하게 배치되어 하우징 부재(620)의 내부에 형성된다.Therefore, referring to FIGS. 11 to 14, the plurality of
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 삽입홈(622)은 하우징 부재(620)의 내부에 회전 중심축에 대하여 원주 방향으로 배치된다.Accordingly, according to one embodiment of the present invention, the plurality of
이 때, 삽입홈(622)은 하우징 부재(620)의 일측면 방향으로만 개방되어 있고, 타측면 방향으로는 막혀있을 수 있다.At this time, the
따라서, 자성체(700)를 하우징 부재(620)의 일측면을 통해서만 삽입할 수 있다.Therefore, the
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 자성체(700)가 하우징 부재(620)의 삽입홈(622)으로 삽입되고, 상기 하우징 부재(620)는 커버 부재(640)와 결합한다.Referring to FIG. 12, according to an embodiment of the present invention, a plurality of
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행 바퀴의 커버 부재(640)는 하우징 부재(620)의 삽입홈(622)을 덮기 위한 구성이다.According to one embodiment of the invention, the
이 때, 커버 부재(640)는 하우징 부재(620)의 일측면과 체결 부재(900)에 의해 결합된다.At this time, the
이 때, 본 발명의 일 실시예에서는 체결 부재(900)가 볼트일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 스크류, 핀 등 다양한 공지의 부재로 구성될 수 있다.At this time, in one embodiment of the present invention, the
한편, 도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 하우징 부재(620)는 주행 바퀴의 회전 중심축 부위에 축이 삽입될 수 있도록 축 홀(624)이 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 13 and 14, in one embodiment of the present invention, the
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 커버 부재(640)는 하우징 부재(620)와 동일한 반경의 원반 형태로 이루어진다.15 and 16, in one embodiment of the present invention, the
그러나, 이에 한정되지 아니하며 커버 부재(640)의 반경은 하우징 부재(620)의 반경과 다를 수 있고, 커버 부재(640)의 형태는 원반 형태가 아닐 수 있다. 또한, 커버 부재(640)는 한 개가 아닌 복수 개로 구성될 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the radius of the
본 발명의 일 실시예에서, 커버 부재(640)는 자성체(700)가 삽입된 하우징 부재(620)의 일측면을 덮는다.In one embodiment of the present invention, the
이 때, 커버 부재(640)는 자성체(700)가 삽입된 삽입홈(622)을 덮는 덮개의 역할 뿐만 아니라, 상기 자성체(700)가 상기 삽입홈(622)에서 이탈되지 않도록 하는 일종의 스토퍼(STOPPER) 역할을 할 수 있다.At this time, the
한편, 본 발명의 일 실시예에서 커버 부재(640)는 주행 바퀴의 회전 중심축 부위에 하우징 부재(620)와의 결합을 용이하게 할 수 있도록 끼움 홀(646)이 형성될 수 있다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the
이 때, 하우징 부재(620)에는 상기 끼움 홀(646)에 대응되도록 끼움 돌기(626)가 형성될 수 있다.In this case, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴는 바퀴 몸체(600)의 외주면을 따라 형성된 탄성 부재(800)를 포함할 수 있다.On the other hand, the traveling wheel of the traveling
이 때, 탄성 부재(800)는 우레탄 소재일 수 있으나, 이제 한정되지 아니하며 탄성을 보유한 다양한 부재로 구성될 수 있다.In this case, the
또한, 본 발명의 일 실시예에서 탄성 부재(800)는 바퀴 몸체(600)의 외주면에 대해 코팅 상태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 접착, 체결수단을 통한 결합 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행 바퀴의 회전 이동시에 상기 탄성 부재(800)가 충격을 흡수하거나, 주행 바퀴와 작업면(1) 사이의 마찰력을 증가시키는 역할을 할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the
한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴는 바퀴 몸체(600) 내부에 자성체(700)를 배치하여 자성체(700)를 외부로 노출시키지 않도록 구성되어 있는데, 이하 자성체(700)의 구성에 대해 상세히 설명한다.On the other hand, as described above, the traveling wheel of the traveling
도 12 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 자성체(700)는 하우징 부재(620)의 삽입홈(622)에 배치되어 주행 바퀴와 금속 재질로 이루어진 작업면(1) 사이에 자기력을 발생시키는 구성이다.12 and 17, in one embodiment of the present invention, the
이 때, 자성체(700)는 영구 자석(720)과 라이너(740)를 포함할 수 있다.In this case, the
이 때, 영구 자석(720)은 NdFe35의 네오디뮴(neodymium) 자석일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 다양한 자석으로 구성될 수 있다.In this case, the
또한, 본 발명의 일 실시예에서 영구 자석(720)은 육면체 형태이나, 이에 한정되지 아니하며 다양한 형태로 구성될 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the
