KR102446547B1

KR102446547B1 - Drone for sampling of water and a water sampler equipped on the drone

Info

Publication number: KR102446547B1
Application number: KR1020220055078A
Authority: KR
Inventors: 주청림; 김동일
Original assignee: 주청림
Priority date: 2022-05-03
Filing date: 2022-05-03
Publication date: 2022-09-22

Abstract

The present invention relates to a drone for sampling water and a water sampler mounted on the drone for sampling water, wherein the drone automatically performs all processes of flying to a target position for water collection, performing water collection one to many times depending on the depth of the water while hovering after arrival, and flying back to return, comprising: a drone for sampling water, which flies using a plurality of rotor blades; a winch part installed on the bottom of the drone for sampling water, automatically controlled to wind or unwind a cable and lifting or lowering the water sampler connected to the cable; a level machine installed on the bottom of the winch part and calculating the distance of lifting and lowering the water sampler by measuring a rotating direction and a rotating number generated by the operation of the winch part while part of the cable is wound around an outer periphery; a water sampler lifted and lowered while being connected to the cable and automatically controlled to sample water; and a control part for controlling the drone for sampling water, the winch part and the water sampler to sample water at a target position and water depth.

Description

Drone for sampling of water and a water sampler equipped on the drone}

본 발명은 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 채수를 위해 목표한 위치로 비행하고, 도착 후 정지 비행하는 상태에서 수심에 따라 일 내지 다수회의 채수를 실시하며, 다시 비행하여 복귀하는 모든 과정을 자동으로 실시할 수 있도록 구성되는 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기에 관한 것이다.The present invention relates to a water collecting drone and a water collector mounted on the collecting drone, and more particularly, it flies to a target location for water collection, and performs water collection one to several times depending on the depth of the water in a state in which it is stopped flying after arrival. , It relates to a collecting drone configured to automatically perform all processes of returning to flight and a water collecting machine mounted on the collecting drone.

일반적으로, 물의 온도와 성분 등을 측정하기 위한 목적으로 물 시료를 채수하는 기구를 채수기라 한다.In general, a device for collecting water samples for the purpose of measuring the temperature and components of water is called a water collector.

이러한 채수기를 이용한 물 시료의 채수는 연구를 위해 강이나 호수 그리고 바다 등 다양한 장소에서 실시될 수 있으며, 그 연구의 목적에 따라서는 여러 수심에서의 채수가 필요한 경우도 있다.The collection of water samples using such a water collector can be carried out in various places such as rivers, lakes, and the sea for research, and depending on the purpose of the research, it is sometimes necessary to collect water at various depths.

따라서, 채수의 실시에는 당연히 선박이 이용되어 왔으나 최근에는 드론을 이용한 채수 방식이 주목받고 있으며, 이 방식과 관련해서는 대한민국 등록특허공보 제10-2010249호의 “드론 설치용 채수장치” 등이 발명들이 제안되어 공개된 바 있다.Therefore, of course, ships have been used for water collection, but recently, the water collection method using a drone has been attracting attention. has been disclosed

대표적으로 상기 대한민국 등록특허공보 제10-2010249호의 “드론 설치용 채수장치”에는 드론이 호버링하는 상태나 수면에 내려 앉은 상태에서 그 드론의 하부에 설치되는 채수용의 장치를 이용하여 일정량의 물 시료를 채수할 수 있도록 구성됨으로써 비용과 시간을 절약할 수 있도록 하는 기술이 제안되어 있다.Representatively, in the “water sampling device for drone installation” of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010249, a certain amount of water sample is collected using a water collection device installed under the drone in a hovering state or sitting on the water surface. A technique has been proposed to save cost and time by being configured to do so.

그러나 이 발명은 물 시료를 저장하는 수통이 드론의 하부측에 장착된 상태에서 호스만을 하강시켜 채수하도록 구성되어 있기 때문에 상층수의 채수에는 용이할 수 있으나, 수면으로부터 수미터 아래의 하층수의 채수에는 효율이 매우 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 그 외에도 안전상의 문제 등 여러 문제가 발생할 수 있다.However, in this invention, it is easy to collect water from the upper layer because it is configured to collect only the hose by lowering the hose while the canister for storing the water sample is mounted on the lower side of the drone. There may be a problem of very low efficiency, and other problems such as safety problems may occur.

즉, 드론을 이용하여 채수할 때에는 호스만을 하강시켜 채수하는 방식보다는 물 시료를 저장하는 수통을 직접 하강시켜 채수하는 방식이 효과적이며, 이 방식과 관련해서는 대한민국 등록특허공보 제10-2326827호의 “채수시간을 단축시키는 드론장착형 채수장치” 등의 발명들이 제안되어 공개된 바 있다.In other words, when collecting water using a drone, it is more effective to collect water by directly lowering the water sample storage tank rather than lowering only the hose to collect water. Inventions such as “a drone-mounted water collecting device that shortens the time” have been proposed and published.

상기 대한민국 등록특허공보 제10-2326827호의 “채수시간을 단축시키는 드론장착형 채수장치”에는 드론에 장착된 구동부가 유체를 흡입하여 저장하는 채수부를 승강시킬 수 있도록 구성됨으로써 호스를 이용하여 채수하는 이전의 방식에 비해 채수에 필요한 시간이 대폭 단축될 수 있도록 하는 기술이 제안되어 있다.The “drone-mounted water collecting device that shortens the water collection time” of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2326827 has a drive unit mounted on the drone so that the water collecting unit that sucks and stores the fluid can be raised and lowered. A technique has been proposed so that the time required for water collection can be significantly reduced compared to the method.

그러나 이 발명은 드론에 하나의 채수통만을 구비하고 있고, 채수를 위한 장치의 구성 또한 하나의 채수통에 맞춤화되어 있기 때문에 한번의 비행에서 한 차례의 채수만을 실시할 수 밖에 없는 한계가 발생하고 있으며, 이러한 한계는 여러 수심에서의 물 시료를 채수하기 위해 드론을 다수회 비행시키거나 다수의 드론을 이용하여야 하는 문제로 이어질 수 있다.However, since this invention has only one water collecting tank in the drone, and the configuration of the water collecting device is also customized to one water collecting tank, there is a limitation in that only one water collection can be performed in one flight. , this limitation may lead to the problem of flying the drone multiple times or using multiple drones to collect water samples at different depths.

