KR101358040B1 - Remotely-Operated Robot for Excavator and Remotely-Operated Cavator Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 쌍의 제 1 래크가 서로 마주보도록 내부에 횡방향으로 구비된 프레임; 제 1 래크와 수직한 방향으로 구비되고, 일측면에 길이방향을 따라 제 2 래크가 형성되며, 일측에 제 1 래크와 접촉하는 제 1 피니언을 구비한 한 쌍의 제 1 암; 제 1 암과 수직으로 구비되어 굴삭기의 운전석 양측에 구비된 조작용 레버를 결속하고, 일측에 제 2 래크와 접촉하는 제 2 피니언을 구비한 한 쌍의 제 2 암; 프레임 일측에 구비되어 제 1 암 및 제 2 암을 제 1 래크를 따라 좌우로 이동시키기 위해 제 1 피니언에 동력을 제공하는 제 1 모터; 프레임 일측에 구비되어 제 2 암을 제 2 래크를 따라 전후 방향으로 이동시키기 위해 제 2 피니언에 동력을 제공하는 제 2 모터; 프레임의 하단면 일측 제 1 암과 평행하게 구비되는 한 쌍의 제 3 래크; 제 3 래크와 접촉하는 제 3 피니언을 구비하고, 굴삭기의 운전석 일측에 구비된 주행 레버를 결속하는 한 쌍의 제 3 암; 및 프레임 일측에 구비되어 제 3 암을 제 3 래크를 따라 전후 방향으로 이동시키기 위해 제 3 피니언에 동력을 제공하는 제 3 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇 및 이를 이용한 무선 조작 굴삭기를 구현하였다. The present invention includes a frame provided in the transverse direction so that a pair of first racks facing each other; A pair of first arms provided in a direction perpendicular to the first rack, having a second rack formed on one side thereof in a longitudinal direction, and having a first pinion contacting the first rack on one side thereof; A pair of second arms provided vertically with the first arm and engaging the operation levers provided at both sides of the driver's seat of the excavator, the second arms having a second pinion contacting the second rack; A first motor provided at one side of the frame and providing power to the first pinion to move the first arm and the second arm from side to side along the first rack; A second motor provided at one side of the frame and providing power to the second pinion to move the second arm in the front-rear direction along the second rack; A pair of third racks provided in parallel with the first arm on one side of the bottom surface of the frame; A pair of third arms having a third pinion in contact with the third rack, and engaging the traveling lever provided on one side of the driver's seat; And a third motor provided at one side of the frame and providing power to the third pinion to move the third arm in the front-rear direction along the third rack. An excavator operation robot and a wireless operation excavator using the same Implemented.
Description
본 발명은 굴삭기 조작 로봇 및 이를 이용한 무선 조작 굴삭기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴삭기의 운전석에 탈부착 가능한 굴삭기 조작 로봇을 이용하여 열악한 환경에서 굴삭기를 무선으로 조작할 수 있는 굴삭기 조작 로봇 및 별도의 변형 또는 변경이 없이 굴삭기 조작 로봇 및 굴삭기 몸체에 복수의 센서만을 추가하여 무선으로 조작이 가능한 무선 조작 굴삭기에 관한 것이다.The present invention relates to an excavator operation robot and a wireless operation excavator using the same, and more specifically, an excavator operation robot that can operate the excavator wirelessly in a harsh environment by using an excavator operation robot detachable to the driver's seat and other modifications. Or it relates to a wireless operation excavator that can be operated wirelessly by adding only a plurality of sensors to the excavator operation robot and excavator body without modification.
굴삭기는 일반적으로 흙을 파는 작업을 하기 위한 중장비로서, 경우에 따라서는 산악지대 또는 광산, 건축물 철거 및 하수구 작업 등과 같은 위험도가 높은 지역에서도 작업을 해야한다. 그러나 이러한 장소에서 작업을 할 경우 굴삭기가 전락 또는 전도되거나 충돌이 발생할 수 있으며, 굴삭기 자체의 이상 또는 운전자의 운전실수에 의한 재해가 발생될 수 있다. 이러한 재해가 발생하는 경우 운전자가 크게 다치거나, 심각한 경우 사망할 수 있는 문제점이 있다. Excavators are generally heavy equipment for digging, and in some cases, they must also work in high-risk areas, such as mountainous or mine, building demolition and sewer work. However, when working in such a place, the excavator may fall or fall or crash, and the excavator itself may be damaged or a disaster may be caused by a driver's cab. If such a disaster occurs, there is a problem that the driver may be seriously injured or die in serious cases.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 굴삭기를 무인화하고, 굴삭기로부터 이격된 안전한 장소에서 원격조정하는 굴삭기 원격 조작장치에 대해서 연구되고 있다. In order to solve this problem, an excavator remote control apparatus for unmanning an excavator and remotely controlling it in a safe place spaced from the excavator has recently been studied.
