본 기술은 굴삭기의 본체·붐·암·어태치먼트에 관성 센서를 달고, 원격 조종 장치에서 받은 제어 신호로 추정한 예상 자세와 관성 센서로 측정한 실제 자세를 비교해 그 차이가 허용 값을 넘으면 굴삭기 스스로 구동을 멈추는 원격 제어 굴삭기의 제어 장치 및 방법입니다.
굴삭기를 원격으로 조종하면 사람이 들어가기 어려운 위험 현장에서도 작업할 수 있지만, 조종자의 조작부터 신호 전송, 굴삭기 구동, 상태 피드백까지 전 과정에 적지 않은 시간이 걸렸습니다. 이 지연 탓에 예상하지 못한 장애물에 버켓이 걸리는 등 과부하가 생겨도 조종자가 제때 알아채지 못해 굴삭기가 오동작하거나 고장 나는 문제가 있었습니다.
본 기술은 메모리에 저장된 현재 자세에 원격 명령의 자세 변경 값을 더해 예상 자세를 구하고, 과부하 감지부가 실제 자세와의 차이를 감시하다 허용 값을 넘으면 구동부의 구동 신호를 즉시 차단하며, 실제 자세로 현재 자세를 갱신해 다음 명령에 반영합니다. 어태치먼트의 압력 센서로 측정한 반력에 따라 허용 값을 조절하거나 초과 횟수에 따라 허용 값을 늘려 단단한 지반 작업에서의 불필요한 정지를 줄이고, 과부하 발생 신호와 실제 자세를 조종 장치로 보내 줍니다. 재난 현장 잔해 제거, 붕괴 위험 건물 해체, 원전·광산 등 유해 환경의 무인 굴착 작업에 적용될 수 있어 통신 지연이 있어도 장비가 현장에서 직접 이상 부하를 감지하고 멈춰 유압계통과 작업장치의 파손을 막을 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 재난 현장 구조 및 인도적 지원을 위한 차세대 로봇 원천기술 한미 공동연구 지원을 통해 개발되었습니다.
US11459728B2, WO2020-138708A1
