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KR101552333B1 - 시추공 검층용 자율 이동 로봇 - Google Patents

시추공 검층용 자율 이동 로봇 Download PDF

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KR101552333B1
KR101552333B1 KR1020140169878A KR20140169878A KR101552333B1 KR 101552333 B1 KR101552333 B1 KR 101552333B1 KR 1020140169878 A KR1020140169878 A KR 1020140169878A KR 20140169878 A KR20140169878 A KR 20140169878A KR 101552333 B1 KR101552333 B1 KR 101552333B1
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KR
South Korea
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borehole
coupled
disposed
propellant
logging
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KR1020140169878A
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English (en)
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이동찬
Original Assignee
이동찬
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 시추공 검층용 자율 이동 로봇은 스크류의 회전을 통하여 이동 속도를 조절하는 추진체, 상기 추진체에 결합되어 내부에 공기를 유입하거나 배출시켜 압력을 조절하는 부력장치, 상기 부력장치에 결합되어 전원을 공급하는 전원부, 상기 전원부에 결합되고 시추공이 형성된 지중의 내면에 접하여 이동을 안내하는 가이드 장치, 상기 가이드 장치에 결합되어 상기 시추공 내에서의 이동 및 상기 시추공 내부의 검층 과정을 제어하는 제어부, 그리고 상기 제어부에 결합되어 상기 시추공 내부의 지형 및 환경 파라미터를 감지하는 센서모듈을 포함하고, 상기 추진체, 상기 부력장치, 상기 전원부, 상기 가이드 장치, 상기 제어부 및 상기 센서모듈은 직렬구조로 배치된다. 본 발명에 의하면, 시추공 내에서 무선 제어를 통해 자율적으로 수직 이동이 가능함으로써, 시추공 검층을 위한 시추장비의 물리적 제어를 배제하여 시추공의 정밀 검층이 가능하고, 이를 통해 검층결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.

Description

시추공 검층용 자율 이동 로봇{Autonomous wireless robot for borehole logging specifications}
본 발명은 시추공 내부에서 자율적인 이동을 통하여 시추공 내부를 검층하는 시추공 검층용 자율 이동 로봇에 관한 것이다
일반적으로 시추공 검층은 지하 심부에 천공된 시추공을 대상으로 케이블 윈치(cable winch)에 감겨진 케이블에 검층 도구(logging tool)를 매달아 시추공 내부로 인입하여 시추공 내부의 정보를 획득한다.
그러나, 상기한 종래의 시추공 검층 방식은 검층 도구 및 검층 도구를 연결하는 케이블의 정밀한 제어가 어려워 검층결과의 신뢰도가 떨어지며, 검층 도구를 연결하는 케이블의 어느 한 지점이 시추공 내에서 파단될 경우, 케이블의 파손 위치를 찾기가 어려워 유지보수가 곤란하며, 이 경우 케이블 윈치에 감겨져 있는 고가의 케이블 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 케이블과 케이블 윈치는 고도의 중량을 가짐은 물론, 자체 부피가 매우 크기 때문에 이동성이 불리하고, 이동시에도 많은 운반비가 소요되어 유지관리가 어려운 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2008-0091430호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휴대 및 사용이 용이하여 유지관리가 수월하고, 시추공 내에서 자율적으로 이동 및 검층이 가능할 수 있는 시추공 검층용 자율 이동 로봇을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 시추공 검층용 자율 이동 로봇은 스크류의 회전을 통하여 이동 속도를 조절하는 추진체, 상기 추진체에 결합되어 내부에 공기를 유입하거나 배출시켜 압력을 조절하는 부력장치, 상기 부력장치에 결합되어 전원을 공급하는 전원부, 상기 전원부에 결합되고 시추공이 형성된 지중의 내면에 접하여 이동을 안내하는 가이드 장치, 상기 가이드 장치에 결합되어 상기 시추공 내에서의 이동 및 상기 시추공 내부의 검층 과정을 제어하는 제어부, 그리고 상기 제어부에 결합되어 상기 시추공 내부의 지형 및 환경 파라미터를 감지하는 센서모듈을 포함하고, 상기 추진체, 상기 부력장치, 상기 전원부, 상기 가이드 장치, 상기 제어부 및 상기 센서모듈은 직렬구조로 배치된다.
