KR102586793B1

KR102586793B1 - 작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇

Info

Publication number: KR102586793B1
Application number: KR1020210129323A
Authority: KR
Inventors: 김영렬; 김종수; 이준호
Original assignee: 주식회사 진우에스엠씨
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2023-10-10
Also published as: KR20230046391A

Abstract

본 발명은, 내부의 전면부에 조종수가 탑승가능하고 내부의 후면부에 소방대원 및 요구조자가 탑승가능한 복수의 탑승공간을 포함하는 차체; 상기 차체의 양 측 가장자리에 설치되어 불규칙한 노면에도 안정적인 주행을 가능하게 하는 크롤러 구동부; 상기 차체의 전면에 설치되어 피이동대상의 이동 및 운반을 할 수 있도록 구성되는 로봇 암(arm); 및 화재현장에서 필요한 작업을 수행하기 위한 작업도구를 상기 로봇 암에 장착하도록 구성되는 퀵커플러를 포함하는 작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇을 제공한다.

Description

작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇{Armored Vehicle for Fire Fighting Equipped Quick Coupler Capable of Quickly Combining Work Tools}

본 발명은 작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

화재현장에 투입될 수 있는 여러 종류의 소방로봇이 존재한다. 그 중에서도 종래기술 한국특허 화재 진압용 소방로봇(특허 제 10-0770655호)은 양 측에 구비되는 크롤러 구동부, 방수포, 냉각시스템 및 자위 분무시스템을 갖추고 있어 화재 현장에 투입되어 화재 진압 작업을 수행할 수 있다. 그러나 이를 비롯하여 종래의 모든 소방로봇은 원형톱, 절단기, 그리퍼 등과 같은 다양한 작업도구를 교체하고자 할 때 소방대원이 직접 하차하여 작업하여야 하므로 소방대원의 안전과 작업시간 지연의 문제점이 있다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 작업도구를 신속하고 안전하게 결합하고 교체할 수 있는 퀵 커플러를 구비한 화재현장 진입용 장갑로봇을 제안하게 되었다.

특허문헌 1 한국특허 제10-0770655호

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는, 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완한, 소방대원이 직접 하차하여 작업도구를 결합하는 대신 신속하고 안전하게 작업도구를 결합할 수 있는 퀵커플러 및 이를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결수단은 여기 기재된 것에 한정되는 것은 아니고, 추가적인 해결수단이 아래에서 더 설명될 것이다. 추가적인 해결수단은 아래의 설명으로부터 용이하게 확인하거나 지득될 수 있다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇은 소방대원이 탑승한 채로 각종 작업도구를 신속하고 안전하게 교체 가능하도록 되어 보다 효과적으로 화재를 진압할 수 있다.

도 1은 종래의 화재 진압 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇의 내부를 볼 수 있는 투과사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 상부 취부부의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 하부 취부부의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 상부와 하부 취부부가 결합된 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러를 적용하여 로봇 암과 작업도구를 결합시키는 과정을 표현한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다.

다만, 본 발명의 구체적인 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예 들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 종래의 화재 진압 로봇의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇의 내부를 볼 수 있는 투과사시도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 차체(200), 로봇 암(300) 및 크롤러 구동부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

차체(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 내, 외부에 많은 구성요소들이 구비되는데 이들에 대한 자세한 내용은 후술한다.

로봇 암(300)은 차체(200)의 전면에 설치되어 피이동대상의 이동 및 운반을 할 수 있도록 구성될 수 있다.

크롤러 구동부(400)는 차체(200)의 하단 양 측에 설치되어 불규칙한 노면 상황에서도 차체(200)가 안정적으로 주행할 수 있도록 구성될 수 있다.

아래에서는 각 구성요소 들의 그 배치관계나 구조 및 형상 등을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)는 양압장치(243), 유해가스 필터(241), 냉방장치(242) 및 열교환기(244)를 포함할 수 있다.

화재현장은 유해가스가 가득한 환경이므로 차체로 공기가 유입되지 않도록 하는 양압장치(243)가 구비될 수 있다. 양압장치(243)는 외부의 유해물질이 포함된 공기가 상기 차체의 내부로 유입되지 못하도록 상기 차체의 일측에 형성되는 외부공기가 유입될 수 있는 통로에 설치될 수 있다.

