KR20220151240A - 표면 검사용 모바일 구동 플랫폼 - Google Patents

Abstract

표면 검사용 모바일 구동 플랫폼은 대상체의 표면을 따라 이동되며, 복수의 검사유닛들 및 프레임유닛을 포함한다. 상기 검사유닛들은 상기 표면에 따라 상대적인 위치가 가변된다. 상기 프레임유닛은 상기 검사유닛들 각각이 상대적으로 회전 가능하도록 상기 검사유닛들을 서로 연결하고, 상기 검사유닛들 각각으로 물을 제공한다. 상기 검사유닛들 각각은, 상기 제공된 물을 저장하는 수막공간을 형성하는 수막형성유닛, 및 상기 수막공간에 형성되는 수막을 통해 상기 표면 상태를 검사하는 센서유닛을 포함한다.

Description

표면 검사용 모바일 구동 플랫폼{MOBILE DRIVING PLATFORM FOR INSPECTING SURFACE}

본 발명은 모바일 구동 플랫폼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 곡면을 가지는 대상체의 표면을 따라 이동하면서 대상체의 표면 상태에 대하여 비파괴 검사를 자동으로 수행하는 표면 검사용 모바일 구동 플랫폼에 관한 것이다.

일반적으로 선박이나 항공기 등과 같은 대상체의 외부 표면에 발생하는 균열이나 다양한 손상 등에 대하여는 작업자가 직접 다양한 위치로 이동하면서 검사를 수행해왔다.

그러나, 이러한 작업자의 수작업에 의한 검사는, 특히 대형 크기를 가지는 대상체의 경우 작업 시간이 지나치게 많이 소요되며 작업 과정에서의 안전사고 발생 등의 문제가 종종 발생하였다. 특히, 대상체가 선박인 경우라면, 이러한 선박이 계류한 상태에서 수중에 위치하는 선박의 표면에 대하여는, 작업자가 직접 검사하는 것이 용이하지 않은 한계가 있었다.

이에, 대한민국 등록특허 제10-0811540호 등을 통해, 선저에 부착된 이물질을 신속하게 청소함과 동시에, 특히 수중에 위치한 선박의 표면 등의 상태를 검사하여 손상된 부위를 추적하는 수중로봇이 개발되었다.

다만, 종래 개발되는 수중로봇의 경우, 단순히 선박의 표면을 이동하면서 상대적으로 큰 손상 등을 검출하는 한계가 있었으며, 특히, 선박의 표면은 곡면 형태로 형성되는데, 이러한 곡면의 표면을 따라 효과적으로 이동하면서 선박의 표면 전체를 정밀하게 검사하는 것은 어려운 한계가 있었다.

나아가, 선박뿐만 아니라 다양한 대상체에 있어, 곡면 형태의 표면을 이동하는 로봇이 표면에 밀착되지 못하는 경우, 이러한 대상체의 표면에 인가되는 힘이 균일하게 유지되지 못하여, 표면의 페인트 등을 손상시키는 문제도 존재하였다.

대한민국 등록특허 제10-0811540호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 다양한 곡면을 가지는 대상체의 표면을 따라 밀착한 상태로 이동하면서 대상체의 표면 상태 또는 손상 정도에 대하여 정밀하게 검사를 수행할 수 있으며, 검사 과정에서 표면의 페인팅 상태에 대한 추가 손상을 최소화할 수 있는 표면 검사용 모바일 구동 플랫폼을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 모바일 구동 플랫폼은 대상체의 표면을 따라 이동되며, 복수의 검사유닛들 및 프레임유닛을 포함한다. 상기 검사유닛들은 상기 표면에 따라 상대적인 위치가 가변된다. 상기 프레임유닛은 상기 검사유닛들 각각이 상대적으로 회전 가능하도록 상기 검사유닛들을 서로 연결하고, 상기 검사유닛들 각각으로 물을 제공한다. 상기 검사유닛들 각각은, 상기 제공된 물을 저장하는 수막공간을 형성하는 수막형성유닛, 및 상기 수막공간에 형성되는 수막을 통해 상기 표면 상태를 검사하는 센서유닛을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 수막형성유닛은, 상기 센서유닛이 연장되는 상부 및 상기 표면이 접하는 하부는 개방되고, 측부는 밀폐된 내부 공간을 형성하는 내부 패드부, 및 상기 내부 패드부의 외부에서 상기 내부 패드부와의 사이에 측부가 밀폐되는 외부 공간을 형성하는 외부 패드부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 내부 공간 및 상기 외부 공간에 상기 수막이 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 내부 패드부 및 상기 외부 패드부 각각은, 소정 높이를 가지는 고무 재질의 패드가 폐루프를 형성하며 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수막형성유닛은, 상기 내부 패드부의 외곽에 위치하는 복수의 롤러부들을 더 포함하며, 상기 외부 패드부는 상기 롤러부들의 외면을 따라 상기 폐루프를 형성하도록 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 롤러부들은 상기 표면에 접촉하는 면이 곡면이며, 상기 외부 패드부는 상기 표면과 소정의 갭을 형성하며 상기 롤러부들에 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서유닛은, 상기 내부 공간에 위치하는 검출블록, 및 상기 검출블록으로부터 초음파 신호를 추출하는 센서몸체를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 프레임 유닛은, 각각이 상기 검사유닛들 각각의 상부에 결합되며, 수평 방향으로 연장되는 복수의 수평 프레임들, 및 서로 인접한 상기 수평 프레임들이 상대적으로 회전 가능하도록, 각각이 상기 서로 인접한 수평 프레임들을 연결하는 복수의 연결 프레임들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결 프레임들 각각은, 상기 서로 인접한 수평 프레임들을 회전 가능하도록 고정시키는 연결 블록, 및 상기 연결 블록에 결합되며, 상기 서로 인접한 수평 프레임들에 하부 방향으로의 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결 프레임들 각각에는, 상기 서로 인접한 수평 프레임들의 상대적인 회전에 따른 토크를 측정하는 토크셀(torque cell)이 구비될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 검사유닛들 각각은, 상기 프레임유닛으로부터 하부방향으로 연장되며, 상기 검사유닛에 소정의 강성(stiffness)을 제공하는 댐퍼부, 상기 댐퍼부에 대하여 회전가능하도록 결합되며, 하부 방향으로 추가로 연장되는 경사 프레임, 및 상기 경사 프레임의 하부 끝단에서 상기 경사 프레임을 상기 수막형성유닛에 연결하는 하부 연결부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 댐퍼부에는, 상기 댐퍼부에 인가되는 반력을 측정하는 로드셀이 구비될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 댐퍼부에서, 상기 검사유닛들 중 상대적으로 외곽에 위치하는 검사유닛들에 포함하는 댐퍼부는, 상대적으로 중앙에 위치하는 검사유닛들에 포함되는 댐퍼부보다 낮은 강성을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 검사유닛들 각각은, 상기 경사 프레임이 상기 댐퍼부에 대하여 회전가능하도록 연결하는 중앙 연결부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중앙 연결부에서, 상기 검사유닛들 중 상대적으로 외곽에 위치하는 검사유닛들에 포함하는 중앙 연결부는, 상대적으로 중앙에 위치하는 검사유닛들에 포함되는 중앙 연결부보다 높은 탄성력을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모바일 구동 플랫폼을 상기 표면을 따라 이동시키는 이송유닛, 및 상기 이송유닛과 상기 프레임유닛 사이에 연결되며, 상기 프레임유닛의 높이를 가변시키는 연결유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 선박이나 항공기 등과 같은 대상체의 표면을 검사하는 검사유닛들이 서로 상대적인 위치가 가변되도록 연결됨으로써, 다양한 곡면을 가지는 대상체의 표면에 보다 효과적으로 밀착할 수 있으며, 이를 통해 표면에 대한 검사를 보다 정확하고 정밀하게 수행할 수 있다.

