KR102468848B1 - Direction retaining multipurpose autonomous working robot system for construction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 내부에 등간격으로 배열된 가이드편을 통해 복수의 바닥 마감재를 서로 이격적치한 적재함이 상단에 놓여지는 제1 이동 플랫폼을 구비한 자율 주행 운반 로봇; 및 서로 평행한 한 쌍의 결속 링크를 매개로 상기 제1 이동 플랫폼과 연결되어 전방에서 상기 자율 주행 운반 로봇을 견인하는 제2 이동 플랫폼과, 상기 제2 이동 플랫폼의 일측에 설치되고 상기 적재함 내 각 층의 바닥 마감재에 개별 접근 후 바닥 마감재를 하나씩 인출하여 현장에 미리 설비된 바닥 평탄 자재 위로 하강시켜 설치하는 그리퍼 모듈을 구비한 자율 주행 작업 로봇을 포함하며, 상기 자율 주행 작업 로봇은, 상기 그리퍼 모듈의 암부를 상기 적치함 내 해당 층의 바닥 마감재의 하측에 삽입 후 암부에 바닥 마감재를 얹은 상태에서 암부를 다시 후퇴시켜 바닥 마감재를 인출하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 자율 주행 작업 로봇이 자율 주행 운반 로봇에 결합된 형태로 건축물 마감 작업을 자동으로 수행할 때 이동 방위가 일정하게 유지되고 높낮이가 변환될 수 있으며 안정적으로 작업을 수행할 수 있다.The present invention relates to an autonomous multipurpose work robot system for defense-maintaining construction. According to the present invention, an autonomous transport robot having a first moving platform on which a plurality of floor finishing materials are spaced apart from each other through guide pieces arranged at regular intervals therein; and a second mobile platform connected to the first mobile platform via a pair of parallel binding links to tow the autonomous transport robot from the front, and a second mobile platform installed on one side of the second mobile platform and installed on each side of the loading box. It includes an autonomous working robot equipped with a gripper module that individually approaches the floor finishing materials of each floor, then withdraws the floor finishing materials one by one and lowers them onto a floor flat material installed in advance at the site, wherein the autonomous working robot includes the gripper module. After inserting the arm part into the lower side of the floor finishing material of the corresponding floor in the storage box, the arm part is retracted again in a state where the floor finishing material is placed on the arm part to withdraw the floor finishing material.
According to the present invention, when the self-driving work robot is coupled to the self-driving transport robot and automatically performs building finishing work, the moving direction can be kept constant, the height can be changed, and the work can be stably performed.
Description
본 발명은 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율 주행 운반 로봇에 결합된 형태로 자율 주행 작업 로봇이 건축물 마감 작업을 자동으로 수행할 때 이동 방위를 일정하게 유지하고 높낮이를 변환할 수 있는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-driving multi-purpose work robot system for construction of an orientation-maintaining type, and more particularly, in a form coupled to an autonomous transport robot, when the self-driving work robot automatically performs building finishing work, the moving orientation is kept constant. The present invention relates to an autonomous driving multi-purpose work robot system for defense-maintaining construction capable of moving and changing height.
일반적으로 건설용 로봇은 인력을 대체하는 용도로 활용되어 건설 현장에서 사고 위험이 있거나 반복적인 시공을 보조할 수 있고 작업자의 부상 가능성을 줄인다. In general, construction robots are used to replace manpower, and can assist with repetitive construction or risk of accidents at construction sites and reduce the possibility of worker injury.
그런데, 기존의 건설용 로봇은 특정 건축물이나 특정 작업에 국한되도록 개발되어 다양한 용도로 활용되기 어려운 문제점이 있다. However, existing construction robots are developed to be limited to specific buildings or specific tasks, and thus have a problem in that they are difficult to utilize for various purposes.
아울러, 종래에 건식 벽체, 피복 및 합판과 같은 마감재를 설치하는 마감재 설치 시스템이 개시된 바 있다. 하지만, 해당 기술의 경우 타일과 같은 바닥 마감재의 설치가 곤란할 뿐만 아니라, 1기의 로봇이 마감재의 이송, 설치 및 작업을 담당하여 작업 효율성이 저하되는 단점이 있다. In addition, a finishing material installation system for installing finishing materials such as drywall, cladding, and plywood has been disclosed. However, in the case of the technology, it is difficult to install floor finishing materials such as tiles, and one robot is in charge of transporting, installing, and working the finishing materials, which reduces work efficiency.
아울러, 이러한 종래의 마감재 설치 장치는 바닥 시공과 관련한 센서 모듈이 없기 때문에 실제 현장에 적용하는데 한계가 있다.In addition, these conventional finishing material installation devices have limitations in application to actual sites because they do not have a sensor module related to floor construction.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-0804669호(2008.02.20 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0804669 (published on February 20, 2008).
본 발명은, 자율 주행 운반 로봇에 결합된 형태로 자율 주행 작업 로봇이 건축물 마감 작업을 자동으로 수행할 때 이동 방위를 일정하게 유지하고 높낮이를 변환할 수 있는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is a self-driving multi-purpose work robot system for construction with an orientation-maintaining type capable of maintaining a constant moving direction and changing the height when the self-driving work robot automatically performs building finishing work in a form coupled to an autonomous transport robot. It aims to provide
본 발명은, 내부에 등간격으로 배열된 가이드편을 통해 복수의 바닥 마감재를 서로 이격적치한 적재함이 상단에 놓여지는 제1 이동 플랫폼을 구비한 자율 주행 운반 로봇, 및 서로 평행한 한 쌍의 결속 링크를 매개로 상기 제1 이동 플랫폼과 연결되어 전방에서 상기 자율 주행 운반 로봇을 견인하는 제2 이동 플랫폼과, 상기 제2 이동 플랫폼의 일측에 설치되고 상기 적재함 내 각 층의 바닥 마감재에 개별 접근 후 바닥 마감재를 하나씩 인출하여 현장에 미리 설비된 바닥 평탄 자재 위로 하강시켜 설치하는 그리퍼 모듈을 구비한 자율 주행 작업 로봇을 포함하며, 상기 자율 주행 작업 로봇은, 상기 그리퍼 모듈의 암부를 상기 적치함 내 해당 층의 바닥 마감재의 하측에 삽입 후 암부에 바닥 마감재를 얹은 상태에서 암부를 다시 후퇴시켜 바닥 마감재를 인출하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템을 제공한다.The present invention relates to an autonomous transport robot having a first moving platform on which a load box in which a plurality of floor finishing materials are spaced apart from each other through guide pieces arranged at equal intervals therein is placed on top, and a pair of bonds parallel to each other. A second mobile platform that is connected to the first mobile platform via a link and tows the autonomous transport robot from the front, and is installed on one side of the second mobile platform and individually accesses the floor finishes of each floor in the loading box. An autonomous working robot equipped with a gripper module that takes out floor finishing materials one by one and lowers them onto a floor flat material installed in advance at a site, wherein the autonomous working robot includes an arm of the gripper module corresponding to the corresponding position in the stacking box Provided is an autonomous multipurpose work robot system for self-driving construction for which, after inserting into the lower side of the floor finishing material of a floor, retracting the arm part in a state where the floor finishing material is placed on the arm part and withdrawing the floor finishing material is provided.
또한, 상기 그리퍼 모듈은, 제2 이동 플랫폼의 전면에 설치된 수직 지지체와, 상기 수직 지지체를 기준으로 승강 가능하게 결합되어 타겟이 되는 높이 위치로 이동하는 수평 플레이트, 및 상기 바닥 마감재가 놓어지는 로봇의 양 팔에 해당하고, 상기 수평 플레이트 위에 적층 결합된 상태에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하여 상기 바닥 마감재의 하측으로 삽입 되거나 초기 위치로 복귀 가능한 한 쌍의 암부를 포함할 수 있다.In addition, the gripper module includes a vertical supporter installed in front of the second mobile platform, a horizontal plate that is movable to a target height position by being movable up and down based on the vertical supporter, and a robot on which the floor finishing material is placed. Corresponding to both arms, it may include a pair of arm parts capable of sliding in the front and rear directions in a stacked and coupled state on the horizontal plate to be inserted into the lower side of the floor finishing material or to be returned to an initial position.
또한, 상기 한 쌍의 암부는, 플렉서블한 재질의 복수의 엠보싱 돌기가 상면에 형성되며, 상기 바닥 마감재는, 상기 암부 위에 놓일 때 상기 복수의 엠보싱 돌기 중 일부 돌기가 삽입되는 복수의 홈부가 하면에 형성될 수 있다.In addition, a plurality of embossing projections of a flexible material are formed on the upper surface of the pair of arm parts, and a plurality of grooves into which some of the plurality of embossing projections are inserted when the floor finishing material is placed on the arm part are inserted into the lower surface can be formed
또한, 상기 그리퍼 모듈은, 일단부가 제2 이동 플랫폼의 상부에 고정된 상태에서 타단부가 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되어 상기 수직 지지체를 상기 제1 이동 플랫폼으로 접근시키거나 초기 위치로 복귀시키는 수평 지지체를 더 포함하며, 상기 바닥 마감재의 무게가 기준값 미만이면 상기 수평 지지체를 초기 위치에 두고 상기 한 쌍의 암부만 이동시켜 바닥 마감재를 인출하고, 기준치 이상이면 상기 한 쌍의 암부를 초기 위치에 두고 상기 수평 지지체만 이동시켜 바닥 마감재를 인출할 수 있다.In addition, the gripper module has one end fixed to the top of the second movable platform and the other end movably coupled in the forward and backward directions to bring the vertical supporter closer to the first movable platform or return it to an initial position. It further includes a support, and if the weight of the floor finishing material is less than the reference value, the horizontal support is placed in an initial position and only the pair of arm parts are moved to withdraw the floor finishing material. The floor finishing material may be taken out by moving only the horizontal support.
