KR102666923B1 - A subterranean pipeline exploration robot capable of 3D mapping - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관로의 직경, 단면형상 등에 영향을 받지 않고 접지력을 향상시켜 용이하게 주행이 가능하며, 관로 직경의 변경 및 이물질에 의한 방해물이 발생하여도 용이하게 대응하여 주행할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping. More specifically, it is capable of driving easily by improving grip without being affected by the diameter or cross-sectional shape of the pipeline, and can be easily driven by changes in the pipeline diameter or obstructions caused by foreign substances. This relates to an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can easily respond and drive even if this occurs.

Description

3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇{A subterranean pipeline exploration robot capable of 3D mapping}A subterranean pipeline exploration robot capable of 3D mapping}

본 발명은 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관로의 직경, 단면형상 등에 영향을 받지 않고 접지력을 향상시켜 용이하게 주행이 가능하며, 관로 직경의 변경 및 이물질에 의한 방해물이 발생하여도 용이하게 대응하여 주행할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping. More specifically, it is capable of driving easily by improving grip without being affected by the diameter or cross-sectional shape of the pipeline, and can be easily driven by changes in the pipeline diameter or obstructions caused by foreign substances. This relates to an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can easily respond and drive even if this occurs.

일반적으로 여러 산업분야, 생활시설에서는 다양한 형태의 설치된 배관은 물, 유류, 액화가스 등의 기체 및 유체를 이송하여 산업 및 생활 발전을 위해 설치되고 있다.In general, in various industrial fields and living facilities, various types of piping are installed to transport gases and fluids such as water, oil, and liquefied gas for industrial and living development.

이러한 배관을 분류하면, 상하수도관, 도시가스관, 플랜트관 등과 같이 다양한 분야에 맞춰 유체 및 기체를 운송할 수 있도록 상황에 맞춰 설치되고 있으나, 대부분은 지하에 매설되고 있다.If these pipes are classified, they are installed according to the situation to transport fluids and gases in various fields such as water and sewage pipes, city gas pipes, plant pipes, etc., but most of them are buried underground.

따라서, 설치된 배관의 노화나 부식, 외부 충격 등에 의한 손상 및 훼손 등이 발생할 수 있어 주기적인 배관의 상태를 확인하기 위한 유지보수 작업이 이루어지고 있다.Therefore, because installed pipes may be damaged or damaged due to aging, corrosion, external shock, etc., maintenance work is performed periodically to check the condition of the pipes.

이러한 배관이 매설됨에 따라 주변 시설물들로 인한 점검이 용이하지 않고 배관에 접근하기 위한 막대한 비용이 발생하고 있다.As these pipes are buried, inspection is not easy due to surrounding facilities, and enormous costs are incurred to access the pipes.

그리고 오래전 매설된 배관은 그 당시 시공기술 및 지형에 따라, 설계와 정확히 일치하지 않는 문제가 있다.Also, pipes buried a long time ago have the problem of not exactly matching the design, depending on the construction technology and topography at the time.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로, "배관 내부 검사용 이동 로봇"이 제시된 바 있다.As a prior art to solve this problem, a “mobile robot for internal inspection of pipes” has been proposed.

종래기술은 별도의 조향장치 없이 수평 및 수직으로 설치되는 직선관로 및 곡선관로와 배관의 단면이 변하는 관로에서 용이하게 이동할 수 있는 배관 내부 검사용 이동 로봇에 관한 것이다.The prior art relates to a mobile robot for internal inspection of pipes that can easily move in straight pipes and curved pipes installed horizontally and vertically without a separate steering device, and in pipes where the cross section of the pipe changes.

따라서 구동부의 전력소모를 줄이고, 곡관에서 주행할 때 각각의 배관형상에 적합한 주행이 가능하도록 하고 특히 곡관 내에서 보다 용이하게 조향하며, 로봇이 배관 내에 갇힐 경우에도 조작자가 용이하게 대처할 수 있다.Therefore, the power consumption of the driving part is reduced, it is possible to drive suitable for each pipe shape when traveling in a curved pipe, and in particular, it is more easily steered within a curved pipe, and the operator can easily respond even when the robot is trapped in the pipe.

하지만, 종래기술은 배관의 내부에서 주행이 가능하게 이루어져 있으나, 배관이 직경이 이동 중 변경되면, 용이하게 이동하기 어려우며, 배관 내부에 누적된 이물질 등에 의해 이동이 제약이 발생시 원활히 이동할 수 없는 문제가 있다.However, the conventional technology allows movement inside the pipe, but it is difficult to move easily if the diameter of the pipe changes during movement, and there is a problem of not being able to move smoothly when movement is restricted due to foreign substances accumulated inside the pipe. there is.

또한, 이물질 등에 의해 이동제약시 회피할 수 없어 원활한 배관 이동에 제약이 발생하며, 물 등에 의해 미끄러운 배관 표면에서 신속한 이동이 어려운 문제가 있다.In addition, smooth piping movement is restricted because movement is restricted due to foreign substances, etc., and it is difficult to move quickly on slippery piping surfaces due to water, etc.

한국 등록특허 제10-2231438호(2021.03.18.)Korean Patent No. 10-2231438 (2021.03.18.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 관로의 원형, 다각형 등의 다양한 단면 형태에 맞춰 바퀴의 위치 및 각도를 조절하여 접지력을 향상시켜 이물질 및 물때 등에 의한 미끄러짐을 방지하고 원활하게 주행할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 제공하는 데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to improve grip by adjusting the position and angle of the wheel according to various cross-sectional shapes such as circular and polygonal of the pipe, thereby preventing foreign substances and water stains. The goal is to provide an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can prevent slipping and run smoothly.

본 발명의 또 다른 목적은, 관로의 직경변화, 이동경로에 따라 바퀴의 위치를 용이하게 변경하여 안정적인 접지력을 확보할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 제공하는 데 있다.Another purpose of the present invention is to provide an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can secure stable grip by easily changing the position of the wheels according to changes in the diameter of the pipeline and the movement path.

본 발명의 또 다른 목적은, 관로의 내부에 누적된 이물질을 감지하여 용이하게 회피 및 통과할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can detect foreign substances accumulated inside the pipeline and easily avoid and pass through them.

본 발명의 또 다른 목적은, 카메라를 상,하 및 좌,우 방향으로 회전시켜 관로의 내부를 용이하게 탐색 및 측정할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can easily explore and measure the inside of the pipeline by rotating the camera in the up, down, left, and right directions.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수개의 바퀴를 개별적으로 작동시켜 관로 내에서 사방으로 이동가능하며, 관로의 직경변화 및 절곡시점에서 안정적으로 밀착되어 용이하게 이동할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can move in all directions within the pipeline by individually operating a plurality of wheels, and can be easily moved by stably adhering to changes in the diameter of the pipeline and at bending points. is to provide.

본 발명의 또 다른 목적은, 관로의 중앙부분에 위치한 상태에서 출발 및 회수이동에 따른 왕복 이동경로를 각각 측정한 후, 오차범위에 따른 경로를 보정하여 관로의 정확한 좌표를 산출할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is 3D mapping that can calculate the exact coordinates of the pipeline by measuring the round-trip movement path according to the departure and return movement while located in the central part of the pipeline, and then correcting the path according to the error range. The goal is to provide an underground pipeline exploration robot capable of this.

본 발명의 또 다른 목적은, 생성된 이동경로를 통해 경로좌표를 획득하여 지도상에 관로의 경로를 정확히 표시하여 건축, 토목 및 유지보수 등의 다양한 작업진행을 용이하게 할 수 있다.Another purpose of the present invention is to obtain route coordinates through the generated movement route and accurately display the route of the pipeline on the map, thereby facilitating various work processes such as construction, civil engineering, and maintenance.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 카메라부 및 컨트롤부가 설치되는 몸체부; 상기 몸체부의 하단면에 결합되며, 상단 양측에서 회전가능하게 돌출된 제1가이드부재와, 하단 양측에서 회전가능하게 돌출되며, 승,하강 가능한 제2가이드부재가 형성된 틸팅부; 상기 틸팅부의 양측에 각각 배치되며, 상기 제1가이드부재 및 상기 제2가이드부재와 회전가능하게 체결되어 좌,우 방향으로 회전하는 메인이동부; 상기 몸체부의 상부면에 배치된 보조이동부; 상기 틸팅부의 상단에 위치하도록 상기 몸체부의 일측면에 결합되며, 전,후 방향 이동하여 상기 보조이동부를 승하강 및 전,후 방향 회전가능하게 지지하는 작동부; 상기 카메라부 및 상기 컨트롤부를 통해 측정된 정보를 통해 관로의 좌표를 산출하여 지도상에 매핑하는 제어부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above-described object includes a body portion in which a camera portion and a control portion are installed; A tilting portion coupled to the lower end of the body and having a first guide member rotatably protruding from both sides of the upper part and a second guide member rotatably protruding from both sides of the lower end and capable of being raised and lowered; a main moving part disposed on both sides of the tilting part and rotatably coupled with the first guide member and the second guide member to rotate in left and right directions; An auxiliary moving part disposed on the upper surface of the body part; An operating unit coupled to one side of the body to be located at the top of the tilting unit and moving forward and backward to support the auxiliary moving part so that it can be raised and lowered and rotated in the forward and backward directions; It is characterized in that it consists of a control unit that calculates the coordinates of the pipeline through information measured through the camera unit and the control unit and maps them on a map.

상기 틸팅부는, 상기 몸체부의 하단에 결합되는 양측 상단에 상기 제1가이드부재가 회전가능하게 결합된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 상,하 이동가능하게 배치되며, 양측면에 전면 하단에서 후면 상단을 향한 레일홈이 형성되며, 양측면에 상기 제2가이드부재가 회전가능하게 결합된 이동모듈과, 상기 하우징의 하부에서, 전,후 방향으로 이동가능하게 결합된 제1작동모듈과, 상기 제1작동모듈에 전,후 방향 이동가능하체 결합하고, 상기 레일홈에 삽입되어, 전,후 이동시 상기 이동모듈을 승하강시키는 연결모듈로 이루어지는 것이 바람직하다.The tilting unit includes a housing in which the first guide member is rotatably coupled to the upper ends of both sides coupled to the lower part of the body, and is disposed to be movable up and down inside the housing, from the front bottom to the rear top on both sides. A moving module is formed with a facing rail groove and the second guide member is rotatably coupled to both sides, a first operating module is coupled to be movable in the forward and backward directions at the bottom of the housing, and the first operating module is coupled to the second guide member to be rotatable on both sides. It is preferable to have a connection module that is coupled to a module capable of moving forward and backward and is inserted into the rail groove to raise and lower the movable module when moving forward and backward.

상기 메인이동부는, 상기 제1가이드부재와 상기 제2가이드부재와 회전가능하게 결합되는 제1메인몸체와, 상기 몸체부의 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부에 의해 제어되는 제1동력모듈과, 상기 제1메인몸체의 외측면 전방과 후방에 위치하도록 상기 제1동력모듈과 연결되어 회전하는 메인이동바퀴로 이루어지는 것이 바람직하다.The main moving part includes a first main body rotatably coupled to the first guide member and the second guide member, and a first power unit installed at the front and rear of the body part, respectively, and controlled by the control unit. It is preferably composed of a module and a main moving wheel that rotates and is connected to the first power module so that it is located at the front and rear of the outer surface of the first main body.

상기 보조이동부는, 상기 작동부의 상단에 결합되며, 상기 작동부에 의해 승하강 및 전,후 방향 회전하는 제2메인몸체와, 상기 제2메인몸체의 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부에 의해 제어되는 제2동력모듈과, 상기 제2메인몸체의 전방과 후방에 위치하도록 상기 제2동력모듈과 연결되어 회전하는 보조이동바퀴로 이루어지는 것이 바람직하다.The auxiliary moving unit is coupled to the upper end of the operating unit, and includes a second main body that is raised and lowered and rotated forward and backward by the operating unit, and is installed at the front and rear of the second main body, respectively, and the control unit. It is preferably composed of a second power module controlled by and an auxiliary moving wheel that rotates and is connected to the second power module so that it is located in the front and rear of the second main body.

