일반기술

고기능 콘크리트 바닥 미장 로봇의 연구개발

본 연구의 최종목표는 작업자와 로봇의 협업이 가능하고 미장능력이 극대화되는 전방향 이동 가능한 소형 고기능 미장 로봇의 개발이다. 기존의 미장로봇은 일본의 건설업체가 중심이 되어 개발한 것으로서 중량이 180kg이상 나가는 대형이다. 또한 미장에 필요한 트로웰부와 구동을 위한 견인부가 따로 분리되어 있다. 이는 항공기 격납고, 대형창고 등 대형 바닥면이 있는 공사에 적용 가능한 타입이다. 본 연구에서 개발하는 소형 바닥면 미장로봇은 아파트, 빌딩 등 바닥면이 소규모이면서 작업수요가 많은 미장작업을 대상으로 하고 있으며, 비숙련 작업자의 조작이 필수적이기 때문에 미장기능 이외에도 운반, 조작성이 대단히 중요하다. 또한 대형 로봇의 축소판으로 소형화한다는 것도 기술적으로 곤란한 문제가 많고 경제성, 효율성의 측면에서도 결코 간단하지 않다. 본 미장로봇은 2개의 트로웰로 구성되어 있으며, 소형화를 위하여 별도의 구동부가 없다. 구동방식은 2개의 회전하는 트로웰과 바닥과의 접촉마찰력을 이용하여 임의의 방향으로 움직일 수 있도록 한다. 구동의 제어는 2개의 회전하는 트로웰을 적당한 방향으로 적당한 미소각도만큼 기울임으로써 가능하다. 로봇의 작업대상은 콘크리트 바닥 표면 고르기에서 미장작업까지이며, 주행속도는 20m/min 이상, 시공능력은 500㎡/hour 이상이다. 또한 구석작업이 가능하도록 하였다. 이러한 시공능력은 숙련공의 평균 작업속도인 120㎡/hour에 비하면 4배 이상의 생산성을 갖고 있으며, 미장 평활도에서도 숙련 미장공의 정도 이상으로 매우 만족할 만하다.