KR102539020B1 - Sediment collection apparatus - Google Patents

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KR102539020B1
KR102539020B1 KR1020220136674A KR20220136674A KR102539020B1 KR 102539020 B1 KR102539020 B1 KR 102539020B1 KR 1020220136674 A KR1020220136674 A KR 1020220136674A KR 20220136674 A KR20220136674 A KR 20220136674A KR 102539020 B1 KR102539020 B1 KR 102539020B1
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sediment
vehicle
air nozzle
distance
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KR1020220136674A
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박원하
홍석봉
명재성
서영민
이서울
이용선
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(주)제타크리젠
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Abstract

A sediment collection device is disclosed. The sediment collection device comprises: a vehicle configured to move underwater; and a sediment suction module which is mounted on the vehicle and sucks the sediment to collect the sediment accumulated on the underwater bottom. A plurality of air holes are provided at the bottom of the vehicle to provide air downward to the vehicle to provide a lifting force to the vehicle.

Description

침전물 수집 장치{SEDIMENT COLLECTION APPARATUS}Sediment collection device {SEDIMENT COLLECTION APPARATUS}

본 발명의 실시예들은 침전물 수집 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 수질 조사 또는 생태계 조사를 위해 수중 바닥에 쌓인 침전물을 수집하기 위한 침전물 수집 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a sediment collection device. More specifically, it relates to a sediment collection device for collecting sediment accumulated on the bottom of the water for water quality investigation or ecosystem investigation.

일반적으로 강이나 저수지 또는 해양 환경을 조사하기 위하여 수중 바닥에 쌓인 침전물을 수집하고 상기 침전물의 성분 조사 등을 수행할 수 있으며, 이를 통해 수중 생태계와 환경 오염 정도를 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 침전물의 수집에는 수중에서 이동 가능한 차량이 이용될 수 있으며, 상기 차량에는 상기 침전물의 수집을 위한 흡입 노즐이 장착될 수 있다.In general, in order to investigate a river, reservoir, or marine environment, sediment accumulated on the bottom of the water may be collected and components of the sediment may be investigated, and the degree of aquatic ecosystem and environmental pollution may be determined through this. For example, a vehicle capable of moving underwater may be used to collect the sediment, and a suction nozzle for collecting the sediment may be mounted on the vehicle.

예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-1133091호, 제10-1386420호, 등에는 침전물의 수집, 수중 바닥의 준설, 청소 등을 위한 장치들이 개시되어 있다. 그러나, 수중 바닥에 점착성이 있는 퇴적물이 쌓여 있거나 진흙이 쌓여 갯벌이 형성되어 있는 경우 수중 차량의 주행이 어려워지는 문제점이 있으며, 이에 따라 상기 침전물의 수집 또는 준설 작업 등에 소요되는 시간과 비용이 증가되는 문제점이 발생될 수 있다.For example, Korean Patent Registration Nos. 10-1133091 and 10-1386420 disclose devices for collecting sediment, dredging of the bottom of the water, cleaning, and the like. However, there is a problem in that driving of an underwater vehicle becomes difficult when a tidal flat is formed due to accumulation of sticky sediment or mud on the bottom of the water, which increases the time and cost required for collection of the sediment or dredging work. Problems may arise.

또한, 상기 장치들은 상기 수중 바닥에 쌓인 침전물들을 파쇄하기 위한 스크루를 구비할 수 있으나, 침전물들이 오랜 시간 동안 방치되어 고형화되거나 점착성을 갖는 침전물들이 고형화된 퇴적물의 경우 상기 스크루에 의한 파쇄가 어려울 수 있다. 특히, 상기 퇴적물이 상대적으로 큰 크기를 갖는 경우 상기 퇴적물을 파쇄하여 수집하기가 매우 어려울 뿐만 아니라 상기 퇴적물을 파쇄하는데 상당한 시간이 소요될 수 있으므로 이를 개선하기 위한 새로운 형태의 장치가 요구되고 있다.In addition, the devices may include a screw for crushing sediments accumulated on the bottom of the water, but in the case of sediments that are left for a long time and solidified or adhesive sediments are solidified, crushing by the screw may be difficult. . In particular, when the sediment has a relatively large size, it is very difficult to crush and collect the sediment and it may take a considerable amount of time to crush the sediment, so a new type of device for improving this is required.

대한민국 등록특허공보 제10-1133091호 (등록일자 2012년 03월 28일)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1133091 (registration date March 28, 2012) 대한민국 등록특허공보 제10-1386420호 (등록일자 2014년 04월 11일)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1386420 (registration date: April 11, 2014)

본 발명의 실시예들은 상기 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 형태의 침전물 수집 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Embodiments of the present invention are aimed at providing a new type of sediment collection device that can solve the above problems.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 침전물 수집 장치는, 수중에서 이동 가능하도록 구성된 차량과, 상기 차량에 장착되며 수중 바닥에 쌓인 침전물을 수집하기 위하여 상기 침전물을 흡입하는 침전물 흡입 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 차량의 하부에는 상기 차량에 부상력을 제공하기 위하여 상기 차량의 하방으로 공기를 제공하는 복수의 에어홀들이 구비될 수 있다.Sediment collection device according to an aspect of the present invention for achieving the above object, a vehicle configured to be movable in the water, and a sediment suction module mounted on the vehicle and sucking the sediment to collect the sediment accumulated on the bottom of the water A plurality of air holes may be provided at the lower part of the vehicle to provide air to the lower part of the vehicle in order to provide buoyancy to the vehicle.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 에어홀들과 연결되며 상기 공기를 제공하기 위한 압축 공기 제공부와, 상기 차량의 하방으로 공급되는 상기 공기의 양을 조절하기 위한 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device is connected to the air holes and includes a compressed air supply unit for supplying the air, and a control unit for adjusting the amount of the air supplied to the lower part of the vehicle. A control valve may be further included.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제어 밸브는 상기 차량의 하방으로 상기 공기가 소정의 유량으로 분사되도록 상기 공기의 양을 조절할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the control valve may adjust the amount of air so that the air is injected downward of the vehicle at a predetermined flow rate.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 차량의 하부에는 상기 에어홀들과 연결되는 복수의 포켓들이 구비되며, 상기 제어 밸브는 상기 포켓들 내에 상기 공기가 채워지도록 상기 공기의 양을 조절할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, a plurality of pockets connected to the air holes are provided in the lower part of the vehicle, and the control valve can adjust the amount of air so that the air is filled in the pockets. .