또한, 상기 자율 주행 운반 로봇 및 상기 자율 주행 작업 로봇 각각은, 영상을 포함한 주변 환경 정보를 센싱하여 자율 주행을 지원하고 현장에 설치된 바닥 마감재의 설치 상태 및 위치를 인식하는 자율 주행용 센서 모듈이 각각 장착되며, 각각의 자율 주행용 센서 모듈이 서로 협업하여 자율 주행을 보조할 수 있다.In addition, each of the self-driving transport robot and the self-driving work robot supports self-driving by sensing surrounding environment information including images, and has a sensor module for self-driving that recognizes the installation state and location of floor finishing materials installed in the field, respectively. mounted, and each sensor module for autonomous driving can cooperate with each other to assist autonomous driving.
또한, 상기 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템은, 상기 제1 이동 플랫폼의 측면에 설치되어 상기 바닥 평탄 자재 위에 설치된 바닥 마감재의 경계 라인과 바닥 마감재의 상면 모서리부에 위치한 마커를 감지하여 자율 주행의 직진성 및 추락 안전성을 보조하고 상기 자율 주행용 센서 모듈과 협업하는 주행 제어용 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the self-driving multipurpose work robot system for bearing-maintaining construction is installed on the side of the first mobile platform and senses the boundary line of the floor finishing material installed on the floor flat material and the marker located on the upper corner of the floor finishing material, thereby autonomously A driving control sensor that assists straightness of driving and fall safety and cooperates with the autonomous driving sensor module may be further included.
또한, 상기 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템은, 상기 제2 이동 플랫폼의 후면에 설치되어 상기 그리퍼 모듈을 통한 바닥 마감재의 설치 동작을 모니터링하고 설치 상태를 검사하며 상기 자율 주행용 센서 모듈과 협업하는 바닥 마감재 검사용 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the self-driving multi-purpose robot system for self-driving construction for self-driving construction is installed on the rear side of the second mobile platform to monitor the installation operation of the floor finishing material through the gripper module, inspect the installation state, It may further include a sensor for collaborative floor finish inspection.
또한, 현장에는 복수의 바닥 평탄 자재가 서로 평행하게 이격 설치되어 있고, 상기 바닥 마감재는 이웃한 두 바닥 평탄 자재 사이에 얹혀져 설치되되, 이웃한 두 바닥 평탄 자재 위에 설정 개수의 기본 바닥 마감재가 사전 설치된 상태에서, 상기 자율 주행 운반 로봇과 자율 주행 작업 로봇이 기본 바닥 마감재 상부에 초기 배치된 후 전진 이동하면서 바닥 마감재를 순차로 추가 설치할 수 있다.In addition, a plurality of floor flat materials are installed parallel to and spaced apart from each other at the site, and the floor finishing material is installed between two adjacent floor flat materials, but a set number of basic floor covering materials are pre-installed on the two adjacent floor flat materials In this state, after the self-driving transport robot and the self-driving work robot are initially disposed on top of the basic floor covering material, additional floor covering materials may be sequentially installed while moving forward.
또한, 상기 자율 주행 작업 로봇은, 상기 자율 주행 운반 로봇과 결속된 상태로 설정 개수의 기본 바닥 마감재 상면에 사전 배치된 후에, 상기 자율 주행 운반 로봇의 말단이 마지막 N번째 기본 바닥 마감재의 말단에 도달할 때까지 전진 이동하여 바닥 마감재 설치 작업을 준비하고, 상기 전진 이동에 따라 상기 N번째 기본 바닥 마감재 밖으로 이탈한 이후부터는 상기 두 바닥 평탄 자재의 상면을 따라 주행하면서 작업할 수 있다.In addition, after the self-driving work robot is pre-placed on the upper surface of a set number of basic floor coverings in a state of being bound to the autonomous transportation robot, the end of the autonomous transportation robot reaches the end of the last N-th basic floor covering material. After moving forward to prepare for the floor finishing material installation work, and following the forward movement, after departing from the Nth basic floor covering material, it is possible to work while traveling along the upper surfaces of the two flat floor materials.
또한, 상기 자율 주행 작업 로봇은, 말단 부분이 마지막 N번째 기본 바닥 마감재의 말단에 도달하면, 상기 적재함 내의 해당 층의 바닥 마감재 하측에 암부를 삽입시킨 후 암부를 들어올려 바닥 마감재를 얹은 상태로 제2 이동 플랫폼을 다시 후퇴시킨 다음, 상기 바닥 마감재가 놓여진 암부를 하강시켜서 상기 바닥 마감재를 상기 이웃한 두 바닥 평탄 자재 위에 안착되게 설치할 수 있다.In addition, when the self-driving work robot reaches the end of the last N-th basic floor finishing material, the arm part is inserted into the lower part of the floor finishing material of the corresponding floor in the loading box, and then the arm part is lifted and the floor finishing material is placed on top. 2 After retracting the movable platform, the arm part on which the floor covering material is placed is lowered so that the floor covering material can be installed on the two neighboring flat floor materials.
또한, 상기 자율 주행 작업 로봇은, 상기 바닥 마감재 설치 후 상기 암부의 하강 상태를 유지한 채로 상기 바닥 마감재의 한칸 길이 만큼 전진 이동하여 상기 자율 주행 운반 로봇의 말단이 상기 설치된 바닥 마감재의 말단에 도달하도록 한 다음, 다시 암부를 다음 순서의 바닥 마감재에 대응한 높이 위치로 이동시킨 상태에서, 다음 순서의 바닥 마감재를 인출하여 바닥 평탄 자재 상에 후속 설치할 수 있다. In addition, after installing the floor covering material, the autonomous working robot moves forward as much as one unit length of the floor covering material while maintaining the lowered state of the arm unit so that the end of the autonomous transport robot reaches the end of the installed floor covering material. Then, in a state in which the arm part is moved to a height corresponding to the floor covering material in the next order, the floor covering material in the next order may be withdrawn and subsequently installed on the floor flat material.
또한, 상기 제2 이동 플랫폼은, 몸체의 전면에 구동축이 회동 가능하게 결합되고, 말단 부분이 상기 두 바닥 평탄 자재 사이에 삽입된 상태에서 밀착되어 롤링 이동하는 이동 가이드부, 및 몸체와 상기 구동축 사이에 연결되고 실린더 길이 조절을 통하여 상기 구동축의 회동 각도를 조절하는 실린더 축부를 포함할 수 있다.In addition, the second moving platform has a driving shaft rotatably coupled to the front surface of the body, and a moving guide unit that rolls in close contact with the distal end in a state inserted between the two floor flat materials, and between the body and the driving shaft. Connected to and may include a cylinder shaft portion for adjusting the rotation angle of the drive shaft by adjusting the length of the cylinder.
또한, 상기 제2 이동 플랫폼은, 몸체의 양측 하단에 설치된 구동 바퀴가 상기 N번째 기본 마감재 밖으로 이탈하기 전에, 상기 실린더 축부를 통해 상기 구동축을 설정 각도로 회동시켜 상기 이동 가이드부의 말단 부분을 상기 바닥 평탄 자재 상에서 롤링 이동시키되 상기 구동 바퀴를 바닥 평탄 자재 위에 부양된 상태로 이동시키고, 구동 바퀴가 상기 N번째 기본 마감재 밖을 완전히 이탈하면, 상기 구동축의 각도를 변경하여 몸체를 상기 바닥 마감재의 높이 만큼 하강시켜 상기 구동 바퀴를 바닥 평탄 자재 상에 착지시킬 수 있다.In addition, the second moving platform rotates the drive shaft at a set angle through the cylinder shaft portion before the drive wheels installed at both lower ends of the body move out of the Nth basic finishing material, thereby moving the distal end portion of the moving guide unit to the floor. When the driving wheel is moved by rolling on a flat material and the driving wheel is moved in a floating state on the floor flat material, and the driving wheel is completely out of the Nth basic finishing material, the angle of the driving shaft is changed to move the body by the height of the floor finishing material By lowering, the driving wheel can be landed on a flat floor material.
또한, 상기 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템은, 상기 결속 링크의 하단 및 상기 제2 이동 플랫폼의 후면 하단 부분에 각각 설치되며, 상기 바닥 평탄 자재 위에 안착된 바닥 마감재의 해당 측면에 각각 외력을 가하여 기 설치된 인접 바닥 마감재와 일정 간격으로 밀착되게 정렬시키는 바닥 마감재 밀착 수단을 더 포함할 수 있다.In addition, the self-driving multi-purpose work robot system for self-driving construction for the orientation holding type is installed at the lower end of the binding link and the lower rear part of the second mobile platform, respectively, and the external force is applied to the corresponding side surface of the floor finishing material seated on the floor flat material. It may further include a floor finishing material adhering means for closely aligning the previously installed adjacent floor finishing materials at regular intervals by applying a.
또한, 상기 제2 이동 플랫폼은, 상기 바닥 마감재의 모서리가 끼워지는 십자 모양의 틀을 갖는 간격 유지용 자재를 상기 바닥 평탄 자재 위에 설치하기 위한 간격 유지 자재 설치 모듈을 더 포함할 수 있다. In addition, the second movable platform may further include a spacer material installation module for installing a material for spacer having a cross-shaped frame into which an edge of the floor finishing material is fitted on the flat floor material.
