KR20200105308A - Bridge lower safety inspection system using autonomous control refractor robot - Google Patents

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KR20200105308A
KR20200105308A KR1020190024321A KR20190024321A KR20200105308A KR 20200105308 A KR20200105308 A KR 20200105308A KR 1020190024321 A KR1020190024321 A KR 1020190024321A KR 20190024321 A KR20190024321 A KR 20190024321A KR 20200105308 A KR20200105308 A KR 20200105308A
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이래철
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에스큐엔지니어링(주)
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Abstract

An objective of the present invention is to provide a safety inspection apparatus of a lower portion of a bridge using an autonomous control bending arm robot in a bridge guardrail, which has an improved structure to accurately inspect the state of a lower portion of a bridge without requiring an inspector to personally descend below the bridge. According to the present invention, the safety inspection apparatus of a lower portion of a bridge using an autonomous control bending arm robot in a bridge guardrail comprises: an unmanned inspection device to inspect various exterior states including cracking, damage, corrosion, stripping, peeling, and reinforcing bar exposure of a lower portion of a bridge; a rail unit coupled to transport the unmanned inspection device back and forth; and an autonomous control bending arm robot allowing the rail unit to be fixed thereon to position the rail unit on the lower portion of the bridge to allow the unmanned inspection device to inspect the lower portion of the bridge while the unmanned inspection device is transported back and forth along the rail unit.

Description

교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치{Bridge lower safety inspection system using autonomous control refractor robot}[Bridge lower safety inspection system using autonomous control refractor robot]

본 발명은 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암(ARM) 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량 점검용 자율조정 굴절 아암의 말단에 레일부를 설치하고, 레일부를 따라 이송되도록 카메라와 타음장치 등이 장착된 무인 점검기를 이용하여 사람이 접근하기 힘든 교량 상판 하부의 균열, 박리, 박락, 철근 노출 등의 결함, 손상 등의 상태평가 및 콘크리트 건전도 평가를 작업자의 육안을 대신하여 교량 하부의 영상자료를 획득하고 모니터 또는 스마트폰을 통해 실시간 모니터링이 가능할 뿐만 아니라 영상 분석을 획득한 영상을 저장할 수 있게 함에 의해, 간편하고 신속하게 교량상판 하부를 점검할 수 있도록 한 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a safety inspection device under a bridge using an autonomously controlled articulating arm (ARM) robot in a bridge railing, and more specifically, a rail part installed at the end of the self-adjusting articulating arm for bridge inspection, and transported along the rail part. Using an unmanned inspection machine equipped with a camera and sounding device, it is possible to evaluate the condition of cracks, peeling, peeling, defects such as rebar exposure, damage, etc. of the lower part of the bridge that is difficult to access, and to evaluate the integrity of concrete instead of the naked eye of the worker. The bridge railing part allows you to easily and quickly inspect the lower part of the bridge deck by allowing you to acquire the image data of the lower part of the bridge and monitor the image in real time through a monitor or smartphone, as well as save the image obtained from the image analysis. The present invention relates to a safety inspection device under the bridge using a self-controlled articulated arm robot.

일반적으로, 차량이나 사람이 통과하는 교량은 안전성을 확보하기 위하여 교량의 하부를 정기적으로 점검할 필요성이 있다. 도 1에는 종래의 교량 하부를 점검하는데 사용되는 교량점검용 장치가 개시되어 있다.In general, it is necessary to regularly check the lower part of the bridge in order to ensure safety in bridges through which vehicles or people pass. In Figure 1, there is disclosed an apparatus for inspecting a bridge used to inspect a lower portion of a conventional bridge.

도 1표시와 같이, 교량을 정기적으로 안전점검을 할 때는 자율조정 굴절 아암(ARM) 로봇을 이용하여 작업자가 교량의 하부로 내려가서 육안으로 교각이나 상판에 크랙이 발생되거나 기타 이상이 발생되었는지를 점검한 후, 이상이 발견되면 정밀진단을 하게 된다.As shown in Fig. 1, when the bridge is regularly inspected for safety, a worker descends to the lower part of the bridge using a self-adjusting articulated arm (ARM) robot, and visually checks whether a crack or other abnormality has occurred in the pier or the upper plate. After inspection, if an abnormality is found, a detailed diagnosis is performed.

이와 같이, 자율조정 굴절 아암 로봇을 이용하여 교량을 안전점검하는 경우 점검자가 아래로 추락할 수 있는 문제점이 있었다. 즉, 종래에는 교각과 상판 하부의 이상을 점검하는 것이 매우 번거롭고, 작업자가 추락하는 안전사고가 발생될 가능성이 매우 높은 문제점이 있었다.As described above, when a bridge is safely checked using a self-adjusting articulated arm robot, there is a problem that the inspector may fall down. That is, in the related art, it is very cumbersome to check for abnormalities in the pier and the lower part of the upper plate, and there is a very high possibility that a safety accident in which a worker falls.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for a new method to solve this problem.