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 수중 바닥에 형성된 퇴적물을 상기 침전물 흡입 모듈이 흡입 가능하도록 잘게 부스러뜨리기 위한 퇴적물 파쇄 모듈을 더 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device may further include a sediment crushing module for crushing the sediment formed on the bottom of the water so that the sediment suction module can suck it.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 퇴적물 파쇄 모듈과 연결되며 압축 공기를 제공하기 위한 압축 공기 제공부와, 상기 압축 공기 제공부로부터 제공되는 상기 압축 공기를 제어하기 위한 제어 밸브를 더 포함할 수 있으며, 상기 퇴적물 파쇄 모듈은, 상기 퇴적물을 파쇄하기 위하여 상기 퇴적물 내에 상기 압축 공기를 제공하기 위한 에어 노즐과, 상기 에어 노즐의 단부가 상기 퇴적물 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐을 이동시키기 위한 에어 노즐 구동부를 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device, a compressed air supply unit for providing compressed air connected to the sediment crushing module, and for controlling the compressed air supplied from the compressed air supply unit It may further include a control valve, wherein the sediment breaking module includes an air nozzle for providing the compressed air into the sediment to break the sediment, and an air nozzle such that an end of the air nozzle is inserted into the sediment. It may include an air nozzle driving unit for moving.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 에어 노즐 구동부는, 상기 압축 공기 제공부와 연결되며 상기 에어 노즐을 이동시키기 위한 공압 실린더를 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the air nozzle driver is connected to the compressed air supply unit and may include a pneumatic cylinder for moving the air nozzle.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 퇴적물 파쇄 모듈은, 상기 에어 노즐과 상기 압축 공기 제공부 사이를 연결하기 위한 에어 호스와, 상기 에어 호스가 권취되는 릴과, 상기 에어 노즐의 이동에 따라 상기 릴을 회전시키기 위한 릴 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment breaking module may include an air hose for connecting between the air nozzle and the compressed air supplier, a reel around which the air hose is wound, and movement of the air nozzle. A reel driving unit for rotating the reel may be further included.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 수중 바닥에 형성된 퇴적물을 상기 침전물 흡입 모듈이 흡입 가능하도록 잘게 부스러뜨리기 위해 상기 퇴적물 내에 압축 공기를 주입하기 위한 에어 노즐과, 상기 에어 노즐의 단부가 상기 퇴적물 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐을 이동시키기 위한 에어 노즐 구동부와, 상기 퇴적물까지의 거리를 측정하기 위한 거리 센서와, 상기 거리 센서에 의해 측정된 거리에 기초하여 상기 에어 노즐의 이동 거리를 산출하고 상기 산출된 이동 거리에 기초하여 상기 에어 노즐의 단부가 상기 퇴적물 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐 구동부의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device includes an air nozzle for injecting compressed air into the sediment in order to break the sediment formed on the bottom of the water into small pieces so that the sediment suction module can suck it, and the air nozzle. An air nozzle driving unit for moving the air nozzle such that an end of the nozzle is inserted into the deposit, a distance sensor for measuring a distance to the deposit, and movement of the air nozzle based on the distance measured by the distance sensor. It may further include a control unit for calculating a distance and controlling an operation of the air nozzle driving unit so that an end of the air nozzle is inserted into the deposit based on the calculated moving distance.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 압축 공기를 제공하기 위한 압축 공기 제공부와, 상기 압축 공기 제공부로부터 제공되는 압축 공기를 제어하기 위한 제어 밸브를 더 포함하며, 상기 에어 노즐 구동부는 상기 압축 공기 제공부와 연결되며 상기 에어 노즐을 이동시키기 위한 공압 실린더를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 제어 밸브의 동작을 제어할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device further includes a compressed air supply unit for providing the compressed air, and a control valve for controlling the compressed air provided from the compressed air supply unit, The air nozzle driver may include a pneumatic cylinder connected to the compressed air supplier and moving the air nozzle, and the control unit may control the operation of the control valve.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 퇴적물을 검출하기 위한 카메라 유닛을 더 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 카메라 유닛에 의해 검출된 상기 퇴적물의 크기를 산출하고 상기 산출된 퇴적물의 크기에 기초하여 상기 퇴적물을 파쇄하기 위한 상기 압축 공기의 양을 산출하며 상기 산출된 압축 공기의 양에 기초하여 상기 제어 밸브의 동작을 제어할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device further includes a camera unit for detecting the sediment, and the control unit calculates the size of the sediment detected by the camera unit and calculates the size of the sediment. An amount of compressed air for crushing the sediment may be calculated based on a size of the sediment, and an operation of the control valve may be controlled based on the calculated amount of compressed air.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 공압 실린더의 작동 거리를 측정하기 위한 리니어 엔코더를 더 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 리니어 엔코더에 의해 측정된 상기 공압 실린더의 작동 거리에 기초하여 상기 에어 노즐이 상기 퇴적물에 삽입된 깊이를 산출할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device further comprises a linear encoder for measuring a working distance of the pneumatic cylinder, and the control unit controls the working distance of the pneumatic cylinder measured by the linear encoder. Based on , it is possible to calculate the depth at which the air nozzle is inserted into the deposit.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 침전물 수집 장치는, 상기 차량에 좌우 방향으로 회전 가능하도록 장착된 제1 로봇암과, 상기 제1 로봇암의 단부에 상하 방향으로 회전 가능하도록 장착되며 상기 침전물 흡입 노즐을 지지하는 제2 로봇암과, 상기 제1 로봇암을 회전시키기 위한 제1 로봇암 구동부와, 상기 제2 로봇암을 회전시키기 위한 제2 로봇암 구동부를 더 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the sediment collection device, a first robot arm mounted to be rotatable in the left and right directions on the vehicle, and mounted to be rotatable in the vertical direction at the end of the first robot arm, the It may further include a second robot arm supporting a sediment suction nozzle, a first robot arm driving unit for rotating the first robot arm, and a second robot arm driving unit for rotating the second robot arm.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 차량은 주행을 위한 한 쌍의 스크류 휠들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 스크류 휠들은 상기 차량의 양측에서 전후 방향으로 연장하며 밀폐된 원통 형태를 갖고, 상기 스크류 휠들의 외주면에는 상기 차량의 주행을 위한 스크류가 각각 구비되며, 상기 스크류 휠들의 내부에는 상기 차량에 소정의 부상력을 제공하기 위한 공기가 주입될 수 있다.According to some embodiments of the invention, the vehicle may include a pair of screw wheels for driving. In this case, the screw wheels extend from both sides of the vehicle in the forward and backward directions and have a closed cylindrical shape, and screws for driving the vehicle are provided on outer circumferential surfaces of the screw wheels, respectively, and inside the screw wheels, the vehicle Air may be injected to provide a predetermined levitation force.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 에어홀들로부터 상기 차량의 하방으로 공급되는 공기는 상기 차량에 소정의 부상력을 제공할 수 있으며, 이에 따라 수중 바닥에 점착성이 있는 퇴적물이 쌓여 있거나 진흙이 쌓여 갯벌이 형성되어 있는 경우라도 상기 차량의 주행이 용이해질 수 있다. 또한, 상기 에어 노즐을 이용하여 상기 퇴적물의 내부에 압축 공기를 주입할 수 있으며, 상기 압축 공기의 공기압을 이용하여 상기 퇴적물을 파쇄할 수 있다. 결과적으로, 수중 바닥에 고형화된 퇴적물이 형성되어 있는 경우라도 종래 기술과 비교하여 보다 신속하게 상기 퇴적물을 파쇄하여 수집 또는 제거할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the air supplied from the air holes to the lower side of the vehicle can provide a predetermined levitation force to the vehicle, and accordingly, the adhesive sediment on the bottom of the water is removed. Driving of the vehicle can be facilitated even when tidal flats are formed due to piled up mud or piled up mud. In addition, compressed air may be injected into the deposit using the air nozzle, and the deposit may be crushed using air pressure of the compressed air. As a result, even when solidified sediment is formed on the bottom of the water, the sediment can be crushed and collected or removed more quickly compared to the prior art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침전물 수집 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 침전물 수집 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차체의 바닥에 구비되는 에어홀들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 에어홀들을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 에어홀들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 에어 노즐이 전진된 상태를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view for explaining a sediment collection device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic plan view for explaining the sediment collection device shown in Figure 1;
FIG. 3 is a schematic side view illustrating air holes provided on the bottom of the vehicle body shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a schematic bottom view for explaining the air holes shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a schematic side view for explaining another example of air holes shown in FIG. 3 .
6 is a schematic side view for explaining a state in which the air nozzle shown in FIG. 1 is advanced.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention does not have to be configured as limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are not provided to fully complete the present invention, but rather to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.In the embodiments of the present invention, when one element is described as being disposed on or connected to another element, the element may be directly disposed on or connected to the other element, and other elements may be interposed therebetween. It could be. Alternatively, when an element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or parts, but the items are not limited by these terms. will not