도 1은 굴삭기의 운전석을 나타내는 측면도이다. 하지만, 기존 유압식 굴삭 중장비의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 흙을 파내는 핸들을 조작하는 조작용 레버와 같은 기계식 레버 및 굴삭 중장비의 주행을 조작하는 주행 레버와 페달에 의해 조정이 되기 때문에 이를 원격으로 조작하기 위해서는 굴삭 중장비 자체를 전자 유압식 레버로 개조하여야 하는데, 이러한 기술은 개발이 어렵고 비용이 고가인 문제점이 있다. 또한, 이러한 기술에 의한 굴삭 중장비는 기존 장비와 호환이 되지 않기 때문에 사용자가 비용적 부담을 느끼는 문제점이 있다. 1 is a side view showing a driver's seat of an excavator. However, in the case of the existing hydraulic excavator heavy equipment, as shown in Figure 1, because it is adjusted by a mechanical lever, such as an operating lever for operating a handle to excavate dirt and a driving lever and a pedal for operating the driving of the excavator heavy equipment, this is In order to operate remotely, the excavator heavy equipment itself has to be converted into an electro-hydraulic lever, which is difficult to develop and expensive. In addition, the excavator heavy equipment by this technology is a problem that the user feels a cost burden because it is not compatible with the existing equipment.
또한, 굴삭 중장비를 무인으로 조작하는 경우에는 굴삭 중장비로부터 이격된 안전한 장소에서 원격조정하는데, 현재 주로 상용화되는 장치는 단방향 제어방식으로서 운전자가 작업현장으로부터 근거리에서 직접 굴삭 중장비의 작업상황을 확인하며 원격조정을 수행한다. 하지만, 이러한 장치는 굴삭 중장비가 운전자가 눈으로 확인이 불가능한 광산 및 건축 철거물이나 무너진 콘크리트 잔해물 내에서 굴삭기의 기울어짐 상태 등을 원격조정자가 정확히 확인이 어려워 미세한 조작이 어려운 문제점이 있다. In addition, when unmanned excavator heavy equipment is operated unattended, remote control is performed in a safe place away from the excavator heavy equipment. Currently, the commercially available device is a one-way control system where the driver checks the working status of the excavator heavy equipment directly from the work site and remotely. Perform the adjustment. However, such a device has a problem that it is difficult for the remote controller to accurately check the inclination state of the excavator in the mine and building demolition or the collapsed concrete debris, which the excavator is not able to check with the operator's eyes.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 굴삭기의 운전석에 탈부착 가능한 굴삭기 조작 로봇을 이용하여 열악한 환경에서 굴삭기를 무선으로 조작할 수 있는 굴삭기 조작 로봇 및 별도의 변형 또는 변경이 없이 굴삭기 조작 로봇 및 굴삭기 몸체에 전방 카메라와 복수의 센서만을 추가하여 무선으로 조작이 가능한 무선 조작 굴삭기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, using an excavator operation robot detachable from the excavator's driver's seat, without an excavator operation robot and a separate modification or modification that can operate the excavator wirelessly in a harsh environment. An object of the present invention is to provide a wireless operation excavator that can be operated wirelessly by adding only a front camera and a plurality of sensors to the excavator operation robot and the excavator body.