또한, 상기 자율 주행 운반 로봇은, 설치된 자율 주행용 센서 모듈을 이용하여, 작업 현장에 분산 설치되어 서로 다른 패턴의 빔을 발산하는 복수의 광원 마커를 식별하고, 각각의 광원 마커와의 거리를 측정하며, 각 광원 마커와의 거리 값을 광원 식별 코드와 함께 측위 장치로 무선 전송 후 실시간 수신되는 위치 값을 상기 자율 주행 작업 로봇에 공유하고, 상기 실시간 측위 장치는, 상기 광원 마커 별 위치 및 상기 자율 주행 운반 로봇과 각 광원 마커와의 거리 값을 기초로 상기 자율 주행 운반 로봇의 위치 값을 계산하여 실시간 전송할 수 있다.In addition, the self-driving transport robot identifies a plurality of light source markers that are dispersedly installed at the work site and radiates beams of different patterns by using the installed autonomous driving sensor module, and measures the distance to each light source marker. and wirelessly transmits a distance value with each light source marker along with a light source identification code to a positioning device, and then shares the real-time received position value with the self-driving work robot, and the real-time positioning device measures the location of each light source marker and the autonomous Based on the distance values between the traveling transport robot and each light source marker, a position value of the autonomous transport robot may be calculated and transmitted in real time.
본 발명에 따르면, 자율 주행 작업 로봇이 자율 주행 운반 로봇에 결합된 형태로 건축물 마감 작업을 자동으로 수행할 때 이동 방위가 일정하게 유지되고 높낮이가 변환될 수 있으며 안정적으로 작업을 수행할 수 있다.According to the present invention, when the self-driving work robot is coupled to the self-driving transport robot and automatically performs building finishing work, the moving direction can be kept constant, the height can be changed, and the work can be stably performed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 두 로봇의 결합 전 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 시스템이 마감재 설치 현장에 적용된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 적재함이 놓여지기 전의 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템이 현장에 초기 설치된 모습을 예시한 도면이다.
도 6은 도 5의 상태에서 자율 주행 작업 로봇이 전진 이동 후 바닥 평탄 자재에 착지한 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 상태에서 바닥 마감재를 한 칸 더 이동한 상태의 도면이다.
도 8은 도 7의 상태에서 바닥 마감재의 인출을 위해 암부의 높이를 정렬한 모습의 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에서 적재함 내 바닥 마감재를 그리퍼로 인출하는 과정을 설명한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에서 바닥 마감재 밀착 전후의 그리퍼 모듈의 모습을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 11의 동작 이후 자율 주행 작업 로봇이 암부에 놓여진 바닥 마감재를 하강시켜 바닥 평탄 자재 위에 설치하는 모습을 설명한 평면도이다.
도 14는 도 13 이후 자율 주행 작업 로봇이 다음 순서의 작업을 위해 한칸 더 이동한 모습을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 바닥 마감재 밀착 수단의 동작을 설명한 도면이다.
도 16은 광원 마커 기반의 위치 인식 원리를 설명한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a self-driving multipurpose work robot system for bearing-maintaining construction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state before combining two robots in FIG. 1 .
3 is a view showing a state in which the system of FIG. 1 is applied to a finishing material installation site.
4 is a view showing a state before the loading box is placed in FIG. 3;
5 is a diagram illustrating a state in which the robot system according to the embodiment of the present invention of FIG. 1 is initially installed in a field.
6 is a view showing a state in which the self-driving work robot lands on a flat floor material after moving forward in the state of FIG. 5 .
FIG. 7 is a view of a state in which the floor finishing material is moved one more space from the state of FIG. 6 .
FIG. 8 is a view of arranging the height of the arm portion for drawing out the floor finishing material in the state of FIG. 7 .
9 to 11 are diagrams illustrating a process of drawing out a floor finishing material in a loading box with a gripper in an embodiment of the present invention.
12 is a view showing the appearance of the gripper module before and after adhesion of the floor finishing material in an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view illustrating a state in which an autonomous working robot lowers a floor finishing material placed on an arm part and installs it on a flat floor material after the operation of FIG. 11 .
FIG. 14 is a view showing a state in which the self-driving work robot moves one more space for the next task after FIG. 13 .
15 is a view explaining the operation of the floor finishing material adhering means according to an embodiment of the present invention.
16 is a diagram explaining the principle of recognizing a position based on a light source marker.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Then, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에서 두 로봇의 결합 전 상태를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a self-driving multipurpose work robot system for self-driving construction use according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a state before combining two robots in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템(1000)은 자율 주행 운반 로봇(100) 및 이로부터 거리를 가변하면서 바닥 마감재를 설치하는 자율 주행 작업 로봇(200)을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the self-driving multipurpose
자율 주행 운반 로봇(100)은 제1 이동 플랫폼(110)을 구비한다. 제1 이동 플랫폼(110)의 상단에는 복수의 바닥 마감재(10)가 적치된 적재함(20)이 놓여지며, 제2 이동 플랫폼(210)과 결합된 상태에서 견인 이동된다. 이러한 제1 이동 플랫폼(110)은 구동 바퀴를 포함하여 구성됨은 자명하다. The
적재함(20)은 내벽을 따라 등간격으로 배열된 가이드편(21)을 통하여 복수의 바닥 마감재(10)를 내부에 서로 이격된 상태로 상하 적치하고 있다. 바닥 마감재(10)는 대리석 등 다양한 소재의 마감재에 해당할 수 있다.In the
자율 주행 작업 로봇(200)은 후방에 위치한 자율 주행 운반 로봇(100)을 전방에서 견인하면서 이동 가능하며, 자율 주행 운반 로봇(100)에 놓인 적재함(20) 내 바닥 마감재(10)를 하나씩 인출하여 바닥 평탄 자재(30) 위에 설치한다. The self-driving
자율 주행 작업 로봇(200)은 한 쌍의 결속 링크(250)를 통하여 자율 주행 운반 로봇(100)과 결합된다. 결속 링크(250)의 길이방향 양 단부는 각각 자율 주행 운반 로봇(100) 및 자율 주행 작업 로봇(200)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. The self-driving
이때, 결속 링크(250)는 제1 이동 플랫폼(110)과 상기 제2 이동 플랫폼(210)의 양 측면 간을 연결하도록 한 쌍으로 존재한다. At this time, the binding
자율 주행 작업 로봇(200)은 제2 이동 플랫폼(210)과 그리퍼 모듈(220)을 포함한다. 제2 이동 플랫폼(210)은 결속 링크(250)를 매개로 제1 이동 플랫폼(110)과 연결되어 전방에서 자율 주행 운반 로봇(100)을 견인한다. 제2 이동 플랫폼(210) 역시 구동 바퀴를 포함하여 구성된다. The
그리퍼 모듈(220)은 제2 이동 플랫폼(210)의 일측에 설치되며, 적재함(20) 내 각 층의 바닥 마감재(10)에 개별 접근 후 바닥 마감재(10)를 하나씩 인출하여 현장에 미리 설비된 바닥 평탄 자재(30) 위로 바닥 마감재(10)를 하강시켜 설치한다. The
구체적으로, 자율 주행 작업 로봇(200)은 그리퍼 모듈(220)의 암부(221)를 적재함(20) 내 해당 층의 바닥 마감재(10)의 하측에 삽입 후 암부(221)에 바닥 마감재(10)를 얹은 상태에서 암부(221)를 다시 후퇴시켜 바닥 마감재(10)를 인출한다.Specifically, the self-driving
그리퍼 모듈(220)은 수직 지지체(222), 수평 플레이트(225), 한 쌍의 암부(221)를 포함한다. 수직 지지체(222)는 제2 이동 플랫폼(210)의 전면에 설치되고, 수평 플레이트(225) 및 한 쌍의 암부(221)를 직간접으로 지지한다.The
수평 플레이트(225)는 수직 지지체(222)를 기준으로 승강 가능하게 결합되어 타겟이 되는 높이 위치로 이동 가능하다. 수평 플레이트(225)의 이동에 따라 암부(221)의 높이 조절이 가능하다.The
한 쌍의 암부(221)는 바닥 마감재가 놓여지는 로봇의 양 팔에 해당하는 것으로, 수평 플레이트(225) 위에 적층 결합된 상태에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하여 바닥 마감재(10)의 하측으로 삽입 되거나 초기 위치로 복귀 가능하다.The pair of
암부(221)의 상면에는 플렉서블한 재질로 구성된 복수의 엠보싱 돌기(224)가 형성될 수 있다. 이에 따르면, 추후 암부(221)의 상면에 바닥 마감재(10)가 놓여질 때 바닥 마감재(10) 하면에 형성된 복수의 홈부 영역에 엠보싱 돌기(224)의 일부가 삽입될 수 있고 이러한 상태에서 안정적으로 바닥 마감재(10)가 인출될 수 있다.A plurality of
본 발명의 실시예는 수평 플레이트(225)에 대해 암부(221)를 슬라이딩 이동시켜서 바닥 마감재(10)의 하측에 진입시킬 수도 있지만, 추가로 구성된 수평 지지체(226)를 직접 이동시키는 방법으로 암부(221)를 해당 부위에 진입시킬 수 있다. 바닥 마감재가 벼울 때는 주로 전자의 방식을 사용하고 무거울 때는 후자의 방식을 사용할 수 있다. Although the embodiment of the present invention may enter the lower side of the
수평 지지체(226)는 일단부가 제2 이동 플랫폼(210)의 상부에 고정된 상태에서 타단부가 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되어 수직 지지체(222)를 제1 이동 플랫폼(110)으로 접근시키거나 초기 위치로 복귀시킨다. The
이때, 바닥 마감재의 무게가 기준값 미만이면, 수평 지지체(226)를 초기 위치에 둔 상태에서 한 쌍의 암부(221)만 이동시켜 바닥 마감재(10)를 인출하고, 기준치 이상이면 한 쌍의 암부(221)를 초기 위치에 둔 상태에서 수평 지지체(226)만 이동시켜 바닥 마감재를 인출할 수 있다. 바닥 마감재의 무게는 암부(221)에 장착된 무게 센서에 의해 이루어질 수 있는데, 예를 들어 사전에 도 1의 상태에서 암부(221)를 바닥 마감재 하측으로 진입시키 후에 들어올려서 간이 측정될 수 있다. At this time, if the weight of the floor finishing material is less than the reference value, the
도 3은 도 1의 시스템이 마감재 설치 현장에 적용된 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에서 적재함이 놓여지기 전의 상태를 도시한 도면이다.3 is a view showing a state in which the system of FIG. 1 is applied to a finishing material installation site, and FIG. 4 is a view showing a state before the loading box is placed in FIG. 3 .