본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.Technical terms used in the embodiments of the present invention are only used for the purpose of describing specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as can be understood by those skilled in the art having ordinary knowledge in the technical field of the present invention. The above terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art and description of the present invention, unless expressly defined, ideally or excessively outwardly intuition. will not be interpreted.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic illustrations of idealized embodiments of the present invention. Accordingly, variations from the shapes of the illustrations, eg, variations in manufacturing methods and/or tolerances, are fully foreseeable. Accordingly, embodiments of the present invention are not to be described as being limited to specific shapes of regions illustrated as diagrams, but to include variations in shapes, and elements described in the drawings are purely schematic and their shapes is not intended to describe the exact shape of the elements, nor is it intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침전물 수집 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 침전물 수집 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic side view illustrating a sediment collection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the sediment collection device shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 침전물 수집 장치(100)는 수중 바닥에 쌓인 침전물을 수집하기 위해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 침전물 수집 장치(100)는 수중 바닥의 침전물 및/또는 퇴적물(10)을 제거하기 위한 수중 청소 장치 또는 준설 장치로서 사용될 수도 있다. 특히, 상기 침전물 수집 장치(100)는 수중 바닥에서 주행이 용이하도록 구성될 수 있으며, 또한 수중 바닥에 형성된 고형화된 퇴적물(10), 예를 들면, 침전물들이 오랜 시간 동안 방치되어 고형화되거나 점착성을 갖는 침전물들이 고형화된 퇴적물(10)을 파쇄하여 수집 또는 제거하기 위해 사용될 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the sediment collection device 100 according to an embodiment of the present invention can be used to collect sediment accumulated on the bottom of the water. As another example, the sediment collection device 100 according to an embodiment of the present invention may be used as an underwater cleaning device or a dredging device for removing sediment and/or sediment 10 from the bottom of the water. In particular, the sediment collection device 100 may be configured to be easily driven on the bottom of the water, and the solidified sediment 10 formed on the bottom of the water, for example, the sediment is left for a long time and solidified or has adhesiveness. Sediments may be used to collect or remove by crushing the solidified sediment 10 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 침전물 수집 장치(100)는, 수중에서 이동 가능하도록 구성된 차량(102)과, 상기 차량(102)에 장착되며 수중 바닥에 쌓인 침전물을 수집 또는 제거하기 위하여 상기 침전물을 흡입하는 침전물 흡입 모듈(120)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sediment collection device 100 includes a vehicle 102 configured to be movable underwater, and mounted on the vehicle 102 to collect or remove sediment accumulated on the bottom of the water. It may include a sediment suction module 120 for sucking sediment.

예를 들면, 상기 차량(102)은 차체(104)와 상기 차체(104)의 양측에 장착되는 한 쌍의 스크류 휠(106) 및 상기 스크류 휠들(106)을 회전시키기 위한 구동 모듈(108)을 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 구동 모듈(108)은 양측의 스크류 휠들(106)을 각각 회전시키기 위한 모터들을 포함할 수 있으며, 전진 및 후진 그리고 방향 전환을 위하여 상기 모터들은 각각 제어 유닛(110; 도 2 참조)에 의해 제어될 수 있다.For example, the vehicle 102 includes a vehicle body 104, a pair of screw wheels 106 mounted on both sides of the vehicle body 104, and a drive module 108 for rotating the screw wheels 106. can include Although not shown in detail, the drive module 108 may include motors for rotating the screw wheels 106 on both sides, respectively, and the motors are respectively controlled by the control unit 110 for forward and backward movement and direction change. 2) can be controlled by

일 예로서, 상기 스크류 휠들(106)은 상기 차량(102)의 전후 방향으로 각각 배치될 수 있으며 상기 차량(102)의 전후 방향으로 연장하는 원통 형태를 가질 수 있다. 아울러, 상기 스크류 휠들(106)의 외주면에는 상기 차량(102)의 전진 및 후진을 위한 스크류가 구비될 수 있으며, 상기 스크류 휠들(106)의 회전에 의해 상기 차량(102)의 전진 및 후진이 가능하도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 스크류 휠들(106)은 밀폐된 원통 형태를 가질 수 있으며, 그 내부에는 상기 차량(102)에 소정의 부상력을 제공하기 위하여 공기가 주입될 수 있다. 상기 스크류 휠들(106)의 내부에 주입되는 공기의 양은 상기 차량(102)의 무게를 고려하여 적절하게 조절될 수 있다.As an example, the screw wheels 106 may be disposed in the front and rear directions of the vehicle 102 and may have a cylindrical shape extending in the front and rear directions of the vehicle 102 . In addition, screws for moving the vehicle 102 forward and backward may be provided on the outer circumferential surfaces of the screw wheels 106, and the forward and backward movements of the vehicle 102 are possible by the rotation of the screw wheels 106. can be configured to In particular, the screw wheels 106 may have a closed cylindrical shape, and air may be injected therein to provide a predetermined levitation force to the vehicle 102 . The amount of air injected into the screw wheels 106 may be appropriately adjusted in consideration of the weight of the vehicle 102 .

다른 예로서, 도시되지는 않았으나, 상기 차량(102)의 양측에는 각각 무한 궤도(미도시)가 장착될 수 있으며, 상기 차량(102)에는 상기 무한 궤도들을 회전시키기 위한 구동 모듈이 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 구동 모듈은 상기 차체(104)의 상부에 배치될 수 있으며, 각각의 무한 궤도는 상기 차체(104)의 전방 및 후방에 각각 장착되는 아이들 휠들과 상기 구동 모듈에 연결된 구동 휠에 의해 회전될 수 있다.As another example, although not shown, caterpillar tracks (not shown) may be mounted on both sides of the vehicle 102, and a driving module for rotating the caterpillars may be provided in the vehicle 102. . In this case, the driving module may be disposed above the vehicle body 104, and each caterpillar is formed by idle wheels mounted on the front and rear sides of the vehicle body 104 and a driving wheel connected to the driving module. can be rotated

도 3은 도 1에 도시된 차체의 바닥에 구비되는 에어홀들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 에어홀들을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다. 도 5는 도 3에 도시된 에어홀들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.FIG. 3 is a schematic side view illustrating air holes provided on the bottom of the vehicle body shown in FIG. 1 , and FIG. 4 is a schematic bottom view illustrating the air holes shown in FIG. 3 . FIG. 5 is a schematic side view for explaining another example of air holes shown in FIG. 3 .

