KR102282597B1 - 부이형 충전용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에서는, 전기모터 동력 선박에 전기를 충전가능한 부이형 로봇에 있어서, 부력에 따라 수중에서 활강이 가능하도록 소정의 공간을 제공하는 본체(10); 상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 회전 또는 주행이 가능하도록 동력을 제공하는 구동부(20); 충전을 위한 선박의 선수부를 정박시키도록 1개소 이상에 구비되는 도크부(30); 정박하는 선박의 선수부 양측면을 가이드하는 도크 가이드부(40); 상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 현위치를 빛신호를 이용하여 외부로 알려주는 라이트부(50); 상기 본체(10)의 상측면에 구비되고, 외부 선박 또는 육상의 관제소와 통신하는 통신부(60); 상기 본체(10)의 저면 일측에 구비되고, 앵커(700)를 포함하고 앵커(700)의 구동을 제어하는 앵커제어부(70); 상기 본체(10)의 일측에 1 개소 이상에 구비되고, 선박에 전기를 충전시키는 충전단자부(80);를 포함하여 구비된다.
상기와 같은 본원 발명에 의한 실시 예에 의할 때, 전기모터를 동력으로 하는 선박이 충전을 요하는 경우에 상기 도크부(30)로 정박하여 전원 충전이 가능하도록 해상 소정의 위치에 정박 및 다른 위치로 이동이 가능한 부이형 충전용 로봇을 제공할 수 있게 된다.

Description

부이형 충전용 로봇 { buoy robot for charging battery }

본 발명은 부이에 관한 것으로, 특히 부력조절장치를 사용하여 자율 이동이 가능한 자율 이동형 부이에 관한 것이다.

부이(Buoy)는 물 위의 일정한 위치에 설치된 부표(浮標)를 의미한다. 종래의 부이는 수로(水路)의 한계를 나타내거나 얕은 곳, 암초, 침선(沈船) 등의 위험물을 나타내거나 항구 내에 정박하는 선박을 계류하기 위해 주로사용되었다. 즉 해상에서 특정 위치를 표시하기 위해 주로 사용되었다.

그러나 현재 부이는 수산업의 현대화 및 군사적 응용, 환경감시 및 탐사활동이 활발히 행해짐에 따라 각종 센서가 추가되어 해양 및 수중 환경에 대한 정보를 수집할 수 있는 해양 관측용 무인 장치로서도 널리 이용되고 있다.

일반적으로 해상부이는 바다에서 파향, 파고, 해류 등에 관한 정보를 수집하는 등의 목적으로 널리 사용되고 있으며, 해수욕장 등에서는 입수객(물속에 들어가 수영하는 자.)의 안전을 위해 입욕객이 먼 바다로 유영하지 못하도록 번호부이를 줄로 연결하여 수영가능구역을 표시하고 있다.

해양 기상관측 해양 정보 수집 등을 목적으로 널리 사용되고 있는 해상부이는 참고문헌1 내지 5에 개시되어 있으며, 이러한 기존 해상부이는 기상관측 등을 위한 데이터 통신에 주로 사용되고 있다.

한편, 해수욕장에는 입수객의 안전을 위해 중앙구조센터의 안전방송을 통해 해상의 입수객에 대하여 수영가능구역 이탈이나 이안류, 상어출몰 등의 해안가 특이상황, 위험상황 등의 정보를 전달하고 있다. 이러한 안전방송을 위한 정보의 전달은 육상에서의 유선방송시스템으로 이루어진다.

그러나 기존의 부이는 특정 위치에 고정 배치되도록 구성되어 정보를 획득할 수 있는 영역이 매우 제한적이라는 문제가 있다. 따라서 부이의 위치를 이동시키기 위해서는 별도의 견인 수단을 필요로 한다. 또한 대부분 수상에서 운용되도록 구성되어 수중의 환경에 대한 정보를 획득하기 어렵다는 한계가 있다.

선행기술문헌

특허문헌

(특허문헌 0001) (참고문헌1) 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0091845호, 2004.11.02.

(특허문헌 0002) (참고문헌2) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0066525호, 2009.06.24.

(특허문헌 0003) (참고문헌3) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0137707호, 2011.12.23.

(특허문헌 0004) (참고문헌4) 일본 공개특허공보 특개2010-38873호, 2010.02.18.

(특허문헌 0005) (참고문헌5) 일본 공개특허공보 특개2012-181117호, 2012.09.20.