국내 특허 등록번호 10-0687304호.Domestic patent registration number 10-0687304. 국내 특허 등록번호 10-0930504호.Domestic patent registration number 10-0930504.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 점검자가 교량 아래로 직접 내려가지 않고도 정확하게 교량 하부의 상태를 점검할 수 있도록 구조가 개선된 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치를 제공하는데 있다. The present invention was conceived to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to allow the inspector to accurately check the condition of the lower part of the bridge without going directly down the bridge. It is to provide a safety inspection device under the bridge using a maneuverable articulated arm robot.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교량 하부의 균열, 파손, 부식, 박리, 박락, 철근 노출을 포함한 각종 외관 상태를 점검할 수 있는 무인 점검기; 상기 무인 점검기가 왕복 이송되도록 결합되는 레일부; 및 상기 레일부가 고정되며, 상기 무인 점검기가 상기 레일부를 따라 왕복 이송되면서 교량의 하부를 점검할 수 있도록 상기 레일부를 교량 하부에 위치시킬 수 있는 자율조정 굴절 아암(ARM) 로봇;을 포함하는 것이 바람직하다. The present invention for achieving the above object, the unmanned checker capable of checking various appearance conditions including cracks, damage, corrosion, peeling, delamination, and reinforcement exposure of the lower part of the bridge; A rail portion coupled to the unmanned inspection device to be reciprocated; And a self-adjusting articulation arm (ARM) robot capable of positioning the rail unit under the bridge so that the rail unit is fixed and the unmanned inspection unit reciprocates along the rail unit to check the lower portion of the bridge. Do.

상기 무인 점검기는; 상기 레일부를 따라 왕복 이송되도록 상기 레일부에서 회전 이송되는 이송바퀴와 상기 이송바퀴를 구동시키는 구동모터를 포함하는 이송부; 상기 이송부에 설치되어 교량 하부의 영상 자료를 획득할 수 있는 촬영부; 상기 촬영부에서 획득한 영상을 무선 통신모듈을 통해 송신하고 송신된 영상을 수신하여 관리자가 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 디스플레이부에서 디스플레이되는 영상의 분석을 통해 획득한 자료를 저장할 수 있는 저장부;로 이루어지는 것이 바람직하다. The unmanned inspection device; A transfer unit including a transfer wheel rotated by the rail unit and a drive motor driving the transfer wheel so as to be reciprocated along the rail unit; A photographing unit installed on the transfer unit to obtain image data under the bridge; A display unit that transmits the image acquired by the photographing unit through a wireless communication module, receives the transmitted image, and displays the transmitted image so that an administrator can check it in real time; And a storage unit capable of storing data obtained through analysis of an image displayed on the display unit.

상기 무인 점검기는: 상기 이송부에 설치되어 교량 콘크리트 구조물에 대한 건전도 평가를 위한 타음장치와, 상기 타음장치에 인접하도록 설치되는 집음장치를 더 포함하고, 상기 타음장치에서 획득하여 집음장치에 집음된 소리를 무선 통신모듈을 통해 송신하고 송신된 소리를 수신하여 스피커 혹은 스마트폰에서 청음함과 아울러 저장부에 저장하는 것이 바람직하다. The unmanned inspection device further comprises: a sound collecting device installed in the conveying unit to evaluate the health of the bridge concrete structure, and a sound collecting device installed adjacent to the sound collecting device, and obtained from the sound collecting device and collected by the sound collecting device. It is preferable to transmit sound through a wireless communication module, receive the transmitted sound, listen to it in a speaker or smartphone, and store it in a storage unit.

상기 레일부는 T자형을 이루도록 수평부와 수직부로 이루어지고, 상기 수직부의 상부면을 따라 상기 이송바퀴가 안내되도록 설치되어 무인 점검기가 상기 레일부를 따라 왕복 이송되되, 상기 무인 점검기의 이송시 유동이 방지되도록 상기 수직부의 양측면에 접촉되어 안내되는 유동방지롤러가 상기 수직부의 양측에 수평 방향으로 설치되는 것이 바람직하다. The rail part is composed of a horizontal part and a vertical part to form a T-shape, and the transport wheel is guided along the upper surface of the vertical part, so that the unmanned checker is reciprocated along the rail part, and the flow of the unmanned checker is It is preferable that flow preventing rollers that are guided by being in contact with both sides of the vertical portion are installed in a horizontal direction on both sides of the vertical portion to prevent it.

상기 레일부의 양단에는 각각 감지센서가 설치되어 상기 레일부의 구간 내에서 상기 무인 점검기가 레일부의 끝단에 도착 위치를 파악할 수 있도록 구성되는 것는 것이 바람직하다. It is preferable that detection sensors are installed at both ends of the rail unit so that the unmanned inspection device can determine the arrival position at the end of the rail unit within the section of the rail unit.

상기 레일부는 제자리 회전이 가능하도록 서브모터에 의해 원주방향으로 회전하는 회전조절판에 결합되어 360°회전되는 것이 바람직하다. It is preferable that the rail unit rotates 360° by being coupled to a rotation control plate rotating in a circumferential direction by a sub-motor to enable rotation in place.