즉, 상기한 선행 발명들에 제안된 채수용의 장치들이 채수를 위한 최선의 형태라 할 수는 없으며, 이에 따라 드론을 이용하여 효율적으로 채수할 수 있도록 함과 동시에 한 번의 비행에서 여러 수심의 물 시료를 채수할 수 있도록 하는 기술에 관한 발명이 요구되는 실정이다.That is, the devices for water collection proposed in the preceding inventions cannot be said to be the best form for water collection, and accordingly, water samples of various depths in one flight can be efficiently collected using a drone. There is a need for an invention related to a technology that can collect

대한민국 등록특허공보 제10-2010249호(2019. 08. 07.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010249 (2019.08.07.) 대한민국 등록특허공보 제10-2326827호(2021. 11. 10.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2326827 (November 10, 2021)

본 발명에 의한 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기는 상기와 같은 선행 발명들의 문제점을 해결하기 위해 제안된 발명으로써,The drone for collecting according to the present invention and the water dispenser mounted on the drone for collecting are proposed to solve the problems of the prior inventions as described above,

호스를 하강시켜 채수하는 방식을 제안하고 있는 선행 발명에는 하층수를 채수할 때 효율이 매우 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 채수하는 과정에서 안전상의 문제가 발생할 수 있다.In the prior invention, which proposes a method of collecting water by lowering the hose, there may be a problem in that the efficiency is greatly reduced when collecting the lower layer water, and a safety problem may occur in the process of collecting water.

또한, 수통을 직접 하강시켜 채수하는 방식을 제안하고 있는 선행 발명에는 한번의 비행에서 한 차례의 채수만을 실시할 수 밖에 없는 한계가 발생하고 있기 때문에, 이에 대한 종합적인 해결 방안을 제안하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the prior invention, which proposes a method of directly lowering the water tank and collecting water, has a limitation in which only one water collection is performed per flight, so the purpose of this is to propose a comprehensive solution. do it with

본 발명은 상기와 같은 목적을 실현하고자,The present invention is to realize the above object,

다수의 회전익을 이용하여 비행하고, 하부에 랜딩 스키드가 구비되는 채수용 드론; 상기 채수용 드론의 하부에 설치된 상태에서 자동으로 제어되어 케이블을 감거나 풀어주며 그 케이블에 연결된 채수기를 승강시키는 윈치부; 상기 윈치부의 하방에 설치되고 케이블의 일부가 외주연에 감긴 상태에서 그 윈치부의 구동에 따라 발생하는 회전방향과 회전수를 측정하여 채수기가 승강하는 거리를 계산하는 레벨기; 케이블에 연결된 상태로 승강하며, 자동으로 제어되어 채수하는 채수기; 및, 목표한 위치와 수심에서 물 시료를 채수하도록 상기 채수용 드론과 상기 윈치부 그리고 상기 채수기를 제어하는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기를 제시한다.Drone for harvesting flying using a plurality of rotor blades and having a landing skid at the bottom; a winch unit that is automatically controlled in a state installed in the lower part of the water collecting drone to wind or unwind a cable and to elevate a water dispenser connected to the cable; a leveler installed below the winch unit and measuring the rotational direction and number of rotations generated according to the driving of the winch unit in a state where a part of the cable is wound around the outer periphery to calculate the distance the water dispenser ascends and descends; a water dispenser that lifts up and down while connected to a cable and automatically controls and collects water; and a control unit for controlling the water collecting drone, the winch unit, and the water dispenser to collect a water sample at a target position and water depth. It provides a water collecting drone and a water collector mounted on the collecting drone, characterized in that it comprises a.

이때, 상기 채수기는 내부에 중공이 형성되는 제1 지지부; 다수의 가이드 프레임에 의해 제1 지지부로부터 이격 설치되는 제2 지지부; 다수의 가이드 프레임을 이용하여 제1 지지부와 제2 지지부의 사이에 설치되는 링형인 다수의 수통 고정부; 길이 방향의 전면과 후면이 개방되는 원통형으로 구성되어 다수의 수통 고정부에 각각 끼워지는 다수의 수통; 다수의 수통을 하나씩 제2 지지부까지 밀어내며 수통의 개방된 전면과 후면이 동시에 폐쇄되도록 하는 판형인 다수의 개폐부; 및, 제1 지지부에 설치된 상태로 구동하여 다수의 개폐부를 하나씩 이동시키는 구동부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the water dispenser includes a first support part having a hollow formed therein; a second support part installed to be spaced apart from the first support part by a plurality of guide frames; A plurality of ring-type water tank fixing parts installed between the first support part and the second support part using a plurality of guide frames; a plurality of canisters each having a cylindrical shape having an open front and back in the longitudinal direction and fitted to a plurality of canister fixing parts, respectively; A plurality of openings and closing parts in a plate shape to push the plurality of water bottles one by one to the second support and to close the open front and rear surfaces of the water bottle at the same time; and a driving unit for moving the plurality of opening/closing units one by one by driving while installed in the first support unit; It is characterized in that it comprises a.

또한, 상기 제어부는 기입력된 좌표 정보를 기반으로 채수용 드론의 비행을 제어하는 비행 제어부; 기입력된 좌표 정보와 수심 정보 그리고 레벨기의 계산 결과를 이용하여 윈치부의 회전 모터를 제어하는 제1 모터 제어부; 및, 기입력된 좌표 정보와 수심 정보 그리고 레벨기의 계산 결과를 이용하여 채수기를 구성하는 구동부의 서보 모터를 제어하는 제2 모터 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit may include: a flight control unit for controlling the flight of the collecting drone based on the entered coordinate information; a first motor control unit for controlling the rotary motor of the winch unit using the entered coordinate information, water depth information, and the calculation result of the leveler; and a second motor control unit configured to control a servo motor of a driving unit constituting the water dispenser using the entered coordinate information, water depth information, and the calculation result of the level device. It is characterized in that it comprises a.

