KR101388910B1 - 수중 로봇의 수상 스테이션 - Google Patents

수중 로봇의 수상 스테이션 Download PDF

Info

Publication number
KR101388910B1
KR101388910B1 KR1020120111392A KR20120111392A KR101388910B1 KR 101388910 B1 KR101388910 B1 KR 101388910B1 KR 1020120111392 A KR1020120111392 A KR 1020120111392A KR 20120111392 A KR20120111392 A KR 20120111392A KR 101388910 B1 KR101388910 B1 KR 101388910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
underwater robot
water station
unit
maintenance
water
Prior art date
Application number
KR1020120111392A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140045176A (ko
Inventor
류영선
최우석
이상효
양기훈
김경식
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020120111392A priority Critical patent/KR101388910B1/ko
Priority to PCT/KR2012/011188 priority patent/WO2014058106A1/ko
Priority to CA 2886947 priority patent/CA2886947A1/en
Priority to US14/433,949 priority patent/US9758224B2/en
Priority to JP2015535553A priority patent/JP6143132B2/ja
Publication of KR20140045176A publication Critical patent/KR20140045176A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101388910B1 publication Critical patent/KR101388910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C1/00—Dry-docking of vessels or flying-boats
    • B63C1/12—Docks adapted for special vessels, e.g. submarines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/008—Docking stations for unmanned underwater vessels, or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 수중 로봇의 유지, 보수, 운용이 상시 가능한 수상 스테이션에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수중 로봇을 수용하며 수면 아래에 배치되는 수용부; 수용부의 상부에 마련되며 수면 위에 배치되는 메인터넌스부; 수중 로봇을 수용부로부터 메인터넌스부로 이송시키는 이송부;를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.