상기 작동부는, 상기 틸팅부의 상단에 위치하도록 상기 몸체부의 일측면에 결합되며, 내부에 공간이 구비하고 양측면 전방에 전,후 방향의 이동홈과 후방에 개방홈이 형성된 고정프레임부와, 상기 고정프레임부의 내부에 전,후 방향으로 이동가능하게 결합된 제2작동모듈과, 상기 고정프레임부의 양측에 배치되며, 일측이 상기 이동홈에 이동가능하게 결합되고 타측이 상기 보조이동부의 양측면 후방에 형성된 이동레일에 이동가능하게 결합되고, 중간에 길이방향을 따라 제1가이드홈이 형성된 제1가이드프레임과, 상기 고정프레임부의 양측에 배치되며, 일측이 상기 제2작동모듈에 결합되고, 타측이 상기 보조이동부의 측면 전방에 결합되어 상기 제1가이드프레임과 교차되도록 형성되며, 중간에 길이방향을 따라 제2가이드홈이 형성된 제2가이드프레임과, 상기 제1가이드홈과 상기 제2가이드홈에 삽입되어 상기 제1가이드프레임과 상기 제2가이드프레임을 연결하는 가이드핀으로 이루어지는 것이 바람직하다.The operating unit is coupled to one side of the body so as to be located at the top of the tilting unit, and has a fixed frame part with a space inside and a moving groove in the front and rear directions on both sides and an opening groove at the rear, and the fixed frame part. A second operating module movably coupled to the inside of the frame in the forward and backward directions, disposed on both sides of the fixed frame, one side of which is movably coupled to the moving groove and the other side formed on the rear of both sides of the auxiliary moving part. A first guide frame is movably coupled to a movable rail and has a first guide groove formed along the longitudinal direction in the middle, and is disposed on both sides of the fixed frame portion, one side of which is coupled to the second operation module, and the other side of which is connected to the second operation module. A second guide frame is coupled to the front side of the auxiliary moving part and formed to intersect the first guide frame, and has a second guide groove formed along the longitudinal direction in the middle, and is inserted into the first guide groove and the second guide groove. It is preferable that the guide pin connects the first guide frame and the second guide frame.

상기 카메라부는, 상기 몸체부의 전방에 결합되어 좌,우 회전하는 제1회전유닛과, 상기 제1회전유닛의 전방에 결합되며, 상,하 회전하는 제2회전유닛과, 상기 제2회전유닛의 전방에 결합된 카메라유닛으로 이루어지는 것이 바람직하다.The camera unit includes a first rotation unit that is coupled to the front of the body and rotates left and right, a second rotation unit that is coupled to the front of the first rotation unit and rotates up and down, and the second rotation unit. It is preferable that it consists of a camera unit coupled to the front.

상기 제어부는, 상기 몸체부의 이동에 따라 출발시점을 기준으로 도착시점까지의 제1이동경로와, 도착시점을 기준으로 출발시점까지의 제2이동경로를 생성하는 경로생성부와, 상기 경로생성부에서 생성된 제1이동경로와 제2이동경로를 대비하여, 출발시점의 오차범위를 판단하는 판단부와, 상기 판단부를 통해 측정된 오차범위를 통해 제1이동경로와 제2이동경로 사이의 중간값을 측정하는 측정부와, 상기 경로생성부의 출발시점을 기준점으로 지정한 후, 상기 측정부에서 측정된 중간값을 적용하여 보정된 도착시점에 맞춰 제3이동경로를 산출하는 산출부로 이루어지는 것이 바람직하다.The control unit includes a path creation unit that generates a first movement path from the departure point to the arrival point and a second movement path from the arrival point to the departure point according to the movement of the body part, and the path creation unit. A judgment unit that determines the error range at the starting point by comparing the first movement path and the second movement path generated in It is preferable to consist of a measurement unit that measures the value, and a calculation unit that specifies the departure point of the route creation unit as a reference point and then applies the intermediate value measured by the measurement unit to calculate the third movement path according to the corrected arrival time. .

상기 제어부에서 오차보정을 통해 산출된 좌표를 지도상에 표현하는 매핑부가 더 포함되되, 상기 매핑부는, 상기 제어부를 통해 측정된 수직위치정보를 상대적인 좌표로 보정된 상기 제3이동경로에 대입하여 절대적인 경로좌표로 변경하는 보정부와, 상기 보정부의 경로좌표의 출발시점에서 육안으로 확인되는 관로의 중간지점을 측정하여 실측부와, 상기 실측부에서 측정된 중간지점의 정보를 경로좌표에 대입하여 중간좌표를 검출하는 검출부와, 상기 보정부 및 상기 검출부에서 판단된 경로좌표의 출발시점 위치와 상기 중간좌표를 지도좌표에 대입하여 전체적인 경로좌표를 지도좌표계로 변환하는 변환부로 이루어지는 것이 바람직하다.It further includes a mapping unit that represents the coordinates calculated through error correction in the control unit on a map, wherein the mapping unit substitutes the vertical position information measured through the control unit into the third movement path corrected to relative coordinates to determine the absolute coordinates. A correction unit that changes path coordinates, a measurement unit that measures the midpoint of the pipeline that can be seen with the naked eye at the starting point of the route coordinates of the correction unit, and the information on the midpoint measured by the actual measurement unit is substituted into the route coordinates. It is preferable to include a detection unit that detects intermediate coordinates, and a conversion unit that converts the entire route coordinates into a map coordinate system by substituting the starting point position of the route coordinates determined by the correction unit and the detection unit and the intermediate coordinates into map coordinates.

본 발명에 따른 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 따르면, 몸체의 하단 양측에 배치된 메인이동부를 좌우, 회전가능하게 결합되고, 상기 보조이동부는 작동부에 의해 상,하 및 전,후 회전가능하게 결합되어 원형, 다격형 등의 다양한 단면 형상을 가지는 관로에 안정적으로 밀착되어 향상된 접지력을 통해 우물질 및 물때 등에 의한 미끄러짐을 방지하고 원활하게 주행할 수 있는 효과가 있다.According to the underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping according to the present invention, the main moving part disposed on both sides of the bottom of the body is rotatable left and right, and the auxiliary moving part rotates up, down, forward, and backward by the operating part. It can be combined in a stable manner and adheres stably to pipes with various cross-sectional shapes such as circular and polygonal, and has the effect of preventing slipping due to wells and water stains through improved traction and enabling smooth driving.

본 발명에 따르면, 관로의 직경 및 이동경로에 맞춰 메인이동부가 좌,우 회전하고, 보조이동부가 상,하 이동 및 전,후 회전을 통해 안정적으로 밀착되어 이동가능하고 이물질 등에 의해 발생한 장애물을 회피 및 통과할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the main moving part rotates left and right in accordance with the diameter and movement path of the pipe, and the auxiliary moving part moves up and down and rotates forward and backward to stably adhere and move, eliminating obstacles caused by foreign substances, etc. It has the advantage of being able to avoid and pass through.

본 발명에 따르면 카메라 부가 관로의 중앙부분에 위치한 상태에서 이동하여, 상,하 및 좌,우 회전을 통해 관로 내부를 용이하게 탐색 및 측정할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage in that the camera can be moved while located in the center of the pipe and easily search and measure the inside of the pipe by rotating up, down, left, and right.

본 발명에 따른 몸체부가 관로의 중앙부분에 배치된 상태에서 이동하여 관로의 이동경로에 따라 직선시점 및 절곡시점의 중앙부분에서 정확한 이동경로를 측정할 수 있는 장점이 있다.There is an advantage in that the body part according to the present invention moves while placed in the center of the pipe, and the accurate movement path can be measured at the center of the straight and bent points according to the movement path of the pipe.

본 발명에 따른 관로의 탐색 및 회수에 따른 왕복 이동경로를 각각 측정한 후, 오차범위에 따른 경로를 보정하여 관로의 정확한 좌표를 산출할 수 있는 효과가 있다.After measuring the round-trip movement path according to the search and recovery of the pipeline according to the present invention, it is possible to calculate the exact coordinates of the pipeline by correcting the path according to the error range.

본 발명에 따르면, 생성된 이동경로를 기준으로 매핑부를 통해 경로좌표를 획득하여 지도상에 관로의 경로를 정확히 표시하여 노후관로의 경로탐색을 통한 다양한 설계가 가능하고, 건축, 토목 및 유지보수 등의 진행시 관로의 손상, 훼손 없이 이를 이용하여 다양한 작업을 진행할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, route coordinates are obtained through a mapping unit based on the generated movement route, and the route of the pipe is accurately displayed on the map, enabling various designs through route navigation of old pipes, such as construction, civil engineering, and maintenance. There is an advantage in that various tasks can be performed using this pipe without damage or damage to the pipeline.

도 1은 본 발명에 따른 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 측면을 도시한 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 틸팅부를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 메인이동부를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 보조이동부 및 작동부를 도시한 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 카메라부를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 제어부를 도시한 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 틸팅부의 상,하 이동 상태를 도시한 작동도,
도 9은 본 발명에 따른 메인이동부의 회전상태를 도시한 작동도,
도 10은 본 발명에 따른 보조이동부의 이동상태를 도시한 작동도,
도 11은 본 발명에 따른 왕복 이동경로의 오차범위를 보정한 정상 이동경로를 산출한 개념도이다.Figure 1 is a perspective view showing an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping according to the present invention;
2 is a conceptual diagram showing aspects according to the present invention;
Figure 3 is a cross-sectional view showing a tilting unit according to the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view showing the main moving part according to the present invention;
5 is a conceptual diagram showing an auxiliary moving part and an operating part according to the present invention;
Figure 6 is a perspective view showing a camera unit according to the present invention;
7 is a block diagram showing a control unit according to the present invention;
Figure 8 is an operational diagram showing the up and down movement states of the tilting unit according to the present invention;
Figure 9 is an operational diagram showing the rotational state of the main moving part according to the present invention;
Figure 10 is an operation diagram showing the moving state of the auxiliary moving part according to the present invention;
Figure 11 is a conceptual diagram of calculating a normal movement path by correcting the error range of the round-trip movement path according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping according to the present invention will be described in detail along with the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 측면을 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 틸팅부를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 메인이동부를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 보조이동부 및 작동부를 도시한 개념도이며, 도 6은 본 발명에 따른 카메라부를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 제어부를 도시한 블록도이며, 도 8은 본 발명에 따른 틸팅부의 상,하 이동 상태를 도시한 작동도이고, 도 9은 본 발명에 따른 메인이동부의 회전상태를 도시한 작동도이며, 도 10은 본 발명에 따른 보조이동부의 이동상태를 도시한 작동도이고, 도 11은 본 발명에 따른 왕복 이동경로의 오차범위를 보정한 정상 이동경로를 산출한 개념도이다.Figure 1 is a perspective view showing an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping according to the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing a side according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a tilting unit according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the main moving part according to the present invention, Figure 5 is a conceptual diagram showing the auxiliary moving part and the operating part according to the present invention, Figure 6 is a perspective view showing the camera part according to the present invention, and Figure 7 is the present invention. It is a block diagram showing the control unit according to the invention, Figure 8 is an operation diagram showing the up and down movement state of the tilting unit according to the present invention, and Figure 9 is an operation diagram showing the rotation state of the main moving unit according to the present invention. , Figure 10 is an operational diagram showing the movement state of the auxiliary moving part according to the present invention, and Figure 11 is a conceptual diagram calculating a normal movement path by correcting the error range of the reciprocating movement path according to the present invention.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명은 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관로의 직경, 단면형상 등에 영향을 받지 않고 접지력을 향상시켜 용이하게 주행이 가능하며, 관로 직경의 변경 및 이물질에 의한 방해물이 발생하여도 용이하게 대응하여 주행할 수 있는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇에 관한 것이다.As shown in Figures 1 to 11, the present invention relates to an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping. More specifically, it can easily run by improving grip without being affected by the diameter or cross-sectional shape of the pipeline. , relates to an underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping that can easily respond to changes in pipeline diameter and obstacles caused by foreign substances.

이를 위해 본 발명은 관로의 직경에 맞춰 가변되며, 용이하게 주행할 수 있도록 몸체부(100), 틸팅부(200), 메인이동부(300), 보조이동부(400) 및 작동부(500)로 구성된다.For this purpose, the present invention is variable according to the diameter of the pipe and consists of a body part 100, a tilting part 200, a main moving part 300, an auxiliary moving part 400, and an operating part 500 to enable easy driving. It is composed.

상기 몸체부(100)는 카메라부(110) 및 컨트롤부(120)가 설치된다.The body unit 100 is equipped with a camera unit 110 and a control unit 120.

