KR101803818B1

KR101803818B1 - Moving apparatus of manipulator for field robot

Info

Publication number: KR101803818B1
Application number: KR1020160080025A
Authority: KR
Inventors: 조재욱; 엄성훈; 이승열
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-12-04
Anticipated expiration: 2036-06-27

Abstract

본 발명의 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치는, 매니퓰레이터와 결합되어, 상기 매니퓰레이터를 이동시키는 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치에 있어서, 상면에 상기 매니퓰레이터가 결합되는 상부프레임부; 상기 상부프레임부의 하측으로 이격되어 배치되는 하부프레임부; 상기 상부프레임부 또는 상기 하부프레임의 기울기를 측정하는 센서부; 양단이 상기 상부프레임부과 상기 하부프레임부에 각각 결합되어, 길이변화가 가능하고, 상기 센서부의 감지치에 대응하여 상기 상부프레임부를 수평으로 제어하는 기울기제어부; 및 상기 하부프레임부의 하측에 구비되는 캐스터부를 포함한다.
본 발명의 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치에 의하면, 기울기제어부를 통하여 상부프레임부의 수평을 제어함으로써 매니퓰레이터를 안정적으로 이동시킬 수 있다. 더불어 기울기제어부가 한 쌍의 제 1실린더와 한 쌍의 제 2실린더로 구성되어 정밀하게 수평제어를 할 수 있다.
더불어 상부프레임부가 제 1회동판 및 제 2회동판으로 구성되어 각각 회동가능하도록 구비되어 좁은 공간의 이동이 가능하여 효율적이며, 적용범위가 넓다. A moving device of a field robotic manipulator according to the present invention is a moving device of a field robotic manipulator coupled to a manipulator to move the manipulator, comprising: an upper frame part coupled to the manipulator on an upper surface; A lower frame part disposed below the upper frame part and spaced apart from the lower frame part; A sensor unit measuring a tilt of the upper frame part or the lower frame; A tilt controller for controlling the upper frame part horizontally in response to a sensing value of the sensor part, the both ends of which are coupled to the upper frame part and the lower frame part, respectively, And a caster portion provided below the lower frame portion.
According to the moving device of the field robotic manipulator of the present invention, the manipulator can be stably moved by controlling the horizontal position of the upper frame part through the inclination control part. In addition, the tilt control unit is composed of a pair of first cylinders and a pair of second cylinders, so that the tilt control unit can perform precise horizontal control.
In addition, the upper frame portion is constituted by the first rotating plate and the second rotating plate, and is rotatably provided so that the narrow space can be moved efficiently, and the application range is wide.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a moving robot,

본 발명은 매니퓰레이터의 이동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필드로봇(Field robot)에 구비되는 매니퓰레이터(Manipulator)를 이동시키기 위한 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a manipulator moving device, and more particularly, to a moving device of a field robot manipulator for moving a manipulator provided in a field robot.

일반적으로 필드로봇은 안전등의 문제로 인간의 접근이 어려운 곳, 혹은 극한 환경에서 인간을 위해 대신 작업을 하는 전문가용 로봇으로서 활선작업로봇, 재난구조 및 인명구조 로봇, 국방 로봇, 원자력 로봇 등 국가전략 로봇 등을 칭한다. 이러한 필드로봇은, 작업을 위하여 용도와 장소에 따라 매니퓰레이터가 결합되어 작업을 수행하며, 상기한 바와 같은 매니퓰레이터를 이동시키기 위하여 매니퓰레이터에는 이동장치가 결합된다. 즉 인간이 접근하기 어려운 장소를 이동하기 위하여 매니퓰레이터가 이동수단에 결합되어 이동하며, 작업상 불규칙한 지형이나 위험한 지형 등을 용이하게 이동할 수 있는 기능이 요구된다. In general, field robots are professional robots that work on behalf of humans in places where human access is difficult due to the problem of safety light, or in extreme environments. They are national robots such as live robots, disaster rescue and rescue robots, defense robots, Robots and the like. The field robots are operated by a manipulator depending on purposes and locations for work, and a moving device is coupled to the manipulator to move the manipulator as described above. That is, in order to move a place where human being is difficult to approach, the manipulator is moved to the moving means and is required to be capable of easily moving irregular terrain or dangerous terrain in the work.

종래의 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치에 관련된 기술로는 공개특허 제 10-2012-0100348호가 개시되어 있다.Open No. 10-2012-0100348 discloses a technique related to a moving device of a conventional field robot manipulator.

하지만 종래의 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치는 캐터필러로 구성된 이동수단에 의하여 이동하는 것으로, 경사진 지형을 이동 시 캐터필러의 경사도를 조절함으로써 이동한다. 하지만 이러한 종래의 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치는, 캐터필러의 전방과 후방이 하나로 연결되어 구성되고, 경사도를 조절하면 전방과 후방이 함께 움직이게 되어, 결합된 매니퓰레이터의 자세가 불안정하여 작업의 효율을 떨어뜨리거나, 매니퓰레이터가 낙하하여 파손을 초래한다는 단점이 있다.However, the conventional moving device of the field robotic manipulator moves by moving means composed of a caterpillar, and moves by adjusting the inclination of the caterpillar when moving the inclined terrain. However, the conventional moving device of the field robotic manipulator is configured such that the front and rear sides of the caterpillar are connected to each other. When the inclination degree is adjusted, the front and rear sides move together and the posture of the combined manipulator is unstable, Or the manipulator falls and causes breakage.