유해가스 필터(241)는 양압장치(243)에 일체로 연결 형성되어 내부로 유입될 수 있는 공기에 포함된 유해물질을 걸러낼 수 있다.

냉방장치(242)와 열교환기(244) 역시 양압장치(243)과 유해가스 필터(241)에 일체로 연결 형성되어 내부 공기의 컨디션을 조절할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 차체 냉각 노즐, 방수포 및 물관리 제어부(220)를 포함할 수 있다.

차체 냉각 노즐은 복수개가 차체(200)의 외측면의 적어도 일부를 둘러 배치되어 차체(200)에 직접 또는 그 주변에 물을 분사하여 차체(200)를 냉각시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 직접적인 화염과 화염에 의한 높은 복사열로부터 차체(200)가 보호되어야 하는데, 차체 냉각 노즐이 차체(200) 전체에 물을 분사하는 자위 분무 작업을 통하여 차체(200)를 화염과 복사열로부터 보호할 수 있다.

방수포는 화재를 진압하기 위해 물을 방출하는 구성요소로서, 차체(200)의 전면 하단에 로봇 암(300)의 사이에 배치되어 물을 방출하도록 구성될 수 있다.

물관리 제어부(220)는 차체 냉각 노즐과 방수포와 연결되어 차체 냉각 노즐과 방수포에 물을 공급하고 그 공급량을 제어하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 복수의 크롤러 구동부(400)를 포함할 수 있다. 크롤러 구동부(400)는 차체(200)의 양 측에 설치되어 차체(200)를 이동시킬 수 있도록 구성될 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 크롤러 구동부(400)는 보다 효과적으로 불규칙한 노면을 따라 움직이기 위하여 전면에 설치되는 크롤러 구동부 한 쌍, 후면에 설치되는 크롤러 구동부 한 쌍을 포함하여 총 두 쌍이 구비될 수 있다. 그러나 반드시 크롤러 구동부(400)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니고 상황과 경우에 따라 변경될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 유압 제어 시스템을 포함할 수 있다. 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 그 내부에 저유기(250), 전기모터 및 유압펌프, 메인/리턴 배관, 메인 컨트롤 밸브(MCV), 후방도어 유압 블록, 개폐장치 및 잠금장치를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 고전압분배기(HYPD)(231), DC컨버터(232), 충전기(OBC)(233), 모터 인버터(234), 저전압분배기(LYPD)(235) 및 제어기(236)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 화재현장에 적합하도록 내연기관을 구비하지 않고 상기와 같이 전기모터와 배터리를 갖춘 전기동력시스템으로 동력을 발생시켜 구동될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화재현장 진입용 장갑로봇(100)은 그 측면에 배치되는 측면등(270)을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 상부 취부부의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 하부 취부부의 측면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 상부와 하부 취부부가 결합된 사시도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러의 상부 취부부(500)는 제1 베이스부(510), 제1 기둥부(520), 락 실린더부(530) 및 피봇 포인트부(540)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면 하부 취부부(600)는 제2 베이스부(610), 제2 기둥부(620), 락킹 홀부(630) 및 피봇 샤프트부(640)를 포함할 수 있다.

상부 취부부(500)는 로봇 암(300)에 장착되며 하부 취부부(600)는 톱, 절단기, 그리퍼 등을 포함하는 작업도구(700)에 장착되어 취부부 간 연결에 의하여 로봇 암(300)과 작업도구(700)를 결합시킬 수 있다.

하부 취부부(600)의 피봇 샤프트부(640)에 상부 취부부(500)의 피봇 포인트부(540)가 얹어지듯이 먼저 상보결합 되고, 이 후 유압 실린더로 구성되어 유압을 제공하는 별도의 라인에 연결되는 락 실린더부(530)는 취부부 간 결합이 필요할 시 유압에 의하여 실린더 바가 락킹 홀부(630)에 삽입 결합되어 고정되므로써 도 5에 도시된 바와 같이 상부 취부부(500)와 하부 취부부(600)가 서로 결합될 수 있다. 피봇 샤프트부(640)는 원기둥의 형상, 피봇 포인트부(540)는 피봇 샤프트부(640)의 형상에 대응되는 형상으로 함몰된 홈의 형태로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀵 커플러를 적용하여 로봇 암과 작업도구를 결합시키는 모습을 표현한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이 상부 취부부(500)는 로봇 암(300)에, 하부 취부부(600)는 작업도구(700)에 장착되고 이들 서로 간의 분리/결합에 의하여 작업도구(700)를 로봇 암(300)에 장탈/착할 수 있다.

