KR102533651B1 - System for measuring radioactivity remotely using robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정 대상 영역을 로봇 측정 장치가 이동하면서 방사능 측정값을 측정하고, 제어 장치가 로봇 측정 장치의 위치값과 방사능 측정값에 기초하여 측정 대상 영역의 위치에 따른 방사능 측정값을 나타내는 방사능 맵데이터를 생성할 수 있는 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote radioactivity measurement system using a robot, and more particularly, in which a radioactivity measurement value is measured while a robot measurement device moves in a measurement target area, and a control device is based on the position value of the robot measurement device and the radioactivity measurement value. The present invention relates to a remote radioactivity measurement system using a robot capable of generating radioactivity map data representing radioactivity measurement values according to the location of a region to be measured.
원자력 발전소과 방사선 폐기물장 등과 같은 원자력 시설의 환경안전을 위하여 시설의 주변 영역 내에서 방사선 탐지가 이루어지고 있다.For the environmental safety of nuclear facilities such as nuclear power plants and radiation waste sites, radiation detection is being performed in the surrounding area of the facilities.
방사선 탐지는 고정된 장소에 방사선 검출부를 설치하여 탐지하는 고정식 탐지방식과, 차량이나 백팩 등과 같은 이동수단에 감지센서를 장착하여 탐지하는 이동식 탐지방식이 사용되고 있다. 고정식 탐지방법은 감지센서가 설치된 반경 내에서만 탐지가 가능하여 원자력 시설로부터 누출되는 방사선을 정확하게 검출하기 어려워 이동식 탐지방식이 주로 사용되고 있다.For radiation detection, a fixed detection method in which a radiation detection unit is installed in a fixed place for detection and a mobile detection method in which a detection sensor is installed in a moving means such as a vehicle or a backpack are used. The fixed detection method can detect only within the radius where the detection sensor is installed, so it is difficult to accurately detect the radiation leaking from the nuclear facility, so the mobile detection method is mainly used.
하지만, 차량 등에 감지센서를 장착하더라도 고층이나 난간과 같이 지상으로부터 높은 위치에는 접근이 어렵고, 고준위 방사선이 누출이 예상되는 시설에는 사람의 접근이 불가능하며, 설령 저준위 방사선이 누출된다고 하더라도 방사능 피폭 위험은 상존함에 따라 사람이 접근하지 않고 방사능을 탐지할 수 있는 검출장치가 요구된다.However, even if a detection sensor is mounted on a vehicle, etc., it is difficult to access high places from the ground, such as high floors or handrails, and it is impossible for people to access facilities where high-level radiation is expected to leak. Even if low-level radiation leaks, the risk of radiation exposure remains. As it always exists, a detection device capable of detecting radioactivity without human access is required.
또한, 폐기물 등이 안치된 위치로부터 전(全) 방향으로 방출되는 방사선은 센서와 같은 검출장치 표면으로 입사되는 각도에 따라 검출되는 방사선의 양에 차이가 있다. 이로 인하여 검출장치의 배향위치나 탐지거리에 따라 측정되는 방사능량이 상이하고, 또한 방사선이 미량으로 방사되는 경우 검출장치에 수직하게 방사선이 입사되지 않으면 탐지가 어렵다.In addition, the amount of radiation emitted in all directions from the location where the waste is placed varies depending on the angle at which the radiation is incident on the surface of a detection device such as a sensor. Because of this, the amount of radiation measured is different depending on the orientation position of the detection device or the detection distance, and when radiation is emitted in a very small amount, detection is difficult unless the radiation is incident perpendicularly to the detection device.
본 발명의 목적은, 측정 대상 영역을 로봇 측정 장치가 이동하면서 방사능 측정값을 측정하고, 제어 장치가 로봇 측정 장치의 위치값과 방사능 측정값에 기초하여 측정 대상 영역의 위치에 따른 방사능 측정값을 나타내는 방사능 맵데이터를 생성할 수 있는 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to measure the radioactivity measurement value while the robot measuring device moves in the measurement target region, and the control device calculates the radioactivity measurement value according to the position of the measurement target region based on the position value of the robot measurement device and the radioactivity measurement value. It is to provide a remote radioactivity measurement system using a robot capable of generating radioactivity map data.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
본 발명에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템은 방사능 측정의 대상이 되는 측정 대상 영역을 이동 가능하도록 구성되고, 상기 측정 대상 영역 중에서 현위치의 방사능 측정값을 측정하는 로봇 측정 장치; 및 상기 로봇 측정 장치의 이동을 제어하는 이동 제어 신호를 상기 로봇 측정 장치로 송신하고, 상기 방사능 측정값 및 상기 방사능 측정값이 측정되는 측정 시점에서의 상기 로봇 측정 장치의 위치를 나타내는 위치값을 상기 로봇 측정 장치로부터 수신하고, 상기 방사능 측정값 및 상기 위치값에 기초하여 상기 측정 대상 영역의 위치에 따른 방사능 측정값을 나타내는 방사능 맵데이터를 생성하는 제어 장치;를 포함할 수 있다.A remote radioactivity measurement system using a robot according to the present invention is configured to be able to move a measurement target region, which is a target of radioactivity measurement, and includes a robot measuring device for measuring a radioactivity measurement value at a current position in the measurement target region; And transmitting a movement control signal for controlling the movement of the robot measuring device to the robot measuring device, and the radioactivity measurement value and a position value representing the position of the robot measuring device at a measurement time point at which the radioactivity measurement value is measured. and a control device receiving from a robot measuring device and generating radiation map data indicating a radiation measurement value according to a location of the measurement target region based on the radiation measurement value and the location value.
바람직하게, 상기 제어 장치는 상기 방사능 측정값과 상기 위치값을 매칭시켜 상기 방사능 맵데이터를 생성할 수 있다.Preferably, the control device may generate the radiation map data by matching the radiation measurement value with the position value.
바람직하게, 상기 로봇 측정 장치는 상기 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되는 경우, 측정된 상기 방사능 측정값이 증가하면 방사선으로 인해 상기 로봇 측정 장치가 상기 제어 장치를 통해 제어되지 않을 수 있음을 경고하는 제어 경고 신호를 상기 제어 장치로 송신할 수 있다. Preferably, the robot measuring device determines whether the radioactivity measurement value is included in a preset high-level boundary range, and when the radioactivity measurement value is included in the preset high-level boundary range, the measured radioactivity measurement value increases. A control warning signal warning that the robot measuring device may not be controlled through the control device due to radiation may be transmitted to the control device.