Description

수중 로봇의 수상 스테이션{Water station of underwater robot}
본 발명은 수중 로봇의 유지, 보수, 운용을 위한 수중 로봇의 수상 스테이션에 관한 것이다.
수중 로봇은 수중 곳곳을 이동하며 수중을 탐사한다. 이러한 수중 로봇은 내장된 배터리의 전력을 사용하여 수중을 이동하고 탐사하는데, 수중 로봇의 배터리가 수중에서 모두 소모되는 경우 더 이상 수중 로봇은 동작할 수 없으므로 배터리의 충전이 요구된다.
이러한 수중 로봇의 충전, 및 유지 보수 운용을 위해 다양한 기술이 제안되었다. 예를 들면, 특허문헌 1(한국 등록특허 10-1003967)에 개시된 것처럼, 수중 탐사 로봇이 도킹할 수 있는 본체와, 본체에서 수중 로봇의 충전이 이뤄질 수 있도록 충전 스테이션이 제안된 바 있으며, 특허문헌 2(한국 공개특허 2011-0012324)에 개시된 것처럼, 수중 로봇의 배터리의 잔량이 임계치 이하인 경우 충전 요청 패킷을 전송하는 수중 로봇과, 전자석을 작동시켜 자력에 의해 수중 로봇을 충전 위치에 위치시키는 충전스테이션이 제안되기도 했다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 수중에서 수중 로봇의 충전이 이루어지므로 충전을 완벽한 방수 처리가 어려워 단락이 발생될 수 있는 문제가 있다.
또, 그에 따라 수중 탐사 로봇에 내장된 각종 회로 및 배터리가 손상되기 쉬운 문제가 있다.
또, 수중에서만 운용되므로 원활한 수중 로봇의 운영이 어렵다는 문제가 있다.
(특허문헌1) 한국 등록특허공보 제10-1003967호(2010.12.30. 공고)
(특허문헌2) 한국 공개특허공보 제10-2011-0012324호(2011.02.09. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 수중 로봇의 유지, 보수, 운용이 상시 가능한 수상 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수중 로봇을 수용하며 수면 아래에 배치되는 수용부; 상기 수용부의 상부에 마련되며 수면 위에 배치되는 메인터넌스부; 및 상기 수중 로봇을 상기 수용부로부터 상기 메인터넌스부로 이송시키는 이송부;를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 수용부는, 상기 수중 로봇의 이동을 가이드 하는 가이드 암과,
상기 가이드 암으로부터 안내되는 상기 수중 로봇이 안착되도록 마련되는 도킹부를 포함하는 수상 스테이션 을 제공할 수 있다.
또한, 상기 도킹부는, 상기 수중 로봇이 안착되도록 마련되는 슬라이딩 도킹홈과, 상기 슬라이딩 도킹홈이 상측으로 회동될 수 있도록 마련되는 구동부를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩 도킹홈은, 상기 구동부에 연결되는 전단부와, 상기 전단부를 기준으로 상방으로 회동되는 후단부를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 상기 후단부는 상기 전단부보다 낮은 위치에서 회동되어 상기 전단부보다 높은 위치에 위치하게 되는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 수용부는, 상기 수용부 양측에 설치되어 부력을 제공하는 부력체를 더 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 메인터넌스부는, 상기 수중 로봇의 세척과 건조를 위한 제1 메인터넌스와, 상기 수중 로봇의 배터리를 충전하기 위한 제2 메인터넌스를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 이송부는, 상기 메인터넌스부에 설치되는 이송 레일과, 상기 이송 레일에 의해 이동 가능하게 장착되는 이송 가이드와, 상기 이송 가이드에 연결되어 상기 수중 로봇을 이동시킬 수 있도록 고정하는 그립퍼를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 그립퍼는, 상기 수중 로봇의 일측을 지지하도록 마련되는 제1 고정부재와, 상기 수중 로봇의 타측을 고정하도록 마련되는 제2 고정부재를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 고정부재는, 상기 수중 로봇의 외형에 대응되는 형상의 굴곡부를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 굴곡부는 상기 수중 로봇이 안정되게 고정되도록 돌출 형성되는 안착부를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 메인터넌스부는, 카메라 또는 안테나 또는 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 수용부는, 상기 수상 스테이션을 이동시킬 수 있도록 마련되는 이동장치를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 이동장치는, 수중 이동을 목적으로 하는 프로펠러를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 이동장치는, 상기 수상 스테이션의 위치를 인식할 수 있는 위치 인식노드를 포함하는 