• 제목/요약/키워드: Disaster Robot

검색결과 71건 처리시간 0.025초

복합 재난을 위한 장갑형 로봇의 차체 설계 (Vehicle Body Design of Armored Robot for Complex Disaster)

  • 박상현;김무림;김영렬;김도익;김준식;신동빈;서진호
    • 로봇학회논문지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.248-255
    • /
    • 2018
  • In this paper, a design for a vehicle body of an armored robot for complex disasters is described. The proposed design considers various requirements in complex disaster situations. Fire, explosion, and poisonous gas may occur simultaneously under those sites. Therefore, the armored robot needs a vehicle body that can protect people from falling objects, high temperature, and poisonous gas. In addition, it should provide intuitive control devices and realistic surrounding views to help the operator respond to emergent situations. To fulfill these requirements of the vehicle body, firstly, the frame was designed to withstand the impact of falling objects. Secondly, the positive pressure device and the cooling device were applied. Thirdly, a panoramic view was implemented that enables real-time observation of surroundings through a number of image sensors. Finally, the cockpit in the vehicle body was designed focused on the manipulability of the armored robot in disaster sites.

직렬연결이 가능한 소형 바퀴 로봇 모듈의 개발 (Development of Series Connectable Wheeled Robot Module)

  • 김나빈;김예지;김지민;황윤미;봉재환
    • 한국전자통신학회논문지
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.941-948
    • /
    • 2022
  • 인간의 접근이 어려운 재난 현장에 투입되는 재난 대응 로봇은 재난의 확산 방지 및 피해 최소화를 위해 현장탐색, 인명구조 등의 임무를 수행한다. 재난 현장에는 다양한 장애물이 산재한 험지, 통신 장애, 비가시적인 환경 등 복합적인 요인으로 인해 로봇 운용에 어려움이 있다. 본 논문에서는 직렬연결이 가능한 바퀴 로봇 모듈을 개발하였다. 바퀴 로봇 모듈은 직접 구동이 가능한 로봇 모듈과 수동으로 구동되는 로봇 모듈 두 가지로 개발하였다. 두 개의 직접 구동이 가능한 로봇 모듈과 하나의 수동으로 구동되는 로봇 모듈을 직렬연결하여 하나의 바퀴 로봇을 구성하였다. 로봇 모듈은 1 자유도 회전 관절로 연결되어 바퀴 로봇은 수직 방향으로의 장애물 회피가 가능하다. 바퀴 로봇은 압력 센서만을 이용해 주행과 장애물 극복을 수행하도록 제어하여 비가시적 환경에서 운용할 수 있도록 하였다. 바퀴 로봇의 성능 평가를 위해 두 개의 직접 구동이 가능한 바퀴 로봇 모듈과 한 개의 수동으로 구동되는 바퀴 로봇 모듈을 연결하여 장애물 극복 실험을 수행하였다. 바퀴 로봇은 압력 센서만을 사용해 최대 높이 80 mm의 계단형 장애물을 24.5초의 시간 동안 성공적으로 극복하여 비가시적인 상황에서 주행 및 장애물 극복이 가능함을 확인하였다.

고장 진단 및 예지가 가능한 로봇용 감속기 내구성능평가 장치 개발 (Development of a Lifetime Test Bench for Robot Reducers for Fault Diagnosis and Failure Prognostics)

  • 신주성;김주현;김종걸;김무림
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.33-41
    • /
    • 2019
  • This study presents the development of a lifetime test bench for the strain wave reducer which is a precision gear reducer of the robot to realize fault diagnosis and failure prognostics. To this end, the lifetime test bench was designed to detect the vertical forward/reverse direction rotation load. Through the lifetime test bench, it is possible to apply the same load spectrum from robot working scenarios. We developed a data integration gateway for fault data collection. Through the development of dedicated software for fault diagnosis and failure prognostics, these data from vibration, noise and temperature sensors were collected and analyzed along with the operation of the lifetime evaluation.

