KR102016337B1 - Survey system for ocean topography - Google Patents

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KR102016337B1
KR102016337B1 KR1020180062002A KR20180062002A KR102016337B1 KR 102016337 B1 KR102016337 B1 KR 102016337B1 KR 1020180062002 A KR1020180062002 A KR 1020180062002A KR 20180062002 A KR20180062002 A KR 20180062002A KR 102016337 B1 KR102016337 B1 KR 102016337B1
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exploration
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조제형
석준
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재단법인 중소조선연구원
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Abstract

The present invention relates to a submarine topology exploring system, which directly drops a robot structure under the water to explore submarine topology. The submarine topology exploring system includes: a robot body unit connected to a mother ship through a cable member; and a ground exploring unit installed on the robot body unit. The robot body unit is possible to stably explore the submarine topology under the water under support of the cable member, thereby improving stability of exploration. In addition, the ground exploring unit including an underwater camera or the like is possible to transmit various observing information to a central control unit provided on the mother ship or the like in real time through the cable member, thereby securing accuracy and speed of measurement.

Description

해저 지형 탐사 시스템{Survey system for ocean topography}Surveillance system for ocean topography

본 발명은 케이블 부재를 통해 잠항중인 로봇 구조체를 모선에 연결함으로써, 로봇 구조체에 의해 수집된 해저 지형 정보들을 모선의 중앙 제어부에 실시간으로 송수신하는 해저 지형 탐사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an undersea terrain exploration system that transmits and receives submarine topographical information collected by a robot structure in real time to a central control unit of a mother ship by connecting a submerged robot structure to a mother ship through a cable member.

해저 지형 정보는 국방, 해양 수산자원, 해상 공사, 유전탐색 등 여러 분야에 있어 널리 이용된다.Submarine topographical information is widely used in defense, marine fisheries resources, offshore construction, and oil field exploration.

그러나 해저는 수압 및 해수 유동에 의해 인간이 잠수를 하여 관찰하기에는 용이하지 않은 환경이므로, 소나(Sonar), 부이(Buoy) 등 각종 기계, 전자적 수단을 통해 해저 지형을 관측하고자 하는 연구가 활발히 진행중이다.However, since the seabed is not easy for humans to dive under water pressure and seawater flow, studies are underway to observe the seabed topography through various mechanical and electronic means such as Sonar and Buoy. .

이러한 과제 해결의 일환으로, 선행하는 대한민국 공개 특허 공보 제 10-2017-0003078 호 에서는 자율주행식 부이를 이용한 해저탐사장치 및 그 방법에 대해 기술한 바 있다.As a part of solving the problem, the prior art Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0003078 has described the subsea exploration apparatus using the self-driving buoy and its method.

상기 선행문헌에는 해저 지형 탐사를 위해 소나를 구비한 부이와, 이러한 부이 부근의 상공을 비행하는 제어항공기 및 제어항공기로부터 수신한 정보를 토대로하여 부이를 제어하기 위한 원격조종기에 대해 개시하고 있다.The prior document discloses a buoy equipped with a sonar for seabed topography, a control aircraft flying above the buoy, and a remote controller for controlling the buoy based on information received from the control aircraft.

그러나, 상기 선행문헌에 따르는 경우, 비행수단인 제어항공기를 장시간 운행해야 하므로 이를 위한 연료비용, 유지 보수 비용 등이 상당하다는 문제점이 존재한다.However, according to the prior document, there is a problem that the fuel cost, maintenance cost, etc. for this is required to operate a control aircraft as a flying means for a long time.

또한, 소나는 음파간의 간섭현상을 통해 부이와 탐사 목표 지점까지의 상대적 거리를 산출해내는 수단이어서, 부이와 목표 지점까지의 거리에 따라 그 측정 응답성 및 정확도가 크게 변동할 수 있다.In addition, the sonar is a means for calculating the relative distance between the buoy and the target target through the interference between sound waves, the measurement response and accuracy can vary greatly depending on the distance between the buoy and the target point.

특히, 부이는 부유체이므로 상기 선행문헌에 따를 시, 목표지점과 부이간의 거리는 해당 지역의 수심에 해당하게 되어, 비교적 고 수심지역을 탐사할 시 그 측정 응답성과 정확도는 현저히 낮아질 수 밖에 없다.In particular, since buoys are floating bodies, according to the preceding document, the distance between the target point and buoys corresponds to the depth of the corresponding area, and when the relatively high depth area is explored, the measurement responsiveness and accuracy are inevitably lowered.

대한민국 공개 특허 공보 제 10-2017-0003078 호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0003078

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수중에 직접 투하될 수 있는 로봇 기반 시스템을 통해 탐사 수단 등이 해저면에 최대한 근접한 채 해저 지형을 탐사할 수 있도록 하여, 탐사 응답성과 정확도를 최대화 할 수 있는 해저 지형 탐사 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to enable the exploration means and the like to explore the seabed terrain as close to the sea floor as possible through a robot-based system that can be directly dropped in water, It is to provide a seabed terrain exploration system that can maximize exploration responsiveness and accuracy.