상기 촬영부는 영상카메라와 열화상카메라 및 열적외선 카메라 중 어느 하나 혹은 각각의 카메라 모두가 설치되도록 구성되고, 상기 디스플레이부는 모니터 혹은 스마트폰 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. The photographing unit is configured such that any one or both of an image camera, a thermal imaging camera, and a thermal infrared camera is installed, and the display unit is preferably made of either a monitor or a smartphone.

상기 자율조정 굴절 아암(ARM) 로봇은; 상기 교량의 상측에 배치되도록 상기 교량에 대해 고정되는 고정프레임; 상기 고정프레임에 회전 가능하게 결합되는 회전부재; 상기 회전부재에 회전 가능하게 결합되는 제1아암; 상기 제1아암에 회전 가능하게 결합되며, 상기 레일부가 단부에 회전 가능하게 설치되어 상기 교량의 하측에 배치되는 제2아암; 및 상기 제1아암과 제2아암을 회전시키는 액츄에이터;로 이루어지는 것이 바람직하다. The self-regulating articulating arm (ARM) robot; A fixed frame fixed to the bridge so as to be disposed on the upper side of the bridge; A rotating member rotatably coupled to the fixed frame; A first arm rotatably coupled to the rotating member; A second arm rotatably coupled to the first arm, the rail portion rotatably installed at an end thereof and disposed under the bridge; And an actuator for rotating the first arm and the second arm.

본 발명에 따른 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치에 의하면, 점검자가 교량 하부에 직접 내려가지 않고도 교량 하부의 상태를 점검할 수 있으므로 점검자가 교량 아래로 떨어지게 되는 위험을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the safety inspection device under the bridge using the autonomously controlled articulated arm robot in the bridge railing according to the present invention, the inspector can check the condition of the lower part of the bridge without going directly to the lower part of the bridge, thereby reducing the risk of the inspector falling under the bridge. There is an effect that can be prevented in advance.

그리고 본 발명은 카메라와 타음장치 등이 장착된 무인 점검기를 이용하여 점검자가 접근하기 힘든 교량 하부에 대한 상태평가 및 콘크리트 건전도 평가를 간편하고 신속하게 수행함으로써 안전점검시 경제성 및 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention uses an unmanned inspection machine equipped with a camera and sounding device, etc. to increase the economical efficiency and work efficiency during safety inspection by simply and quickly performing condition evaluation and concrete health evaluation on the underside of a bridge that is difficult for inspectors to access. It can have an effect.

도 1은 종래의 교량 하부를 점검하는데 사용되는 교량점검용 장치를 이용하여 점검하는 상태를 보인 사진이고,
도 2는 본 발명에 따른 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치의 구조를 나타낸 도면이고,
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 요부 구성을 나타낸 도면으로, 자율조정 굴절 아암 로봇의 말단에 설치되는 레일부 및 상기 레일부를 따라 왕복 이송하는 무인 점검기를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 구비되는 무인 점검기의 구성도이다.1 is a photograph showing a state of inspection using a conventional bridge inspection device used to inspect the lower part of a bridge,
2 is a view showing the structure of a safety inspection device under a bridge using an autonomously controlled articulated arm robot in a bridge railing according to the present invention,
3 to 4 are views showing the configuration of the main parts according to the present invention, a view showing a rail portion installed at the end of the self-adjusting articulating arm robot and an unmanned inspection machine reciprocating along the rail portion,
4 is a block diagram of an unmanned inspection machine provided in the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Prior to the description of the present invention, the following specific structure or functional descriptions are exemplified only for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. , It should not be construed as being limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can be modified in various ways and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific type of disclosure, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치의 구조를 나타낸 도면이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 요부 구성을 나타낸 도면으로, 자율조정 굴절 아암 로봇의 말단에 설치되는 레일부 및 상기 레일부를 따라 왕복 이송하는 무인 점검기를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 구비되는 무인 점검기의 구성도이다. 2 is a diagram showing the structure of a safety inspection device under a bridge using an autonomously controlled articulating arm robot in a bridge railing according to the present invention, and FIGS. 3 to 4 are views showing the main part configuration according to the present invention. It is a view showing a rail portion installed at the end of the adjustable articulation arm robot and an unmanned inspection machine reciprocating along the rail portion, and FIG. 4 is a configuration diagram of an unmanned inspection machine provided in the present invention.

이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치는 무인 점검기(100)와 레일부(200) 및 자율조정 굴절 아암 로봇(300)을 포함하여 구비되는 것이 바람직하다. As shown in these drawings, the safety inspection device under the bridge using an autonomously controlled articulating arm robot in the bridge railing according to the present invention includes an unmanned inspection machine 100, a rail part 200, and an autonomously controlled articulating arm robot 300. It is preferable to be provided, including).

