신호가 초록불로 바뀔 때까지 기다리는 운전자들에게 도시 중심부의 복잡한 교차로는 여느 아침과 다름없다.
그들은 자신들이 철근 콘크리트, 아니, 더 정확히는 그 위에 둘러싸여 있다는 사실을 알지 못합니다. 몇 미터 아래 어둠 속에서 눈부신 빛줄기가 스며들어 지하 "거주민"들을 겁에 질리게 했습니다.
카메라 렌즈는 젖고 갈라진 벽의 이미지를 지상으로 전송하고, 작업자는 로봇을 조종하며 로봇 앞에 놓인 디스플레이를 면밀히 관찰합니다. 이는 공상과학이나 공포 영화가 아니라, 현대적이고 일상적인 하수도 개보수 작업입니다. 저희 모터는 카메라 제어, 도구 기능, 그리고 휠 구동에 사용됩니다.
하수도 공사를 위해 도로를 파헤치고 몇 주 동안 교통을 마비시키던 전통적인 건설 인력의 시대는 지났습니다. 지하에서 배관을 검사하고 교체할 수 있다면 더할 나위 없이 좋을 것입니다. 오늘날 하수도 로봇은 내부에서 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 로봇은 도시 기반 시설 유지 관리에 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 50만 킬로미터가 넘는 하수도를 유지해야 한다면, 이상적으로는 몇 미터 떨어진 곳의 삶에 영향을 미치지 않을 것입니다.
예전에는 땅속의 파이프를 노출시켜 손상을 찾아내려면 먼 거리를 파야 했습니다.
오늘날 하수 로봇은 건설 공사 없이도 평가를 수행할 수 있습니다. 직경이 작은 파이프(보통 짧은 주택 연결부)가 케이블 하네스에 연결됩니다. 하네스를 굴려서 안팎으로 이동할 수 있습니다.
이러한 튜브에는 손상 분석을 위한 회전 카메라만 장착되어 있습니다. 반면, 브래킷에 장착되고 다기능 작업 헤드가 장착된 기계는 대구경 파이프에 사용할 수 있습니다. 이러한 로봇은 오랫동안 수평 파이프에 사용되어 왔으며, 최근에는 수직 파이프에도 사용되고 있습니다.
가장 일반적인 로봇 유형은 약간의 경사만 있는 하수관을 따라 직선 수평으로 이동하도록 설계되었습니다. 이러한 자체 추진 로봇은 섀시(일반적으로 최소 두 개의 축을 가진 평차)와 카메라가 내장된 작동 헤드로 구성됩니다. 다른 모델은 파이프의 굴곡진 구간을 통과할 수 있습니다. 오늘날 로봇은 바퀴 또는 트랙이 내부에서 벽에 닿을 수 있기 때문에 수직 튜브에서도 이동할 수 있습니다. 프레임 위의 이동식 서스펜션은 장치를 파이프라인 중앙에 위치시킵니다. 스프링 시스템은 불규칙성과 단면의 미세한 변화를 보정하고 필요한 견인력을 보장합니다.
하수 로봇은 하수 시스템뿐만 아니라 화학, 석유화학, 석유 및 가스 산업과 같은 산업 배관 시스템에도 사용됩니다. 모터는 전력 케이블의 무게를 견뎌내고 카메라 이미지를 전송할 수 있어야 합니다. 이를 위해 모터는 최소 크기에 매우 높은 출력을 제공해야 합니다.
하수 로봇에는 자체 작동 유지 관리를 위해 매우 다양한 작업 헤드가 장착될 수 있습니다.
작업 헤드는 밀링 및 연삭 등을 통해 장애물, 스케일, 침전물 또는 돌출된 슬리브 정렬 불량을 제거하는 데 사용할 수 있습니다. 작업 헤드는 파이프 벽의 구멍을 밀봉재로 채우거나 밀봉 플러그를 파이프에 삽입합니다. 더 큰 파이프를 사용하는 로봇의 경우, 작업 헤드는 이동식 암의 끝에 위치합니다.
이러한 하수 로봇에는 최대 네 가지 구동 작업이 있습니다. 바퀴 또는 트랙의 움직임, 카메라의 움직임, 그리고 도구를 구동하고 탈착식 암을 통해 원하는 위치로 옮기는 것입니다. 일부 모델의 경우, 다섯 번째 구동 장치는 카메라 줌을 조정하는 데에도 사용될 수 있습니다.
원하는 시야를 항상 제공하기 위해 카메라 자체가 흔들리고 회전할 수 있어야 합니다.
휠 구동 설계는 다릅니다. 전체 프레임, 각 샤프트 또는 각 휠은 별도의 모터로 구동될 수 있습니다. 모터는 베이스와 액세서리를 사용 지점까지 이동시킬 뿐만 아니라, 공압 또는 유압 라인을 따라 케이블을 당겨야 합니다. 모터에는 방사형 핀을 장착하여 서스펜션을 제자리에 고정하고 과부하 시 발생하는 힘을 흡수할 수 있습니다. 로봇 암용 모터는 방사형 드라이버보다 적은 힘이 필요하고 카메라 버전보다 더 넓은 공간을 차지합니다. 이 파워트레인에 대한 요구 사항은 하수 로봇에 대한 요구 사항만큼 높지 않습니다.
오늘날 손상된 하수관은 교체하는 대신 플라스틱 라이닝으로 교체하는 경우가 많습니다. 이를 위해 플라스틱 관을 공기나 수압으로 눌러야 합니다. 부드러운 플라스틱을 단단하게 만들기 위해 자외선을 조사합니다. 고출력 조명을 갖춘 특수 로봇을 이러한 목적으로 사용할 수 있습니다. 작업이 완료되면, 작업 헤드가 장착된 다기능 로봇을 투입하여 관의 측면 지관을 절단해야 합니다. 이는 호스가 처음에는 관의 모든 입구와 출구를 막고 있기 때문입니다. 이러한 작업에서는 개구부를 하나씩 단단한 플라스틱으로 가공하며, 일반적으로 몇 시간에 걸쳐 진행됩니다. 모터의 수명과 신뢰성은 중단 없는 작동에 필수적입니다.