우선, 도 3을 참조하면, 현장에는 침하 방지 및 평탄화를 위한 바닥 평탄 자재(30)가 서로 평행하게 이격 설치된 것을 알 수 있다. 여기서 바닥 평탄 자재(30)는 다짐 흙(40) 위에 설치될 수 있고 금속 소재로 형성될 수 있는데, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않는다. First, referring to FIG. 3 , it can be seen that floor
이러한 바닥 평탄 자재(30) 위에는 바닥 마감재(10)가 설치되는데, 바닥 마감재(10)는 이웃한 두 개의 바닥 평탄 자재(30) 사이에 얹혀져 설치되는 것을 알 수 있다. 즉, 이웃한 두 바닥 평탄 자재(30) 위에 바닥 마감재(10)의 양 가장자리 부분이 얹히는 방식으로 설치된다. The
그리고 각각의 바닥 평탄 자재(30)는 다짐 흙(40)의 상부에 서로 일정 간격을 유지하도록 고정 설치되되, 바닥 평탄 자재(30)의 설치 간격은 바닥 마감재(10)의 폭 크기에 의해 결정될 수 있다.In addition, each floor
본 발명의 실시예에서 각각의 로봇(100,200)은 서로 분리된 상태로 해당 작업 현장 까지 자율 주행하여 이동할 수 있으며, 자율 주행하여 도착한 현장에서 작업자 등에 의해 결속 링크(250)를 통해 서로 연결된 상태에서, 후술하는 도 5와 같이, 현장에 초기 설치된 설정 개수의 기본 바닥 마감재 위로 투입될 수 있다. In the embodiment of the present invention, each of the
여기서, 적재함(20)의 경우 내부 적치된 무거운 바닥 마감재들로 인해 매우 중량이 높기 때문에, 도 4와 같이, 서로 결속된 두 로봇(100,200)이 먼저 설치된 이후에, 따로 크레인 작업을 통해 자율 주행 운반 로봇(100) 위에 안전하게 옮겨질 수 있다. 크레인 작업이 용이하도록 적재함(20)의 상부에는 별도의 고리(21)가 형성될 수 있다.Here, in the case of the
여기서 물론, 이러한 로봇 시스템(1000)은 작업 현장에 여러 대로 투입되어 각 라인 별로 작업을 수행할 수 있고 작업 속도 및 효율을 높일 수 있다.Here, of course, the
본 발명의 실시예에서 자율 주행 운반 로봇(100) 및 자율 주행 작업 로봇(200) 각각에는 자율 주행용 센서 모듈(130,230)이 각각 장착된다. 이러한 자율 주행용 센서 모듈(130,230)은 각각의 이동 플랫폼(110,210)상에 설치될 수 있다.In an embodiment of the present invention,
자율 주행용 센서 모듈(130,230)은 영상을 포함한 주변 환경 정보를 센싱하여 자율 주행을 지원하며, 또한 현장에 설치된 바닥 마감재(10)의 설치 상태 및 위치를 인식한다. The
또한 각각의 자율 주행용 센서 모듈(130,230)이 서로 협업하면서 로봇 시스템(1000)의 자율 주행을 보조할 수 있다. 물론, 이를 통해 각 로봇(100,200)은 상호 정보 송수신을 위한 무선 통신 모듈과, 각종 신호 처리, 연산 및 로봇 내 각 구성요소 제어를 위한 제어 모듈을 내장할 수 있다. 물론 이를 통하여 2차원 좌표계 상에서 각 로봇(100,200)에 대한 현재 위치, 바닥 마감재의 설치 좌표, 설치 개수, 설치 상태 등을 파악할 수 있으며, 다음 마감재 설치 위치로 스스로 이동함은 물론 이동 위치를 정확하게 제어할 수 있다. In addition, each of the autonomous
또한 각각의 로봇(100,200)은 현장에서 분산 설치되어 있다가 타겟이 되는 현장의 위치로 스스로 자율 주행하여 만나는 과정에서도 센싱 정보를 서로 공유하고 협업하여 상호 간의 위치를 파악 및 공유할 수 있고 충돌을 회피할 수 있다. In addition, each of the
자율 주행용 센서 모듈(130,230)은 영상 센서 및 복수의 환경 센서를 내장한 다기능 카메라/센서 모듈에 해당할 수 있으며, 복수의 환경 센서는 객체 검출 및 상대 거리 등을 측정하는 라이다, 레이더 레이더 센서 등을 포함할 수 있다. 물론 환경 센서는 주변의 온도, 습도, 가스, 불꽃 조도를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. 여기서 이러한 센서 모듈을 통신 모듈이 내장된 IoT 센서로 구현하는 것도 가능하다.The
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템(1000)은 주행 제어용 센서(140), 바닥 마감재 검사용 센서(240)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIGS. 1 to 3 , the
이때, 주행 제어용 센서(140)는 제1 이동 플랫폼(110)의 좌우 양측면에 바닥을 향해 설치되어, 바닥 평탄 자재(30) 위에 설치된 바닥 마감재(10)의 경계 라인과 바닥 마감재(10)의 상면 모서리부에 위치한 마커(11)를 감지하여 바닥 마감재(10)의 경계 라인 감지와 현재 위치 추정을 통한 자율 주행의 직진성 및 추락 안전성을 보장한다. 물론, 이러한 주행 제어용 센서(140) 역시 자율 주행용 센서 모듈(130,230)들과 협업하여 동작할 수 있다.At this time, the driving
또한, 바닥 마감재 검사용 센서(240)는 제2 이동 플랫폼(210)의 후면에 설치되어, 그리퍼 모듈(220)을 통한 바닥 마감재(10)의 설치 동작을 모니터링하고 설치 상태를 검사한다. 이를 통해, 현재 설치된 바닥 마감재의 인라인 정렬 상태, 인접 바닥 마감재와의 간격이 설정 간격을 만족하는지 등을 검사할 수 있다. 이러한 바닥 마감재 검사용 센서(240) 역시 자율 주행용 센서 모듈(130)들과 협업하여 동작할 수 있다.In addition, the
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템(1000)의 바닥 마감재 설치 동작을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an operation of installing a floor finishing material of the self-driving multipurpose
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템이 현장에 초기 설치된 모습을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a state in which a robot system according to an embodiment of the present invention is initially installed in a field.
우선, 도 5와 같이 서로 이웃한 두 바닥 평탄 자재(30) 위에 설정 개수(ex, 4개)의 기본 바닥 마감재(10)가 사전 설치되어 있고, 그 위에 자율 주행 운반 로봇(100)과 자율 주행 작업 로봇(200)을 포함한 로봇 시스템(1000)이 초기 배치된다. 이후부터는, 이렇게 설치된 로봇 시스템(1000)이 전진 이동하면서 바닥 마감재를 순차적으로 하나씩 추가 설치한다. First, as shown in FIG. 5, a set number (eg, 4) of basic
이때, 설정 개수의 바닥 마감재는 로봇 시스템(1000)이 놓여지는 최소한의 영역에 대응한 바닥 마감재의 개수를 의미한다. 도 5의 경우, 4개의 기본 바닥 마감재를 바닥 평탄 자재(30)의 시작 지점을 따라 사전 배열한 상태에서 그 위에 로봇 시스템(1000)을 초기 설치한 모습을 나타낸다. 로봇 시스템(1000)은 센서 기반의 위치 인식을 기반으로 스스로 주행하면서 바닥 마감재 위로 올라갈 수 있다.At this time, the set number of floor finishing materials means the number of floor covering materials corresponding to the minimum area where the
다음으로, 자율 주행 작업 로봇(200)은 이와 같이 자율 주행 운반 로봇(100)과 결속된 상태로 기본 바닥 마감재 상면에 사전 배치된 후에, 후술하는 도 7과 같이, 자율 주행 운반 로봇(100)의 말단이 마지막 N번째 기본 바닥 마감재(4번째 기본 바닥 마감재)의 말단에 도달할 때까지 전진 이동하여, 바닥 마감재 설치 작업을 준비한다. Next, after the self-driving
또한, 이와 같은 전진 이동에 따라 자율 주행 작업 로봇(200)이 N번째 기본 마감재 밖으로 이탈한 이후부터는 그 구동 바퀴 부분이 두 바닥 평탄 자재(30)의 상면에 놓여진 상태로 바닥 평탄 자재(30)를 따라 직접적으로 주행하면서 작업을 진행하게 된다.In addition, after the self-driving
그 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. A more detailed description of the process is as follows.