특히, 검사유닛들은 일 방향을 따라 배열되며, 배열 방향에 대하여 상대적으로 회전가능하도록 연결되므로, 대상체의 표면에의 밀착 상태를 유지하며 상기 효과적인 검사를 수행할 수 있다.

또한, 수막을 형성하여 초음파로 표면을 검사함에 있어, 소정의 수막공간을 형성하도록 내부 및 외부 패드부들이 밀폐 공간을 형성하도록 연결되며, 이에 따라 소정 면적에 형성되는 수막에 대하여 초음파를 통한 표면 상태의 검사를 효과적으로 진행할 수 있다.

이 경우, 1차적으로는 내부 패드부에 의한 내부 공간에서 수막을 형성하되, 내부 공간에서의 수막 형성이 적절하지 않은 경우, 보조적으로 외부 패드부에 의해 외부 공간에서도 수막을 형성하도록 하여, 상대적으로 수막이 형성되는 면적을 증가시키면서 상대적으로 넓게 유지하여 상기 표면 상태 검사의 정확성과 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 외부 패드부가 표면에 수직인 형태로 측부를 밀폐하는 구조이므로, 대상체의 표면을 따라 이동되는 경우 표면과의 마찰로 인한 표면의 손상의 위험이 발생할 수 있는데, 롤러부들을 통해 외부 패드부가 표면과의 사이에 갭을 유지하도록 고정하고, 상기 롤러부들이 곡면으로 표면을 따라 최소의 마찰력을 가지며 이동되도록 구성함으로써, 상기 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.

또한, 각각의 검사유닛들이 연결된 수평 프레임들은, 상대적으로 회전 가능하도록 결합되고, 결합 부위에 탄성력을 가지는 탄성부가 개재됨으로써, 다양한 곡면 형상의 대상체 표면에의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

또한, 검사유닛들 각각이 댐퍼부를 가짐으로써, 적절한 강성으로 표면과의 밀착력을 유지할 수 있으며, 특히, 외측으로 위치하는 검사유닛들의 댐퍼부의 강성을 중앙에 위치하는 검사유닛들의 댐퍼부 강성보다 낮게 설정함으로써, 표면이 곡면으로 형성되는 경우, 중앙으로부터 외측으로 갈수록 위치차이가 증가하는 특징을 고려하여, 표면과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 각각의 검사유닛들도, 댐퍼부에 대하여 하부의 유닛들이 회전 가능하도록 연결되는데, 이 경우, 외측으로 위치하는 검사유닛들에서의 회전을 유도하는 중앙 연결부가 중앙에 위치하는 검사유닛들에서보다 높은 탄성력을 가지도록 설계되어, 앞서 설명한 바와 같은, 표면이 곡면으로 형성되는 경우의 표면과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표면 검사용 모바일 구동 플랫폼을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 모바일 구동 플랫폼을 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1의 프레임 유닛 및 검사유닛을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 프레임 유닛 및 검사유닛을 도시한 정면도이다.
도 5는 도 1의 검사유닛을 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1의 모바일 구동 플랫폼이 표면을 따라 이동하는 상태를 도시한 정면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표면 검사용 모바일 구동 플랫폼을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 모바일 구동 플랫폼을 도시한 측면도이다. 도 3은 도 1의 프레임 유닛 및 검사유닛을 도시한 평면도이다. 도 4는 도 1의 프레임 유닛 및 검사유닛을 도시한 정면도이다. 도 5는 도 1의 검사유닛을 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 표면 검사용 모바일 구동 플랫폼(10, 이하 모바일 구동 플랫폼이라 함)은 이송유닛(100), 프레임 유닛(200), 검사유닛(300) 및 연결유닛(400)을 포함한다.

상기 이송유닛(100)은 구동몸체(110)와 구동부(120)를 포함하는 것으로, 상기 구동몸체(110)는 구동력을 발생시키며 전체적인 상기 모바일 구동 플랫폼(10)의 구동을 제어할 수 있고, 상기 구동부(120)는 상기 구동몸체(110)로부터 제공받은 구동력에 의해 상기 모바일 구동 플랫폼(10)을 대상체의 표면상에서 이동하도록 구동한다.

이 경우, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)은 대상체의 표면을 따라 이동되는 것으로, 외부로부터의 원격 제어를 통해 제어되어 이동이 수행될 수도 있으며, 이와 달리, 자율 주행을 통해 이동이 수행될 수도 있다.

이 경우, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 이동되는 대상체는, 예를 들어, 선박이나 항공기와 같은 상대적으로 큰 대형 구조체일 수 있으며, 이와 달리, 다양한 크기나 형상을 가지는 표면 검사의 수행이 필요한 구조체일 수 있다. 이에, 상기 대상체는 특정 구조체로 한정되지는 않지만, 이하에서는 설명의 편의상, 상기 대상체가 선박인 것을 가정하여 설명한다.

한편, 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)에는 이동 좌표를 측정하는 좌표 측정 센서가 구비될 수 있어, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 선박의 표면을 따라 이동하는 경우, 좌표 정보를 외부로 제공할 수 있다.