상기 틸팅부(200)는 상기 몸체부(100)의 하단면에 결합되며, 상단 양측에서 회전가능하게 돌출된 제1가이드부재(201)와, 하단 양측에서 회전가능하게 돌출되며, 승,하강 가능한 제2가이드부재(202)가 형성된다.The tilting unit 200 is coupled to the lower surface of the body 100, and includes a first guide member 201 rotatably protruding from both sides of the upper end, and a first guide member 201 rotatably protruding from both sides of the lower end and capable of raising and lowering. A second guide member 202 is formed.

상기 메인이동부(300)는 상기 틸팅부(200)의 양측에 각각 배치되며, 상기 제1가이드부재(201) 및 상기 제2가이드부재(202)와 회전가능하게 체결되어 좌,우 방향으로 회전한다.The main moving unit 300 is disposed on both sides of the tilting unit 200, and is rotatably coupled to the first guide member 201 and the second guide member 202 to rotate in the left and right directions. do.

상기 보조이동부(400)는 상기 몸체부(100)의 상부면에 배치된다.The auxiliary moving part 400 is disposed on the upper surface of the body part 100.

상기 작동부(500)는 상기 틸팅부(200)의 상단에 위치하도록 상기 몸체부(100)의 일측면에 결합되며, 전,후 방향 이동하여 상기 보조이동부(400)를 승하강 및 전,후 방향 회전가능하게 지지한다.The operating unit 500 is coupled to one side of the body unit 100 to be located at the top of the tilting unit 200, and moves forward and backward to raise and lower the auxiliary moving unit 400 and forward and backward. It is supported so that it can rotate in any direction.

상기 제어부(130)는 상기 카메라부(110) 및 상기 컨트롤부(120)를 통해 측정된 정보를 통해 관로의 좌표를 산출하여 지도상에 매핑한다.The control unit 130 calculates the coordinates of the pipeline using information measured through the camera unit 110 and the control unit 120 and maps them on a map.

이와 같이 상기 몸체부(100)에는 상기 틸팅부(200)를 통해 좌,우 회전가능하게 양측에 배치된 메인이동부(300)와, 상기 작동부(500)를 통해 상부에 배치된 보조이동부(400)가 구성되어 상기 메인이동부(300)와 상기 보조이동부(400)는 관로의 내면에 밀착되어 용이하게 이동할 수 있도록 이루어진다.In this way, the body portion 100 includes a main moving portion 300 disposed on both sides capable of rotating left and right through the tilting portion 200, and an auxiliary moving portion disposed at the upper portion through the operating portion 500 ( 400) is configured so that the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400 are in close contact with the inner surface of the pipe and can be easily moved.

이때, 상기 메인이동부(300)는 관로의 직경변화 및 장애물에 따라 좌,우 방향 회전을 통해 용이하게 대응하여 이동 및 회피가 가능하고, 상기 보조이동부(400)는 상기 작동부(500)에 의해 승하강 및 전,후 방향 회전을 통해 관로 및 상기 메인이동부(300)에 대응하여 관로에 용이하게 밀착되어 상기 몸체부(100)를 안정적으로 지지한다.At this time, the main moving part 300 can easily move and avoid responding by turning left and right according to changes in the diameter of the pipe and obstacles, and the auxiliary moving part 400 is connected to the operating part 500. By raising and lowering and rotating in the forward and backward directions, it easily adheres to the pipe and the main moving part 300 in response to the pipe and stably supports the body portion 100.

이를 통해 상기 몸체부(100)는 상기 메인이동부(300) 및 상기 보조이동부(400)를 통해 관로의 내부에서 직경변화, 굴곡 등에 용이하게 대응하여 이동할 수 있다.Through this, the body part 100 can easily move in response to changes in diameter, bending, etc. within the pipe through the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400.

또한, 관로 내에 이물질 등에 의해 장애물이 발생하여도, 상기 메인이동부(300)의 좌,우 회전과 상기 보조이동부(400)의 상,하 이동 및 전,후 회전을 통해 용이하게 회피 및 통과할 수 있다.In addition, even if an obstacle occurs in the pipeline due to foreign substances, etc., it can be easily avoided and passed through the left and right rotation of the main moving part 300 and the up and down movement and forward and backward rotation of the auxiliary moving part 400. You can.

아울러, 상기 몸체부(100)는 상기 메인이동부(300)와 상기 보조이동부(400)를 통해 관로의 중심부분에 배치되어 정밀한 탐색 및 측정이 가능하다.In addition, the body part 100 is disposed in the central part of the pipe through the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400, enabling precise search and measurement.

이와 같이 측정된 관로의 경로정보를 통해 오차를 보정한 후, 지도좌표에 표현하여 정확한 관로의 위치를 파악할 수 있다.After correcting the error through the path information of the pipe measured in this way, it is possible to determine the exact location of the pipe by expressing it in map coordinates.

이에 따른 각 구성에 대하여 자세히 살펴보면 다음과 같이 이루어진다.If we look at each configuration in detail, it is as follows.

먼저, 상기 몸체부(100)는 상기 카메라부(110), 상기 컨트롤부(120), 상기 틸팅부(200) 및 상기 작동부(500)가 결합된다.First, the body unit 100 is coupled with the camera unit 110, the control unit 120, the tilting unit 200, and the operating unit 500.

이러한 상기 몸체부(100)의 전면에는 상기 카메라부(110)가 설치되고, 후면에 상기 컨트롤부(120)가 결합된다.The camera unit 110 is installed on the front of the body 100, and the control unit 120 is coupled to the rear.

여기서 상기 컨트롤부(120)는 외부의 전력을 공급받으면, 상기 틸팅부(200), 상기 메인이동부(300), 상기 보조이동부(400) 및 상기 작동부(500)를 제어한다.Here, the control unit 120 controls the tilting unit 200, the main moving unit 300, the auxiliary moving unit 400, and the operating unit 500 when external power is supplied.

아울러 상기 몸체부(100)는 상기 컨트롤부(120)를 보호하며, 상기 틸팅부(200) 및 상기 작동부(500)가 결합된다.In addition, the body portion 100 protects the control portion 120, and the tilting portion 200 and the operating portion 500 are coupled.

또한, 상기 카메라부(110)는 전방에 위치하도록 상기 몸체부(100) 이외에, 상기 틸팅부(200) 및 상기 작동부(500)에 결합이 가능하다.Additionally, the camera unit 110 can be coupled to the tilting unit 200 and the operating unit 500 in addition to the body unit 100 so that it is located in the front.

다음으로 상기 틸팅부(200)는 상기 몸체부(100)에 체결되며, 상기 메인이동부(300)를 좌,우 방향으로 회전시킬 수 있도록 하우징(210), 이동모듈(220), 제1작동모듈(230) 및 연결모듈(240)로 이루어진다.Next, the tilting part 200 is fastened to the body part 100, and a housing 210, a moving module 220, and a first operation are used to rotate the main moving part 300 in the left and right directions. It consists of a module 230 and a connection module 240.

상기 하우징(210)은 상기 몸체부(100)의 하단에 결합되는 양측 상단에 상기 제1가이드부재(201)가 회전가능하게 결합된다.The housing 210 has the first guide member 201 rotatably coupled to the upper ends of both sides coupled to the lower end of the body portion 100.

즉, 상기 하우징(210)은 내부에 공간이 형성되며, 상기 컨트롤부(120)와 상기 카메라부(110) 사이에 위치하도록 상기 몸체부(100)에 결합된다.That is, the housing 210 has a space formed therein, and is coupled to the body 100 to be positioned between the control unit 120 and the camera unit 110.

그리고 상기 제1가이드부재(201)의 일측은 상기 하우징(210)의 양측 상단에 각각 회전가능하게 결합되고, 타측이 상기 메인이동부(300)에 회전가능하게 결합된다.And one side of the first guide member 201 is rotatably coupled to the upper ends of both sides of the housing 210, and the other side is rotatably coupled to the main moving part 300.

따라서 상기 제1가이드부재(201)를 통해 상기 메인이동부(300)를 안정적으로 고정한다.Therefore, the main moving part 300 is stably fixed through the first guide member 201.

상기 이동모듈(220)은 상기 하우징(210)의 내부에 상,하 이동가능하게 배치되며, 양측면에 전면 하단에서 후면 상단을 향한 레일홈(221)이 형성되며, 양측면에 상기 제2가이드부재(202)가 회전가능하게 결합된다.The movement module 220 is arranged to be movable up and down inside the housing 210, and rail grooves 221 are formed on both sides from the bottom of the front to the top of the rear, and the second guide member ( 202) is rotatably coupled.

따라서 상기 이동모듈(220)은 상기 하우징(210)의 내부에 삽입되며, 상,하 이동가능하게 이루어진다.Therefore, the movement module 220 is inserted into the housing 210 and can move up and down.

또한, 상기 레일홈(221)은 상기 이동모듈(220)의 양측에는 전면 하단에서 후면 상단을 향하도록 경사지도록 형성된다.In addition, the rail grooves 221 are formed on both sides of the moving module 220 to be inclined from the bottom of the front to the top of the rear.

이때, 상기 이동모듈(220)의 하단면은 상기 레일홈(221)과 동일한 경사면을 형성되고, 하단 중앙에 상기 제1작동모듈(230)이 삽입되는 홈을 형성하여 상,하 이동시 상기 제1작동모듈(230)과 간섭이 발생하지 않으며, 상기 하우징(210)의 내부공간을 효율적으로 사용할 수 있다.At this time, the bottom surface of the moving module 220 has the same inclined surface as the rail groove 221, and a groove into which the first operation module 230 is inserted is formed at the center of the bottom, so that the first operation module 230 is inserted when moving up and down. There is no interference with the operation module 230, and the internal space of the housing 210 can be used efficiently.

그리고 상기 제2가이드부재(202)는 상기 이동모듈(220)의 양측 상단에 회전가능하게 일측이 결합되어 상기 제1가이드부재(201)의 하부에 배치된다.And the second guide member 202 is rotatably coupled on one side to the upper ends of both sides of the movement module 220 and is disposed under the first guide member 201.

따라서 상기 제2가이드부재(202)는 상기 제1가이드부재(201)와 연결된 상기 메인이동부(300)와 결합되어 상기 이동모듈(220)의 승하강에 맞춰 이동하여 상기 메인이동부(300)를 좌,우 방향으로 회전시킨다.Therefore, the second guide member 202 is coupled to the main moving part 300 connected to the first guide member 201 and moves in accordance with the raising and lowering of the moving module 220 to move the main moving part 300. Rotate left and right.

상기 제1작동모듈(230)은 상기 하우징(210)의 하부에서, 전,후 방향으로 이동가능하게 결합된다.The first operation module 230 is coupled to the lower part of the housing 210 to be movable in the forward and backward directions.

따라서 상기 제1작동모듈(230)은 상기 컨트롤부(120)에 의해 제어되며, 상기 하우징의 전방 또는 후방에 배치된 제1동력모터(231)와, 상기 제1동력모터(231)와 연결되며, 상기 하우징(210)의 내부에 수평으로 배치된 제1회전축(232)과, 상기 제1회전축(232)에 전,후 방향 이동가능하게 결합된 제1작동부재(233)로 이루어진다.Therefore, the first operation module 230 is controlled by the control unit 120, and is connected to the first power motor 231 disposed in the front or rear of the housing and the first power motor 231. , It consists of a first rotation shaft 232 disposed horizontally inside the housing 210, and a first operating member 233 movably coupled to the first rotation shaft 232 in the forward and backward directions.

여기서 상기 제1회전축(232)과 상기 제1작동부재(233)는 볼스크류, 리니어모터 등의 구성으로 이루어진다.Here, the first rotation shaft 232 and the first operating member 233 are composed of a ball screw, a linear motor, etc.

이를 통해 상기 제1작동모듈(230)의 회전시 상기 하우징(210)의 내부에서 전,후 방향 이동한다.Through this, when the first operation module 230 rotates, it moves forward and backward inside the housing 210.

아울러, 상기 제1작동모듈(230)이 동력을 위한 구성 이외에, 실린더, 벨트 등과 같이 전,후 방향 왕복운동이 가능한 다양한 구성을 적용할 수 있다.In addition, in addition to the first operation module 230 for power, various configurations such as cylinders, belts, etc. capable of reciprocating movement in the forward and backward directions can be applied.

상기 연결모듈(240)은 상기 제1작동모듈(230)에 전,후 방향 이동가능하체 결합하고, 상기 레일홈(221)에 삽입되어, 전,후 이동시 상기 이동모듈(220)을 승하강시킨다.The connection module 240 is coupled to the first operation module 230 to move forward and backward, and is inserted into the rail groove 221 to raise and lower the movement module 220 when moving forward and backward. .