이에 의하면 전술한 바와 같이 소방대원이 하차하여 직접 작업도구(700)를 로봇 팔(300)에 장탈/착하는 작업을 하지 않아도 되므로 안전하고 신속한 작업이 이루어질 수 있다.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 본 발명
200: 차체
300: 로봇 암(arm)
400: 크롤러 구동부
500: 상부 취부부
600: 하부 취부부
700: 작업도구

Claims

내부의 전면부에 조종수가 탑승가능하고 내부의 후면부에 소방대원 및 요구조자가 탑승가능한 복수의 탑승공간을 포함하는 차체;
상기 차체의 양 측 가장자리에 설치되어 불규칙한 노면에도 안정적인 주행을 가능하게 하는 크롤러 구동부;
상기 차체의 전면에 설치되어 피이동대상의 이동 및 운반을 할 수 있도록 구성되는 로봇 암(arm); 및
상기 로봇 암에 구비되는 상부 취부부 및 화재현장에서 필요한 작업을 수행하기 위한 작업도구에 구비되는 하부 취부부를 구비하여, 이들 서로 간의 결합을 통해 상기 작업도구를 상기 로봇 암에 장착하도록 구성되는 퀵커플러
를 포함하며,
상기 상부 취부부는,
상기 로봇 암에 구비되는 제1 베이스부;
상기 베이스부로부터 상기 작업도구를 향하여 형성되는 제1 기둥부;
상기 제1 기둥부의 일측에 구비되며 하기 피봇 샤프트부에 얹어지듯이 상보 결합되는 피봇 포인트부; 및
상기 제1 기둥부에 구비되며 상기 피봇 포인트부가 피봇 샤프트부에 결합된 후 하기 락킹 홀부에 삽입결합되는 실린더 바를 포함하는 락 실린더부
를 포함하고,
상기 하부 취부부는,
상기 작업도구에 구비되는 제2 베이스부;
상기 베이스부로부터 상기 로봇 암을 향하여 형성되는 제2 기둥부;
상기 피봇 포인트부와 상보 결합되는 피봇 샤프트부; 및
상기 제2 기둥부에 구비되어 상기 실린더 바가 삽입되도록 관통된 홀을 구비하는 락킹 홀부
를 포함하는 작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러를 구비하는 화재현장 진입용 장갑로봇.
삭제
삭제
화재현장 진입용 장갑로봇에 있어서 로봇 암에 작업도구를 신속하게 결합 가능하게 하는 퀵커플러로,
상기 로봇 암에 구비되는 상부 취부부; 및
상기 작업도구에 구비되는 하부 취부부
를 구비하여 이들 서로 간의 결합을 통해 상기 작업도구를 상기 로봇 암에 장착시키는 것으로써,
상기 상부 취부부는,
상기 로봇 암에 구비되는 제1 베이스부;
상기 베이스부로부터 상기 작업도구를 향하여 형성되는 제1 기둥부;
상기 제1 기둥부의 일측에 구비되며 하기 피봇 샤프트부에 얹어지듯이 상보 결합되는 피봇 포인트부; 및
상기 제1 기둥부에 구비되며 상기 피봇 포인트부가 피봇 샤프트부에 결합된 후 하기 락킹 홀부에 삽입결합되는 실린더 바를 포함하는 락 실린더부
를 포함하고,
상기 하부 취부부는,
상기 작업도구에 구비되는 제2 베이스부;
상기 베이스부로부터 상기 로봇 암을 향하여 형성되는 제2 기둥부;
상기 피봇 포인트부와 상보 결합되는 피봇 샤프트부; 및
상기 제2 기둥부에 구비되어 상기 실린더 바가 삽입되도록 관통된 홀을 구비하는 락킹 홀부
를 포함하는 작업도구의 신속한 결합이 가능한 퀵커플러.