상기 추진체는 상기 부력장치에 결합되는 모터, 상기 모터에 결합되는 회전축, 그리고 상기 회전축의 외주면에 상기 회전축의 길이방향을 따라 나선형상으로 연속 배치되는 상기 스크류를 포함할 수 있다.
상기 스크류는 일측을 향할수록 리드 간격 및 지름의 크기가 점진적으로 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 회전축은 일측을 향할수록 지름의 크기가 점진적으로 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 추진체는 상기 추진체에 결합되어 상기 추진체와 동일 중심축 선 상에 배치되며, 상기 추진체와 반대 방향으로 회전되는 보조 추진체를 더 포함할 수 있다.
상기 보조 추진체는 상기 회전축에 결합되는 보조 회전축, 그리고 상기 보조 회전축의 길이방향을 따라 상기 보조 회전축의 외주면에 나선형상으로 연속적으로 배치되고, 상기 스크류의 나선방향과 반대되는 나선방향을 가지는 보조 스크류를 포함할 수 있다.
상기 가이드 장치는 상기 제어부와 상기 전원부 사이에 배치되는 몸체부, 상기 몸체부의 둘레에 배치되어 탄성력을 통하여 선택적으로 상기 몸체부의 외측으로 벌어지거나, 상기 몸체부 측으로 좁혀지는 지지부, 그리고 상기 지지부에 결합되어 상기 시추공의 내면에 접하는 이동부재를 포함할 수 없다.
상기 몸체부는 일측이 상기 제어부에 결합되고, 타측이 상기 전원부에 결합되는 환봉형상의 부재고, 상기 지지부는 고리형상으로 형성되어 상기 몸체부의 일측 및 타측에 각각 배치되고 상기 몸체부의 외면을 따라 이동되는 복수개의 가압부재, 상기 복수개의 가압부재의 사이에 배치되어 상기 복수개의 가압부재를 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 그리고 상기 복수개의 가압부재를 서로 연결하고, 상기 이동부재가 결합되는 중앙에 회동 가능한 링크구조를 형성하여 상기 탄성부재의 탄성변형 시에는 외측을 향하여 이동하고, 상기 탄성부재의 탄성복원 시에는 내측을 향하여 이동하는 회동부재를 포함할 수 있다.
상기 이동부재는 롤러, 바퀴, 트랙 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 가이드 장치는 복수개로 구비되어 미리 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 부력장치, 상기 전원부, 상기 가이드 장치, 상기 제어부 및 상기 센서모듈은 서로 커플링을 통해 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 시추공 내에서 무선 제어를 통해 자율적으로 수직 이동이 가능함으로써, 시추공 검층을 위한 시추장비의 물리적 제어를 배제하여 시추공의 정밀 검층이 가능하고, 이를 통해 검층결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.
아울러, 시추공이 형성된 지중(地中)의 내면에 접하여 시추공을 따라 이동하는 구조를 가짐으로써, 안정적인 이동이 가능하고, 시추공이 형성된 지중의 내면에 장비가 마모되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 각 구성부는 결합 및 분리가 가능한 모듈형 방식으로 형성되어, 상황에 따라 구조의 변경이 가능하고, 각 부품별 유지 보수가 용이하며, 작은 크기로 형성되어 휴대 및 보관이 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시추공 검층용 자율 이동 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 추진체의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 추진체 및 보조 추진체를 내타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 장치를 내타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 장치의 탄성부재가 탄성변형되는 과정을 나타내는 개략적인 도면이다.
이하에서 본 발명의 한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시추공 검층용 자율 이동 로봇을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 추진체의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 추진체 및 보조 추진체를 내타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)(이하 '시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)'이라 함)은 무선제어를 통해 시추공 내부에서 자율적인 이동을 통하여 시추공 내부를 검층하는 검층장치로서, 스크류(13)의 회전을 통하여 이동 속도를 조절하는 추진체(10)를 포함한다.
추진체(10)는 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)의 최 상측에 배치되고, 후술할 부력장치(20)에 결합되는 모터(17)에 결합되어, 회전을 통하여 추력을 발생시켜 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)의 이동을 제어할 수 있다.
더 자세하게는, 추진체(10)는 후술할 부력장치(20)에 결합되는 모터(17), 모터(17)에 결합되는 회전축(11), 그리고 회전축(11)의 외주면에 회전축(11)의 길이방향을 따라 나선형상으로 연속 배치되는 상기한 스크류(13)를 포함할 수 있다.