도시된 바와 같이, 본 발명에 구비되는 무인 점검기(100)는 교량(1) 하부의 균열, 파손, 부식, 박리, 박락, 철근 노출을 포함한 각종 외관 상태를 점검할 수 있는 것으로, 상기 무인 점검기(100)는 이송부(110)와 촬영부(120), 디스플레이부(150) 및 저장부(160)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. As shown, the unmanned inspection machine 100 provided in the present invention is capable of inspecting various external conditions including cracks, damage, corrosion, peeling, peeling, and exposure of reinforcing bars under the bridge 1, and the unattended inspection It is preferable that the machine 100 includes a transfer unit 110, a photographing unit 120, a display unit 150, and a storage unit 160.

상기 이송부(110)는 레일부(200)를 따라 왕복 이송되도록 상기 레일부(200)에서 회전 이송되는 이송바퀴(112)와 상기 이송바퀴(112)를 구동시키는 구동모터(114)를 포함하여 이루어진다. The transfer unit 110 includes a transfer wheel 112 that is rotated and transferred by the rail unit 200 so as to be reciprocated along the rail unit 200 and a drive motor 114 that drives the transfer wheel 112 .

이와 같은 이송부(110)는 상기 구동모터(114)의 구동으로 이송바퀴(112)가 회전되면서 레일부(200)를 따라 이송된다. 여기에서, 상기 구동모터(114)는 무선으로 제어할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. Such a transfer unit 110 is transferred along the rail unit 200 while the transfer wheel 112 is rotated by the driving of the driving motor 114. Here, the drive motor 114 is preferably provided so as to be able to control wirelessly.

또한, 상기 촬영부(120)는 이송부(110)에 설치되어 교량 하부의 영상 자료를 획득할 수 있다. In addition, the photographing unit 120 may be installed on the transfer unit 110 to obtain image data under the bridge.

이러한 촬영부(120)는 영상카메라와 열화상카메라 및 열적외선 카메라 중 어느 하나가 설치되거나 영상카메라와 열화상카메라 및 열적외선 카메라 모두가 설치될 수 있다. The photographing unit 120 may be provided with any one of an image camera, a thermal image camera, and a thermal infrared camera, or both an image camera, a thermal image camera, and a thermal infrared camera.

또한, 상기 디스플레이부(150)는 촬영부(120)에서 획득한 영상을 무선 통신모듈(140)을 통해 송신하고 송신된 영상을 수신하여 관리자가 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이한다. In addition, the display unit 150 transmits the image acquired by the photographing unit 120 through the wireless communication module 140, receives the transmitted image, and displays it so that the administrator can check it in real time.

이러한 디스플레이부(150)는 디스플레이되는 영상을 관리자가 실시간으로 확인할 수 있도록 모니터 혹은 스마트폰 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the display unit 150 be made of either a monitor or a smart phone so that an administrator can check the displayed image in real time.

또한, 상기 저장부(160)는 영상의 분석을 통해 획득한 자료를 저장할 수 있는 저장장치이다. In addition, the storage unit 160 is a storage device capable of storing data acquired through image analysis.

한편, 상기 무인 점검기(100)에는 이송부(110)에 설치되어 교량 콘크리트 구조물에 대한 건전도 평가를 위한 타음장치(130)와, 상기 타음장치(130)에 인접하도록 설치되는 집음장치(132)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. On the other hand, the unmanned inspection device 100 is installed in the transfer unit 110, a sound collecting device 130 for evaluating the health of the bridge concrete structure, and a sound collecting device 132 installed adjacent to the sound collecting device 130 It is preferable to be configured to further include.

이때, 상기 타음장치(130)에서 획득하여 집음장치(132)에 집음된 소리는 무선 통신모듈(140)을 통해 송신하고 송신된 소리를 수신하여 스피커 혹은 스마트폰에서 청음함과 아울러 저장부에 저장한다. At this time, the sound acquired by the sound collecting device 130 and collected by the sound collecting device 132 is transmitted through the wireless communication module 140, the transmitted sound is received, and the sound is listened to by a speaker or smartphone and stored in a storage unit. do.

따라서, 본 발명은 점검자가 교량 아래로 내려가지 않고도 교량 하부의 상태를 영상 및 소리를 실시간으로 확인하면서 점검할 수 있다Accordingly, the present invention can check the condition of the lower part of the bridge while checking the image and sound in real time without the inspector going down the bridge.

도시된 바와 같이, 본 발명에 구비되는 레일부(200)는 무인 점검기(100)가 왕복 이송되도록 결합된다. As shown, the rail unit 200 provided in the present invention is coupled so that the unmanned inspection device 100 is reciprocated.

이러한 레일부(200)는 자율조정 굴절 아암 로봇(300)에 고정 설치되어 교량의 하부에 위치되어 상기 레일부(200)를 따라 무인 점검기(100)가 이송되면서 교량 하부를 점검할 수 있다. The rail part 200 is fixedly installed on the self-adjusting articulating arm robot 300 and located under the bridge, so that the unmanned inspection machine 100 is transported along the rail part 200 to inspect the lower part of the bridge.