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차량(102)의 하부에는 상기 차량(102)에 소정의 부상력을 제공하기 위하여 상기 차량(102)의 하방으로 공기를 제공하는 복수의 에어홀들(112)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 에어홀들(112)은 상기 차체(104)의 바닥에 구비될 수 있으며, 상기 차체(104)의 하방으로 공기를 제공함으로써 상기 차량(102)에 소정의 부상력을 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , according to an embodiment of the present invention, the lower portion of the vehicle 102 blows air downward of the vehicle 102 in order to provide a predetermined levitation force to the vehicle 102 . A plurality of air holes 112 provided may be provided. Specifically, the air holes 112 may be provided at the bottom of the vehicle body 104, and may provide a predetermined levitation force to the vehicle 102 by providing air to the lower side of the vehicle body 104. there is.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 침전물 수집 장치(100)는 상기 에어홀들(112)과 연결되어 상기 공기를 제공하기 위한 압축 공기 제공부(160; 도 1 및 도 2 참조) 및 상기 차량(102)의 하방으로 공급되는 공기의 양을 조절하기 위한 제어 밸브(150; 도 2 참조)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 밸브(150)는 유량 제어 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 제어 유닛(110)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sediment collection device 100 is connected to the air holes 112 and provides compressed air supply unit 160 (see FIGS. 1 and 2) for providing the air and the vehicle. A control valve 150 (see FIG. 2) for adjusting the amount of air supplied to the lower side of the 102 may be further included. For example, the control valve 150 may include a flow control valve, and its operation may be controlled by the control unit 110 .

구체적으로, 상기 수중 바닥에 점착성이 있는 퇴적물이 쌓여 있거나 진흙이 쌓여 갯벌이 형성되어 있는 경우 상기 에어홀들(112)을 통해 하방으로 공기를 분사함으로써 상기 차량(102)에 소정의 부상력을 제공할 수 있고, 이를 통해 상기 차량(102)의 주행이 용이하도록 할 수 있다. 구체적으로, 상기 스크류 휠들(106)이 상기 퇴적물 또는 갯벌에 빠진 경우 상기 공기의 분사를 통해 상기 차량(102)에 부상력이 제공될 수 있고, 이에 의해 상기 스크류 휠들(106)이 상기 퇴적물 또는 갯벌로부터 벗어날 수 있다.Specifically, when a tidal flat is formed due to the accumulation of sticky sediment or mud on the bottom of the water, air is sprayed downward through the air holes 112 to provide a predetermined levitation force to the vehicle 102 It can be done, and through this, driving of the vehicle 102 can be facilitated. Specifically, when the screw wheels 106 fall into the sediment or tidal flat, buoyancy force may be provided to the vehicle 102 through the spray of air, whereby the screw wheels 106 move to the sediment or tidal flat. can get away from

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어 밸브(150)는 상기 차량(102)의 하방으로 상기 공기가 소정의 유량으로 분사되도록 상기 공기의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 차체(104)의 바닥에는 상기 차체(104)의 바닥과 상기 수중 바닥 사이의 거리를 측정하기 위한 적어도 하나의 거리 센서(114)가 장착될 수 있으며, 상기 제어 유닛(110)은 상기 거리 센서(114)의 측정값에 기초하여 상기 차체(104)의 바닥과 상기 수중 바닥 사이의 거리가 기 설정된 거리가 되도록 상기 제어 밸브(150)의 동작을 제어할 수 있다. 일 예로서, 상기 거리 센서(114)로는 초음파 거리 센서가 사용될 수 있다. 결과적으로, 상기 제어 밸브(150)에 의해 제어된 유량으로 상기 공기가 상기 압축 공기 제공부(160)로부터 상기 에어홀들(112)을 통해 분사될 수 있으며, 이에 의해 상기 차량(102)의 주행이 보다 용이해질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control valve 150 may adjust the amount of air so that the air is injected downward of the vehicle 102 at a predetermined flow rate. For example, at least one distance sensor 114 for measuring a distance between the bottom of the vehicle body 104 and the bottom of the water may be mounted on the bottom of the vehicle body 104, and the control unit 110 may control the operation of the control valve 150 so that the distance between the bottom of the vehicle body 104 and the bottom of the water becomes a preset distance based on the measured value of the distance sensor 114 . As an example, an ultrasonic distance sensor may be used as the distance sensor 114 . As a result, the air may be injected from the compressed air supplier 160 through the air holes 112 at a flow rate controlled by the control valve 150, whereby the vehicle 102 travels. This could be easier.

또한, 상기 제어 유닛(110)은 상기 차량(102)이 목적하는 위치에 도착한 후 정지 상태에서 상기 침전물 흡입 모듈(120)을 이용하여 상기 침전물을 수집하는 동안 상기 에어홀들(112)을 통한 상기 공기 분사를 중지시킬 수 있다. 아울러, 상기 제어 유닛(110)은 상기 침전물의 수집이 완료된 후 상기 에어홀들(112)을 통한 상기 공기 분사를 재개하여 상기 차량(102)에 소정의 부상력을 제공하고, 상기 구동 모듈(108)을 동작시켜 상기 차량(102)을 이동시킬 수 있다.In addition, the control unit 110 collects the sediment through the air holes 112 while collecting the sediment using the sediment suction module 120 in a stopped state after the vehicle 102 arrives at the desired location. Air blowing can be stopped. In addition, the control unit 110 resumes the air injection through the air holes 112 after the collection of the sediment is completed to provide a predetermined levitation force to the vehicle 102, and the driving module 108 ) to move the vehicle 102.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 차체(104)의 하부에는 상기 에어홀들(112)과 연결되는 복수의 포켓들(116)이 구비될 수 있으며, 상기 제어 밸브(150)는 상기 포켓들(116) 내에 상기 공기가 채워질 수 있도록 상기 공기의 양을 조절할 수 있다. 결과적으로, 상기 차량(102)의 하부에 복수의 에어 포켓들(118)이 형성될 수 있으며, 이에 의해 상기 차량(102)에 소정의 부상력이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a plurality of pockets 116 connected to the air holes 112 may be provided in the lower part of the vehicle body 104, and the control valve 150 can adjust the amount of air so that the air can be filled in the pockets 116. As a result, a plurality of air pockets 118 may be formed in the lower portion of the vehicle 102, whereby a predetermined levitation force may be provided to the vehicle 102.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 침전물 수집 장치(100)는, 상기 수중 바닥에 형성된 퇴적물(10)을 상기 침전물 흡입 모듈(120)이 흡입 가능하도록 잘게 부스러뜨리기 위한 퇴적물 파쇄 모듈(130)을 포함할 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 2, according to an embodiment of the present invention, the sediment collection device 100 finely chops the sediment 10 formed on the bottom of the water so that the sediment suction module 120 can inhale it. It may include a sediment breaking module 130 for crushing.