한편 종래의 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치는, 주변의 장애물로 인하여 이동가능한 통로가 좁아지면, 장애물에 의하여 이동을 제한받아 임무를 원활하게 수행하지 못한다는 불편함이 있다. On the other hand, in the conventional mobile device of the field robotic manipulator, if the movable path becomes narrow due to the obstacles in the vicinity, there is an inconvenience that the movement is restricted by the obstacle and the task can not be performed smoothly.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 매니퓰레이터의 수평을 유지함으로써, 안정적으로 이동이 가능하여 작업의 효율을 높이고, 좁은 공간의 이동이 용이한 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a device for moving a field robot manipulator which can move stably by maintaining the horizontal position of a manipulator, The purpose is to do.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치는, 매니퓰레이터와 결합되어, 상기 매니퓰레이터를 이동시키는 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치에 있어서, 상면에 상기 매니퓰레이터가 결합되는 상부프레임부; 상기 상부프레임부의 하측으로 이격되어 배치되는 하부프레임부; 상기 상부프레임부 또는 상기 하부프레임의 기울기를 측정하는 센서부; 양단이 상기 상부프레임부과 상기 하부프레임부에 각각 결합되어, 길이변화가 가능하고, 상기 센서부의 감지치에 대응하여 상기 상부프레임부를 수평으로 제어하는 기울기제어부; 및 상기 하부프레임부의 하측에 구비되는 캐스터부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a field robot manipulator moving device for moving a field manipulator, the field robot manipulator being coupled to a manipulator for moving the manipulator, ; A lower frame part disposed below the upper frame part and spaced apart from the lower frame part; A sensor unit measuring a tilt of the upper frame part or the lower frame; A tilt controller for controlling the upper frame part horizontally in response to a sensing value of the sensor part, the both ends of which are coupled to the upper frame part and the lower frame part, respectively, And a caster portion provided below the lower frame portion.

여기서 상기 상부프레임부는, 상면에 상기 매니퓰레이터가 결합되는 결합판과, 상기 결합판의 일측에 회동가능하도록 구비되는 제 1회동판과, 상기 결합판의 타측에 회동가능하도록 구비되는 제 2회동판을 포함할 수 있다.The upper frame part includes a coupling plate on the upper surface of which the manipulator is coupled, a first rotary plate rotatably installed on one side of the coupling plate, and a second rotary plate rotatably disposed on the other side of the coupling plate .

또한 상기 하부프레임부는, 상기 제 1회동판의 하측으로 이격되어 구비되는 제 1하판과, 상기 제 2회동판의 하측으로 이격되어 구비되는 제 2하판을 포함할 수 있다.The lower frame part may include a first lower plate spaced apart from a lower side of the first rotary plate and a second lower plate spaced apart from the lower side of the second rotary plate.

또한 상기 센서부는, 상기 제 1하판에 구비되어 상기 제 1하판의 기울기를 측정하는 제 1하판센서와, 상기 제 2하판에 구비되어 상기 제 2하판의 기울기를 측정하는 제 2하판센서를 포함할 수 있다.The sensor unit may include a first lower plate sensor provided on the first lower plate and measuring a tilt of the first lower plate and a second lower plate sensor provided on the second lower plate and measuring a tilt of the second lower plate .

또한 상기 기울기제어부는, 상기 제 1회동판과, 상기 제 1하판 사이에 결합되며, 양측에 서로 이격되어 배치되고, 상기 제 1하판센서의 감지치에 대응하여 상기 제 1회동판을 수평으로 제어하는 한 쌍의 제 1실린더와, 상기 제 2회동판과, 상기 제 2하판 사이에 결합되며, 양측에 서로 이격되어 배치되고, 상기 제 2하판센서의 감지치에 대응하여 상기 제 2회동판을 수평으로 제어하는 한 쌍의 제 2실린더를 포함할 수 있다.The inclination control unit may further include a tilt control unit coupled between the first rotary plate and the first lower plate and spaced apart from each other on both sides of the first rotary plate and horizontally controlling the first rotary plate in response to the sensed value of the first lower plate sensor, A second rotary plate coupled to the second lower plate and spaced apart from each other on both sides of the first rotary plate, the second rotary plate corresponding to the sensing value of the second lower plate sensor, And a pair of second cylinders which are horizontally controlled.

또한 상기 캐스터부는, 상기 제 1하판의 하측 양단에 각각 구비되는 한 쌍의 제 1이동수단과, 상기 제 2하판의 하측 양단에 각각 구비되는 한 쌍의 제 2이동수단을 포함할 수 있다.The castor unit may include a pair of first moving means respectively provided at both lower ends of the first lower plate and a pair of second moving means respectively provided at both lower ends of the second lower plate.