수상스테이션을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 수중 로봇의 유지 관리를 위한 수상 스테이션에 있어서, 상기 수상 스테이션은, 상기 수중 로봇의 도킹을 안내하기 위한 가이드 암을 갖는 수용부와, 상기 가이드 암에 의해 안내되는 상기 수중 로봇이 안착되도록 마련되는 도킹부를 포함하고, 상기 도킹부는 상기 수중 로봇이 슬라이딩 되어 안착되는 슬라이딩 도킹홈을 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩 도킹홈은, 상기 구동부에 연결되는 전단부와, 상기 전단부를 기준으로 상방으로 회동되어 상기 전단부보다 높은 위치에 위치하는 후단부를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 수상 스테이션은, 상기 수중 로봇의 세척과 건조를 위한 제1 메인터넌스와, 상기 수중 로봇을 충전하기 위한 제2 메인터넌스를 포함하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
또한, 상기 수용부는 수면 아래 위치하고, 상기 제1 및 제2 메인터넌스는 수면 위에 위치하는 수상 스테이션을 제공할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션에 의하면, 점검, 충전, 세척, 관제, 위치 인식용 노드 및 통신 중계 등 수중 로봇의 상시 운용이 가능하여 효율적인 수중 탐사를 수행할 수 있다.
또한, 수중 로봇의 자중에 의한 슬라이딩 위치 조정을 통해 구조의 단순화 및 경제성을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 나타내는 정면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 나타내는 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 슬라이딩 도킹홈을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 이송부를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 메인테넌스부를 나타내는 단면도,
도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 그립퍼를 나타내는 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 동작 방법을 나타내는 순서도.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 슬라이딩 도킹홈을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션(10)은 수면 아래 배치되며 수중 로봇(20)을 수용하도록 마련되는 수용부(200)와, 수용부(200)의 상부에 마련되며 수면 위에 배치되는 메인터넌스부(100)와, 메인터넌스부(100) 내부에 설치되며 수중 로봇(20)을 수용부(200)로부터 메인터넌스부(100)로 이송시키는 이송부(130)를 포함한다.
수중 로봇(20)은 머리, 몸통, 꼬리를 포함하는 물고기 형태로 형성될 수 있으며, 전체적으로 유선형으로 형성되어 물의 저항을 최소화 할 수 있다.
수상 스테이션(10)의 수용부(200)와 메인터넌스부(100)는 그 내부가 연통되도록 형성되며, 수면 아래 배치되는 수용부(200)의 상부 중심에 메인터넌스부(100)가 위치됨으로써 메인터넌스부(100)는 수면 위에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 메인터넌스부(100)가 수면 위에 배치된다는 것은 메인터넌스부(100)와 수용부(200)의 경계가 항상 수면과 일치한다는 의미는 아니며, 수면 아래에 배치되어 수중 로봇(20)을 수중(W)에서 수용하는 기능을 하는 수용부(200)에 상대되는 개념으로서 메인터넌스부(100)의 주요 기능이 수행되는 부분들이 수면 위에 배치된다는 개념으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 메인터넌스부(100)의 하측 일부는 물에 잠기도록 형성될 수도 있다.
수용부(200)는 직사각 형태로 형성되는 본체(200a)와, 본체(200a) 내부로 수중 로봇(20)이 유도되도록 마련되는 가이드 암(201)을 포함할 수 있다.
본체(200a)의 측면에는 수상 스테이션(10)에 부력을 제공하기 위한 부력체(106)가 설치되며, 부력체(106)는 적어도 한 개 이상 설치될 수 있다.
본체(200a)의 저면에는 수상 스테이션(10)을 육상에서 이동 가능하게 하는 이동 장치(107)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서 이동 장치(107)는 바퀴인 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 또한, 본체(200a)에는 물에 뜬 상태에서 수상 스테이션(10)의 위치를 조절하기 위한 프로펠러 등의 추진 장치(미도시)가 더 제공될 수도 있다.
또한, 이동 장치(107)는 수중에서의 위치 인식을 위한 위치인식 노드(Node)를 포함할 수 있다.
본체(200a)의 전면에는 수중 로봇(20)이 그 내부로 유입될 수 있도록 수용구(200b)가 형성되고, 수용구(200b)의 양측에 각각 가이드 암(201)이 설치될 수 있다.