본 발명에 의한 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기는,A water collecting drone according to the present invention and a water collector mounted on the water collecting drone,

여러 개의 수통이 구비된 채수기를 채수용 드론에서 직접 하강시켜 여러 수심에서 채수할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 호스를 하강시켜 채수하는 방식의 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 효과와 한 번의 비행에서 여러 수심의 물 시료를 채수할 수 있는 효과가 발생한다.Since the water dispenser equipped with multiple water tanks is directly descended from the collecting drone to collect water at different water depths, it has the effect of fundamentally solving the problem of the method of collecting water by lowering the hose, and An effect of collecting a water sample occurs.

이에 더하여, 본 발명은 채수용 드론이 채수를 위해 목표한 위치로 비행하고, 도착 후 정지 비행하는 상태에서 수심에 따라 일 내지 다수회의 채수를 실시하며, 다시 비행하여 복귀하는 모든 과정을 자동으로 실시할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 사용자가 드론을 일일이 제어할 필요없이 채수기의 수통을 회수하기만 하면 되는 편의성 향상의 효과가 발생한다.In addition, the present invention flies to a target location for water sampling, and performs sampling several times depending on the depth of the water in a state in which the sampling drone flies to a target position for water collection after arrival, and automatically performs all processes of returning to flying again. Since it is configured so that the user does not need to control the drone one by one, there is an effect of improving the convenience of only collecting the water tank of the water dispenser.

도 1은 본 발명에 의한 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기의 전체 사시도.
도 2a 및 도 2b는 채수기가 아래로 하강하는 모습을 나타낸 예시도.
도 3은 위치부와 레벨기를 나타낸 사시도.
도 4a 내지 도 4c는 채수를 위한 채수기의 작동 순서를 나타낸 순서도.
도 5는 채수기의 작동을 위한 구동부의 상세 구성도.
도 6은 본 발명의 실시를 위한 제어부의 제어 대상을 나타낸 구성도.
도 7은 채수용 드론의 하부에 구비되는 랜딩 스키드의 상세한 구조를 나타낸 사시도.1 is an overall perspective view of a water collecting drone according to the present invention and a water collector mounted on the collecting drone.
2A and 2B are exemplary views showing a state in which the water dispenser descends.
Figure 3 is a perspective view showing the position portion and the level.
4A to 4C are flowcharts illustrating an operation sequence of a water dispenser for water collection.
5 is a detailed configuration diagram of a driving unit for operating the water dispenser.
6 is a block diagram showing a control target of a control unit for implementing the present invention.
7 is a perspective view showing a detailed structure of a landing skid provided in the lower part of the water collecting drone.

본 발명은 채수용 드론과 그 채수용 드론에 장착되는 채수기에 관한 것으로써,The present invention relates to a water collecting drone and a water collecting machine mounted on the collecting drone,

다수의 회전익을 이용하여 비행하고, 하부에 랜딩 스키드(110)가 구비되는 채수용 드론(100); 상기 채수용 드론(100)의 하부에 설치된 상태에서 자동으로 제어되어 케이블을 감거나 풀어주며 그 케이블에 연결된 채수기(400)를 승강시키는 윈치부(200); 상기 윈치부(200)의 하방에 설치되고 케이블의 일부가 외주연에 감긴 상태에서 그 윈치부(200)의 구동에 따라 발생하는 회전방향과 회전수를 측정하여 채수기(400)가 승강하는 거리를 계산하는 레벨기(300); 케이블에 연결된 상태로 승강하며, 자동으로 제어되어 채수하는 채수기(400); 및, 목표한 위치와 수심에서 물 시료를 채수하도록 상기 채수용 드론(100)과 상기 윈치부(200) 그리고 상기 채수기(400)를 제어하는 제어부(500); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Drone 100 for collecting, flying using a plurality of rotor blades, and having a landing skid 110 at the lower portion; a winch unit 200 that is automatically controlled in a state installed in the lower part of the water collecting drone 100 to wind or unwind a cable and elevate the water dispenser 400 connected to the cable; It is installed below the winch unit 200 and in a state where a part of the cable is wound around the outer periphery, the rotation direction and the number of rotations generated according to the driving of the winch unit 200 are measured to determine the distance at which the water dispenser 400 ascends and descends. a level machine 300 to calculate; a water dispenser 400 that elevates while connected to a cable and automatically controls and collects water; and a control unit 500 for controlling the collecting drone 100, the winch unit 200, and the water dispenser 400 to collect a water sample at a target position and depth; It is characterized in that it comprises a.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 채수용 드론(100)은 다수의 회전익을 이용하여 비행하는 비행체로써, 채수기(400)의 공중 이송을 위한 목적으로 이용되며, 좌표 정보의 수집을 위한 GPS 장치와 컨트롤러와의 통신을 위한 통신 장치 등이 구비되어 수동 제어 방식에 의한 비행과 자동 제어 방식에 의한 비행이 모두 가능하도록 구성되어야 한다.First, as shown in FIG. 1, the water collecting drone 100 is a flying vehicle using a plurality of rotor blades, and is used for the purpose of aerial transport of the water collector 400, and a GPS device for collecting coordinate information and A communication device, etc. for communication with the controller should be provided so that both the flight by the manual control method and the flight by the automatic control method are possible.

즉, 상기 채수용 드론(100)은 사용자가 조종하는 컨트롤러에 의해 원격으로 제어되어 채수를 목적으로 비행할 수 있고, 입력된 좌표 정보를 기반으로 하여 채수를 목적으로 자동 비행할 수 있으며, 사용자는 드론의 비행 제어에 관한 자신의 숙련도나 상황에 따라 수동 제어 방식 또는 자동 제어 방식 중 어느 하나를 자유롭게 선택할 수 있다.That is, the water collecting drone 100 can be remotely controlled by a user-controlled controller to fly for the purpose of collecting, and can automatically fly for the purpose of collecting based on the input coordinate information, and the user can use the drone You can freely choose either the manual control method or the automatic control method according to your proficiency in flight control or the situation.

또한, 사용자는 상기 채수용 드론(100)의 비행 중 제어 방식을 수동 제어 방식에서 자동 제어 방식으로 전환할 수 있으며, 그 반대인 자동 제어 방식에서 수동 제어 방식으로도 전환할 수 있다.In addition, the user may switch the control method during flight of the collecting drone 100 from the manual control method to the automatic control method, and vice versa, may also switch from the automatic control method to the manual control method.