또한, 상기 레일부(200)는 T자형을 이루도록 수평부(202)와 수직부(204)로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 수직부(204)의 상부면을 따라 상기 이송바퀴(112)가 안내되도록 설치되어 무인 점검기(100)가 상기 레일부(200)를 따라 왕복 이송되도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the rail part 200 is preferably composed of a horizontal part 202 and a vertical part 204 to form a T-shape, and the transfer wheel 112 is guided along the upper surface of the vertical part 204 It is preferable to be installed so that the unmanned inspection device 100 is reciprocated along the rail part 200.

이때, 상기 무인 점검기(100)의 이송시 유동이 방지되도록 상기 이송부(110)에는 수직부(204)의 양측면에 접촉되어 안내되는 유동방지롤러(116)가 상기 수직부(204)의 양측에 수평 방향으로 설치되는 것이 바람직하다. At this time, to prevent the flow during the transfer of the unmanned inspection machine 100, the transfer unit 110 has flow prevention rollers 116 that are guided by contacting both sides of the vertical part 204 on both sides of the vertical part 204 It is preferable to be installed in a horizontal direction.

따라서, 상기 이송부(110)의 이송바퀴(112)가 레일부(200)를 따라 이송될 때, 상기 유동방지롤러(116)가 수직부(204)의 양측에 접촉되어 이송됨에 의해 무인 점검기(100)의 유동을 방지하게 된다. Therefore, when the transfer wheel 112 of the transfer part 110 is transferred along the rail part 200, the flow preventing roller 116 is brought into contact with both sides of the vertical part 204 and transferred, thereby unattended inspection machine ( 100) flow is prevented.

또한, 상기 레일부(200)의 양단에는 각각 감지센서(220)가 설치되어 상기 레일부(200)의 구간 내에서 상기 무인 점검기(100)가 레일부(200)의 끝단에 도착 위치를 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In addition, detection sensors 220 are installed at both ends of the rail unit 200 so that the unmanned inspection device 100 can determine the arrival position at the end of the rail unit 200 within the section of the rail unit 200. It is desirable to be able to.

이러한 감지센서(220)의 설치로 인해 상기 무인 점검기(100)가 레일부(200)의 끝단에 위치되는 것을 감지하여 레일부를 벗어나 계속 이송되는 것을 방지하고, 또 감지센서(220)에서 감지되는 신호에 의해 무인 점검기(100)를 반대 방향으로 이송시키는 제어신호로 작용하게 할 수 있다. Due to the installation of the detection sensor 220, the unmanned inspection device 100 detects that it is located at the end of the rail part 200 to prevent it from being continuously transferred out of the rail part, and is detected by the detection sensor 220. The signal can be made to act as a control signal for transporting the unmanned inspection machine 100 in the opposite direction.

한편, 상기 레일부(200)는 자율조정 굴절 아암 로봇(300)의 단부에 제자리 회전 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 레일부(200)는 서브모터(210)에 의해 원주방향으로 회전하는 회전조절판(212)에 결합되어 360°회전되도록 하는 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that the rail part 200 is installed so as to be rotatable in place at the end of the self-adjusting articulating arm robot 300. To this end, the rail part 200 is preferably coupled to the rotation control plate 212 rotating in the circumferential direction by the sub-motor 210 to rotate 360°.

이와 같이 상기 레일부(200)가 360°회전되게 설치됨에 의해 교량 하부를 전체적으로 점검할 수 있다. 예컨데, 상기 무인 점검기(100)를 회전시키기 않고, 무인 점검기(100)가 이송 설치되는 레일부(200)를 회전시킨 후, 회전된 상태의 레일부를 따라 무인 점검기(100)가 이송되면서 촬영할 수 있다.In this way, by installing the rail part 200 to be rotated 360°, the lower part of the bridge can be checked as a whole. For example, without rotating the unmanned inspection machine 100, after rotating the rail portion 200 to which the unmanned inspection machine 100 is installed, the unmanned inspection machine 100 is transferred along the rail portion in the rotated state. You can shoot.

도시된 바와 같이, 본 발명에 구비되는 자율조정 굴절 아암 로봇(300)은 상기 레일부(200)를 고정하도록 설치되며, 상기 무인 점검기(100)가 상기 레일부(200)를 따라 왕복 이송되면서 교량의 하부를 점검할 수 있도록 상기 레일부(200)를 교량 하부에 위치시킬 수 있도록 한다. As shown, the self-adjusting articulating arm robot 300 provided in the present invention is installed to fix the rail part 200, and the unmanned inspection device 100 is reciprocated along the rail part 200 The rail part 200 can be positioned under the bridge so that the lower part of the bridge can be inspected.

이러한 상기 자율조정 굴절 아암 로봇(300)은 고정프레임(310)과 회전부재(320), 제1아암(330), 제2아암(340), 액츄에이터(미도시)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the self-adjusting articulating arm robot 300 includes a fixed frame 310, a rotating member 320, a first arm 330, a second arm 340, and an actuator (not shown). .