가이드 암(201)은 수중 로봇(20)의 위치 인식 오차를 반영하여 그 크기가 결정될 수 있으며, 수중 로봇(20)의 파손을 방지 할 수 있도록 부드러운 재질로 형성될 수 있다. 가이드 암(201)은 수중 로봇(20)이 수상 스테이션으로 이동하는 중 가이드 암(201)에 부딪혔을 때 수용구(200b) 측으로 유도될 수 있도록 수용구(200b)를 중심으로 퍼지는 형상으로 형성될 수 있다.
수용부(200)에는 가이드 암(201)을 통해 안내된 수중 로봇(20)이 안착할 수 있는 도킹부(210)가 마련된다.
도킹부(210)는 수용구(200b)를 통해 유입되는 수중 로봇(20)이 슬라이딩하여 안착될 수 있도록 형성되는 슬라이딩 도킹홈(211)을 포함한다.
수중 로봇(20)은 세척, 건조, 충전, 점검 등의 운용(management)을 위해 수용부(200)로부터 메인터넌스부(100)로 이송부(130)에 의해 이동되는데, 이때, 수중 로봇(20)은 이송부(130)의 그립퍼(133)에 안정적으로 잡힐 수 있도록 슬라이딩 도킹홈(211)에 위치되어야 한다.
메인터넌스부(100)는 수용부(200) 상측에 배치되며 외체를 형성하는 케이스(100a)를 포함하고, 케이스(100a)의 외부에 장착되는 CCD 카메라(101), GPS(102), 기상대(103), wireless안테나(104) 등을 포함할 수 있다.
이러한, CCD 카메라(101), GPS(102), 기상대(103), wireless안테나(104)는 케이스(100a)의 상단에 배치될 수 있으나, 이에 한정 되지 않는다.
또, 수용부(200)에는 USBL 통신 모듈(105), 수질 측정 센서(108) 등이 설치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 이송부를 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 메인테넌스부를 나타내는 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 그립퍼를 나타내는 사시도이고,
도 5 내지 도 7을 참고하면, 메인터넌스부(100)는 케이스(100a) 내부에 마련되는 제1 메인터넌스(110)와 제1 메인터넌스(110)의 상측에 배치되는 제2 메인터넌스(120)를 포함하여 이루어진다.
제1 메인터넌스(110)는 수중 로봇(20)의 외부에 부착된 이물질을 제거하기 위한 세척 장치(112)와, 수중 로봇(20)의 외부에 묻은 수분을 건조시키기 위한 건조 장치(111)를 포함할 수 있다.
제2 메인터넌스(120)는 수중 로봇(20)의 배터리 충전을 위한 충전부(121)를 포함할 수 있다.
충전부(121)는 적어도 한 개 이상의 돌출형 충전 단자(122)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 메인터넌스부(100)는 제2 메인터넌스(120)가 제1 메인터넌스(110)의 위에 배치됨으로써 2층으로 배치되는 것을 예로 들었으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않고, 제1 메인터넌스(110)와 제2 메인터넌스(120)가 수평 방향으로 배치될 수도 있다.
도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면, 수용부(200)의 슬라이딩 도킹홈(211)으로부터 이송되는 수중 로봇(20)은 수중 탐사 중 부착된 이물질이 제1 메인터넌스(110)의 세척 장치(112)에 의해 제거 되고, 세척이 완료된 수중 로봇(20)은 건조 장치(111)로 이동되어 건조되게 된다.
세척과 건조가 완료되면, 수중 로봇(20)은 제2 메인터넌스(120)의 충전 위치로 이동하게 되고, 충전부(121)의 충전 단자(122)를 통해 충전하게 된다.
이렇게 수중 로봇(20)을 수용부(200)로부터 메인터넌스부(100)로 이송시키기 위한 이송부(130)는 메인터넌스부(100)의 케이스(100a) 내측에 설치되는 이송 레일(131)과, 이송 레일(131)에 이동 가능하게 장착되는 이송 가이드(132)와, 이송 가이드(132)의 단부에 연결되어 수중 로봇(20)을 이동시킬 수 있도록 고정하기 위한 그립퍼(133)를 포함할 수 있다.
이송 레일(131)은 케이스(100a)의 상면 내측 또는 측면 내측 중 어느 한 면에 설치될 수 있으며, 이송 가이드(132)는 이송 레일(131)을 따라 상하 좌우 방향 이동이 가능하도록 마련된다.
이송 가이드(132)는 그립퍼(133)의 정밀한 이동 및 방향 제어를 위해 체인 또는 벨트 형태를 띨 수 있으며, 그 형상과 길이 및 크기는 적절히 선택될 수 있다.
그립퍼(133)는 슬라이딩 도킹홈(211)에 위치한 수중 로봇(20)의 일측을 지지하도록 마련되는 제1 고정부재(134)와, 타측을 고정하도록 마련되는 제2 고정부재(135)를 포함할 수 있다.
제1 고정부재(134)와 제2 고정부재(135)는 이송 가이드(132)와 그립퍼 암(138)을 통해 연결되며, 그립퍼 암(138)은 제1 고정부재(134)에 연결되는 제1 그립퍼 암(138a)과 제2 고정부재(135)에 연결되는 제2 그립퍼 암(138b)을 포함하여 이루어진다.
그립퍼(133)는 제1 고정부재(134)와 제2 고정부재(135) 사이 간격 조정을 통해 수중 로봇(20)을 잡거나 놓을 수 있다.