한편, 본 발명의 일 실시예에서 라이너(740)는 영구 자석(720)에서 외부로 향하거나 외부에서 영구 자석(720)으로 향하는 자기력선이 끊김이 없이 형성될 수 있도록 하여 자기력을 증폭시키는 역할을 수행한다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the
이 때, 라이너(740)는 순철로 구성될 수 있다. At this time, the
또한, 라이너(740)는 영구 자석(720)의 양 극부에 위치될 수 있는데, 특히 영구 자석(720)의 대향 단부면에 설치될 수 있다.In addition, the
이러한 경우, 라이너(740)의 자기력을 증폭시키는 역할을 극대화할 수 있다.In this case, the role of amplifying the magnetic force of the
또한, 라이너(740)는 플레이트 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 다양한 형태로 구성될 수 있다.In addition, the
한편, 도 17을 참조하면 본 발명의 일 실시예에서 복수의 자성체(700)는 바퀴의 회전 중심축에 대하여 반경 방향으로 극이 배열된다.Meanwhile, referring to FIG. 17, in one embodiment of the present invention, the plurality of
이 때, 상기 복수의 자성체(700)는 인접하는 자성체(700) 상호간 극이 반대로 배열된다.In this case, the plurality of
이에 따라, 도 17에 도시한 바와 같이 금속 재질로 이루어진 작업면(1)에 근접한 자성체(700)의 일 극으로부터 형성되는 자기력선이 작업면(1)을 통과하여 인접한 자성체(700)의 반대 극으로 연결된다.Accordingly, as shown in FIG. 17, a line of magnetic force formed from one pole of the
이 때, 상기 자성체(700)의 하부에 위치되는 작업면(1)은 작업면(1)을 통과하는 자기력선에 의해 자화(磁化)된다.At this time, the working
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴는 금속 재질로 이루어진 작업면(1)에 효과적으로 부착될 수 있다.Therefore, the traveling wheel of the traveling
또한, 본 발명의 일 실시예에서 자성체(700)는 주행 바퀴의 회전 중심축을 중심으로 등간격으로 배열된다.In addition, in one embodiment of the present invention, the
이에 따라, 주행 바퀴의 회전시 동일한 자기력이 반복되어, 주행 바퀴와 작업면(1)과의 자기력이 일정하게 유지될 수 있다.Accordingly, the same magnetic force is repeated when the traveling wheel is rotated, so that the magnetic force between the traveling wheel and the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴는 내부에 자성체(700)가 배치되어 있어 주행 바퀴가 금속 재질로 이루어진 작업면(1)에 부착된 상태로 회전 이동할 수 있다.As such, the traveling wheel of the traveling
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴는 자성체(700)가 외부로 노출되어 있지 않고, 바퀴 몸체(600)의 외주면을 따라 탄성 부재(800)가 형성되어 있어, 주행 바퀴가 부착되고 이동하는 작업면(1)의 손상을 방지할 수 있다.In addition, the traveling wheel of the traveling
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)의 주행 바퀴 내부의 자성체(700)가 등간격으로 배열되고, 극성이 엇갈리게 배치되어, 주행 바퀴의 이동시에 금속 재질로 이루어진 작업면(1)과 일정한 부착력을 유지할 수 있다.In addition, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치(10)는 롤링 및 피칭의 2 자유도로 회전 가능하도록 설치되는 작업 유닛(200), 틸팅 회전이 가능하도록 설치되는 주행 모듈(300) 및 자기력에 의한 부착력이 발생하는 주행 바퀴에 의하여, 3차원 곡면으로 이루어진 금속 재질의 작업면(1) 상에 부착된 상태를 유지하면서 안정적이고 원활한 주행과 작업을 수행할 수가 있다.As described above, the traveling
본 발명의 일 실시예에서는 2개의 회전축을 중심으로 2 자유도로 회전 가능한 작업 유닛(200)에 대하여 설명하였지만, 회전축을 더 추가하여 3자유도 이상으로 회전 가능하도록 구성할 수 있음은 자명하다.In one embodiment of the present invention has been described with respect to the
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1 작업면 10 주행 장치
100 몸체 120 보조 바퀴
140 제 1 부력체 150 조인트 부재
151 제 1 축 152 제 2 축
200 작업 유닛 210 프레임
220 보조 바퀴 230 브러시
240 제 2 부력체 250 구동 모터
300 주행 모듈 310 지지체
320 제 1 바퀴 330 주행 모터
340 연결 수단 342 풀리
350 브라켓 360 제 2 바퀴
370 구동축 380 회전축
600 바퀴 몸체 620 하우징 부재
622 삽입홈 624 축 홀
626 끼움 돌기 640 커버 부재
646 끼움 홀 700 자성체
720 영구 자석 740 라이너
800 탄성 부재 900 체결 수단1
100
140 First
151
200 working
220
240
300
320
340 connection means 342 pulley
350
370
600
622
626
646
720
800
Claims (24)
몸체(100);
프레임(210)을 포함하며, 상기 몸체(100)에 대하여 상대적으로 2 자유도 이상으로 회전 가능하도록 상기 몸체(100)의 일측에 결합되는 작업 유닛(200);
상기 몸체(100)에 대하여 상대적으로 1 자유도 이상으로 회전 가능하도록 상기 몸체(100)의 좌우 양 측에 결합되고, 상기 작업면 상에 접촉하여 회전하는 제 1 바퀴(320) 및 제 2 바퀴(360)를 포함하는 주행 모듈(300);