상기 고정프레임(310)은 자율조정 굴절 아암 로봇(300)을 이송하기 위한 차량(2)에 고정되며, 교량의 상측에 배치된다.The fixed frame 310 is fixed to the vehicle 2 for transporting the self-adjusting articulating arm robot 300, and is disposed on the upper side of the bridge.

또한, 상기 회전부재(320)는 일방향으로 길게 형성되며, 제1회전축(352)을 중심으로 고정프레임(310)에 회전 가능하게 결합된다.In addition, the rotation member 320 is formed to be elongated in one direction, and is rotatably coupled to the fixing frame 310 about the first rotation shaft 352.

한편, 상기 제1아암(330)은 제1실린더부재(332)와 제1피스톤부재(334)을 포함한다. 제1실린더부재(332)는 중공형으로 일방향으로 길게 형성되며, 제2회전축(354)을 중심으로 회전부재(320)에 회전 가능하게 결합된다. 제1피스톤부재(334)는 제1실린더부재(332)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 제1피스톤부재(334)는 제1실린더부재(332)에 삽입된다. 제1피스톤부재(334)는 제1실린더부재(332) 내에 가해지는 유압에 의해, 그 길이 방향을 따라 직선 이동된다.Meanwhile, the first arm 330 includes a first cylinder member 332 and a first piston member 334. The first cylinder member 332 has a hollow shape and is elongated in one direction, and is rotatably coupled to the rotation member 320 about the second rotation shaft 354. The first piston member 334 is formed long in the length direction of the first cylinder member 332. The first piston member 334 is inserted into the first cylinder member 332. The first piston member 334 is linearly moved along its longitudinal direction by hydraulic pressure applied within the first cylinder member 332.

또한, 상기 제2아암(340)은 제2실린더부재(342)와 제2피스톤부재(344)를 포함한다. 제2실린더부재(342)는 중공형으로 일방향으로 길게 형성되며, 제3회전축(356)을 중심으로 제1아암(330)에 회전 가능하게 결합된다. 제2피스톤부재(344)는 제2실린더부재(342)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 제2피스톤부재(344)는 제2실린더부재(342)에 삽입된다. 제2피스톤부재(344)는 제2실린더부재(342) 내에 가해지는 유압에 의해, 그 길이 방향을 따라 직선 이동된다.In addition, the second arm 340 includes a second cylinder member 342 and a second piston member 344. The second cylinder member 342 has a hollow shape and is elongated in one direction, and is rotatably coupled to the first arm 330 around the third rotation shaft 356. The second piston member 344 is formed to be long in the longitudinal direction of the second cylinder member 342. The second piston member 344 is inserted into the second cylinder member 342. The second piston member 344 is linearly moved along its longitudinal direction by hydraulic pressure applied within the second cylinder member 342.

한편, 상기 액츄에이터(미도시)는 제1아암(330) 및 제2아암(340)을 회전시키기 위한 것으로, 특히 본 실시예의 경우 유압에 의해 구동되는 유압 액츄에이터가 채용되는 것이 바람직하다. 이때, 유압 액츄에이터는 3개 구비되는 것이 바람직하다. 각 유압 액츄에이터는 고정프레임(310)과 회전부재(320), 회전부재(320)와 제1아암(330) 및 제1아암(330)과 제2아암(340)에 각각 결합된다. 각 유압 액츄에이터는 그 구동시, 제1회전축(352)을 중심으로 회전부재(320)를 고정프레임(310)에 대하여 회전시키고, 제2회전축(354)을 중심으로 제1아암(330)을 회전부재(320)에 대하여 회전시키며, 제3회전축(356)을 제2아암(340)을 제1아암(330)에 대하여 회전시킨다.On the other hand, the actuator (not shown) is for rotating the first arm 330 and the second arm 340, in particular, in the case of this embodiment, it is preferable that a hydraulic actuator driven by hydraulic pressure is employed. At this time, it is preferable that three hydraulic actuators are provided. Each hydraulic actuator is coupled to the fixed frame 310 and the rotating member 320, the rotating member 320 and the first arm 330, and the first arm 330 and the second arm 340, respectively. Each hydraulic actuator rotates the rotating member 320 with respect to the fixing frame 310 around the first rotation shaft 352 and rotates the first arm 330 around the second rotation shaft 354 when driven. It rotates with respect to the member 320 and rotates the third rotation shaft 356 with respect to the second arm 340 with respect to the first arm 330.

상기 제2피스톤부재(344)의 단부에는 레일부(200)가 결합되며, 제2피스톤부재(344)와 함께 직선 이동된다. A rail part 200 is coupled to an end portion of the second piston member 344 and linearly moves together with the second piston member 344.