우선, 도 5를 참조하면, 자율 주행 작업 로봇(200)의 제2 이동 플랫폼(210)은 이동 가이드부(260) 및 실린더 축부(265)를 추가로 포함한다. 제2 이동 플랫폼(210)의 몸체 후면에는 바닥 마감재(10)를 전달받는 그리퍼 모듈(220)이 장착되고, 몸체 전면에는 이동 가이드부(260)가 구비된다.First, referring to FIG. 5 , the second moving
여기서 그리퍼 모듈(220)은 앞서 설명한 것과 같이 제2 이동 플랫폼(210)의 후면에 설치된 수직 지지체(222), 수직 지지체(222)를 기준으로 상하 이동되어 암부(221)의 높이를 조절하는 수평 플레이트(225), 수평 플레이트(225) 위에서 전후 슬라이딩 이동하는 한 쌍의 암부(221), 그리고 수직 지지체(222)를 전후 이동시키는 수평 지지체(226)를 포함한다. As described above, the
물론, 수직 지지체(222)와 수평 플레이트(225) 사이에 보조 지지체(223)를 연결하고, 보조 지지체(223)는 수직 지지체(222)에 대해 승강 가능하고 수평 플레이트(225)는 보조 지지체(223)에 대해 승강 가능하게 구현하여, 암부(221)의 높이 조절 범위를 보다 넓힐 수 있다.Of course, the
이동 가이드부(260)는 제2 이동 플랫폼(210)의 몸체 전면에 회동 가능하게 결합되고, 아래로 회동 시에 말단 부분이 두 바닥 평탄 자재(30) 사이에 삽입된 상태에서 밀착되어 롤링 이동하게 된다. The moving
도 5의 (b)는 도 5의 (a)에서 이동 가이드부가 하강 회동하여 이동한 모습을 나타낸 도면이다. 여기서, 도 5의 (a)는 이동 가이드부(260)의 말단 부분이 상부로 젖혀져 대기 중인 상태를 나타낸다.Figure 5 (b) is a view showing a state in which the moving guide portion moves downward and rotated in Figure 5 (a). Here, (a) of FIG. 5 shows a state in which the distal end of the
구체적으로, 도 5의 (a), (b)와 같이, 이동 가이드부(260)는 제2 이동 플랫폼(210)의 몸체 전면에 회동 가능하게 결합된 한 쌍의 구동축(261)과, 각 구동축(261)의 말단 사이에 연결되고 실린더 타입으로 구현되어 말단 부분이 두 바닥 평탄 자재(30)의 내측에 밀착되게 하는 실린더부(262), 그리고 각 구동축(261)의 말단에 회전 가능하게 결합되고 바닥 평탄 자재(30)의 상면을 따라 이동하는 한 쌍의 이동 롤러(263)를 포함한다. Specifically, as shown in (a) and (b) of FIG. 5, the
이와 같이 제2 이동 플랫폼(210)은 실린더부(262)가 두 바닥 평탄 자재(30) 사이에 삽입된 상태에서 밀착되어 롤링되는 구조를 기반으로 안정적으로 전진 이동 및 견인할 수 있고 차폭 및 이동 방위를 유지할 수 있다. 여기서 구동축이 바닥 평탄 자재를 향해 하부로 내려올 때 회동 각도는 실린더 축부(265)에 의해 제어될 수 있다.In this way, the second moving
실린더 축부(265)는 제2 이동 플랫폼(210)의 몸체 전면과 구동축(261) 사이에 연결되고 실린더의 길이 조절을 통하여 구동축(261)의 회동 각도를 조절한다. 실린더는 유압 등으로 구동할 수 있다. The
도 5의 (b)와 같이, 제2 이동 플랫폼(210)은 몸체 양측 하단에 설치된 구동 바퀴가 N번째 기본 마감재 밖으로 이탈하기 전에, 실린더 축부(265)를 통해 구동축(261)을 설정 각도로 회동시켜 이동 가이드부(260)의 말단 부분을 바닥 평탄 자재(30) 상에서 롤링 이동시키되, 이하의 도 6과 같이 구동 바퀴를 바닥 평탄 자재(30) 위에 부양된 상태로 이동시킨다. As shown in (b) of FIG. 5, the second moving
도 6은 도 5의 상태에서 자율 주행 작업 로봇이 전진 이동 후 바닥 평탄 자재에 착지한 모습을 나타낸 도면이다. 6 is a view showing a state in which the self-driving work robot lands on a flat floor material after moving forward in the state of FIG. 5 .
도 6의 (a)는 제2 이동 플랫폼(210)의 구동 바퀴가 부양 상태로 이동하는 모습이고, (b)는 구동 바퀴가 바닥 평탄 자재(30) 위에 착지한 모습을 나타낸다.6 (a) shows a state in which the driving wheels of the second moving
도 6의 (a)와 같이, 모든 구동 바퀴가 마지막 N번째 기본 마감재 밖을 완전히 이탈하게 되면, 도 6의 (b)처럼 구동축(261)의 각도를 변경하여 몸체를 바닥 마감재(10)의 높이 만큼 하강시켜서 구동 바퀴가 바닥 평탄 자재(30) 상에 닿게 한다. 이러한 방법으로 바닥 마감재(10)와 바닥 평탄 자재(30) 간의 높이 단차를 극복할 수 있다. As shown in (a) of FIG. 6, when all the driving wheels are completely out of the last Nth basic finishing material, the angle of the driving
즉, 자율 주행 작업 로봇(200)은 이동 가이드부(260)가 두 바닥 평탄 자재(30) 사이에 삽입된 상태에서 전진 이동하면서, 자율 주행 운반 로봇(100)을 견인하게 된다. 그 과정에서, 자율 주행용 센서 모듈(130,230), 주행 제어용 센서(140), 바닥 마감재 검사용 센서(240) 간 데이터 융합을 통하여 기본 바닥 마감재의 끝 부분에 로봇 시스템(1000)이 도달하게 한다. That is, the self-driving
한편, 이동 중에는 도 3과 같이 제2 이동 플랫폼(210)의 주변에 장착된 청소 수단(270)을 작동시켜, 바닥 평탄 자재(30) 위의 각종 이물질을 제거할 수 있다.Meanwhile, during movement, as shown in FIG. 3 , various foreign substances on the
도 7은 도 6의 상태에서 바닥 마감재를 한 칸 더 이동한 모습의 도면이다. 이러한 도 7은 도 6에서 조금 더 전진 이동하여 자율 주행 운반 로봇(100)의 말단 부분이 마지막 4번째 기본 바닥 마감재의 말단에 도달한 상태이다. 이후부터는 바닥 마감재의 공급 및 설치 작업이 진행 가능하다.7 is a view showing a state in which the floor finishing material is moved one more space in the state of FIG. 6 . 7 is a state in which the distal end of the self-driving
여기서, 자율 주행 운반 로봇(100)은 말단 부분이 마지막 N번째 기본 바닥 마감재의 말단에 도달하면, 적재함(20) 내의 해당 층의 바닥 마감재(10) 하측에 암부(221)를 삽입시킨 후 암부(221)를 들어올려 바닥 마감재를 얹어 탑재한 상태로 제2 이동 플랫폼(210)을 다시 후퇴시킨다. 그런 다음, 바닥 마감재(10)가 놓여진 암부(221)를 하강시켜서 바닥 마감재(10)를 이웃한 두 바닥 평탄 자재 위에 안착되게 설치한다. 이러한 과정은 각 층마다 반복될 수 있다.Here, when the end portion of the self-driving
도 8은 도 7의 상태에서 바닥 마감재의 인출을 위해 암부의 높이를 정렬한 모습의 도면이다. 이러한 도 8은 도 7의 경우 보다 암부(221)의 높이를 첫 번째 마감재를 탑재하기 위한 높이로 조금 낮춰서 대기하는 모습을 나타낸다. FIG. 8 is a view of arranging the height of the arm portion for drawing out the floor finishing material in the state of FIG. 7 . 8 shows a state in which the height of the
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에서 적재함 내 바닥 마감재를 그리퍼로 인출하는 과정을 설명한 도면이다.9 to 11 are diagrams illustrating a process of drawing out a floor finishing material in a loading box with a gripper in an embodiment of the present invention.
먼저, 도 9의 (a) 및 (b)는 각각 경량 마감재인 경우와 고중량 마감재인 경우의 그리퍼 동작을 나타낸다. First, (a) and (b) of FIG. 9 show gripper operations in the case of a lightweight finishing material and a heavy finishing material, respectively.
경량 마감재인 경우에는 도 8과 같이 수평 지지체(226)는 그대로 둔 상태에서 도 9의 (a)와 같이 암부(221)를 밀어 슬라이딩 이동시켜 바닥 마감재(10)의 하면으로 진입시키다. 이때 암부(221)와 수평 플레이트(225) 사이에 슬라이딩 가능한 보조 플레이트(227)가 추가될 경우에 암부(221)의 이동 가능 범위를 넓힐 수 있다.In the case of a lightweight finishing material, as shown in FIG. 8, while the
그리고, 고중량 마감재인 경우에는 도 8과 같이 암부(221)는 그대로 둔 상태에서 도 9의 (b)와 같이 수평 지지체(226)를 슬라이딩 이동시켜 수직 지지체(222)를 밀어주는 동작을 통하여 암부(221)를 바닥 마감재(10)의 하면으로 진입시킨다.And, in the case of a high-weight finishing material, the
도 10의 (a) 및 (b)는 각각 도 9의 동작 이후에 경량 마감재 및 고중량 마감재를 각각 암부에 탑재하는 모습으로, 도 9의 상태에서 암부(221)를 살짝 상승시켜 바닥 마감재(10)를 밀착되게 들어올린 상태를 나타낸다. 이를 통해 암부(221)에 바닥 마감재(10)가 안정적으로 탑재된다.10 (a) and (b) show a state in which a lightweight finishing material and a heavy finishing material are mounted on the arm portion after the operation of FIG. 9, respectively, by slightly raising the
이후에는 도 11과 같이, 암부(221)나 수평 지지체(226)를 다시 초기 위치로 복귀시켜서 암부(221)가 완전히 빠져나오게 하여 바닥 마감재(10)를 적재함(20) 밖으로 인출한다.After that, as shown in FIG. 11, the
도 12는 본 발명의 실시예에서 바닥 마감재 밀착 전후의 그리퍼 모듈의 모습을 나타낸 도면이다. 도 12와 같이, 바닥 마감재(10)의 하면에는 복수의 홈(12)이 형성되어 있어, 암부(221)의 상면에 형성된 탄성 복원력을 가진 엠보싱 돌기(224) 중 일부가 그에 삽입 및 밀착될 수 있다. 12 is a view showing the appearance of the gripper module before and after adhesion of the floor finishing material in an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, a plurality of
도 13은 도 11의 동작 이후 자율 주행 작업 로봇이 암부에 놓여진 바닥 마감재를 하강시켜 바닥 평탄 자재 위에 설치하는 모습을 설명한 평면도이다. FIG. 13 is a plan view illustrating a state in which an autonomous working robot lowers a floor finishing material placed on an arm part and installs it on a flat floor material after the operation of FIG. 11 .