상기와 같은 본 발명의 목적은 한 쌍의 제 1 래크가 서로 마주보도록 내부에 횡방향으로 구비된 프레임; 제 1 래크와 수직한 방향으로 구비되고, 일측면에 길이방향을 따라 제 2 래크가 형성되며, 일측에 제 1 래크와 접촉하는 제 1 피니언을 구비한 한 쌍의 제 1 암; 제 1 암과 수직으로 구비되어 굴삭기의 운전석 양측에 구비된 조작용 레버를 결속하고, 일측에 제 2 래크와 접촉하는 제 2 피니언을 구비한 한 쌍의 제 2 암; 프레임 일측에 구비되어 제 1 암 및 제 2 암을 제 1 래크를 따라 좌우로 이동시키기 위해 제 1 피니언에 동력을 제공하는 제 1 모터; 프레임 일측에 구비되어 제 2 암을 제 2 래크를 따라 전후 방향으로 이동시키기 위해 제 2 피니언에 동력을 제공하는 제 2 모터; 프레임의 하단면 일측 제 1 암과 평행하게 구비되는 한 쌍의 제 3 래크; 제 3 래크와 접촉하는 제 3 피니언을 구비하고, 굴삭기의 운전석 일측에 구비된 주행 레버를 결속하는 한 쌍의 제 3 암; 및 프레임 일측에 구비되어 제 3 암을 제 3 래크를 따라 전후 방향으로 이동시키기 위해 제 3 피니언에 동력을 제공하는 제 3 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇에 의해 달성될 수 있다. An object of the present invention as described above is provided with a frame provided in the transverse direction so that a pair of first racks facing each other; A pair of first arms provided in a direction perpendicular to the first rack, having a second rack formed on one side thereof in a longitudinal direction, and having a first pinion contacting the first rack on one side thereof; A pair of second arms provided vertically with the first arm and engaging the operation levers provided at both sides of the driver's seat of the excavator, the second arms having a second pinion contacting the second rack; A first motor provided at one side of the frame and providing power to the first pinion to move the first arm and the second arm from side to side along the first rack; A second motor provided at one side of the frame and providing power to the second pinion to move the second arm in the front-rear direction along the second rack; A pair of third racks provided in parallel with the first arm on one side of the bottom surface of the frame; A pair of third arms having a third pinion in contact with the third rack, and engaging the traveling lever provided on one side of the driver's seat; And a third motor provided at one side of the frame to power the third pinion to move the third arm in the front-rear direction along the third rack.
이때, 제 2 암의 종단부는 집게 형상 부재로 이루어지고, 집게 형상 부재를 조작하는 유압실린더가 더 구비된다.At this time, the end of the second arm is made of a tong-shaped member, and further includes a hydraulic cylinder for manipulating the tong-shaped member.
또한, 굴삭기의 조작용 레버가 구비된 일측에 프레임을 고정하기 위해 프레임의 하단부에는 좌우로 확장된 판 형상의 지지판이 더 구비되고, 지지판의 일측에는 조작용 레버가 관통될 수 있는 관통공이 형성된다.In addition, a plate-shaped support plate extending left and right is further provided at a lower end of the frame to fix the frame to one side of the excavator operating lever, and one side of the support plate is formed with a through hole through which the operating lever can pass. .
또한, 외부와 조작신호를 송수신하기 위한 송수신부; 및 송수신부로부터 전달받는 신호에 따라 굴삭기 조작 로봇을 조작하기 위한 제어부;가 더 구비된다.In addition, the transceiver for transmitting and receiving the operation signal with the outside; And a control unit for manipulating the excavator operation robot according to a signal received from the transmission and reception unit.
또한, 동력을 전달하기 위하여 제1 모터와 제1 피니언, 제2 모터와 제2 피니언 및 제3 모터와 제3 피니언에 각각 연결되는 플랙시블커플링이 더 구비된다.In addition, a flexible coupling connected to the first motor and the first pinion, the second motor and the second pinion, and the third motor and the third pinion is further provided to transmit power.
다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은 굴삭기 조작 로봇; 굴삭기의 주변상황을 감지하기 위하여 굴삭기 외측에 구비되는 카메라; 굴삭기의 위치, 자세 및 소리를 감지하기 위해 굴삭기의 몸체에 구비되는 제 1 센서부; 굴삭기의 관절부분에 부착되어 관절부분을 조작하기 위한 유압을 조절하기 위한 제 2 센서부; 및 카메라, 제 1 센서부 및 제 2 센서부로부터 신호를 수신하여 모니터링하고, 굴삭기 조작 로봇을 원격 제어할 수 있는 원격조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 조작 굴삭기에 의해 달성될 수 있다. In another category, an object of the present invention is an excavator operation robot; A camera provided outside the excavator in order to detect the surrounding situation of the excavator; A first sensor unit provided in the body of the excavator to detect the position, posture and sound of the excavator; A second sensor unit attached to a joint part of the excavator to adjust hydraulic pressure for manipulating the joint part; And a remote control unit for receiving and monitoring signals from the camera, the first sensor unit, and the second sensor unit, and remotely controlling the excavator operation robot.