이와 같이, 외부로 제공된 좌표 정보는, 후술되는 선박의 표면 상태에 대한 검사 결과와 통합되어, 선박 표면을 픽셀(pixel)화하여 표면 상태를 좌표별로 매핑하여 도식화된 정보를 외부로 제공할 수도 있다.

또한, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 자율주행을 수행하는 경우, 마찬가지로 도시하지는 않았으나, 비젼(vision)센서 등이 추가로 구비되어 전방 등의 장애물을 검출하고, 해당 장애물을 회피하는 구동을 수행하며 자율 주행을 수행할 수 있다.

상기 프레임 유닛(200)은 중앙 프레임(210), 수평 프레임(220), 연결 프레임(230) 및 물공급 유닛(240)을 포함한다.

상기 중앙 프레임(210)은 블록 형상을 가지며 상기 프레임 유닛(200)의 중앙에 위치하는 중앙 블록(212)을 포함하며, 상기 중앙 블록(212)의 상면에는 상면부(211)가 형성된다.

상기 상면부(211) 상에는, 상기 물공급 유닛(240)이 결합되며, 상기 물공급 유닛(240)은 선택적으로 탈부착이 가능하도록 상기 상면부(211) 상에 결합될 수 있다.

상기 중앙 블록(212)은 도 4를 통해서는, 하부방향으로 갈수록 좁아져, 제2 방향(Y)으로 관찰하는 경우 역삼각형의 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 사각 블록 형상을 가질 수도 있고, 그 형상이 제한되는 것은 아니다.

나아가, 본 실시예를 통해서는, 상기 중앙 프레임(210)이 독립적인 블록 구조로서 상기 수평 프레임(220)과는 다른 형상으로 형성되는 것을 예시하였으나, 상기 중앙 프레임(210)은 상기 상면부(211)에 상기 물공급 유닛(240)이 안정적으로 고정되기 위해 소정 면적의 상면부(211)를 형성하기 위해 설계된 것이다.

따라서, 상기 중앙 프레임(210)은 도시된 것과 달리, 상기 물공급 유닛(240)을 안정적으로 위치시킬 수 있다면, 상기 수평 프레임(220)과 유사한 형상으로 제1 방향(X)으로 연장되는 수평 프레임의 일부로 형성될 수도 있다.

상기 수평 프레임(220)은, 초기 상태에서는 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되며, 복수개가 서로 결합되며 연장될 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 검사유닛(300)이 도시된 바와 같이, 복수개가 구비될 수 있으며, 이에 따라 하나의 검사유닛의 상부에는 하나의 수평 프레임이 결합되어 연장될 수 있다.

이에, 도시된 바와 같이, 4개의 서로 다른 검사유닛들이 구비되는 경우라면, 상기 수평 프레임(220)도 각각의 검사유닛들(301, 302, 303, 304)의 상부에 결합되어 연장되도록 4개의 수평 프레임들(221, 222, 223, 224)을 포함할 수 있다. 물론, 상기 검사유닛들의 개수 및 상기 수평 프레임들의 개수는 4개로 제한되지 않으며, 다양하게 선택될 수 있음은 자명하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상 4개의 검사유닛들 및 4개의 수평 프레임들이 구비되는 것을 예를 들어 설명한다.

즉, 제1 수평 프레임(221)의 하부에는 제3 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 검사유닛(301)이 결합되고, 마찬가지로 제2, 제3 및 제4 수평 프레임들(222, 223, 224)의 하부에는 제2, 제3 및 제4 검사유닛들(302, 303, 304)이 각각 결합된다.

또한, 후술하겠으나, 상기 검사유닛들이 각각이 내부적으로 회전가능하도록 연장될 수는 있으나, 상기 검사유닛들 각각과 상기 수평 프레임들 각각은 서로 수직인 방향, 즉 제3 방향(Z)과 이에 수직하는 제1 방향(X)으로 결합되며, 이러한 검사유닛과 수평 프레임의 수직 방향으로의 결합은 고정된다.

그리하여, 제1 수평 프레임(221)이 제2 수평 프레임(222)에 대하여 회전하게 되면, 상기 제1 검사유닛(301)의 자세 역시 상기 제2 검사유닛(302)의 자세에 대하여 동일한 회전량만큼 회전하게 된다.

이상과 같이, 상기 제1 내지 제4 수평 프레임들(221, 222, 223, 224) 각각이 서로에 대하여 회전하여 자세가 가변된다면, 상기 제1 내지 제4 검사유닛들(301, 302, 303, 304)도 각각이 서로에 대하여 회전하여 자세가 가변되는 것으로, 결국 선박의 표면이 곡면이어서 상기 제1 내지 제4 검사유닛들(301, 302, 303, 304)이 표면에 밀착하는 경우 상대적인 자세가 회전하게 된다면 이에 구속되어 상기 제1 내지 제4 수평 프레임들(221, 222, 223, 224)의 상대적인 연장 방향이 서로 회전하게 된다.

다시 말하면, 상기 제1 내지 제4 수평 프레임들(221, 222, 223, 224) 각각이 상대적으로 회전 가능하도록 결합됨으로써, 상기 제1 내지 제4 검사유닛들(301, 302, 303, 304)은 상기 선박의 표면이 곡면이더라도 상기 곡면에 밀착하는 상태로 자세가 상대적으로 가변될 수 있다.

이 경우, 상기 제1 내지 제4 수평 프레임들(221, 222, 223, 224) 각각은 상기 연결 프레임(230)을 통해 연결되어, 상대적인 회전이 가능하게 된다.

즉, 상기 연결 프레임(230)은 양쪽으로 서로 인접하는 수평 프레임들 사이를 연결하는데, 본 실시예에서와 같이 4개의 수평 프레임들이 구비되는 경우, 상기 연결 프레임은 3개가 구비되는 것으로 충분한다.

그리하여, 도 3을 참조하면, 제1 연결 프레임(231)은 상기 제1 수평 프레임(221)과 상기 제2 수평 프레임(222) 사이를 연결하며, 중앙 연결 프레임(237)은 상기 제2 수평 프레임(222)과 상기 제3 수평 프레임(223) 사이를 연결하고, 제2 연결 프레임(234)은 상기 제3 수평 프레임(223)과 상기 제4 수평 프레임(224) 사이를 연결한다.

한편, 상기 제1 연결 프레임(231)은 제1 연결블록(232)과 제1 탄성부(233)를 포함한다.

상기 제1 연결블록(232)은 상기 제1 수평 프레임(221)의 일단과 상기 제2 수평 프레임(222)의 일단을 관통하며, 상기 제2 방향(Y)을 따라 연장되는 실린더형 블록일 수 있다. 그리하여, 상기 제1 연결블록(232)을 통해 상기 제1 및 제2 수평 프레임들(221, 222)이 서로 연결 및 고정된다.

