일반기술

시소구조의 이륜구동 차륜방식을 이용한 장애물 및 계단 자동 승월 장치

◦ 본 기술은 원자력발전소와 같이 다양한 형태의 이동 통로를 가진 임의의 구조물내 혹은 복잡한 지역에서 자유로이 이동할 수 있는 이동장치이다. 특수한 센싱장치(예 : 근접센서, 위치감지센서 등) 및 복잡한 제어기법 없이 바퀴의 시소매카니즘 만으로 이동을 하며 계단을 포함한 장애물이 존재하는 지역에서 자동승월이 되도록 구성하여, 조작자의 명령에 의하여 자유로이 이동이 가능한 다관절형 이동시스템에 관한 것이다. ◦ 원자력 발전소 뿐만 아니라 만은 다른 이동 시스템에 다양한 응용이 가능하고 기술적 파급효과가 매우 크다. ◦ 종래에 사용되고 있는 장애물 및 계단 승월 시스템은 센서등을 사영하여 장애물이 나타나면 이를 감지한 후 복잡한 제어에 의해 승월이 되도록 각각 별도로 개발이 되어 이들 두가지 기능을 혼합하여 이용되고 있다. 많이 이용되는 구조를 예를 들면 삼각암 형태의 끝에 바퀴를 달아 구동력을 주어 이동하며 장애물이 나타나면 센서로 감지하여 별도의 구동력으로 삼각암을 회전시켜 장애물을 승월하도록 하여 이용되고 있다. 이러한 복잡한 기능이 필요없는 이동과 자동 승월을 동시에 만족하는 이동시스템은 개발된 예가 국내외적으로 없다. ◦ 본 기술은 상기 종래기술의 단점을 보완하여, 각각의 바퀴에 모터를 부착하여 구동력을 주며, 바퀴에는 마찰력을 최대한 높이기 위해 바깥 테두리에 고무 코팅을 하여 미끄럼을 방지하였고, 조향장치없이 좌․우 바퀴의 속도차에 의하여 임의의 방향으로 이동이 가능하고 계단이나 장애물에서는 자동으로 승월이 가능한 구조로 되어 있다. 여기서 계단 및 장애물 승월시에 모터가 부착된 2륜 차륜의 전복을 방지하기 위하여 스톱퍼를 추가하여 각 링크 부위의 비틀림을 제거할 수 있는 구조로, 조작자의 명령에 의하여 자유로운 이동이 가능하다.◦ 현재까지 계단 승월장치에 대해서는 다양한 방식의 것이 제안되어 왔다. 예를 들면, 관절운동을 수행할 수 있는 다리에 의한 방식이나 차륜에 의한 방식 또는 케터필러를 이용하는 크롤러(crawler)에 의한 방식 등이 대표적인 것이다. ◦ 관절 운동을 수행하는 다리에 의한 방식은, 인간 또는 동물의 보행해석을 기구적으로 구현한 것으로 기구적으로 복잡한 구성을 가지기 때문에, 경제적 및 기술적으로 어려움이 많은 단점이 있다. 또한 큰 하중을 지지하면서 계단을 승월할 수 있도록 구성하기 위해서는, 일정 이상의 하중을 지지할 수 있는 지지구조를 동시에 구비하지 않으면 안되는 단점도 지적된다. ◦ 상면에 적재부가 구비되는 프레임과, 상기 프레임의 양측면에 설치되는 한쌍의 무한궤도, 상기 무한궤도의 전방 측에서, 상기 프레임에 자유회전이 가능한 상태로 지지되는 회전축과 같이 회전하도록 연결 지지되고, 자유상태에서 상기 무한궤도 보다 낮은 위치를 가져서 무한궤도의 전방을 상향 지지하는 전륜과, 상기 무한궤도의 후방 측에, 무한궤도의 상하로 이동 가능하게 설치되는 후륜, 그리고 상기 무한궤도를 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성되는데(실용 제23724호), 이러한 계단승월기구는, 평지에서는 상기 전륜 및 후륜에 의하여 주행하고, 계단에서는 상기 무한궤도의 회전에 의하여 승하강한다. 하지만, 계단이나 장애물을 자동 승월할 수는 없다.◦ 본 기술은 모터의 구동력만으로 이동이 가능하고 동시에 계단이나 장애물을 여타의 제어방법이나 센싱 기술이 필요없이 자동 승월할 수 있다.◦ 본 기술의 시소구조의 2륜 구동 차륜 방식을 이용한 장애물 및 계단 자동 승월 장치는 원자력발전소와 같이 다양한 형태의 이동 통로를 가진 임의의 구조물내 혹은 복잡한 지역에서 자유로이 이동할 수 있으며, 조향장치없이 좌․우 바퀴의 속도차에 의하여 임의의 방향으로 이동이 가능하며 장애물에서는 자동으로 승월이 가능하다.