본 발명에 따르면 기존의 굴삭기의 구조 변경 없이 굴삭기 조작 로봇의 설치만으로 원격 조정 가능한 효과가 있다. 이와 같이, 굴삭기의 구조 변경이 필요치 않기 때문에 사용자의 비용 부담을 감소할 수 있는 효과가 있다. 또한, 구조가 변경되지 않기 때문에 원격 조작뿐만 아니라 사용자가 직접 탑승하여 조작 가능한 효과가 있다. According to the present invention there is an effect that can be remotely controlled only by installing an excavator operation robot without changing the structure of the existing excavator. As such, since the structure of the excavator is not required, the cost burden of the user can be reduced. In addition, since the structure is not changed, there is an effect that the user can directly ride and operate as well as remote operation.
또한, 구조가 간단하기 때문에 장착이 용이하여, 원격 조작 및 직접 조작의 교환이 용이한 효과가 있다. In addition, since the structure is simple, the mounting is easy, and there is an effect that the remote operation and the direct operation can be easily exchanged.
또한, 무선통신 제어기술, 카메라 및 복수의 센서를 이용하여 양방향 통신을 통해 굴삭기를 원격조정 함으로써, 굴삭기를 조작하는 사용자의 시야에 보이지 않더라도 굴삭기의 조작이 용이한 효과가 있다.In addition, by remotely controlling the excavator through two-way communication using a wireless communication control technology, a camera and a plurality of sensors, it is easy to operate the excavator even if it is not visible to the user's view of operating the excavator.
또한, 카메라 및 센서를 통해 굴삭기의 상태를 확인할 수 있으므로, 돌발상황에서도 신속하게 굴삭기의 조작이 가능한 효과가 있다. In addition, since the state of the excavator can be checked through the camera and the sensor, there is an effect that can be quickly operated in the excavator even in an emergency situation.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 굴삭기의 운전석을 나타내는 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇이 설치된 굴삭기 운전석의 개략적인 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇이 설치된 굴삭기 운전석의 개략적인 배면도,
도 4는 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇의 측단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And shall not be interpreted.
1 is a side view showing a driver's seat of an excavator;
2 is a schematic side view of an excavator driver's seat equipped with an excavator operation robot according to the present invention;
3 is a schematic rear view of an excavator driver's seat equipped with an excavator operation robot according to the present invention;
4 is a plan view of an excavator operation robot according to the present invention,
5 is a side cross-sectional view of an excavator operating robot according to the present invention.
<< 굴삭기Excavators 조작 로봇의 구성> Configuration of Operation Robot>
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇이 설치된 굴삭기 운전석의 개략적인 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇이 설치된 굴삭기 운전석의 개략적인 배면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇의 측단면도이다. 본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇(10)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(100), 제 1 암(Arm)(200) 내지 제 3 암(410), 제 1 모터(250) 내지 제 3 모터(미도시)로 이루어진다. 2 is a schematic side view of an excavator driver's seat equipped with an excavator operation robot according to the present invention, Figure 3 is a schematic rear view of an excavator driver's seat equipped with an excavator operation robot according to the present invention, Figure 4 is an excavator operation according to the present invention 5 is a plan view of the robot, and FIG. 5 is a side cross-sectional view of an excavator operation robot according to the present invention.
본 발명에 따른 프레임(100)은 굴삭기 조작 로봇(10)의 외관을 형성하는 것으로서, 내부에 제 1 모터(250), 제 2 모터(350) 및 제 1 암(200)과 같은 장치들이 삽입되어 고정될 수 있는 공간을 제공한다. 이때, 프레임(100)은 서로 대면 되는 양측면 일측에 제 1 래크(110)가 서로 마주보도록 구비된다. 이러한 제 1 래크(110)는 프레임(100)의 길이 방향을 따라 횡방향으로 구비된다. 또한, 프레임(100)의 하단부에는 프레임(100)의 하중을 지지하기 위해 좌우로 확장된 판 형상의 지지부가 구비된다. 이러한 지지부는 굴삭기(1000)의 조작용 레버(1110)가 구비된 받침대(1111) 위에 구비되어 프레임(100)을 지지하며, 지지판(120)의 일측에는 조작용 레버(1110)가 관통되는 관통공(121)이 형성되어 있다. 즉, 지지부는 조작용 레버(1110)가 관통하도록 조작용 레버(1110)가 구비된 받침대(1111) 위에 올려놓음으로써 간편하게 운전석(1100)에 장착하면서 프레임(100)을 지지한다.