본 발명에 의한 해저 지형 탐사 시스템은, 로봇 몸체부, 상기 로봇 몸체부의 하부에 설치되어 해저 지반을 탐사하는 지반탐사부, 상기 로봇 몸체부가 수중에서 전후 좌우 이동할 수 있도록 상기 로봇 몸체부에 설치되는 추진수단, 전력 공급 및 데이터를 전송하도록 일단은 상기 로봇 몸체부에 연결되고 타단은 수상 또는 수중에 마련되는 중앙제어부에 연결되는 케이블 부재, 상기 케이블 부재의 처짐을 방지하기 위해 상기 케이블 부재에 설치되는 부력부재 및 상기 부력부재를 상기 케이블 부재의 일정위치에 고정시키는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The seabed terrain exploration system according to the present invention includes a robot body portion, a ground exploration portion installed at a lower portion of the robot body portion for exploring the seabed ground, and propelled to the robot body portion so that the robot body portion can move back and forth in the water. A cable member, one end of which is connected to the robot body portion and the other end of which is connected to a central control portion provided in the water or the water, for transmitting means, power supply and data, and buoyancy installed on the cable member to prevent sagging of the cable member. And fixing means for fixing the member and the buoyancy member to a predetermined position of the cable member.

또한, 상기 고정수단은, 상기 케이블 부재의 외주면 길이방향을 따라 일정한 간격으로 설치되는 전자석부 및 상기 부력 부재의 하단부에 설치되어 상기 전자석부의 자력에 의해서 고정되는 링 형태의 자력고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fixing means may include an electromagnet portion installed at regular intervals along the longitudinal direction of the outer circumferential surface of the cable member, and a ring-shaped magnetic fixing portion installed at a lower end of the buoyancy member and fixed by the magnetic force of the electromagnet portion. It is characterized by.

또한, 상기 추진수단은, 추진부와, 상기 추진부를 상기 로봇 몸체부에 고정시키는 연결부 및 상기 연결부와 상기 추진부의 결합 구간에 설치되어 상기 추진부를 회전시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The propulsion unit may include a propulsion unit, a connection part for fixing the propulsion part to the robot body part, and a rotation part installed at a coupling section of the connection part and the propulsion part to rotate the propulsion part.

또한, 상기 해저 지형 탐사 시스템은, 상기 로봇 몸체부와 상기 지반 탐사부를 연결하는 높이 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the seabed terrain exploration system, characterized in that it further comprises a height adjustment unit for connecting the robot body portion and the ground exploration.

본 발명에 의한 해저 지형 탐사 시스템은, 케이블 부재를 통해 모선과 연결되는 로봇 몸체부 및 로봇 몸체부에 설치되는 지반탐사부를 포함하며, 이에 따라 로봇 몸체부는 해저에 투하되어도 케이블 부재의 지지하에 안정적으로 해저 지형을 탐사할 수 있는 효과가 발생한다. 또한, 지반탐사부는 각종 관측 정보를 케이블 부재를 통해 모선 등에 마련된 중앙 제어부에 실시간으로 송신할 수 있어, 이를 통해 그 계측 정확도 및 응답성이 확보되는 효과가 발생한다.The seabed terrain exploration system according to the present invention includes a robot body portion connected to the mother ship through a cable member and a ground exploration portion installed on the robot body portion, whereby the robot body portion is stably supported under the support of the cable member even when dropped on the seabed. The effect is to explore the seabed terrain. In addition, the ground exploration unit may transmit various observation information to the central control unit provided in the bus bar or the like in real time through the cable member, thereby resulting in an effect of securing the measurement accuracy and responsiveness.

도 1은 본 발명에 따른 해저 지형 탐사 시스템의 개략도이다.
도 2는 로봇 몸체부 주변 구성들을 나타내는 부분 사시도이다.
도 3은 지반탐사부를 나타내는 부분 사시도이다.
도 4는 추진수단을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 A 부분을 나타내는 단면도이다.
도 6은 부력부재와 케이블 부재간의 연결을 나타내는 분해 사시도이다.1 is a schematic diagram of a seabed terrain exploration system in accordance with the present invention.
2 is a partial perspective view showing the components around the robot body.
3 is a partial perspective view showing a ground exploration unit.
4 is an exploded perspective view showing the propulsion means.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a portion A shown in FIG. 2.
6 is an exploded perspective view showing the connection between the buoyancy member and the cable member.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있고, 명세서 전체에 걸쳐 기재된 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Prior to the detailed description of the present invention, specific details for carrying out the present invention are included in the following embodiments and drawings, the same reference numerals throughout the specification refer to the same components.