바람직하게, 상기 로봇 측정 장치는 상기 방사능 측정값이 상기 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되다가 상기 미리 설정된 고준위 경계 범위의 최대값에 도달되는지 여부를 판단하고, 상기 방사능 측정값이 상기 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되다가 상기 미리 설정된 고준위 경계 범위의 최대값에 도달되는 경우, 상기 로봇 측정 장치의 이동을 정지하는 기동 정지 또는 상기 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위의 최대값으로 측정된 위치인 고준위 경계 위치를 회피하는 회피 기동을 수행할 수 있다. Preferably, the robot measuring device determines whether the radioactivity measurement value is included in the preset high-level boundary range and reaches a maximum value of the preset high-level boundary range, and the radioactivity measurement value is included in the preset high-level boundary range. When the maximum value of the preset high-level boundary range is reached, the robot measuring device stops moving or the high-level boundary position is a position where the radioactivity measurement value is measured as the maximum value of the preset high-level boundary range. can perform evasive maneuvers to avoid
바람직하게, 상기 로봇 측정 장치는 상기 회피 기동을 수행하는 경우, 상기 고준위 경계 위치까지의 이동 경로를 미리 설정된 역행 거리만큼 역행할 수 있다. Preferably, when performing the avoidance maneuver, the robot measuring device may retrograde a movement path to the high-level boundary position by a preset retrograde distance.
바람직하게, 상기 로봇 측정 장치는 이동 경로 내에 위치하여 상기 로봇 측정 장치의 이동을 제한하는 장애물을 이동시키는 로봇암부;를 포함할 수 있다. Preferably, the robot measuring device may include a robot arm unit for moving an obstacle that is located in a moving path and restricts movement of the robot measuring device.
바람직하게, 상기 제어 장치는 상기 측정 대상 영역 중에서 상기 방사능 측정값이 측정된 위치를 측정 영역으로 설정하고, 상기 측정 대상 영역 중에서 상기 방사능 측정값이 측정되지 않은 위치를 비측정 영역으로 설정하고, 상기 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위의 최대값으로 측정된 위치인 고준위 경계 위치에 기초하여 상기 비측정 영역 중에서 일부 영역을 고준위 영역으로 설정할 수 있다. Preferably, the control device sets a location where the radioactivity measurement value is measured in the measurement target region as a measurement region, and sets a location where the radioactivity measurement value is not measured in the measurement target region as a non-measurement region, A part of the non-measured area may be set as a high-level area based on a high-level border position, which is a position where a radioactivity measurement value is measured as a maximum value of a preset high-level border range.
바람직하게, 상기 로봇 측정 장치는 상기 고준위 경계 위치에서 상기 고준위 영역에 레이저를 조사하고, 상기 레이저로 인해 발생되는 플라즈마로부터 광을 수광하고, 상기 광의 스펙트럼을 분석하여 상기 레이저가 조사된 상기 고준위 영역 내 조사 위치의 방사능 측정값을 산출할 수 있다. Preferably, the robot measuring device radiates a laser to the high-level region at the high-level boundary position, receives light from plasma generated by the laser, and analyzes a spectrum of the light so that the laser is irradiated within the high-level region. The radioactivity measurement value of the irradiation site can be calculated.
본 발명에 따르면, 측정 대상 영역을 로봇 측정 장치가 이동하면서 방사능 측정값을 측정하고, 제어 장치가 로봇 측정 장치의 위치값과 방사능 측정값에 기초하여 측정 대상 영역의 위치에 따른 방사능 측정값을 나타내는 방사능 맵데이터를 생성함으로써, 측정 대상 영역과 이격된 원격지에서 측정 대상 영역의 방사능을 안전하게 측정할 수 있다.According to the present invention, the radioactivity measurement value is measured while the robot measuring device moves in the measurement target region, and the control device represents the radioactivity measurement value according to the position of the measurement target region based on the position value of the robot measurement device and the radioactivity measurement value. By generating the radiation map data, it is possible to safely measure the radioactivity of the measurement target area at a remote location separated from the measurement target area.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치와 제어 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치와 제어 장치 각각의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템의 제어 장치가 방사능 맵데이터를 생성하여 표시하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템의 로봇 측정 장치가 방사능 측정값에 따라 기동 정지하거나 회피 기동을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템의 로봇 측정 장치가 이동하는 과정과 장애물을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a robot measuring device and a control device included in a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of each of a robot measuring device and a control device included in a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a process of generating and displaying radioactivity map data by a controller of a remote radioactivity measurement system using a robot according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams for explaining a process in which a robot measuring device of a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention starts and stops or performs an avoidance maneuver according to a radiation measurement value.
6 is a diagram for explaining a process of moving a robot measuring device of a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention and a process of removing an obstacle.
7 is a perspective view of a robot measuring device included in a remote radioactivity measuring system using a robot according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present invention. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like elements.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 작동, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다. In this document, the expression “has,” “may have,” “includes,” or “may include” refers to the presence of a corresponding feature (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). , which does not preclude the existence of additional features.
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본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in this document may modify various components, regardless of order and/or importance, and refer to a component as It is used only to distinguish it from other components and does not limit the corresponding components. For example, a first user device and a second user device may represent different user devices regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of rights described in this document, a first element may be called a second element, and similarly, the second element may also be renamed to the first element.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. A component (e.g., a first component) is "(operatively or communicatively) coupled with/to" another component (e.g., a second component); It should be understood that when referred to as "connected to", an element may be directly connected to another element, or may be connected through another element (eg, a third element). On the other hand, when an element (e.g., a first element) is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another element (e.g., a second element), that element and the other element It may be understood that there is no other component (eg, a third component) in between.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것 만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 제어부"는 해당 작동을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 작동들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다. As used in this document, the expression "configured to" means, depending on the situation, e.g., "suitable for", "having the capacity to" )", "designed to", "adapted to", "made to", or "capable of" . The term "configured (or set) to" may not necessarily mean only "specifically designed to" hardware. Instead, in some contexts, the phrase "a device configured to" may mean that the device is "capable of" in conjunction with other devices or components. For example, the phrase "a control unit configured (or set) to perform A, B, and C" can be used by a dedicated processor (eg, embedded processor) to perform the operation, or by executing one or more software programs stored in memory. , may mean a general-purpose processor (eg, CPU or application processor) capable of performing corresponding operations.