또한, 상기 제1 연결블록(232)은 라운드된 외주면을 가지므로, 상기 제1 연결블록(232)의 연결에 의해 상기 제1 수평 프레임(221)과 상기 제2 수평 프레임(222)은 상기 제2 방향(Y)을 회전축으로 상대적으로 회전이 가능하게 된다.

이 때, 상기 제1 탄성부(233)는 일 끝단은 상기 제1 수평 프레임(221) 상에 위치하고, 타 끝단은 상기 제2 수평 프레임(222) 상에 위치하며, 상기 제1 연결블록(232)에 연결된다.

이 경우, 상기 제1 탄성부(233)는 코일 형태로 연장되어 소정의 탄성력을 가지는 것으로, 상기 제1 탄성부(233)가 상기 제1 및 제2 수평 프레임들(221, 222)에 하부방향, 즉 선박의 표면을 향하는 방향으로의 탄성력을 제공한다.

따라서, 상기 선박의 표면의 형상이 가변됨에 따라, 상기 제1 및 제2 수평 프레임들(221, 222)이 상대적으로 회전하는 경우, 상기 제1 탄성부(233)는 상기 제1 및 제2 수평 프레임들(221, 222)에 선박의 표면을 향하는 탄성력을 제공하므로, 상기 제1 및 제2 검사유닛들(301, 302)이 선박 표면에 보다 밀착할 수 있도록 유도할 수 있다.

상기 제2 연결 프레임(234) 역시, 동일하게 제2 연결블록(235) 및 제2 탄성부(236)를 포함하는데, 상기 제2 연결블록(235) 및 제2 탄성부(236)는 제3 수평 프레임(223)과 제4 수평 프레임(224) 사이를 연결하며 탄성력을 제공하는 것을 제외하고는, 앞서 설명한 제1 연결블록(232) 및 제1 탄성부(233)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

한편, 상기 중앙 연결 프레임(237)의 경우, 상기 중앙블록(212)의 내측에 형성되는 것으로, 도시하지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 연결 프레임들(231, 234)과 동일하게 중앙 연결블록 및 중앙 탄성부를 포함하며, 각각의 연결관계 및 기능은 앞서 설명한 바와 같다.

이상과 같이, 상기 연결 프레임들(231, 234, 237) 각각은, 서로 인접한 수평 프레임들 사이를 연결하며, 서로 인접한 수평 프레임들이 상대적으로 회전하도록 하고, 특히, 하부 방향(-Z 방향)으로 소정의 탄성력을 제공함으로써, 상기 검사유닛(300)이 상기 선박의 표면에 보다 밀착력을 높일 수 있도록 한다.

상기 물공급 유닛(240)은 유입부(241), 분배블록(242), 및 제1 내지 제4 공급라인들(243, 244, 245, 246)을 포함한다.

상기 유입부(241)는 도시하지는 않았으나, 외부로부터 물을 제공하는 별도의 도관과 연결되어, 상기 제공되는 물을 상기 분배블록(242)으로 유입시킨다.

상기 분배블록(242)은 상기 중앙 프레임(210)의 상면부(211) 상에 결합되는 것으로, 사각 블록 등의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 분배블록(242)의 내부에는, 상기 유입부(241)를 통해 유입된 물을, 상기 제1 내지 제4 공급라인들(243, 244, 245, 246) 각각으로 분배할 수 있도록 분배라인이 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 제1 내지 제4 공급라인들(243, 244, 245, 246)로 물이 균일하게 분배되어 공급된다.

한편, 본 실시예의 경우, 상기 검사유닛(300)이 4개인 것을 예시하였으므로, 상기 공급라인들도 4개가 구비되는 것으로, 상기 공급라인들의 개수는 상기 검사유닛들의 개수와 동일하게 구비될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 각각의 공급라인들(243, 244, 245, 246)은 한 쌍이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 공급라인(243)은 2개의 배관으로 구성되어, 하나의 배관은 상기 제1 검사유닛(301)의 전단부를 따라 연장되어 후술되는 수막공간의 앞부분으로 물을 제공하고, 다른 하나의 배관은 상기 제2 검사유닛(301)의 후단부를 따라 연장되어 상기 수막공간의 뒷부분으로 물을 제공할 수 있다.

그리하여, 상기 수막공간으로 전체적으로 균일한 물이 공급될 수 있어 보다 균일한 수막의 형성이 가능할 수 있다. 이는, 상기 제1 공급라인(243) 뿐만 아니라, 나머지 제2 내지 제4 공급라인들(244, 245, 246)의 경우도 동일하다.

상기 검사유닛(300)은 복수개가 서로 독립적으로 구비될 수 있으며, 예시된 바와 같이, 4개의 검사유닛들이 구비되는 경우, 제1 및 제2 검사유닛들(301, 302)은 상기 중앙 프레임(210)을 기준으로 일 측에 위치하고, 제3 및 제4 검사유닛들(303, 304)은 상기 중앙 프레임(210)을 기준으로 타 측에 위치한다.

나아가, 상기 제1 내지 제4 검사유닛들(301, 302, 303, 304) 각각의 간격은 초기 상태에서는 서로 일정하게 유지된다.

또한, 상기 제1 내지 제4 검사유닛들(301, 302, 303, 304)이 상기 제1 내지 제4 수평 프레임들(221, 222, 223, 224) 각각에 결합되는 것은 앞서 설명한 바와 같다.

상기 제1 내지 제4 검사유닛들(301, 302, 303, 304)은, 고정 위치를 서로 달리하는 것을 제외하고, 각각은 모두 동일한 구성 및 동작을 수행하는 것으로, 이하에서는, 상기 제1 검사유닛(301)에 대하여 상세하게 설명하고, 나머지 검사유닛들(302, 303, 304)에 대한 설명은 생략한다.

상기 제1 검사유닛(301)은 지그 프레임(310), 센서유닛(320) 및 수막형성유닛(330)을 포함한다.

상기 지그 프레임(310)은 상기 제1 수평 프레임(221)과 연결되어 전체적으로 상기 제1 검사유닛(301)의 연장 구조를 형성하는 것으로, 댐퍼부(311), 상부 캡부(313), 중앙 지그(314), 확장 프레임(315), 중앙 연결부(316), 경사 프레임(317) 및 하부 연결부(318)를 포함한다.