도 13의 (a)는 도 11 이후에 암부(221)를 하강시킨 모습이고, (b)는 밀착 수단을 동작시킨 모습이다. 도 13과 같이, 자율 주행 작업 로봇(200)은 바닥 마감재(10)가 놓여진 암부(221)를 하강시켜서 바닥 마감재(10)를 바닥 평탄 자재(30) 위에 안착되게 설치한다. 그런 다음, 바닥 마감재 밀착 수단(280a,280b)을 동작시켜서 주변의 이웃한 바닥 마감재와 밀착 정렬되게 한다. 이때, 암부(221)는 바닥 평탄 자재(30) 위에 바닥 마감재(10)가 걸쳐질 때까지 하강할 수 있고, 추후에 암부(221)가 빠져나오기 용이하게 더욱 여유 있게 하강할 수 있다.13 (a) is a state in which the
도 14은 도 13 이후 자율 주행 작업 로봇이 다음 순서의 작업을 위해 한칸 더 이동한 모습을 나타낸 도면이다.FIG. 14 is a view showing a state in which the self-driving robot moves one more space after FIG. 13 for the next task.
자율 주행 작업 로봇(200)은 암부(221)의 빠짐이 용이하도록 암부(221)의 하강 상태를 그대로 유지한 채로 바닥 마감재 한칸 길이 만큼 서서히 전진 이동할 수 있다. 이때, 암부(221)를 약간 더 하강시킨 다음 이동하면서 빠져나올 수 있다. 그리고, 이동에 따라 자율 주행 운반 로봇(100)의 말단이 앞서 도 13에서 설치된 바닥 마감재(10)의 말단에 도달하게 한다. The self-driving
그런 다음, 도 14의 (b)와 같이, 다시 암부(221)를 다음 순서의 바닥 마감재의 높이 위치로 이동시킨 상태에서 다음 순서(다음 층)의 바닥 마감재(10)를 적재함(20)에서 인출하여 바닥 평탄 자재(30) 상에 후속 설치할 수 있다. 이러한 방법으로 맨 위의 층의 바닥 마감재까지 설치를 진행할 수 있다.Then, as shown in (b) of FIG. 14, in a state where the
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 바닥 마감재 밀착 수단의 동작을 설명한 도면이다.15 is a view explaining the operation of the floor finishing material adhering means according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예의 경우, 결속 링크의 하단 및 상기 제2 이동 플랫폼의 후면 하단 부분에 각각 바닥 마감재 밀착 수단(280a,280b)이 설치될 수 있다.In the case of the embodiment of the present invention, floor finishing
바닥 마감재 밀착 수단(280a,280b)은 도 3 및 도 15과 같이, 바닥 평탄 자재(30) 위에 안착된 바닥 마감재(10)의 해당 측면에 각각 설정 크기의 외력을 가하여, 바닥 마감재를 기 설치된 인접 바닥 마감재와 일정 간격으로 밀착되게 정렬시킬 수 있다. 제1 바닥 마감재 밀착 수단(280a)은 바닥 마감재를 좌우 방향으로 밀착시키고 제2 바닥 마감재 밀착 수단(280b)은 바닥 마감재를 전후방 방향으로 밀착시킨다.As shown in FIGS. 3 and 15, the floor finishing material adhesion means 280a and 280b apply an external force of a set size to the corresponding side surface of the
이때, 바닥 마감재 간의 간격은 십자 모양의 틀을 갖는 간격 유지용 자재(50)를 통해 유지될 수 있으며 일정 간격은 십자 모양 틀의 두께에 따라 결정될 수 있다. 이를 위해, 바닥 마감재(10)의 각 모서리 사이에는 도 15에 도시된 것과 같은 형태의 간격 유지용 자재(50)가 끼워질 수 있고, 이러한 간격 유지용 자재(50)는 바닥 마감재(10)를 하강시킬 때 함께 설치될 수 있다.At this time, the distance between the floor finishing materials may be maintained through the
여기서, 제2 이동 플랫폼(210)은 도 3과 같이 간격 유지 자재 설치 모듈(290)을 추가로 포함할 수 있다. 간격 유지 자재 설치 모듈(290)은 제2 이동 플랫폼(210)의 하부에 설치되어, 바닥 마감재(10)의 모서리가 끼워지는 십자 모양의 틀을 갖는 간격 유지용 자재(50)를 바닥 평탄 자재(30) 위에 설치하는 작업을 수행할 수 있다.Here, the second
간격 유지 자재 설치 모듈(290)은 제2 이동 플랫폼(210)의 내부 공간에 수납된 간격 유지용 자재(50)를 하나씩 인출하여 바닥 평탄 자재(30) 상에 설치할 수 있으며, 특히 바닥 마감재(10)의 모서리가 놓여질 부분의 위치에 맞게 설치될 수 있다. The spacing maintenance
이때, 앞서 도시한 도 3과 같이 간격 유지 자재 설치 모듈(290)의 작업 상태와 설치 상태를 감시하기 위한 자재 설치용 센서(295)가 결속 링크(250) 상에 추가로 장착될 수 있다. At this time, a
예를 들어, 자재 설치용 센서(295)를 이용하여 설치 위치를 인식한 후에 간격 유지 자재 설치 모듈(290)을 통하여 간격 유지용 자재(50)를 특정 위치에 설치함과 함께, 바닥 마감재 검사용 센서(240)를 이용하여 마감재 설치 위치를 인식한 후에 그리퍼 모듈(220)의 암부(221)를 하강시켜서 바닥 마감재(10)를 간격 유지용 자재(50)에 설치하되, 기존 설치된 바닥 마감재(이웃 바닥 마감재)와의 밀착을 위하여 바닥 마감재 밀착 수단(280a,280b)을 작동시킨다. For example, after recognizing the installation position using the
여기서, 마감재 검사용 센서(240)와 자재 설치용 센서(295)를 이용하여 바닥 평탄 자재(30)에 놓여진 바닥 마감재(10)와 간격 유지용 자재(50)의 설치 품질을 검사할 수 있고, 특정 설치 정밀도에 도달하지 못한 경우 특정 정밀도에 도달할 때까지 바닥 마감재 밀착 수단(280a,280b)을 동작시켜 밀착 작업을 계속 수행할 수 있다.Here, the installation quality of the
이와 같이, 간격 유지용 자재(50)와 바닥 마감재(10)가 설치된 이후에는 바닥 마감재 밀착 수단(280a,280b)의 외력에 의해 전후좌우 방향으로 서로 이웃한 인접 바닥 마감재(10) 간이 간격 유지용 자재(50)를 사이에 두고 서로 일정 간격을 유지할 수 있다. 간격 유지용 자재(50)는 이웃한 바닥 마감재 간 일정 간격을 유지하는 것을 보조하고 상호 간에 충격을 방지할 수 있으며, 추후 해당 틈새 사이에 완충제, 접착제 등이 시공될 수 있다.In this way, after the
도 16는 광원 마커 기반의 위치 인식 원리를 설명한 도면이다.16 is a diagram explaining the principle of recognizing a position based on a light source marker.
도 16을 참조하면, 작업 현장에는 서로 다른 패턴의 빔을 발산하는 복수의 광원 마커(300)가 설치되어 있으며, 실시간 측위 장치(400)는 이들 복수의 광원 마커(300) 각각에 대한 식별 ID 및 절대 위치를 사전에 알고 있다. Referring to FIG. 16, a plurality of
여기서 실시간 측위 장치(400)는 자신의 위치를 원점(기준 좌표)으로 설정하고, 비전 또는 적외선을 이용하여 작업 현장에 설치된 복수의 광원 마커(300)의 위치 좌표를 설정할 수 있다. Here, the real-
광원 마커(300)는 광원, 광산란 장치, 광에 ID를 부여하는 마이크로 패턴, 그리고 광을 확대하는 광각 렌즈의 순차적 결합으로 구성될 수 있다. 이러한 광원 마커(300)는 액티브 마커에 해당하며, 실시간 측위 장치(400)의 위치가 변경되는 경우 작업 현장에 설치된 복수의 액티브 마커의 위치도 함께 변경될 수 있다.The
자율 주행 운반 로봇(100) 은 설치된 자율 주행용 센서 모듈(130)을 이용하여, 현장에서 서로 다른 패턴의 빔을 발산하는 복수의 광원 마커(300)를 각각 식별하며, 각각의 광원 마커(300)와의 거리를 측정하며, 식별한 각각의 광원 마커(300)와의 거리를 측정한다. 이러한 과정은 자율 주행 운반 로봇(100)에 구비된 제어 모듈에 의해 수행될 수 있다. 그리고, 자율 주행 운반 로봇(100)은 자신으로부터 각 광원 마커(300)와의 거리 값을 광원 식별 코드와 함께 실시간 측위 장치(400)로 무선 전송하게 된다.The self-driving
이때, 실시간 측위 장치(400)는, 복수의 광원 별 위치 및 자율 주행 운반 로봇과 각 광원과의 거리 값을 기초로 자율 주행 운반 로봇(100)의 위치 값을 계산하여 자율 주행 운반 로봇(100)으로 실시간 전송한다. 자율 주행 운반 로봇(100)은 이렇게 실시간 측위 장치(400)로부터 실시간 수신되는 위치 값을 자율 주행 작업 로봇(200)으로 공유할 수 있고 이 값을 로봇 시스템의 대표 위치 값으로 하여 자율 주행에 활용하도록 한다.At this time, the real-
이와 같은 본 발명에 따르면, 기존 인력 의존형 벽면 및 바닥 마감재 시공/검사/유지보수 분야에서 건설 자동화 및 로봇 기술을 도입하되, 단순히 특정 건축물 및 특정 작업에 국한된 비(非)범용성의 건설로봇 패러다임에서 벗어나, 작업 생산성/안전성 향상, 비용 절감 및 인력 수급 불균형 해소와 더불어 개발 투자비의 절감 효과까지 기대 가능하다. According to the present invention, construction automation and robot technology are introduced in the existing manpower-dependent wall and floor finishing material construction/inspection/maintenance fields, but break away from the non-universal construction robot paradigm limited to specific buildings and specific tasks. , work productivity/safety improvement, cost reduction and manpower supply/demand imbalance resolution, as well as reduction of development investment cost can be expected.