특히, 본 명세서에서, “~장치”는 중앙처리장치(Central Processing Unit (CPU)), 애플리케이션 프로세서(Application Processor (AP)) 및 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor (CP)) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. In particular, in the present specification, “~ device” may include one or more of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), and a communication processor (CP). .
본 명세서에서, “~장치”는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 작동하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, “~장치”는 기계 구동 장치, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.In this specification, “~device” refers to all types of hardware devices including at least one processor, and may be understood as encompassing software configurations operating in the corresponding hardware devices according to embodiments. For example, “~device” may be understood as including, but not limited to, machine-driven devices, smartphones, tablet PCs, desktops, laptops, and user clients and applications running on each device.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다. Terms used in this document are only used to describe a specific embodiment, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in general dictionaries may be interpreted as having the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this document, in an ideal or excessively formal meaning. not interpreted In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude the embodiments of this document.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치와 제어 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치와 제어 장치 각각의 블록도이다.1 is a perspective view of a robot measuring device and a control device included in a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram of each included robot measurement device and control device.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템은 제어 장치(100) 및 로봇 측정 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a remote radioactivity measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention may include a
제어 장치(100)는 사용자로부터의 입력에 따라 로봇 측정 장치(200)의 작동을 제어하는 제어 신호를 로봇 측정 장치(200)로 송신할 수 있다.The
구체적으로, 제어 장치(100)는 로봇 측정 장치(200)의 이동을 제어하는 이동 제어 신호와 로봇 측정 장치(200)가 위치한 현위치의 방사능 측정값을 측정하도록 제어하는 측정 제어 신호를 로봇 측정 장치(200)로 송신할 수 있다.Specifically, the
로봇 측정 장치(200)는 제어 장치(100)로부터 제어 장치를 수신하고, 제어 신호에 대응하여 작동될 수 있다.The
구체적으로, 로봇 측정 장치(200)는 제어 장치(100)로부터 이동 제어 신호를 수신하면, 이동 제어 신호에 대응하여 방사능 측정의 대상이 되는 측정 대상 영역 내를 이동하는 이동 작동을 수행할 수 있다. 또한, 로봇 측정 장치(200)는 제어 장치(100)로부터 측정 제어 신호를 수신하면, 현위치의 방사능 측정값을 측정하는 측정 작동을 수행할 수 있다.Specifically, when receiving a movement control signal from the
즉, 로봇 측정 장치(200)는 측정 대상 영역 내를 이동하면서 방사능 측정값을 측정할 수 있다.That is, the
이때, 로봇 측정 장치(200)는 측정된 방사능 측정값을 제어 장치(100)로 송신할 수 있다. 또한, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 측정된 위치 즉, 해당 방사능 측정값이 측정된 측정 시점에서의 로봇 측정 장치(200)의 위치를 나타내는 위치값을 방사능 측정값과 함께 제어 장치(100)로 송신할 수 있다.At this time, the
제어 장치(100)는 방사능 측정값과 위치값에 기초하여 측정 대상 영역의 위치에 따른 방사능 측정값을 나타내는 방사능 맵데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 위치값은 방사능 측정값이 측정된 위치를 좌표로 나타내는 값일 수 있고, 방사능 측정값은 위치값이 나타내는 위치에 단위질량의 물질이 배치되는 경우, 방사선에 의해서 해당 물질에 흡수되는 에너지의 양인 방사선량일 수도 있고, 위치값이 나타내는 위치에서 특정 방사능 물질의 농도일 수도 있다.The
즉, 제어 장치(100)는 측정 대상 영역 내 각 위치에서의 방사능 측정값을 나타내는 데이터로써, 방사능 맵데이터를 생성할 수 있다.That is, the
이때, 제어 장치(100)는 지도 형상의 그래픽으로 방사능 맵데이터를 표시할 수 있다.At this time, the
이하에서, 제어 장치(100)와 로봇 측정 장치(200) 각각의 구성 요소에 대해 설명하고, 그 이후 제어 장치(100)와 로봇 측정 장치(200) 각각의 구체적인 작동에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, each component of the
도 2를 참조하면, 상술된 작동을 위해, 제어 장치(100)는 입력부(110), 프로세서(120), 통신부(130), 디스플레이(140) 및 저장부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , for the above-described operation, the
입력부(110)는 사용자로부터 다양한 입력을 입력받을 수 있다. 구체적으로, 입력부(110)는 로봇 측정 장치(200)의 이동을 제어하기 위한 입력, 로봇 측정 장치(200)의 방사능 측정값 측정을 제어하기 위한 입력, 로봇 측정 장치(200)로부터 수신된 방사능 측정값을 조회하기 위한 입력, 생성된 방사능 맵데이터를 조회하기 위한 입력을 사용자로부터 입력받을 수 있다.The
이를 위해, 입력부(110)는 다양한 입력 인터페이스를 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(110)는 조이스틱, 버튼 및 터치패드 중 하나 이상으로 구성된 입력 인터페이스를 구비할 수 있다.To this end, the
프로세서(120)는 저장부(150)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 제어 장치(100)의 구성 요소들을 제어함으로써, 제어 장치(100)의 전반적인 작동을 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 및 버스로 구성될 수 있다. 이때, RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.The
RAM은 O/S 및 어플리케이션 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 제어 장치(100)가 부팅되면 O/S가 RAM에 저장되고, 사용자가 선택한 각종 어플리케이션 데이터가 RAM에 저장될 수 있다.RAM stores O/S and application programs. Specifically, when the
ROM에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴 온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU는 ROM에 저장된 명령어에 따라 저장부(150)에 저장된 O/S를 RAM에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU는 저장부(150)에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM에 복사하고, RAM에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.The ROM stores instruction sets for system booting. When a turn-on command is input and power is supplied, the main CPU copies the O/S stored in the
메인 CPU는 저장부(150)에 액세스하여, 저장부(150)에 저장된 OS를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 메인 CPU는 저장부(150)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.The main CPU accesses the
제1 내지 n 인터페이스는 상술한 각종 구성요소들과 연결된다. 제1 내지 n 인터페이스 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.The first through n interfaces are connected to the various components described above. One of the first through n interfaces may be a network interface connected to an external device through a network.