또한, 본 명세서에서의 단수형 표현들은 문구에서 특별히 언급하지 않는 이상 복수형도 포함한다 할 것이다. In addition, the singular forms in the present specification shall also include the plural unless specifically stated in the text.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 의한 해저 지형 탐사 시스템을 설명하도록 한다.Hereinafter, a seabed terrain exploration system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 해저 지형 탐사 시스템의 개략도이며, 이를 참조하여 상기 해저 지형 탐사 시스템에 대해 개략적으로 설명하도록 한다.1 is a schematic view of a seabed terrain exploration system according to the present invention, with reference to this will be described schematically for the seabed terrain exploration system.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 개략적으로 로봇 몸체부(100), 지반탐사부(200), 추진수단(300), 케이블 부재(400), 부력부재(500) 고정수단(600) 및 높이 조절부(700)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the present invention schematically shows the robot body 100, the ground exploration unit 200, the propulsion means 300, the cable member 400, the buoyancy member 500, and the fixing means 600. Height adjustment unit 700 is included.

먼저, 상기 로봇 몸체부(100)는 해저 지형 탐사를 위하여 수중에서 잠항하는 구조체로써, 이에 해저 지형 탐사 또는 계측 기능 수행을 위한 각종 구성들이 설치된다.First, the robot body part 100 is a structure that submerges underwater for exploration of the seabed terrain, and various components are installed therein for performing the seabed terrain exploration or measurement function.

이때, 도 1 등에는 상기 로봇 몸체부(100)가 그 단면이 일종의 타원구조로 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명을 위한 일 예일 뿐, 상기 로봇 몸체부(100)의 구조 형상은 이에 한정되지 않는다.In this case, although the cross section of the robot body part 100 is illustrated as being formed in a kind of elliptic structure in FIG. 1, this is merely an example for description, and the structural shape of the robot body part 100 is not limited thereto. .

즉, 상기 로봇 몸체부(100)는 측정하고자 하는 지역의 수심, 해저 지형, 조류의 특성 등 고려 가능한 모든 변수에 따라 다양한 구조 형상으로 형성될 수 있다.That is, the robot body 100 may be formed in various structural shapes according to all variables that can be considered, such as the depth of the area to be measured, the seabed topography, the characteristics of the bird.

그리고, 상기 로봇 몸체부(100)는 케이블 부재(400)를 통해 모선(1)과 연결되며, 도 1에는 모선(1)이 수상의 선박인 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명을 위한 일 례일 뿐이다.In addition, the robot body part 100 is connected to the bus bar 1 through the cable member 400, the bus bar 1 is shown as a ship of the water in Figure 1, this is only one example for description.

즉, 상기 로봇 몸체부(100)는 케이블 부재(400)를 통해 수상의 선박 뿐만 아니라, 수상 또는 수중 구조물, 잠수함 등 다양한 수단에 연결될 수 있다.That is, the robot body part 100 may be connected to various means such as a water vessel or an underwater structure, a submarine, as well as a water vessel through the cable member 400.

그리고, 케이블 부재(400)는 로봇 몸체부(100)와 모선(1)을 상호 연결시킴으로써, 로봇 몸체부(100)가 조류 등에 이탈되는 것을 방지시킬 뿐만 아니라, 모선(1)으로부터의 전력을 로봇 몸체부(100)에 전달한다.In addition, the cable member 400 interconnects the robot body 100 and the bus bar 1, thereby preventing the robot body part 100 from escaping from birds and the like, and also provides power from the bus bar 1 to the robot. Transfer to the body portion 100.

또한, 케이블 부재(400)를 중간 매체로 하여 로봇 몸체부(100)와 모선(1)은 해저 지형 촬영 정보, 잠항 또는 운항에 관한 정보 등 해저 지형 탐사를 위한 모든 정보를 송수신한다.In addition, using the cable member 400 as an intermediate medium, the robot body 100 and the mothership 1 transmit and receive all information for underwater terrain exploration, such as underwater terrain photographing information, submerged navigation or navigation information.

덧붙여, 모선(1) 등에는 중앙 제어부(10)가 설치되며, 이는 케이블 부재(400)를 통해 로봇 몸체부(100)로부터의 관측 데이터 등을 수신하고, 로봇 몸체부(100)를 제어하기 위한 각종 정보들을 생성하기 위한 수단이다.In addition, the central control unit 10 is installed in the bus bar 1 or the like, which receives observation data from the robot body 100 through the cable member 400, and controls the robot body 100. It is a means for generating a variety of information.

이러한 중앙 제어부(10)는, PC 등과 같이 집적 연산을 위한 다양한 수단으로 구성될 수 있다.The central control unit 10 may be configured by various means for an integrated operation, such as a PC.

종합하면, 케이블 부재(400)는 로봇 몸체부(100)와 모선(1)을 상호 연결시키므로, 이에 따라 잠항중인 로봇 몸체부(100)가 해수 유동 등에 의해 이탈되지 않게되어 탐사 안정성이 확보되는 효과가 발생한다.In summary, since the cable member 400 interconnects the robot body 100 and the bus bar 1, the robot body 100 under submersion is prevented from being separated by seawater flow, thereby ensuring exploration stability. Occurs.