다만, 특별한 사정이 없는 한 수동 제어 방식보다는 더 안정적인 자동 제어 방식의 이용이 권장되며, 상기 채수용 드론(100)의 추락 등 사고를 방지하기 위한 목적으로 수동 제어 방식은 일정한 자격 요건을 구비한 사용자만이 이용 가능하도록 할 수 있다.However, unless there are special circumstances, it is recommended to use a more stable automatic control method than a manual control method. You can make this available.

따라서, 본문에서는 상기 채수용 드론(100)이 자동 제어 방식으로 제어되는 상태를 위주로 상세한 실시예를 설명하기로 한다.Therefore, in the main text, a detailed embodiment will be mainly described with reference to a state in which the water collecting drone 100 is controlled by an automatic control method.

또한, 상기 윈치부(200)는 윈치와 케이블을 포함하여 구성되는 승강용의 장치이며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 채수용 드론(100)의 하부에 설치된 상태로 자동으로 제어되어 드럼에 케이블이 감기거나 풀어지게 함으로써 그 케이블에 연결된 채수기(400)를 승강시킨다.In addition, the winch unit 200 is a device for lifting and lowering configured including a winch and a cable, and as shown in FIGS. 2A and 2B , the winch unit 200 is automatically controlled in a state installed in the lower part of the water collecting drone 100 and the drum The water dispenser 400 connected to the cable is raised and lowered by winding or unwinding the cable.

이때, 상기 윈치부(200)는 케이블이 감기거나 풀리는 드럼, 드럼을 관통한 상태로 일측 말단부에 타이밍 풀리와 타이밍 벨트가 체결되는 슬립링, 타이밍 풀리와 타이밍 벨트를 매개체로 하여 드럼을 회전시키는 회전 모터를 포함하는 형태로 구성될 수 있으며, 채수에 의해 증가하게 되는 채수기(400) 전체의 무게와 그 무게 중심을 고려하여 채수용 드론(100)의 하부 중심에 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the winch unit 200 rotates the drum using the drum on which the cable is wound or unwound, the slip ring to which the timing pulley and the timing belt are fastened to one end of the drum while penetrating the drum, and the timing pulley and the timing belt as a medium. It may be configured in a form including a motor, and it is preferable to be installed at the lower center of the water collecting drone 100 in consideration of the total weight of the water dispenser 400 that is increased by water collecting and its center of gravity.

아울러, 상기 윈치부(200)에 이용되는 케이블의 종류로는 전력과 데이터의 전송이 가능한 테더 케이블이 이용될 수 있으나, 이는 하나의 실시예이므로 상기한 윈치부(200)의 형태와 케이블의 구성이 그대로 한정되는 것은 아니다.In addition, as the type of cable used for the winch unit 200, a tether cable capable of transmitting power and data may be used, but since this is an example, the shape of the winch unit 200 and the configuration of the cable It is not limited as it is.

또한, 상기 레벨기(300)는 원형의 회전부와 감지 센서를 포함하여 구성되는 측정용의 장치이며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 윈치부(200)의 하방에 설치되고 케이블의 일부가 외주연에 감긴 상태에서 윈치부(200)의 구동에 따라 발생하는 회전부의 회전방향과 회전수를 감지 센서가 감지 또는 측정하도록 구성됨으로써 결과적으로는 채수기(400)가 승강하는 거리가 계산될 수 있도록 한다.In addition, the leveler 300 is a measuring device configured to include a circular rotating part and a detection sensor, is installed below the winch part 200 as shown in FIG. The detection sensor is configured to detect or measure the rotational direction and the number of rotations of the rotational part generated according to the driving of the winch part 200 in the wound state, so that as a result, the distance at which the water dispenser 400 elevates can be calculated.

즉, 회전부의 둘레가 25cm라 가정하였을 때, 회전부의 정방향으로의 1회전이 감지되면 채수기(400)가 원위치로부터 25cm 하강한 것으로 계산될 수 있고, 회전부의 정방향으로의 4회전이 감지되면 채수기(400)가 1m 하강한 것으로 계산될 수 있으며, 반대로 회전부의 역방향으로의 회전은 하강한 상태인 채수기(400)의 상승으로 계산되는 구성이다.That is, assuming that the circumference of the rotating part is 25 cm, when one rotation of the rotating part in the forward direction is sensed, it can be calculated that the water dispenser 400 descends by 25 cm from the original position, and when 4 rotations of the rotating part in the forward direction are detected, the water dispenser ( 400) can be calculated as descending 1 m, and on the contrary, the rotation in the reverse direction is calculated as the rise of the water dispenser 400 in a descended state.

이와 같이 상기 레벨기(300)는 채수용 드론(100)이 정지 비행하는 상태에서 채수기(400)가 승강하는 거리를 측정할 수 있으며, 측정된 거리는 채수기(400)가 현재 위치한 수심의 판단에 이용되어 목표한 위치에서의 채수가 발생하도록 할 수 있고, 하강전 원래의 위치로의 복귀에 이용될 수 있다.In this way, the level device 300 can measure the distance at which the water collector 400 ascends and descends while the water collection drone 100 is in a stationary flight, and the measured distance is used to determine the depth of the water at which the water collector 400 is currently located. It can be made to take place at the target position, and can be used to return to the original position before descent.

또한, 본 발명은 상기 레벨기(300)의 구성과 연계하여 채수기(400)의 입수를 감지하는 수분 감지 센서와 채수기(400)에 발생하는 충격을 감지하는 충격 감지 센서를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 각 센서에 의한 감지값은 레벨기(300)에 의해 측정된 채수기(400)의 승강 거리와 함께 보다 정확한 수심의 판단에 이용될 수 있다.In addition, the present invention may further include a moisture detection sensor that detects the availability of the water dispenser 400 in connection with the configuration of the level device 300 and an impact sensor that detects an impact generated in the water dispenser 400 . In addition, the value detected by each sensor can be used for more accurate determination of the depth of water together with the elevation distance of the water dispenser 400 measured by the level device 300 .

즉, 채수기(400)가 하강하는 거리는 레벨기(300)에 의해 즉시 계산되나, 수심의 측정은 수분 감지 센서에 의한 채수기(400)의 입수가 감지되는 시점으로부터 발생하는 것이 바람직하고, 입수 후 충격 감지 센서에 의한 충격이 감지되는 시점에는 중단되는 것이 바람직하다.That is, the distance at which the water dispenser 400 descends is calculated immediately by the level device 300, but the measurement of the water depth is preferably generated from the point in time when the water collection device 400 is sensed by the moisture sensor, and the shock after the acquisition It is preferable to stop when the impact by the detection sensor is sensed.

