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배관검사용 원격제어 다관절 로봇 개발
Development of a Tele-operating Multi-Link Robot for Pipe Inspection 원문보기

한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호, 2014 July 16, 2014년, pp.245 - 248  

최유락 (한국원자력연구원) ,  이재철 (한국원자력연구원) ,  최영수 (한국원자력연구원) ,  김재희 (한국원자력연구원) ,  이남호 (한국원자력연구원)

초록
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산업플랜트에는 고온 고압 배관 시스템을 갖춘 곳이 많으며, 이 배관 시스템의 건전성은 매우 중요하게 취급된다. 배관의 건전성 유지를 위해서는 일정 기간 동안 배관의 안정성 검사를 수행하게 되는데, 배관 시스템의 복잡성과 위험성으로 인한 검사자의 접근 자체가 매우 어려운 상황이 빈번하게 발생한다. 이를 해결하기 위하여 로봇 개술을 적용하는 연구개발이 지속되고 있는데 본 논문에서는 5축 대관절 매니퓰레이터 형태의 배관 등반이 가능한 반자동 원격 제어 로봇의 개발에 대하여 기술한다. 이 로봇의 구현을 위해서는 로봇의 배관 인지 기술, 로봇의 배관 그리핑 기술, 5축 관절의 제어 기술, 그리고 원격제어기술등이 요구된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 사람이 접근하여 검사를 수행하기 불가능한 구조의 배관 시스템을 타고 이동하면서 안전성을 검사할 수 있는 반자동으로 원격제어가 가능한 배관 검사용 다관절 원격 제어 로봇을 개발함에 있어 매니퓰레이터의 기구학, 영상을 이용한 배관 자동 파지 기술, 그리고 로봇 제어기 및 로봇 원격제어 기술개발에 대하여 기술한다[1].
  • 본 논문에서는 원전 격납건물 내부에 설치된 복잡한 연결 구조의 배관을 타고 다니면서 비파괴 검사가 가능한 고소지역 장애물 극복형 배관 검사 로봇 시스템 개발에 관하여 기술하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
배관 등반 로봇은 어떻게 구성되어 있는가? 배관 등반 로봇은 다섯 개의 관절로 이루어져있으며, 여섯 개의 뭉치(Link)와 두 개의 핸드(Hand)로 이루어져있다. 왼편에서 배관을 잡고 있는 그리퍼 뭉치를 로봇의 BASE로 정하면 Link1은 z1방향으로 회전운동을 한다.
원자력 발전소에 있는 각종 배관을 검사할때 로봇을 이용한 원격 검사 방안이 필요한 이유는? 원자력 안전 1등급 배관인 가압기 유입 안전주입계통의 배관의 경우 15m 이상의 수직배관으로 구성되어 있으며, 압력유지 배관의 건전성은 원자력법 및 고시에서 법정검사로 분류되어 주기적으로 비파괴검사에 의해 진단을 하고 있으나, 사람이 접근하기에는 비좁고 고소 작업의 위험이 많은 지역으로 로봇을 이용한 원격 검사 방안이 필요하다.
고소지역 장애물 극복형 배관 검사 로봇 시스템의 향후 개발 되어야 할 과제는? 이 로봇은 로봇에 장착된 배터리로 전원을 공급하고, 외부와의 통신은 무선 방식을 채택함으로써 로봇 이동에 장애가 되는 케이블들을 모두 없애는 방향으로 개발되고 있다. 현재는 외부 전원을 이용한 로봇 이동 실험이 성공적으로 수행되고 있으며, 향후 배터리를 이용한 로봇 구동의 효율성 증진을 위한 연구를 추가적으로 수행할 것이다. 또한 현장 영상과 햅틱 마스터 인터페이스를 이용하여 현장감을 실감하면서 로봇을 원격 제어하는 기술을 적용하기 위해 영상과 촉각 데이터의 시간지연에 따른 제어의 어려움을 감소시키는 연구를 추가할 것이다.
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