상기 몸체(100)의 타측 및 상기 작업 유닛(200)의 일측 중 적어도 어느 하나에 설치되는 보조 바퀴(120, 220); 및
상기 작업 유닛(200)이 상기 주행 장치의 주행 방향에 나란한 제 1 축(151) 및 상기 제 1 축(151)에 수직한 제 2 축(152)을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 몸체(100)의 일측에서 상기 프레임(210)을 지지하는 조인트 부재(150)를 포함하되,
상기 제 1 바퀴(320), 제 2 바퀴(360) 및 보조 바퀴(120, 220) 중 적어도 어느 하나는,
원통형의 바퀴 몸체(600); 및
상기 바퀴 몸체(600)의 내부에 상기 바퀴 몸체(600)의 회전 중심축에 대하여 원주방향으로 배치되고 상기 회전 중심축을 중심으로 등간격으로 배열되는 복수의 자성체(700)를 포함하며,
상기 복수의 자성체(700)는,
상기 바퀴 몸체(600)의 회전 중심축에 대하여 반경 방향으로 극이 배열되고,
인접하는 자성체(700) 상호간 극이 반대로 배열되는, 주행 장치.
A traveling device capable of traveling on a work surface formed as a curved surface,
A body 100;
A work unit 200 including a frame 210 and coupled to one side of the body 100 so as to be rotatable with two or more degrees of freedom relative to the body 100;
The first wheel 320 and the second wheel coupled to the left and right sides of the body 100 so as to be rotatable relative to the body 100 by at least one degree of freedom, and rotate in contact with the work surface ( A traveling module 300 comprising a 360;
Auxiliary wheels (120, 220) installed on at least one of the other side of the body (100) and one side of the working unit (200); And
The body 100 to allow the work unit 200 to rotate about a first axis 151 parallel to the travel direction of the traveling device and a second axis 152 perpendicular to the first axis 151. Including a joint member 150 for supporting the frame 210 at one side of,
At least one of the first wheel 320, the second wheel 360, and the auxiliary wheels 120 and 220,
Cylindrical wheel body 600; And
And a plurality of magnetic bodies 700 disposed in the circumferential direction with respect to the central axis of rotation of the wheel body 600 and arranged at equal intervals about the central axis of rotation within the wheel body 600,
The plurality of magnetic bodies 700,
The poles are arranged in the radial direction with respect to the central axis of rotation of the wheel body 600,
Adjacent magnetic material 700 mutually arranged opposite poles, traveling device.
상기 작업 유닛(200)은,
상기 프레임(210)에 회전 가능하게 설치되는 브러시(230); 및
상기 브러시(230)를 회전시킬 수 있는 구동 모터(250)를 더 포함하는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The work unit 200,
A brush 230 rotatably installed in the frame 210; And
The drive device further comprises a drive motor (250) capable of rotating the brush (230).
상기 조인트 부재(150)는,
상기 몸체(100)의 전면부에서 상기 프레임(210)을 지지하고,
상기 주행 장치의 주행 방향으로 연장된 형태로 형성되며,
일단이 상기 프레임(210)에 위치되는 상기 제 1 축(151)과 연결되고 타단이 상기 몸체(100)의 전면부에 위치되는 상기 제 2 축(152)과 연결되는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The joint member 150,
Support the frame 210 in the front portion of the body 100,
Is formed in a shape extending in the running direction of the traveling device,
One end is connected with the first shaft (151) located in the frame (210) and the other end is connected with the second shaft (152) located in the front portion of the body (100).
상기 몸체(100)에 부력을 부가하도록 상기 몸체(100)에 설치되는 제 1 부력체(140)를 더 포함하는, 주행 장치.
The method of claim 1,
Traveling device further comprises a first buoyancy body (140) installed on the body (100) to add buoyancy to the body (100).
상기 프레임(210)은 상기 주행 장치의 주행 방향에 수직한 방향으로 연장되는, 주행 장치.
3. The method of claim 2,
The frame 210 extends in a direction perpendicular to the travel direction of the travel device.
상기 브러시(230)는 상기 프레임(210)의 양측에 한 쌍으로 설치되는, 주행 장치.
