Up to now, a lot of unmanned demining systems have been developed. However, some inferiority, e.g. low terrain adaptability and soil pollution, surely exist by reason of their large platform and explosive mechanism. To settle these inferiority, non-explosive demining system adaptable to a mobile robot already has been developed. This system has much smaller platform and consists of non-explosive mechanism. Brief experiment indoors showed that developed demining system can remove landmines well. But, out of doors, several problems are detected. Inclination of overall system causes a suspension of rake rotation and then both the lack of excavating power and power loss in a rake assembly deteriorate system performance.
In this research, a study on the performance improvement of developed non-explosive demining system is mainly discussed. To compensate the inclination of the system, mechanical sensor composed of shaft and spring is used. This sensor gives a signal to a leadscrew motor and controls a rotating direction. Through the demining operation in outdoor environment, it is confirmed that the mechanical sensor as stated is a good solution of the inclination of the system. Furthermore, rake shape to undergo small resisting force from soil is designed. Difference between two shape bring about the change of excavating force judging from some experiments. Finally, system optimization to help to the design of new demining system is accomplished under the assumption of the worst case.
세계 곳곳에 매설된 지뢰를 제거하기 위해 현재까지 많은 지뢰제거장비들이 개발되었다. 그러나 대부분의 장비들이 대형이고 폭파식 지뢰제거 개념을 채택하고 있어서 낮은 지형 적응성과 토양 오염에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 소형의 주행 로봇에 적용 가능한 비폭파식 지뢰제거 시스템이 개발된 바 있다. 이 시스템은 소형의 플랫폼과 발굴식 지뢰제거 개념을 이용하여 실내의 간이 환경에서 산발적으로 매설된 대인 지뢰를 완벽하게 제거할 수 있음을 보였다. 그러나 실외 환경에서는 기울어짐 현상으로 인한 작업 정지가 발생하여 실용화 단계로의 성능 향상이 필요한 실정이었다.
본 연구에서는 기존의 비폭파식 지뢰제거 시스템의 성능을 보다 객관적으로 평가하고 이를 개선함으로써 시스템의 실용화 단계까지 심도있게 논한다. 시스템의 기본 구조 및 토양의 반력으로 인한 기울어짐 현상은 직접 설계한 기계식 센서를 지뢰제거부 중앙에 설치함으로써 해결하였고, 제한된 동력 하에서 발굴 효과를 최대화하기 위해 갈퀴 형상을 이론적으로 분석, 설계하였다. 이에 대한 검증은 실내 및 실외 실험으로 각각 검증되었다. 한편, 현재로서는 추구하기 힘들지만 향후에 유사 연구가 진행된다고 가정할 때에 반드시 필요한 사항에 대해서는 시스템이 당면하는 최악의 경우를 고려하여 시스템 최적화를 수행하였다.