한편, 프로세서(120)는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
일 실시예에 따른 프로세서(120)는 저장부(150)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 본 발명과 관련하여 설명된 방법을 수행한다.The
한편, 프로세서(120)는 프로세서(120) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, the
통신부(130)는 로봇 측정 장치(100)와 통신을 수행하여 로봇 측정 장치(100)와 다양한 신호, 정보, 값 및 데이터 등을 송수신할 수 있다. 특히, 통신부(130)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC칩, 저전력 블루투스 칩(BLE 칩) 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 이때, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩은 각각 LAN 방식, WiFi 방식, 블루투스 방식, NFC 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신 하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), 5G(5th Generation) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.The
디스플레이(140)는 다양한 신호, 정보, 값 및 데이터를 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(140)는 로봇 측정 장치(100)로부터 수신된 다양한 신호, 정보, 값 및 데이터를 표시하고, 제어 장치(100)가 생성한 정보, 값 및 데이터를 표시할 수 있다.The
저장부(150)는 제어 장치(100)의 동작에 필요한 각종 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(150)는 비휘발성 저장부(150), 휘발성 저장부(150), 플래시저장부(150)(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다.The
저장부(150)에는 프로세서(120)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 저장부(150)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.The
도 2를 참조하면, 상술된 작동을 위해, 로봇 측정 장치(200)는 통신부(210), 프로세서(220), 이동부(230), 방사선 측정부(240), 촬영부(250), 센서부(260), 로봇암부(270) 및 저장부(280)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, for the above-described operation, the
통신부(210)는 제어 장치(100)와 통신을 수행하여 제어 장치(100)와 다양한 신호, 정보, 값 및 데이터 등을 송수신할 수 있다. 특히, 통신부(210)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC칩, 저전력 블루투스 칩(BLE 칩) 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 이때, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩은 각각 LAN 방식, WiFi 방식, 블루투스 방식, NFC 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신 하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), 5G(5th Generation) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.The
프로세서(220)는 저장부(280)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 로봇 측정 장치(200)의 구성 요소들을 제어함으로써, 로봇 측정 장치(200)의 전반적인 작동을 제어할 수 있다. 프로세서(220)는 RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 및 버스로 구성될 수 있다. 이때, RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.The
RAM은 O/S 및 어플리케이션 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 로봇 측정 장치(200)가 부팅되면 O/S가 RAM에 저장되고, 사용자가 선택한 각종 어플리케이션 데이터가 RAM에 저장될 수 있다.RAM stores O/S and application programs. Specifically, when the
ROM에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴 온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU는 ROM에 저장된 명령어에 따라 저장부(280)에 저장된 O/S를 RAM에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU는 저장부(280)에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM에 복사하고, RAM에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.The ROM stores instruction sets for system booting. When a turn-on command is input and power is supplied, the main CPU copies the O/S stored in the
메인 CPU는 저장부(280)에 액세스하여, 저장부(280)에 저장된 OS를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 메인 CPU는 저장부(280)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.The main CPU accesses the
제1 내지 n 인터페이스는 상술한 각종 구성요소들과 연결된다. 제1 내지 n 인터페이스 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.The first through n interfaces are connected to the various components described above. One of the first through n interfaces may be a network interface connected to an external device through a network.
한편, 프로세서(220)는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
일 실시예에 따른 프로세서(220)는 저장부(280)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 본 발명과 관련하여 설명된 방법을 수행한다.The
한편, 프로세서(220)는 프로세서(220) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, the
이동부(230)는 프로세서(220)의 제어에 따라 로봇 측정 장치(200)를 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 이동부(230)는 로봇 측정 장치(200)를 이동시킬 수 있는 이동 부재를 구비하되, 일 실시 예에 따른 이동 부재는 한 쌍의 무한궤도일 수 있다.The moving
방사선 측정부(240)는 로봇 측정 장치(200)가 위치한 현위치의 방사능 측정값을 측정할 수 있다. 이를 위해, 방사선 측정부(240)는 복수의 신틸레이터 검출 모듈(240')을 구비할 수 있다.The
구체적으로, 방사선 측정부(240)의 복수의 신틸레이터 검출 모듈(240')은 로봇 측정 장치(200)의 전방을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 방사선 측정부(240)의 복수의 신틸레이터 검출 모듈(240')은 일렬로 배치될 수도 있다.Specifically, the plurality of scintillator detection modules 240' of the
이러한, 복수의 신틸레이터 모듈(240')은 방사선이 물질 내를 통과할 때 발광하는 물질인 신틸레이터를 검출하는 모듈일 수 있다.The plurality of scintillator modules 240' may be modules for detecting a scintillator, which is a material that emits light when radiation passes through the material.
촬영부(250)는 로봇 측정 장치(200)의 주변을 촬영하여 영상 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 촬영부(250)는 RGB 카메라 모듈, 적외선 카메라 모듈 및 뎁스 카메라 모듈 중 하나 이상을 구비할 수 있다. The photographing
센서부(260)는 측정 대상 영역 내에서 로봇 측정 장치(200)의 위치를 나타내는 위치값을 측정할 수 있다. 이를 위해, 센서부(260)는 GPS 모듈을 구비할 수 있다.The
한편, 센서부(260)는 로봇 측정 장치(200)와 주변 물체 간의 거리를 나타내는 거리값 및 로봇 측정 장치(200)에서 로봇 측정 장치(200)의 주변 물체를 향하는 방향을 나타내는 방향값을 측정할 수 있다. 이를 위해, 센서부(260)는 물체 감지 모듈을 구비할 수 있다. 이러한 물체 감지 모듈은 적외선 센서 모듈로 구현될 수 있다.On the other hand, the
로봇암부(270)는 프로세서(220)의 제어에 따라 특정 물체 즉, 로봇 측정 장치(100)의 이동 경로에 중첩되어 로봇 측정 장치(100)의 이동을 제한하는 장애물을 파지하여 다른 곳으로 이동시킬 수 있다.Under the control of the
이를 위해, 이러한, 로봇암부(270)는 로봇 측정 장치(200)의 일측에 설치된 지지부의 일측에 일단이 연결된 로봇암(271) 및 로봇암(271)의 타단과 연결된 파지부(272)를 포함할 수 있다.To this end, the
이때, 지지부는 하단이 로봇 측정 장치(200)의 일측에 설치되고, 상단에 로봇암(271)의 일단이 연결되어 움직이는 로봇암(271)을 지지할 수 있다.At this time, the support part may support the moving
또한, 파지부(272)는 집게 형상으로 형성되어 장애물의 양측을 가압하여 장애물을 파지하도록 구성될 수 있다.In addition, the gripping
이러한, 로봇암부(270)는 프로세서(220)의 제어 신호에 따라 로봇암(271) 및 파지부(272)의 작동을 제어할 수 있다.The
구체적으로, 로봇암부(270)는 로봇암(271) 및 파지부(272)를 통해 로봇 측정 장치(100)의 이동 경로 상에 배치된 장애물을 이동 경로 외측으로 이동시킬 수 있다.Specifically, the
이를 통해, 로봇 측정 장치(200)가 측정 대상 영역 내를 이동하면서 방사능 측정값을 측정하는 과정에, 장애물로 인해 이동이 제한되더라도 장애물을 이동시켜 로봇 측정 장치(200)의 이동 제한을 해소할 수 있다.Through this, in the process of measuring the radioactivity measurement value while the
이를 위해, 로봇암부(270)는 기계적인 움직임을 구현할 수 있도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 로봇암부(270)는 다양한 작업을 수행할 수 있는 하나 이상의 관절(또는 조인트), 링크, 기어 등을 구비할 수 있다. 이러한, 로봇암부(270)는 복수의 조인트 및 복수의 조인트에 의해 서로 연결된 복수의 링크, 복수의 조인트를 회전시키는 구동 모터를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서(220)는 구동 모터의 작동을 제어하여 로봇암부(270)를 제어하고, 이를 통해, 로봇암부(270)는 로봇암(271) 및 파지부(272)를 제어할 수 있다.To this end, the
저장부(280)는 로봇 측정 장치(200)의 동작에 필요한 각종 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(280)는 비휘발성 저장부(280), 휘발성 저장부(280), 플래시저장부(280)(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다.The
저장부(280)에는 프로세서(220)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 저장부(280)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템의 제어 장치가 방사능 맵데이터를 생성하여 표시하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a process of generating and displaying radioactivity map data by a controller of a remote radioactivity measurement system using a robot according to an embodiment of the present invention.