아울러, 노동 집약적이고, 근골격계 질환 유발이 빈번한 고위험 및 단순 반복 공정 제거 또는 축소로 인한 건설 생산성 및 경제성 향상과 함께 유해/위험 작업 환경에서 작업자를 격리시킴으로써 안전한 시공 작업이 가능하게 한다. 본 발명에서 개발된 자동화/로봇 관련 기술은 타 건설 자동화 및 로봇 분야의 발전에도 기여할 것으로 기대된다.In addition, it enables safe construction work by isolating workers from hazardous/dangerous working environments, along with improving construction productivity and economic feasibility by eliminating or reducing high-risk and simple repetitive processes that are labor-intensive and frequently cause musculoskeletal disorders. The automation/robot-related technology developed in the present invention is expected to contribute to the development of other construction automation and robot fields.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
1000: 견인형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템
100: 자율 주행 운반 로봇 110: 제1 이동 플랫폼
130: 자율 주행용 센서 모듈 140: 주행 제어용 센서
200: 자율 주행 작업 로봇 210: 제2 이동 플랫폼
220: 그리퍼 모듈 221: 암부
222: 수직 지지체 223: 보조 지지체
224: 엠보싱 돌기 225: 수평 플레이트
226: 수평 지지체 240: 바닥 마감재 검사용 센서
250: 결속 링크 260: 이동 가이드부
261: 구동축 262: 실린더부
263: 이동 롤러 265: 실린더 축부
270: 청소 수단 280: 바닥 마감재 밀착 수단
290: 간격 유지 자재 설치 모듈 295: 자재 설치용 센서
300: 광원 마커 400: 실시간 측위 장치1000: Autonomous multi-purpose task robot system for towed construction
100: autonomous transport robot 110: first mobile platform
130: sensor module for autonomous driving 140: sensor for driving control
200: autonomous driving robot 210: second mobile platform
220: gripper module 221: arm part
222: vertical support 223: auxiliary support
224: embossing protrusion 225: horizontal plate
226: horizontal support 240: sensor for inspecting floor finishes
250: binding link 260: movement guide unit
261: drive shaft 262: cylinder part
263 moving
270: cleaning means 280: floor finishing material adhesion means
290: spacing maintenance material installation module 295: sensor for material installation
300: light source marker 400: real-time positioning device
Claims (16)
서로 평행한 한 쌍의 결속 링크를 매개로 상기 제1 이동 플랫폼과 연결되어 전방에서 상기 자율 주행 운반 로봇을 견인하는 제2 이동 플랫폼과, 상기 제2 이동 플랫폼의 일측에 설치되고 상기 적재함 내 각 층의 바닥 마감재에 개별 접근 후 바닥 마감재를 하나씩 인출하여 현장에 미리 설비된 바닥 평탄 자재 위로 하강시켜 설치하는 그리퍼 모듈을 구비한 자율 주행 작업 로봇을 포함하며,
상기 자율 주행 작업 로봇은,
상기 그리퍼 모듈의 암부를 상기 적재함 내 해당 층의 바닥 마감재의 하측에 삽입 후 암부에 바닥 마감재를 얹은 상태에서 암부를 다시 후퇴시켜 바닥 마감재를 인출하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.An autonomous transport robot having a first moving platform on which a load box in which a plurality of floor finishing materials are spaced apart from each other is placed on top through guide pieces arranged at equal intervals therein; and
A second mobile platform connected to the first mobile platform via a pair of parallel binding links to tow the autonomous transport robot from the front, and a second mobile platform installed on one side of the second mobile platform and each floor in the loading box. Including an autonomous working robot equipped with a gripper module that individually approaches the floor finishing materials and then withdraws the floor finishing materials one by one and lowers them onto a floor flat material installed in advance at the site,
The self-driving work robot,
After inserting the arm of the gripper module into the lower side of the floor finishing material of the corresponding floor in the loading box, the arm part is retracted in a state where the floor finishing material is placed on the arm part to withdraw the floor finishing material.
상기 그리퍼 모듈은,
제2 이동 플랫폼의 전면에 설치된 수직 지지체;
상기 수직 지지체를 기준으로 승강 가능하게 결합되어 타겟이 되는 높이 위치로 이동하는 수평 플레이트; 및
상기 바닥 마감재가 놓어지는 로봇의 양 팔에 해당하고, 상기 수평 플레이트 위에 적층 결합된 상태에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하여 상기 바닥 마감재의 하측으로 삽입 되거나 초기 위치로 복귀 가능한 한 쌍의 암부를 포함하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 1,
The gripper module,
a vertical support installed on the front of the second moving platform;
a horizontal plate coupled to be liftable based on the vertical support and moving to a target height; and
Orientation including a pair of arms that correspond to both arms of the robot on which the floor covering is placed and can slide in the forward and backward directions in a stacked and coupled state on the horizontal plate to be inserted into the lower side of the floor covering or returned to an initial position Autonomous multipurpose work robot system for maintenance-free construction.
상기 한 쌍의 암부는,
플렉서블한 재질의 복수의 엠보싱 돌기가 상면에 형성되며,
상기 바닥 마감재는,
상기 암부 위에 놓일 때 상기 복수의 엠보싱 돌기 중 일부 돌기가 삽입되는 복수의 홈부가 하면에 형성된 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 2,
The pair of arm parts,
A plurality of embossing projections made of a flexible material are formed on the upper surface,
The floor covering,
When placed on the arm portion, a plurality of grooves into which some of the plurality of embossing projections are inserted are formed on the lower surface of the self-driving multipurpose work robot system for orientation-maintaining construction.
상기 그리퍼 모듈은,
일단부가 제2 이동 플랫폼의 상부에 고정된 상태에서 타단부가 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되어 상기 수직 지지체를 상기 제1 이동 플랫폼으로 접근시키거나 초기 위치로 복귀시키는 수평 지지체를 더 포함하며,
상기 바닥 마감재의 무게가 기준값 미만이면 상기 수평 지지체를 초기 위치에 두고 상기 한 쌍의 암부만 이동시켜 바닥 마감재를 인출하고, 기준치 이상이면 상기 한 쌍의 암부를 초기 위치에 두고 상기 수평 지지체만 이동시켜 바닥 마감재를 인출하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 2,
The gripper module,
In a state where one end is fixed to the top of the second moving platform, the other end is coupled to be movable in the forward and backward directions, further comprising a horizontal support that approaches the vertical support to the first moving platform or returns to an initial position,
If the weight of the floor finishing material is less than the reference value, the horizontal support is placed in the initial position and only the pair of arm parts are moved to withdraw the floor finishing material. If the weight is greater than the reference value, the pair of arm parts are placed in the initial position and only the horizontal support is moved Self-driving multipurpose work robot system for bearing-maintaining construction that retrieves floor finishes.
상기 자율 주행 운반 로봇 및 상기 자율 주행 작업 로봇 각각은,
영상을 포함한 주변 환경 정보를 센싱하여 자율 주행을 지원하고 현장에 설치된 바닥 마감재의 설치 상태 및 위치를 인식하는 자율 주행용 센서 모듈이 각각 장착되며,
각각의 자율 주행용 센서 모듈이 서로 협업하여 자율 주행을 보조하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 1,
Each of the autonomous transport robot and the autonomous working robot,
Sensor modules for autonomous driving that support autonomous driving by sensing surrounding environment information including video and recognize the installation state and location of floor finishing materials installed on site are installed, respectively.
Self-driving multi-purpose work robot system for defense-maintaining construction in which each autonomous driving sensor module cooperates with each other to assist autonomous driving.
상기 제1 이동 플랫폼의 측면에 설치되어 상기 바닥 평탄 자재 위에 설치된 바닥 마감재의 경계 라인과 바닥 마감재의 상면 모서리부에 위치한 마커를 감지하여 자율 주행의 직진성 및 추락 안전성을 보조하고 상기 자율 주행용 센서 모듈과 협업하는 주행 제어용 센서를 더 포함하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 5,
It is installed on the side of the first mobile platform and detects the boundary line of the floor finishing material installed on the floor flat material and the marker located on the corner of the upper surface of the floor finishing material to assist the straightness and fall safety of autonomous driving, and the sensor module for autonomous driving An autonomous multipurpose work robot system for defense-maintaining construction that further includes a sensor for driving control that cooperates with the robot.