즉, 상기 연결모듈(240)은 일측이 상기 제1작동부재(233)와 연결되고, 타측이 상기 제1작동부재(233)의 상부로 배치되며, 상기 레일홈(221)에 이동가능하게 삽입되는 안착돌기(241)가 형성된다.That is, one side of the connection module 240 is connected to the first operating member 233, the other side is disposed above the first operating member 233, and is movably inserted into the rail groove 221. A seating protrusion 241 is formed.

따라서 상기 연결모듈(240)은 상기 제1작동모듈(230)에 의해 전,후 방향 이동시 상기 안착돌기(241)가 상기 레일홈(221)을 따라 이동한다.Therefore, when the connection module 240 moves forward and backward by the first operation module 230, the seating protrusion 241 moves along the rail groove 221.

이때, 상기 이동모듈(220)은 상기 경사지게 형성된 상기 레일홈 및 상기 안착돌기(241)에 의해 승,하강이 이루어진다.At this time, the moving module 220 is raised and lowered by the inclined rail groove and the seating protrusion 241.

이와 같이 상기 틸팅부(200)는 상기 제1가이드부재(201)와 상기 제2가이드부재(202)를 통해 양측에 배치된 상기 메인이동부(300)와 연결된다.In this way, the tilting unit 200 is connected to the main moving unit 300 disposed on both sides through the first guide member 201 and the second guide member 202.

그리고 상기 제1작동모듈(230)의 동력을 통해 상기 이동모듈(220)을 상,하 방향으로 이동시켜 상기 제2가이드부재(202)를 조작한다.Then, the movement module 220 is moved in the up and down directions through the power of the first operation module 230 to manipulate the second guide member 202.

따라서 상기 제1가이드부재(201)는 고정된 상태를 유지하고, 상기 제2가이드부재(202)의 상,하 이동을 통해 상기 메인이동부(300)를 좌,우 방향으로 회전시켜 각도를 조절할 수 있다.Therefore, the first guide member 201 maintains a fixed state, and the angle can be adjusted by rotating the main moving part 300 in the left and right directions through the up and down movement of the second guide member 202. You can.

이를 통해 상기 틸팅부(200)는 상기 메인이동부(300)를 회전시켜 관로의 직경에 맞춰 용이하게 대응하며, 상기 메인이동부(300)가 관로 내의 장애물을 회피할 수 있다.Through this, the tilting part 200 rotates the main moving part 300 to easily adapt to the diameter of the pipe, and the main moving part 300 can avoid obstacles in the pipe.

그리고 상기 하우징(210)의 내부에는 수직으로 형성된 가이드축이 형성되며, 상기 가이드축은 상기 이동모듈(220)이 상,하 이동시 안정적으로 이동할 수 있도록 가이드한다.And a vertical guide shaft is formed inside the housing 210, and the guide shaft guides the movement module 220 so that it can move stably when moving up and down.

따라서 상기 가이드축은 상기 하우징의 상단면에서 하부로 돌출되며, 상기 제1작동모듈(230)과 간섭이 발생하지 않도록 배치되고, 상기 이동모듈(220)에는 상기 가이드축이 삽입되는 안내홈이 형성된다.Therefore, the guide shaft protrudes downward from the upper surface of the housing and is arranged so as not to interfere with the first operation module 230, and a guide groove into which the guide shaft is inserted is formed in the movement module 220. .

이를 통해 상기 이동모듈(220)은 상기 제1작동모듈(230)에 의해 상,하 이동시 상기 가이드축에 의해 가이드되어 수직방향 이동이 원활하게 이루어지는 것이 바람직하다.Through this, it is preferable that the movement module 220 is guided by the guide axis when moving up and down by the first operation module 230, so that the vertical movement is performed smoothly.

다음으로 상기 메인이동부(300)는 상기 몸체부(100)의 양측하단에 각각 배치되며, 상기 틸팅부(200)에 의해 좌,우 회전가능하게도록 결합되어 상기 몸체부(100)가 관로를 따라 이동시킬 수 있도록 제1메인몸체(310), 제1동력모듈(320) 및 메인이동바퀴(330)로 이루어진다.Next, the main moving part 300 is disposed at the bottom of both sides of the body part 100, and is coupled to be rotatable left and right by the tilting part 200, so that the body part 100 moves the pipe. It consists of a first main body 310, a first power module 320, and a main moving wheel 330 so that it can be moved along.

상기 제1메인몸체(310)는 상기 제1가이드부재(201)와 상기 제2가이드부재(202)와 회전가능하게 결합된다.The first main body 310 is rotatably coupled to the first guide member 201 and the second guide member 202.

이러한 상기 제1메인몸체(310)는 전,후 방향의 길이방향을 따라 내부에 공간이 형성된 직사각형 형태로 배치되며, 중간 외측면 및 내측면에 상기 제1 및 제2 가이드부재(201, 202)에 결합된다.The first main body 310 is arranged in a rectangular shape with a space formed inside along the longitudinal direction in the front and rear directions, and the first and second guide members 201 and 202 are located on the middle outer and inner surfaces. is combined with

따라서 상기 제1메인몸체(310)는 상기 제1 및 제2가이드부재(202)에 의해 회전가능하게 결합한다.Accordingly, the first main body 310 is rotatably coupled to the first and second guide members 202.

상기 제1동력모듈(320)은 상기 몸체부(100)의 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부(120)에 의해 제어된다.The first power module 320 is installed at the front and rear of the body 100, respectively, and is controlled by the control unit 120.

이러한 상기 제1동력모듈(320)은 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부(120)에 의해 개별적인 작동이 가능하도록 배치되며, 상기 제1메인몸체(310)의 외측면으로 동력축이 돌출된다.The first power module 320 is installed at the front and rear, respectively, and is arranged to enable individual operation by the control unit 120, and the power shaft protrudes from the outer surface of the first main body 310. do.

상기 메인이동바퀴(330)는 상기 제1메인몸체(310)의 외측면 전방과 후방에 위치하도록 상기 제1동력모듈(320)과 연결되어 회전한다.The main moving wheel 330 is connected to the first power module 320 and rotates so that it is located at the front and rear of the outer surface of the first main body 310.

즉, 상기 메인이동바퀴(330)는 상기 제1메인몸체(310)의 외측면에 배치되도록 상기 동력축에 결합된다.That is, the main moving wheel 330 is coupled to the power shaft to be disposed on the outer surface of the first main body 310.

따라서 메인이동바퀴(330)는 상기 컨트롤부(120)에 의해 제어되는 상기 제1동력모듈(320)에 맞춰 전방과 후방이 개별적인 회전이 이루어진다.Therefore, the main moving wheel 330 rotates separately at the front and rear in accordance with the first power module 320 controlled by the control unit 120.

그리고 상기 메인이동바퀴(330)는 통상적인 바퀴 또는 메카넘휠 중 어느 하나로 구성된다.And the main moving wheel 330 is composed of either a conventional wheel or a mecanum wheel.

여기서 상기 메인이동바퀴(330)가 메카넘휠로 구성되는 경우, 상기 컨트롤부(120)에 개별적으로 제어되어 상기 몸체부(100)의 회전 없이 사방으로 이동할 수 있어 용이하게 장애물을 회피할 수 있다.Here, when the main moving wheel 330 is configured as a mecanum wheel, it is individually controlled by the control unit 120 and can move in all directions without rotating the body 100, making it possible to easily avoid obstacles.

이와 같이 상기 메인이동부(300)는 상기 몸체부(100)를 이동가능하게 지지하며, 관로의 단면형상 또는 직경에 큰 문제 없이 대응하여 원활한 이동이 가능하다.In this way, the main moving part 300 movably supports the body part 100, and can be smoothly moved in response to the cross-sectional shape or diameter of the pipe without any major problems.

또한, 상기 메인이동부(300)는 좌,우 회전이 가능하며, 상기 메인이동바퀴(330)를 메카넘휠로 구성하여 장애물을 원활하게 회피하고 다양하게 형성된 관로를 용이하게 이동할 수 있다.In addition, the main moving part 300 can rotate left and right, and the main moving wheel 330 is configured as a mecanum wheel to smoothly avoid obstacles and easily move through variously formed pipes.

다음으로 상기 보조이동부(400)는 상기 몸체부(100)의 상부에 배치되어 관로의 상단면에 밀착되어 상기 몸체부(100)가 용이하게 이동할 수 있도록 제2메인몸체(410), 제2동력모듈(420) 및 보조이동바퀴(430)로 이루어진다.Next, the auxiliary moving part 400 is disposed on the upper part of the body part 100 and is in close contact with the upper surface of the pipe, so that the body part 100 can be easily moved by using a second main body 410 and a second power source. It consists of a module 420 and an auxiliary moving wheel 430.

상기 제2메인몸체(410)는 상기 작동부(500)의 상단에 결합되며, 상기 작동부(500)에 의해 승하강 및 전,후 방향 회전한다.
이때, 상기 제2메인몸체(410)는 상기 몸체부(100)의 상부에 위치하며, 양측면에 상기 작동부(500)가 회전 및 이동가능하게 결합되고 상기 제2동력모듈(420) 및 상기 보조이동바퀴(430)가 설치된다.The second main body 410 is coupled to the top of the operating unit 500, and is raised and lowered and rotated forward and backward by the operating unit 500.
At this time, the second main body 410 is located on the upper part of the body 100, and the operating unit 500 is rotatably and movably coupled to both sides, and the second power module 420 and the auxiliary A moving wheel 430 is installed.

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상기 제2동력모듈(420)은 상기 제2메인몸체(410)의 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부(120)에 의해 각각 제어된다.The second power module 420 is installed at the front and rear of the second main body 410, and is controlled by the control unit 120, respectively.

상기 보조이동바퀴(430)는 상기 제2메인몸체(410)의 전방과 후방에 위치하도록 상기 제2동력모듈(420)과 연결되어 회전한다.The auxiliary moving wheel 430 is connected to the second power module 420 and rotates to be located at the front and rear of the second main body 410.

이때, 상기 보조이동바퀴(430)는 상기 제2메인몸체(410)의 전, 후방 중앙에 배치되어 관로의 내면에 안정적으로 밀착되며, 상기 제2동력모듈(420)에 의해 회전한다.At this time, the auxiliary moving wheel 430 is disposed at the front and rear centers of the second main body 410, is stably in close contact with the inner surface of the pipe, and is rotated by the second power module 420.

여기서 상기 보조이동바퀴(430)는 통상적인 바퀴 또는 메카넘휠로 형성되어 상기 메인이동부(300)에 대응하여 원활하게 이동할 수 있도록 이루어진다.Here, the auxiliary moving wheel 430 is formed as a conventional wheel or a mecanum wheel so that it can move smoothly in response to the main moving part 300.

이를 통해 상기 보조이동부(400)는 상기 몸체부(100)가 관로 내에서 안정적으로 이동할 수 있도록 지지한다.Through this, the auxiliary moving part 400 supports the body part 100 so that it can move stably within the pipe.

다음으로 상기 작동부(500)는 상기 보조이동부(400)의 상,하 이동 및 전,후 방향 회전가능하게 지지하여 다양한 직경의 관로에 대응하여 위치이동이 가능하며, 장애물을 통과할 수 있도록 고정프레임부(510), 제2작동모듈(520), 제1가이드프레임(530), 제2가이드프레임(540) 및 가이드핀(550)으로 이루어진다.Next, the operating unit 500 supports the auxiliary moving unit 400 so that it can move up and down and rotate in the forward and backward directions, so that it can be moved in response to pipes of various diameters, and is fixed so that it can pass through obstacles. It consists of a frame unit 510, a second operation module 520, a first guide frame 530, a second guide frame 540, and a guide pin 550.

상기 고정프레임부(510)는 상기 틸팅부(200)의 상단에 위치하도록 상기 몸체부(100)의 일측면에 결합되며, 내부에 공간이 구비하고 양측면 전방에 전,후 방향의 이동홈(511)과 후방에 개방홈(512)이 형성된다.The fixed frame part 510 is coupled to one side of the body part 100 to be located at the top of the tilting part 200, has a space inside, and has forward and backward movement grooves 511 on the front of both sides. ) and an open groove 512 is formed at the rear.

따라서 상기 고정프레임부(510)는 내부가 개방되며, 양측면 전방에 상기 이동홈(511)과 후방이 개방된 틀 형태를 통해 상기 개방홈(512)이 형성되도록 상기 몸체부(100)에 결합된다.Therefore, the fixed frame part 510 is open on the inside, and is coupled to the body part 100 so that the opening groove 512 is formed through the moving groove 511 on the front of both sides and the open groove on the rear. .