본 발명에 따른 제 1 암(200)은 프레임(100)의 내면에 구비된 한 쌍의 제 1 래크(110)에 수직방향으로 구비되어 제 1 래크(110)를 따라 좌우로 이동하는 장치이다. 이때, 제 1 암(200)은 일측면에 제 2 래크(210)가 형성되어 있으며, 제 1 래크(110)에 각각 접촉하는 한 쌍의 제 1 피니언(220)을 구비한다. 이와 같이, 제 2 피니언(310)이 프레임(100)의 내부에 대면 되도록 구비된 한 쌍의 제 1 래크(110)에 동시에 걸려있으므로 좌, 우 이동시 흔들림 없이 이동이 가능하다. 이때, 제 1 암(200)의 일측에는 제 1 래크(110)의 나사산이 형성된 일측면과 대향되는 타측면에 접촉하는 롤러(230)를 더 구비함으로써 제 1 래크(110)의 양측면에서 제 1 피니언(220) 및 롤러(230)가 제 1 래크(110)를 잡아주기 때문에 흔들림을 보다 안정적으로 방지할 수 있다. The
본 발명에 따른 제 2 암(300)은 제 1 암(200)과 수직으로 구비되어 제 1 암(200)의 일측면에 형성된 제 2 래크(210)를 따라 전후로 이동하는 장치이다. 이때, 제 2 암(300)의 일측에는 굴삭기(1000)의 운전석(1100) 일측에 구비된 조작용 레버(1110)를 결속하기 위한 결속구(331)가 형성되어 있으며, 제 2 래크(210)와 접촉하는 제 2 피니언(310)이 구비된다. 여기서, 제 2 암의 결속구(331)가 형성된 일측 종단부는 집게 형상 부재(330)로 이루어지고, 유압실린더(333)에 의해 집게 형상 부재(330)가 움직임으로써, 조작용 레버(1110)를 잡거나 풀 수 있다. 또한, 결속구(331) 내부 일측에는 조작용 레버(1110)를 고정하는 경우 미끄러짐 등을 방지하기 위하여 고무 부재의 패킹(332)이 구비된다. The
본 발명에 따른 제 1 모터(250)는 프레임(100) 일측에 구비되어 제 1 피니언(220)에 동력을 제공하는 장치이다. 이때, 제 1 모터(250)는 제 1 피니언(220)과 플렉시블 커플링(500)을 통해 동력을 전달하기 위하여 연결된다. 플렉시블 커플링(500)은 모터와 피니언에 동력을 전달하기 위한 것으로 공간의 크기에 관계없이 설치가 용이하고 동력의 전달을 정확하게 해주는 역할을 한다. 이러한 제 1 모터(250)는 정회전 및 역회전할 수 있는 모터라면 어떠한 모터를 사용하여도 무관하다. 이와 같이, 제 1 모터(250)가 정회전 또는 역회전을 하면 제 1 피니언(220)이 플렉시블 커플링(500)을 통해 동력을 전달받아 회전하게 되고, 이에 따라, 제 1 암(200) 및 제 2 암(300)이 제 1 래크(110)의 나사산을 따라서 좌우 방향으로 이동하게 된다. The
본 발명에 따른 제 2 모터(350)는 프레임(100) 일측에 구비되어 제 2 피니언(310)에 동력을 제공하는 장치이다. 이때, 제 2 모터(350)는 제 2 피니언(310)과 플렉시블 커플링(500)을 통해 동력을 전달하기 위하여 연결된다. 이러한 제 2 모터(350)는 제 1 모터(250)와 마찬가지로 정회전 및 역회전할 수 있는 모터를 사용한다. 이와 같이, 제 2 모터(350)가 정회전 또는 역회전을 하면 제 2 피니언(310)이 플렉시블 커플링(500)을 통해 동력을 전달받아 회전하게 되고, 이에 따라, 제 2 암(300)이 제 1 암(200)의 일측면에 형성된 제 2 래크(210)의 나사산을 따라 전후 방향으로 이동하게 된다. The