상기 침전물 흡입 모듈(120)은, 상기 침전물 및 상기 퇴적물 파쇄 모듈(130)에 의해 파쇄된 퇴적물 조각들을 흡입하기 위한 침전물 흡입 노즐(122)과, 상기 침전물 흡입 노즐(122)에 연결된 침전물 흡입 배관(124)을 포함할 수 있다. 아울러, 도시되지는 않았으나, 상기 침전물 흡입 배관(124)은 지상에 배치되는 펌프(미도시)와 연결될 수 있다. 그러나, 상기와 다르게 상기 차체(104)에 상기 침전물 흡입 배관(124)과 연결되는 별도의 펌프(미도시)가 장착될 수도 있다.The sediment suction module 120 includes a sediment suction nozzle 122 for sucking in the sediment and sediment fragments crushed by the sediment crushing module 130, and a sediment suction pipe connected to the sediment suction nozzle 122 ( 124) may be included. In addition, although not shown, the sediment suction pipe 124 may be connected to a pump (not shown) disposed on the ground. However, unlike the above, a separate pump (not shown) connected to the sediment suction pipe 124 may be mounted on the vehicle body 104 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 퇴적물 파쇄 모듈(130)은, 상기 퇴적물(10) 내에 압축 공기를 제공하기 위한 에어 노즐(132)과, 상기 에어 노즐(132)의 단부가 상기 퇴적물(10) 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐(132)을 이동시키기 위한 에어 노즐 구동부(140)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 에어 노즐(132)은 상기 압축 공기 제공부(160)와 연결될 수 있으며, 상기 압축 공기 제공부(160)는 상기 퇴적물(10)을 파쇄하기 위하여 상기 에어 노즐(132)을 통해 상기 퇴적물(10) 내에 상기 압축 공기를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sediment crushing module 130 includes an air nozzle 132 for providing compressed air into the sediment 10, and an end of the air nozzle 132 is connected to the sediment 10. ) It may include an air nozzle driving unit 140 for moving the air nozzle 132 to be inserted into. At this time, the air nozzle 132 may be connected to the compressed air supply unit 160, and the compressed air supply unit 160 crushes the deposits 10 through the air nozzle 132 to crush the deposits. The compressed air can be provided in (10).

도 6은 도 1에 도시된 에어 노즐이 전진된 상태를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.6 is a schematic side view for explaining a state in which the air nozzle shown in FIG. 1 is advanced.

도 6을 참조하면, 일 예로서, 상기 에어 노즐 구동부(140)는 상기 압축 공기 제공부(160)와 연결되며 상기 에어 노즐(132)을 이동시키기 위한 공압 실린더(142)를 포함할 수 있다. 상기 에어 노즐 구동부(140)는 상기 공압 실린더(142)를 이용하여 상기 에어 노즐(132)을 전진 및 후진시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 차량(102)의 전방에 퇴적물(10)이 형성되어 있는 경우 상기 에어 노즐 구동부(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 에어 노즐(132)의 전방 단부가 상기 퇴적물(10) 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐(132)을 전진시킬 수 있으며, 이어서 상기 압축 공기 제공부(160)로부터 상기 에어 노즐(132)을 통해 상기 퇴적물(10)의 내부로 압축 공기가 주입될 수 있다. 상기 퇴적물(10)은 내부로 주입된 상기 압축 공기의 공기압에 의해 파쇄될 수 있으며, 상기 파쇄된 상기 퇴적물(10)의 조각들은 상기 침전물 흡입 모듈(120)에 의해 흡입되어 수집 또는 제거될 수 있다.Referring to FIG. 6 , as an example, the air nozzle driver 140 is connected to the compressed air supply unit 160 and may include a pneumatic cylinder 142 for moving the air nozzle 132 . The air nozzle driver 140 may move the air nozzle 132 forward and backward using the pneumatic cylinder 142 . For example, when the deposit 10 is formed in front of the vehicle 102, the air nozzle driving unit 140, as shown in FIG. ), the air nozzle 132 may be advanced so as to be inserted into the deposit 10 through the air nozzle 132 from the compressed air supplier 160. Can be injected. The sediment 10 may be crushed by the pneumatic pressure of the compressed air injected into the inside, and pieces of the crushed sediment 10 may be suctioned and collected or removed by the sediment suction module 120. .

예를 들면, 상기 에어 노즐(132)은 길게 연장된 파이프 형태를 가질 수 있으며, 상기 공압 실린더(142)의 로드에 제1 브래킷을 통해 장착될 수 있다. 또한, 상기 공압 실린더(142)에는 상기 에어 노즐(132)의 전진 및 후진을 안내하기 위한 제2 브래킷이 구비될 수 있다.For example, the air nozzle 132 may have a long pipe shape, and may be mounted on a rod of the pneumatic cylinder 142 through a first bracket. In addition, the pneumatic cylinder 142 may be provided with a second bracket for guiding forward and backward movement of the air nozzle 132 .

또한, 상기 공압 실린더(142)로 제공되는 압축 공기는 상기 제어 밸브(150)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 밸브(150)는 상기 공압 실린더(142)를 제어하기 위한 방향 제어 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 공압 실린더(142)의 전진 및 후진을 위해 상기 공압 실린더(142)로 상기 압축 공기를 제공할 수 있다. 이때, 상기 제어 유닛(110)은 상기 제어 밸브(150)의 동작을 제어할 수 있으며, 이를 통해 상기 에어 노즐 구동부(140)의 동작을 적절하게 제어할 수 있다.In addition, compressed air provided to the pneumatic cylinder 142 may be controlled by the control valve 150 . For example, the control valve 150 may include a direction control valve for controlling the pneumatic cylinder 142, and the pneumatic cylinder 142 is used to move the pneumatic cylinder 142 forward and backward. Compressed air can be provided. At this time, the control unit 110 may control the operation of the control valve 150, through which the operation of the air nozzle driving unit 140 may be appropriately controlled.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 압축 공기 제공부(160)는 상기 압축 공기가 저장되는 공기 탱크(162)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 에어 노즐(132)과 상기 공기 탱크(162) 사이는 에어 호스(164)에 의해 연결될 수 있으며, 상기 제어 밸브(150)는 상기 에어 노즐(132)로 공급되는 상기 압축 공기를 제어할 수 있다. 일 예로서, 상기 제어 밸브(150)는 상기 에어 노즐(132)로 공급되는 상기 압축 공기를 제어하기 위한 온/오프 밸브를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어 유닛(110)은 상기 제어 밸브(150)의 동작을 제어할 수 있으며, 이를 통해 상기 퇴적물(10) 내에 주입되는 압축 공기의 양을 적절하게 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the compressed air supply unit 160 may include an air tank 162 in which the compressed air is stored. For example, an air hose 164 may be connected between the air nozzle 132 and the air tank 162, and the control valve 150 controls the compressed air supplied to the air nozzle 132. You can control it. As an example, the control valve 150 may include an on/off valve for controlling the compressed air supplied to the air nozzle 132 . At this time, the control unit 110 may control the operation of the control valve 150, through which the amount of compressed air injected into the deposit 10 may be appropriately controlled.

