콘크리트 표면에 발생된 균열은 구조물의 수명에 영향을 미치는 주요원인으로 작용하기 때문에 주기적인 검사와 유지관리가 필요하다. 콘크리트 표면 유지관리를 위한 실링작업은 표면에 발생된 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간 경과에 따른 균열의 추가생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다. 하지만, 교량 하부의 실링작업은 열악한 작업환경으로 인하여 작업자들의 안전성 확보에 문제가 있다. 이런 이유로, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 실링자동화의 필요성이 부각되고 있다. 본 논문은 콘크리트 교량 하부에 발생된 균열의 실링작업에 로봇을 적용하기 위한 두 가지 제어방법에 대하여 제안한다. 하나는, 균열의 궤적을 자동으로 추적하는 방법이다. 로봇은 카메라로부터 취득되는 영상정보로 균열의 궤적을 파악하는데, 이전 시점의 궤적 정보를 통하여 다음 이동할 시점의 정보를 유추할 수 있다면, 실시간으로 변동되는 궤적 정보에 대응이 가능하면서 자동으로 균열을 추적할 수 있다. 다른 하나는 접촉면에 일정한 힘을 유지하여 실링하는 방법이다. 장기간 외부 환경에 노출된 거친 표면에서도 로봇이 일정한 접촉력을 유지하며 실링작업을 수행한다면, 균등한 완성도를 유지할 수 있다. 이러한 균일한 힘의 유지를 위하여 임피던스를 이용한 힘 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서는 실링 로봇에 적용하기 위하여 개발한 두 가지 제어기법들을 소개하고, 그것을 적용한 Lab Test와 Field Test를 수행한다. 이 시험결과를 토대로 로봇의 현장적용에 대한 의견을 제시한다.
콘크리트 표면에 발생된 균열은 구조물의 수명에 영향을 미치는 주요원인으로 작용하기 때문에 주기적인 검사와 유지관리가 필요하다. 콘크리트 표면 유지관리를 위한 실링작업은 표면에 발생된 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간 경과에 따른 균열의 추가생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다. 하지만, 교량 하부의 실링작업은 열악한 작업환경으로 인하여 작업자들의 안전성 확보에 문제가 있다. 이런 이유로, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 실링자동화의 필요성이 부각되고 있다. 본 논문은 콘크리트 교량 하부에 발생된 균열의 실링작업에 로봇을 적용하기 위한 두 가지 제어방법에 대하여 제안한다. 하나는, 균열의 궤적을 자동으로 추적하는 방법이다. 로봇은 카메라로부터 취득되는 영상정보로 균열의 궤적을 파악하는데, 이전 시점의 궤적 정보를 통하여 다음 이동할 시점의 정보를 유추할 수 있다면, 실시간으로 변동되는 궤적 정보에 대응이 가능하면서 자동으로 균열을 추적할 수 있다. 다른 하나는 접촉면에 일정한 힘을 유지하여 실링하는 방법이다. 장기간 외부 환경에 노출된 거친 표면에서도 로봇이 일정한 접촉력을 유지하며 실링작업을 수행한다면, 균등한 완성도를 유지할 수 있다. 이러한 균일한 힘의 유지를 위하여 임피던스를 이용한 힘 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서는 실링 로봇에 적용하기 위하여 개발한 두 가지 제어기법들을 소개하고, 그것을 적용한 Lab Test와 Field Test를 수행한다. 이 시험결과를 토대로 로봇의 현장적용에 대한 의견을 제시한다.
Since the crack in the surface of the concrete acts as the main reason influencing the life span of the structure, regular inspections and maintenance are required. The sealing required for maintenance of the concrete surface is a method of repairing the crack in the surface in the beginning, and is...
Since the crack in the surface of the concrete acts as the main reason influencing the life span of the structure, regular inspections and maintenance are required. The sealing required for maintenance of the concrete surface is a method of repairing the crack in the surface in the beginning, and is effective in preventing additional cracks and expansion that occurs with time. However, sealing on large sized structures such as tall buildings or bottom parts of bridges are difficult to ensure safety of the workers due to inadequate working environments. Due to this reason, the importance of the need for sealing automation for the maintenance of large sized concrete structures is emerging. This study proposes two control methods to apply robot systems to the sealing of cracks on the bottom parts of concrete bridges. First is the method of automatically tracking the trajectory of cracks. The robot gets the trajectory of the cracks using video information obtained from cameras. Comparing the previous several points and new point, the next point can be estimated. Thus, the trajectory of the crack can be tracked automatically. The other method is sealing by maintaining steady force to the contacting surface. The concrete surface exposed to an external environment for a long time gets an irregular roughness. If robots are able to carry out sealing while maintaining a steady contact force on these rough surfaces, complete equal sealing can be maintained. In order to maintain this equal force, a force control method using impedance is proposed. This paper introduces two developed control methods to apply to sealing robots, and conducts a Lab Test and Field Test after applying to a robot. Based on the test results, opinions on the possibilities of field application of the robot applied with the control methods are presented.