또한 상기 제 1이동수단 및 상기 제 2이동수단은, 서로 이격되어 구비되는 한 쌍의 지지판과, 상기 한 쌍의 지지판의 사이에 구비되고, 상기 지지판의 각 모서리에 회전가능하도록 구비되는 복수개의 캐스터와, 일단이 상기 하부프레임부에 결합되고, 타단이 상기 한 쌍의 지지판에 결합되는 연결프레임을 포함하는 것이 바람직하다.The first moving means and the second moving means may include a pair of support plates spaced apart from each other and a plurality of casters provided between the pair of support plates and rotatably provided at respective corners of the support plate, And a connection frame having one end coupled to the lower frame portion and the other end coupled to the pair of support plates.

또한 상기 기울기제어부는, 상기 센서부의 감지치에 대응하여 상기 상부프레임부가 수평이 유지되도록 신축 가능한 구동실린더인 것이 바람직하다.Preferably, the inclination control unit is a drive cylinder capable of expanding and contracting so that the upper frame part is horizontally held in correspondence with the sensing value of the sensor part.

본 발명에 따른 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치에 의하면, 기울기제어부를 통하여 상부프레임부의 수평을 제어함으로써 매니퓰레이터를 안정적으로 이동시킬 수 있다. According to the moving device of the field robot manipulator according to the present invention, the manipulator can be stably moved by controlling the horizontal position of the upper frame part through the inclination control part.

더불어 기울기제어부가 한 쌍의 제 1실린더와 한 쌍의 제 2실린더로 구성되어 각각 신축함으로써, 상부프레임부의 수평을 정밀하게 제어를 할 수 있어 수평제어의 정확성이 높다.In addition, the tilt control unit is composed of a pair of first cylinders and a pair of second cylinders, respectively, so that the horizontal of the upper frame portion can be precisely controlled, so that the accuracy of the horizontal control is high.

또한 상부프레임부가 제 1회동판 및 제 2회동판으로 구성되어 각각 결합판에 회동가능하도록 구비됨으로써, 장애물로 인하여 제한받는 좁은 공간의 이동이 가능하여 효율적이며, 적용범위가 넓다. Further, since the upper frame portion is constituted by the first and second rotary plates and is rotatably provided on each of the engagement plates, it is possible to move the narrow space limited by the obstacles, thus being efficient and wide.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치를 도시한 사시도,
도 2는, 도 1에 도시한 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치의 상부프레임부가 회동한 모습을 도시한 사시도,
도 3은, 도 1에 도시한 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치의 작동모습을 단계적으로 도시한 평면도이다.
도 4는, 도 1에 도시한 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치의 작동모습을 단계적으로 도시한 측면도이다.1 is a perspective view showing a moving device of a field robot manipulator according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a perspective view showing a state in which the upper frame part of the moving device of the field robot manipulator shown in Fig. 1 is rotated,
Fig. 3 is a plan view showing, in stepwise fashion, the operational state of the moving device of the field robot manipulator shown in Fig.
Fig. 4 is a side view showing the operation of the moving device of the field robot manipulator shown in Fig. 1 step by step.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)는, 매니퓰레이터와 결합되어 매니퓰레이터를 이동시키는 것으로, 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)는, 상부프레임부(100), 하부프레임부(200), 센서부(300), 기울기제어부(400) 및 캐스터부(500)를 포함한다.1 to 4, a moving device 10 of a field robot manipulator according to an embodiment of the present invention is coupled to a manipulator to move a manipulator, And includes a frame unit 100, a lower frame unit 200, a sensor unit 300, a tilt control unit 400, and a caster unit 500.

상기 상부프레임부(100)는, 상면에 상기 매니퓰레이터가 결합되는 것으로, 상기 상부프레임부(100)는, 결합판(110), 제 1회동판(120)과 제 2회동판(130)을 포함할 수 있다.The upper frame part 100 includes the manipulator coupled to the upper frame part 100. The upper frame part 100 includes a coupling plate 110 and a first pivoting plate 120 and a second pivoting plate 130 can do.

상기 결합판(110)은, 상면에 상기 매니퓰레이터가 결합된다. 상기 결합판(110)은, 상기 매니퓰레이터의 용도와 형상에 대응하여 크기와 형상을 변경하여 적용가능하다. In the coupling plate 110, the manipulator is coupled to the upper surface. The coupling plate 110 may be applied to the manipulator in accordance with the use and shape of the manipulator.