예를 들면, 상기 공기 탱크(162)는 상기 구동 모듈(108)의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 제어 밸브(150)와 상기 에어 호스(164)를 통해 상기 에어 노즐(132)과 연결될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 에어 노즐 구동부(140)의 상기 공압 실린더(142) 또한 상기 제어 밸브(150)를 통해 상기 공기 탱크(162)와 연결될 수 있다. 또한, 일 예로서, 도시되지는 않았으나, 상기 공기 탱크(162)는 지상에 배치되는 에어 펌프(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 공기 탱크(162) 내부에 저장되는 압축 공기는 압력 레귤레이터(미도시)를 통해 기 설정된 압력으로 일정하게 유지될 수 있다.For example, the air tank 162 may be disposed above the driving module 108 and may be connected to the air nozzle 132 through the control valve 150 and the air hose 164. . Although not shown in detail, the pneumatic cylinder 142 of the air nozzle driver 140 may also be connected to the air tank 162 through the control valve 150 . Also, as an example, although not shown, the air tank 162 may be connected to an air pump (not shown) disposed on the ground, and the compressed air stored in the air tank 162 is supplied to a pressure regulator (not shown). It can be maintained constant at a preset pressure through the time).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 침전물 수집 장치(100)는, 상기 에어 호스(164)가 권취되는 릴(166)과, 상기 에어 노즐(132)의 이동에 따라 상기 릴(166)을 회전시키기 위한 릴 구동 유닛(168; 도 2 참조)을 포함할 수 있다. 상기 릴(166)과 상기 릴 구동 유닛(168)은 상기 에어 노즐(132)이 이동하는 동안 상기 에어 호스(164)에 의한 이동 간섭을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 릴 구동 유닛(168)으로는 모터가 사용될 수 있으며, 다른 예로서 상기 에어 호스(164)가 상기 릴(166)에 권취되는 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 탄성 부재가 사용될 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the sediment collection device 100 rotates the reel 166 according to the movement of the reel 166 on which the air hose 164 is wound and the air nozzle 132 It may include a reel driving unit (168; see FIG. 2) for doing so. The reel 166 and the reel driving unit 168 may be used to prevent movement interference by the air hose 164 while the air nozzle 132 is moving. As an example, a motor may be used as the reel driving unit 168, and as another example, an elastic member for applying an elastic restoring force in a direction in which the air hose 164 is wound around the reel 166 may be used. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차량(102)에는 상기 침전물 흡입 노즐(122)의 위치를 조절하기 위한 로봇암이 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 차량(102)에는 좌우 방향으로 회전 가능하도록 제1 로봇암(170)이 장착될 수 있으며, 상기 제1 로봇암(170)의 단부에는 상하 방향으로 회전 가능하도록 제2 로봇암(172)이 장착될 수 있다. 이때, 상기 침전물 흡입 노즐(122)은 상기 제2 로봇암(172)의 단부에 장착될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 로봇암들(170, 172)의 동작에 의해 그 위치가 조절될 수 있다. 또한, 상기 차량(102)에는 상기 제1 로봇암(170)을 회전시키기 위한 제1 로봇암 구동부(174; 도 2 참조)가 장착될 수 있으며, 상기 제1 로봇암(170)에는 상기 제2 로봇암(172)을 회전시키기 위한 제2 로봇암 구동부(176; 도 1 참조)가 장착될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a robot arm for adjusting the position of the sediment suction nozzle 122 may be mounted on the vehicle 102 . For example, a first robot arm 170 may be mounted on the vehicle 102 so as to be rotatable in a left-right direction, and a second robot arm 170 rotatable in a vertical direction may be mounted at an end of the first robot arm 170. (172) may be mounted. At this time, the sediment suction nozzle 122 may be mounted on the end of the second robot arm 172, and its position may be adjusted by the operation of the first and second robot arms 170 and 172. there is. In addition, a first robot arm driver 174 (see FIG. 2) for rotating the first robot arm 170 may be mounted on the vehicle 102, and the first robot arm 170 may be equipped with the second robot arm 170. A second robot arm driving unit 176 (see FIG. 1) for rotating the robot arm 172 may be mounted.

예를 들면, 상기 제1 로봇암 구동부(174)와 상기 제2 로봇암 구동부(176)로는 각각 공압 실린더들이 사용될 수 있으며, 상기 공압 실린더들은 상기 압축 공기 제공부(160)로부터 제공되는 압축 공기에 의해 동작될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 공압 실린더들은 상기 제어 밸브(150)를 통해 상기 공기 탱크(162)와 연결될 수 있으며, 상기 제어 밸브(150)에 의해 상기 공압 실린더들의 동작이 제어될 수 있다.For example, pneumatic cylinders may be used as the first robot arm driving unit 174 and the second robot arm driving unit 176, respectively, and the pneumatic cylinders use compressed air supplied from the compressed air supply unit 160. can be operated by Although not shown in detail, the pneumatic cylinders may be connected to the air tank 162 through the control valve 150, and the operation of the pneumatic cylinders may be controlled by the control valve 150.

또한, 상기 차량(102)에는 상기 퇴적물(10)까지의 거리를 측정하기 위한 제2 거리 센서(180; 도 2 참조)가 장착될 수 있다. 일 예로서, 상기 제2 거리 센서(180)로는 초음파 거리 센서가 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어 유닛(110)은 상기 제2 거리 센서(180)에 의해 측정된 거리에 기초하여 상기 에어 노즐(132)의 이동 거리를 산출할 수 있으며, 상기 에어 노즐(132)의 단부가 상기 퇴적물(10) 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐 구동부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(110)은 상기 산출된 거리에 기초하여 상기 제어 밸브(150)의 동작을 제어할 수 있으며, 이를 통해 상기 에어 노즐(132)의 이동 거리를 적절하게 제어할 수 있다.In addition, the vehicle 102 may be equipped with a second distance sensor 180 (see FIG. 2) for measuring the distance to the sediment 10. As an example, an ultrasonic distance sensor may be used as the second distance sensor 180 . According to one embodiment of the present invention, the control unit 110 may calculate the moving distance of the air nozzle 132 based on the distance measured by the second distance sensor 180, and the air nozzle The operation of the air nozzle driving unit 140 may be controlled so that the end of 132 is inserted into the deposit 10 . That is, the control unit 110 may control the operation of the control valve 150 based on the calculated distance, and through this, the moving distance of the air nozzle 132 may be appropriately controlled.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량(102)에는 전방을 조명하기 위한 조명 유닛(190)과, 상기 차량(102)의 주위를 관측하기 위한 카메라 유닛(192)이 장착될 수 있으며, 아울러, 상기 제어 유닛(110)과 제어 밸브(150) 그리고 상기 조명 유닛(190)과 카메라 유닛(192) 등에 전원을 인가하기 위한 전원 공급부(194)가 구비될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 , the vehicle 102 includes a lighting unit 190 for illuminating the front and a camera unit 192 for observing the surroundings of the vehicle 102. ) may be mounted, and in addition, a power supply unit 194 for applying power to the control unit 110, the control valve 150, the lighting unit 190 and the camera unit 192 may be provided. .