따라서, 채수기(400)가 하강하는 거리와 함께 채수기(400)가 위치한 현재의 수심은 별개로 계산될 수 있으며, 계산에 의한 결과는 채수용 드론(100)의 비행과 채수를 위한 각종 제어 과정에 이용될 수 있다.Accordingly, the current water depth at which the water collector 400 is located can be calculated separately along with the distance at which the water collector 400 descends, and the result of the calculation is used in various control processes for the flight and water collection of the water collection drone 100 . can be

또한, 상기 채수기(400)는 윈치부(200)의 케이블에 연결된 상태로 승강하도록 구성되는 채수용의 장치이며, 채수용 드론(100)이 정지 비행하는 상태에서 물속으로 투입되고 수심에 따라 자동으로 제어되어 채수한다.In addition, the water dispenser 400 is a water collecting device configured to ascend and descend in a state connected to the cable of the winch unit 200, and the water collecting drone 100 is put into the water in a stationary flight state, and is automatically controlled according to the water depth. fill up

이때, 상기한 바와 같이 채수기(400)에는 수분 감지 센서와 충격 감지 센서가 설치될 수 있으며, 수심에 따라 일 내지 다수회의 채수를 실시할 수 있도록 구성되어야 한다.At this time, as described above, a water sensor and an impact sensor may be installed in the water dispenser 400 , and it should be configured to perform water collection for one to several times depending on the depth of the water.

보다 구체적으로, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 채수기(400)는 내부에 중공이 형성되는 제1 지지부(410)와 다수의 가이드 프레임(421)에 의해 제1 지지부(410)로부터 이격 설치되는 제2 지지부(420) 그리고 다수의 가이드 프레임(421)을 이용하여 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 사이에 설치되는 링형인 다수의 수통 고정부(430)를 포함하는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.More specifically, as shown in FIGS. 4A to 4C , the water dispenser 400 is spaced apart from the first support part 410 by a first support part 410 having a hollow inside and a plurality of guide frames 421 . A plurality of ring-type water tank fixing parts 430 installed between the first support part 410 and the second support part 420 using the second support part 420 and the plurality of guide frames 421 to be installed. It is characterized in that it is configured in the form.

이에 더하여, 상기 채수기(400)는 길이 방향의 전면과 후면이 개방되는 원통형으로 구성되어 다수의 수통 고정부(430)에 각각 끼워지는 다수의 수통(440)과 다수의 수통(440)을 하나씩 제2 지지부(420)까지 밀어내며 수통(440)의 개방된 전면과 후면이 동시에 폐쇄되도록 하는 판형인 다수의 개폐부(450) 그리고 제1 지지부(410)에 설치된 상태로 구동하여 다수의 개폐부(450)를 하나씩 이동시키는 구동부(460)를 포함하는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition to this, the water dispenser 400 is configured in a cylindrical shape with the front and rear surfaces of which are opened in the longitudinal direction, and a plurality of water tanks 440 and a plurality of water tanks 440 each fitted to the plurality of water tank fixing parts 430 are manufactured one by one. A plurality of opening and closing parts 450 in plate shape that pushes up to the 2 support part 420 so that the open front and rear surfaces of the water bottle 440 are closed at the same time, and a plurality of opening and closing parts 450 by driving in a state installed on the first support part 410 It is characterized in that it is configured in a form including a driving unit 460 that moves one by one.

즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)는 그 사이에 설치되는 다수의 가이드 프레임(421)에 의해 항상 고정되는 형태로 채수기(400)의 구조를 구성한다.That is, as shown in FIG. 4A , the first support part 410 and the second support part 420 constitute the structure of the water dispenser 400 in such a way that they are always fixed by a plurality of guide frames 421 installed therebetween. do.

이때, 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 사이에는 다수의 수통 고정부(430)가 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)와의 거리를 동일하게 하며 설치되는데 설치된 수통 고정부(430) 각각은 다수의 가이드 프레임(421) 중 일부에 의해 지지되는 상태로 제2 지지부(420) 측으로 일정거리를 슬라이드 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.At this time, between the first support part 410 and the second support part 420, a plurality of water tank fixing parts 430 are installed to equalize the distance between the first support part 410 and the second support part 420, and the installed water bottle is installed. Each of the fixing parts 430 may be configured to slide a predetermined distance toward the second support part 420 while being supported by some of the plurality of guide frames 421 .

그리고 다수의 수통 고정부(430) 각각에는 원통형의 수통(440)이 하나씩 끼워지는 형태로 설치되는데 각 수통(440)은 전면과 후면은 개방된 형태로 구성됨으로써 수중에서의 물 시료의 유입과 배출이 발생할 수 있도록 한다.And each of the plurality of water tank fixing parts 430 is installed in a form in which a cylindrical water tank 440 is fitted one by one. allow this to happen.

또한, 제1 지지부(410)에는 구동부(460)가 설치되고 그 구동부(460)의 말단에는 판형인 다수의 개폐부(450)가 설치되는데, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이 설치된 다수의 개폐부(450) 각각은 구동부(460)에 의해 순차적으로 하나씩 제2 지지부(420) 측으로 이동하며 수통(440)을 하나씩 밀어냄으로써 개방된 상태인 수통(440)의 전면과 후면이 모두 폐쇄될 수 있도록 한다.In addition, a driving unit 460 is installed in the first support unit 410 , and a plurality of opening and closing units 450 having a plate shape are installed at the distal end of the driving unit 460 , and a plurality of opening and closing units installed as shown in FIGS. 4B and 4C . Each of 450 is sequentially moved one by one to the second support 420 side by the driving unit 460 and pushes the water bottle 440 one by one so that both the front and rear surfaces of the open water bottle 440 can be closed. .