본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 회전부재(320), 제1아암(330) 및 제2아암(340)을 회전시켜 제2아암(340)을 교량(1)의 하측에 수평하게 배치한 후, 가상선으로 도시된 바와 같이 제2피스톤부재(344)를 신장시켜 교량 하부의 측정 위치에 위치되도록 하고, 이 상태에서 무인 점검기(100)가 레일부(200)를 따라 이송되면서 영상을 촬영하고, 이 영상을 기초로 교량의 하부 상태를 점검할 수 있다.According to the present invention, as shown in FIG. 2, by rotating the rotating member 320, the first arm 330, and the second arm 340, the second arm 340 is horizontally positioned under the bridge 1. After the arrangement, the second piston member 344 is elongated as shown by the imaginary line so that it is positioned at a measurement position under the bridge, and in this state, the unmanned inspection machine 100 is transported along the rail part 200 You can take a video and check the condition of the lower part of the bridge based on this video.

따라서, 본 발명은 점검자가 교량 아래로 내려가지 않고도 교량 하부의 상태를 점검할 수 있다. 따라서, 점검자가 교량 아래로 떨어지게 되는 위험요소가 방지된다. 그리고, 교량점검용 장치가 점검자의 무게를 지지할 수 있을 정도의 큰 크기 및 강도를 필요로 하지 않으므로, 교량점검용 장치의 크기 및 제작비용이 감소하게 되며, 교량점검용 장치의 운반비용도 감소하게 된다.Therefore, the present invention can check the condition of the lower part of the bridge without the inspector going down the bridge. Therefore, the risk factor that the inspector falls under the bridge is prevented. In addition, since the bridge inspection device does not require a large size and strength to support the weight of the inspector, the size and manufacturing cost of the bridge inspection device are reduced, and the transportation cost of the bridge inspection device is also reduced. Is done.

본 발명에 따르면, 사람이 접근하기 힘든 교량 상판 하부의 균열, 박리, 박락, 철근 노출 등의 결함, 손상 등의 상태평가 및 콘크리트 건전도 평가를 편리하게 할 수 있는 장점을 갖는다. 즉, 자율조종 굴절 아암 로봇의 단부에 설치되는 레일부를 따라 왕복 이송하는 무인 점검기에 의해 작업자의 육안을 대신하여 교량 하부의 영상자료를 획득하고 모니터 또는 스마트폰을 통해 실시간 모니터링이 가능할 뿐만아니라 영상 분석을 획득한 영상을 저장할 수 있다. According to the present invention, it has the advantage of being able to conveniently evaluate the condition of defects, damages, such as cracks, peeling, peeling, and exposure of reinforcing bars, and the integrity of concrete. In other words, by an unmanned inspection machine that reciprocates along the rail part installed at the end of the self-controlled articulating arm robot, the image data of the lower part of the bridge is acquired instead of the naked eye of the operator, and real-time monitoring is possible through a monitor or smartphone, as well as image analysis. It is possible to store the acquired image.

특히, 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위해 설치되는 타음장치와 타음장치 바로 아래에 집음장치를 설치하여 무선으로 스마트폰에서 청음할 수 있도록 함에 의해 간편하고 신속하게 교량 상판 하부를 점검할 수 있다. In particular, a sound collecting device installed to evaluate the soundness of a concrete structure and a sound collecting device is installed directly under the sound collecting device so that you can listen to the sound from a smartphone wirelessly, so that the lower part of the bridge top plate can be checked easily and quickly.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.The technical task of the present invention is achieved by the technical configuration as described above, and although it has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of the technical idea of and the claims to be described below.

100 - 무인 점검기 110 - 이송부
120 - 촬영부 200 - 레일부
300 - 자율조정 굴절 아암 로봇100-Unmanned Inspection Machine 110-Transfer
120-Filming section 200-Rail section
300-Self-adjusting articulated arm robot

Claims (8)