The method according to claim 6,
The brush 230 is installed in pairs on both sides of the frame 210, the traveling device.
상기 구동 모터(250)는 상기 브러시(230)의 상부에 설치되는, 주행 장치.
3. The method of claim 2,
The driving motor 250 is installed on top of the brush (230).
상기 작업 유닛(200)에 부력을 부가하도록 상기 작업 유닛(200)에 설치되는 제 2 부력체(240)를 더 포함하는, 주행 장치.
3. The method of claim 2,
And a second buoyancy body (240) mounted to the work unit (200) to add buoyancy to the work unit (200).
상기 제 2 부력체(240)는 링 형으로 형성되며 상기 브러시(230)의 상측에 위치되는, 주행 장치.
The method of claim 9,
The second buoyancy body (240) is formed in a ring shape and positioned above the brush (230), the traveling device.
상기 주행 모듈(300)은,
지지체(310);
상기 지지체(310)에 설치되는 주행 모터(330);
상기 지지체(310)를 상기 주행 장치의 주행 방향에 나란한 회전축(380)을 중심으로 회전 가능하도록 지지하며 상기 몸체(100)에 고정되는 브라켓(350);
상기 지지체(310)에 회전 가능하게 설치되며 상기 주행 모터(330)에 의해 구동되는 상기 제 1 바퀴(320);
상기 회전축(380)을 중심으로 상기 제 1 바퀴(320)의 반대편에 설치되는 상기 제 2 바퀴(360); 및
상기 주행 모터(330) 및 상기 제 1 바퀴(320)를 서로 연결시키는 연결 수단(340)을 포함하는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The driving module 300,
Support 310;
A traveling motor 330 installed on the support 310;
A bracket 350 supporting the support 310 so as to be rotatable about a rotating shaft 380 parallel to the traveling direction of the traveling device and fixed to the body 100;
A first wheel 320 rotatably installed on the support 310 and driven by the driving motor 330;
The second wheel 360 installed on an opposite side of the first wheel 320 about the rotation shaft 380; And
And a connecting means (340) connecting the traveling motor (330) and the first wheel (320) to each other.
상기 연결 수단(340)은 풀리인, 주행 장치.
12. The method of claim 11,
The connecting means (340) is a pulley.
상기 브라켓(350)의 일측은 상기 몸체(100)의 일측부에 고정되고 타측은 하측 방향으로 경사지어 상기 지지체(310)의 회전축(380)에 연결되는, 주행 장치.
12. The method of claim 11,
One side of the bracket (350) is fixed to one side of the body (100) and the other side is inclined downward and connected to the rotary shaft (380) of the support (310).
상기 제 2 바퀴(360)는 상기 제 1 바퀴(320)의 구동력이 전달되도록 제 1 바퀴(320)의 구동축(370)과 연결되는, 주행 장치.
12. The method of claim 11,
The second wheel (360) is connected to the drive shaft (370) of the first wheel (320) so that the driving force of the first wheel (320) is transmitted, the traveling device.
상기 보조 바퀴(120, 220)는 상기 보조 바퀴(120, 220)가 접하는 면에 수직한 축을 중심으로 선회할 수 있도록 형성되는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The auxiliary wheels (120, 220) is formed so as to be able to pivot about an axis perpendicular to the plane that the auxiliary wheels (120, 220) contact.
상기 바퀴 몸체(600)는,
상기 복수의 자성체(700)가 삽입될 수 있는 복수의 삽입홈(622)이 형성된 하우징 부재(620); 및
상기 자성체(700)가 상기 삽입홈(622)에서 이탈되지 않도록, 상기 자성체(700)가 삽입된 상기 삽입홈(622)을 덮는 커버 부재(640)를 포함하는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The wheel body 600,
A housing member 620 having a plurality of insertion grooves 622 into which the plurality of magnetic bodies 700 can be inserted; And
And a cover member (640) covering the insertion groove (622) into which the magnetic material (700) is inserted so that the magnetic body (700) is not separated from the insertion groove (622).
상기 바퀴 몸체(600)의 외주면을 따라 형성된 탄성 부재(800)를 더 포함하는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The driving device further comprises an elastic member (800) formed along the outer circumferential surface of the wheel body (600).
상기 자성체(700)는 육면체 형태의 영구 자석(720)을 포함하는, 주행 장치.
The method of claim 1,
The magnetic body 700 includes a permanent magnet 720 in the form of a hexahedron.
상기 자성체(700)는,
상기 영구 자석(720)의 양 극부에 부착되어, 상기 영구 자석(720)의 자기력을 증폭시키는 라이너(740)를 더 포함하는, 주행 장치.23. The method of claim 22,
The magnetic material 700,
And a liner (740) attached to both ends of the permanent magnet (720) to amplify the magnetic force of the permanent magnet (720).
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