상기 제 1회동판(120)은, 상기 결합판(110)의 일측에 회동가능하도록 구비되며, 상기 제 2회동판(130)은, 상기 결합판(110)의 타측에 회동가능하도록 구비된다. 즉 상기 결합판(110)의 양측은, 상기 제 1회동판(120) 및 상기 제 2회동판(130)이 각각 축으로 회동가능하도록 결합된다. 상기 제 1 회동판(120) 및 상기 제 2회동판(130)은, 이동하는 전방에 장애물(O)이 위치할 경우 회동함으로써 상기 장애물(O)에 의하여 좁혀진 통로 및 공간을 이동하기 위한 것이다. 도 3을 참조하여 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)의 작동 예시를 단계적으로 살펴보면, 먼저 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 이동하던 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)가 전방의 장애물(O)을 인지한다. 다음으로, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 회동판(120) 및 상기 제 2회동판(130)이 회동함으로써 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)가 차지하는 폭을 줄인다. 따라서, 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)는 좁혀진 통로 및 공간을 이동할 수 있도록 한다. 즉 상기 장애물(O)은, 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)가 등반하지 못하는 높이의 장애물이나, 벽인 것으로, 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)는, 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)는 전방의 장애물(O)에 의하여 걸릴 경우, 상기 제 1 회동판(120) 및 상기 제 2회동판(130)이 회동함으로써, 이동 가능한 적정 폭으로 조정하여 이동할 수 있다. 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)는, 상기 장애물(O)에 의하여 걸릴 경우, 상기 제 1 회동판(120) 및 상기 제 2 회동판(130)이 회동하여 이동하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 전방에 위치한 상기 장애물(O)을 인식하기 위하여, 장애물감지부(미도시)를 더 포함하여, 걸리기 전에 미리 회동하여 원활하게 이동하도록 적용 할 수 도 있을 것이다. The first pivoting plate 120 is rotatably installed on one side of the coupling plate 110 and the second pivoting plate 130 is pivotable on the other side of the coupling plate 110. That is, the first pivoting plate 120 and the second pivoting plate 130 are pivotally coupled to both sides of the coupling plate 110, respectively. The first pivoting plate 120 and the second pivoting plate 130 are intended to move through a passage and space narrowed by the obstacle O by rotating when the obstacle O is positioned in front of the moving. 3, an operation example of the mobile device 10 of the field robot manipulator will be described. First, as shown in FIG. 3 (a), the mobile device 10 of the field robot manipulator, Obstacle (O) is recognized. Next, as shown in FIG. 3 (b), the first rotary plate 120 and the second rotary plate 130 are rotated to reduce the width occupied by the moving device 10 of the field robotic manipulator . Thus, the mobile device 10 of the field robotic manipulator can move through narrowed passages and spaces. That is, the obstacle O is an obstacle or a wall of a height that the moving device 10 of the field robotic manipulator can not climb, and the moving device 10 of the field robotic manipulator is a moving device of the field robotic manipulator 10 can be moved by adjusting the movable width so that the first pivoting plate 120 and the second pivoting plate 130 are rotated when they are caught by the obstacle O at the front. The moving device 10 of the field robotic manipulator preferably rotates while the first pivoting plate 120 and the second pivoting plate 130 move when the obstacle O is caught by the obstacle O, (Not shown) for recognizing the obstacle O located at the front, and may be adapted to rotate in advance and smoothly move before being caught.

상기 하부프레임부(200)는, 상기 상부프레임부(100)의 하측으로 이격되어 배치된다. 상기 하부프레임부(200)는 제 1하판(210)과 제 2하판(220)을 포함할 수 있다.The lower frame part 200 is disposed at a lower side of the upper frame part 100. The lower frame part 200 may include a first lower plate 210 and a second lower plate 220.

상기 제 1하판(210)은, 상기 제 1회동판(120)의 하측으로 이격되어 구비되며, 상기 제 2하판(220)은, 상기 제 2회동판(130)의 하측으로 이격되어 구비된다. 즉 상기 제 1 하판(210) 및 상기 제 2하판(220)은 상기 제 1회동판(120) 및 상기 제 2 회동판(130)에 각각 결합하여, 서로 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.The first lower plate 210 is spaced below the first pivoting plate 120 and the second lower plate 220 is spaced below the second pivoting plate 130. That is, the first lower plate 210 and the second lower plate 220 are coupled to the first and second rotary plates 120 and 130, respectively.

상기 센서부(300)는, 상기 하부프레임부(200) 또는 상기 상부프레임부(100)의 기울기를 측정한다. 더욱 구체적으로는, 상기 하부프레임부(200)에 구비되어 상기 하부프레임부(200)의 기울기를 측정하는 것이 바람직하다. 상기 센서부(300)는, 제 1하판센서(310)와 제 2하판센서(320)를 포함할 수 있다.The sensor unit 300 measures a tilt of the lower frame unit 200 or the upper frame unit 100. More specifically, it is preferable that the inclination of the lower frame part 200 is measured in the lower frame part 200. The sensor unit 300 may include a first lower plate sensor 310 and a second lower plate sensor 320.

상기 제 1하판센서(310)는, 상기 제 1하판(210)에 구비되어 상기 제 1하판(210)의 기울기를 측정한다. 즉 상기 제 1하판센서(310)는, 불규칙한 지형에 의하여 상기 제 1하판(210)이 기울어지면, 상기 제 1하판(210)의 기울기를 측정함으로써, 지면의 경사도를 파악할 수 있다.The first lower plate sensor 310 is provided on the first lower plate 210 to measure the inclination of the first lower plate 210. That is, when the first lower plate 210 is inclined due to irregular topography, the first lower plate sensor 310 can measure the inclination of the first lower plate 210, thereby grasping the inclination of the ground.

상기 제 2하판센서(320)는, 상기 제 2하판(220)에 구비되어 상기 제 2하판(220)의 기울기를 측정한다. 즉 상기 제 2하판센서(320)는, 불규칙한 지형에 의하여 상기 제 2하판(220)이 기울어지면, 상기 제 2하판(220)의 기울기를 측정함으로써, 지면의 경사도를 파악할 수 있다.The second lower plate sensor 320 is provided on the second lower plate 220 to measure a tilt of the second lower plate 220. That is, when the second lower plate 220 is tilted due to irregular topography, the second lower plate sensor 320 can measure the inclination of the second lower plate 220, thereby grasping the slope of the ground.