교량 하부의 균열, 파손, 부식, 박리, 박락, 철근 노출을 포함한 각종 외관 상태를 점검할 수 있는 무인 점검기;
상기 무인 점검기가 왕복 이송되도록 결합되는 레일부; 및
상기 레일부가 고정되며, 상기 무인 점검기가 상기 레일부를 따라 왕복 이송되면서 교량의 하부를 점검할 수 있도록 상기 레일부를 교량 하부에 위치시킬 수 있는 자율조정 굴절 아암(ARM) 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
Unmanned inspection device capable of checking various external conditions including cracks, damage, corrosion, peeling, delamination, and exposure of reinforcing bars under the bridge;
A rail portion coupled to the unmanned inspection device to be reciprocated; And
And a self-adjusting articulation arm (ARM) robot capable of positioning the rail unit under the bridge so that the rail unit is fixed and the unmanned inspection unit is reciprocated along the rail unit to check the lower part of the bridge. Safety inspection device under the bridge using a self-controlled articulated arm robot at the bridge railing.
제1항에 있어서,
상기 무인 점검기는;
상기 레일부를 따라 왕복 이송되도록 상기 레일부에서 회전 이송되는 이송바퀴와 상기 이송바퀴를 구동시키는 구동모터를 포함하는 이송부;
상기 이송부에 설치되어 교량 하부의 영상 자료를 획득할 수 있는 촬영부;
상기 촬영부에서 획득한 영상을 무선 통신모듈을 통해 송신하고 송신된 영상을 수신하여 관리자가 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부; 및
상기 디스플레이부에서 디스플레이되는 영상의 분석을 통해 획득한 자료를 저장할 수 있는 저장부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
The method of claim 1,
The unmanned inspection device;
A transfer unit including a transfer wheel rotated by the rail unit and a drive motor driving the transfer wheel so as to be reciprocated along the rail unit;
A photographing unit installed on the transfer unit to obtain image data under the bridge;
A display unit that transmits the image acquired by the photographing unit through a wireless communication module, receives the transmitted image, and displays the transmitted image so that an administrator can check it in real time; And
A safety inspection device under a bridge using a self-controlled articulating arm robot in a bridge railing unit, comprising: a storage unit capable of storing data obtained through analysis of the image displayed on the display unit.
제2항에 있어서,
상기 무인 점검기는:
상기 이송부에 설치되어 교량 콘크리트 구조물에 대한 건전도 평가를 위한 타음장치와, 상기 타음장치에 인접하도록 설치되는 집음장치를 더 포함하고, 상기 타음장치에서 획득하여 집음장치에 집음된 소리를 무선 통신모듈을 통해 송신하고 송신된 소리를 수신하여 스피커 혹은 스마트폰에서 청음함과 아울러 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
The method of claim 2,
The unmanned checker:
A sound collecting device installed in the conveying unit to evaluate the health of the bridge concrete structure, and a sound collecting device installed adjacent to the sound collecting device, and a wireless communication module for sound obtained from the sound collecting device and collected by the sound collecting device. A safety inspection device under a bridge using an autonomously controlled articulated arm robot in a bridge railing, characterized in that the sound is transmitted through and received by a speaker or a smartphone and stored in a storage unit.
제2항에 있어서,
상기 레일부는 T자형을 이루도록 수평부와 수직부로 이루어지고, 상기 수직부의 상부면을 따라 상기 이송바퀴가 안내되도록 설치되어 무인 점검기가 상기 레일부를 따라 왕복 이송되되,
상기 무인 점검기의 이송시 유동이 방지되도록 상기 수직부의 양측면에 접촉되어 안내되는 유동방지롤러가 상기 수직부의 양측에 수평 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
The method of claim 2,
The rail part is formed of a horizontal part and a vertical part to form a T-shape, and is installed to guide the transfer wheel along the upper surface of the vertical part, so that an unmanned inspection device is reciprocated along the rail part,
A bridge using a self-controlled articulated arm robot in a bridge railing, characterized in that flow prevention rollers contacted and guided on both sides of the vertical part are installed in a horizontal direction on both sides of the vertical part to prevent flow when the unmanned inspection machine is transported Lower safety check device.
제2항에 있어서,
상기 레일부의 양단에는 각각 감지센서가 설치되어 상기 레일부의 구간 내에서 상기 무인 점검기가 레일부의 끝단에 도착 위치를 파악할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
The method of claim 2,
A detection sensor is installed at both ends of the rail unit so that the unmanned checker can determine the arrival position at the end of the rail unit within the section of the rail unit. Safety inspection device under the bridge used.
제1항에 있어서,
상기 레일부는 제자리 회전 가능하도록 서브모터에 의해 원주방향으로 회전하는 회전조절판에 결합되어 360°회전되는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
The method of claim 1,
The rail unit is coupled to a rotation control plate that rotates in a circumferential direction by a sub-motor to rotate in place and rotates 360°.
제2항에 있어서,
상기 촬영부는 영상카메라와 열화상카메라 및 열적외선 카메라 중 어느 하나 혹은 각각의 카메라 모두가 설치되도록 구성되고, 상기 디스플레이부는 모니터 혹은 스마트폰 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.
The method of claim 2,
The photographing unit is configured such that any one or both of an image camera, a thermal imaging camera, and a thermal infrared camera is installed, and the display unit is made of either a monitor or a smartphone. Safety inspection device under the bridge using a robot.
제1항에 있어서,
상기 자율조정 굴절 아암(ARM) 로봇은;
상기 교량의 상측에 배치되도록 상기 교량에 대해 고정되는 고정프레임;
상기 고정프레임에 회전 가능하게 결합되는 회전부재;
상기 회전부재에 회전 가능하게 결합되는 제1아암;
상기 제1아암에 회전 가능하게 결합되며, 상기 레일부가 단부에 회전 가능하게 설치되어 상기 교량의 하측에 배치되는 제2아암; 및
상기 제1아암과 제2아암을 회전시키는 액츄에이터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 난간부에서 자율조종 굴절 아암 로봇을 이용한 교량 하부 안전점검 장치.The method of claim 1,
The self-regulating articulating arm (ARM) robot;
A fixed frame fixed to the bridge so as to be disposed on the upper side of the bridge;
A rotating member rotatably coupled to the fixed frame;
A first arm rotatably coupled to the rotating member;
A second arm rotatably coupled to the first arm, the rail portion rotatably installed at an end thereof and disposed under the bridge; And
An actuator for rotating the first arm and the second arm; a safety inspection device under a bridge using an autonomously controlled articulated arm robot in a bridge railing part.
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