즉, 개방된 상태인 수통(440)은 전면이 개폐부(450)에 의해 선순위로 폐쇄되고 후면이 제2 지지부(420)에 의해 후순위로 폐쇄됨으로써 내부에 물 시료를 저장할 수 있게 되는 구성이며, 사용자에 의한 외력이 작용하기 전까지는 폐쇄된 상태의 해제가 자동으로 불가하다.That is, the water bottle 440 in the open state is closed in priority by the opening and closing part 450 on the front side and closed by the second support part 420 on the rear side in the second order so that the water sample can be stored therein, and the user It is not possible to automatically release the closed state until an external force is applied.

이를 위해, 상기 구동부(460)는 자동으로 제어되며 개방된 상태인 수통(440)의 전면과 후면을 순차적으로 폐쇄할 수 있도록 구성되어야 하며, 폐쇄된 수통(440)의 개방을 위해 사용자의 외력이 작용할 수 있도록 구성되어야 한다.To this end, the driving unit 460 is automatically controlled and configured to sequentially close the front and rear surfaces of the water bottle 440 in an open state, and the user's external force is applied to open the closed water bottle 440 . It must be configured to work.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 구동부(460)는 일측 말단부에 손잡이(461a)가 구비되고, 일측면에 고정용 홈(461b)이 형성되며, 그 고정용 홈(461b)이 제1 지지부(410)의 내부 중공에 내입되는 형태로 그 제1 지지부(410)를 관통하며 타측 말단이 다수의 개폐부(450) 각각에 직접 연결되는 막대형인 다수의 샤프트(461)와 일측 말단이 제1 지지부(410)에 설치되고 타측 말단이 개폐부(450)에 설치되는 다수의 압축 스프링 또는 일측 말단이 개폐부(450)에 설치되고 타측 말단이 제2 지지부(420)에 설치되는 다수의 인장 스프링 중 어느 하나로 구성되는 스프링부(462)를 포함하는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.More specifically, as shown in FIG. 5 , the driving unit 460 is provided with a handle 461a at one distal end, a fixing groove 461b is formed on one side thereof, and the fixing groove 461b is the first. A plurality of shafts 461 and one end of a plurality of rod-shaped shafts 461 penetrating the first support portion 410 in the form of being inserted into the hollow inside of the support portion 410 and having the other end directly connected to each of the plurality of opening and closing portions 450, respectively. One of a plurality of compression springs installed in the support unit 410 and the other end installed in the opening/closing unit 450 or a plurality of tension springs having one end installed in the opening/closing unit 450 and the other end installed in the second supporting unit 420 It is characterized in that it is configured in a form including a spring portion 462 composed of any one.

또한, 상기 구동부(460)는 제1 지지부(410)의 내부 중공에 설치되는 고정축과 그 고정축에 축 회전 가능한 형태로 체결되고 샤프트(461)의 고정용 홈(461b)에 들어 맞는 대칭 구조의 날개를 포함하는 형태로 구성되어 샤프트(461)를 고정 가능한 다수의 회전 날개부(463)와 모터축에 트리거(465)를 구비하며 제1 지지부(410)의 내부 중공에 설치된 상태로 그 트리거(465)를 일정 각도로 회전시키며 다수의 회전 날개부(463) 각각을 순차적으로 회전시키는 서보 모터(464)를 포함하는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving part 460 is fastened to a fixed shaft installed in the hollow inside of the first support part 410 and the fixed shaft in a rotatable form, and has a symmetrical structure to fit into the fixing groove 461b of the shaft 461 . The trigger 465 is provided on the motor shaft and a plurality of rotary blades 463 capable of fixing the shaft 461 and is installed in the hollow inside of the first support part 410 and the trigger It is characterized in that it is configured in a form including a servo motor 464 that rotates the 465 at a predetermined angle and sequentially rotates each of the plurality of rotor blades 463 .

즉, 샤프트(461)는 손잡이(461a)를 잡은 사용자가 가하는 외력에 의해 제1 지지부(410)로부터 멀어지는 방향으로 당겨질 수 있고, 이에 따라 스프링부(462)에 의한 제2 지지부(420) 방향으로의 외력이 작용하게 되는 구성이다.That is, the shaft 461 may be pulled away from the first support 410 by an external force applied by the user holding the handle 461a, and accordingly, the second support 420 by the spring 462 may be pulled in the direction. It is the composition in which the external force of

이때, 당겨진 상태인 샤프트(461)의 고정용 홈(461b)에는 회전 날개부(463)의 일측 말단부가 내입되거나 끼워짐으로써 샤프트(461)가 스프링부(462)에 의한 외력에 의해 제2 지지부(420) 방향으로 이동하지 않게 제한할 수 있다.At this time, one end of the rotary wing portion 463 is inserted or fitted into the fixing groove 461b of the shaft 461 in a pulled state, so that the shaft 461 is a second support portion by an external force by the spring portion 462 . It can be restricted so that it does not move in the (420) direction.

다만, 서보 모터(464)의 구동으로 모터축에 구비된 트리거(465)가 회전하며 회전 날개부(463)의 타측 말단부를 밀거나 타격하게 되면 그 회전 날개부(463)의 일측 말단부가 샤프트(461)의 고정용 홈(461b)으로부터 이탈할 수 있게 되며, 그로 인해 샤프트(461)의 제2 지지부(420) 방향으로의 이동이 발생하여 상기와 같은 수통(440)의 폐쇄가 발생하는 구성이다.However, when the trigger 465 provided on the motor shaft rotates by driving the servo motor 464 and pushes or strikes the other end of the rotary wing 463, one end of the rotary wing 463 is part of the shaft ( It is possible to separate from the fixing groove 461b of the 461), which causes the shaft 461 to move in the direction of the second support 420 and to close the water bottle 440 as described above. .

이때, 상기 채수기(400)에 구비되는 수통(440)의 개수에 따라 구동부(460)의 구성과 제1 지지부(410)에의 설치 형태가 다르게 구성되며, 그 구성에 대응하여 서보 모터(464)가 트리거(465)를 회전시키는 각도 또한 다르게 구성되어야 한다.At this time, the configuration of the driving part 460 and the installation shape of the first support part 410 are configured differently according to the number of water bottles 440 provided in the water dispenser 400 , and the servo motor 464 is configured to correspond to the configuration. The angle for rotating the trigger 465 should also be configured differently.