제2 고정부재(135)의 제2 그립퍼 암(138b)은 제1 그립퍼 암(138a)과 힌지(135a)에 의해 결합되어 회동 가능하게 마련되며, 제1 고정부재(134)로부터 힌지(135a)를 기준으로 회전하여 이동하면서 간격을 조정할 수 있다.
제1 고정부재(134)와 제2 고정부재(135)에는 수중 로봇(20)의 유선형상 외형에 대응되는 형상의 굴곡부(136)가 각각 형성되고, 굴곡부(136)의 단부에는 수중 로봇(20)의 안정적인 고정을 위해 돌출되는 안착부(137)가 형성될 수 있다.
제1 고정부재(134)와 제2 고정부재(135)의 굴곡부(136)는 서로 마주보게 설치될 수 있다.
따라서, 제1 고정부재(134)의 굴곡부(136)에 수중 로봇(20)의 일측이 지지되면 힌지(135a)를 중심으로 제2 고정부재(135)가 회동하여 수중 로봇(20)의 타측을 지지 및 고정 할 수 있다.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇(20)을 상시 운용하기 위한 수상 스테이션(10)의 프로세스를 설명한다.
수중 로봇(20)은 수중 환경을 탐사하고, 수상 스테이션(10)은 수중 로봇(20)의 상태 및 수중 로봇(20)이 취득한 테이터를 모니터링 한다.
수중 로봇(20)이 충전, 보관, 또는 수리를 위해 수상 스테이션(10)에 접근하면, 수상 스테이션(10)은 수중 로봇(20)의 ID를 확인한 후, 수중 로봇(20)을 수상 스테이션(10)의 내부로 유입시킨다.
이때, 수중 로봇(20)은 수면 아래 배치된 수용부(200)의 가이드 암(201)에 의해 안내되어 수용부(200) 내부의 도킹부(210)로 원활하게 유입될 수 있다.
도킹부(210)로 유입된 수중 로봇(20)은 구동부(214)에 의해 슬라이딩 도킹홈(211)의 후단부(211b)가 전단부(211a)보다 높아지도록 슬라이딩 도킹홈(211)을 소정 각도(θ) 상방향으로 회동된다. 수중 로봇(20)은 슬라이딩 도킹홈(211)의 후단부(211b)가 전단부(211a)보다 높아지면 슬라이딩 도킹홈(211)의 'V'자 형 단면 형상과 그 자중에 의해 슬라이딩 도킹홈(211)의 전단부(211a)쪽으로 슬라이딩되어 안착될 수 있다.
도킹부(210)의 슬라이딩 도킹홈(211)에 안착된 수중 로봇(20)은 이송부(130)에 의해 이송되어 수면 위에 배치된 메인터넌스부(100)의 제1 메인터넌스(110)에서 세척 장치(112)와 건조 장치(111)에 의해 세척 및 건조를 하고, 제2 메인터넌스(120)로 이동하여 배터리를 충전하게 된다.
그리고, 충전이 완료된 수중 로봇(20)은 이송부(130)에 의해 수용부(200)를 통해 방출된다.
이러한 수중 로봇(20)의 수상 스테이션(10) 내부로의 유도, 세척, 건조, 충전, 방출에 대한 이상 유무를 사용자가 모니터리 할 수 있도록 지상에 데이터를 송부할 수도 있다.
또한, 메인터넌스부(100)에 설치된 USBL 통신모듈(105), Wireless 안테나(104), GPS(102), CCD 카메라(101), 수질 센서(108)등을 이용하여 풍향, 온도 등의 기상 상태 또는 수질 모니터링을 할 수도 있다.
수상 스테이션(10)의 수중과 지상의 통신 중계를 가능하도록 하여 게이트 웨이(gateway)의 역할을 할 수도 있다.
그리고, 수상 스테이션(10)의 저면에 설치되는 이동 장치(107)에 의해 통신 및 수중에서의 위치 인식을 위한 위치인식 노드(Node)를 포함할 수 있다.
따라서, 수상 스테이션(10)의 수중 이동에 의한 위치 인식 노드의 활용을 할 수도 있다.
또한, 수상 스테이션(10)의 이동 자체의 운행 기능을 이용하여 GPS 위치 인식과 연계하여 광범위적인 수중 로봇(20)의 위치를 인식할 수도 있다.
따라서, 다양한 기상 및 수중 정보를 수중 로봇(20)에 전달함으로써 수중 로봇(20)의 운용 안전에 효율성을 증대시킬 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 수상 스테이션(10)은 수중 로봇(20)을 수용하는 수용부(200)는 수면 아래 위치하고, 수중 로봇(20)의 운용을 위한 메인터넌스부(100)는 수면 위에 위치하게 되므로, 수상 스테이션(10)의 상시 운용이 가능하여 효율적인 수중 탐사를 할 수 있다.
또한, 수중 로봇(20)이 수상 스테이션(10)에 장착되기 위한 전체적인 구조를 간단하게 할 수 있으며, 그 결과 수상 스테이션(10)의 구조를 단순화 시킬 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 수중 로봇의 수상 스테이션을 구체적인 실시 형태로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10 : 수상 스테이션 20 : 수중 로봇
100 : 메인터넌스부 110 : 제1 메인터넌스
111 : 건조 장치 112 : 세척 장치
120 : 제2 메인터넌스 121 : 충전부
122 : 충전단자 130 : 이송부
131 : 이송레일 132 : 이송 가이드
133 : 그립퍼 134 : 제1 고정부재
135 : 제2 고정부재 136 : 굴곡부
137 : 안착부 138 : 그립퍼 암
200 : 수용부 201 : 가이드 암
210 : 도킹부 211 : 슬라이드 도킹홈

