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배관의 건전성을 평가하는 배관 평가 로봇에 있어서,상기 배관 내부로 투입되는 몸체;상기 배관 내부에서 상기 몸체를 이송시키는 이송모듈;상기 몸체에 마련되어 상기 배관을 타격하는 타격유닛;상기 몸체에 마련되어 상기 타격유닛이 상기 배관을 타격할 때에 발생되는 타격음을 측정하는 복수 개의 음향측정모듈; 및상기 음향측정모듈을 통해 제공되는 타격음 정보를 분석데이터로 변환하고, 변환된 상기 분석데이터를 합성곱신경망(CNN: Convolutional neural network)에 적용하여 상기 배관의 건전성을 판단하는 반향음 분석모듈을 포함하는 배관 평가 로봇
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제1 항에 있어서,상기 반향음 분석모듈은상기 타격유닛이 기설정된 영역을 타격함에 따라 제1 분석데이터를 획득하고, 상기 타격유닛이 복수의 기설정된 영역을 타격함에 따라 제2 분석데이터를 획득하는 배관 평가 로봇
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제2 항에 있어서,상기 반향음 분석모듈은상기 제1 분석데이터를 기반으로 스펙트로그램(Spectrogram) 데이터를 생성하고 상기 스펙트로그램 데이터를 제1 합성곱신경망에 적용하여 제1 분석결과를 도출하고,상기 제2 분석데이터를 기반으로 3D파워 스펙트럼 데이터를 생성하고 상기 3D파워 스펙트럼 데이터를 제2 합성곱신경망에 적용하여 제2 분석결과를 도출하는 배관 평가 로봇
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제3 항에 있어서,상기 반향음 분석모듈은상기 제1 및 제2 분석결과를 기반으로 상기 배관의 건전성을 평가하는 배관 평가 로봇
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제3 항에 있어서,상기 제1 분석데이터의 획득에서 상기 반향음 분석모듈은상기 복수 개의 음향측정모듈 각각으로 입력되는 타격음의 도달 시간 차이를 보상한 이후에 복수 개의 신호를 중첩시켜 신호대잡음비가 향상된 파형 데이터 형태의 제1 분석데이터를 생성하는 배관 평가 로봇
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제3 항에 있어서,상기 제2 분석데이터의 획득에서 상기 반향음 분석모듈은타격음 수신 위치별 3차원 데이터 매트릭스를 획득하고 상기 복수 개의 음향측정모듈 각각으로 입력되는 타격음의 도달 시간 차이를 보상한 이후에 파형 데이터를 기반으로 위치별 파워 스펙트럼 배열을 형성하여 파형 데이터 매트릭스 형태의 제2 분석데이터를 생성하는 배관 평가 로봇
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제6 항에 있어서,상기 반향음 분석모듈은상기 제2 분석데이터를 상기 제2 합성곱신경망에 적용하기 이전에,상기 파형 데이터 매트릭스에서 관심 주파수 영역을 추출하여 상기 3D파워 스펙트럼 데이터를 생성하는 배관 평가 로봇
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제7 항에 있어서,상기 3D파워 스펙트럼 데이터의 생성에서는상기 파형 데이터 매트릭스에서 최대 성분 주파수를 추출하는 배관 평가 로봇
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제1 항에 있어서,상기 타격유닛은상기 배관을 타격하는 타격해머와,상기 타격해머가 상기 몸체에 지지되도록 하며 상기 타격해머가 다방향으로 이송되도록 하는 다관절 로봇암을 포함하는 배관 평가 로봇
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제9 항에 있어서,상기 다관절 로봇은일단이 상기 몸체에 연결되며 타단이 상기 몸체로부터 상부를 향해 길게 연장되어 평면방향 및 수직방향으로 축 회전 가능하게 마련되는 제1 로봇암과,상기 제1 로봇암의 타단에 연결되며 타단이 상부를 향해 길게 연장되어 상기 제1 로봇암의 타단에서 축 회전 가능하게 마련되는 제2 로봇암과,상기 제2 로봇암의 타단으로부터 수평방향으로 연장되며 평면방향으로 축 회전 가능하게 마련되는 제3 로봇암을 포함하고,상기 타격해머는상기 제3 로봇암에 장착되는 배관 평가 로봇
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제1 항에 있어서,상기 이송모듈은주행모드 또는 보행모드로 변환 가능한 배관 평가 로봇
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제11 항에 있어서,상기 이송모듈은상기 몸체의 하부영역에서 전방 및 우측방을 향해 선택적으로 축 회전되는 제1 이송부와,상기 몸체의 하부영역에서 전방 및 좌측방을 향해 선택적으로 축 회전되는 제2 이송부와,상기 몸체의 하부영역에서 후방 및 우측방을 향해 선택적으로 축 회전되는 제3 이송부와,상기 몸체의 하부영역에서 후방 및 좌측방을 향해 선택적으로 축 회전되는 제4 이송부를 포함하는 배관 평가 로봇
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제12 항에 있어서,상기 제1 내지 제4 이송부 각각은상기 몸체의 하부영역에 연결되는 x축 또는 y축 방향으로 축 회전되며, 상기 몸체에 대하여 축 회전 가능하게 마련되는 제1 이송프레임과,상기 제1 이송프레임에 연결되며 제1 이송프레임에 대하여 축 회전 가능하게 마련되는 제2 이송프레임과,상기 제2 이송프레임에 축 회전 가능하게 연결되는 캐터필러(Caterpillar) 형태의 이송부재를 포함하는 배관 평가 로봇
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제1 항에 있어서,상기 몸체에 마련되는 카메라모듈을 더 포함하고,상기 카메라모듈은 상기 몸체의 상부에 축 회전 가능하게 장착되는 배관 평가 로봇
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배관의 건전성을 평가하는 배관 평가 방법에 있어서,상기 배관 내부로 배관 평가 로봇이 투입되는 단계;상기 배관 평가 로봇의 타격유닛이 상기 배관을 타격하는 단계;상기 배관 평가 로봇에 마련된 복수 개의 음향측정모듈이 상기 배관을 타격할 때에 발생되는 타격음을 측정하는 단계; 및상기 음향측정모듈을 통해 제공되는 타격음 정보를 분석데이터로 변환하고, 변환된 상기 분석데이터를 합성곱신경망(CNN: Convolutional neural network)에 적용하여 상기 배관의 건전성을 판단하는 배관 평가 방법
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