일 예로서, 상기 조명 유닛(190)과 상기 카메라 유닛(192)은 회전 가능하도록 상기 차량(102)에 장착될 수 있으며, 상기 퇴적물(10)은 상기 카메라 유닛(192)에 의해 검출될 수 있다. 특히, 상기 카메라 유닛(192)은 상기 퇴적물(10)을 촬상하여 그 이미지를 획득할 수 있으며, 상기 제어 유닛(110)은 상기 카메라 유닛(192)에 의해 획득된 퇴적물 이미지로부터 상기 퇴적물(10)의 크기를 산출할 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛(110)은 상기 산출된 퇴적물(10)의 크기에 기초하여 상기 퇴적물(10)을 파쇄하기 위해 요구되는 상기 압축 공기의 양을 산출할 수 있으며, 상기 산출된 압축 공기의 양에 기초하여 상기 압축 공기 제공부(160)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(110)은 상기 제어 밸브(150), 특히, 상기 온/오프 밸브의 개방 시간을 조절할 수 있으며, 이를 통해 상기 퇴적물(10)에 주입되는 상기 압축 공기의 양을 적절하게 조절할 수 있다.As an example, the lighting unit 190 and the camera unit 192 may be rotatably mounted on the vehicle 102, and the deposit 10 may be detected by the camera unit 192. . In particular, the camera unit 192 may take an image of the sediment 10 to acquire the image, and the control unit 110 may capture the sediment 10 from the image of the sediment obtained by the camera unit 192. size can be calculated. In addition, the control unit 110 may calculate the amount of compressed air required to crush the sediment 10 based on the calculated size of the sediment 10, and the calculated amount of compressed air It is possible to control the operation of the compressed air supply unit 160 based on. That is, the control unit 110 may adjust the opening time of the control valve 150, particularly, the on/off valve, through which the amount of compressed air injected into the sediment 10 may be properly adjusted. can

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시되지는 않았으나, 상기 침전물 수집 장치(100)는 상기 에어 노즐 구동부(140)의 공압 실린더(142)의 작동 거리를 측정하기 위한 리니어 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어 유닛(110)은 상기 리니어 엔코더를 이용하여 상기 공압 실린더(142)의 작동 거리를 확인할 수 있으며, 이를 통해 상기 에어 노즐(132)이 상기 퇴적물(10)에 삽입된 깊이를 산출할 수 있다. 특히, 상기 에어 노즐(132)이 상기 퇴적물(10) 내부에 충분히 삽입되지 않은 경우, 상기 제어 유닛(110)은 상기 에어 노즐(132)이 삽입되는 위치를 변경하기 위해 상기 구동 모듈(108)과 상기 에어 노즐 구동부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 유닛(110)은 상기 에어 노즐(132)이 후퇴하도록 상기 에어 노즐 구동부(140)를 동작시킬 수 있으며, 이어서 상기 차량(102)의 위치 및 방향 등이 변경되도록 상기 구동 모듈(108)을 동작시킬 수 있다. 아울러, 상기 제어 유닛(110)은 상기 에어 노즐(132)이 변경된 위치에서 상기 퇴적물(10)에 삽입되도록 상기 에어 노즐 구동부(140)를 다시 동작시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, although not shown, the sediment collection device 100 includes a linear encoder (not shown) for measuring the operating distance of the pneumatic cylinder 142 of the air nozzle driving unit 140. can do. In this case, the control unit 110 may check the operating distance of the pneumatic cylinder 142 using the linear encoder, and through this, calculate the depth at which the air nozzle 132 is inserted into the sediment 10. can do. In particular, when the air nozzle 132 is not sufficiently inserted into the sediment 10, the control unit 110 operates with the driving module 108 to change the position where the air nozzle 132 is inserted. An operation of the air nozzle driving unit 140 may be controlled. For example, the control unit 110 may operate the air nozzle driving unit 140 to cause the air nozzle 132 to retreat, and then the driving module to change the position and direction of the vehicle 102. (108) can be operated. In addition, the control unit 110 may operate the air nozzle driving unit 140 again so that the air nozzle 132 is inserted into the deposit 10 at the changed position.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 에어홀들(112)로부터 상기 차량(102)의 하방으로 공급되는 공기는 상기 차량(102)에 소정의 부상력을 제공할 수 있으며, 이에 따라 수중 바닥에 점착성이 있는 퇴적물이 쌓여 있거나 진흙이 쌓여 갯벌이 형성되어 있는 경우라도 상기 차량(102)의 주행이 용이해질 수 있다. 또한, 상기 침전물 수집 장치(100)는 상기 에어 노즐(132)을 이용하여 상기 퇴적물(10)의 내부에 압축 공기를 주입할 수 있으며, 상기 압축 공기의 공기압을 이용하여 상기 퇴적물(10)을 파쇄할 수 있다. 결과적으로, 수중 바닥에 고형화된 퇴적물(10)이 형성되어 있는 경우라도 종래 기술과 비교하여 보다 신속하게 상기 퇴적물(10)을 파쇄하여 수집 또는 제거할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the air supplied downward of the vehicle 102 from the air holes 112 may provide a predetermined levitation force to the vehicle 102, and thus Accordingly, the driving of the vehicle 102 can be facilitated even when a tidal flat is formed due to the accumulation of sticky sediment or mud on the bottom of the water. In addition, the sediment collection device 100 may inject compressed air into the sediment 10 using the air nozzle 132, and crush the sediment 10 using the air pressure of the compressed air. can do. As a result, even when the solidified sediment 10 is formed on the bottom of the water, it can be collected or removed by crushing the sediment 10 more quickly than in the prior art.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that there is

10 : 퇴적물 100 : 침전물 수집 장치
102 : 차량 104 : 차체
106 : 스크류 휠 108 : 구동 모듈
110 : 제어 유닛 112 : 에어홀
114 : 거리 센서 120 : 침전물 흡입 모듈
122 : 침전물 흡입 노즐 124 : 침전물 흡입 배관
130 : 퇴적물 파쇄 모듈 132 : 에어 노즐
140 : 에어 노즐 구동부 142 : 공압 실린더
150 : 제어 밸브 160 : 압축 공기 제공부
162 : 공기 탱크 164 : 에어 호스
166 : 릴 168 : 릴 구동 유닛
170 : 제1 로봇암 172 : 제2 로봇암
174 : 제1 로봇암 구동부 176 : 제2 로봇암 구동부
180 : 제2 거리 센서 190 : 조명 유닛
192 : 카메라 유닛 194 : 전원 공급부10: sediment 100: sediment collection device
102: vehicle 104: body
106: screw wheel 108: drive module
110: control unit 112: air hole
114: distance sensor 120: sediment suction module
122: sediment suction nozzle 124: sediment suction pipe
130: sediment crushing module 132: air nozzle
140: air nozzle driving unit 142: pneumatic cylinder
150: control valve 160: compressed air supply unit
162: air tank 164: air hose
166: reel 168: reel drive unit
170: first robot arm 172: second robot arm
174: first robot arm driving unit 176: second robot arm driving unit
180: second distance sensor 190: lighting unit
192: camera unit 194: power supply unit

Claims (14)