미션 시나리오기반 장갑형 로봇시스템 유압매니퓰레이터 설계 (Mission Scenario-based Design of Hydraulic Manipulators for Armored Robot Systems)

  • 정동탁;김철;김주현;서진호;김무림
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.51-60
    • /
    • 2017
  • In this study to develop disaster response robot in complex disaster site, we present the design of hydraulic manipulators for armored robot systems. To this end, we performed voice of customer researches with firefighters and rescue personnel. We created and analyzed the mission scenario of firefighters and rescue personnel in complex disaster situations, and derived the required functions of the robot to successfully perform missions. A heavy-duty, heat resistant, dexterous hydraulic robot manipulators is designed to realize the required functions. The designed robot has been verified through simulations and analysis in terms of the working area of the robot, actuating torques, and temperature analysis.

A new approach to quantify safety benefits of disaster robots

  • Kim, Inn Seock;Choi, Young;Jeong, Kyung Min
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제49권7호
    • /
    • pp.1414-1422
    • /
    • 2017
  • Remote response technology has advanced to the extent that a robot system, if properly designed and deployed, may greatly help respond to beyond-design-basis accidents at nuclear power plants. Particularly in the aftermath of the Fukushima accident, there is increasing interest in developing disaster robots that can be deployed in lieu of a human operator to the field to perform mitigating actions in the harsh environment caused by extreme natural hazards. The nuclear robotics team of the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) is also endeavoring to construct disaster robots and, first of all, is interested in finding out to what extent safety benefits can be achieved by such a disaster robotic system. This paper discusses a new approach based on the probabilistic risk assessment (PRA) technique, which can be used to quantify safety benefits associated with disaster robots, along with a case study for seismic-induced station blackout condition. The results indicate that to avoid core damage in this special case a robot system with reliability > 0.65 is needed because otherwise core damage is inevitable. Therefore, considerable efforts are needed to improve the reliability of disaster robots, because without assurance of high reliability, remote response techniques will not be practically used.

재난 대응 특수목적기계의 양팔작업기 제어전략 및 검증 (Control Strategy and Verification of Dual-Arm Manipulator for Disaster-Responding Special Purpose Machinery)

  • 김진탁;박상신;한상철;김진현;조정산
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.31-37
    • /
    • 2020
  • We are concerned with the dual-arm manipulation for disaster-responding special-purpose machinery. This paper presents a control strategy for performing complex work in an irregular environment, the control algorithm, the hydraulic circuit, and the master devices. The occurrence of collapse accidents at disaster sites such as natural disasters and building collapses is increasing, which is emerging as a social problem. In particular, for the initial response, various tasks must be performed in an irregular environment. The Marionette algorithm for intuitive control of 'as if the operator's arm is moving' was presented as a control strategy for dual-arm manipulators with attachments and the prototype. Next, the hydraulic circuit, control system, and wearable-type master device presented to implement the Marionette algorithm were explained and verified through an experiment in which rebar-cutting, drum-lifting, and lifting a bottle with one arm and pouring the water into the bucket with the other arm were tested.

휴머노이드 로봇의 안전한 차량 주행 전략 및 원격 제어 인터페이스 개발 (Development of Tele-operation Interface and Stable Navigation Strategy for Humanoid Robot Driving)

  • 신세호;김민성;안준우;김상현;박재흥
    • 제어로봇시스템학회논문지
    • /
    • 제22권11호
    • /
    • pp.904-911
    • /
    • 2016
  • This paper presents a novel driving system by the humanoid robot to drive a vehicle in disaster response situations. To enhance robot's capability for substituting human activities in responding to natural and man-made disaster, the one of prerequisite skills for the rescue robot is the mounted mobility to maneuver a vehicle safely in disaster site. Therefore, our driving system for the humanoid is developed in order to steer a vehicle through unknown obstacles even under poor communication conditions such as time-delay and black-out. Especially, the proposed system includes a tele-manipulation interface and stable navigation strategies. First, we propose a new type of path estimation method to overcome limited communication. Second, we establish navigation strategies when the operator cannot recognize obstacles based on Dynamic Window Approach. The effectiveness of the proposed developments is verified through simulation and experiments, which demonstrate suitable system for driving a vehicle in disaster response.