전술한 바와 같이, 제 1 암(200) 및 제 2 암(300)이 각각 좌우방향 및 전후방향으로 이동할 수 있는 2 자유도로 이루어지기 때문에 굴삭기(1000)의 운전석(1100)에 구비된 조작용 레버(1110)를 360°로 조작가능하다. 이와 같이, 2 자유로를 갖는 제 1 암(200) 및 제 2 암(300)을 통하여 운전자가 직접 조작용 레버(1110)를 조작하는 것과 마찬가지로 굴삭기(1000)의 핸들을 사용자가 자유롭게 조작할 수 있다. As described above, since the
또한, 제 1 래크(110)를 통해 제 1 래크(110) 상에 좌우 대칭으로 이루어진 제 1 암(200) 및 제 2 암(300)의 위치를 조절하여, 굴삭기(1000)의 크기 및 종류에 상관없이, 모든 굴삭기(1000)에 장착이 가능하다. In addition, by adjusting the position of the
본 발명에 따른 제 3 래크(미도시)는 프레임(100)의 하단면 일측에 제 1 암(200)과 평행하게 한 쌍으로 구비된다. The third rack (not shown) according to the present invention is provided in a pair in parallel with the
본 발명에 따른 제 3 암(410)은 일측에 제 3 래크와 접촉하는 제 3 피니언(미도시)을 구비하고, 종단부 일측에는 굴삭기(1000)의 운전석(1100) 일측에 구비된 주행 레버(1120)를 결속하기 위한 반구형 결속구(410)가 구비된다. 이때, 제 3 암(410)은 한 쌍으로 이루어져 있기 때문에 반구형 결속구(410)가 주행 레버(1120)를 좌우 양측에서 잡아 고정할 수 있다. 여기서, 반구형 결속구(410) 내부 일측에는 주행용 레버를 고정하는 경우 미끄러짐 등을 방지하기 위하여 고무 부재의 패킹(420)이 구비된다. The
본 발명에 따른 제 3 모터는 프레임(100) 일측에 구비되어 제 3 피니언에 동력을 제공하는 장치이다. 이때, 제 3 모터는 제 3 피니언과 플렉시블 커플링(500)을 통해 동력을 전달하기 위하여 연결된다. 이러한 제 3 모터는 제 1 모터(250)와 마찬가지로 정회전 및 역회전할 수 있는 모터를 사용한다. 이와 같이, 제 3 모터가 정회전 또는 역회전을 하면 제 3 피니언이 플렉시블 커플링(500)을 통해 동력을 전달받아 회전하게 되고, 이에 따라, 제 3 암(410)이 제 3 래크의 나사산을 따라 전후 방향으로 이동하며 주행용 레버를 조작한다.The third motor according to the present invention is provided on one side of the
본 발명에 따른 프레임(100)의 일측에는 굴삭기 조작 로봇(10)을 조작하기 위한 조작신호를 외부와 송수신하기 위한 송수신부(미도시) 및 송수신부로부터 전달받는 신호에 따라 굴삭기 조작 로봇(10)의 구성요소를 제어하기 위한 제어부(미도시)가 구비된다. One side of the
본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇(10)은 미리 프로그램을 입력하여 그에 따라 조작되거나, 송수신부를 통해 외부에서 입력되는 신호에 의해서 조작될 수 있다.
<무선 조작 <Wireless operation 굴삭기의Excavator 구성> Configuration>
본 발명에 따른 무선 조작 굴삭기(1000)는 굴삭기 조작 로봇(10), 카메라, 제 1 센서부, 제 2 센서부 및 원격조정부로 구성된다. The
본 발명에 따른 굴삭기 조작 로봇(10)은 전술한 <굴삭기 조작 로봇의 구성>과 동일한 구성으로 이루어지며, 굴삭기(1000)의 운전석(1100)의 일측에 구비된 조작용 레버(1110) 및 주행 레버(1120)에 체결되도록 구비된다.