상기 댐퍼부(311)는 상기 제1 수평 프레임(221)에 연결되며 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되며, 도시된 바와 같이, 중앙에는 연장 축이 형성되고 상기 연장 축의 외면을 따라 스프링이 형성된다.

그리하여, 상기 댐퍼부(311)는 상기 제1 검사유닛(301)에 소정의 감쇠력(damping force)을 제공하여, 상기 제1 검사유닛(301)이 상기 선박의 표면에 밀착되는 밀착력을 유지하면서 상기 선박의 표면의 불균일 등으로 인한 외력을 감쇠하여 안정적이고 균일한 밀착 구동을 유도한다.

한편, 상기 댐퍼부(311)의 경우, 소정의 강성(stiffness)을 갖게 되는데, 이러한 상기 댐퍼부(311)의 강성은, 상기 선박의 표면의 곡률 정도, 상기 선박의 표면의 불균일 정도, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)의 주행속도 등의 다양한 요소를 고려하여 선택될 수 있다.

상기 댐퍼부(311)의 상부 끝단은 상기 제1 수평 프레임(221)을 관통하여, 상기 제1 수평 프레임(221)의 상부에 상기 상부 캡부(313)가 구비되어, 상기 댐퍼부(311)가 상기 제1 수평 프레임(221) 상에 고정된다.

이 경우, 상기 상부 캡부(313)에는, 도시하지는 않았으나, 로드셀(load cell)이 형성되어, 상기 댐퍼부(311)를 통해 전달되는 힘을 측정할 수 있다. 또한, 이렇게 측정된 힘에 대한 정보는, 앞서 서술한 선박의 표면에서의 좌표 정보와 함께 저장되어, 선박의 표면의 각 좌표에서의 선박의 표면으로부터의 반력 정보를 표시할 수 있다.

예를 들어, 상기 반력, 즉 상기 로드셀을 통해 측정되는 힘이 큰 경우라면, 상기 선박의 표면에는 돌출된 형태의 손상 등이 형성된 것으로 해석될 수 있으므로, 상기 반력 정보를 통해 선박 표면의 손상 상태를 도출할 수 있다.

나아가, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 반복적으로 선박의 표면을 이동하는 경우라면, 지나치게 높은 반력이 측정된 위치를 손상 부분 또는 장애물이 형성된 부분으로 간주하여, 해당 위치를 회피하며 자율주행하도록 제어될 수도 있다.

한편, 상기 댐퍼부(311)의 하부는 사각 블록 형상을 가지는 상기 중앙 지그(314)에 연결되며, 상기 중앙 지그(314)는 도 5에 도시된 바와 같이 단면이 'ㄷ'자 형상을 가지도록 형성되어, 상기 중앙 지그(314)의 내측으로는 상기 확장 프레임(315)이 결합된다.

이 경우, 상기 중앙 연결부(316)는 상기 중앙 지그(314) 및 상기 확장 프레임(315)을 관통하며 상기 중앙 지그(314)와 상기 확장 프레임(315)을 결합한다.

즉, 상기 중앙 연결부(316)에 의해, 상기 중앙지그(314)와 상기 확장 프레임(315)은 상대적으로 회전 가능하도록 결합된다. 이 경우, 상기 중앙 연결부(316)가 상기 제2 방향(Y)으로 연장되므로, 결국, 상기 중앙지그(314)와 상기 확장 프레임(315)은 상기 제2 방향(Y)을 회전축으로 상대적인 회전이 가능하도록 서로 결합된다.

이상과 같이, 서로 인접한 검사유닛들은 서로 인접한 수평 프레임들이 상기 제2 방향(Y)을 회전축으로 상대적으로 회전가능하게 결합됨에 따라 1차적으로 상대적으로 회전 가능하게 되며, 상기 확장 프레임(315)이 상기 중앙지그(314)에 대하여도 상기 제2 방향(Y)을 회전축으로 상대적으로 회전가능하게 결합됨에 따라 추가로 회전 가능하게 된다.

그리하여, 다양한 곡면 형상을 갖는 선박의 표면에 대하여, 검사유닛들이 보다 밀착한 상태에서 선박의 표면에 대한 검사를 수행할 수 있다.

한편, 앞서 설명한 상기 제1 연결블록(232), 상기 제2 연결블록(235) 및 중앙 연결블록은 물론, 상기 중앙 연결부(316)에는, 토크셀(torque cell)이 구비될 수 있다.

이러한 토크셀로부터 측정되는 토크 정보를 통해, 선박 표면의 특정 위치에서 서로 인접한 검사유닛들 사이의 상대적인 회전에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 이렇게 획득된 특정 위치에서의 토크 정보는, 앞선 로드셀을 통한 반력 정보와 함께, 선박의 표면의 각 좌표에 대하여 저장될 수 있다.

그리하여, 상기 반력정보와 상기 토크정보를 바탕으로, 선박의 표면의 상태를 각 좌표별로 매핑할 수 있으며, 이를 통해, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 반복적으로 선박의 표면을 이동하는 경우 안정적인 자율주행을 수행하기 위한 정보를 마련할 수 있다.

상기 경사 프레임(317)은 상기 확장 프레임(315)으로부터 하부 방향으로 연장되며, 상기 경사 프레임(317)은 상기 확장 프레임(315)으로부터 상기 제1 방향(X)을 따라 분기되며 한 쌍이 하부 방향으로 연장되고, 하부 방향으로 현장되는 경우, 전방을 향하여 경사지도록 연장된다.

이 경우, 상기 경사 프레임(317)의 하부 끝단에는, 상기 하부 연결부(318)를 통해, 상기 수막형성유닛(330)이 고정된다.

따라서, 상기 수막 형성유닛(330)은 상기 프레임유닛(200)과 비교하여, 소정거리 전단에 위치하게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프레임유닛(200)과 비교하여, 상기 수막형성유닛(330)은 전방 측으로 전진하여 위치하게 되며, 이는 상기 경사 프레임(317)이 전방을 향하여 사선으로 연장되기 때문이다.

이와 같이, 상기 수막형성유닛(330)이 보다 전방에 위치함으로써, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 전체적으로 보다 안정적인 구동을 수행하며, 선박의 표면의 불균일한 형상으로 상기 검사유닛(300)에 인가되는 충격이나 진동을 최소화하며 보다 안정적으로 흡수할 수 있다.

상기 센서유닛(320)은 센서몸체(321), 송수신부(322) 및 검출블록(323)을 포함한다.

상기 검출블록(323)은, 후술되는 상기 수막형성유닛(330)에 의해 형성되는 내부공간(341, 도 3 참조)에 위치하며, 형성된 수막으로부터 선박의 표면에 대한 초음파 신호를 검출한다.