수중 바닥에서 이동 가능하도록 구성되며 부상력을 제공하기 위하여 하방으로 공기를 분사하는 복수의 에어홀들이 구비된 차체를 포함하는 차량;
상기 차량에 장착되며 상기 수중 바닥에 쌓인 침전물을 수집하기 위하여 상기 침전물을 흡입하는 침전물 흡입 모듈;
상기 수중 바닥에 형성된 퇴적물을 상기 침전물 흡입 모듈이 흡입 가능하도록 잘게 부스러뜨리기 위해 상기 퇴적물 내에 공기를 주입하는 에어 노즐;
상기 에어 노즐의 단부가 상기 퇴적물 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐을 이동시키기 위한 에어 노즐 구동부;
상기 에어홀들과 상기 에어 노즐에 상기 공기를 제공하기 위한 압축 공기 제공부;
상기 에어홀들을 통해 상기 차체의 하방으로 분사되는 상기 공기의 양과 상기 에어 노즐을 통해 상기 퇴적물에 주입되는 상기 공기의 양을 제어하기 위한 제어 밸브;
상기 차체의 바닥과 상기 수중 바닥 사이의 거리를 측정하기 위한 제1 거리 센서;
상기 차체와 상기 퇴적물까지의 거리를 측정하기 위한 제2 거리 센서;
상기 퇴적물을 검출하기 위한 카메라 유닛; 및
상기 제어 밸브와 상기 에어 노즐 구동부의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하되,
상기 제어 유닛은,
상기 제1 거리 센서의 측정값에 기초하여 상기 차체의 바닥과 상기 수중 바닥 사이의 거리가 기 설정된 거리가 되도록 상기 에어홀들을 통해 하방으로 분사되는 상기 공기의 양을 조절하기 위해 상기 제어 밸브의 동작을 제어하고,
상기 카메라 유닛에 의해 검출된 상기 퇴적물의 크기를 산출하고 상기 산출된 퇴적물의 크기에 기초하여 상기 퇴적물을 파쇄하기 위해 요구되는 상기 공기의 양을 산출하며 상기 산출된 공기의 양만큼 상기 에어 노즐을 통해 상기 퇴적물 내에 상기 공기가 주입되도록 상기 제어 밸브의 동작을 제어하며,
상기 제2 거리 센서에 의해 측정된 거리에 기초하여 상기 에어 노즐의 이동 거리를 산출하고 상기 산출된 이동 거리에 기초하여 상기 에어 노즐의 단부가 상기 퇴적물 내에 삽입되도록 상기 에어 노즐 구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 침전물 수집 장치.A vehicle configured to be movable on the bottom of the water and including a body equipped with a plurality of air holes for discharging air downward to provide buoyancy;
a sediment suction module mounted on the vehicle and sucking in the sediment to collect the sediment accumulated on the bottom of the water;
an air nozzle for injecting air into the sediment to break the sediment formed on the bottom of the water into small pieces so that the sediment suction module can absorb;
an air nozzle driving unit for moving the air nozzle such that an end of the air nozzle is inserted into the deposit;
a compressed air providing unit supplying the air to the air holes and the air nozzle;
a control valve for controlling an amount of the air injected downward of the vehicle body through the air holes and an amount of the air injected into the deposit through the air nozzle;
a first distance sensor for measuring a distance between the bottom of the vehicle body and the bottom of the water;
a second distance sensor for measuring a distance between the vehicle body and the deposit;
a camera unit for detecting the deposit; and
Including a control unit for controlling the operation of the control valve and the air nozzle drive unit,
The control unit is
Operation of the control valve to adjust the amount of air injected downward through the air holes so that the distance between the bottom of the vehicle body and the bottom of the water becomes a preset distance based on the measured value of the first distance sensor. to control,
Calculate the size of the deposit detected by the camera unit, calculate the amount of air required to crush the deposit based on the calculated size of the deposit, and pass through the air nozzle as much as the calculated amount of air. Control the operation of the control valve so that the air is injected into the sediment,
Calculating the moving distance of the air nozzle based on the distance measured by the second distance sensor and controlling the operation of the air nozzle driving unit so that the end of the air nozzle is inserted into the deposit based on the calculated moving distance Sediment collection device, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 에어 노즐과 상기 압축 공기 제공부 사이를 연결하기 위한 에어 호스와,
상기 에어 호스가 권취되는 릴과,
상기 에어 노즐의 이동에 따라 상기 릴을 회전시키기 위한 릴 구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침전물 수집 장치.According to claim 1, An air hose for connecting between the air nozzle and the compressed air supply unit;
A reel on which the air hose is wound;
Sediment collection device further comprising a reel driving unit for rotating the reel according to the movement of the air nozzle. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 에어 노즐 구동부는 상기 제어 밸브를 통해 상기 압축 공기 제공부와 연결되며 상기 에어 노즐을 이동시키기 위한 공압 실린더를 포함하고,
상기 제어 밸브는 상기 압축 공기 제공부로부터 상기 공압 실린더로 제공되는 압축 공기를 제어하며,
상기 제어 유닛은 상기 제어 밸브의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 침전물 수집 장치.The method of claim 1, wherein the air nozzle driver is connected to the compressed air supplier through the control valve and includes a pneumatic cylinder for moving the air nozzle,
The control valve controls the compressed air provided to the pneumatic cylinder from the compressed air supplier,
Sediment collection device, characterized in that the control unit controls the operation of the control valve. 삭제delete 제10항에 있어서, 상기 공압 실린더의 작동 거리를 측정하기 위한 리니어 엔코더를 더 포함하며,
상기 제어 유닛은 상기 리니어 엔코더에 의해 측정된 상기 공압 실린더의 작동 거리에 기초하여 상기 에어 노즐이 상기 퇴적물에 삽입된 깊이를 산출하는 것을 특징으로 하는 침전물 수집 장치.11. The method of claim 10, further comprising a linear encoder for measuring the operating distance of the pneumatic cylinder,
The sediment collection device, characterized in that the control unit calculates the depth at which the air nozzle is inserted into the sediment based on the operating distance of the pneumatic cylinder measured by the linear encoder. 제1항에 있어서, 상기 차량에 좌우 방향으로 회전 가능하도록 장착된 제1 로봇암과,
상기 제1 로봇암의 단부에 상하 방향으로 회전 가능하도록 장착되며 상기 침전물 흡입 모듈을 지지하는 제2 로봇암과,
상기 제1 로봇암을 회전시키기 위한 제1 로봇암 구동부와,
상기 제2 로봇암을 회전시키기 위한 제2 로봇암 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침전물 수집 장치.The method of claim 1, wherein a first robot arm mounted on the vehicle to be rotatable in left and right directions;
A second robot arm mounted to the end of the first robot arm to be rotatable in a vertical direction and supporting the sediment suction module;
A first robot arm driving unit for rotating the first robot arm;
Sediment collection device further comprising a second robot arm driving unit for rotating the second robot arm. 제1항에 있어서, 상기 차량은 주행을 위한 한 쌍의 스크류 휠들을 포함하며,
상기 스크류 휠들은 상기 차량의 양측에서 전후 방향으로 연장하며 밀폐된 원통 형태를 갖고, 상기 스크류 휠들의 외주면에는 상기 차량의 주행을 위한 스크류가 각각 구비되며, 상기 스크류 휠들의 내부에는 상기 차량에 소정의 부상력을 제공하기 위한 공기가 주입되는 것을 특징으로 하는 침전물 수집 장치.2. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle includes a pair of screw wheels for driving;
The screw wheels extend from both sides of the vehicle in the forward and backward directions and have a closed cylindrical shape, and screws for driving the vehicle are provided on outer circumferential surfaces of the screw wheels, respectively, and inside the screw wheels, a predetermined value for the vehicle is provided. Sediment collection device, characterized in that air is injected to provide flotation.
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