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보고서 상세정보

고소 작업용 이동형 로봇 시스템 개발

  • 사업명

    지역전략산업진흥

  • 과제명

    고소 작업용 이동형 로봇 시스템 개발

  • 주관연구기관

    대우조선해양(주)

  • 연구책임자

    김수호

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2008-11

  • 과제시작년도

    2007

  • 주관부처

    산업자원부

  • 사업 관리 기관

    한국산업기술평가원

  • 등록번호

    TRKO201000005805

  • 과제고유번호

    1415076922

  • 키워드

    청소작업.검사작업.도장작업.고소로봇.탑재형 제어기.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ...


    고소 공간에서 이루어지던 수작업들을 로봇을 이용한 작업으로 대체하여 작업자의 안전과 선박의 품질향상 및 생산성을 향상을 확보하기 위해서 수직 또는 곡면부의 선체외판에서 안정된 부착과 주행이 가능한 자주식 고소 작업용 이동플랫폼 설계...

    고소 공간에서 이루어지던 수작업들을 로봇을 이용한 작업으로 대체하여 작업자의 안전과 선박의 품질향상 및 생산성을 향상을 확보하기 위해서 수직 또는 곡면부의 선체외판에서 안정된 부착과 주행이 가능한 자주식 고소 작업용 이동플랫폼 설계, 제작 및 시험평가가 수행하여 현장적용을 통하여서 그 성능을 최적화, 상품화하였다. 또한 조선소 내 대형 선박을 대상으로 로봇의 적용 시 서보모터 및 엔코더 케이블 길이가 길어 핸들링 등 작업성 부족을 극복하기 위하여 로봇 본체에 방열 및 유지보수 문제점이 고려되고 환경시험을 통과한 탑재형 제어기를 개발하여 이러한 문제점을 해결하였다.
    또한 실시간 제어기 S/W 및 무선 리모컨, 무선 트렁크형 운영장치, 무선 원격 팬던트 개발을 통해 작업자가 원격지에서도 손쉽게 작업이 가능한 시스템을 구축하였으며, 비전기반 작업면 인식 센서시스템 및 알고리즘 적용을 통해 작업면 인식알고리즘의 타당성 검토를 수행하였다. 아울러 고소작업별 작업 특성을 고려하여 선박 상에서의 위치인식뿐만 아니라 경로 생성을 통하여 주행제어 및 장애물 경로회피 시스템 개발을 수행하였다. 그리고 이동 플랫폼의 가반 하중을 고려하여 경량화 및 탈부착이 용이한 지능형 청소, 검사, 도장모듈을 개발하여 이동플랫폼과 상호 보완이 되며 선체 수직부와 곡면부의 작업 상태에 따라 유동적으로 작동되어지는 메카니즘을 개발하였다.
    개발 내용을 크게 두 부분 즉 이동 플랫폼과 작업 모듈로 나누어 생각하면, 먼저 대우조선해양, 고등기술연구원 및 창원대학교가 협조하여 개발한 이동 플랫폼 관련 개발 내용은 다음과 같다.
    (1) 진공흡착 및 영구자석 방식을 혼용하여 수직외판 및 곡면부 부착, 주행이 가능한 무게 30kg, 최대부착력 400kgf의 플랫폼 개발
    (2) 청소 작업면 영상취득용 및 도막 두께 측정 검사용 알고리즘과 센서시스템 개발
    (3) 로봇의 주행, 작업툴 구동, 작업상태 모니터링이 가능한 그래픽기반 포터블 로봇 운영시스템 및 작업 데이터베이스 구축
    (4) 선체외판 또는 선저부에 중량물의 로봇 시스템의 탈,부착 및 보관/운반이 용이한 로봇 부착장치와 로봇 추락 방지를 위한 자동 이동형 안전윈치 개발
    (4) 로봇에 탑재될 수 있는 소형타입의 탑재형 제어기 H/W 및 S/W 개발
    (5) 로봇의 주행 및 청소/검사/도장 툴의 제어를 위한 모션제어 알고리즘 및 수직 및 곡면부 상의 위치인식기반 고소 작업별 경로 주행 시스템 개발
    (6) 로봇의 구조 안정성 및 동특성을 고려한 수직 이동 로봇 최적화/경량화 설계로봇밸리와 창원대학교가 협조하여 개발한 작업모듈 관련 개발내용은 다음과 같다.
    (1) 도장면 전처리용 500/700 mm청소 작업 모듈 개발
    (2) 경량화된 도막 두께 검사 작업모듈 개발
    (3) 곡면부 대응이 가능한 도장 작업모듈 개발 및 테스트를 통한 도장 조건 선정
    (4) 작업 모듈 해석 및 경량화 설계


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출서 ...3
    3. 제출문 ...5
    4. 보고서 초록 ...6
    5. 목차 ...9
    6. 제1장 서론 ...10
    7. 제1절 기술개발의 목적 및 중요성 ...10
    8. 제2절 당해단계 개발목표 및 내용 ...11
    9. 제2장 기술개발 내용 및 방법 ...13...
    1. 표지 ...1
    2. 제출서 ...3
    3. 제출문 ...5
    4. 보고서 초록 ...6
    5. 목차 ...9
    6. 제1장 서론 ...10
    7. 제1절 기술개발의 목적 및 중요성 ...10
    8. 제2절 당해단계 개발목표 및 내용 ...11
    9. 제2장 기술개발 내용 및 방법 ...13
    10. 제1절 고소 작업용 이동플랫폼 및 제어시스템 개발 ...13
    11. 1. 상품화된 고소 작업용 로봇 플랫폼 개발 ...13
    12. 2. 고소 작업 로봇 플랫폼 운영 장치 개발 ...14
    13. 3. 로봇 운영시스템 개발 ...15
    14. 4. 로봇 제어기 개발 ...16
    15. 5. 작업면 인식 및 도장모듈 제어 시스템 개발 ...17
    16. 6. 위치인식 센서기반 주행제어 ...18
    17. 7. 안전윈치 시스템 개발 ...20
    18. 8. 수직 이동 로봇 최적설계 ...20
    19. 제2절 고소 작업용 탑재형 작업 모듈 개발 ...23
    20. 1. 상품화된 청소 작업 모듈 개발 ...23
    21. 2. 2차년도 청소 작업의 현장 적용을 위한 보완 ...24
    22. 3. 2차년도 검사 작업 모듈 개발 ...24
    23. 제3장 결과 ...26
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
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