상기 센서몸체(321)는 초음파 신호를 발생하며, 상기 검출블록(323)을 통해 검출되는 초음파 신호를 상기 송수신부(322)를 통해, 유선 또는 무선으로 외부로 제공한다.

상기 초음파 신호는, 상기 선박의 표면에 형성된 수막이 균일한 경우, 균일한 신호가 수신되며, 이와 달리 수막이 불균일하게 형성되는 경우 불균일한 신호가 수신된다. 따라서, 외부로 제공되는 초음파 신호의 균일성을 바탕으로, 상기 선박의 표면의 상태에 대한 검사가 가능하게 된다.

상기 수막형성유닛(330)은 내부 패드부(331), 롤러부(332) 및 외부 패드부(333)를 포함한다.

상기 내부 패드부(331)는 선박의 표면에 접촉하며, 내부에 내부공간(341)을 형성하는 것으로, 예를 들어, 고무 패드 등을 포함할 수 있다.

상기 내부 패드부(331)는 소정 높이를 가지며 내부에 밀폐된 상기 내부 공간(341)을 형성하도록 연장되는데, 이 경우, 상기 내부 공간(341)에는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 검출블록(323)이 위치하게 된다.

한편, 상기 검출블록(323)은 상기 제3 방향(Z)을 따라 관찰하였을 때 사각형상을 가지는 것으로, 이에 따라 상기 내부 패드부(331)가 형성하는 상기 내부 공간(341) 역시 상기 제3 방향(Z)을 따라 관찰하는 경우 사각 형상을 가지게 된다.

다만, 상기 검출블록(323)의 외주면과 상기 내부 패드부(331) 사이에는 소정의 간격이 형성되는 것으로, 상기 내부 공간(341)의 면적이 상기 검출블록(323)의 면적보다는 넓게 형성된다.

또한, 상기 내부 패드부(331)의 경우, 상부 및 하부는 개방되며, 측부만 밀폐된다. 따라서, 상기 상부의 개방부를 통해 상기 검출블록(323)이 위치할 수 있으며, 하부의 개방부를 통해서는 물이 외부로 누수될 수 있다.

즉, 상기 공급라인을 통해 상기 내부 공간(341)을 제공되는 물은, 상기 내부 공간(341) 상에서 상기 선박의 표면상에 수막을 형성하지만, 지속적으로 상기 하부의 개방부를 통해 누수될 수 있으며, 상기 공급라인을 통한 물의 연속 제공으로, 상기 누수에도 불구하고 상기 표면에 형성되는 수막이 유지될 수 있다.

다만, 상기 내부 패드부(331)와 상기 표면과의 사이에 형성되는 갭은 상기 공급되는 물의 양과 이에 따라 형성되어야 하는 상기 수막의 두께 등을 고려하여 다양하게 설계될 수 있으며, 이상과 같이, 상기 내부 패드부(331)가 1차적으로 상기 내부공간(341) 상에 물을 수납 및 저장함으로써, 균일한 수막이 상기 내부 패드부(331) 상에 형성되게 된다.

상기 외부 패드부(333)는 상기 내부 패드부(331)의 외측에 위치하며, 상기 내부 패드부(331)와의 사이에 외부공간(342)을 형성한다.

상기 외부공간(342)은 상기 내부공간(341)과 함께 수막공간(340)을 형성한다.

상기 외부 패드부(333)도 도시된 바와 같이, 전체적으로 사각 프레임 형상을 가질 수 있으며, 사각 프레임의 각 모서리에는 상기 롤러부(332)가 배치된다.

즉, 상기 외부 패드부(333)는 상기 롤러부(332)의 외부를 감싸면서 내부에 밀폐공간인 외부공간(342)을 형성하고, 상기 외부공간(342)에도 수막이 형성되게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 내부공간(341)으로 제공된 물은 상기 내부 패드부(331)와 표면 사이의 갭(gap)에 의해 외부로 누설되는데, 이렇게 누설되는 물은 다시 상기 외부 패드부(333)가 형성하는 외부공간(342) 상에 수납 및 저장될 수 있다.

따라서, 상기 누설된 물은 그대로 외부로 흘려지지 않으며, 상기 외부공간(342) 상에서 다시 소정 두께의 수막을 형성하게 된다. 이와 같이, 본 실시예의 경우, 내부 공간(341)은 물론 외부 공간(342)에서도 수막이 형성되어, 수막이 형성되는 면적이 증가하게 되므로, 상기 센서유닛(320)을 통해 검사할 수 있는 면적도 증가하게 되어, 보다 넓은 면적에서 보다 균일하고 정확한 표면 검사를 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 외부 패드부(333) 역시, 예를 들어, 고무 패드 등을 포함할 수 있으며, 상부 및 하부는 모두 개방되고 측부만 밀폐되는 구조를 형성한다. 특히, 상기 외부 패드부(333)도 상기 선박의 표면과 소정의 갭(gap)을 형성하는데, 상기 형성되는 갭은, 상기 내부 공간(341)으로부터 상기 외부 공간(342)으로 누수되는 물의 양과 형성되어야 하는 수막의 두께 등을 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 외부 패드부(333)가 상기 선박의 표면과 형성하는 갭은, 상기 롤러부(332)를 통해 제어될 수 있다. 즉, 상기 외부 패드부(333)는 상기 롤러부(332)의 외주면을 따라 연장되는 것으로, 상기 롤러부(332)에 고정되는 높이를 제어함으로써, 상기 갭을 제어할 수 있다.

상기 롤러부(332)는 상기 선박의 표면과 접촉하는 면이 곡면인 것으로, 상기 선박의 표면과의 접촉시 마찰력을 최소화할 수 있다. 이 경우, 상기 롤러부(332)는 자유롭게 회전하는 구(sphere) 형태의 롤러일 수도 있으며, 상기 롤러부(332)가 구 형태의 롤러(roller)라면 상기 롤러부(332)의 자유로운 회전이 가능하도록 외부에 별도의 프레임이 형성되는, 예를 들어 베어링 형태의 구조가 적용될 수도 있다.

이상과 같이, 상기 롤러부(332)의 표면이 곡면으로 형성되거나, 자유롭게 회전가능하도록 형성됨으로써, 상기 검사유닛(300)이 상기 선박의 표면을 따라 이동하는 경우, 상기 롤러부(332)와 상기 표면 사이의 마찰력을 최소화할 수 있어 자유로운 구동이 가능하게 된다.