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상기 제2작동모듈(520)은 상기 고정프레임부(510)의 내부에 전,후 방향으로 이동가능하게 결합한다.The second operation module 520 is coupled to the inside of the fixed frame portion 510 to be movable in the forward and backward directions.

즉, 상기 제2작동모듈(520)은 상기 컨트롤부(120)에 의해 제어되며, 상기 몸체부(100), 상기 보조이동부(400)에 간섭이 발생하지 않도록 상기 몸체부(100) 또는 상기 고정프레임부(510)에 결합된 제2동력모터(521)와, 상기 제2동력모터(521)와 연결되며, 상기 고정프레임부(510)의 내부에 수평으로 배치된 제2회전축(522)과, 상기 제2회전축(522)에 전,후 방향 이동가능하게 결합된 제2작동부재(523)로 이루어진다.That is, the second operation module 520 is controlled by the control unit 120, and is controlled by the body unit 100 or the fixed unit to prevent interference with the body unit 100 and the auxiliary moving unit 400. A second power motor 521 coupled to the frame unit 510, a second rotation shaft 522 connected to the second power motor 521 and disposed horizontally inside the fixed frame unit 510, and , It consists of a second operating member 523 coupled to the second rotation axis 522 so as to be movable in the forward and backward directions.

따라서 상기 제2작동모듈(520)은 상기 제1작동모듈(230)과 동일한 구성으로 이루어진다.Therefore, the second operation module 520 has the same configuration as the first operation module 230.

상기 제1가이드프레임(530)은 상기 고정프레임부(510)의 양측에 배치되며, 일측이 상기 이동홈(511)에 이동가능하게 결합되고 타측이 상기 보조이동부(400)의 양측면 후방에 형성된 이동레일(411)에 이동가능하게 결합되고, 중간에 길이방향을 따라 제1가이드홈(531)이 형성된다.The first guide frame 530 is disposed on both sides of the fixed frame part 510, one side is movably coupled to the moving groove 511, and the other side is a movable frame formed behind both sides of the auxiliary moving part 400. It is movably coupled to the rail 411, and a first guide groove 531 is formed along the longitudinal direction in the middle.

상기 제2가이드프레임(540)은 상기 고정프레임부(510)의 양측에 배치되며, 일측이 상기 제2작동모듈(520)에 결합되고, 타측이 상기 보조이동부(400)의 측면 전방에 결합되어 상기 제1가이드프레임(530)과 교차되도록 형성되며, 중간에 길이방향을 따라 제2가이드홈(541)이 형성된다.The second guide frame 540 is disposed on both sides of the fixed frame part 510, one side is coupled to the second operation module 520, and the other side is coupled to the front side of the auxiliary moving part 400. It is formed to intersect the first guide frame 530, and a second guide groove 541 is formed in the middle along the longitudinal direction.

즉, 상기 제2가이드프레임(540)은 상기 제2작동부재(523)가 상기 개방홈(512)을 통해 양측으로 노출되며, 노출된 상기 제2작동부재(523)에 일측이 회전가능하게 결합된다.That is, the second guide frame 540 has the second operating member 523 exposed on both sides through the open groove 512, and one side is rotatably coupled to the exposed second operating member 523. do.

이와 같이 상기 제1가이드프레임(530)과 상기 제2가이드프레임(540)은 "X"자로 교차되며, 상기 몸체부(100)의 양측에 배치된다.In this way, the first guide frame 530 and the second guide frame 540 intersect in an “X” shape and are disposed on both sides of the body portion 100.

이때, 상기 제1가이드프레임(530)은 하단이 전방에 위치하고 상단이 후방에 위치하며, 상기 고정프레임부(510)와 상기 보조이동부(400)에 회전가능하게 결합된다.At this time, the lower end of the first guide frame 530 is located at the front and the upper end is located at the rear, and is rotatably coupled to the fixed frame unit 510 and the auxiliary moving unit 400.

그리고 상기 제2가이드프레임(540)은 하단이 후방에 위치한 상태에서 상기 제2작동부재(523)와 연결되어 전,후 방향 이동가능하게 결합되고 상단이 전방에 위치하며, 상기 제2작동모듈(520)과 상기 보조이동부(400)에 회전가능하게 결합된다.And the second guide frame 540 is connected to the second operating member 523 with its lower end located at the rear so that it can move forward and backward, and its upper end is located at the front, and the second operating module ( 520) and is rotatably coupled to the auxiliary moving part 400.

이를 통해 상기 제2작동모듈(520)의 전,후 이동 시, 상기 제2가이드프레임(540)을 이동시켜 상기 보조이동부(400)가 상,하 방향 이동이 이루어진다.Through this, when the second operation module 520 moves forward and backward, the second guide frame 540 is moved so that the auxiliary moving part 400 moves in the up and down directions.

상기 가이드핀(550)은 상기 제1가이드홈(531)과 상기 제2가이드홈(541)에 삽입되어 상기 제1가이드프레임(530)과 상기 제2가이드프레임(540)을 연결한다.The guide pin 550 is inserted into the first guide groove 531 and the second guide groove 541 to connect the first guide frame 530 and the second guide frame 540.

즉, 상기 가이드핀(550)은 상기 제1가이드프레임(530)과 상기 제2가이드프레임(540)의 중간부분을 안정적으로 고정하여 상,하 이동 가능하게 이루어진다.That is, the guide pin 550 stably fixes the middle portion of the first guide frame 530 and the second guide frame 540 and can move up and down.

이때, 상기 가이드핀(550)은 상기 제1 및 제2 가이드홈(531, 541)에 이동가능하게 삽입됨에 따라 상기 보조이동부(400)의 전방이 또는 후방을 가압시 상기 제1가이드프레임(530) 및 상기 제2가이드프레임(540)이 상기 제1 및 제2 가이드홈(531, 541)의 이동범위 내에서 유동하여 상기 보조이동부(400)가 전,후 방향으로 회전 가능하다.At this time, the guide pin 550 is movably inserted into the first and second guide grooves 531 and 541, so that when the front or rear of the auxiliary moving part 400 is pressed, the first guide frame 530 ) and the second guide frame 540 moves within the movement range of the first and second guide grooves 531 and 541, so that the auxiliary moving part 400 can rotate in the forward and backward directions.

이를 통해 상기 보조이동부(400)가 관로의 직경변화에 맞춰 용이하게 대응할 수 있으며, 장애물 발생시 원활하게 통과할 수 있다.Through this, the auxiliary moving part 400 can easily respond to changes in the diameter of the pipe and can pass smoothly when an obstacle occurs.

그리고 상기 카메라부(110)는 상기 몸체부(100)의 전방에서 상,하 및 좌,우 회전이 가능하도록 제1회전유닛(111), 제2회전유닛(112) 및 카메라유닛(113)으로 이루어진다.And the camera unit 110 is divided into a first rotation unit 111, a second rotation unit 112, and a camera unit 113 so that it can rotate up, down, left, and right in front of the body unit 100. It comes true.

상기 제1회전유닛(111)은 상기 몸체부(100)의 전방에 결합되어 좌,우 회전한다.The first rotation unit 111 is coupled to the front of the body 100 and rotates left and right.

따라서 상기 제1회전유닛(111)은 타측이 상기 몸체부(100)에 결합되며, 내부의 동력을 통해 일측이 좌,우 방향 회전가능하게 이루어진다.Accordingly, the other side of the first rotation unit 111 is coupled to the body portion 100, and one side is rotatable in the left and right directions through internal power.

여기서 상기 제1회전유닛(111)은 상기 몸체부(100)에 결합되는 것이 바람직하나, 전방에 위치하도록 상기 틸팅부(200) 또는 상기 고정프레임부(510)에 결합할 수 있다.Here, the first rotation unit 111 is preferably coupled to the body portion 100, but may be coupled to the tilting portion 200 or the fixed frame portion 510 to be positioned in the front.

상기 제2회전유닛(112)은 상기 제1회전유닛(111)의 전방에 결합되며, 상,하 회전한다.The second rotation unit 112 is coupled to the front of the first rotation unit 111 and rotates up and down.

이러한 상기 제2회전유닛(112)은 타측이 상기 제1회전유닛(111)에 결합되고, 일측이 전,후 방향 회전가능하게 이루어진다.The other side of the second rotation unit 112 is coupled to the first rotation unit 111, and one side is rotatable in the forward and backward directions.

이때, 상기 제2회전유닛(112)은 상기 제1회전유닛(111)의 양측에 각각 결합되어 상기 제1회전유닛(111)과 같이 회전할 수 있도록 이루어진다.At this time, the second rotation unit 112 is coupled to both sides of the first rotation unit 111 so that it can rotate together with the first rotation unit 111.

이를 통해 상기 제2회전유닛(112)은 상기 제1회전유닛(111)에 의해 좌,우 회전하며, 일측을 상,하 방향 회전시킨다.Through this, the second rotation unit 112 rotates left and right by the first rotation unit 111 and rotates one side in the up and down directions.

상기 카메라유닛(113)은 상기 제2회전유닛(112)의 전방에 결합된다.The camera unit 113 is coupled to the front of the second rotation unit 112.

이때, 상기 카메라유닛(113)은 상기 제1회전유닛(111)의 전방에 배치되어 상기 몸체부(100)의 중앙부분에 위치한 상태에서 상기 제2회전유닛(112)이 양측을 결합된다.At this time, the camera unit 113 is placed in front of the first rotation unit 111 and located in the center of the body 100, and the second rotation unit 112 is coupled to both sides.

그리고 상기 카메라유닛(113)은 관로 내부를 탐색, 측정할 수 있는 카메라 및 센서가 구비되며, 상기 제1회전유닛(111) 및 상기 제2회전유닛(112)을 통해 상,하 및 좌,우 회전이 이루어진다.And the camera unit 113 is equipped with a camera and a sensor that can search and measure the inside of the pipe, and moves up, down, left, and right through the first rotation unit 111 and the second rotation unit 112. Rotation takes place.

이를 통해 상기 카메라유닛(113)은 상기 몸체부(100)가 관로의 이동상태, 관로의 배치 상태에 맞춰 상,하 및 좌,우 회전을 통해 정밀한 탐색 및 측정이 가능하다.Through this, the camera unit 113 enables precise search and measurement by rotating the body portion 100 up, down, left, and right in accordance with the movement state of the pipe and the arrangement of the pipe.

다음으로 상기 컨트롤부(120)는 상기 몸체부(100)에 결합되며, 상기 틸팅부(200), 상기 메인이동부(300), 상기 보조이동부(400) 및 상기 작동부(500)를 제어한다.Next, the control unit 120 is coupled to the body unit 100 and controls the tilting unit 200, the main moving unit 300, the auxiliary moving unit 400, and the operating unit 500. .

즉, 상기 컨트롤부(120)는 관로의 직경 및 단면형상에 맞춰 상기 틸팅부(200) 및 상기 작동부(500)를 조작하여 상기 메인이동부(300) 및 상기 보조이동부(400)가 관로에 용이하게 밀착할 수 있도록 이루어진다.That is, the control unit 120 operates the tilting unit 200 and the operating unit 500 according to the diameter and cross-sectional shape of the pipe to move the main moving unit 300 and the auxiliary moving unit 400 to the pipe. It is made so that it can be easily attached.

이때, 상기 컨트롤부(120)는 상기 카메라부(110)에 의해 장애물 등이 감지되면, 상기 메인이동부(300) 및 상기 보조이동부(400)가 용이하게 회피 및 통과할 수 있도록 제어가 이루어진다.At this time, when an obstacle, etc. is detected by the camera unit 110, the control unit 120 controls the main moving unit 300 and the auxiliary moving unit 400 to easily avoid and pass.

또한, 상기 메인이동부(300) 및 상기 보조이동부(400)에 구성된 상기 메인이동바퀴(330) 및 상기 보조이동바퀴(430)를 개별적으로 제어하여, 관로의 형태 및 장애물을 회피할 수 있도록 사방으로 이동할 수 있도록 제어가 이루어진다.In addition, the main moving wheel 330 and the auxiliary moving wheel 430 configured in the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400 are individually controlled to avoid the shape of the pipe and obstacles in all directions. Control is provided to allow movement to .

이를 통해 상기 몸체부(100)는 관로의 직경, 형상 및 장애물에 큰 영향을 받지 않고 용이하게 이동할 수 있다.Through this, the body portion 100 can be easily moved without being significantly affected by the diameter, shape, and obstacles of the pipe.