또한, 본 발명은 거리차에 따라 기하급수적으로 측정 응답성 및 정확도가 저하되는 무선 방식과 달리, 케이블 부재(400)를 통한 유선 데이터 송수신 방식을 특징으로 하므로, 이를 통해 측정 응답성 및 정확도가 최대화되는 효과가 발생한다.In addition, the present invention is characterized in that the wired data transmission and reception through the cable member 400, unlike the wireless method in which the measurement response and accuracy is reduced exponentially according to the distance difference, thereby maximizing the measurement response and accuracy Effect occurs.

이상으로 상기 해저 지형 탐사 시스템에 대한 개략적인 설명을 마쳤으며, 후술하여 상기 몸체부에 설치되는 다른 구성들에 대해 상세히 설명하도록 한다.The above has been outlined for the seabed terrain exploration system, and will be described later in detail with respect to other components installed in the body portion.

도 2는 로봇 몸체부 주변 구성들을 나타내는 부분 사시도이다.2 is a partial perspective view showing the components around the robot body.

그리고, 도 3은 지반탐사부를 나타내는 부분 사시도이며, 도 2 및 도 3을 더 참조하여 지반탐사부(200)에 대해 상세히 설명하도록 한다.3 is a partial perspective view illustrating the ground exploration unit, and the ground exploration unit 200 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지반탐사부(200)는 로봇 몸체부(100)의 하부에 설치되며, 이는 해저 지반을 탐사하기 위한 수단이다.As shown in Figures 2 and 3, the ground exploration unit 200 is installed in the lower portion of the robot body portion 100, which is a means for exploring the seabed ground.

상세하게는, 상기 지반탐사부(200)는 수중 카메라, 소나(Sonar), 각종 센서 등 해저 지반 탐사를 위한 모든 주지관용적인 수단으로 이루어질 수 있는 탐사부재(210)를 포함한다.In detail, the ground exploration unit 200 includes an exploration member 210 that may be made of all main and common means for underwater exploration such as an underwater camera, sonar, and various sensors.

그리고, 상기 지반탐사부(200)에는 수심 측정수단(HS)이 더 포함되며, 이는 지반탐사부(200)와 해저면까지의 거리를 측정하는 수단이다.In addition, the ground exploration unit 200 further includes a depth measurement means HS, which is a means for measuring the distance between the ground exploration unit 200 and the sea bottom.

이 또한 상기 탐사부재(210)와 마찬가지로 각종 센서, 소나 등으로 구성될 수 있다.This may also be composed of various sensors, sonar and the like as the exploration member (210).

그리고, 상기 지반탐사부(200)와 로봇 몸체부(100)는 높이 조절부(700)를 통해 상호 연결되는 바, 도 3을 통해 이에 대해 상세히 설명하도록 한다.In addition, the ground exploration unit 200 and the robot body unit 100 are connected to each other through the height adjusting unit 700, which will be described in detail with reference to FIG.

상기 높이 조절부(700)는 일단이 로봇 몸체부(100)의 하부에 연결되는 제 1 축(710) 및 일단이 지반탐사부(200)와 연결되고 타단이 제 1 축(710)의 타단에 삽입되는 제 2 축(720)을 포함한다.The height adjustment unit 700 has a first end 710 connected to the bottom of the robot body 100 and one end connected to the ground exploration unit 200, and the other end is connected to the other end of the first shaft 710. It includes a second axis 720 is inserted.

이때, 제 2 축(720)은 제 1 축(710)에 삽입되는 구간인 축 삽입홈(S4)의 내측에서 상하 운동을 하며 지반탐사부(200)와 로봇 몸체부(100) 사이의 높이를 조절하게 된다.At this time, the second shaft 720 moves up and down inside the shaft insertion groove S4, which is a section inserted into the first shaft 710, and increases the height between the ground probe 200 and the robot body 100. Will be adjusted.

상술한 높이 조절부(700)의 높이 조절 기능을 통해, 지반 탐사부는 해저면과 일정 거리차이를 유지하게 된다.Through the height adjustment function of the above-described height adjustment unit 700, the ground exploration unit maintains a certain distance difference from the sea bottom.

더 상세하게는, 상기 높이 조절부(700)는 상기 수심 측정수단(HS)이 측정한 지반탐사부(200)와 해저면의 거리에 따라 그 높이를 조절한다.In more detail, the height adjusting unit 700 adjusts the height according to the distance between the ground probe 200 and the sea bottom measured by the depth measuring means HS.

즉, 높이 조절부(700)는 수심 측정수단(HS)이 송신하는 정보에 따라 그 높이를 조절하게 되어, 탐사부재(210) 등이 항상 해저면과 일정 거리를 유지하도록 한다.That is, the height adjusting unit 700 is to adjust the height in accordance with the information transmitted by the depth measurement means (HS), so that the exploration member 210 and the like always maintain a certain distance from the sea bottom.

이를 통해, 해수 유동, 로봇 몸체부(100)의 잠항 등 각종 변동 상황에서도 탐사부재(210) 등은 해저 지형 탐사를 위한 일정 거리를 항상 유지할 수 있게 되어 해저 탐사 정확도 및 효율이 향상되는 효과가 발생한다.Through this, even in various fluctuations such as seawater flow and submerged port of the robot body 100, the exploration member 210 can always maintain a certain distance for seabed terrain exploration, thereby improving the accuracy and efficiency of seabed exploration. do.