또한, 상기 롤러부(332)가 생략되는 경우, 상기 외부 패드부(333)의 수직한 측면이 그대로 선박의 표면과 접촉 또는 마찰하게 되므로, 선박의 표면의 손상이나 선박 표면의 페인트의 손상 등을 야기할 수 있는데, 본 실시예의 경우 이러한 손상의 문제를 미연에 방지할 수 있다.

상기 연결유닛(400)은 상기 이송유닛(100)과 상기 프레임유닛(200)을 서로 연결하는 것으로, 연장부(410), 슬라이딩 프레임(420) 및 슬라이딩부(430)를 포함한다.

상기 연장부(410)는 상기 구동몸체(110)의 전단에 돌출되는 전단 프레임(111)에 고정되며, 상기 슬라이딩 프레임(420)은 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되며 슬라이딩 가능한 구조를 포함한다.

그리하여, 상기 슬라이딩부(430)는 상기 슬라이딩 프레임(420)을 따라 상기 제3 방향(Z)으로 슬라이딩되어 위치가 가변될 수 있다. 이 경우, 상기 슬라이딩부(430)에는 상기 프레임유닛(200)이 고정되는 것으로, 결국, 상기 프레임유닛(200)은 상기 슬라이딩 프레임(420)을 따라 상기 제3 방향(Z)으로 가변되며 위치할 수 있다.

이러한 연결유닛(400)을 통해, 상기 프레임유닛(200) 및 상기 검사유닛(300)은 선박의 표면의 위치를 고려하여 최적의 위치에 위치할 수 있다.

도 6은 도 1의 모바일 구동 플랫폼이 표면을 따라 이동하는 상태를 도시한 정면도이다.

도 6을 참조하면, 선박의 표면(20)이 도시된 바와 같이 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 형성되는 경우, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)은 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 검사유닛들(301, 302, 303, 304)이 상기 표면(20)에 밀착된 상태를 유지하도록 위치가 가변되며, 상기 표면(20)에 대한 검사를 수행하게 된다.

일반적으로, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 곡면인 표면(20)을 따라 이동하는 경우, 상기 중앙 프레임(210)에 근접하여 위치하는, 즉 중심부에 위치하는 검사유닛들, 예를 들면 4개의 검사유닛들이 구비되는 경우, 중앙의 제2 및 제3 검사유닛들(302, 303)은 상대적으로 제3 방향(Z)으로의 위치 변위가 작은 편이다.

이와 달리, 상기 중앙 프레임(210)으로부터 멀리 위치하는, 즉 외곽부에 위치하는 검사유닛들, 예를 들면 4개의 검사유닛들이 구비되는 경우, 외곽의 제1 및 제4 검사유닛들(301, 304)은 상대적으로 제3 방향(Z)으로의 위치 변위가 큰 편이다.

따라서, 상기 검사유닛들에 적용되는 댐퍼부들(311)의 경우, 상대적으로 중앙에 위치하는 검사유닛들에 포함되는 댐퍼부들의 강성이, 상대적으로 가장자리인 외곽에 위치하는 검사유닛들에 포함되는 댐퍼부들의 강성보다 높게 형성될 수 있다.

그리하여, 상대적으로 상기 제3 방향(Z)으로의 위치 변화가 큰 외곽부에 위치한 검사유닛들이 상기 선박의 표면(20)에 보다 용이하게 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 중앙 연결부(316)는, 검사유닛들 각각에서, 중앙지그(314)와 확장 프레임(315) 사이를 연결하며, 상기 중앙지그(314)와 상기 확장 프레임(315)이 상대적으로 회전 가능하도록 결합시킨다.

이 경우, 상기 중앙 연결부(316)는 소정의 탄성력을 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 선박의 표면(20)의 곡률 등에 의해 상기 중앙지그(314)와 상기 확장 프레임(315)의 상대적인 회전이 수행되는 경우, 각각의 검사유닛들에서의 수막형성유닛(330)이 상기 선박의 표면(20)에 보다 밀착된 상태를 유도할 수 있다.

다만, 상기 모바일 구동 플랫폼(10)이 곡면인 표면(20)을 따라 이동하는 경우, 중심부에 위치하는 검사유닛들보다 외곽부에 위치하는 검사유닛들이 상기 제3 방향(Z)으로 보다 많은 이동량이 요구될 수 있으므로, 상기 중앙 연결부(316)가 갖는 탄성력은, 상대적으로 외곽부에 위치하는 검사유닛들에서 상기 중심부에 위치하는 검사유닛들에서보다 상대적으로 높게 형성될 수 있다.

그리하여, 상대적으로 상기 제3 방향(Z)으로의 위치 변화가 큰 외곽부에 위치한 검사유닛들이 상기 선박의 표면(20)에 보다 용이하게 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 선박이나 항공기 등과 같은 대상체의 표면을 검사하는 검사유닛들이 서로 상대적인 위치가 가변되도록 연결됨으로써, 다양한 곡면을 가지는 대상체의 표면에 보다 효과적으로 밀착할 수 있으며, 이를 통해 표면에 대한 검사를 보다 정확하고 정밀하게 수행할 수 있다.

특히, 검사유닛들은 일 방향을 따라 배열되며, 배열 방향에 대하여 상대적으로 회전가능하도록 연결되므로, 대상체의 표면에의 밀착 상태를 유지하며 상기 효과적인 검사를 수행할 수 있다.

또한, 수막을 형성하여 초음파로 표면을 검사함에 있어, 소정의 수막공간을 형성하도록 내부 및 외부 패드부들이 밀폐 공간을 형성하도록 연결되며, 이에 따라 소정 면적에 형성되는 수막에 대하여 초음파를 통한 표면 상태의 검사를 효과적으로 진행할 수 있다.

이 경우, 1차적으로는 내부 패드부에 의한 내부 공간에서 수막을 형성하되, 내부 공간에서의 수막 형성이 적절하지 않은 경우, 보조적으로 외부 패드부에 의해 외부 공간에서도 수막을 형성하도록 하여, 상대적으로 수막이 형성되는 면적을 증가시키면서 상대적으로 넓게 유지하여 상기 표면 상태 검사의 정확성과 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 외부 패드부가 표면에 수직인 형태로 측부를 밀폐하는 구조이므로, 대상체의 표면을 따라 이동되는 경우 표면과의 마찰로 인한 표면의 손상의 위험이 발생할 수 있는데, 롤러부들을 통해 외부 패드부가 표면과의 사이에 갭을 유지하도록 고정하고, 상기 롤러부들이 곡면으로 표면을 따라 최소의 마찰력을 가지며 이동되도록 구성함으로써, 상기 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.