즉 상기 제 1 하판센서(310)와 상기 제 2하판센서(320)를 통하여, 상기 제 1하판(210) 및 상기 제 2하판(220)의 기울기를 측정하고, 상기 제 1하판(210) 및 상기 제 2하판(220)의 기울기를 바탕으로 지면의 경사도를 파악함으로써, 상기 상부프레임부(100)를 수평으로 유지시키길 수 있다. 또한 상기 센서부(300)는 상부센서(330)를 더 구비함으로써, 후술(後述) 할 기울기제어부(400)에 의하여 수평으로 유지되는 상기 상부프레임부(100)의 기울기를 파악함으로써, 상기 상부프레임부(100)의 수평유지의 정확성을 높여줄 수 있다. 한편 상기한 바와 같이 상기 센서부(300)는, 상기 하부프레임부(200)에 구비되어 상기 하부프레임부(200)의 기울기를 측정함으로써 상기 상부프레임부(200)의 수평을 유지시키도록 구성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 상부프레임부(200)에 구비되어 상기 상부프레임부(200)의 기울기를 측정하여 수평을 유지시키도록 적용할 수도 있을 것이다. That is, the inclination of the first lower plate 210 and the second lower plate 220 is measured through the first lower plate sensor 310 and the second lower plate sensor 320, The upper frame part 100 can be held horizontally by grasping the inclination of the ground based on the inclination of the second lower plate 220. The sensor unit 300 further includes an upper sensor 330 to detect the inclination of the upper frame unit 100 held horizontally by a tilt controller 400 to be described later, The accuracy of the horizontal holding of the unit 100 can be improved. Meanwhile, as described above, the sensor unit 300 is provided in the lower frame unit 200 to measure the tilt of the lower frame unit 200 to maintain the level of the upper frame unit 200 However, the present invention is not limited thereto, and it may be applied to the upper frame part 200 to measure the inclination of the upper frame part 200 to maintain the level.

상기 기울기제어부(400)는, 상기 상부프레임부(100)를 수평으로 유지시키기 위한 것으로, 양단이 상기 상부프레임부(100)와 상기 하부프레임부(200)에 각각 결합된다. 즉 상기 기울기제어부(400)는 일단이 상기 상부프레임부(100)의 하측에 결합하고, 타단이 상기 하부프레임부(200)의 상측에 결합된다. 상기 기울기제어부(400)는 길이변화가 가능하도록 구성되어, 상기 센서부(300)의 감지치에 대응하여 길이변화함으로써, 상기 상부프레임부(100)를 수평으로 제어한다. 더욱 구체적으로 설명하면 상기 기울기제어부(400)는, 상기 센서부(300)로부터 상기 하부프레임부(200)의 기울기를 측정한 감지치를 전달받아 신축가능한 구동실린더인 것으로, 상기 센서부(300)로부터 전달받은 상기 하부프레임부(200)의 기울기에 따라, 지면의 기울기를 파악하여 신축함으로써 상기 상부프레임부(100)가 수평을 유지하도록 한다. 상기 상부프레임부(100)가 수평을 유지함으로써, 상기 상부프레임부(100)에 결합되는 매니퓰레이터의 수평이 유지되어 안정적으로 이동이 가능하다. 상기 기울이제어부(400)는 한 쌍의 제 1실린더(410)와 한 쌍의 제 2실린더(420)를 포함할 수 있다. The inclination control unit 400 is for holding the upper frame unit 100 horizontally and has both ends thereof coupled to the upper frame unit 100 and the lower frame unit 200, respectively. That is, one end of the tilt control unit 400 is coupled to the lower side of the upper frame unit 100, and the other end is coupled to the upper side of the lower frame unit 200. The inclination control unit 400 is configured to be capable of varying the length, and the length of the inclination control unit 400 changes according to the sensing value of the sensor unit 300, thereby controlling the upper frame unit 100 in a horizontal direction. More specifically, the tilt control unit 400 is a drive cylinder that receives and receives the sensing value of the tilt of the lower frame unit 200 from the sensor unit 300, The inclination of the ground is detected according to the inclination of the lower frame part 200, and the upper frame part 100 is kept horizontal. Since the upper frame part 100 is kept horizontal, the manipulator coupled to the upper frame part 100 can be maintained in a horizontal position and can be stably moved. The tilt control unit 400 may include a pair of first cylinders 410 and a pair of second cylinders 420.