이상으로 지반탐사부(200)에 대한 설명을 마쳤으며, 후술하여 추진수단(400)에 대해 설명하도록 한다.The ground exploration unit 200 has been described above, and the propulsion means 400 will be described below.

도 4는 추진수단(300)을 나타내는 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the propulsion means 300.

그리고, 도 5는 도 2에 도시된 A 부분을 나타내는 단면도이며, 도 4 및 도 5를 더 참조하여 추진수단(300)에 대해 상세히 설명하도록 한다.5 is a cross-sectional view illustrating a portion A shown in FIG. 2, and the driving means 300 will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

추진수단(300)은 로봇 몸체부(100)에 설치되어 상기 로봇 몸체부(100)가 수중에서 전후 좌우 이동할 수 있도록 방향 제어 및 추진력을 공급하는 수단이다.Propulsion means 300 is installed in the robot body portion 100 is a means for supplying direction control and propulsion force so that the robot body portion 100 can move back and forth and left and right in the water.

상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 추진수단(300)은 추진부(310)와, 추진부(310)를 로봇 몸체부(100)에 고정시키는 연결부(320) 및 연결부(320)와 추진부(310)의 결합 구간에 설치되는 회전부(330)를 포함한다.In detail, as shown in FIG. 4, the propulsion means 300 includes a propulsion part 310, a connection part 320 and a connection part 320 for fixing the propulsion part 310 to the robot body part 100. It includes a rotating unit 330 is installed in the coupling section of the propulsion unit (310).

추진부(310)는 프로펠러 구조인 추진 프로펠러(P) 등과 같이 특정 운동에 의해 추진력을 발생시키는 수단이며, 이는 회전부(330)의 일단과 결합된다.Propulsion unit 310 is a means for generating a propulsion force by a specific movement, such as propeller propeller (P) of the propeller structure, which is coupled to one end of the rotating unit 330.

그리고, 회전부(330)는 타단에 형성된 회전 삽입홈(S2)의 내측에 연결부(320)의 일단을 수용하게 된다.In addition, the rotation part 330 may receive one end of the connection part 320 inside the rotation insertion groove S2 formed at the other end.

이에 따라, 회전부(330)는 연결부(320)의 길이 방향을 축으로하여 회전가능하게 된다.Accordingly, the rotating part 330 is rotatable about the longitudinal direction of the connecting part 320.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부(320)의 타단은 로봇 몸체부(100)의 일측에 형성된 축 홈(S3)에 삽입된 채 틸팅축(340)에 의하여 로봇 몸체부(100)와 결합하게 된다.And, as shown in Figure 5, the other end of the connecting portion 320 is inserted into the shaft groove (S3) formed on one side of the robot body portion 100 by the tilting shaft 340 and the robot body portion 100 Will be combined.

상세하게는, 연결부(320)는 틸팅축(340)에 의하여 로봇 몸체부(100)와 일종의 힌지결합 구조로 연결되므로, 상기 연결부(320)는 상기 틸팅축(340)을 기준으로 하여 좌우 방향으로 틸팅할 수 있게 된다.In detail, since the connection part 320 is connected to the robot body part 100 by a tilting shaft 340 in a kind of hinge coupling structure, the connection part 320 is in a left and right direction based on the tilting axis 340. You can tilt.

이를 통해, 연결부(320)의 틸팅에 따라 이로부터 연장되는 추진부(310) 또한 좌우 방향으로 틸팅될 수 있다.Through this, the driving part 310 extending therefrom according to the tilting of the connection part 320 may also be tilted in the left and right directions.

종합하자면, 회전부(330)의 회전 운동에 따라 추진부(310)는 수평축을 축으로 하여 회전할 수 있게되고, 연결부(320)의 틸팅에 따라, 상기 회전 운동과 직교하는 방향인 좌우 방향으로 틸팅될 수 있게 된다.In summary, according to the rotational movement of the rotating unit 330, the driving unit 310 can rotate around the horizontal axis, and according to the tilting of the connecting unit 320, tilting in the left and right directions that are perpendicular to the rotational movement. It becomes possible.

이에 따라, 추진부(310)는 상술한 회전부(330) 및 틸팅축(340)에 의해 상하 좌우 모든 방위로 회전 또는 틸팅될 수 있게 되어, 이와 결합구조를 갖는 로봇 몸체부(100)에 상하 또는 좌우 방향으로 추력을 제공할 수 있게 된다.Accordingly, the propulsion unit 310 may be rotated or tilted in all directions of up, down, left, and right by the above-described rotating part 330 and the tilting shaft 340, and may move up or down on the robot body part 100 having a coupling structure thereto. Thrust can be provided in the left and right directions.