또한, 각각의 검사유닛들이 연결된 수평 프레임들은, 상대적으로 회전 가능하도록 결합되고, 결합 부위에 탄성력을 가지는 탄성부가 개재됨으로써, 다양한 곡면 형상의 대상체 표면에의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

또한, 검사유닛들 각각이 댐퍼부를 가짐으로써, 적절한 강성으로 표면과의 밀착력을 유지할 수 있으며, 특히, 외측으로 위치하는 검사유닛들의 댐퍼부의 강성을 중앙에 위치하는 검사유닛들의 댐퍼부 강성보다 낮게 설정함으로써, 표면이 곡면으로 형성되는 경우, 중앙으로부터 외측으로 갈수록 위치차이가 증가하는 특징을 고려하여, 표면과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 각각의 검사유닛들도, 댐퍼부에 대하여 하부의 유닛들이 회전 가능하도록 연결되는데, 이 경우, 외측으로 위치하는 검사유닛들에서의 회전을 유도하는 중앙 연결부가 중앙에 위치하는 검사유닛들에서보다 높은 탄성력을 가지도록 설계되어, 앞서 설명한 바와 같은, 표면이 곡면으로 형성되는 경우의 표면과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 모바일 구동 플랫폼
100 : 이송유닛 200 : 프레임 유닛
210 : 중앙 프레임 220 : 수평 프레임
230 : 연결 프레임 230 : 물 공급유닛
300 : 검사유닛
301, 302, 303, 304 : 개별 검사유닛(제1 내지 제4 검사유닛)
310 : 지그 프레임 320 : 센서유닛
330 : 수막 형성유닛 340 : 수막공간
400 : 연결유닛

Claims (15)

1. 대상체의 표면을 따라 이동되는 모바일 구동 플랫폼에서,
   상기 표면에 따라 상대적인 위치가 가변되는 복수의 검사유닛들; 및
   상기 검사유닛들 각각이 상대적으로 회전 가능하도록 상기 검사유닛들을 서로 연결하고, 상기 검사유닛들 각각으로 물을 제공하는 프레임유닛을 포함하고,
   상기 검사유닛들 각각은, 상기 제공된 물을 저장하는 수막공간을 형성하는 수막형성유닛, 및 상기 수막공간에 형성되는 수막을 통해 상기 표면 상태를 검사하는 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
2. 제1항에 있어서, 상기 수막형성유닛은,
   상기 센서유닛이 연장되는 상부 및 상기 표면이 접하는 하부는 개방되고, 측부는 밀폐된 내부 공간을 형성하는 내부 패드부; 및
   상기 내부 패드부의 외부에서 상기 내부 패드부와의 사이에 측부가 밀폐되는 외부 공간을 형성하는 외부 패드부를 포함하고,
   상기 내부 공간 및 상기 외부 공간에 상기 수막이 형성되는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
3. 제2항에 있어서, 상기 내부 패드부 및 상기 외부 패드부 각각은,
   소정 높이를 가지는 고무 재질의 패드가 폐루프를 형성하며 연결되는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수막형성유닛은, 상기 내부 패드부의 외곽에 위치하는 복수의 롤러부들을 더 포함하며,
   상기 외부 패드부는 상기 롤러부들의 외면을 따라 상기 폐루프를 형성하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
5. 제5항에 있어서,
   상기 롤러부들은 상기 표면에 접촉하는 면이 곡면이며,
   상기 외부 패드부는 상기 표면과 소정의 갭을 형성하며 상기 롤러부들에 고정되는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
6. 제2항에 있어서, 상기 센서유닛은,
   상기 내부 공간에 위치하는 검출블록; 및
   상기 검출블록으로부터 초음파 신호를 추출하는 센서몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
7. 제1항에 있어서, 상기 프레임 유닛은,
   각각이 상기 검사유닛들 각각의 상부에 결합되며, 수평 방향으로 연장되는 복수의 수평 프레임들; 및
   서로 인접한 상기 수평 프레임들이 상대적으로 회전 가능하도록, 각각이 상기 서로 인접한 수평 프레임들을 연결하는 복수의 연결 프레임들을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
8. 제7항에 있어서, 상기 연결 프레임들 각각은,
   상기 서로 인접한 수평 프레임들을 회전 가능하도록 고정시키는 연결 블록; 및
   상기 연결 블록에 결합되며, 상기 서로 인접한 수평 프레임들에 하부 방향으로의 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
9. 제7항에 있어서, 상기 연결 프레임들 각각에는,
   상기 서로 인접한 수평 프레임들의 상대적인 회전에 따른 토크를 측정하는 토크셀(torque cell)이 구비되는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
10. 제1항에 있어서, 상기 검사유닛들 각각은,
    상기 프레임유닛으로부터 하부방향으로 연장되며, 상기 검사유닛에 소정의 강성(stiffness)을 제공하는 댐퍼부;
    상기 댐퍼부에 대하여 회전가능하도록 결합되며, 하부 방향으로 추가로 연장되는 경사 프레임; 및
    상기 경사 프레임의 하부 끝단에서 상기 경사 프레임을 상기 수막형성유닛에 연결하는 하부 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
11. 제10항에 있어서, 상기 댐퍼부에는,
    상기 댐퍼부에 인가되는 반력을 측정하는 로드셀(load cell)이 구비되는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
12. 제10항에 있어서, 상기 댐퍼부에서,
    상기 검사유닛들 중 상대적으로 외곽에 위치하는 검사유닛들에 포함하는 댐퍼부는, 상대적으로 중앙에 위치하는 검사유닛들에 포함되는 댐퍼부보다 낮은 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
13. 제10항에 있어서, 상기 검사유닛들 각각은,
    상기 경사 프레임이 상기 댐퍼부에 대하여 회전가능하도록 연결하는 중앙 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
14. 제13항에 있어서, 상기 중앙 연결부에서,
    상기 검사유닛들 중 상대적으로 외곽에 위치하는 검사유닛들에 포함하는 중앙 연결부는, 상대적으로 중앙에 위치하는 검사유닛들에 포함되는 중앙 연결부보다 높은 탄성력을 가지는 것을 특징으로 하는 모바일 구동 플랫폼.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모바일 구동 플랫폼을 상기 표면을 따라 이동시키는 이송유닛; 및
    상기 이송유닛과 상기 프레임유닛 사이에 연결되며, 상기 프레임유닛의 높이를 가변시키는 연결유닛을 더 포함하는 모바일 구동 플랫폼.

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