도 3을 더 참조하면, 상술한 바와 같이, 로봇 측정 장치(200)는 제어 장치(100)로부터 수신된 제어 신호에 따라 측정 대상 영역 내를 이동하면서 방사능 측정값을 측정할 수 있다. 이때, 로봇 측정 장치(200)는 현위치에서 방사선부 측정부(240)에 의해 측정된 현위치의 방사능 측정값을 제어 장치(100)로 송신할 수 있다. 또한, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 측정되는 측정 시점에서의 로봇 측정 장치의 위치를 나타내는 위치값을 해당 방사능 측정값과 함께 제어 장치(100)로 송신할 수 있다.Referring further to FIG. 3 , as described above, the
제어 장치(100)는 방사능 측정값과 위치값을 매칭시켜 방사능 맵데이터를 생성할 수 있다.The
이때, 제어 장치(100)는 생성된 방사능 맵데이터를 지도 형상의 그래픽으로 표시할 수 있다.At this time, the
또한, 제어 장치(100)는 로봇 측정 장치(200)와 주변 물체 간의 거리를 나타내는 거리값 및 로봇 측정 장치(200)에서 로봇 측정 장치(200)의 주변 물체를 향하는 방향을 나타내는 방향값을 로봇 측정 장치(200)로부터 수신하고, 상술된 거리값 및 방향값을 이용하여 장애물 정보를 생성할 수 있다.In addition, the
이어서, 제어 장치(100)는 상술된 방사능 맵데이터와 함께 장애물 정보를 지도 형상의 그래픽으로 표시할 수 있다.Subsequently, the
즉, 제어 장치(100)는 측정 대상 영역을 나타내는 지도 상에 위치에 따른 방사능 측정값과 장애물을 표시할 수 있다. That is, the
이때, 제어 장치(100)는 장애물 아이콘을 이용하여 장애물을 표시하고, 히트맵 형식의 색상 정보로 방사능 측정값을 표시할 수 있다.In this case, the
또한, 제어 장치(100)는 측정 대상 영역 중에서 방사능 측정값이 측정된 영역(R1')과 방사능 측정값이 측정되지 않은 영역(R2')을 구별하여 표시할 수 있다.In addition, the
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템의 로봇 측정 장치가 방사능 측정값에 따라 기동 정지하거나 회피 기동을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 and 5 are diagrams for explaining a process in which a robot measuring device of a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention starts and stops or performs an avoidance maneuver according to a radiation measurement value.
도 4 및 도 5를 참조하면, 로봇 측정 장치(200)는 측정 대상 영역을 이동하면서 방사능 측정값을 측정하고, 측정된 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the
이후, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)에 포함되는 경우, 제어 장치(100)로 제어 경고 신호를 송신할 수 있다.Thereafter, the
여기서, 제어 경고 신호는 현재 측정된 방사능 측정값에서 방사능 측정값이 더 증가하면 방사선으로 인해 로봇 측정 장치(200)가 제어 장치(100)를 통해 제어되지 않을 수 있음을 경고하는 신호일 수 있다.Here, the control warning signal may be a signal warning that the
구체적으로, 특정 방사능을 초과하는 영역에 전자 장치가 배치되는 경우, 방사선에 의해 전자 회로의 교란으로 인해 전자 장치가 작동하지 않을 수 있다.Specifically, when the electronic device is disposed in an area exceeding a certain radiation level, the electronic device may not operate due to disturbance of the electronic circuit by the radiation.