이때, 추진체(10)의 스크류(13)는 특정 구조로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 먼저, 추진체(10)의 스크류(13)는 일측을 향할수록 리드 간격 및 지름의 크기가 점진적으로 증가하는 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 리드 간격은 나선 구조를 이루는 스크류(13)의 날개와 날개 사이의 간격을 의미한다.
한편, 추진체(10)의 회전축(11) 또한 스크류(13)와 같이 특정 구조로 형성될 수 있다.
즉, 추진체(10)의 회전축(11)은 일측을 향할수록 지름의 크기가 점진적으로 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 일측에 배치된 스크류(13)의 날개들은 상대적으로 큰 지름과 넓은 리드 간격을 가짐으로써 회전축(11)의 회전 시에 큰 추력을 발생시킬 수 있다. 또한, 회전축(11)은 타측을 향할수록 지름의 크기가 점차 작아지고, 타측에 배치된 스크류(13)의 날개들은 일측에 배치된 스크류(13)의 날개들에 비해 상대적으로 작은 지름으로 형성됨으로써, 일측에서 발생된 추력이 손실되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 추진체(10)는 복수개로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 추진체(10)는 추진체(10)에 결합되어 추진체(10)와 동일 중심축 선 상에 배치되며, 추진체(10)와 반대 방향으로 회전되는 보조 추진체(15)를 더 포함할 수 있다.
더 자세하게는, 상기한 추진체(10)의 타측에는 보조 추진체(15)가 더 설치될 수 있는데, 보조 추진체(15)는 추진체(10)의 회전축(11)에 결합되는 보조 회전축(151), 그리고 보조 회전축(151)의 길이방향을 따라 보조 회전축(151)의 외주면에 나선형상으로 연속적으로 배치되고, 추진체(10)의 회전축(11)에 형성되는 스크류(13)의 나선방향과 반대되는 나선방향을 가지는 보조 스크류(153)를 포함할 수 있다.
즉, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 최상부에 서로 다른 방향으로 회전력을 발생시킬 수 있는 동축반전 형상을 가지는 추진체(10) 및 보조 추진체(15)를 구비하여 안정적으로 시추공 내부의 수직 이동을 제어함과 동시에, 이동속조를 조절할 수 있다.
다음으로, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 추진체(10)에 결합되어 내부에 공기를 유입하거나, 배출시켜 압력을 조절하는 부력장치(20) 및 부력장치(20)에 결합되어 전원을 공급하는 전원부(30)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 추진체(10)의 전방에 결합된 부력장치(20)는 내측에 회전축(11)에 동력을 전달하는 모터(17)와 함께 후술할 전원부(30)로부터 전원을 공급받아 압력을 조절하는 압력 조절장치(미도시)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 압력 조절장치는 외부로부터 내측으로 공기를 유입하여 유입된 공기를 저장하거나, 배출하여 중성 부력을 유지시킴으로써, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)을 시추공 내 특정 위치에 지속적으로 머무를 수 있도록 할 수 있다.
전원부(30)는 부력장치(20)의 전방에 결합되어 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1) 전체에 전기적으로 연결되어 각 구성에 전원을 공급하고, 내부에는 전원부(30)의 과방전을 방지 해주기 위한 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System) 회로(미도시) 가 포함될 수 있다.
또한, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 상기한 부력장치(20) 및 부력장치(20)에 결합되는 전원부(30)와 함께, 전원부(30)에 결합되고 시추공이 형성된 지중의 내면에 접하여 이동을 안내하는 가이드 장치(40)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 장치를 내타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 장치의 탄성부재가 탄성변형되는 과정을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 4를 참조하면, 가이드 장치(40)는 후술할 제어부(50)와 전원부(30) 사이에 배치되는 몸체부(41), 몸체부(41)의 둘레에 배치되어 탄성력을 통하여 선택적으로 몸체부(41)의 외측으로 벌어지거나, 몸체부(41) 측으로 좁혀지는 지지부(43), 그리고 지지부(43)에 결합되어 시추공의 내면에 접하는 이동부재(45)를 포함할 수 있다.