이후, 상기 채수용 드론(100)이 복귀하여 채수기(400)가 회수된 상태에서 사용자는 다시 샤프트(461)의 손잡이(461a)를 잡고 당겨 수통(440)의 전면이 개방되게 하고 그 수통(440) 내부의 물 시료를 수집함으로써 연구 등을 위한 목적으로 이용할 수 있다.After that, in the state where the water collecting drone 100 returns and the water dispenser 400 is recovered, the user again grabs the handle 461a of the shaft 461 and pulls it to open the front of the water tank 440 and the water tank 440. By collecting a water sample inside, it can be used for research and the like.

또한, 상기 제어부(500)는 목표한 위치와 수심에서의 채수를 위한 목적으로 채수용 드론(100)과 윈치부(200) 그리고 채수기(400)를 제어하는 장치이며, 도 6에 도시된 바와 같이 기입력된 좌표 정보를 기반으로 채수용 드론(100)의 비행을 제어하는 비행 제어부(510)와 기입력된 좌표 정보와 수심 정보 그리고 레벨기(300)의 계산 결과를 이용하여 윈치부(200)의 회전 모터를 제어하는 윈치 제어부(520) 그리고 수심 정보 그리고 레벨기(300)의 계산 결과를 이용하여 채수기(400)를 구성하는 구동부(460)의 서보 모터(464)를 제어하는 모터 제어부(530)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the control unit 500 is a device for controlling the collecting drone 100, the winch unit 200, and the water collecting machine 400 for the purpose of collecting water at a target position and water depth, and as shown in FIG. Rotation of the winch unit 200 using the flight control unit 510 that controls the flight of the collecting drone 100 based on the input coordinate information, the entered coordinate information and water depth information, and the calculation result of the leveler 300 . The winch control unit 520 for controlling the motor, the water depth information, and the motor control unit 530 for controlling the servo motor 464 of the driving unit 460 constituting the water dispenser 400 using the calculation result of the leveler 300 It may be configured in a form including.

즉, 상기 제어부(500)는 기입력된 좌표 정보를 기반으로 채수용 드론(100)을 제어하여 자동으로 비행하도록 하고, 기입력된 좌표 정보와 수심 정보 그리고 레벨기(300)의 계산값을 기반으로 윈치부(200)를 제어하여 채수기(400)가 하강하도록 한다.That is, the control unit 500 controls the sampling drone 100 based on the entered coordinate information to automatically fly, and based on the entered coordinate information and water depth information and the calculated value of the level device 300 . The winch unit 200 is controlled so that the water dispenser 400 descends.

이때, 상기 제어부(500)는 채수기(400)에 구비되는 수분 감지 센서와 충격 감지 센서를 이용하여 수면으로부터 바닥까지의 수심을 계산할 수 있으며, 계산된 수심에 따라 채수할 수심을 결정하여 수심 정보를 생성하고 다시 윈치부(200)를 제어하여 채수할 수심으로 채수기(400)를 상승시킬 수 있다.At this time, the control unit 500 may calculate the water depth from the water surface to the floor by using the water sensor and the shock sensor provided in the water dispenser 400 , and determine the water depth to be collected according to the calculated water depth to provide depth information. By controlling the winch unit 200 again, the water collector 400 can be raised to the depth of water to be collected.

이후, 상기 제어부(500)는 수심 정보와 레벨기(300)의 계산값을 기반으로 채수기(400)를 구성하는 구동부(460)의 서보 보터(464)를 제어하여 물 시료가 채수되도록 할 수 있으며, 채수가 완료된 후에는 레벨기(300)의 계산값을 기반으로 윈치부(200)를 제어하여 채수기(400)를 상승시키고, 기입력된 좌표 정보를 기반으로 채수용 드론(100)을 제어하여 원위치로 복귀 비행하도록 할 수 있다.Thereafter, the control unit 500 controls the servo-botter 464 of the driving unit 460 constituting the water dispenser 400 based on the depth information and the calculated value of the level machine 300 so that the water sample is collected. , after the water collection is completed, the winch unit 200 is controlled based on the calculated value of the level machine 300 to raise the water collector 400, and the water collection drone 100 is controlled based on the entered coordinate information to the original position. can be made to fly back.

한편, 상기한 바와 같이, 상기 채수기(400)는 윈치부(200)의 케이블에 연결된 상태에서 승강하도록 구성되는데, 채수용 드론(100)이 비행중이거나 채수를 실시하고 상승할 때에는 케이블을 축으로 하여 회전하는 현상이 발생할 수 있고, 그 회전에 의해 채수용 드론(100)의 랜딩 스키드(110)와 충돌하거나 랜딩 스키드(110)에 걸리거나 끼이는 현상이 발생할 수 있다.On the other hand, as described above, the water dispenser 400 is configured to ascend and descend while connected to the cable of the winch unit 200. When the water collecting drone 100 is in flight or ascends after collecting water, the cable is used as an axis. A phenomenon of rotation may occur, and a phenomenon of collision with the landing skid 110 of the water collecting drone 100 or a phenomenon of being caught or caught in the landing skid 110 may occur due to the rotation.

이때, 상기 채수기(400)는 채수한 물 시료의 무게가 가중된 상태일 수 있고, 그 상태에서는 랜딩 스키드(110)에 충돌하거나 랜딩 스키드(110)에 걸리거나 끼임으로써 채수용 드론(100)의 비행 안정성을 크게 감소시킬 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위한 해결 수단이 필요하다.At this time, the water sampler 400 may be in a state in which the weight of the collected water sample is weighted, and in that state, it collides with the landing skid 110 , or gets caught or caught in the landing skid 110 . can be greatly reduced, so a solution to prevent this is required.

상기와 같은 이유로 도 2a 및 도 2b 그리고 도 7에 도시된 바와 같이 상기 채수용 드론(100)의 랜딩 스키드(110)는 양 갈래가 형성되는 부분으로부터 휘어짐이 발생하여 양 말단부가 서로 연결되는 형태로 설치되는 뒤집혀진 Y자형의 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함하는 형태로 구성될 수 있다.For the same reason as described above, as shown in FIGS. 2A and 2B and FIG. 7 , the landing skid 110 of the water collecting drone 100 is bent from the portion where both ends are formed so that both ends are connected to each other. It may be configured in a form including a first frame 111 and a second frame 112 of an inverted Y-shape.