이에 따라, 로봇 측정 장치(200)는 전자 회로가 교란되지 않는 최대 방사능 측정값을 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값으로 설정하고, 전자 회로가 교란되지 않는 최대 방사능 측정값을 미리 설정된 축소 비율만큼 축소시킨 방사능 측정값을 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최소값으로 설정할 수 있다.Accordingly, the
예를 들어, 로봇 측정 장치(200)는 최대 방사능 측정값이 100mSv이고, 미리 설정된 축소 비율이 80%인 경우, 최대 방사능 측정값 100mSv를 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값으로 설정하고, 최대 방사능 측정값 100mSv의 80%인 80mSv를 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최소값으로 설정할 수 있다.For example, when the maximum radioactivity measurement value is 100 mSv and the preset reduction ratio is 80%, the
이때, 최대 방사능 측정값은 로봇 측정 장치(200)의 방사선 차폐 성능에 따라 상이하게 결정될 수 있다.At this time, the maximum radioactivity measurement value may be determined differently according to the radiation shielding performance of the
즉, 로봇 측정 장치(200)로부터 측정된 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1) 내에 포함된 경우, 방사선에 의해 로봇 측정 장치(200)의 전자 회로가 교란되지는 않지만, 방사능 측정값이 더 증가하는 경우, 방사선에 의해 로봇 측정 장치(200)의 전자 회로가 교란될 수 있음을 의미할 수 있다.That is, when the radioactivity measurement value measured from the
이후, 제어 장치(100)는 제어 경고 신호가 수신되면 로봇 측정 장치(200)로부터 측정된 방사능 측정값이 증가하면 방사선으로 인해 로봇 측정 장치(200)가 제어되지 않을 수 있음을 경고하는 메시지를 표시할 수 있다.Thereafter, the
한편, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)에 포함되다가 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값에 도달되는지 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the
이때, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되다가 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값에 도달되는 경우, 로봇 측정 장치(200)의 이동을 정지하는 기동 정지를 수행할 수 있다.At this time, the
또한, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)에 포함되다가 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값에 도달되는 경우, 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값으로 측정된 위치인 고준위 경계 위치를 로봇 측정 장치(200)이 회피하도록 하는 회피 기동을 수행할 수 있다.In addition, the
즉, 로봇 측정 장치(200)는 고준위 경계 위치에 위치하는 경우, 더 이상 진행 방향으로 이동하지 않고 정지하거나 고준위 경계 위치를 회피하여 이동할 수 있다.That is, when the
이때, 로봇 측정 장치(200)는 회피 기동을 수행하는 경우, 고준위 경계 위치까지 로봇 측정 장치(200)가 이동한 이동 경로를 미리 설정된 역행 거리만큼 역행할 수 있다.In this case, when performing the avoidance maneuver, the
예를 들어, 로봇 측정 장치(200)는 전진하여 이동하는 과정에서 측정된 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값에 도달된 경우, 이동 경로를 역행 즉, 후진할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 역행 거리는 1m일 수 있다.For example, when the radioactivity measurement value measured in the process of moving forward reaches the maximum value of the preset high-level boundary range R1, the
이를 통해, 로봇 측정 장치(200)는 방사능의 값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값을 초과하는 위치로는 이동하지 않음으로써, 방사선으로 인해 내부의 전자 회로가 교란되는 현상을 방지할 수 있다.Through this, the
한편, 다른 실시 예에 따른 로봇 측정 장치(200)는 회피 기동을 수행하는 경우, 고준위 경계 위치까지 로봇 측정 장치(200)가 이동한 이동 경로를 미리 설정된 역행 거리만큼 역행하지 않고, 로봇 측정 장치(200)가 고준위 경계 위치로 이동한 시점에 로봇 측정 장치(200)의 이동 방향과 회피 각도를 이루는 회피 방향으로 진행하여 이동할 수 있다.On the other hand, when the
예를 들어, 다른 실시 예에 따른 로봇 측정 장치(200)가 고준위 경계 위치로 이동한 시점의 이동 방향이 정북향이고, 회피 각도가 45도(시계방향)인 경우, 정북향인 이동 방향과 회피 각도 45도를 이루는 정동향인 회피 방향으로 진행하여 이동할 수 있다. 이에 따라, 다른 실시 예에 따른 로봇 측정 장치(200)는 정북향으로 이동하여 고준위 경계 위치로 도착하면, 정북향인 이동 방향과 회피 각도 45도를 이루는 정동향인 회피 방향으로 이동함으로써, 고준위 경계 위치를 회피할 수 있다.For example, when the movement direction at the time when the
한편, 로봇 측정 장치(200)는 현위치에서 측정된 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값에 도달된 경우, 로봇 측정 장치(200)가 이동 방향으로 더 이동하면, 방사선으로 인해 로봇 측정 장치(200)가 제어되지 않음으로 경고하는 교란 경고 신호를 제어 장치(100)로 송신할 수 있다.On the other hand, the
제어 장치(100)는 교란 경고 신호가 수신되면 로봇 측정 장치(200)가 이동 방향으로 더 이동하는 경우, 방사선으로 인해 로봇 측정 장치(200)가 제어되지 않음을 경고하는 메시지를 표시할 수 있다.When the disturbance warning signal is received, the
한편, 로봇 측정 장치(200)는 방사능 측정값이 미리 설정된 고준위 경계 범위에 포함되다가 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값에 도달되어 기동 정지를 수행하는 경우, 기동 정지가 수행된 시작 시점으로부터 도과된 도과 시간을 측정할 수 있다.On the other hand, when the
다시 말해, 로봇 측정 장치(200)는 고준위 경계 위치에 위치하여 정지한 상술된 시작 시점으로부터 도과된 도과 시간을 측정할 수 있다.In other words, the
이후, 로봇 측정 장치(200)는 도과 시간이 기준 시간을 초과할 때까지 고준위 경계 위치에서 벗어나지 않는 경우, 상술된 회피 기동을 수행할 수 있다.Thereafter, the
이때, 로봇 측정 장치(200)는 상술된 최대 방사능 측정값이 클수록 기준 시간을 짧게 설정할 수 있다.At this time, the
한편, 상술된 로봇 측정 장치(200)의 기동 정지와 회피 기동에 의해 측정 대상 영역 내에는 로봇 측정 장치(200)에 의해 방사능 측정값이 측정된 위치가 존재하고, 해당 위치의 방사능의 값이 미리 설정된 고준위 경계 범위(R1)의 최대값을 초과하여 로봇 측정 장치(200)이 이동하지 못해 방사능 측정값이 측정되지 않는 위치도 존재할 수 있다.On the other hand, there is a location where the radioactivity measurement value is measured by the
제어 장치(100)는 측정 대상 영역 중에서 방사능 측정값이 측정된 위치를 측정 영역으로 설정하고, 측정 대상 영역 중에서 방사능 측정값이 측정되지 않은 위치를 비측정 영역으로 설정할 수 있다.The
또한, 제어 장치(100)는 상술된 고준위 경계 위치에 기초하여 비측정 영역 중에서 일부 영역을 고준위 영역(R2)으로 설정할 수 있다.Also, the
이를 위해, 제어 장치(100)는 고준위 경계 범위(R1)의 최대값과 동일한 방사능 측정값에 대응되는 위치값들을 이용하여 고준위 영역(R2)을 설정할 수 있다.To this end, the
구체적으로, 제어 장치(100)는 고준위 경계 범위(R1)의 최대값과 동일한 방사능 측정값에 대응되는 위치값들로 폐곡선을 형성하고 해당 폐곡선의 내부를 고준위 영역(R2)으로 설정할 수 있다.Specifically, the
한편, 방사성 물질이 준위 레벨에 따라 방사성 물질 주변의 고준위 영역(R2)의 넓이는 상이할 수 있으며, 고준위 영역(R2)이 없을 수도 있다.Meanwhile, the area of the high-level region R2 around the radioactive material may be different according to the level of the radioactive material, and there may be no high-level region R2.
