This research develops a sensorless hydraulic servo system of Parallel-Typed robot for harbour construction. Purpose of the robot is to mechanize the construction, which is accomplished through a joystick's operating by a stoneworker (or diver). The robot is attached on the end of an excavator as its attachment or transported by a crane to reach the desired place. The embedded compact controller is installed on the robot body and controlled by wireless telecommunication. For underwater work, it is necessary to waterproof the robot and its sensors. Especially, a sensor waterproof is a main drawback for the underwater robot. This leads us to develop a hydraulic robot position controller using an observer which gives the position information without any position sensor. We design a neural network to identify the displacement change according to the command voltage to servo valve. To verify the sensorless controller, this paper presents the performance of the sensorless control for which the position is given by the observer comparing with that of the sensor control for which the position is measured by LVDT sensors.
항만이나 수중공사를 위한 수중 건설장비를 개발함에 있어 수중에서의 작업자의 시야확보는 작업장의 안전성은 물론 효율적인 장비운용에도 매우 중요한 요소이다. 특히 탁도가 높은 것으로 알려진 우리나라의 서해안에서는 시계가 30cm이내일 정도로 시계가 불확실하다. 본 연구에서는 실내수조실험을 통해 수중 건설장비에 사용할 수 있는 적합한 광원의 위치와 투사각도를 알아보고자 하였다. 연구결과, 광원은 피사체의 주변에 위치하여 정면보다는 $45^{\circ}$ 각도에서 투사하는 경우 시계가 가장 많이 확보되는 것으로 나타났다.
수중사석고르기 장비와 같은 착저형 수중장비를 활용하여 해저면에서 수중 작업을 수행할 경우 해당 장비는 작업경계면을 정확히 인식하고 작업장 내에 자리잡고 있는 것이 중요하다. 이는 장비 전복과 같이 장비 안전사고와 직결될 수 있기 때문이다. 이 때 작업경계면 표식을 위해서는 잠수부의 도움이 필수적인데, 이를 위하여 잠수부가 수중작업을 수행할 때 작업이 용이하면서도 시중에서 쉽게 구할 수 있으며 재료를 선정하는 것이 중요한데 나일론줄을 해저면에 설치하여 작업경계를 표시하도록 하였다. 수중에서 주변 환경을 관찰하기 위하여 소나와 팬틸트를 이용하여 소나시스템을 구성하였으며 이를 이용하여 거리변화에 따른 수중 작업경계면 탐지 여부를 확인하였다. 또한 수중사석고르기 장비에 최종적으로 소나시스템을 설치하고 나일론줄로 표시된 작업경계면에 대한 탐지여부를 검증하였다. 본 연구결과를 활용하여 착저형 수중장비를 이용한 수중작업 시 작업경계면 인식을 수행할 수 있는 방안을 확보하였다. 작업경계면 인식 방안을 활용할 경우 추후에 개발될 수 있는 다양한 종류의 착저형 수중작업 장비의 작업절차에 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
건설공사에서의 소음 및 진동발생에 대한 민원은 끊임없이 대두되고 있으며, 삶의 질이 향상되어감에 따라 민원의 종류가 다양해지며, 발생빈도 역시 증가되고 있는 현실이다. 현재까지 정립된 발파공해에 대한 방지대책 및 규제기준의 대부분은 육상에서 이루어지는 피해사례를 토대로 연구된 결과물들이다. 하지만 최근들어 공사구간과 인접하여 강, 바다 또는 육상 양식장에서의 수중생물에 대한 피해사례가 증가되고 있는 추세이며, 민원인들이 주장하는 피해액도 수억~수십억에 해당한다. 그러나 이에 따른 규제 및 관리기준 등이 정립되지 않아 분쟁조정에 대한 설득력 있는 결과물이 없다는 것이 문제시 되고 있는 현실이다. 따라서 수중소음의 특성을 명확히 하고, 발파작업에 의한 지반진동과 수중소음의 실측실험을 통해 상관성을 도출하여, 양식장 부근의 발파 작업 시 지반진동계측을 통한 수중소음을 예측하고, 민원을 관리한 사례를 소개하고, 이를 수중소음평가를 위한 하나의 지표로 제시하고자 한다.
This research develops a robot as the device which constructs underwater harbour. This construction is to build a breakwater, which is dangerous and difficult. The hydraulic parallel mechanism-typed robot is developed to mechanize the construction by operating of a stoneworker (or diver) through a joystick. The six-dof robot is able to carry 2-3 tons' heavy stone and put it on the surface of breakwater. This paper presents the mechanical design of a miniature robot, its control and application for the breakwater construction.