상기 제어부(130)는 상기 카메라부(110) 및 상기 컨트롤부(120)를 통해 측정된 정보를 통해 관로의 좌표를 산출하여 지도상에 매핑한다.The control unit 130 calculates the coordinates of the pipeline using information measured through the camera unit 110 and the control unit 120 and maps them on a map.

이러한 상기 제어부(130)는 상기 컨트롤부(120)에 함께 구비되거나 유,무선 통신을 통해 외부에서 관로의 좌표를 정확히 산출할 수 있도록 경로생성부(131), 판단부(132), 측정부(133) 및 산출부(134)로 이루어진다.The control unit 130 is provided together with the control unit 120 or includes a path creation unit 131, a determination unit 132, and a measurement unit ( 133) and a calculation unit 134.

상기 경로생성부(131)는 상기 몸체부(100)의 이동에 따라 출발시점(135)을 기준으로 도착시점까지의 제1이동경로(137)와, 도착시점(136)을 기준으로 출발시점까지의 제2이동경로(138)를 생성한다.The path generator 131 creates a first movement path 137 from the departure point 135 to the arrival point and a first movement path 137 from the arrival point 136 to the departure point according to the movement of the body part 100. A second movement path 138 is created.

즉, 상기 경로생성부(131)는 상기 컨트롤부(120), 상기 몸체부(100) 및 상기 카메라부(110) 중 관로의 중심에 위치하도록 센서를 설치한 후 관로의 위치경로를 측정한다.That is, the path creation unit 131 installs a sensor to be located at the center of the pipe among the control unit 120, the body 100, and the camera unit 110, and then measures the position path of the pipe.

따라서 상기 경로생성부(131)는 관로의 내부에서 최초 측정을 시작하는 시점을 상기 출발시점(135)으로 설정하고 이동을 끝낸 시점을 상기 도착시점(136)으로 설정한다.Accordingly, the path generator 131 sets the time at which the first measurement starts inside the pipe as the departure time 135 and sets the time at which movement ends as the arrival time 136.

이때, 상기 경로생성부(131)는 출발시점에서 상기 도착시점(136)으로 이동하는 상기 제1이동경로(137)와, 상기 도착시점(136)에서 상기 출발시점(135)으로 이동하는 상기 제2이동경로(138)를 각각 측정하여 왕복에 따른 2개의 경로가 생성한다.At this time, the route creation unit 131 includes the first movement route 137 moving from the departure point to the arrival point 136, and the first movement route 137 moving from the arrival point 136 to the departure point 135. By measuring each of the two movement paths 138, two paths are created according to the round trip.

상기 판단부(132)는 상기 경로생성부(131)에서 생성된 상기 제1이동경로(137)와 사이 제2이동경로(138)를 대비하여, 상기 출발시점(135)의 오차범위를 판단한다.The determination unit 132 determines the error range of the departure point 135 by comparing the first movement route 137 generated by the route creation unit 131 with the second movement route 138 between them. .

즉, 상기 판단부(132)는 상기 제1이동경로(137)와 상기 제2이동경로(138)는 상기 도착시점(136)이 동일한 위치에 배치됨에 따라 기준점으로 설정한 후, 상기 출발시점(135)에서 상기 제1이동경로(137)와 상기 제2이동경로(138)의 오차범위를 판단한다.That is, the determination unit 132 sets the first movement path 137 and the second movement path 138 as reference points as the arrival point 136 is located at the same location, and then sets the departure point ( In 135), the error range of the first movement path 137 and the second movement path 138 is determined.

이를 통해 상기 판단부(132)는 동일한 관로의 측정 시, 상기 제1이동경로(137)와 상기 제2이동경로(138)로 각각 측정한 후, 오차에 따른 상기 출발시점(135)의 오차범위를 확인할 수 있다.Through this, when measuring the same pipe, the determination unit 132 measures each of the first movement path 137 and the second movement path 138, and then determines the error range of the starting point 135 according to the error. You can check.

상기 측정부(133)는 상기 판단부(132)를 통해 측정된 오차범위를 통해 상기 제1이동경로(137)와 상기 제2이동경로(138) 사이의 중간값을 측정한다.The measurement unit 133 measures an intermediate value between the first movement path 137 and the second movement path 138 through the error range measured by the determination unit 132.

즉, 상기 측정부(133)는 상기 제1이동경로(137)의 상기 출발시점(135)과, 상기 제2이동경로(138)의 상기 도착시점을 기준으로 오차범위에 따른 중간값을 측정한다.That is, the measuring unit 133 measures the median value according to the error range based on the departure point 135 of the first movement path 137 and the arrival time of the second movement path 138. .

상기 산출부(134)는 상기 경로생성부(131)의 상기 출발시점(135)을 기준점으로 지정한 후, 상기 산출부(134)에서 산출된 중간값을 적용하여 보정된 상기 도착시점(136)에 맞춰 제3이동경로를 산출한다.The calculation unit 134 designates the departure time 135 of the route creation unit 131 as a reference point, and then applies the median value calculated by the calculation unit 134 to the corrected arrival time 136. Calculate the third movement route accordingly.

여기서 상기 산출부(134)는 최초 이동경로에 따른 상기 제1이동경로(137)의 출발시점(135)을 기준으로 지정한 후, 오차범위에 따른 중간값을 상기 도착시점(136)에 적용하여 상기 도착시점(136)을 보정한다.Here, the calculation unit 134 designates the departure point 135 of the first movement path 137 according to the initial movement path as the standard, and then applies the median value according to the error range to the arrival time 136. Correct the arrival time (136).

즉, 상기 도착시점(136) 오차범위의 중간값에 따라 방향, 거리를 조정한다.That is, the direction and distance are adjusted according to the median value of the error range at the arrival time 136.

이때, 상기 산출부(134)는 최초 상기 출발시점(135)과 보정된 상기 도착시점(136)을 기준으로 제1이동경로(137)와 제2이동경로(138)의 중간값을 적용하여 제3이동경로(139)를 산출한다.At this time, the calculation unit 134 applies the intermediate value of the first movement path 137 and the second movement path 138 based on the initial departure time 135 and the corrected arrival time 136 to determine the 3 Calculate the movement path (139).

이렇게 산출된 상기 제3이동경로(139)는 상기 제1 및 제2 이동경로(137, 138)의 오차값 보정을 통해 정확한 관로의 좌표를 산출할 수 있다.The third movement path 139 calculated in this way can calculate the exact coordinates of the pipeline through error value correction of the first and second movement paths 137 and 138.

이를 통해 매립된 관로의 상기 출발시점(135)과 상기 도착시점(136)을 기준으로 상기 제3이동경로(139)를 통해 정확한 관로의 설치좌표를 확인할 수 있다.Through this, the exact installation coordinates of the pipeline can be confirmed through the third movement path 139 based on the departure point 135 and the arrival point 136 of the buried pipeline.

그리고 상기 제어부(130)에서 오차보정을 통해 산출된 좌표를 지도상에 표현하는 매핑부(140)가 더 포함된다.In addition, a mapping unit 140 is further included to represent coordinates calculated through error correction in the control unit 130 on a map.

이러한 상기 매핑부(140)는 상기 산출부(134)를 통해 산출된 제3이동경로(139)를 통해 지도좌표에 정확한 관로의 배치상태를 표시할 수 있도록 보정부(141), 실측부(142), 검출부(143) 및 변환부(144)로 이루어진다.The mapping unit 140 includes a correction unit 141 and an actual measurement unit 142 so as to display the exact layout of the pipeline in map coordinates through the third movement path 139 calculated through the calculation unit 134. ), a detection unit 143, and a conversion unit 144.

상기 보정부(141)는 상기 제어부(130)를 통해 측정된 수직위치정보를 상대적인 좌표로 보정된 상기 제3이동경로(139)에 대입하여 절대적인 경로좌표로 변경한다.The correction unit 141 substitutes the vertical position information measured through the control unit 130 into the third movement path 139 corrected as relative coordinates and changes it into absolute path coordinates.

여기서 상기 보정부(141)는 상기 산출부(134)를 통해 오차가 보정된 상기 제3이동경로(139)는 관로의 배수 및 지역 등에 의해 상기 출발시점(135)과 상기 도착시점(136)의 경사면, 높이차가 발생하게 된다.Here, the correction unit 141 determines the third movement path 139, the error of which has been corrected through the calculation unit 134, between the departure point 135 and the arrival point 136 according to the drainage and area of the pipe, etc. When it comes to slopes, a difference in height occurs.

따라서 상기 보정부(141)는 상기 제어부(130)를 통해 측정된 관로의 수직위치정보를 상기 제3이동경로(139)에 대입하여, 상대적인 좌표를 절대적인 좌표로 변경한다.Accordingly, the correction unit 141 substitutes the vertical position information of the pipe measured through the control unit 130 into the third movement path 139 and changes the relative coordinates into absolute coordinates.

이를 통해 상기 보정부(141)는 경사 및 높이차를 가지는 상기 제3이동경로(139)를 지도좌표에 대입할 수 있도록 수평좌표를 획득할 수 있다.Through this, the correction unit 141 can obtain horizontal coordinates so that the third movement path 139, which has a slope and height difference, can be substituted into map coordinates.

상기 실측부(142)는 상기 보정부(141)의 경로좌표의 상기 출발시점(135)에서 육안으로 확인되는 관로의 중간지점을 측정한다.The actual measurement unit 142 measures the midpoint of the pipe visible with the naked eye from the starting point 135 of the path coordinates of the correction unit 141.

이러한 상기 실측부(142)는 상기 보정부(141)에서 변경된 경료좌표를 지도좌표에 대입하기 하기 위한 정보로 이용된다.The actual measurement unit 142 is used as information to substitute the route coordinates changed in the correction unit 141 into map coordinates.

이때, 상기 제3이동경로(139)의 상기 출발시점(135)은 실제 위치에서 출발함에 따라 정확한 좌표를 측정할 수 있으나, 상기 도착시점(136)의 위치는 오차의 보정이 이루어져도, 댐, 도로, 지중 등 다양한 환경에 의해 직접적인 측량이 어려운 문제가 있다.At this time, the exact coordinates of the departure point 135 of the third movement path 139 can be measured as it departs from the actual location, but the location of the arrival point 136 is, even if the error is corrected, the dam, There are problems in which direct measurement is difficult due to various environments such as roads and underground.

따라서 상기 실측부(142)는 상기 출발시점(135)을 기준으로 육안으로 확인 가능한 중간지점을 측량하여 정확한 좌표정보를 취득할 수 있다.Therefore, the actual measurement unit 142 can acquire accurate coordinate information by measuring a midpoint that can be visually confirmed based on the starting point 135.

이때, 상기 실측부(142)는 육안으로 확인 가능한 지점에서 실측을 통해 정확한 좌표정보를 획득할 수 있으며, 이외에, 배수구 등 관로의 위치를 실측할 수 있는 다양한 정보를 이용할 수 있다.At this time, the actual measurement unit 142 can obtain accurate coordinate information through actual measurement at a point that can be confirmed with the naked eye, and can also use various information that can actually measure the location of a pipe such as a drain.

이는, 육안 및 장비 등을 통해 실측하는 것이 가장 정확도를 향상시킬 수 있으나, 환경, 여건 등이 충족되지 않는 경우, 배수구 등의 정보를 통해 좌표를 취득하여 중간지점의 좌표를 도출할 수 있다.This can best improve accuracy by measuring with the naked eye and equipment, but if the environment and conditions are not met, the coordinates of the midpoint can be derived by acquiring coordinates through information such as drains.

아울러 상기 실측부(142)는 육안 및 배수구 등을 통해 다수개의 중간지점을 측량하여 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the actual measurement unit 142 can improve accuracy and reliability by measuring multiple intermediate points with the naked eye or through drains, etc.

상기 검출부(143)는 상기 실측부(142)에서 측정된 중간지점의 정보를 경로좌표에 대입하여 중간좌표를 검출한다.The detection unit 143 detects the intermediate coordinates by substituting information on the intermediate point measured by the actual measurement unit 142 into the path coordinates.

이를 통해 상기 검출부(143)는 상기 경로좌표에 중간좌표를 표시할 수 있다.Through this, the detection unit 143 can display intermediate coordinates on the path coordinates.

상기 변환부(144)는 상기 보정부(141) 및 상기 검출부(143)에서 판단된 경로좌표의 출발시점 위치와 상기 중간좌표를 지도좌표에 대입하여 전체적인 경로좌표를 지도좌표계로 변환한다.The conversion unit 144 converts the entire route coordinates into a map coordinate system by substituting the starting point location of the route coordinates determined by the correction unit 141 and the detection unit 143 and the intermediate coordinates into map coordinates.