이상으로, 추진수단(300)에 대한 설명을 마쳤으며, 부력부재와 케이블 부재간의 연결을 나타내는 분해 사시도인 도 6을 더 참조하여 부력부재(500)와 케이블 부재(400)에 대해 설명하도록 한다.As described above, the driving means 300 has been described, and the buoyancy member 500 and the cable member 400 will be described with reference to FIG. 6, which is an exploded perspective view illustrating the connection between the buoyancy member and the cable member.

도 6에 도시된 바와 같이, 부력부재(500)는 케이블 부재(400)의 길이 방향을 따라 복수개 마련된다.As shown in FIG. 6, the buoyancy member 500 is provided in plural along the longitudinal direction of the cable member 400.

상기 부력부재(500)는 내부에 공기 등 기체를 수용하여 이와 연결된 물체에 부력을 제공함으로써, 물체들이 수중에서 특정 위치를 유지할 수 있게 하는 수단이다.The buoyancy member 500 is a means for receiving a gas, such as air therein to provide a buoyancy to the object connected thereto, thereby allowing the objects to maintain a specific position in the water.

이러한 부력부재(500)를 케이블 부재(400)에 설치함에 따라, 케이블 부재(400)에는 자중에 의해 처짐이 발생하는 방향과 반대방향으로 부력이 지속적으로 작용하게 된다.As the buoyancy member 500 is installed in the cable member 400, the buoyancy force continuously acts on the cable member 400 in a direction opposite to the deflection caused by its own weight.

이러한 부력의 작용에 의해 케이블 부재(400)에 발생할 수 있는 자중에 의한 처짐, 꼬임 등이 방지되므로, 이를 통해 케이블 부재(400)의 위치 고정 안정성이 향상되는 효과가 발생한다.Due to the action of the buoyancy is prevented from sagging, twisting, etc. due to the weight that can occur in the cable member 400, through which the effect of improving the positional stability of the cable member 400 occurs.

또한, 도 1 등을 통해 상술한 바와 같이, 로봇 몸체부(100)는 케이블 부재(400)에 의해 모선(1)과 연결되므로, 로봇 몸체부(100) 또한 상술한 부력 작용에 의해 그 처짐이 방지되는 효과가 발생한다.In addition, as described above with reference to FIG. 1 and the like, since the robot body part 100 is connected to the bus bar 1 by the cable member 400, the robot body part 100 also sags due to the above-described buoyancy action. The effect to be prevented occurs.

이러한 처짐 방지를 통해, 로봇 몸체부(100)는 수중에서 일정한 위치를 유지할 수 있게 되어, 처짐 등에 의한 진동 등이 최소화된 채 해저 지형 탐사를 수행할 수 있게 되는 것이다.Through this sag prevention, the robot body 100 can maintain a constant position in the water, it is possible to perform the seabed terrain exploration while minimizing the vibration due to the sag.

덧붙여, 도 6에 도시된 바와 같이, 부력부재(500)와 케이블 부재(400)는 고정수단(600)에 의해 상호 연결되는 바, 이에 대해 상세히 설명하도록 한다.In addition, as shown in FIG. 6, the buoyancy member 500 and the cable member 400 are interconnected by the fixing means 600, which will be described in detail.

먼저, 링 구조를 갖는 복수개의 전자석부(620)가 상호 일정한 간격을 두고 케이블 부재(400)의 외주면 길이 방향을 따라 끼움결합 된다.First, the plurality of electromagnet parts 620 having a ring structure are fitted along the outer circumferential surface length direction of the cable member 400 at regular intervals from each other.

그리고, 부력부재(500)의 하단부에는 와이어 또는 케이블 구조를 갖는 고정 케이블(610)의 일단이 연결되고, 상기 고정 케이블(610)의 타단에는 링 구조의 자력고정부(630)가 연결된다.One end of the fixing cable 610 having a wire or cable structure is connected to the lower end of the buoyancy member 500, and the magnetic fixing part 630 of the ring structure is connected to the other end of the fixing cable 610.

다음으로, 상기 자력고정부(630)를 케이블 부재(400)에 끼움결합시킨 후 이를 전자석부(620)의 위치까지 이동시킴으로써, 자력고정부(630)와 전자석부(620)가 상호 자기적으로 결합하게되어, 부력부재(500)와 케이블 부재(400)는 상호 연결되는 것이다.Next, the magnetic fixing portion 630 is fitted to the cable member 400 and then moved to the position of the electromagnet portion 620, the magnetic fixing portion 630 and the electromagnet portion 620 mutually magnetically. By coupling, the buoyancy member 500 and the cable member 400 is to be interconnected.

이에 따라, 부력부재(500)와 케이블 부재(400)는 소정 거리 접근시키기만 하여도 상술한 자력결합에 의해 상호 결합된다.Accordingly, the buoyancy member 500 and the cable member 400 are coupled to each other by the above-described magnetic coupling even if the predetermined distance is approached.

그리고, 둘 중 어느 하나를 고정시킨 후 다른 하나를 잡아당기기만 하여도 용이하게 탈착시킬 수 있게되어, 이러한 자력 결합에 의해 부력부재(500)와 케이블 부재(400)간 탈부착 용이성이 확보되는 효과가 발생한다.And, by fixing any one of the two can be easily detachable by simply pulling the other, the effect of ensuring the detachability between the buoyancy member 500 and the cable member 400 by such a magnetic coupling is secured. Occurs.