본 발명에 따른 카메라는 굴삭기(1000)의 외부 일측에 적어도 하나 이상 구비된다. 이러한 카메라는 굴삭기(1000)의 외측 전방에 구비되어 굴삭기(1000)의 진행 상황 및 핸들을 이용한 작업진행 상황을 촬영하는 장치이다. 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 카메라를 이용하여도 무방하지만, 줌인, 줌아웃이 가능하고, 필요에 따라 렌즈의 방향을 회전할 수 있는 카메라를 사용하는 것이 좋다. 이때, 카메라는 작업상황 등에 따라서 굴삭기(1000)의 외측 좌우 측면 또는 핸들 일측 부분에 추가로 구비될 수도 있다.Camera according to the present invention is provided with at least one on the outer side of the excavator (1000). Such a camera is provided in the outside front of the
본 발명에 따른 제 1 센서부는 굴삭기(1000)의 위치, 자세 및 소리를 감지하기 위해 굴삭기(1000)의 일측에 구비된다. 이러한 제 1 센서부는 굴삭기(1000)의 기울어짐 정도를 측정하기 위해 굴삭기(1000) 일측에 구비되는 경사각 센서, 작업현장 및 굴삭기(1000)의 상태를 소리로 측정하기 위한 마이크 등으로 이루어진다. 또한, 작업 상황에 따라 굴삭기(1000)의 구동 및 주행에 따라 경사각 센서 및 마이크 외에 별도의 센서들이 더 구비될 수 있다. The first sensor unit according to the present invention is provided on one side of the
본 발명에 따른 제 2 센서부는 굴삭기(1000)의 관절부분, 보다 상세하게는 흙을 파내는 핸들의 관절부분에 구비되어 관절부분에 장착된 유압조절기의 유압을 측정하기 위한 압력센서로 이루어진다. 핸들의 작업을 보다 명확하게 측정하기 위하여 압력센서 외에 별도의 센서들이 추가로 구비될 수 있다. The second sensor unit according to the present invention comprises a pressure sensor for measuring the oil pressure of the hydraulic regulator mounted on the joint portion of the
본 발명에 따른 원격조정부는 카메라로 촬영된 영상 및 제 1 센서부, 제 2 센서부로부터 측정된 측정값들을 수신하여 사용자가 모니터링할 수 있도록 측정 정보를 제공하고, 굴삭기(1000)가 사용자가 요청하는 작업을 수행할 수 있도록 원격으로 조정할 수 있는 장치이다.
The remote control unit according to the present invention receives the image taken by the camera and the measurement values received from the first sensor unit, the second sensor unit provides the measurement information so that the user can monitor, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
10 : 굴삭기 조작 로봇
100 : 프레임
110 : 제 1 래크
120 : 지지판
121 : 관통공
200 : 제 1 암
210 : 제 2 래크
220 : 제 1 피니언
230 : 롤러
250 : 제 1 모터
300 : 제 2 암
310 : 제 2 피니언
330 : 집게 형상 부재
331 : 결속구
332 : 패킹
333 : 유압 실린더
350 : 제 2 모터
400 : 제 3 암
410 : 반구형 결속구
420 : 패킹
500 : 플렉시블 커플링
1000 : 굴삭기
1100 : 운전석
1110 : 조작용 레버
1111 : 조작용 레버 받침대
1120 : 주행 레버10: excavator operation robot
100: frame
110: first rack
120: Support plate
121: Through hole
200: first arm
210: second rack
220: first pinion
230: Rollers
250: the first motor
300: second arm
310: second pinion
330: tong shape member
331: binding fastener
332: Packing
333: Hydraulic Cylinder
350: second motor
400: third arm
410: hemispherical binding sphere
420: Packing
500: flexible coupling
1000: Excavator
1100: driver's seat
1110: Operation lever
1111: Operation lever base
1120: driving lever
Claims (6)
상기 제 1 래크와 수직한 방향으로 구비되고, 일측면에 길이방향을 따라 제 2 래크가 형성되며, 일측에 상기 제 1 래크와 접촉하는 제 1 피니언을 구비한 한 쌍의 제 1 암;
상기 제 1 암과 수직으로 구비되어 굴삭기의 운전석 양측에 구비된 조작용 레버를 결속하고, 일측에 제 2 래크와 접촉하는 제 2 피니언을 구비한 한 쌍의 제 2 암;
상기 프레임 일측에 구비되어 상기 제 1 암 및 제 2 암을 상기 제 1 래크를 따라 좌우로 이동시키기 위해 상기 제 1 피니언에 동력을 제공하는 제 1 모터;
상기 프레임 일측에 구비되어 상기 제 2 암을 상기 제 2 래크를 따라 전후 방향으로 이동시키기 위해 제 2 피니언에 동력을 제공하는 제 2 모터;
상기 프레임의 하단면 일측 상기 제 1 암과 평행하게 구비되는 한 쌍의 제 3 래크;
상기 제 3 래크와 접촉하는 제 3 피니언을 구비하고, 상기 굴삭기의 운전석 일측에 구비된 주행 레버를 결속하는 한 쌍의 제 3 암; 및
상기 프레임 일측에 구비되어 상기 제 3 암을 상기 제 3 래크를 따라 전후 방향으로 이동시키기 위해 제 3 피니언에 동력을 제공하는 제 3 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇.A frame provided transversely therein such that the pair of first racks face each other;
A pair of first arms provided in a direction perpendicular to the first rack, a second rack formed on one side thereof in a longitudinal direction, and having a first pinion on one side in contact with the first rack;
A pair of second arms provided vertically with the first arm and engaging the operation levers provided on both sides of the driver's seat of the excavator, and having a second pinion on one side to contact the second rack;
A first motor provided at one side of the frame to provide power to the first pinion for moving the first arm and the second arm from side to side along the first rack;
A second motor provided at one side of the frame to provide power to a second pinion to move the second arm in the front-rear direction along the second rack;
A pair of third racks provided in parallel with the first arm on one side of a lower surface of the frame;
A pair of third arms having a third pinion in contact with the third rack, and engaging a traveling lever provided on one side of the driver's seat of the excavator; And
And a third motor provided at one side of the frame to provide power to a third pinion to move the third arm in the front-rear direction along the third rack.