즉, 상기 변환부(144)를 통해 경로좌료의 상기 출발시점(135)의 좌표와, 중간좌료를 지도상의 측정된 상기 출발시점(135)의 위치와 중간지점에 대입하여 지도상에 경로좌표를 표시할 수 있다.In other words, the coordinates of the starting point 135 of the route coordinates and the intermediate coordinates are substituted into the measured location and midpoint of the starting point 135 on the map through the conversion unit 144 to create route coordinates on the map. It can be displayed.

이를 통해 상기 변환부(144)는 오차가 보정된 상기 제3이동경로(139)를 지도좌표에 맞춰 대입할 수 있도록 절대적 좌표로 변환한 후, 상기 출발시점(135)과 중간좌표를 토대로 지도에 정확한 위치를 표시하여 관로의 경로를 명확하게 확인할 수 있다.Through this, the conversion unit 144 converts the error-corrected third movement path 139 into absolute coordinates so that it can be substituted according to the map coordinates, and then converts the third movement path 139, with errors corrected, into absolute coordinates so that it can be substituted according to the map coordinates, and then places it on the map based on the starting point 135 and intermediate coordinates. By displaying the exact location, you can clearly check the path of the pipeline.

따라서 상기 제3이동경로(139)의 상기 도착시점(136)의 정확한 측량이 어려워도 중간좌표를 통해 정확한 경로를 실측할 수 있다.Therefore, even if it is difficult to accurately measure the arrival point 136 of the third movement path 139, the exact path can be measured through intermediate coordinates.

또한, 다수개의 중간지점을 통해 경로좌표의 오차를 판단할 수 있으며, 신뢰성 및 정확성을 향상시킬 수 있다.In addition, errors in path coordinates can be determined through multiple intermediate points, and reliability and accuracy can be improved.

다음으로는 본 발명에 따른 작동상태에 대하여 설명하기로 한다.Next, the operating state according to the present invention will be described.

먼저, 상기 몸체부(100)에는 각 구성이 상기 기재된 바와 같이 결합된다.First, each component is coupled to the body portion 100 as described above.

따라서 상기 메인이동부(300)는 상기 틸팅부(200)에 의해 상기 몸체부(100)를 기준으로 좌,우 방향 회전이 가능하고, 상기 보조이동부(400)는 상기 작동부(500)에 의해 상,하 및 전,후 방향 회전이 가능하게 이루어진다.Therefore, the main moving part 300 can rotate left and right with respect to the body part 100 by the tilting part 200, and the auxiliary moving part 400 can be rotated by the operating part 500. Up, down and forward and backward rotation is possible.

이와 같이 구성된 상태에서 관로에 투입한 후, 관로의 경로에 따라 이동한다.In this configured state, it is put into the pipeline and then moves along the path of the pipeline.

여기서 관로의 직경이 넓은 경우, 상기 메인이동부(300)는 상기 틸팅부(200)에 의해 회전되어 상기 몸체부(100)의 하부에 위치시키며, 상기 보조이동부(400)는 상기 작동부(500)를 통해 상승시킨다.Here, when the diameter of the pipe is wide, the main moving part 300 is rotated by the tilting part 200 and positioned at the lower part of the body part 100, and the auxiliary moving part 400 moves the operating part 500. ) is raised through.

이를 통해 상기 메인이동부(300)와 상기 보조이동부(400)는 넓은 관로의 하단과 상단에 용이하게 밀착되어 이동할 수 있다.Through this, the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400 can easily move in close contact with the lower and upper ends of the wide pipe.

그리고 관로의 직경이 좁은 경우, 상기 메인이동부(300)는 상기 틸팅부(200)에 의해 회전되어 상기 몸체부(100)의 좌,우에 위치시키며, 상기 보조이동부(400)는 상기 작동부를 통해 하강시킨다.And when the diameter of the pipe is narrow, the main moving part 300 is rotated by the tilting part 200 and positioned on the left and right sides of the body part 100, and the auxiliary moving part 400 moves through the operating part. Descend.

이를 통해 상기 메인이동부(300)와 상기 보조이동부(400)는 좁은 관로의 양측과 상단에 용이하게 밀착되어 이동할 수 있다.Through this, the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400 can easily move in close contact with both sides and the top of the narrow pipe.

또한, 상기 메인이동부(300)와 상기 보조이동부(400)의 전방과 후방에 위치한 상기 메인이동바퀴(330)와 상기 보조이동바퀴(430)는 개별적으로 제어되어 관로의 직경변화 및 이동방향, 절곡위치에 따라 회전속도를 조정하여 용이하게 이동할 수 있다.In addition, the main moving wheel 330 and the auxiliary moving wheel 430 located at the front and rear of the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400 are individually controlled to change the diameter of the pipe and the moving direction, It can be easily moved by adjusting the rotation speed according to the bending position.

이때, 상기 메인이동바퀴(330)와 상기 보조이동바퀴(430)는 메카넘휠로 구성하여, 전,후방향 좌,우방향 및 대각선방향과 같이 사방으로 이동가능하고, 선택적으로 회전하여 장애물을 회피하고 관로의 직경, 이동방향 및 절곡된 면에 맞춰 용이하게 이동이 가능하다.At this time, the main moving wheel 330 and the auxiliary moving wheel 430 are composed of mecanum wheels and can move in all directions, such as forward, backward, left, right, and diagonal directions, and can selectively rotate to avoid obstacles. It can be easily moved according to the pipe diameter, moving direction, and bent surface.

그리고 상기 보조이동부(400)는 상기 작동부(500)에 의해 상,하 이동을 통해 관로의 직경에 맞춰 위치이동이 가능하며, 관로 내에 형성된 장애물, 절곡 및 관경의 변화에 따라 전,후 방향 회전을 통해 용이하게 밀착된 상태에서 이동이 가능하다.In addition, the auxiliary moving part 400 can be moved up and down by the operating part 500 to match the diameter of the pipe, and rotates forward and backward according to obstacles formed in the pipe, bending, and changes in pipe diameter. It is possible to move easily while in close contact.

이를 통해 상기 몸체부(100)의 이동이 원활하며, 장애물을 용이하게 피할 수 있다.Through this, the body portion 100 can move smoothly and easily avoid obstacles.

이때, 상기 몸체부(100)는 상기 메인이동부(300) 및 상기 보조이동부(400)에 의해 관로의 중앙에 위치한다.At this time, the body part 100 is located in the center of the pipe by the main moving part 300 and the auxiliary moving part 400.

따라서 상기 카메라부(110)는 관로의 중앙시점에서 상,하 및 좌,우 회전을 통해 관로의 내부상태를 용이하게 탐색 및 측정할 수 있다.Therefore, the camera unit 110 can easily search and measure the internal state of the pipeline by rotating up, down, left, and right from the central viewpoint of the pipeline.

또한, 상기 몸체부(100)는 관로의 중앙시점에서 출발 및 회수의 왕복이동에 따른 상기 제1 및 제 2이동경로(137, 138)를 생성하며, 이렇게 생성된 제3이동경로(139)에 따른 오차범위를 보정하여 정확한 관로의 좌표를 산출할 수 있다.In addition, the body portion 100 generates the first and second movement paths 137 and 138 according to the round-trip movement of departure and return from the central point of the pipe, and the third movement path 139 created in this way By correcting the error range, the exact coordinates of the pipeline can be calculated.

그리고 상기 매핑부(140)를 통해 상기 제3이동경로(139)를 토대로 지도에 대입할 수 있는 절대적 좌표를 가지는 경로좌표를 산출한 후, 측량된 상기 출발시점(135)의 좌표와, 중간지점의 좌표에 맞춰 경로좌표를 대입하여 관로의 정확한 경로를 지도상에 표시할 수 있다.And after calculating the route coordinates with absolute coordinates that can be substituted into the map based on the third movement route 139 through the mapping unit 140, the measured coordinates of the starting point 135 and the midpoint By substituting the path coordinates according to the coordinates, the exact path of the pipeline can be displayed on the map.

이를 통해 관로의 상기 도착시점(136)이 댐, 지중 및 지형 등에 의해 실질적인 실측이 불가능한 경우에도 정확한 관로의 위치를 지도상에 표시할 수 있다.Through this, the exact location of the pipeline can be displayed on the map even when the arrival point 136 of the pipeline is impossible to actually measure due to dams, underground, topography, etc.

따라서 상기 매핑부(140)는 지도에 경로좌표를 토대로 관로의 경로를 표시하여 다양한 작업, 유지보수 등을 진행할 수 있다.Accordingly, the mapping unit 140 can perform various tasks, maintenance, etc. by displaying the route of the pipeline based on the route coordinates on the map.

이와 같이 본 발명은 상기 메인이동부(300)의 좌,우 회전과 상기 보조이동부(400)의 상,하 이동 및 전,후 회전을 통해 관로의 직경과 이동경로에 따라 용이하게 밀착되어 원활한 이동이 가능하다.In this way, the present invention is easily adhered to and moves smoothly according to the diameter and movement path of the pipe through the left and right rotation of the main moving part 300 and the up and down movement and forward and backward rotation of the auxiliary moving part 400. This is possible.

또한, 관로 내에 누적된 장애물의 발생시 상기 메인이동부(300)는 장애물을 회피하고, 상기 보조이동부(400)는 장애물을 통과하여 용이하게 이동할 수 있다.In addition, when an obstacle accumulated in the pipeline occurs, the main moving part 300 avoids the obstacle, and the auxiliary moving part 400 can easily move through the obstacle.

이때, 상기 몸체부(100)는 상기 틸팅부(200) 및 상기 작동부(500)를 통해 관로의 직경, 경로 및 장애물이 발생하여도 관로의 중앙부분에 안정적으로 위치하여 상기 카메라부(110) 및 컨트롤부(120)를 통한 탐색 및 측정이 용이하게 이루어진다.At this time, the body portion 100 is stably positioned in the center of the pipeline through the tilting portion 200 and the operating portion 500 even when the diameter, path, and obstacles of the pipeline occur, and the camera portion 110 And search and measurement are easily performed through the control unit 120.

그리고 측정된 제3이동경로(139)를 통해 지도에 맞춰 관로의 경로를 표시하여 건축, 토목, 유지보수 등을 용이하게 진행할 수 있다.And through the measured third movement path 139, the path of the pipeline can be displayed according to the map, making it possible to easily proceed with construction, civil engineering, maintenance, etc.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.As above, the rights of the present invention are not limited to the embodiments described above but are defined by the claims, and various modifications and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the rights set forth in the claims. It is self-evident that you can do this.