덧붙여, 상기 전자석부(620)는 전류의 유통에 따라 자석 기능을 하는 전자석으로 구성되고, 상기 자력고정부(630)는 도체소재로 제작되는 것을 특징으로 하며, 케이블 부재(400)의 내측에는 텐션계측부(미도시)가 설치되는 것을 특징으로 하는 바, 이에 대해 상세히 설명하도록 한다.In addition, the electromagnet portion 620 is composed of an electromagnet functioning as a magnet in accordance with the flow of current, the magnetic fixing part 630 is characterized in that made of a conductor material, the tension inside the cable member 400 Measurement unit (not shown) is characterized in that the bar, it will be described in detail.

해수 유동, 모선(1)의 운항 등 각종 변수 상황에 따라, 케이블 부재(400)의 전체 구조에 있어서 처짐이 발생하는 구간은 일정하지 않다.According to various variables such as seawater flow and operation of the bus bar 1, the section in which the deflection occurs in the overall structure of the cable member 400 is not constant.

따라서, 케이블 부재(400) 중 처짐이 발생하는 구간에만 부력부재(500)를 설치할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to install the buoyancy member 500 only in the section where the deflection occurs in the cable member 400.

이를 해결하기 위해, 케이블 부재(400)는 상기 복수개의 전자석부(620)와 대향하도록 내측에 길이방향을 따라 마련되는 복수개의 텐션계측부(미도시)를 포함하여, 이를 통해 실시간으로 각 구간별 장력을 측정하는 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, the cable member 400 includes a plurality of tension measurement units (not shown) provided along the longitudinal direction to face the plurality of electromagnet parts 620, thereby tensioning each section in real time. It characterized by measuring the.

이때, 상기 텐션계측부(미도시)는 하중감지센서 등 장력을 측정하기 위한 모든 주지관용적인 수단으로 이루어질 수 있다.At this time, the tension measurement unit (not shown) may be made of all the usual means for measuring the tension, such as a load sensor.

그리고, 각각의 텐션계측부(미도시)는 설정된 수치 이하의 장력이 측정되는 경우, 상기 케이블 부재(400)를 통해 중앙 제어부(미도시)에 전력공급 정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.Each tension measurement unit (not shown) transmits power supply information to a central control unit (not shown) through the cable member 400 when a tension of a predetermined value or less is measured.

다음으로, 상기 중앙 제어부(미도시)는 케이블 부재(400)를 통해 상기 전력공급 정보를 송신한 텐션계측부(미도시)와 대향하는 전자석부(620)측에만 전류를 공급한다.Next, the central control unit (not shown) supplies current only to the electromagnet unit 620 side facing the tension measurement unit (not shown) that has transmitted the power supply information through the cable member 400.

더 상세하게는, 상기의 경우 중앙 제어부(미도시)는 케이블 부재(400)와 연결된 별도의 전력 공급원(미도시)을 제어하여 상기 전자석부(620)에 전력을 공급하도록 하는 것이다.More specifically, in this case, the central control unit (not shown) controls the separate power supply source (not shown) connected to the cable member 400 to supply power to the electromagnet unit 620.

이에 따라, 처짐이 발생하는 구간의 전자석부(620)에만 전류가 통하게 되어, 이러한 상기 전자석부(620)는 전자석으로써의 기능을 수행하게 된다.Accordingly, current flows only in the electromagnet portion 620 in the section in which the sag occurs, and the electromagnet portion 620 performs a function as an electromagnet.

이후, 부력부재(500)와 연결된 자력고정부(630)를 케이블 부재(400)에 끼움결합하고 이를 해저 방향으로 슬라이드 시키면, 상기 자력고정부는(630)는 전류를 공급받아 전자석 기능을 수행하는 상기 전자석부(620)와 자력 결합하게 된다.Subsequently, when the magnetic fixing part 630 connected to the buoyancy member 500 is fitted to the cable member 400 and slides it in the seafloor direction, the magnetic fixing part 630 is supplied with a current to perform an electromagnet function. Magnetically coupled to the electromagnet portion 620.

이에 따라, 케이블 부재(400)중 처짐이 발생하는 특정구간에만 선별적으로 부력을 가할 수 있게 되므로, 부력부재(500)를 최소한으로만 사용할 수 있게 된다.Accordingly, since the buoyancy can be selectively applied only to a specific section in which the sag occurs in the cable member 400, the buoyancy member 500 can be used to the minimum.

따라서, 실사용될 부력부재(500)를 최소한으로만 유지할 수 있게되어, 상기 부력부재(500)의 제작 비용 및 유지 보수 비용이 감소하는 효과가 발생한다.Therefore, the buoyancy member 500 to be actually used can be kept to a minimum, so that the manufacturing cost and maintenance cost of the buoyancy member 500 are reduced.