The most agricultural concrete structures for the irrigation and drainage are exposed to the underwater condition at the irrigation period and they take the influence on very severe cold in the winter. Therefore, it is impossible to use repair materials used to the general concrete structures. The research need the development of the repair material for a performance enhance of the agricultural underwater concrete structures. This research evaluated the mechanical and durability performance of the latex modified repair mortar for underwater concrete structures which peformed the repair in the underwater according to the characteristic of the agricultural concrete structure. The latex modified repair mortar is a material that minimize the effect of the ecosystem, environment and the segregation. In this research, the construction condition of the latex modified repair mortar for agricultural concrete structures was considered and the test specimens made in the underwater condition. Test results was then compared with target performance and commercial repair mortar. Experimental test results indicated that the mechanical and durability performance of latex modified repair mortar for agricultural underwater concrete structure satisfied all target performance. Also, the latex modified repair mortar resulted in better repair performance than the commercial repair mortar.
열악한 작업환경 때문에 수중항만공사를 기계화하려는 많은 노력들이 시도되고 있다. 본 논문은 수중항만공사 중 사석 고르기 작업을 수행하는 수중건설로봇에 대해 기술한다. 로봇의 블레이드는 울퉁불퉁한 지형에서도 사석 마운드를 기준면에 대해 평편하게 고르고, 다목적암은 사석을 파고, 채울 수 있게 설계되었다. 본 연구는 로봇에 설치된 위치 및 방위 센서와 동기를 이루면서 주행과 스윙운동이 포함된 다목적암과 블레이드의 기구학을 해석한다. 기준수심센서에 부여된 월드좌표에 대해서 블레이드와 다목적암의 위치와 방위를 나타내고, 기준면과 나란한 고르기 작업을 위한 형상을 찾는다. 고르기 작업을 위한 유압제어시스템을 개발하며, 로봇에 의한 육상 및 수중 사석 고르기 작업을 실시해 실험결과를 보인다. 로봇의 작업속도는 잠수부보다 8배 정도 빠르며 작업품질도 우수한 것으로 평가된다. 잠수부가 작업할 수 없는 대수심에서는 효율성이 더 좋을 것으로 기대된다.
In recently, though the development of antiwashout admixture, if's possible to construct in underwater with the concrete which is improved segregation resistance of material, filling and self-leveling. It is generally to use this method with Europe and Japan as the central figure, and also the construction case is reported in korea. There's some advantages to add the fly ash in plain concrete. The objective of this study is to find the characteristics of fresh underwater antiwashout concrete which is followed by the blend rate of fly ash.
현재 많은 구조물들이 수중에 건설되고 있으나. 수중환경은 지상과 비교하여 다른 매질로 이루어져 있기 때문에 수중구조물의 측정이 어려운 실정이다. 일반적으로 수중 구조물의 측정 방법은 줄자나, 깊이 게이지, 음향 위치시스템 등을 사용한다. 그러나, 줄자는 수중에서 정확한 장력을 가하기가 어렵기 때문에 정확한 거리를 측정하기 어렵고, 깊이 게이지는 설치에 장시간이 걸리는 단점이 있으며, 음향위치시스템은 제한된 공간에서 밖에 작업을 할 수 없고, 가격이 고가이다. 따라서, 본 연구에서는 첫째, 물-유리-공기와 같은 다중매질에서 광선의 경로를 이해하며 둘째, 현장에서 카메라 검정을 실시하여 내부표정요소를 비교하였다. 셋째, 큐브를 이용한 정확도 실험을 통해 사진측량을 수중대상물에 적용할 수 있는지의 여부를 알아보고, 마지막으로 교각모형과 하상의 수중대상물에 대해 수중사진측량을 수행하였다. 실험결과 수중 구조물과 수중지형에 수중사진측량을 적용하는 것이 가능하다는 결론을 얻었다.
In this study, characteristic of new materials for repairing/reinforcement of sea and underwater structures using urethane were studied experimentally. As a results, following their good result was obtained. Materials and construction methods due to a chemical reaction, so no seams, shape or form, regardless of the variety of civil engineering in the field can be applied. Fast workability, hardening existing concrete compared with 80% in shortening. Than the existing large concrete pouring construction cost could be reduced by more than 30%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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