Claims (19)

  1. 수중 로봇을 수용하며 수면 아래에 배치되는 수용부;
    상기 수용부의 상부에 마련되며 수면 위에 배치되는 메인터넌스부; 및
    상기 수중 로봇을 상기 수용부로부터 상기 메인터넌스부로 이송시키는 이송부;를 포함하고,
    상기 수용부는,
    상기 수중 로봇의 이동을 가이드 하는 가이드 암과,
    상기 가이드 암으로부터 안내되는 상기 수중 로봇이 안착되도록 마련되는 도킹부를 포함하며,
    상기 도킹부는,
    상기 수중 로봇이 안착되도록 마련되는 슬라이딩 도킹홈과,
    상기 슬라이딩 도킹홈이 상측으로 회동될 수 있도록 마련되는 구동부를 포함하는 수상 스테이션.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 도킹홈은,
    상기 구동부에 연결되는 전단부와,
    상기 전단부를 기준으로 상방으로 회동되는 후단부를 포함하는 수상 스테이션.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 후단부는 상기 전단부보다 낮은 위치에서 회동되어 상기 전단부보다 높은 위치에 위치하게 되는 수상 스테이션.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부는,
    상기 수용부 양측에 설치되어 부력을 제공하는 부력체를 더 포함하는 수상 스테이션.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인터넌스부는,
    상기 수중 로봇의 세척과 건조를 위한 제1 메인터넌스와,
    상기 수중 로봇의 배터리를 충전하기 위한 제2 메인터넌스를 포함하는 수상 스테이션.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 메인터넌스부에 설치되는 이송 레일과,
    상기 이송 레일에 의해 이동 가능하게 장착되는 이송 가이드와,
    상기 이송 가이드에 연결되어 상기 수중 로봇을 이동시킬 수 있도록 고정하는 그립퍼를 포함하는 수상 스테이션.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 그립퍼는,
    상기 수중 로봇의 일측을 지지하도록 마련되는 제1 고정부재와,
    상기 수중 로봇의 타측을 고정하도록 마련되는 제2 고정부재를 포함하는 수상 스테이션.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 고정부재는,
    상기 수중 로봇의 외형에 대응되는 형상의 굴곡부를 포함하는 수상 스테이션.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 굴곡부는 상기 수중 로봇이 안정되게 고정되도록 돌출 형성되는 안착부를 포함하는 수상 스테이션.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인터넌스부는,
    카메라 또는 안테나 또는 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수상 스테이션.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부는,
    상기 수상 스테이션을 이동시킬 수 있도록 마련되는 이동장치를 포함하는 수상 스테이션.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동장치는,
    수중 이동을 목적으로 하는 프로펠러를 포함하는 수상 스테이션.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동장치는,
    상기 수상 스테이션의 위치를 인식할 수 있는 위치 인식노드를 포함하는 수상스테이션.
  16. 수중 로봇의 유지 관리를 위한 수상 스테이션에 있어서,
    상기 수상 스테이션은,
    상기 수중 로봇의 도킹을 안내하기 위한 가이드 암을 갖는 수용부와,
    상기 가이드 암에 의해 안내되는 상기 수중 로봇이 안착되도록 마련되는 도킹부를 포함하고,
    상기 도킹부는 상기 수중 로봇이 슬라이딩 되어 안착되는 슬라이딩 도킹홈을 포함하고,
    상기 슬라이딩 도킹홈은,
    구동부에 연결되는 전단부와,
    상기 전단부를 기준으로 상방으로 회동되어 상기 전단부보다 높은 위치에 위치하는 후단부를 포함하는 수상 스테이션.
  17. 삭제
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 수상 스테이션은,
    상기 수중 로봇의 세척과 건조를 위한 제1 메인터넌스와,
    상기 수중 로봇을 충전하기 위한 제2 메인터넌스를 포함하는 수상 스테이션.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 수용부는 수면 아래 위치하고,
    상기 제1 및 제2 메인터넌스는 수면 위에 위치하는 수상 스테이션.
KR1020120111392A 2012-10-08 2012-10-08 수중 로봇의 수상 스테이션 KR101388910B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120111392A KR101388910B1 (ko) 2012-10-08 2012-10-08 수중 로봇의 수상 스테이션
PCT/KR2012/011188 WO2014058106A1 (ko) 2012-10-08 2012-12-20 수중 로봇의 도킹 스테이션
CA 2886947 CA2886947A1 (en) 2012-10-08 2012-12-20 Docking station for underwater robot
US14/433,949 US9758224B2 (en) 2012-10-08 2012-12-20 Docking station for underwater robot
JP2015535553A JP6143132B2 (ja) 2012-10-08 2012-12-20 水中ロボットのドッキングステーション