상기 한 쌍의 제 1실린더(410)는, 상기 제 1회동판(120)과, 상기 제 1하판(210) 사이에 결합된다. 즉 상기 한 쌍의 제 1실린더(410)는 각각의 일단이 상기 제 1회동판(120)의 하측에 결합하고, 각각의 타단이 상기 제 1하판(210)의 상측에 결합된다. 또한 상기 한 쌍의 제 1실린더(410)는, 상기 제 1회동판(120) 및 상기 제 1하판(210)의 양측에 배치되어, 서로 이격되어 구비되는 것이 바람직하다. 상기 한 쌍의 제 1실린더(410)는, 상기 제 1하판센서(310)의 감지치에 대응하여 상기 제 1하판(210)의 기울기를 전달받으며, 상기 제 1하판(210)이 위치한 지면의 기울기를 파악하여 신축함으로써, 상기 제 1회동판(120)이 수평을 유지하도록 제어한다. 상기 한 쌍의 제 1실린더(410)는, 상기 제 1하판센서(310)가 감지한 상기 제 1하판(210)의 기울기에 대응하여 각각 신축하도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 제 1회동판(120)의 양측의 기울기가 각각 제어되어 미세한 기울기의 조정이 가능하며, 수평제어의 정확성을 높여준다. The pair of first cylinders 410 are coupled between the first rotary plate 120 and the first lower plate 210. That is, one end of each of the pair of first cylinders 410 is coupled to the lower side of the first rotary plate 120, and the other end of each of the first cylinders 410 is coupled to the upper side of the first lower plate 210. It is preferable that the pair of first cylinders 410 are disposed on both sides of the first rotary plate 120 and the first lower plate 210 and are spaced apart from each other. The pair of first cylinders 410 receives the inclination of the first lower plate 210 in response to the sensed value of the first lower plate sensor 310, And controls so that the first pivoting plate 120 is kept horizontal. The pair of first cylinders 410 are preferably configured to expand and contract in correspondence with the inclination of the first lower plate 210 sensed by the first lower plate sensor 310. That is, the inclination of both sides of the first pivoting plate 120 can be controlled to adjust the minute slope, thereby improving the accuracy of the horizontal control.

도 4를 참조하여 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)의 작동예시를 단계적으로 살펴보면, 먼저 도 4의 (a)를 참조하면, 상기 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(10)가 불규칙한 지면(S)에 의하여 기울어지게 된다. 상기 제 1하판센서(310)는, 기울어진 상기 제 1 하판(210)의 기울기를 측정하고, 상기 제 1하판(210)의 기울기를 바탕으로 지면의 경사도를 파악한다. 다음으로, 도 4의 (b)를 참조하면, 상기 제 1 하판센서(310)로부터 전달받은 상기 제 1 하판(210)의 기울기 감지치에 대응하여, 상기 제 1회동판(120)을 수평으로 유지하기 위하여 상기 제 1 실린더(410)가 신장한다. 따라서, 상기 제 1회동판(120)이 수평을 유지할 수 있다. 더불어, 상기 상부센서(330)를 통해 상기 상부프레임부(100)의 기울기를 파악하여 수평유지의 정확성을 높일 수 있다. Referring to FIG. 4, an operation example of the mobile device 10 of the field robotic manipulator will be described with reference to FIG. 4. Referring first to FIG. 4 (a), the mobile device 10 of the field robot manipulator has an irregular surface S, . The first lower plate sensor 310 measures the inclination of the inclined first lower plate 210 and grasps the inclination of the ground based on the inclination of the first lower plate 210. Referring to FIG. 4B, the first rotary plate 120 is horizontally moved in correspondence with the tilt detection value of the first lower plate 210 received from the first lower plate sensor 310 The first cylinder 410 is extended. Accordingly, the first pivoting plate 120 can be kept horizontal. In addition, the inclination of the upper frame part 100 can be grasped through the upper sensor 330 to improve the accuracy of the horizontal holding.

상기 한 쌍의 제 2실린더(420)는, 상기 제 2회동판(130)과, 상기 제 2하판(220) 사이에 결합된다. 즉 상기 한 쌍의 제 2실린더(420)는 각각의 일단이 상기 제 2회동판(130)의 하측에 결합하고, 각각의 타단이 상기 제 2하판(220)의 상측에 결합된다. 또한 상기 한 쌍의 제 2실린더(420)는, 상기 제 2회동판(130) 및 상기 제 2하판(220)의 양측에 배치되어, 서로 이격되어 구비되는 것이 바람하다. 상기 한 쌍의 제 2실린더(420)는, 상기 제 2하판센서(320)의 감지치에 대응하여 상기 제 2하판(220)의 기울기를 전달받으며, 상기 제 2하판(220)이 위치한 지면의 기울기를 파악하여 신축함으로써, 상기 제 2회동판(130)이 수평을 유지하도록 제어한다. 상기 한 쌍의 제 2실린더(420)는, 상기 제 2하판센서(320)가 감지한 상기 제 2하판(220)의 기울기에 대응하여 각각 신축하도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 제 2회동판(130)의 양측의 기울기가 각각 제어되어 미세한 기울기의 조정이 가능하며, 수평제어의 정확성을 높여준다.The pair of second cylinders 420 are coupled between the second rotary plate 130 and the second lower plate 220. That is, one end of each of the pair of second cylinders 420 is coupled to the lower side of the second rotary plate 130, and the other end of the second cylinder 420 is coupled to the upper side of the second lower plate 220. The pair of second cylinders 420 are disposed on both sides of the second rotary plate 130 and the second lower plate 220 and are spaced apart from each other. The pair of second cylinders 420 receives the tilt of the second lower plate 220 corresponding to the sensing value of the second lower plate sensor 320 and the second lower plate 420 receives the tilt of the second lower plate 220, And controls so that the second pivoting plate 130 is kept horizontal. The pair of second cylinders 420 are preferably configured to expand and contract in accordance with the inclination of the second lower plate 220 sensed by the second lower plate sensor 320. That is, the inclination of both sides of the second rotary plate 130 is controlled to adjust the minute inclination, thereby improving the accuracy of the horizontal control.