(특허문헌 0006) (참고문헌6) 대한민국 공개실용신안공보 제20-2013-0003489호, 2013.06.12.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 고안된 것으로서, 전기모터를 동력으로 하는 선박이 충전을 요하는 경우에 상기 도크부(30)로 정박하여 전원 충전이 가능하도록 해상 소정의 위치에 정박 및 다른 위치로 이동이 가능한 부이형 충전용 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기모터 동력 선박에 전기를 충전가능한 부이형 로봇에 있어서, 부력에 따라 수중에서 활강이 가능하도록 소정의 공간을 제공하는 본체(10); 상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 회전 또는 주행이 가능하도록 동력을 제공하는 구동부(20); 충전을 위한 선박의 선수부를 정박시키도록 1개소 이상에 구비되는 도크부(30); 정박하는 선박의 선수부 양측면을 가이드하는 도크 가이드부(40); 상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 현위치를 빛신호를 이용하여 외부로 알려주는 라이트부(50); 상기 본체(10)의 상측면에 구비되고, 외부 선박 또는 육상의 관제소와 통신하는 통신부(60); 상기 본체(10)의 저면 일측에 구비되고, 앵커를 포함하고 앵커의 구동을 제어하는 앵커제어부(70); 상기 본체(10)의 일측에 1 개소 이상에 구비되고, 선박에 전기를 충전시키는 충전단자부(80);를 포함하여 구비되고, 전기모터를 동력으로 하는 선박이 충전을 요하는 경우에 상기 도크부(30)로 정박하여 전원 충전이 가능하도록 해상 소정의 위치에 정박 및 다른 위치로 이동이 가능한 부이형 충전용 로봇을 제공한다.

이때, 상기 본체(10)에는 상기 도크부(30)의 일측에는 일단은 기어부(810)와 치차결합을 통해서 소정의 각도로 회동 제어가 가능하고, 타단은 선박의 배터리부와 결합하여 충전이 가능한 충전용 단자가 구비되는 충전단자부(80)가 구비되고, 충전작업이 완료되면 상기 충전단자부(80)가 회동하여 수납되는 단자수납부(820)가 더 구비되고, 상기 충전단자부(80)와, 단자수납부(820)는 상기 도크부(30)에 각각 소정의 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 도크부(30)의 양측에는, 정박하는 선박의 선수부 양측을 가이드하여 흔들림을 방지하는 도크 가이드부(40)가 구비되고, 상기 도크 가이드부(40)는 소정의 길이에 대해서 전후 방향으로 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 통신부(60) 또는 라이트부(50)의 상측에는, 단부가 첨단 형상으로 구비되고, 조류가 접근할 수 없는 구조로 구비되는 조류방지 유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 본체(10)의 저면에는, 한쌍 이상의 스크류를 이용하여 주행 및 방향전환이 가능한 구동부(20)가 구비되어, 상기 구동부(20)을 구동시켜서 본체(10)의 방향을 회전시키거나 위치를 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본원 발명에 의한 실시 예에 의할 때, 전기모터를 동력으로 하는 선박이 충전을 요하는 경우에 상기 도크부(30)로 정박하여 전원 충전이 가능하도록 해상 소정의 위치에 정박 및 다른 위치로 이동이 가능한 부이형 충전용 로봇을 제공할 수 있게 된다.

도 1 내지 8은 본 발명의 실시 예에 따른 부이형 충전용 로봇의 전체구성 및 사용에 따른 실시 예를 도시한 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

이하, 본 발명에 관련된 후방추돌 사고를 예방하기 위한 차량에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1 내지 8은 본 발명의 실시 예에 따른 부이형 충전용 로봇의 전체구성 및 사용에 따른 실시 예를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 부이형 충전용 로봇은 다음과 같이 구성된다.

전기모터 동력 선박에 전기를 충전가능한 부이형 로봇에 있어서, 부력에 따라 수중에서 활강이 가능하도록 소정의 공간을 제공하는 본체(10); 상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 회전 또는 주행이 가능하도록 동력을 제공하는 구동부(20); 충전을 위한 선박의 선수부를 정박시키도록 1개소 이상에 구비되는 도크부(30); 정박하는 선박의 선수부 양측면을 가이드하는 도크 가이드부(40); 상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 현위치를 빛신호를 이용하여 외부로 알려주는 라이트부(50); 상기 본체(10)의 상측면에 구비되고, 외부 선박 또는 육상의 관제소와 통신하는 통신부(60); 상기 본체(10)의 저면 일측에 구비되고, 앵커(700)를 포함하고 앵커(700)의 구동을 제어하는 앵커제어부(70); 상기 본체(10)의 일측에 1 개소 이상에 구비되고, 선박에 전기를 충전시키는 충전단자부(80);를 포함하여 구비된다.