베이지안 네트워크 기반 재난 대응 로봇의 탐색 목표 추론 시스템 (A Target Position Reasoning System for Disaster Response Robot based on Bayesian Network)

  • 양견모;서갑호;이종일;이석재;서진호
    • 로봇학회논문지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.213-219
    • /
    • 2018
  • In this paper, we introduce a target position reasoning system based on Bayesian network that selects destinations of robots on a map to explore compound disaster environments. Compound disaster accidents have hazardous conditions because of a low visibility and a high temperature. Before firefighters enter the environment, the robots notify information in advance, such as victim's positions, number of victims, and status of debris of building. The problem of the previous system is that the system requires a target position to operate the robots and the firefighter need to learn how to use the robot. However, selecting the target position is not easy because of the information gap between eyewitness accounts and map coordinates. In addition, learning the technique how to use the robots needs a lot of time and money. The proposed system infers the target area using Bayesian network and selects proper x, y coordinates on the map based on image processing methods of the map. To verify the proposed system, we designed three example scenarios based on eyewetinees testimonies and compared time consumption between human and the system. In addition, we evaluate the system usability by 40 subjects.

특수재난지역 정찰로봇 시제품의 성능평가연구 (Performance Evaluation of Search Robot Prototypes for Special Disaster Areas)

  • 곽지현
    • 한국화재소방학회논문지
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.109-118
    • /
    • 2015
  • 고열과 다량의 연기, 유독가스, 방사능 등을 수반하는 사고 현장에서 소방관을 대신하여 시야확보가 가능하고 화염으로 인한 고열을 극복하며 탐색 및 구조활동을 수행할 수 있는 3종의 특수한 정찰로봇이 최근 개발되었다. 이러한 로봇은 내열성능과 다양한 장애물 극복성능이 있어야 하고 화재진압성능과 탐색성능도 갖추어야 한다. 본 연구에서는 이러한 특수재난지역 정찰로봇의 다양한 성능시험을 통해 실용성을 검증하고자 하였다. 시험결과 소형 및 중형 로봇은 $100{\sim}200^{\circ}C$의 주위환경에서, 소방관탑승형 로봇은 $500^{\circ}C$의 환경에서도 30분 이상 활동이 가능한 것으로 나타났고, 특히 소방관 탑승형 로봇은 A 10 단위 화재모형을 3분 이내에 소화하여 화재진압성능도 우수한 것으로 나타났다. 또한 3종 로봇 모두 다양한 장애물 극복성능과 현장운용성능이 양호한 것으로 확인되어 특수재난현장에서의 활약이 기대된다.

재난안전로봇의 교육적 활용을 위한 시나리오 개발 및 그 활용의 효과분석 (Development of Scenario for Utilization in Education of Disaster Response Robots and Effective Analysis of its Application)

  • 강웅일
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.160-166
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서는 화재, 붕괴, 특수사고, 산불 등의 4개의 재난·재해 중 화재현장에서 활용 가능한 재난안전로봇의 교육적 활용을 위한 시나리오를 개발하고 이 시나리오를 바탕으로 로봇 활용 교육에 따른 효과분석을 목표로 한다. 시나리오는 현직 소방대원을 대상으로 설문지 조사를 통해 방향성, 현실성 및 합리성 내용을 중심으로 시나리오를 개발하였다. 또한 재난안전로봇의 활용 교육 및 훈련의 효과를 확인하기 위해 로봇 개발연구진, 현직소방대원, 대학생들을 대상으로 반복적인 로봇 조종 훈련을 통하여 분석하였다. 로봇조종은 직접조정, 모니터조종, 시뮬레이터조종으로 구분하여 테스트를 5회 실시하여 하였다. 로봇조정 테스트분석결과 각 그룹별로 소요된 평균시간은 대학생이 28초로 가장 빨랐으며 연구개발팀(30초), 소방대원(38초) 순으로 나타났다. 개인별 분석결과를 보면 직접조정의 경우에는 소방대원이 (최대 35초), 모니터 조정에는 연구개발팀이 (최대 14초), 시뮬레이터 조종에서는 소방대원 (최대 22초)의 조종시간 단축의 효과를 나타냈다. 이는 재난·재해 현장에서 로봇을 보다 효과적으로 활용하기 위해서는 반복적인 로봇 조종 교육 및 훈련이 필요함을 입증했다.