예를 들어, 저준위 레벨인 방사성 물질(LR)의 고준위 영역(R2)은 고준위 레벨인 방사성 물질(HR)의 고준위 영역(R2) 보다 좁을 수 있다.For example, the high level region R2 of the low level radioactive material LR may be narrower than the high level region R2 of the high level radioactive material HR.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템의 로봇 측정 장치가 이동하는 과정과 장애물을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a process of moving a robot measuring device of a remote radiation measuring system using a robot according to an embodiment of the present invention and a process of removing an obstacle.
도 6을 참조하면, 로봇 측정 장치(200)는 제어 장치(100)의 이동 제어 신호에 따른 이동 경로 내에 장애물(X)이 탐지되면, 제어 장치(100)의 제어 신호를 수신하여 로봇암부(270)를 이용하여 장애물(X)을 이동 경로 외측으로 이동시킬 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
이를 위해, 로봇 측정 장치(200)는 촬영부(250)로부터 촬영된 로봇 측정 장치(200)의 주변 영상을 이용하여 장애물(X)을 탐지하고, 센서부(260)로부터 측정된 로봇 측정 장치(200)와 주변 물체 간의 거리를 나타내는 거리값 및 로봇 측정 장치(200)에서 로봇 측정 장치(200)의 주변 물체를 향하는 방향을 나타내는 방향값을 이용하여 장애물(X)을 탐지할 수 있다.To this end, the
이에 따라, 로봇 측정 장치(200)는 이동 경로 내에 장애물(X)을 이동 경로 내에서 제거할 수 있다.Accordingly, the
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치의 사시도이다.7 is a perspective view of a robot measuring device included in a remote radioactivity measuring system using a robot according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템에 포함된 로봇 측정 장치(200)는 고준위 경계 위치에서 고준위 영역에 레이저를 조사하고, 레이저로 인해 발생되는 플라즈마로부터 광을 수광하고, 광의 스펙트럼을 분석하여 레이저가 조사된 고준위 영역 내 조사 위치의 방사능 측정값을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
이를 위해, 다른 실시 예에 따른 로봇 측정 장치(200)의 방사선 측정부는 복수의 신틸레이터 검출 모듈(240') 외에 레이저 유도 플라즈마 분광 모듈(240”)을 구비할 수 있다.To this end, the radiation measuring unit of the
레이저 유도 플라즈마 분광 모듈(240”)은 고준위 영역 내에 위치하는 어느 하나의 물체로 레이저를 조사하고, 레이저가 조사된 물체로부터 발생된 플라즈마로부터 광을 수광하고, 광의 스펙트럼을 분석하여 레이저가 조사된 고준위 영역 내의 조사 위치 즉, 레이저가 조사된 물체의 방사능 측정값(이하 “LIBS 기반 방사능 측정값”)을 산출할 수 있다.The laser-induced
이때, 레이저 유도 플라즈마 분광 모듈(240”)은 레이저 유도 플라즈마 분광법으로 레이저가 조사된 고준위 영역 내의 조사 위치 즉, 레이저가 조사된 물체의 방사능 측정값을 산출할 수 있다.In this case, the laser induced
이를 위해, 레이저 유도 플라즈마 분광 모듈(240”)은 레이저를 조사하는 조사부, 레이저를 조사받은 물체로부터 유도된 플라즈마에서 방사되는 광을 집광 및 분광하는 렌즈부를 구비할 수 있다.To this end, the laser induced
이때, 프로세서(220)는 렌즈부로부터 출력되는 광의 스펙트럼을 분석할 수 있다.At this time, the
구체적으로, 프로세서(220)는 렌즈부에서 출력된 광 즉, 광의 스펙트럼을 정량적 및 정성적으로 분석하여 레이저를 조사받은 물체에 포함된 물질로부터 방출되는 물질 고유의 스펙트럼을 검출하고, 해당 물체에 포함된 물질 중에서 특정 방사능 물질의 농도를 도출하여 LIBS 기반 방사능 측정값으로 출력할 수 있다.Specifically, the
여기서, 특정 방사능 물질은 스트론튬(Sr90)일 수 있다.Here, the specific radioactive material may be strontium (Sr90).
이후, 제어 장치(100)는 LIBS 기반 방사능 측정값과 레이저를 조사받은 물체의 거리값 및 방향값을 수신하고, LIBS 기반 방사능 측정값, 거리값 및 방향값에 기초하여 고중위 영역의 방사능 맵데이터를 갱신할 수 있다.Thereafter, the
이를 통해, 본 발명은 고준위 영역 내로 로봇 측정 장치(100)가 이동하지 않더라도 원거리에서 고준위 영역 내의 방사능 측정값을 획득할 수 있다.Through this, the present invention can obtain a radioactivity measurement value in the high-level region from a long distance even if the
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.So far, the present invention has been mainly looked at with respect to preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention belongs will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from a descriptive point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention belongs Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
100 : 제어 장치
200 : 로봇 측정 장치100: control device
200: robot measuring device
Claims (8)
상기 로봇 측정 장치의 이동을 제어하는 이동 제어 신호를 상기 로봇 측정 장치로 송신하고, 상기 방사능 측정값 및 상기 방사능 측정값이 측정되는 측정 시점에서의 상기 로봇 측정 장치의 위치를 나타내는 위치값을 상기 로봇 측정 장치로부터 수신하고, 상기 방사능 측정값 및 상기 위치값에 기초하여 상기 측정 대상 영역의 위치에 따른 방사능 측정값을 나타내는 방사능 맵데이터를 생성하는 제어 장치;를 포함하고,
상기 로봇 측정 장치는
상기 방사능 측정값이 고준위 경계 범위에 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 방사능 측정값이 고준위 경계 범위에 포함되는 경우, 측정된 상기 방사능 측정값이 증가하면 방사선으로 인해 상기 로봇 측정 장치가 상기 제어 장치를 통해 제어되지 않을 수 있음을 경고하는 제어 경고 신호를 상기 제어 장치로 송신하고,
상기 로봇 측정 장치는
상기 방사능 측정값이 상기 고준위 경계 범위에 포함되다가 상기 고준위 경계 범위의 최대값에 도달되는지 여부를 판단하고, 상기 방사능 측정값이 상기 고준위 경계 범위에 포함되다가 상기 고준위 경계 범위의 최대값에 도달되는 경우, 상기 로봇 측정 장치의 이동을 정지하는 기동 정지 또는 상기 방사능 측정값이 고준위 경계 범위의 최대값으로 측정된 위치인 고준위 경계 위치를 회피하는 회피 기동을 수행하고,
상기 로봇 측정 장치는
상기 로봇 측정 장치의 방사선 차폐 성능에 따라 상이하게 결정되며, 내부에 포함된 전자 회로가 교란되지 않는 최대 방사능 측정값을 고준위 경계 범위의 최대값으로 설정하고, 상기 최대 방사능 측정값을 미리 설정된 축소 비율만큼 축소시킨 방사능 측정값을 상기 고준위 경계 범위의 최소값으로 설정하고,
상기 로봇 측정 장치는
상기 회피 기동을 수행하는 경우, 상기 고준위 경계 위치까지의 이동 경로를 미리 설정된 역행 거리만큼 역행하여 상기 고준위 경계 위치를 회피하거나, 상기 고준위 경계 위치로 이동한 시점에 상기 로봇 측정 장치의 이동 방향과 회피 각도를 이루는 회피 방향으로 이동하여 상기 고준위 경계 위치를 회피하고,
상기 로봇 측정 장치는
상기 기동 정지를 수행하는 경우, 기동 정지가 수행된 시작 시점으로부터 도과된 도과 시간을 측정하고, 상기 도과 시간이 기준 시간을 초과할 때까지 상기 고준위 경계 위치를 벗어나지 않는 경우, 상기 회피 기동을 수행하고,
상기 로봇 측정 장치는
상기 고준위 경계 범위의 최대값으로 설정된 상기 최대 방사능 측정값이 클수록 상기 기준 시간을 짧게 설정하고,
상기 제어 장치는
상기 측정 대상 영역 중에서 상기 방사능 측정값이 측정된 위치를 측정 영역으로 설정하고, 상기 측정 대상 영역 중에서 상기 방사능 측정값이 측정되지 않은 위치를 비측정 영역으로 설정하고, 상기 고준위 경계 위치의 위치값들로 폐곡선을 형성시키고 상기 폐곡선의 내부를 고준위 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는
로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템.
a robot measuring device configured to be able to move a measurement target region, which is a target of radioactivity measurement, and to measure a radioactivity measurement value at a current position in the measurement target region; and