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120111392A KR101388910B1 (ko) 2012-10-08 2012-10-08 수중 로봇의 수상 스테이션

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140045176A KR20140045176A (ko) 2014-04-16
KR101388910B1 true KR101388910B1 (ko) 2014-04-25

Family

ID=50652817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120111392A KR101388910B1 (ko) 2012-10-08 2012-10-08 수중 로봇의 수상 스테이션

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101388910B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107719591B (zh) * 2017-10-09 2019-05-31 中国石油大学(华东) 水下设备运输及安装就位作业船
KR102282597B1 (ko) * 2020-02-07 2021-07-28 동명대학교 산학협력단 부이형 충전용 로봇
CN112421707B (zh) * 2020-10-22 2022-10-21 大连理工大学 一种水下供电***的电能调度办法
KR102612397B1 (ko) * 2021-09-03 2023-12-11 강동우 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템
CN114013612B (zh) * 2021-11-09 2022-08-30 中国船舶科学研究中心 一种折叠式水下充电平台及其使用方法
KR102615875B1 (ko) * 2022-02-14 2023-12-20 강성수 수중 다목적 잠수함 기지
CN116639232B (zh) * 2023-07-27 2023-10-27 国家深海基地管理中心 一种auv水下充电与数据交互用的坐落式对接平台及其方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4721568B2 (ja) * 2001-07-10 2011-07-13 三井造船株式会社 自律型無人航走体を用いた海底探査方式及びその装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4721568B2 (ja) * 2001-07-10 2011-07-13 三井造船株式会社 自律型無人航走体を用いた海底探査方式及びその装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140045176A (ko) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101388910B1 (ko) 수중 로봇의 수상 스테이션
US9758224B2 (en) Docking station for underwater robot
KR102003392B1 (ko) 드론 충전 스테이션 및 시스템
CN109178260B (zh) 一种无人船与auv的对接***及对接方法
JP6577814B2 (ja) 自律型無人潜水機の水中ドッキングシステム
JP6581874B2 (ja) 自律型無人潜水機の充電システム
US8104420B2 (en) Tethered tow body, communications apparatus and system
ES2966173T3 (es) Método para cargar un robot de limpieza de piscinas
US20190100108A1 (en) Robotic Vehicle Renewable Resource Charging Station Management Systems and Methods
US20130160692A1 (en) Salvaging Device and Salvaging Method for Salvaging Condensed Matter Located on the Water Surface of a Waterway
GB2453645A (en) Operating an AUV with a submersible docking station
KR102449289B1 (ko) 축전지를 이용한 발라스트수 프리 선박
CN116788773A (zh) 货物传送***及其安装方法和货物的传送方法
KR20160027586A (ko) 선저청소로봇의 진회수장치
KR101388911B1 (ko) 수중 로봇의 수상 스테이션
AU2016247020A1 (en) Node handling device
KR102172247B1 (ko) 해상정찰 드론을 위한 충전시스템
KR20230025227A (ko) 해수면 청소 선단
KR102334755B1 (ko) 청소 모듈을 구비한 태양광 패널 청소 장치
KR102172223B1 (ko) 무선충전모듈을 포함하는 해상정찰용 드론 시스템
KR20240024677A (ko) 수중 장비 인양을 위한 인양 장치
EP3763616A1 (en) A system for charging a battery of an electrically driven ship
KR102612397B1 (ko) 무인 로봇을 충전하는 무인 충전 시스템
KR20160104843A (ko) 해양 플랜트 및 해양 선박을 위한 해상 통신 중계장치 및 시스템
US20220298818A1 (en) Swimming pool cleaning system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170327

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190402

Year of fee payment: 6