100: 몸체부 110: 카메라부 111: 제1회전유닛
112: 제2회전유닛 113: 카메라유닛
120: 컨트롤부 130: 제어부
131: 경로생성부 132: 판단부
133: 측정부 134: 산출부
135: 출발시점 136: 도착시점
137: 제1이동경로 138: 제2이동경로
139: 제3이동경로 140: 매핑부
141: 보정부 142: 실측부
143: 검출부 144: 변환부
200: 틸팅부 201: 제1가이드부재 202: 제2가이드부재
210: 하우징 220: 이동모듈
221: 레일홈 222: 경사면
230: 제1작동모듈 231: 제1동력모터
232: 제1회전축 233: 제1작동부재
240: 연결모듈 241: 안착돌기
300: 메인이동부 310: 제1메인몸체 320: 제1동력모듈
330: 메인이동바퀴
400: 보조이동부 410: 제2메인몸체 411: 이동레일
420: 제2동력모듈 430: 보조이동바퀴
500: 작동부 510: 고정프레임부 511: 이동홈
512: 개방홈 520: 제2작동모듈
521: 제2동력모터 522: 제2회전축
523: 제2작동부재 530: 제1가이드프레임
531: 제1가이드홈 540: 제2가이드프레임
541: 제2가이드홈 550: 가이드핀100: Body portion 110: Camera portion 111: First rotation unit
112: second rotation unit 113: camera unit
120: control unit 130: control unit
131: path creation unit 132: judgment unit
133: measurement unit 134: calculation unit
135: Departure point 136: Arrival point
137: 1st movement path 138: 2nd movement path
139: Third movement path 140: Mapping unit
141: correction unit 142: actual measurement unit
143: detection unit 144: conversion unit
200: Tilting portion 201: First guide member 202: Second guide member
210: Housing 220: Movement module
221: rail groove 222: slope
230: first operation module 231: first power motor
232: first rotation axis 233: first operating member
240: Connection module 241: Seating protrusion
300: Main moving part 310: First main body 320: First power module
330: Main moving wheel
400: Auxiliary moving part 410: Second main body 411: Moving rail
420: Second power module 430: Auxiliary moving wheel
500: operating part 510: fixed frame part 511: mobile home
512: Open groove 520: Second operating module
521: second power motor 522: second rotation shaft
523: second operating member 530: first guide frame
531: First guide groove 540: Second guide frame
541: Second guide groove 550: Guide pin

Claims (8)

카메라부(110) 및 컨트롤부(120)가 설치되는 몸체부(100);
상기 몸체부(100)의 하단면에 결합되며, 상단 양측에서 회전가능하게 돌출된 제1가이드부재(201)와, 하단 양측에서 회전가능하게 돌출되며, 승,하강 가능한 제2가이드부재(202)가 형성된 틸팅부(200);
상기 틸팅부(200)의 양측에 각각 배치되며, 상기 제1가이드부재(201) 및 상기 제2가이드부재(202)와 회전가능하게 체결되어 좌,우 방향으로 회전하는 메인이동부(300);
상기 몸체부(100)의 상부면에 배치된 보조이동부(400);
상기 틸팅부(200)의 상단에 위치하도록 상기 몸체부(100)의 일측면에 결합되며, 전,후 방향 이동하여 상기 보조이동부(400)를 승하강 및 전,후 방향 회전가능하게 지지하는 작동부(500);
상기 카메라부(110) 및 상기 컨트롤부(120)를 통해 측정된 정보를 통해 관로의 좌표를 산출하여 지도상에 매핑하는 제어부(130);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.A body unit 100 on which the camera unit 110 and the control unit 120 are installed;
A first guide member 201 that is coupled to the bottom surface of the body 100 and rotatably protrudes from both sides of the upper end, and a second guide member 202 that rotatably protrudes from both sides of the bottom and can be raised and lowered. A tilting portion 200 is formed;
A main moving part 300 disposed on both sides of the tilting part 200 and rotatably coupled with the first guide member 201 and the second guide member 202 to rotate in the left and right directions;
An auxiliary moving part 400 disposed on the upper surface of the body part 100;
It is coupled to one side of the body part 100 to be located at the top of the tilting part 200, and moves forward and backward to support the auxiliary moving part 400 so that it can be raised and lowered and rotated in the forward and backward directions. Wealth (500);
An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping, comprising a control unit 130 that calculates the coordinates of the pipeline through information measured through the camera unit 110 and the control unit 120 and maps them on a map. . 제 1항에 있어서,
상기 틸팅부(200)는,
상기 몸체부(100)의 하단에 결합되는 양측 상단에 상기 제1가이드부재(201)가 회전가능하게 결합된 하우징(210)과,
상기 하우징(210)의 내부에 상,하 이동가능하게 배치되며, 양측면에 전면 하단에서 후면 상단을 향한 레일홈(221)이 형성되며, 양측면에 상기 제2가이드부재(202)가 회전가능하게 결합된 이동모듈(220)과,
상기 하우징(210)의 하부에서, 전,후 방향으로 이동가능하게 결합된 제1작동모듈(230)과,
상기 제1작동모듈(230)에 전,후 방향 이동가능하체 결합하고, 상기 레일홈(221)에 삽입되어, 전,후 이동시 상기 이동모듈(220)을 승하강시키는 연결모듈(240)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 1,
The tilting unit 200,
A housing 210 in which the first guide member 201 is rotatably coupled to upper ends of both sides coupled to the lower end of the body 100, and
It is arranged to be movable up and down inside the housing 210, and rail grooves 221 are formed on both sides from the front bottom to the rear top, and the second guide member 202 is rotatably coupled to both sides. a mobile module 220,
A first operation module 230 coupled to be movable in the front and rear directions at the lower part of the housing 210,
It consists of a connection module 240 that is coupled to the first operation module 230 and is movable in the forward and backward directions, and is inserted into the rail groove 221 to raise and lower the movement module 220 when moving forward and backward. An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping. 제 1항에 있어서,
상기 메인이동부(300)는,
상기 제1가이드부재(201)와 상기 제2가이드부재(202)와 회전가능하게 결합되는 제1메인몸체(310)와,
상기 몸체부(100)의 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부(120)에 의해 제어되는 제1동력모듈(320)과,
상기 제1메인몸체(310)의 외측면 전방과 후방에 위치하도록 상기 제1동력모듈(320)과 연결되어 회전하는 메인이동바퀴(330)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 1,
The main moving part 300,
A first main body 310 rotatably coupled to the first guide member 201 and the second guide member 202,
A first power module 320 installed at the front and rear of the body 100, respectively, and controlled by the control unit 120,
An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping, characterized in that it consists of a main moving wheel 330 that rotates and is connected to the first power module 320 to be located in front and rear of the outer surface of the first main body 310. . 제 1항에 있어서,
상기 보조이동부(400)는,
상기 작동부(500)의 상단에 결합되며, 상기 작동부(500)에 의해 승하강 및 전,후 방향 회전하는 제2메인몸체(410)와,
상기 제2메인몸체(410)의 전방과 후방에 각각 설치되며, 상기 컨트롤부(120)에 의해 제어되는 제2동력모듈(420)과,
상기 제2메인몸체(410)의 전방과 후방에 위치하도록 상기 제2동력모듈(420)과 연결되어 회전하는 보조이동바퀴(430)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 1,
The auxiliary moving part 400,
A second main body 410 that is coupled to the top of the operating unit 500 and is raised and lowered and rotated forward and backward by the operating unit 500,
A second power module 420 installed at the front and rear of the second main body 410, respectively, and controlled by the control unit 120,
An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping, characterized in that it consists of an auxiliary moving wheel (430) that rotates and is connected to the second power module (420) to be located in front and rear of the second main body (410). 제 1항에 있어서,
상기 작동부(500)는,
상기 틸팅부(200)의 상단에 위치하도록 상기 몸체부(100)의 일측면에 결합되며, 내부에 공간이 구비하고 양측면 전방에 전,후 방향의 이동홈(511)과 후방에 개방홈(512)이 형성된 고정프레임부(510)와,
상기 고정프레임부(510)의 내부에 전,후 방향으로 이동가능하게 결합된 제2작동모듈(520)과,
상기 고정프레임부(510)의 양측에 배치되며, 일측이 상기 이동홈(511) 이동가능하게 결합되고 타측이 상기 보조이동부(400)의 양측면 후방에 형성된 이동레일(411)에 이동가능하게 결합되고, 중간에 길이방향을 따라 제1가이드홈(531)이 형성된 제1가이드프레임(530)과,
상기 고정프레임부(510)의 양측에 배치되며, 일측이 상기 제2작동모듈(520)에 결합되고, 타측이 상기 보조이동부(400)의 측면 전방에 결합되어 상기 제1가이드프레임(530)과 교차되도록 형성되며, 중간에 길이방향을 따라 제2가이드홈(541)이 형성된 제2가이드프레임(540)과,
상기 제1가이드홈(531)과 상기 제2가이드홈(541)에 삽입되어 상기 제1가이드프레임(530)과 상기 제2가이드프레임(540)을 연결하는 가이드핀(550)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 1,
The operating unit 500,
It is coupled to one side of the body portion 100 to be located at the top of the tilting portion 200, has a space inside, and has moving grooves 511 in the front and rear directions on both sides and an opening groove 512 at the rear. ) a fixed frame portion 510 formed,
A second operating module 520 movably coupled to the interior of the fixed frame 510 in the forward and backward directions,
It is disposed on both sides of the fixed frame part 510, and one side is movably coupled to the moving groove 511 and the other side is movably coupled to the moving rail 411 formed on the rear of both sides of the auxiliary moving part 400. , a first guide frame 530 with a first guide groove 531 formed along the longitudinal direction in the middle,
It is disposed on both sides of the fixed frame part 510, one side is coupled to the second operation module 520, and the other side is coupled to the front side of the auxiliary moving part 400 to form the first guide frame 530 and A second guide frame 540 that is formed to intersect and has a second guide groove 541 formed along the longitudinal direction in the middle,
Characterized by a guide pin 550 inserted into the first guide groove 531 and the second guide groove 541 and connecting the first guide frame 530 and the second guide frame 540. An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping. 제 1항에 있어서,
상기 카메라부(110)는,
상기 몸체부(100)의 전방에 결합되어 좌,우 회전하는 제1회전유닛(111)과,
상기 제1회전유닛(111)의 전방에 결합되며, 상,하 회전하는 제2회전유닛(112)과,
상기 제2회전유닛(112)의 전방에 결합된 카메라유닛(113)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 1,
The camera unit 110,
A first rotation unit 111 coupled to the front of the body 100 and rotating left and right,
A second rotation unit 112 is coupled to the front of the first rotation unit 111 and rotates up and down,
An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping, characterized in that it consists of a camera unit (113) coupled to the front of the second rotation unit (112). 제 1항에 있어서,
상기 제어부(130)는,
상기 몸체부(100)의 이동에 따라 출발시점(135)을 기준으로 도착시점(136)까지의 제1이동경로(137)와, 도착시점(136)을 기준으로 출발시점(135)까지의 제2이동경로(138)를 생성하는 경로생성부(131)와,
상기 경로생성부(131)에서 생성된 상기 제1이동경로(137)와 상기 제2이동경로(138)를 대비하여, 상기 출발시점(135)의 오차범위를 판단하는 판단부(132)와,
상기 판단부(132)를 통해 측정된 오차범위를 통해 상기 제1이동경로(137)와 상기 제2이동경로(138) 사이의 중간값을 측정하는 측정부(133)와,
상기 경로생성부(131)의 상기 출발시점(135)을 기준점으로 지정한 후, 상기 측정부(133)에서 측정된 중간값을 적용하여 보정된 상기 도착시점(136)에 맞춰 제3이동경로(139)를 산출하는 산출부(134)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 1,
The control unit 130,
According to the movement of the body portion 100, the first movement path 137 from the departure point 135 to the arrival point 136, and the first movement path 137 from the arrival point 136 to the departure point 135 2A path creation unit 131 that generates a movement path 138,
A determination unit 132 that determines the error range of the starting point 135 by comparing the first movement path 137 and the second movement path 138 generated by the route creation unit 131;
a measuring unit 133 that measures an intermediate value between the first movement path 137 and the second movement path 138 through the error range measured by the determination unit 132;
After designating the departure point 135 of the route creation unit 131 as a reference point, the third movement path 139 is adjusted to the corrected arrival time 136 by applying the median value measured by the measurement unit 133. ) An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping, characterized in that it consists of a calculation unit 134 that calculates ). 제 7항에 있어서,
상기 제어부(130)에서 오차보정을 통해 산출된 좌표를 지도상에 표현하는 매핑부(140)가 더 포함되되,
상기 매핑부(140)는,
상기 제어부(130)를 통해 측정된 수직위치정보를 상대적인 좌표로 보정된 상기 제3이동경로(139)에 대입하여 절대적인 경로좌표로 변경하는 보정부(141)와,
상기 보정부(141)의 경로좌표의 출발시점에서 육안으로 확인되는 관로의 중간지점을 측정하여 실측부(142)와,
상기 실측부(142)에서 측정된 중간지점의 정보를 경로좌표에 대입하여 중간좌표를 검출하는 검출부(143)와,
상기 보정부(141) 및 상기 검출부(143)에서 판단된 경로좌표의 출발시점 위치와 상기 중간좌표를 지도좌표에 대입하여 전체적인 경로좌표를 지도좌표계로 변환하는 변환부(144)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 매핑이 가능한 지중관로 탐사로봇.According to clause 7,
A mapping unit 140 is further included to represent the coordinates calculated through error correction in the control unit 130 on a map,
The mapping unit 140,
a correction unit 141 that substitutes the vertical position information measured through the control unit 130 into the third movement path 139 corrected to relative coordinates and changes it into absolute path coordinates;
An actual measurement unit 142 is provided by measuring the midpoint of the pipe visible with the naked eye from the starting point of the path coordinates of the correction unit 141;
a detection unit 143 that detects intermediate coordinates by substituting information on the intermediate point measured by the actual measurement unit 142 into path coordinates;
Characterized by a conversion unit 144 that converts the entire route coordinates into a map coordinate system by substituting the starting point location of the route coordinates determined by the correction unit 141 and the detection unit 143 and the intermediate coordinates into map coordinates. An underground pipeline exploration robot capable of 3D mapping.

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