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소방관 보조로봇 플랫폼의 내충격성능 향상을 위한 구조 보강 설계
The Structural Reinforcement Design of Firefighter Assistance Robots for Improving the Impact Resistance 원문보기

대한임베디드공학회논문지 = IEMEK Journal of embedded systems and applications, v.6 no.5, 2011년, pp.273 - 280  

신동환 (대구경북과학기술원 로봇시스템연구부) ,  김윤구 (대구경북과학기술원 로봇시스템연구부) ,  안진웅 (대구경북과학기술원 실용로봇연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we describe the structural reinforcement approach of the throwing-type firefighter assistance robot which can be thrown into a fire site to monitor inside the place and search trapped people while ensuring a firefighter's safety. The reinforcement design is focused on high strength wi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 이를 극복하기 위해, Tail Wheel이 본질적으로 지면에 닿지 않도록 메커니즘적 보완 접근(토션 스프링 상수 및 예압 선정)과, 구조적 보강을 검토하고자 한다.
  • 그림 10의 해석 결과를 바탕으로 응력이 거의 생기지 않으면서 가공이 용이한 부위, 즉 그림 11 (a)와 같이 중심축으로부터 15mm 거리에 원을 120deg 간격으로 생성하여 제거하는 방식을 선정하였다. 설계 변수 변화에 따른 특성치 즉 반응 변수(Response Variable)는 휠 체결판의 체적과 최대 등가 응력으로 설정하였고, 최종적으로 작은 체적을 가지면서, 낮은 값의 최대 등가 응력을 가지는 최적의 설계변수 산출을 목표로 하였다. 이와 같은 최적의 설계변수 산출을 위해 설계변수 정의, 실험계획법, 그리고 설계 변수와 반응 변수 간 Fitting으로 산출된 비선형관계식을 메타모델로 적용하여 최적의 설계변수 산출에 사용한 사례가 있다.
  • 소방관 보조로봇은 화재 초기에 투입되어 구출해야 할 인명 파악, 화점 파악, 실내 온도, 유독 가스 농도 파악 등 요구조자의 파악과 화재 진압 및 소방관 진입 판단에 적합한 정보를 전달하는 것이 주 목적이다. 이를 위해 소방관 보조로봇은 초기 화재 현장에 빠르게 접근하여 기능을 수행할 수 있도록, 우수한 휴대성, 투척의 용이성 및 빠른 기동성을 가질 수 있는 소형, 경량 구조를 가져야 한다.
  • 여기에서는 낙하 시험을 통한 플랫폼의 내 충격능력 평가에 대해 기술한다. 낙하 시험을 위한 실험프로토콜은 다음과 같다.
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참고문헌 (13)

  1. K. Miyazawa, "Fire robots developed by the tokyo fire department", Advanced Robotics, Vol.16, No.6, pp. 553-566, 2002. 

  2. Singer Associate, http://www.luf60.com 

  3. Inroblech, http://www.inrobtech.com 

  4. J. Kim, M. J. Kim, J. Maolin, J. Lee, and P. H. Chang, "Development of fire-fighting and rescue robot for outdoor environment using target oriented design methodology", Journal of Control, Automation, and Systems Engineering, Vol.13, No.2, pp. 86-92, 2007. 

  5. J. H. Kwark, J. K. Kim, B. S. Son, "A Study on performance evaluation of a fire-extinguishing robot", Proc. of the KlFSE (Korean Institute of Fire Science & Engineering) Autumn Conference, pp. 225-230, 2007. 

  6. http://www.tfd.metro.tokyo.jp 

  7. 김영덕, 강정호, 안진응, 김윤구, 이승현, 이동하, "화재 및 재난현장에서 요구조자를 위한 피난유도로봇 시스템의 설계 및 구현", CEIE 2008 학술대회. 

  8. Y. D. Kim, Y. G. Kim, S. H. Lee, J. H. Kang, and J. An, "Evacuation guidance robot system for victims in disaster site", ICROS-SICE International Joint Conference 2009, pp. 118-123, 2009. 

  9. Y. D. Kim, Y. G. Kim, S. H. Lee, J. H. Kang, and J. An, "Portable fire evacuation guide robot system", IROS 2009. 

  10. Y. D. Kim, J. H. Kang, D. H. Sun, J. I. Moon, Y. S. Ryuh, and J. An, "Design and implementation of user friendly remote controllers for rescue robots used at fire sites", IEEE/RSJ IROS 2010. 

  11. Y. D. Kim, J. H. Kang, D. H. Sun, J. I. Moon, Y. S. Ryuh, and J. An, "Design and implementation of user friendly remote controllers for rescue robots in fire sites", SICE 2010. 

  12. 신동환, 권오석, 배준형, "웨지 구조를 이용한 원주면 가압형 전기기계브레이크 메커니즘 연구", KSAE 2009 Annual Conference. pp. 1598-1607, 2009. 

  13. ANSYS Manual 

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