여기서, 몸체부(41)는 일측이 제어부(50)에 결합되고, 타측이 전원부(30)에 결합되는 환봉형상의 부재이고, 외면에는 후술할 지지부(43)의 가압부재(431) 및 탄성부재(433)가 설치될 수 있다.
더 자세하게는, 지지부(43)는 고리형상으로 형성되어 몸체부(41)의 일측 및 타측에 각각 배치되고, 몸체부(41)의 외면을 따라 이동되는 복수개의 가압부재(431), 복수개의 가압부재(431)의 사이에 배치되어 복수개의 가압부재(431)를 탄성적으로 지지하는 탄성부재(433), 그리고 복수개의 가압부재(431)를 서로 연결하고, 이동부재(45)가 결합되는 중앙에 회동 가능한 링크구조를 형성하여 탄성부재(433)의 탄성변형 시에는 외측을 향하여 이동하고, 탄성부재(433)의 탄성복원 시에는 내측을 향하여 이동하는 회동부재(435)를 포함할 수 있다.
이때, 몸체부(41)의 일측 및 타측에는 나사산(미도시)이 형성되고, 복수개의 가압부재(431)의 내면에는 상기 몸체부(41)에 형성된 나사산에 체결 가능한 또 다른 나사산(미도시)이 형성될 수 있다. 즉, 복수개의 가압부재(431)는 나사산의 체결을 통해 탄성부재(433)를 가압하거나, 탄성부재(433)의 가압을 해제할 수 있다. 또한, 복수개의 가압부재(431)의 각각에는 회동부재(435)의 단부를 회동 가능하게 지지하는 지지홈(4311a)이 형성된 지지돌기(4311)가 구비될 수 있다.
한편, 회동부재(435)는 몸체부(41)로부터 외측을 향하여 절곡된 구조를 가지는 '<' 형상으로 형성되고, 절곡된 중앙을 중심으로 상측 및 하측으로 분리되며, 중앙에는 핀부재(435a)가 결합되어 회동부재(435)의 회동이 가능할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 가압부재(431)가 서로 마주하는 방향으로 몸체부(41)의 외면을 따라 이동하게 되면, 복수개의 가압부재(431) 사이에 배치된 탄성부재(433)가 압축되며 탄성변형된다. 따라서, 복수개의 가압부재(431)를 서로 연결하는 회동부재(435)는 중앙에 결합된 핀부재(435a)를 중심으로 내측으로 회동하게 되어 핀부재(435a)를 통해 회동부재(435)의 중앙에 결합된 이동부재(45)는 몸체부(41)의 외측으로 점차 이동하게 된다.
또한, 회동부재(435)는 복수개로 구비될 수 있다.
더 자세하게는, 복수개의 가압부재(431)에 구비된 지지돌기(4311) 및 중앙에 이동부재(45)가 결합되어 양 단부가 지지돌기(4311)에 지지되는 회동부재(435)는 몸체부(41)의 둘레를 따라 복수개로 구비되며, 각각 등간격으로 배치될 수 있다.
따라서, 회동부재(435)는 몸체부(41)의 둘레에 복수개로 구비되어 시추공의 내면을 안정적으로 지지할 수 있다. 예시적으로, 회동부재(435)는 3 개로 형성될 수 있다.
한편, 회동부재(435)에 결합되는 이동부재(45)는 시추공이 형성된 지중의 환경 조건에 따라 다양한 형태로 적용될 수 있다. 예시적으로, 이동부재(45)는 롤러, 바퀴, 트랙 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 구성으로, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)의 가이드 장치(40)는 항시 시추공이 형성된 지중의 내면에 접해있는 상태를 유지하여 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)을 안정적으로 안내할 수 있다.
또한, 가이드 장치(40)는 복수개로 구비될 수 있다.
더 자세하게는, 가이드 장치(40)는 복수개로 구비되어 미리 설정된 위치에 배치될 수 있다.
즉, 가이드 장치(40)는 안정적인 구조 및 안내를 위하여 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1) 상에서 2개소 또는 3개소의 미리 설정된 위치에 배치될 수 있다. 예시적으로, 가이드 장치(40)는 전원부(30) 및 후술할 제어부(50) 사이에 배치됨과 동시에, 제어부(50) 및 후술할 센서모듈(60) 사이에 배치될 수 있다.
다음으로, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 제어부(50) 및 제어부(50)의 전방에 배치되는 센서모듈(60)을 포함한다.
더 자세하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 가이드 장치(40)에 결합되어 시추공 내에서의 이동 및 시추공 내부의 검층 과정을 제어하는 제어부(50), 그리고 제어부(50)에 결합되어 시추공 내부의 지형 및 환경 파라미터를 감지하는 센서모듈(60)을 포함한다.
제어부(50)는 추진체(10), 부력장치(20), 전원부(30), 가이드 장치(40) 및 센서모듈(60)과 모두 전기적으로 연결되어 각 구성들의 구동을 제어하고, 내부에는 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)의 위치정보 및 시추공 내부의 검층 데이터를 무선 송신하는 발신기(미도시)와, 외부로부터 제어명령을 입력받는 송신기(미도시)가 구비될 수 있다.
이와 함께, 센서모듈(60)은 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)의 최 하측에 배치되어 온도, 압력 및 초음파 등을 이용하여 상기한 시추공 내부를 검층하게 되며, 필요에 따라서는 카메라 모듈(미도시)을 함께 구비하여 영상신호를 제어부(50)로 전송할 수도 있다.
또한, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)에는 채굴장비(미도시)가 더 설치될 수 있다.
즉, 채굴장비는 필요에 따라 제어부(50) 또는 센서모듈(60) 측에 추가적으로 설치될 수 있으며, 제어부(50)를 통해 제어될 수 있다.
따라서, 시추공의 검층 시 시추공이 형성된 지중의 표본을 수집할 수 있다.
한편, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)의 각 결합부위에는 커플링(70)이 배치될 수 있다.
즉, 부력장치(20), 전원부(30), 가이드 장치(40), 제어부(50) 및 센서모듈(60)은 서로 커플링(70)을 통해 결합될 수 있다.
따라서, 각 구성간 안정적인 결합구조를 가짐으로써, 시추공 내에서의 이동 시, 편심, 편각에 의한 축의 부담을 감쇄시키고, 백래쉬를 방지할 수 있다.
예시적으로, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)에는 올덤형 및 슬릿형 방식의 커플링(70)이 복합적으로 적용될 수 있다.
정리하면, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 스크류(13)의 회전을 통하여 이동 속도를 조절하는 추진체(10), 추진체(10)에 결합되어 내부에 공기를 유입하거나 배출시켜 압력을 조절하는 부력장치(20), 부력장치(20)에 결합되어 전원을 공급하는 전원부(30), 전원부(30)에 결합되고, 시추공이 형성된 지중의 내면에 접하여 이동을 안내하는 가이드 장치(40), 가이드 장치(40)에 결합되어 시추공 내에서의 이동 및 시추공 내부의 검층 과정을 제어하는 제어부(50), 그리고 제어부(50)에 결합되어 시추공 내부의 지형 및 환경 파라미터를 감지하는 센서모듈(60)을 포함하여 구성되며, 상기 추진체(10), 부력장치(20), 전원부(30), 가이드 장치(40), 제어부(50) 및 센서모듈(60)은 직렬구조로 배치된다.
또한, 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 시추공의 크기에 따라 복수개로 구비되고, 복수개로 구비된 본 시추공 검층용 자율 이동 로봇(1)은 병렬구조로 배치될 수 있다.
이처럼 본 발명에 의하면, 시추공 내에서 무선 제어를 통해 자율적으로 수직 이동이 가능함으로써, 시추공 검층을 위한 시추장비의 물리적 제어를 배제하여 시추공의 정밀 검층이 가능하고, 이를 통해 검층결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.
아울러, 시추공이 형성된 지중의 내면에 접하여 시추공을 따라 이동하는 구조를 가짐으로써, 안정적인 이동이 가능하고, 시추공이 형성된 지중의 내면에 장비가 마모되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 각 구성부는 결합 및 분리가 가능한 모듈형 방식으로 형성되어, 상황에 따라 구조의 변경이 가능하고, 각 부품별 유지 보수가 용이하며, 작은 크기로 형성되어 휴대 및 보관이 용이할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
1. 시추공 검층용 자율 이동 로봇
10. 추진체
11. 회전축 13. 스크류
15. 보조 추진체
151. 보조 회전축 153. 보조 스크류
17. 모터
20. 부력장치
30. 전원부
40. 가이드 장치
41. 몸체부
43. 지지부
431. 가압부재
4311. 지지돌기 4311a. 지지홈
433. 탄성부재
435. 회동부재 435a. 핀부재
45. 이동부재
50. 제어부
60. 센서모듈
70. 커플링
l. 스크류의 리드
d. 스크류의 지름
d'. 회전축의 지름

Claims (11)

  1. 모터, 상기 모터에 결합되고 상기 모터에 결합된 일측으로부터 소정길이 이격된 타측을 향할수록 지름의 크기가 점진적으로 작아지는 회전축, 그리고 상기 회전축의 외주면에 상기 회전축의 길이방향을 따라 나선형상으로 연속 배치되고 상기 모터에 인접한 일측으로부터 타측을 향할수록 리드 간격 및 지름의 크기가 점진적으로 작아지는 스크류를 포함하는 추진체,
    상기 회전축에 결합되어 상기 회전축과 동일 중심축 선 상에 배치되고 상기 모터의 구동 시 상기 회전축의 구동방향과 반대 방향으로 회전되는 보조 회전축, 그리고 상기 보조 회전축의 외주면에 상기 보조 회전축의 길이방향을 따라 나선형상으로 연속 배치되되 상기 스크류의 나선방향과 반대되는 나선방향을 가지는 보조 스크류를 포함하는 보조 추진체,
    상기 추진체에 결합되어 내부에 공기를 유입하거나 배출시켜 압력을 조절하는 부력장치,
    상기 부력장치에 결합되어 전원을 공급하는 전원부,
    상기 전원부에 결합되고 시추공이 형성된 지중의 내면에 접하여 이동을 안내하는 가이드 장치,
    상기 가이드 장치에 결합되어 상기 시추공 내에서의 이동 및 상기 시추공 내부의 검층 과정을 제어하는 제어부, 그리고
    상기 제어부에 결합되어 상기 시추공 내부의 지형 및 환경 파라미터를 감지하는 센서모듈을 포함하고,
    상기 추진체, 상기 보조 추진체, 상기 부력장치, 상기 전원부, 상기 가이드 장치, 상기 제어부 및 상기 센서모듈은 직렬구조로 배치되되,
    상기 추진체 및 상기 보조 추진체는 상기 직렬구조의 최 상측에 배치되고, 상기 센서모듈은 상기 직렬구조의 최 하측에 배치되는 시추공 검층용 자율 이동 로봇.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 가이드 장치는
    상기 제어부와 상기 전원부 사이에 배치되는 몸체부,
    상기 몸체부의 둘레에 배치되어 탄성력을 통하여 선택적으로 상기 몸체부의 외측으로 벌어지거나, 상기 몸체부 측으로 좁혀지는 지지부, 그리고
    상기 지지부에 결합되어 상기 시추공의 내면에 접하는 이동부재를 포함하는 시추공 검층용 자율 이동 로봇.
  8. 제7항에서,
    상기 몸체부는
    일측이 상기 제어부에 결합되고, 타측이 상기 전원부에 결합되는 환봉형상의 부재이고,
    상기 지지부는
    고리형상으로 형성되어 상기 몸체부의 일측 및 타측에 각각 배치되고 상기 몸체부의 외면을 따라 이동되는 복수개의 가압부재,
    상기 복수개의 가압부재의 사이에 배치되어 상기 복수개의 가압부재를 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 그리고
    상기 복수개의 가압부재를 서로 연결하고, 상기 이동부재가 결합되는 중앙에 회동 가능한 링크구조를 형성하여 상기 탄성부재의 탄성변형 시에는 외측을 향하여 이동하고, 상기 탄성부재의 탄성복원 시에는 내측을 향하여 이동하는 회동부재를 포함하는 시추공 검층용 자율 이동 로봇.
  9. 제7항에서,
    상기 이동부재는 롤러, 바퀴, 트랙 중 어느 하나로 형성되는 시추공 검층용 자율 이동 로봇.
  10. 제1항에서,
    상기 가이드 장치는
    복수개로 구비되어 미리 설정된 위치에 배치되는 시추공 검층용 자율 이동 로봇.
  11. 제1항에서,
    상기 부력장치, 상기 전원부, 상기 가이드 장치, 상기 제어부 및 상기 센서모듈은 서로 커플링을 통해 결합되는 시추공 검층용 자율 이동 로봇.
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