2023 산학협력 EXPO

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2023 산학협력 EXPO

캡스톤 디자인 경진대회
고중량의 짐을 싣고 계단을 오르는 배달 로봇
한국공학대학교

수달봇

#3단계 산학연협력 선도(전문)대학 육성 사업(LINC 3.0) #일반대

우리 팀을 소개합니다.

한국공학대학교 메카트로닉스공학과 4학년으로 학생들로 구성된 팀입니다.

캡스톤디자인 이렇게 시작되었어요.

코로나19로 배달 시장이 급격하게 고성장했지만, 여전히 고지대나 경사가 높은 지역은 생수나 무거운 물품의 배송이 어려워 배송 불가 지역으로 설정하고 있는 실정입니다. 배달 시장의 성장을 넘어 운송 시스템이 빠르게 변화하고 있는 현재, 배송 불가 지역의 문제를 해결할 구체적인 방안을 찾는 것은 필수 불가결한 사안입니다.

또한, 코로나19로 배달대행 건수가 134.0% 증가하여 배달원들의 피로도가 증가 문제로 무거운 택배를 손쉽게 운반할 대책이 필요하고, 엘리베이터가 없는 단독주택의 배달을 제한하는 문제를 해결할 필요가 있습니다. 그러나 현재 존재하는 배달 로봇들은 사람이 직접 끌어야 하고 적재 중량이 제한적인 한계가 있으므로 이를 해결 할 방안을 찾고자 하였습니다.

어떻게 문제를 해결할 수 있을까요?

기존 제품의 문제점 및 해결방안
기존에 존재하는 배달/운송 로봇들은 사람이 직접 끌어야 하고 적재 중량에 제한적인 한계가 있습니다. 이러한 단점들을 극복하여 편리한 배달 보조 로봇으로 역할을 수행하고자 했습니다.

이 로봇은 기본적인 움직임으로 확장되지 않은 무한궤도를 이용하여 선행하는 배달원을 트래킹 하고 계단 진입 시 접었던 계단 주행 보조 장치를 확장하여 계단을 오르며 동시에 짐칸의 수평을 유지하며 주행합니다. 로봇은 크게 짐을 실을 수 있는 짐칸과 액츄에이터로 연결된 구동부로 나눌 수 있으며 제원은 가로 800 세로 500 높이 450(mm)로 피난·방화구조 기준을 참고하여 크기를 정하였고, 많은 무게를 실을 수 있도록 설계하였습니다.

결과물의 특·장점 및 과제 수행 내용
수달봇은 로봇이 계단과 마주쳤을 때 적재한 짐의 수평을 유지하기 위해 형태를 변형시켜 계단을 오르기 때문에 상품 파손의 문제를 해결할 수 있습니다.

저희는 이렇게 문제를 해결했어요.

활용방안 / 수익성 분석
해당 결과물은 선행하는 배달원을 트래킹하여 장애물을 회피하며 배달을 보조하여 안전한 배달 환경 시스템을 구축하고 배달원들의 피로도와 작업시간을 덜어 고충 또한 해결될 것입니다. 또한, 배달 시장의 성장을 넘어 운송 시스템이 빠르게 변화하고 있는 현재, 배송 불가 지역의 문제로 배송의 차별을 겪고 있는 구매자의 고충 또한 해결하고 적재 중량이 높기 때문에 적재 중량 제한 배송 문제를 해결할 수 있습니다.


기대효과
배달이 어려운 환경의 문제를 해결하여 어느 지역이나 차별 없이 물건을 배송받을 수 있어 삶의 질 향상 및 효율적인 운송과 배달원들의 업무 피로도 감소, 안전하고 편리한 배송 시스템으로 다양한 배송 플랫폼과 협업하여 상용화가 기대됩니다.

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