이상과 같이 본 발명은 해저 지형 탐사 시스템을 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하며, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시 예에도 미친다 할 것이다.As described above, the present invention has a main technical idea to provide a seabed terrain exploration system, and the embodiment described above with reference to the drawings is only one embodiment, and the true scope of the present invention is defined by the claims. As a standard, but will also extend to equivalent embodiments that can exist in various ways.

1000 : 본 발명에 의한 해저 지형 탐사 시스템
1: 모선
10 : 중앙 제어부
100 : 로봇 몸체부
200 : 지반탐사부
210 : 탐사부재
300 : 추진수단
310 : 추진부
320 : 연결부
330 : 회전부
340 : 틸팅축
400 : 케이블 부재
500 : 부력부재
600 : 고정수단
610 : 고정 케이블
620 : 전자석부
630 : 자력고정부
700 : 높이 조절부
710 : 제 1 축
720 : 제 2 축
HS : 수심 측정수단1000: seabed terrain exploration system according to the present invention
1: mothership
10: central control unit
100: robot body
200: ground exploration unit
210: exploration member
300: propulsion means
310: propulsion unit
320: connection
330: rotating part
340: tilting shaft
400 cable member
500: buoyancy member
600: fixing means
610: fixed cable
620: Electromagnet
630: Self-government
700: height adjustment
710: first axis
720: second axis
HS: Depth measuring means

Claims (4)

로봇 몸체부;
상기 로봇 몸체부의 하부에 설치되어 해저 지반을 탐사하는 지반탐사부;
상기 로봇 몸체부가 수중에서 전후 좌우 이동할 수 있도록 상기 로봇 몸체부에 설치되는 추진수단;
전력 공급 및 데이터를 전송하도록 일단은 상기 로봇 몸체부에 연결되고 타단은 수상 또는 수중에 마련되는 중앙제어부에 연결되는 케이블 부재;
상기 케이블 부재의 처짐을 방지하기 위해 상기 케이블 부재에 설치되되, 상기 케이블부재의 길이방향을 따라 복수개 마련되는 부력부재; 및
상기 부력부재를 상기 케이블 부재의 일정위치에 고정시키는 고정수단;을 포함하되,
상기 고정수단은,
링 형상으로 형성되며, 상기 케이블 부재의 외주면 길이방향을 따라 일정한 간격으로 결합되는 다수 개의 전자석부,
링 형상으로 형성되며, 상기 케이블 부재의 외주면에 결합되되, 상기 전자석부의 자력에 의해서 고정되는 다수 개의 자력고정부를 포함하되,
상기 부력부재의 하단부에는 와이어 또는 케이블 구조를 갖는 고정케이블이 결합되고, 상기 고정케이블이 상기 자력고정부에 연결되어 상기 부력부재와 상기 케이블 부재가 상호 연결되며,
상기 케이블부재에는, 상기 다수 개의 전자석부와 대향하도록 내측에 길이방향을 따라 다수 개의 텐션계측부가 설치되어, 케이블부재 중 처짐에 발생하는 구간에 부력부재가 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 해저 지형 탐사 시스템.
Robot body;
A ground exploration unit installed at a lower portion of the robot body part for exploring seabed ground;
Propulsion means installed in the robot body so that the robot body can move back and forth and left and right in the water;
A cable member, one end of which is connected to the robot body and the other end of which is connected to a central control unit provided in the water or the water so as to transmit power and data;
A buoyancy member installed on the cable member to prevent sagging of the cable member, the buoyancy member being provided in plurality along the longitudinal direction of the cable member; And
And fixing means for fixing the buoyancy member to a predetermined position of the cable member.
The fixing means,
Is formed in a ring shape, a plurality of electromagnet portion coupled at regular intervals along the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the cable member,
Is formed in a ring shape, coupled to the outer peripheral surface of the cable member, including a plurality of magnetic fixing part which is fixed by the magnetic force of the electromagnet portion,
A fixed cable having a wire or cable structure is coupled to the lower end of the buoyancy member, and the fixed cable is connected to the magnetic fixing part so that the buoyancy member and the cable member are interconnected.
The cable member is provided with a plurality of tension measurement parts in the longitudinal direction inside to face the plurality of electromagnet portion, the buoyancy member is installed in the section occurring in the deflection of the cable member, characterized in that the seabed terrain exploration system .
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 추진수단은,
추진부와, 상기 추진부를 상기 로봇 몸체부에 고정시키는 연결부 및 상기 연결부와 상기 추진부의 결합 구간에 설치되어 상기 추진부를 회전시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 지형 탐사 시스템.
The method of claim 1,
The propulsion means,
And a propulsion unit, a connection part for fixing the propulsion part to the robot body part, and a rotating part installed at a coupling section of the connection part and the propulsion part to rotate the propulsion part.
제 1 항에 있어서,
상기 해저 지형 탐사 시스템은,
상기 로봇 몸체부와 상기 지반 탐사부를 연결하는 높이 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 지형 탐사 시스템.The method of claim 1,
The seabed terrain exploration system,
Sea level terrain exploration system further comprises; height adjustment for connecting the robot body and the ground exploration.
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