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해상구조물 유지보수용 수중 기둥등반로봇에 관한 실험적 연구

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Alternative Title
Experimental Study on A Underwater Pole Climb Robot for Maintenance of Offshore Structures
Abstract
The reduction of the energy production efficiency of offshore wind turbines can be caused by long shutdown period, which occurs when repair works take a longer time as compared to onshore wind turbines.Therefore, preventive maintenance measures are required to increase the production efficiency. Thus, we proposed a wheel-based Underwater Pole Climbing Robot (UPCR) platform with three advantages: high speed, good mobility and low power consumption, which was aimed at the inspection and maintenance of the substructures of the offshore wind turbines. Structurally, a self-locking system was adopted to the platform using a gripper module. As a result, the robot was able to continuously climb, and maintained its position on the pole without consuming energy. The results of this research show that the UPCR has basic capabilities required for the underwater work.
해상풍력발전기의 에너지 생산효율 저하에는 육상풍력발전기에 비해 보수작업에 걸리는 긴 정지기간이 원인 중 하나일 수 있다. 따라서 생산 효율성을 높이기 위한 효율적인 유지보수 조치가 필요하다. 이에 해상풍력발전기의 하부구조 점검 및 유지보수를 목적으로 고속, 이동성, 그리고 저전력의 세 가지 장점을 지닌 바퀴 기반의 수중 기둥등반로봇 플랫폼을 제안하였다. 또한, 구조적으로 그리퍼 모듈을 사용하여 플랫폼에 자동 잠금 시스템 기능을 탑재하였다. 그 결과 로봇은 지속적으로 기둥을 오를 수 있었고, 에너지를 소모하지 않고 기둥 위에서의 위치를 유지하였다. 본 연구 결과는 제안한 수중 기둥등반로봇이 수중 작업에 필요한 기본 능력을 갖추고 있음을 보여준다.
Author(s)
임은철
Issued Date
2022
Awarded Date
2022. 2
Type
Dissertation
URI
https://dcoll.jejunu.ac.kr/common/orgView/000000010494
Alternative Author(s)
Im, Eun Cheol
Affiliation
제주대학교 대학원
Department
대학원 에너지응용시스템학부 기계공학전공
Advisor
고진환
Table Of Contents
I. 서론 2
1-1. 기둥등반로봇 2
1-2. 해상풍력발전기 자켓 구조물 3
1-3. 수중 기둥등반로봇 4
II. 컨셉 6
2-1. 실험 장치 9
2-1-1. 단일 플랫폼 실험장치 9
2-1-2. 듀얼 플랫폼 실험장치 9
2-2. 수중 기둥등반로봇 단일 플랫폼 모델링 10
2-2-1. 구동부 11
2-2-2. 구동부 회전 장치 12
2-2-3. 그리퍼 모듈 13
2-3. 수중 기둥등반로봇 듀얼 플랫폼 모델링 14
2-4. 모터 제어 16
2-5. 실험 계획 및 방법 17
2-5-1. 단일 플랫폼 기능평가 17
2-5-2. 듀얼 플랫폼 기능평가 19
III. 결과 및 토의 21
3-1. 단일 플랫폼 평가 결과 21
3-2. 듀얼 플랫폼 평가 결과 27
IV. 결론 30
V. 참고 문헌 32
초 록 35
Degree
Master
Publisher
제주대학교 대학원
Appears in Collections:
Faculty of Applied Energy System > Mechanical Enginering
Authorize & License
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