Since the crack in the surface of the concrete acts as the main reason influencing the life span of the structure, regular inspections and maintenance are required. The sealing required for maintenance of the concrete surface is a method of repairing the crack in the surface in the beginning, and is effective in preventing additional cracks and expansion that occurs with time. However, sealing on large sized structures such as tall buildings or bottom parts of bridges are difficult to ensure safety of the workers due to inadequate working environments. Due to this reason, the importance of the need for sealing automation for the maintenance of large sized concrete structures is emerging. This study proposes two control methods to apply robot systems to the sealing of cracks on the bottom parts of concrete bridges. First is the method of automatically tracking the trajectory of cracks. The robot gets the trajectory of the cracks using video information obtained from cameras. Comparing the previous several points and new point, the next point can be estimated. Thus, the trajectory of the crack can be tracked automatically. The other method is sealing by maintaining steady force to the contacting surface. The concrete surface exposed to an external environment for a long time gets an irregular roughness. If robots are able to carry out sealing while maintaining a steady contact force on these rough surfaces, complete equal sealing can be maintained. In order to maintain this equal force, a force control method using impedance is proposed. This paper introduces two developed control methods to apply to sealing robots, and conducts a Lab Test and Field Test after applying to a robot. Based on the test results, opinions on the possibilities of field application of the robot applied with the control methods are presented.
5mm보다 큰 경우에는 충전 공법을 적용한다. 이 중, 실링 공법은 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간경과에 따른 균열의 추가 생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다. 이런 이유로, 본 논문에서 로봇 시스템에 적용할 보수 방법으로 실링 공법을 선정하였고, 대상 균열의 폭은 0.
콘크리트 구조물의 내구성과 안정성에 영향을 주는 요인들은 무엇이 있는가?
이러한 대형 구조물 시공의 주재료인 콘크리트는 압축력이 강한 반면, 인장력이 약하여 약간의 휨으로도 균열이 발생한다. 콘크리트 표면에 발생된 균열은 발생 위치, 유형, 크기에 따라서 구조물의 내구성과 안정성에 미치는 영향이 크게 달라지므로, 초기에 발견하여 보수대책을 수립한다면, 시간의 경과에 따른 균열의 추가생성 및 확산을 방지할 수 있다. 콘크리트 표면 보수 방법은 3가지로 구분되며, 균열의 크기(폭)에 따라 적용되는 공법이 다르다.
콘크리트 표면 보수 방법은 균열의 크기에 따라 공법이 나뉘는데 어떻게 나누어지는가?
콘크리트 표면 보수 방법은 3가지로 구분되며, 균열의 크기(폭)에 따라 적용되는 공법이 다르다. 균열의 크기가 0.2mm이하인 경우에는 실링 공법(Sealing), 0.2~0.5mm인 경우는 주입 공법(Injecting), 0.5mm보다 큰 경우에는 충전 공법을 적용한다. 이 중, 실링 공법은 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간경과에 따른 균열의 추가 생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다.
참고문헌 (10)
Cho, C. J. (2010). Development of bridge repairing robot by using vision tracking technology, Master Dissertation, Korea Polytechnic University (in Korean).
Feng, X., Bennett, D. and Velinsky, S. A. (2002). Vehicle integration and testing of the operator controlled crack sealing, AHMCT Reserch Report, UCD-ARR-02-06-30-06, Advanced Highway Maintenance and Construction Technology Research Center, University of California at Davis, California.
Haas, C., Hendrickson, C., MeNeil, S. and Bullock, D. (1992). "A field prototype of a robotic pavement crack sealing system." Proc. of 9th Int. Symp. Automation and Robotics in const., ISARC, Tokyo, Japan, pp. 313-322.
Jeon, P. W., Cho, H. T. and Jung, S. (2003). "Experimental studies of force control for crack sealing robot." Proc. of Int. Conf, on Con-trol, Automation and Systems, ICCAS2003, Gyeongju, Korea, pp. 1077-1081.
Jung, S. (2000). "New robot force control technique for deburring and polishing process." J. of Control Automation and Systems Engineers, Vol. 6, No. 9, pp. 786-795 (in Korean).
Kim, Y. S. (1998). "Development and application of an automatic crack and joint sealing system." J. of the Korean Society of Civil Engineers, KSCE, Vol. 2, No. 4, pp. 407-417.
Lim, K. Y. (2009). Suction system of mechanism, and method thereof, patent, No. 0891277 (in Korean).
Lim, K. Y., Lee, W. W., Kim, K. T. and Cho, C. J. (2008). "A Concrete repair robot under the upper plate of bridge." Proc. of Int. Conf, on Control, Automation and Systems, ICASS, Coex, Seoul, pp. 488-491.
Yoo, H. S. and Kim, Y. S. (2012). "Development of an optimal trajectory planning algorithm for an automated pavement crack sealer." J. of Const. Engrg. and Project Management, KICEM, Vol. 2, No. 1, pp. 35-44.
Yoo, H. S., Lee, J. H., Kim, Y. S. and Kim, J. R. (2004). "The development of a machine vision algorithm for automation of pavement crack sealing." J. of Const. Engrg. and Management, KICEM, Vol. 5, No. 2, pp. 90-104.
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