상기와 같은 구성에 의할 때, 전기모터를 동력으로 하는 선박이 충전을 요하는 경우에 상기 도크부(30)로 정박하여 전원 충전이 가능하도록 해상 소정의 위치에 정박 및 다른 위치로 이동이 가능한 부이형 충전용 로봇을 제공할 수 있다.

이때, 상기 본체(10)는 내부에 소정의 저장공간을 제공하고, 상기 저장공간에는 외부로부터 파도 등으로 부터 수분이 내부로 유입되지 않도록 하는 수밀 또는 방수 구조로 밀폐되고, 내부에는 본 발명의 실시 예에 따른 부이형 충전용 로봇을 제어하는 제어부와, 충전을 위해 정박하는 선박을 충전시킬 배터리와, 인터버, 컨버터 등과 같은 각종 전자 제어부품들이 구비된다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 본체(10)는 대략 삼각뿔 형상으로 구비되지만, 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 상기 본체(10) 저면의 각 변에는 도크 가이드부(40)가 구비된다.

상기 각 4변에 구비되는 도크 가이드부(40) 사이에는 소정의 접안 공간이 형성되고, 상기 접안 공간이 도크부(30)를 형성하게 된다. 충전을 위해서 접안하는 선반은 그 선수부를 상기 도크부(30)로 접근시키면, 상기 충전용 단자부가 상기 선수부의 상면으로 회동하여 위치하게 된다.

이때, 상기 충전용 단자부의 단부에는 "ㄱ"자 형상의 고정용 고리가 구비되어 선박의 선수부 단부와 걸림결합을 통해서 파도에 흔들려서 부이 본체(10)와 충돌하는 것을 방지하게 된다. 상기 충전용 단자부의 단부에는 선박의 배터리와 결합하여 충전가능한 단자릴이 구비되어 소정의 위치까지 사용자가 파지하여 끌어서 사용하는 것이 가능한 구성을 가지고 있다.

상기 충전용 단자부의 본체(10)쪽 단부는 기어부(810)와 치차결합하고, 모터 구동을 통해서 충전시 작업위치로 이동하고 작업이 완료하면 소정의 수납공간으로 이동하게 된다.

한편, 상기 본체(10)부의 상측에는 라이트부(50)가 구비되고, 상기 라이트부(50)는 부이형 로봇의 현재 위치를 근방으로 항해하는 선박들에게 알리는 역할과 동시에 해안으로의 접근의 위험성을 알리는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 라이트부(50)의 상측에는 통신부(60)가 구비되고, 상기 통신부(60)의 상측에는 조류가 접근할 수 없는 구조로 구비되는 조류방지 유닛이 구비된다. 상기 조류방지 유닛은 그 단부가 뾰족한 창끝과 같은 형상으로 구비되어 조류가 앉거나 둥지 등을 만들 수 없는 구조를 가진다.

그리고, 상기 본체(10)의 저면 일측에는 앵커(700)를 포함하고 앵커(700)의 구동을 제어하는 앵커제어부(70)가 구비된다. 상기 앵커제어부(70)는 소정의 입력된 위치에 상기 로봇형 부이가 해류에 휩쓸리지 않고 일정한 위치를 유지하고자 할 때, 상기 앵커(700)를 소정의 수심까지 내려서 위치를 고정시킨 후 임무를 수행할 수 있게 한다.

한편, 상기 본체(10)에는 상기 도크부(30)의 일측에는 일단은 기어부(810)와 치차결합을 통해서 소정의 각도로 회동 제어가 가능하고, 타단은 선박의 배터리부와 결합하여 충전이 가능한 충전용 단자가 구비되는 충전단자부(80)가 구비되고, 충전작업이 완료되면 상기 충전단자부(80)가 회동하여 수납되는 단자수납부(820)가 더 구비된다.

이때, 상기 충전단자부(80)와, 단자수납부(820)는 상기 도크부(30)에 각각 소정의 위치에 구비된다. 바람직하게는 상기 충전단자부(80)와 단자수납부(820)는 상기 도크부(30)의 정중앙에 위치한다. 상기 충전단자부(80)의 일단은 기어와 치차 결합하여 구비되고, 상기 기어부(810)는 모터의 구동을 통해서 위치를 제어할 수 있게 된다.

상기 충전단자부(80)는 충전작업측 단부에는 충전용 단자가 구비되고, 상기 충전용 단자는 코드릴과 결합하여 소정의 거리만큼 이격된 위치까지 연장하여서 충전작업을 수행하는 것이 가능하다.