상기 제 2 암의 종단부는 집게 형상 부재로 이루어지고,
상기 집게 형상 부재를 조작하는 유압실린더가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇.The method of claim 1,
The end of the second arm is made of a tong-shaped member,
An excavator operating robot, characterized in that the hydraulic cylinder for operating the tongs-shaped member is further provided.
상기 굴삭기의 상기 조작용 레버가 구비된 일측에 상기 프레임을 고정하기 위해 상기 프레임의 하단부에는 좌우로 확장된 판 형상의 지지판이 더 구비되고,
상기 지지판의 일측에는 상기 조작용 레버가 관통될 수 있는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇.The method of claim 1,
The lower end of the frame is further provided with a plate-shaped support plate extending to the left and right to fix the frame on one side with the operation lever of the excavator,
An excavator operation robot, characterized in that the through-hole is formed through one side of the support plate through which the operation lever can pass.
외부와 조작신호를 송수신하기 위한 송수신부; 및
상기 송수신부로부터 전달받는 신호에 따라 상기 굴삭기 조작 로봇을 조작하기 위한 제어부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇.The method of claim 1,
Transmitting and receiving unit for transmitting and receiving the operation signal with the outside; And
And a control unit for manipulating the excavator operation robot according to the signal received from the transmission / reception unit.
동력을 전달하기 위하여, 상기 제1 모터와 상기 제1 피니언, 상기 제2 모터와 상기 제2 피니언 및 상기 제3 모터와 상기 제3 피니언에 각각 연결되는 플랙시블커플링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 조작 로봇.
The method of claim 1,
In order to transmit power, a flexible coupling is further provided which is connected to the first motor, the first pinion, the second motor, the second pinion, the third motor, and the third pinion, respectively. Excavator operation robot.
굴삭기의 주변상황을 감지하기 위하여 상기 굴삭기 외측에 구비되는 카메라;
상기 굴삭기의 위치, 자세 및 소리를 감지하기 위해 상기 굴삭기의 몸체에 구비되는 제 1 센서부;
상기 굴삭기의 관절부분에 부착되어 상기 관절부분을 조작하기 위한 유압을 조절하기 위한 제 2 센서부; 및
상기 카메라, 제 1 센서부 및 제 2 센서부로부터 신호를 수신하여 모니터링하고, 상기 굴삭기 조작 로봇을 원격 제어할 수 있는 원격조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 조작 굴삭기.
An excavator operation robot according to any one of claims 1 to 5;
A camera provided outside the excavator to detect an ambient situation of the excavator;
A first sensor unit provided in the body of the excavator to detect the position, posture and sound of the excavator;
A second sensor unit attached to a joint part of the excavator to adjust hydraulic pressure for manipulating the joint part; And
And a remote control unit for receiving and monitoring signals from the camera, the first sensor unit, and the second sensor unit, and remotely controlling the excavator operation robot.
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KR1020110087612A KR101358040B1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Remotely-Operated Robot for Excavator and Remotely-Operated Cavator Thereof |
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KR920004674A (en) * | 1990-08-10 | 1992-03-28 | 이경훈 | Remote Control System for Excavators |
JPH10277976A (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-20 | Fujita Corp | Remote control system |
JPH11350535A (en) * | 1998-06-11 | 1999-12-21 | Kyushu Regional Constr Bureau Ministry Of Constr | Remote operation system |
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2011
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---|---|---|---|---|
KR920004674A (en) * | 1990-08-10 | 1992-03-28 | 이경훈 | Remote Control System for Excavators |
JPH10277976A (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-20 | Fujita Corp | Remote control system |
JPH11350535A (en) * | 1998-06-11 | 1999-12-21 | Kyushu Regional Constr Bureau Ministry Of Constr | Remote operation system |
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