상기 캐스터부(500)는, 상기 매니퓰레이터를 이동시키기 위한 것으로, 상기 하부프레임부(200)의 하측에 구비된다. 상기 캐스터부(500)는 한 쌍의 제 1이동수단(510)과 한 쌍의 제 2이동수단(520)을 포함할 수 있다.The castor unit 500 is provided below the lower frame unit 200 to move the manipulator. The castor unit 500 may include a pair of first moving means 510 and a pair of second moving means 520.

상기 한 쌍의 제 1이동수단(510)은, 상기 제 1하판(210)의 하측 양단에 각각 구비된다. 상기 제 1이동수단(510)은 한 쌍의 지지판(511), 복수개의 캐스터(512), 연결프레임(513)을 포함 할 수 있다. The pair of first moving means 510 are provided at both lower ends of the first lower plate 210. The first moving means 510 may include a pair of support plates 511, a plurality of casters 512, and a connection frame 513. [

상기 한 쌍의 지지판(511)은, 서로 이격되어 구비된다. 상기 한 쌍의 지지판(511)은, 후술(後述) 할 복수개의 캐스터(512)를 축으로 지지하기 위한 것으로, 사각형상의 판인 것이 바람직하다.The pair of support plates 511 are spaced apart from each other. The pair of support plates 511 is for supporting a plurality of casters 512 to be described later (to be described later), and is preferably a rectangular plate.

상기 복수개의 캐스터(512)는, 상기 한 쌍의 지지판(511)의 사이에 구비된다. 또한 상기 복수개의 캐스터(512)는 상기 지지판(511)의 각 모서리측에 회전 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다. 즉 상기 복수개의 캐스터(512)는 상기 지지판(511)의 모서리측에 축으로 결합되어 회전함으로써 상기 매니퓰레이터를 이동시킬 수 있다.The plurality of casters 512 are provided between the pair of support plates 511. It is preferable that the plurality of casters 512 are rotatably provided on each corner of the support plate 511. That is, the plurality of casters 512 are coupled to the edge of the support plate 511 in an axial direction and can rotate the manipulator.

상기 연결프레임(513)은, 일단이 상기 하부프레임부(200)에 결합되고, 타단이 상기 한 쌍의 지지판(511)에 결합된다. 즉 상기 제 1 하판(210)과 상기 제 1이동수단(510)을 연결시키기 위한 상기 연결프레임(513)은, 일단이 상기 제 1하판(210)에 결합하고, 타단이 상기 제 1이동수단(510)의 지지판(511)에 결합된다. One end of the connection frame 513 is coupled to the lower frame part 200 and the other end is coupled to the pair of support plates 511. That is, the connection frame 513 for connecting the first lower plate 210 and the first moving means 510 has one end coupled to the first lower plate 210 and the other end connected to the first moving means 510, respectively.

상기 한 쌍의 제 2이동수단(520)은, 상기 제 2하판(220)의 하측 양단에 각각 구비된다. 상기 제 2이동수단(520)은 한 쌍의 지지판(521), 복수개의 캐스터(522), 연결프레임(523)을 포함 할 수 있다.The pair of second moving means 520 are provided at both lower ends of the second lower plate 220, respectively. The second moving means 520 may include a pair of support plates 521, a plurality of casters 522, and a connection frame 523.

상기 한 쌍의 지지판(521)은, 서로 이격되어 구비된다. 상기 한 쌍의 지지판(521)은, 후술(後述) 할 복수개의 캐스터(522)를 축으로 지지하기 위한 것으로, 사각형상의 판인 것이 바람직하다.The pair of support plates 521 are provided apart from each other. The pair of support plates 521 are for supporting a plurality of casters 522, which will be described later (to be described later), and are preferably rectangular plates.

상기 복수개의 캐스터(522)는, 상기 한 쌍의 지지판(521)의 사이에 구비된다. 또한 상기 복수개의 캐스터(522)는 상기 지지판(521)의 각 모서리측에 회전가능하도록 구비되는 것이 바람직하다. 즉 상기 복수개의 캐스터(522)는 상기 지지판(521)의 모서리 측에 축으로 결합되어 회전함으로써, 상기 매니퓰레이터를 이동시킬 수 있다.The plurality of casters 522 are provided between the pair of support plates 521. It is preferable that the plurality of casters 522 are rotatably provided on each corner of the support plate 521. That is, the plurality of casters 522 are coupled to the edge of the support plate 521 in the axial direction, thereby rotating the manipulator.

상기 연결프레임(523)은, 일단이 상기 하부프레임부(200)에 결합되고, 타단이 상기 한 쌍의 지지판(521)에 결합된다. 즉 상기 제 2하판(220)과 상기 제 2이동수단(520)을 연결시키기 위한 상기 연결프레임(523)은, 일단이 상기 제 2하판(220)에 결합하고, 타단이 상기 제 2이동수단(520)의 지지판(521)에 결합한다.One end of the connection frame 523 is coupled to the lower frame part 200 and the other end is coupled to the pair of support plates 521. That is, the connection frame 523 for connecting the second lower plate 220 and the second moving means 520 has one end coupled to the second lower plate 220 and the other end connected to the second moving means 520, respectively.

본 발명에 따른 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치(100)에 의하면, 기울기제어부(400)를 통하여 상부프레임부(100)의 수평을 제어함으로써 매니퓰레이터를 안정적으로 이동시킬 수 있다. According to the moving device 100 of the field robotic manipulator according to the present invention, the manipulator can be stably moved by controlling the horizontal position of the upper frame part 100 through the inclination control part 400.

더불어 기울기제어부(400)가 한 쌍의 제 1실린더(410)와 한 쌍의 제 2실린더(420)로 구성되어 각각 신축함으로써, 상부프레임부(100)의 수평을 정밀하게 제어를 할 수 있어 수평제어의 정확성이 높다.In addition, the tilt control unit 400 is composed of a pair of first cylinders 410 and a pair of second cylinders 420, respectively, and expanded and contracted, so that the horizontal of the upper frame unit 100 can be precisely controlled, The accuracy of control is high.

또한 상부프레임부(100)가 제 1회동판(120) 및 제 2회동판(130)으로 구성되어 각각 결합판(110)에 회동가능하도록 구비됨으로써, 장애물로 인하여 제한받는 좁은 공간의 이동이 가능하여 효율적이며, 적용범위가 넓다. Also, since the upper frame part 100 is constituted by the first pivoting plate 120 and the second pivoting plate 130 and is rotatably provided on the coupling plate 110, it is possible to move the narrow space limited by the obstacle And is applicable to a wide range of applications.

10 : 필드로봇 매니퓰레이터의 이동장치 100 : 상부프레임부
110 : 결합판 120 : 제 1회동판
130 : 제 2회동판 200 : 하부프레임부 210 : 제 1하판 220 : 제 2하판
300 : 센서부 310 : 제 1하판센서
320 : 제 2하판센서 330 : 상부센서
400 : 기울기제어부 410 : 제 1실린더
420 : 제 2실린더 500 : 캐스터부
510 : 제 1이동수단 520 : 제 2이동수단
511, 521 : 지지판 512, 522 : 캐스터
513, 523 : 연결프레임 10: Moving device of field robot manipulator 100:
110: coupling plate 120: first copper plate
130: second copper plate 200: lower frame part 210: first lower plate 220: second lower plate
300: sensor part 310: first lower plate sensor
320: second lower plate sensor 330: upper sensor
400: tilt control unit 410: first cylinder
420: second cylinder 500:
510: first moving means 520: second moving means
511, 521: Support plate 512, 522: Caster
513, 523: connection frame

Claims

A moving device of a field robotic manipulator coupled to a manipulator for moving the manipulator,
An upper frame part coupled to the manipulator on an upper surface thereof;
A lower frame part disposed below the upper frame part and spaced apart from the lower frame part;
A sensor unit measuring a tilt of the upper frame part or the lower frame;
A tilt controller for controlling the upper frame part horizontally in response to a sensing value of the sensor part, the both ends of which are coupled to the upper frame part and the lower frame part, respectively, And
And a caster portion provided below the lower frame portion,
Wherein the upper frame portion comprises:
And a second rotary plate rotatably disposed on the other side of the coupling plate, wherein the first rotary plate is rotatable on one side of the coupling plate,
The lower frame part
A first lower plate spaced apart from a lower side of the first rotary plate and a second lower plate spaced apart from a lower side of the second rotary plate,
The sensor unit includes:
A first lower plate sensor provided on the first lower plate and measuring a tilt of the first lower plate and a second lower plate sensor provided on the second lower plate and measuring a tilt of the second lower plate,
Wherein the tilt control unit comprises:
And a pair of first and second lower plates which are coupled between the first lower plate and the first lower plate and are spaced apart from each other on both sides of the first lower plate and horizontally controlling the first rotary plate in correspondence with the sensing value of the first lower plate sensor, A cylinder,
A pair of second rotating plates which are coupled between the second rotating plate and the second lower plate and which are disposed apart from each other on both sides and which horizontally control the second rotating plate in correspondence with the sensing value of the second lower plate sensor; A device for moving a field robot manipulator including a cylinder.

delete

The method according to claim 1,
The caster unit includes:
A pair of first moving means respectively provided at both lower ends of the first lower plate,
And a pair of second moving means provided on both lower ends of the second lower plate.

The method of claim 6,
Wherein the first moving means and the second moving means move,
A pair of support plates spaced apart from each other,
A plurality of casters provided between the pair of support plates and rotatably provided at respective corners of the support plate;
And a connection frame having one end coupled to the lower frame part and the other end coupled to the pair of support plates.

The method according to claim 1,
Wherein the tilt control unit comprises:
And a driving cylinder which is expandable and contractible so that the upper frame part is horizontally held in correspondence with the sensing value of the sensor part.