상기 제2 이동 플랫폼의 후면에 설치되어 상기 그리퍼 모듈을 통한 바닥 마감재의 설치 동작을 모니터링하고 설치 상태를 검사하며 상기 자율 주행용 센서 모듈과 협업하는 바닥 마감재 검사용 센서를 더 포함하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 5,
For orientation-maintaining construction, which is installed on the rear side of the second mobile platform and further includes a floor finishing material inspection sensor that monitors the installation operation of the floor finishing material through the gripper module, inspects the installation state, and cooperates with the autonomous driving sensor module. Autonomous driving multi-purpose task robot system.
현장에는 복수의 바닥 평탄 자재가 서로 평행하게 이격 설치되어 있고, 상기 바닥 마감재는 이웃한 두 바닥 평탄 자재 사이에 얹혀져 설치되되,
이웃한 두 바닥 평탄 자재 위에 설정 개수의 기본 바닥 마감재가 사전 설치된 상태에서, 상기 자율 주행 운반 로봇과 자율 주행 작업 로봇이 기본 바닥 마감재 상부에 초기 배치된 후 전진 이동하면서 바닥 마감재를 순차로 추가 설치하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 1,
At the site, a plurality of floor flat materials are installed parallel to and spaced apart from each other, and the floor finishing material is installed between two adjacent floor flat materials,
In a state in which a set number of basic floor finishing materials are pre-installed on two neighboring flat floor materials, the self-driving transport robot and the autonomous working robot are initially placed on top of the basic floor covering materials, and then additional floor finishing materials are sequentially installed while moving forward Self-driving multipurpose work robot system for defense-holding construction.
상기 자율 주행 작업 로봇은,
상기 자율 주행 운반 로봇과 결속된 상태로 설정 개수의 기본 바닥 마감재 상면에 사전 배치된 후에, 상기 자율 주행 운반 로봇의 말단이 마지막 N번째 기본 바닥 마감재의 말단에 도달할 때까지 전진 이동하여 바닥 마감재 설치 작업을 준비하고,
상기 전진 이동에 따라 상기 N번째 기본 바닥 마감재 밖으로 이탈한 이후부터는 상기 두 바닥 평탄 자재의 상면을 따라 주행하면서 작업하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 8,
The self-driving work robot,
After being pre-placed on the upper surface of a set number of basic floor coverings in a state of being bound to the self-driving transport robot, the end of the self-driving transport robot moves forward until it reaches the end of the last N-th basic floor covering to install the floor covering prepare work,
An autonomous multi-purpose robot system for self-driving multi-purpose construction that works while traveling along the upper surfaces of the two floor flat materials after departing from the Nth basic floor finishing material according to the forward movement.
상기 자율 주행 작업 로봇은,
말단 부분이 마지막 N번째 기본 바닥 마감재의 말단에 도달하면, 상기 적재함 내의 해당 층의 바닥 마감재 하측에 암부를 삽입시킨 후 암부를 들어올려 바닥 마감재를 얹은 상태로 제2 이동 플랫폼을 다시 후퇴시킨 다음,
상기 바닥 마감재가 놓여진 암부를 하강시켜서 상기 바닥 마감재를 상기 이웃한 두 바닥 평탄 자재 위에 안착되게 설치하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템. The method of claim 9,
The self-driving work robot,
When the distal end reaches the end of the last N-th basic floor covering, insert the arm into the lower side of the floor covering of the corresponding floor in the loading box, lift the arm, put the floor covering on the second mobile platform, and then retract,
An autonomous multi-purpose work robot system for self-driving multipurpose construction for bearing-maintaining type construction that lowers the arm on which the floor finishing material is placed and installs the floor finishing material so as to be seated on the two neighboring flat floor materials.
상기 자율 주행 작업 로봇은,
상기 바닥 마감재 설치 후 상기 암부의 하강 상태를 유지한 채로 상기 바닥 마감재의 한칸 길이 만큼 전진 이동하여 상기 자율 주행 운반 로봇의 말단이 상기 설치된 바닥 마감재의 말단에 도달하도록 한 다음,
다시 암부를 다음 순서의 바닥 마감재에 대응한 높이 위치로 이동시킨 상태에서, 다음 순서의 바닥 마감재를 인출하여 바닥 평탄 자재 상에 후속 설치하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템. The method of claim 9,
The self-driving work robot,
After installing the floor finishing material, move forward as much as one unit length of the floor covering material while maintaining the lowered state of the arm unit so that the end of the autonomous transport robot reaches the end of the installed floor covering material,
In a state in which the arm unit is moved to a height corresponding to the next floor finishing material, the self-driving multipurpose robot system for self-driving construction for taking out and subsequently installing the next floor covering material on a flat floor material.
상기 제2 이동 플랫폼은,
몸체의 전면에 구동축이 회동 가능하게 결합되고, 말단 부분이 상기 두 바닥 평탄 자재 사이에 삽입된 상태에서 밀착되어 롤링 이동하는 이동 가이드부; 및
몸체와 상기 구동축 사이에 연결되고 실린더 길이 조절을 통하여 상기 구동축의 회동 각도를 조절하는 실린더 축부를 포함하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 9,
The second mobile platform,
A driving shaft coupled to the front of the body so as to be rotatable, and a moving guide unit that rolls in close contact with an end portion inserted between the two flat floor materials; and
A self-driving multipurpose work robot system for orientation-maintaining construction comprising a cylinder axis connected between a body and the drive shaft and adjusting a rotation angle of the drive shaft by adjusting the length of the cylinder.
상기 제2 이동 플랫폼은,
몸체의 양측 하단에 설치된 구동 바퀴가 상기 N번째 기본 바닥 마감재 밖으로 이탈하기 전에, 상기 실린더 축부를 통해 상기 구동축을 설정 각도로 회동시켜 상기 이동 가이드부의 말단 부분을 상기 바닥 평탄 자재 상에서 롤링 이동시키되 상기 구동 바퀴를 바닥 평탄 자재 위에 부양된 상태로 이동시키고,
구동 바퀴가 상기 N번째 기본 바닥 마감재 밖을 완전히 이탈하면, 상기 구동축의 각도를 변경하여 몸체를 상기 바닥 마감재의 높이 만큼 하강시켜 상기 구동 바퀴를 바닥 평탄 자재 상에 착지시키는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템. The method of claim 12,
The second mobile platform,
Before the driving wheels installed at both lower ends of the body move out of the Nth basic floor finishing material, the driving shaft is rotated at a set angle through the cylinder shaft to roll and move the distal end of the moving guide part on the flat floor material. Move the wheel in a floating state on the floor flat material,
When the driving wheel completely departs from the Nth basic floor finishing material, the angle of the driving shaft is changed to lower the body by the height of the floor finishing material to land the driving wheel on a flat floor material Self-driving multi-purpose for construction working robot system.
상기 결속 링크의 하단 및 상기 제2 이동 플랫폼의 후면 하단 부분에 각각 설치되며, 상기 바닥 평탄 자재 위에 안착된 바닥 마감재의 해당 측면에 각각 외력을 가하여 기 설치된 인접 바닥 마감재와 일정 간격으로 밀착되게 정렬시키는 바닥 마감재 밀착 수단을 더 포함하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 1,
It is installed at the lower end of the binding link and the lower part of the rear surface of the second moving platform, respectively, and applies an external force to the corresponding side surface of the floor finishing material seated on the floor flat material, respectively, to closely align with the previously installed adjacent floor finishing material at regular intervals. Self-driving multi-purpose work robot system for bearing-maintaining construction further comprising a means for adhering to a floor finish.
상기 제2 이동 플랫폼은,
상기 바닥 마감재의 모서리가 끼워지는 십자 모양의 틀을 갖는 간격 유지용 자재를 상기 바닥 평탄 자재 위에 설치하기 위한 간격 유지 자재 설치 모듈을 더 포함하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 1,
The second mobile platform,
Self-driving multipurpose work robot system for orientation-maintaining construction, further comprising a spacing maintenance material installation module for installing a spacing material having a cross-shaped frame into which the edge of the floor finishing material is fitted on the floor flat material.
상기 자율 주행 운반 로봇은,
설치된 자율 주행용 센서 모듈을 이용하여, 작업 현장에 분산 설치되어 서로 다른 패턴의 빔을 발산하는 복수의 광원 마커를 식별하고, 각각의 광원 마커와의 거리를 측정하며, 각 광원 마커와의 거리 값을 광원 식별 코드와 함께 측위 장치로 무선 전송 후 실시간 수신되는 위치 값을 상기 자율 주행 작업 로봇에 공유하고,
상기 실시간 측위 장치는,
상기 광원 마커 별 위치 및 상기 자율 주행 운반 로봇과 각 광원 마커와의 거리 값을 기초로 상기 자율 주행 운반 로봇의 위치 값을 계산하여 실시간 전송하는 방위 유지형 건설용 자율 주행 다목적 작업 로봇 시스템.The method of claim 1,
The self-driving transport robot,
Using the installed sensor module for self-driving, a plurality of light source markers distributed and installed at the work site and emitting beams of different patterns are identified, the distance to each light source marker is measured, and the distance value to each light source marker is measured. is wirelessly transmitted to the positioning device along with the light source identification code and then the real-time received position value is shared with the self-driving robot,
The real-time positioning device,
A self-driving multipurpose work robot system for bearing-maintaining construction that calculates and transmits the position value of the autonomous transportation robot based on the position of each light source marker and the distance value between the autonomous transportation robot and each light source marker in real time.
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