콘크리트 표면절삭 로봇 개발을 위한 형상 설계 및 원격조종 프래임워크에 관한 연구

Abstract

콘크리트 표면절삭 작업은 노동집약적인 형태이며, 유해한 작업환경을 보유하고 있다. 또한 생산성과 품질이 장비를 다루는 기능공의 숙련도에 많이 좌우되는 경향이 있다. 그러므로 콘크리트 표면절삭 장비에 대하여 주변 자연환경의 오염을 방지하고 장비 조작자가 위험에 노출되지 않으며 경험 미숙 및 실수로 인한 안전사고 및 부실 및 재시공으로 이어지는 것을 방지하기 위해 조종이 간편하며, 장비조종을 위한 조종자의 각종 의사결정에 대한 지원기능을 가진 분진 흡입장치를 장착한 건식절삭방식의 원격조종 콘크리트 표면절삭 장비 개발이 요구된다. 이러한 개발 원격조종 장비는 반자동화 대상 장비인 원격조종 콘크리트 표면절삭 장비와 원격조종을 위한 무선통신 및 제어시스템, 실시간 바닥판 표면 전·후 품질 계측을 위한 품질제어 시스템, 그리고 콘크리트 표면절삭 장비의 충돌방지 시스템을 포함한 최적진로계획 소프트웨어 모듈과, 특히 콘크리트 표면절삭 장비위치 및 작업환경 그리고 작업의 진척도에 대한 실시간 연계 Display를 위한 그래픽 콘트롤 시스템으로 구성된다. 이와 같은 자동화를 위한 연구 개발이 이루어지면 유해한 작업 환경과 노동집약적 특성의 한계를 극복하고 생산성, 품질, 안전성을 확보할 수 있을 거시고, 더 나아가 개발 요소 기술이 다양한 형태의 건설관련 중장비의 반자동화와 원격조종에 적용될 수 있는 근간이 될 지식기반을 제공할 것으로 기대된다.; A remote-controlled and automated concrete surface grinding machine is introduced in this paper. The machine is designed to grind the unsmoothed concrete surface of bridge decks, airport runways, and road pavement. The remote control was required because of the hazardous working condition created by the concrete dust. A graphical man-machine interface (MMI), a path planning system, and sensors including GPS and sonar made the precise and safe operation of the machine possible. The automated quality control system being developed currently would ensure the work quality of the machine by detecting uneven concrete surface and performing the required grinding work properly.