[논문]철판벽면 부착형 4 륜구동로봇 개발

정재훈; 김민; 박원현; 김관형; 변기식

철판벽면 부착형 4 륜구동로봇 개발
Steel plate wall mount four-wheel-drive robot 원문보기

정재훈 (부경대학교 제어계측공학과) , 김민 (부경대학교 제어계측공학과) , 박원현 (부경대학교 제어계측공학과) , 김관형 (동명대학교 컴퓨터공학과) , 변기식 (부경대학교 제어계측공학과)

현재 선박이나 교각 해양플랜트는 많은 철판으로 구성이 되어 있다. 특히 해양플랜트와 선박에는 오랜시간 바다에 있으므로 각종 해양생물들이 붙어 번식을 한다. 이러한 해양생물은 선박의 속도 및 연료 소모에 상당한 영향을 미친다. 그러므로 선박이나 해양플랜트 구조물은 정기적으로 벽면에 서식하는 해양생물을 제거하고 있으며 이러한 제거과정과 도장을 다시하는 과정에서 작업자들에게 위험이 따른다. 본 연구는 선박이나 해양플랜트와 같은 철로된 구조물의 위험한 작업을 대신할 로봇의 기반인 철판 벽면을 이동하는 로봇을 연구하였다. 현재 많은 벽면 로봇들이 연구되고 있다. 영구자석 또는 전자석 휠을 사용하거나 공압을 이용하여 수직벽면에서 작업을 한다. 특히 공압 방식을 많이 사용하였는데 수직벽면에 로봇이 밀착될 만큼 강한 공압이 필요하게 되기 때문에 부가적인 장치가 많이 필요하다. 본 논문에서는 부가적인 장치를 최소화하고 효과적인 동작을 하기위해 전자석 방식을 선택 하였으며 간편하게 선박의 수직벽면을 작업할 수 있는 전자석 방식의 4 륜 로봇을 개발하고자 한다. 선박의 수직벽면 작업용 4 륜구동 로봇을 전자석을 이용하여 수직벽면에 부착할 수 있도록 설계하였으며 자력의 세기와 방향을 제어하여 로봇이 선박의 수직면에 밀착되어 자유롭게 이동이 가능하도록 개발 하고자 한다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 선박의 벽면에 붙어 있는 따개비 및 해양생물을 효율적으로 제거 하기위한 4륜구동 로봇을 연구하였다. 전자석을 이용하여 철판과의 유격을 일정하게 유지하므로 서 진공 흡착방법보다 마찰력이 적어 BLDC모터에 걸리는 부하 및 속도를 최대한으로 끌어 올릴 수 있었고 전자석 휠보다는 제작비용이 저렴하다.
본 연구에서는 철판으로 이루어진 선박이나 해양플랜트 등의 작업을 대신 할 수 있는 철판벽면 부착형 4륜구동로봇 제작하였다.

제안 방법

제작된 철판벽면 부착형 4륜구동로봇은 그림 1과 같이 중심부 양쪽 측면에 전자석을 설치하여 선체의 벽면과 일정한 유격을 두고 강한 장력에 의해 부착된다. 그리고 로봇에는 좌/우 그리고 앞/뒤에 강한 토크를 갖는 BLDC 모터를 설치하여 선체의 벽면과 일정 유격을 유지하면서 이동하도록 한다.
이러한 실험기구에 철판벽면 부착형 4륜구동로봇을 부착하여 실험하였다. 이러한 실험은 철판벽면 부착형 4륜구동로봇에 장착되어 있는 전자석과 철판의 유격에 대한 움직임을 실험하였다.
본 실험은 이러한 반복적인 실험을 통해 전자석과 철판의 유격이 증가함에 따라 그래프가 비선형적으로 그려지는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 실험을 통해 적당한 유격을 구할 수 있었으며 이렇게 구해진 유격은 철판벽면 부착형 4륜구동로봇이 180°를 회전하여 철판벽면에 부착하여 실험하였다.
철판벽면 부착형 4륜구동로봇의 운동 및 주행 성능을 확인하기 위하여 그림4과 같이 실험기구를 추가적으로 제작하였다. 선박의 재질과 비슷한 금속과 두께 10[mm]의 철판으로 이루어져 있다.

대상 데이터

선박의 재질과 비슷한 금속과 두께 10[mm]의 철판으로 이루어져 있다. 이러한 실험기구에 철판벽면 부착형 4륜구동로봇을 부착하여 실험하였다. 이러한 실험은 철판벽면 부착형 4륜구동로봇에 장착되어 있는 전자석과 철판의 유격에 대한 움직임을 실험하였다.

성능/효과

본 실험은 이러한 반복적인 실험을 통해 전자석과 철판의 유격이 증가함에 따라 그래프가 비선형적으로 그려지는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 실험을 통해 적당한 유격을 구할 수 있었으며 이렇게 구해진 유격은 철판벽면 부착형 4륜구동로봇이 180°를 회전하여 철판벽면에 부착하여 실험하였다.
본 논문에서는 선박의 벽면에 붙어 있는 따개비 및 해양생물을 효율적으로 제거 하기위한 4륜구동 로봇을 연구하였다. 전자석을 이용하여 철판과의 유격을 일정하게 유지하므로 서 진공 흡착방법보다 마찰력이 적어 BLDC모터에 걸리는 부하 및 속도를 최대한으로 끌어 올릴 수 있었고 전자석 휠보다는 제작비용이 저렴하다. 또한 마찰력이 적으므로 주행을 안정적으로 제어 할 수 있는 동시에 작업자가 편리하게 부착할 수 있다.

후속연구

향후 본 논문과 같은 연구가 계속하여 이루어진다면 선박변면 또는 교각과 같은 철판을 사용하는 곳의 작업대에도 응용이 많을 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

철판벽면 부착형 4 륜구동로봇 개발
Steel plate wall mount four-wheel-drive robot 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

철판벽면 부착형 4 륜구동로봇 개발 Steel plate wall mount four-wheel-drive robot 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

철판벽면 부착형 4 륜구동로봇 개발
Steel plate wall mount four-wheel-drive robot 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper