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KR20230022701A - 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3d 계측 로봇 및 이에 의한 차량 수리 시스템 - Google Patents

차량 변형 계측을 위한 비접촉 3d 계측 로봇 및 이에 의한 차량 수리 시스템 Download PDF

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KR20230022701A
KR20230022701A KR1020210104784A KR20210104784A KR20230022701A KR 20230022701 A KR20230022701 A KR 20230022701A KR 1020210104784 A KR1020210104784 A KR 1020210104784A KR 20210104784 A KR20210104784 A KR 20210104784A KR 20230022701 A KR20230022701 A KR 20230022701A
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Abstract

본 발명은 다양한 원인으로 인하여 외관 변형이 발생된 차량의 변형 상태의 계측이 가능한 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇 및 이에 의한 차량 수리 시스템에 관한 것이다. 비접촉 3D 계측 로봇은 유도 경로(17)가 형성된 이동 유도 프레임(11); 이동 유도 프레임(11)을 따라 이동 가능한 이동 블록(12); 이동 블록(12)에 결합되면서 측정 핸드(131)가 형성된 측정 암(13); 측정 암(13)에 형성되어 스캔 데이터를 획득하는 계측 수단(15); 및 이동 블록(13)에 결합된 암 작동 모듈(14)을 포함한다.

Description

차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇 및 이에 의한 차량 수리 시스템{A Non-Contacting Type of a 3D Measuring Robot for Determining a Distortion Condition of a Vehicle and a System for Repairing a Vehicle}
본 발명은 다양한 원인으로 인하여 외관 변형이 발생된 차량의 변형 상태의 계측이 가능한 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇 및 이에 의한 차량 수리 시스템에 관한 것이다.
사고 차량은 자동차 정비소, 공업소 또는 이와 유사한 차량 수리소에서 수리가 될 수 있고, 수리 과정에서 외관, 차체 또는 다양한 작동 부품의 변형이 복원되어야 한다. 이와 같은 복원을 위하여 정상 상태의 차량 상태에 대한 정보가 요구되고, 이와 함께 변형 수준이 정확하게 계측될 필요가 있다. 이와 같은 변형 수준의 계측과 관련하여 특허등록번호 10-1657002는 사고 차량의 충돌 변형량 측정 장치에 대하여 개시한다. 또한 국제공개번호 WO 2016/143750은 차량 제원 계측 장치, 차종 판별 장치, 차량 제원 계측 방법 및 프로그램에 대하여 개시한다. 차량 상태 복원을 위한 장치는 차량의 다양한 부분의 변형 상태를 정밀하게 측정하여 변형 수준의 결정할 수 있는 수단을 가질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 정밀 계측이 가능한 수단에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 10-1657002(홍익대학교세종캠퍼스산학협력단, 2016.09.12. 공고) 차량의 출동변형량 측정장치 선행기술 2: 국제공개번호 WO 2017.09.27. 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가비시가이샤, 2016.09.16. 공개) 차량 제원 계측 장치, 차종 판별 장치, 차량 제원 계측 방법 및 프로그램
본 발명의 목적은 다양한 원인으로 인하여 변형이 된 차량의 변형 상태를 비접촉 방식에 의하여 3D 방식으로 계측이 가능한 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇 및 이에 의한 차량 수리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 적절한 실시 형태에 따르면, 비접촉 3D 계측 로봇은 유도 경로가 형성된 이동 유도 프레임; 이동 유도 프레임을 따라 이동 가능한 이동 블록; 이동 블록에 결합되면서 측정 핸드가 형성된 측정 암; 측정 암에 형성되어 스캔 데이터를 획득하는 계측 수단; 및 이동 블록에 결합된 암 작동 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 측정 암은 회전 가능하다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 측정 암의 선형 이동을 유도하는 한 쌍의 선형 레일을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 계측 수단은 비전 유닛 및 레이저 스캐너를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 3D 계측 로봇에 의한 차량 수리 시스템은 변형이 측정되어야 하는 차량 정보를 탐지하는 차량 정보 모듈; 선형 이동 또는 회전 가능한 측정 암에 의하여 스캔 방식으로 차량을 계측하는 비접촉 3D 계측 로봇; 계측 로봇의 측정에 의하여 획득된 데이터에 기초하여 3D 모델을 생성하는 3D 모델 생성 모듈; 및 생성된 3D 모델로부터 복원 데이터를 생성하는 복원 데이터 생성 모듈을 포함한다.
본 발명에 따른 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇은 다양한 원인으로 인하여 변형이 발생된 차량에 대한 스캔 데이터의 획득이 가능하도록 한다. 그리고 획득된 스캔 데이터로부터 차량의 3D 모델이 생성되어 차량의 변형 상태의 정밀 진단이 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 계측 로봇은 실시간으로 계측하여 복원 데이터를 생성하여 수리 현장에서 실시간으로 적용되도록 한다. 본 발명에 따른 계측 로봇은 사고 전과 대비하여 수리 후 자동차의 안전성 및 내구성이 확보되도록 하면서 복원 차량에 대한 스캔 데이터에 기초하여 차량 복원에 대한 수리 표준이 만들어질 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 수리 시스템은 육안으로 판별되지 않은 손상이 탐지되어 수리 후 2차 사고가 방지되도록 하면서 사고 후 차량의 수리에 대한 기초 자료가 만들어져 차량의 수리 과정 또는 수리 후 발생될 수 있는 다양한 분쟁이 예방되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 계측 로봇의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 계측 로봇에서 차량 변형이 계측되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 계측 로봇에 의한 차량 수리 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 계측 로봇에 의하여 차량이 수리되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 차량 변형 계측을 위한 비접촉 3D 계측 로봇은 유도 경로(17)가 형성된 이동 유도 프레임(11); 이동 유도 프레임(11)을 따라 이동 가능한 이동 블록(12); 이동 블록(12)에 결합되면서 측정 핸드(131)가 형성된 측정 암(13); 측정 암(131)에 형성되어 스캔 데이터를 획득하는 계측 수단(15); 및 이동 블록(13)에 결합된 암 작동 모듈(14)을 포함한다.
이동 유도 프레임(11)은 예를 들어 차량 수리를 위한 수리 장치에 설치될 수 있고, 차량의 아래쪽에 위치할 수 있다. 이동 유도 프레임(11)은 수리를 위하여 위쪽으로 들려진 차량의 아래쪽에 설치 가능한 구조가 될 수 있고, 예를 들어 선형으로 연장되는 한 쌍의 유도 부재; 한 쌍의 유도 부재를 서로 연결시키는 연결 부재; 및 정해진 위치 또는 프레임에 결합되도록 하는 커플러 또는 이와 유사한 체결 수단을 포함할 수 있다. 또한 이동 유도 프레임(11)에 유도 경로(17)가 형성될 수 있다. 유도 경로(17)는 이동 유도 프레임(11)의 적어도 하나의 유도 부재를 따라 형성되거나, 독립적으로 형성될 수 있고, 차량의 길이 방향을 따라 선형으로 연장될 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 유도 경로(17)는 이동 유도 프레임(11)의 길이 방향으로 연장되는 한쪽 가장자리를 따라 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 유도 경로(17)를 따라 이동 블록(12)이 이동될 수 있고, 이동 블록(12)은 이동 유도 프레임(12)을 따라 이동 가능한 구조를 가지면서 측정 수단이 결합될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 또한 측정 수단의 조절 또는 측정 수단으로부터 획득된 데이터의 처리를 위한 다양한 조절 수단 또는 데이터 처리 수단이 이동 블록(12)에 설치될 수 있다. 또한 선택적으로 외부 프로세서와 통신을 위한 다양한 통신 수단을 포함할 수 있다. 이동 블록(12)은 전체적으로 사각 판 형상이 되면서 이동 유도 프레임(11)의 위쪽에 결합될 수 있는 구조를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이동 블록(12)의 아래쪽에 이동 유도 프레임(11)에 결합될 수 있는 커플러가 형성될 수 있고, 유도 경로(17)에 결합되는 이동 브래킷이 배치될 수 있다. 구체적으로 유도 경로(17)는 한쪽 면이 열리고 선형으로 연장되는 사각 단면을 가진 선형 터널 또는 채널 형상의 이동 경로 구조가 되고, 이동 블록(12)의 아래쪽에 배치된 이동 브래킷이 유도 경로(17)를 따라 이동 가능하도록 결합될 수 있다. 이동 블록(12)은 유도 경로(17)를 따라 이동 가능한 다양한 구조가 될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 이동 블록(12)에 커플링 블록(14)이 형성될 수 있고, 커플링 블록(14)에 측정 암(13)이 결합될 수 있다. 예를 들어 사각 판 형상의 이동 블록(12)의 위쪽 부분에 판 형상의 커플링 블록(14)이 결합되고, 커플링 블록(14)의 중앙 부분에 측정 암(13)이 결합될 수 있다. 측정 암(13)은 원판 형상의 결합 조절 블록 및 결합 조절 블록으로부터 선형의 측정 핸드(131)로 이루어질 수 있다. 결합 조절 블록은 이동 블록(12)에 대하여 회전 가능한 구조가 되면서 이동 유도 프레임(11)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 방향 또는 차량의 폭 방향으로 이동 가능한 구조가 될 수 있다. 결합 조절 블록의 전체적으로 원판 형상 또는 드럼 형상이 될 수 있고, 아래쪽 부분이 이동 블록(12)의 위쪽 부분에 결합될 수 있다. 그리고 결합 조절 블록의 한쪽 부분으로부터 측정 핸드(131)가 선형으로 연장될 수 있다. 측정 핸드(131)는 측정 암(13)의 선형 이동 또는 회전 이동에 따라 선형 이동 또는 회전 이동이 될 수 있고, 측정 핸드(131)에 계측 수단(15)이 결합될 수 있다. 예를 들어 계측 수단(15)은 카메라와 같은 이미지 획득을 위한 비전 수단 및 차량의 서로 다른 부분에 대한 거리의 스캔을 위한 레이저 스캐너를 포함할 수 있다. 계측 수단(15)은 측정 암(13)의 선형 이동 또는 회전 이동에 따라 이동되면서 차량을 스캔하여 스캔 데이터를 획득하는 기능을 가질 수 있다. 측정 핸드(131)는 이동 블록(12)의 위쪽 면으로부터 위쪽으로 분리되어 선형으로 연장될 수 있고, 측정 핸드(131)의 끝 부분의 아래쪽에 계측 수단(15)이 결합될 수 있다. 계측 수단(15)은 측정 핸드(131)의 아래쪽에 배치되고, 측정 핸드(131)의 끝 부분에 계측 수단(15)으로 발생되는 레이저 광을 비롯한 다양한 신호의 송신 또는 수신을 위한 유도 홀(132)이 형성될 수 있다. 이와 같은 계측 수단(15)의 배치 구조에 의하여 측정 정밀도가 향상되면서 측정 과정에서 다양한 형태의 외부 간섭이 방지될 수 있다. 이동 블록(12) 또는 측정 암(13)은 다양한 구동 수단에 의하여 선형 이동이 되거나, 회전 이동이 될 수 있고, 예를 들어 스텝 모터 또는 서보 모터와 같은 모터에 의하여 작동될 수 있다. 이동 유도 프레임(11)의 한쪽 부분에 이와 같은 작동을 위한 작동 모듈의 배치를 위한 결합 부분(16)이 형성될 수 있고, 이동 유도 프레임(11)의 다른 부분이 이동 유도 프레임(11)의 상태를 확인하거나, 이동 블록(12) 또는 측정 암(13)의 위치를 확인할 수 있는 다양한 감시 수단이 배치될 수 있다. 본 발명은 이와 같은 결합 부분(16)의 구조 또는 계측을 위한 수단의 추가 여부에 의하여 제한되지 않는다. 이동 유도 프레임(11)의 한쪽 끝 부분에 마무리 부분(18)이 결합되어 이동 유도 프레임(11)은 전체적으로 직사각형 구조가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 선택적으로 마무리 부분(18)에 측정 암(13)의 이동을 유도하거나, 이동 블록(12)의 이동을 보조하거나, 이동 블록(12)의 이동을 제한하는 수단이 배치될 수 있다. 이동 유도 프레임(11)은 이동 블록(12)을 정해진 방향으로 이동시킬 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있고 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 계측 로봇의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 측정 암(13)은 회전 가능하다. 또한 측정 암(13)의 선형 이동을 유도하는 한 쌍의 선형 레일(27a, 27b)을 더 포함한다.
차량의 다양한 부위의 계측을 위하여 측정 암(13)이 이동 유도 프레임(11)의 길이 방향을 따라 이동되어야 하고 이동 블록(12)이 구동 모듈(21)에 의하여 이동 유도 프레임(11)의 길이 방향(D)을 따라 이동될 수 있다. 구동 모듈(21)은 예를 들어 서보 모터 또는 스텝 모터와 같이 회전 수 또는 정역 방향의 회전이 가능한 모터가 될 수 있다. 구동 모듈(21)은 이동 유도 프레임(11)의 한쪽 부분에 배치될 수 있고, 예를 들어 타이밍 벨트와 같은 동력 전달 수단이 결합될 수 있는 벨트 풀리(23)가 구동 모듈(21)에 결합될 수 있다. 구동 모듈(21)에 작동에 필요한 신호 및 전력 공급을 위한 커넥터 유닛(22)이 결합될 수 있다. 구동 모듈(21)의 설치 위치는 이동 유도 프레임(11)의 길이 방향에 대하여 수직으로 연장되도록 결합된 분리 부재(24)에 의하여 분리될 수 있다. 분리 부재(24)에 예를 들어 벨트가 정해진 방향으로 유도되어 회전되도록 하는 가이드 탭(241)이 형성될 수 있다. 이동 블록(12)은 구동 모듈(21)의 작동에 따라 유도 경로(17)를 따라 길이 방향(D1)을 따라 이동될 수 있다. 이동 블록(12)의 위쪽 면에 커플링 그룹(24)이 결합될 수 있고, 커플링 블록(14)은 폭 방향을 따라 연장되는 사각 판 형상이 될 수 있고, 커플링 블록(14)의 폭 방향에 따른 연장 길이는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 커플링 블록(14)은 이동 유도 프레임(11)의 폭에 비하여 큰 연장 길이를 가질 수 있고, 선택적으로 커플링 블록(14)은 이동 유도 프레임(11)의 폭 방향을 따라 이동 가능하도록 이동 블록(12)에 결합될 수 있다. 커플링 블록(14)의 폭 방향을 따른 양쪽 가장자리에 서로 나란하게 연장되는 한 쌍의 선형 레일(27a, 27b)이 배치될 수 있고, 선형 레일(27a, 27b)을 따라 측정 암(13)이 이동될 수 있다. 또한 커플링블록(14)에 원형 레일(28)이 형성될 수 있고, 원형 레일(28)을 기준으로 측정 암(13)이 회전될 수 있다. 선형 레일(27a, 27b)에 의하여 측정 암(13)이 폭 방향(D2)으로 이동될 수 있고, 원형 레일(28)에 의하여 측정 핸드(131)가 원주 방향을 따라 이동될 수 있다. 커플링 블록(14) 또는 이동 블록(12)에 선형 위치 제어 또는 원주 방향의 위치 제어가 가능한 서보 모터 또는 스텝 모터와 같은 선형 구동 수단(25) 및 원형 구동 수단(26)이 설치될 수 있다. 이동 블록(12) 또는 커플링 블록(14)에 위치 제어 또는 회전 제어를 위한 다양한 전자 칩 또는 전자 부품이 배치된 작동 프로세서가 배치될 수 있다. 또한 이동 블록(12) 또는 커플링 블록(14)에 측정값을 처리하거나, 저장하거나 또는 전송하기 위한 다양한 전자 수단이 배치될 수 있다. 이동 블록(12)이 이동 유도 프레임(11)을 따라 위치 제어가 되면서 이동되고, 이와 함께 측정 암(13)이 선형 또는 회전 이동이 되면서 계측 수단(15)에 의하여 차량이 스캔이 되어 스캔 데이터가 획득될 수 있다. 그리고 획득된 스캔 데이터로부터 차량의 3D 모델이 생성될 수 있다. 아래에서 이와 같은 과정에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 계측 로봇에서 차량 변형이 계측되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 차량 전체의 스캔 데이터를 획득하기 위한 계측 수단의 위치 좌표에 대한 정보를 가진 이동 데이터 모듈(31)이 준비될 수 있다. 이동 데이터 모듈(31)은 기준 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 기준 데이터가 수정 모듈(32)로 전송될 수 있고, 수정 모듈(32)에서 작동 조건 및 환경 조건에 따라 기준 데이터가 수정될 수 있다. 이동 유도 프레임(11) 또는 커플링 블록의 이동에 따른 임피던스가 임피던스 모듈(34)에 의하여 예비적으로 그리고 실시간으로 탐지되어 서로 다른 위치에서 변위에 따른 임피던스가 측정될 수 있다. 환경 탐지 모듈(351)에 의하여 작동 환경이 탐지될 수 있고, 경로 탐지 모듈(352)에 의하여 각각의 이동 경로의 상태가 탐지될 수 있다. 환경 탐지 모듈(351) 및 경로 탐지 모듈(352)에 의하여 탐지된 환경 정보 및 경로 정보가 인자 추출 모듈(36)로 전송될 수 있다. 인자 추출 모듈(36)에 의하여 작동 및 계측에 영향을 미치는 인자가 추출되어 인자 결정 산출 모듈(37)로 전송될 수 있다. 또한 인자 추출 모듈(36)에 의하여 산출된 인자가 로봇 제어 모듈(33)로 전송될 수 있다. 인자 결정 산출 모듈(37)에 의하여 산출된 인자 값의 영향이 반사 측정 모듈(38)로 전송될 수 있다. 반사 측정 모듈(38)은 인자 결정 산출 모듈(37)에 의하여 산출된 인자 값에 기초하여 이동 유도 프레임 및 커플링 블록의 서로 다른 위치에서 반사 값을 결정하여 반사 데이터를 생성할 수 있다. 3D 계측 로봇의 작동 과정에서 반사 데이터는 3D 계측 로봇의 이동 또는 계측에 대하여 유리하게 또는 불리하게 작용할 수 있다. 예를 들어 반사 데이터의 반사 값이 음이 되면 계측 로봇의 이동 과정에서 미리 결정된 기준 전력에 비하여 작은 전력이 인가되어 작동될 수 있다. 이에 비하여 반사 값이 양이 되면 미리 결정된 기준 전력에 비하여 큰 전력이 인가될 수 있다. 이동 유도 프레임 및 커플링 블록의 각각의 위치에서 반사 값이 결정될 수 있고, 이와 같은 방법으로 결정된 반사 데이터가 수정 모듈(32)로 전송될 수 있다. 수정 모듈(32)은 임퍼던스 측정 모듈(34)로부터 전송된 임피던스 데이터 및 반사 측정 모듈(38)로부터 전송된 반사 데이터를 이동 데이터 모듈(31)에 의하여 생성된 기준 데이터에 적용하여 수정 데이터를 생성할 수 있다. 로봇 제어 모듈(33)은 수정 데이터에 기초하여 계측 로봇의 작동을 제어하여 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 계측 로봇의 배치된 계측 수단은 카메라 유닛과 같은 비전 유닛과 스캔 레이저를 포함할 수 있다. 비전 유닛에 의하여 차량의 서로 다른 부위의 이미지가 획득되고, 스캔 레이저에 의하여 차량의 서로 다른 부위에 대한 거리가 획득될 수 있다. 그리고 획득된 이미지 및 거리 데이터로부터 스캔 데이터가 생성되고, 스캔 데이터로부터 차량의 3D 모델이 생성될 수 있다. 그리고 생성된 3D 모델로부터 차량의 변형 수준이 산출될 수 있고 이와 같은 과정에 대하여 아래에서 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 계측 로봇에 의한 차량 수리 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 3D 계측 로봇에 의한 차량 수리 시스템은 변형이 측정되어야 하는 차량 정보를 탐지하는 차량 정보 모듈(41); 선형 이동 또는 회전 가능한 측정 암에 의하여 스캔 방식으로 차량을 계측하는 비접촉 3D 계측 로봇(42); 계측 로봇(42)의 측정에 의하여 획득된 데이터에 기초하여 3D 모델을 생성하는 3D 모델 생성 모듈(45); 및 생성된 3D 모델로부터 복원 데이터를 생성하는 복원 데이터 생성 모듈(46)을 포함한다. 차량 정보 모듈(41)에 차량에 대한 다양한 정보가 저장될 수 있고, 예를 들어 차량 종류, 차대 번호, 차량 소유주, 차량 연식, 수리 이력 또는 이와 유사한 차량에 대한 정보가 저장될 수 있다. 차량 정보 모듈(41)로부터 차량의 기본적인 제원이 전송될 수 있고, 예를 들어 차량의 길이, 폭, 높이 또는 중량에 대한 정보가 3D 비접촉 측정 로봇(10)으로 전달될 수 있다. 측정 로봇(10)은 전송된 정보에 기초하여 계측 수단의 위치를 결정할 수 있다. 차량 정보 모듈(41)의 정보는 또한 자동 제어 모듈(43)로 전송될 수 있고, 자동 제어 모듈(43)은 전송된 정보에 기초하여 측정 로봇(10)의 작동을 조절하면서 차량에 대한 수리 과정을 차량 수리 관리 서버(48)로 전송할 수 있다. 차량 수리를 위한 정비소의 수정기와 같은 차량 수리 장비(42)에 차량이 위치하면 측정 로봇(10)에 의하여 차량의 탐지되고, 측정을 위한 기준점이 설정될 수 있다. 적어도 하나의 측정을 위한 기준점이 설정될 수 있고, 기준점을 기준으로 자동 제어 모듈(43)의 작동 제어에 의하여 측정 로봇(10)이 차량의 아래쪽에서 이동되면서 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 측정 로봇(10)에 의하여 획득된 스캔 데이터는 레이저 스캐너에 의하여 획득된 3D 스캔 데이터가 될 수 있고, 3D 스캔 데이터가 3D 데이터 획득 모듈(44)로 전송될 수 있다. 3D 데이터 획득 모듈(44)은 측정 로봇(10)에 의하여 획득된 3D 데이터를 검증할 수 있고, 차량 제원 데이터 모듈(47)로부터 차량 제원 데이터를 수신할 수 있다. 차량 제원 데이터 모듈(47)은 차량의 상세한 제원을 저장할 수 있고, 차량의 각각의 부품의 위치, 배치 형태, 작동 구조 또는 이와 유사한 차량 정보를 저장할 수 있다. 또한 차량 제원 데이터 모듈(47)은 차체, 각각의 부품, 장치 또는 이와 유사한 차량 부속품의 배치 상태에 대한 위치 데이터를 포함할 수 있다. 이와 같은 차량 제원 데이터는 차량 제원 데이터 모듈(47)의 데이터베이스에 저장되거나, 관련 서버에서 탐색되어 차량 제원 데이터 모듈(47)에 저장될 수 있다. 차량 제원 데이터와 3D 스캔 데이터가 3D 모델 생성 모듈(45)로 전송될 수 있고, 3D 모델 생성 모듈(45)은 차량 제원 데이터와 3D 스캔 데이터에 따른 3D 모델을 생성하여 복원 데이터 모듈(46)로 전송할 수 있다. 복원 데이터 모듈(46)은 차량 제원 3D 모델과 스캔 3D 모델을 대비하여 복원 데이터를 생성할 수 있고, 생성된 복원 데이터가 차량 수리 관리 서버(48)로 전송될 수 있다. 차량 관리 서버(48)는 전송된 복원 데이터에 기초하여 수리 방법을 결정하고, 예를 들어 차량 소유자, 보험사 또는 이와 유사한 차량 관련 고객(49)에게 수리와 관련된 정보를 전달할 수 있다. 복원 데이터는 다양한 방법으로 생성될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 계측 로봇에 의하여 차량이 수리되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 계측 로봇에 의한 차량의 수리 방법은 차량 제원 데이터가 준비되는 단계(P51); 수정 장치에서 차량 위치가 확인되는 단계(P52); 3D 비접촉 계측 로봇의 이동이 제어되면서 수정 장치에 위치하는 차량의 스캔이 개시되어 차량 3D 스캔 데이터의 획득이 개시되는 단계(P53); 서로 다른 위치에서 계측 로봇의 이동에 따른 반사 수준이 탐지되어 이동이 정밀하게 제어되는 단계(P55); 차량에 대한 3D 데이터의 획득이 완료되는 단계(P55); 획득된 3D 데이터의 오류가 검사되는 단계(P56); 획득된 3D 데이터가 차량 제원 데이터와 대비되어 오차 데이터가 생성되는 단계(P57); 및 오차 데이터가 관리 서버 및 고객에게 전송되어 차량 수리 방법이 결정되는 단계(P58)를 포함한다.
다양한 차량에 대한 3D 스캔 데이터가 3D 비접촉 계측 로봇에 의하여 획득될 수 있고, 차량 종류에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. 제시된 실시 예에서 3D 비접촉 계측 로봇은 차량의 아래쪽에 위치하는 것으로 예시되었지만 계측 로봇은 다양한 위치에서 설치되어 차량의 3D 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 획득된 3D 데이터는 수리를 위하여 필요한 데이터가 될 수 있고, 차량 전체에 대한 데이터가 되거나, 부분 데이터가 될 수 있다. 변형 상태에 따라 획득 데이터가 수리에 충분한 수준이 되거나, 오류가 있는지 여부가 확인될 수 있고(P56), 만약 오류가 있다면(NO), 다시 계측 로봇에 의하여 계측이 될 수 있다(P54). 이에 비하여 3D 모델의 생성에 필요한 데이터가 획득되었다면 그에 따른 오차 데이터가 생성될 수 있다(P57). 오차 데이터는 다양한 방법으로 생성될 수 있고 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 이동 유도 프레임 12: 이동 블록
13: 측정 암 14: 암 작동 모듈
15: 계측 수단 27a, 27b: 선형 레일
41: 차량 정보 모듈 42: 3D 계측 로봇
45: 3D 모델 생성 모듈 46: 복원 데이터 생성 모듈

Claims (5)

  1. 유도 경로(17)가 형성된 이동 유도 프레임(11);
    이동 유도 프레임(11)을 따라 이동 가능한 이동 블록(12);
    이동 블록(12)에 결합되면서 측정 핸드(131)가 형성된 측정 암(13);
    측정 암(13)에 형성되어 스캔 데이터를 획득하는 계측 수단(15); 및
    이동 블록(13)에 결합된 암 작동 모듈(14)을 포함하는 비접촉 3D 계측 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서, 측정 암(13)은 회전 가능한 것을 특징으로 하는 비접촉 3D 계측 로봇.
  3. 청구항 1에 있어서, 측정 암(13)의 선형 이동을 유도하는 한 쌍의 선형 레일(27a, 27b)을 더 포함하는 비접촉 3D 계측 로봇.
  4. 청구항 1에 있어서, 계측 수단(15)은 비전 유닛 및 레이저 스캐너를 포함하는 비접촉 3D 계측 로봇.
  5. 변형이 측정되어야 하는 차량 정보를 탐지하는 차량 정보 모듈(41);
    선형 이동 또는 회전 가능한 측정 암에 의하여 스캔 방식으로 차량을 계측하는 비접촉 3D 계측 로봇(42);
    계측 로봇(42)의 측정에 의하여 획득된 데이터에 기초하여 3D 모델을 생성하는 3D 모델 생성 모듈(45); 및
    생성된 3D 모델로부터 복원 데이터를 생성하는 복원 데이터 생성 모듈(46)을 포함하는 3D 계측 로봇에 의한 차량 수리 시스템.
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