이때, 상기 충전용 단자는 상기 본체(10)부 내부에 구비된 배터리부와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리부는 외부전원과 통전하여 충전되거나, 상기 본체(10)부의 일측에 구비되는 태양열 집광판으로부터 집광된 빛에너지를 소정의 컨버터와 인버터를 거쳐서 상기 배터리부로 충전시킨다.

상기 배터리부에는 충전된 전원의 잔량을 측정하는 배터리잔량 측정부가 구비되고, 상기 배터리잔량 측정부는 상기 제어부측으로 실시간 잔량 정보를 공유하게 된다.

이때, 제어부는 상기 배터리의 잔량이 소정의 양 미만으로 떨어지는 경우에는, 상기 구동부(20)를 이용하여 근접한 육상의 충전소로 이동하게 된다.

한편, 상기 도크부(30)의 양측에는, 정박하는 선박의 선수부 양측을 가이드하여 흔들림을 방지하는 도크 가이드부(40)가 구비되고, 상기 도크 가이드부(40)는 소정의 길이에 대해서 전후 방향으로 길이 조절이 가능하다.

접안하는 선박의 크기에 따라서, 상기 도크 가이드부(40)의 길이는 소정의 길이만큼 연장이 가능한 구성을 가진다.

이때, 상기 통신부(60) 또는 라이트부(50)의 상측에는, 단부가 첨단 형상으로 구비되고, 조류가 접근할 수 없는 구조로 구비되는 조류방지 유닛이 더 구비되어, 해안의 조류가 둥지를 만들어서 상기 부이형 로봇의 기능을 훼손시키는 것을 방지한다.

10. 본체 20. 구동부
30. 도크부 40. 도크 가이드부
50. 라이트부 60. 통신부
70. 앵커제어부 700. 앵커
80. 충전단자부 810. 기어부
820. 단자수납부

Claims (10)

1. 삭제
2. 전기모터 동력 선박에 전기를 충전가능한 부이형 로봇에 있어서,
   부력에 따라 수중에서 활강이 가능하도록 소정의 공간을 제공하는 본체(10);
   상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 회전 또는 주행이 가능하도록 동력을 제공하는 구동부(20);
   충전을 위한 선박의 선수부를 정박시키도록 1개소 이상에 구비되는 도크부(30);
   정박하는 선박의 선수부 양측면을 가이드하는 도크 가이드부(40);
   상기 본체(10)의 일측에 구비되고, 현위치를 빛신호를 이용하여 외부로 알려주는 라이트부(50);
   상기 본체(10)의 상측면에 구비되고, 외부 선박 또는 육상의 관제소와 통신하는 통신부(60);
   상기 본체(10)의 저면 일측에 구비되고, 앵커(700)를 포함하고 앵커(700)의 구동을 제어하는 앵커제어부(70);
   상기 본체(10)의 일측에 1 개소 이상에 구비되고, 선박에 전기를 충전시키는 충전단자부(80);를 포함하여 구비되고,
   전기모터를 동력으로 하는 선박이 충전을 요하는 경우에 상기 도크부(30)로 정박하여 전원 충전이 가능하도록 해상 소정의 위치에 정박 및 다른 위치로 이동이 가능한 부이형 충전용 로봇으로서,
   상기 본체(10)에는
   상기 도크부(30)의 일측에는 일단은 기어부(810)와 치차결합을 통해서 소정의 각도로 회동 제어가 가능하고, 타단은 선박의 배터리부와 결합하여 충전이 가능한 충전용 단자가 구비되는 충전단자부(80)가 구비되고,
   충전작업이 완료되면 상기 충전단자부(80)가 회동하여 수납되는 단자수납부(820)가 더 구비되고,
   상기 충전단자부(80)와, 단자수납부(820)는 상기 도크부(30)에 각각 소정의 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 부이형 충전용 로봇.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 도크부(30)의 양측에는,
   정박하는 선박의 선수부 양측을 가이드하여 흔들림을 방지하는 도크 가이드부(40)가 구비되고,
   상기 도크 가이드부(40)는 소정의 길이에 대해서 전후 방향으로 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 부이형 충전용 로봇.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 통신부(60) 또는 라이트부(50)의 상측에는,
   단부가 첨단 형상으로 구비되고, 조류가 접근할 수 없는 구조로 구비되는 조류방지 유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 부이형 충전용 로봇.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 본체(10)의 저면에는,
   한쌍 이상의 스크류를 이용하여 주행 및 방향전환이 가능한 구동부(20)가 구비되어, 상기 구동부(20)을 구동시켜서 본체(10)의 방향을 회전시키거나 위치를 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 부이형 충전용 로봇.
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7. 삭제
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