A movement control signal for controlling the movement of the robot measuring device is transmitted to the robot measuring device, and the radioactivity measurement value and a position value representing the position of the robot measuring device at a measurement time point at which the radioactivity measurement value is measured are transmitted to the robot measurement device. A control device receiving from a measuring device and generating radioactivity map data indicating a radioactivity measurement value according to a location of the measurement target region based on the radioactivity measurement value and the position value,
The robot measuring device
It is determined whether the radioactivity measurement value is included in the high-level boundary range, and if the radioactivity measurement value is included in the high-level boundary range, the measured radioactivity measurement value increases, the robot measuring device operates the control device due to radiation. Sending a control warning signal to the control device to warn that it may not be controlled through
The robot measuring device
When it is determined whether the radioactivity measurement value reaches the maximum value of the high-level boundary range after being included in the high-level boundary range, and the radioactivity measurement value reaches the maximum value of the high-level boundary range after being included in the high-level boundary range , Performing an avoidance maneuver for stopping the movement of the robot measuring device or avoiding a high-level boundary position, which is a position where the radioactivity measurement value is measured as the maximum value of the high-level boundary range,
The robot measuring device
It is determined differently according to the radiation shielding performance of the robot measuring device, and the maximum radioactivity measurement value in which the electronic circuit included therein is not disturbed is set as the maximum value of the high-level boundary range, and the maximum radioactivity measurement value is set at a preset reduction ratio. Set the radioactivity measurement value reduced by as much as the minimum value of the high-level boundary range,
The robot measuring device
In the case of performing the avoidance maneuver, the movement path to the high-level boundary position is reversed by a preset retrograde distance to avoid the high-level boundary position, or the moving direction and avoidance of the robot measuring device at the time of moving to the high-level boundary position avoiding the high-level boundary position by moving in an angular avoidance direction;
The robot measuring device
In the case of performing the start-stop, measuring the elapsed time from the start point at which the start-stop was performed, and when the elapsed time does not deviate from the high-level boundary position until the reference time exceeds the reference time, the avoidance maneuver is performed, ,
The robot measuring device
Setting the reference time shorter as the maximum radioactivity measurement value set to the maximum value of the high-level boundary range is larger,
The control device
A position where the radioactivity measurement value was measured in the measurement target region is set as a measurement region, a position where the radioactivity measurement value is not measured in the measurement target region is set as a non-measurement region, and the position values of the high-level boundary position Forming a closed curve and setting the inside of the closed curve as a high-level region
A remote radiation measurement system using a robot.
상기 제어 장치는
상기 방사능 측정값과 상기 위치값을 매칭시켜 상기 방사능 맵데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는
로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템.
According to claim 1,
The control device
Characterized in that the radioactivity map data is generated by matching the radioactivity measurement value and the position value
A remote radiation measurement system using a robot.
상기 로봇 측정 장치는
이동 경로 내에 위치하여 상기 로봇 측정 장치의 이동을 제한하는 장애물을 이동시키는 로봇암부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템.
According to claim 1,
The robot measuring device
Characterized in that it comprises a; robot arm unit for moving an obstacle that is located in the movement path and restricts the movement of the robot measuring device
A remote radiation measurement system using a robot.
상기 로봇 측정 장치는
상기 고준위 경계 위치에서 상기 고준위 영역에 레이저를 조사하고, 상기 레이저로 인해 발생되는 플라즈마로부터 광을 수광하고, 상기 광의 스펙트럼을 분석하여 상기 레이저가 조사된 상기 고준위 영역 내 조사 위치의 방사능 측정값을 산출하는 것을 특징으로 하는
로봇을 이용한 원격 방사능 측정 시스템.
According to claim 1,
The robot measuring device
A laser is irradiated to the high-level region at the high-level boundary position, light is received from plasma generated by the laser, and a spectrum of the light is analyzed to calculate a radioactivity measurement value at an irradiation position in the high-level region where the laser is irradiated. characterized by
A remote radiation measurement system using a robot.
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2022
- 2022-10-28 KR KR1020220141421A patent/KR102533651B1/en active IP Right Grant
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| GRNT | Written decision to grant |