또한, 상기 채수용 드론(100)의 랜딩 스키드(110)는 상부의 말단이 채수용 드론(100)의 하부에 연결되고, 하부의 말단이 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)이 서로 연결되는 말단부측에 각각 연결되는 형태로 설치되는 곡선형의 제3 프레임(113)과 제4 프레임(114) 그리고 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 동시에 지지하며 지면에 직접 접촉하는 제5 프레임(115)과 제6 프레임(116)을 포함하는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the upper end of the landing skid 110 of the water collecting drone 100 is connected to the lower end of the water collecting drone 100, and the lower end of the first frame 111 and the second frame 112 are connected to each other. The curved third frame 113 and the fourth frame 114, and the first frame 111 and the second frame 112, which are installed in a form connected to the distal end, are supported at the same time and are in direct contact with the ground. It may be configured in a form including the fifth frame 115 and the sixth frame 116 .

그리고 상기한 구성과 연계하여, 상기 채수기(400)의 상부에는 랜딩 스키드(110)를 구성하는 제1 프레임(111)의 양 갈래가 형성되는 부분과 제2 프레임(112)의 양 갈래가 형성되는 부분에 동시에 걸리거나 끼워지며 채수기(400)의 회전을 방지하는 곡선형의 회전 방지부(470)가 설치될 수 있다.And in connection with the above configuration, the upper portion of the water dispenser 400 is formed with both prongs of the first frame 111 constituting the landing skid 110 and the two prongs of the second frame 112 are formed. A curved anti-rotation part 470 may be installed that is caught or fitted to the part at the same time and prevents rotation of the water dispenser 400 .

즉, 상기 채수기(400)는 윈치부(200)에 의해 상승하여 랜딩 스키드(110)를 구성하는 제1 프레임(111)의 양 갈래가 형성되는 부분과 제2 프레임(112)의 양 갈래가 형성되는 부분에 회전 방지부(470)가 동시에 걸리거나 끼워지게 됨으로써 좌측이나 우측 방향으로의 회전이 제한되는 구성이며, 이러한 구성을 통해 비행의 안정성이 유지될 수 있도록 한다.That is, the water dispenser 400 is raised by the winch unit 200 so that both prongs of the first frame 111 constituting the landing skid 110 are formed and both prongs of the second frame 112 are formed. It is a configuration in which rotation in the left or right direction is restricted by being caught or fitted at the same time as the rotation preventing part 470 is attached to the part, and through this configuration, the stability of flight can be maintained.

이에 더하여, 상기 채수용 드론(100)의 랜딩 스키드(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)의 연결이 발생하는 양 말단부 중 어느 하나의 말단부에 하방으로 돌출되는 돌기부(117)가 형성되는 형태로 구성될 수 있으며, 그 돌기부(117)는 상승중 랜딩 스키드(110)의 하부에 걸린 상태인 채수기(400)가 원상태로 회전할 수 있도록 함으로써 랜딩 스키드(110)의 내측에 정상적으로 안착될 수 있도록 한다.In addition to this, the landing skid 110 of the water collecting drone 100 has a protrusion 117 that protrudes downwardly at one of both ends at which the connection between the first frame 111 and the second frame 112 occurs. can be configured in a form in which is formed, and the protrusion 117 is normally inside the landing skid 110 by allowing the water dispenser 400, which is caught on the lower part of the landing skid 110, to rotate in its original state during ascent. to allow it to be seated.

즉, 상기 채수기(400)가 상승하는 과정에서는 그 채수기(400)의 길이 방향이 랜딩 스키드(110)의 제5 프레임(115)과 제6 프레임(116)의 길이 방향에 교차되며 랜딩 스키드(110)의 하부에 걸리게 되는 상황이 발생할 수 있는데, 이 상황에서 채수기(400)의 회전 방지부(470)는 랜딩 스키드(110)의 돌기부(117)와 마찰하며 일측 방향으로 회전할 수 있게 된다.That is, in the process of rising of the water dispenser 400 , the longitudinal direction of the water dispenser 400 intersects the longitudinal directions of the fifth frame 115 and the sixth frame 116 of the landing skid 110 , and the landing skid 110 . ) may occur, in which the anti-rotation part 470 of the water dispenser 400 rubs against the protrusion 117 of the landing skid 110 and can rotate in one direction.

따라서, 상승중 랜딩 스키드(110)의 하부에 걸리게 된 채수기(400)는 다시 정상적으로 상승할 수 있게 되며, 이후 랜딩 스키드(110)의 내측에 정상적으로 안착될 수 있다.Accordingly, the water dispenser 400 caught on the lower part of the landing skid 110 during ascent can ascend normally again, and thereafter can be normally seated inside the landing skid 110 .

위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.The embodiments introduced above are provided as examples so that the technical idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and the present invention is based on the embodiments described above. It is not limited and may be embodied in other forms.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated or reduced for convenience.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Also, like reference numbers refer to like elements throughout.

100 : 채수용 드론
→ 110 : 랜딩 스키드 → 111 : 제1 프레임
→ 112 : 제2 프레임
→ 113 : 제3 프레임
→ 114 : 제4 프레임
→ 115 : 제5 프레임
→ 116 : 제6 프레임
→ 117 : 돌기부
200 : 윈치부
300 : 레벨기
400 : 채수기
→ 410 : 제1 지지부
→ 420 : 제2 지지부 → 421 : 가이드 프레임
→ 430 : 수통 고정부
→ 440 : 수통
→ 450 : 개폐부
→ 460 : 구동부 → 461 : 샤프트
→ 461a : 손잡이
→ 461b : 고정용 홈
→ 462 : 스프링부
→ 463 : 회전 날개부
→ 464 : 서보 모터
→ 465 : 트리거
→ 470 : 회전 방지부
500 : 제어부 → 510 : 비행 제어부
→ 520 : 윈치 제어부
→ 530 : 모터 제어부 100: Drone for collecting water
→ 110: landing skid → 111: first frame
→ 112: second frame
→ 113: 3rd frame
→ 114: 4th frame
→ 115: 5th frame
→ 116: 6th frame
→ 117: protrusion
200: winch part
300: level
400: water collector
→ 410: first support
→ 420: second support → 421: guide frame
→ 430: water bottle fixing part
→ 440: water bottle
→ 450: opening and closing part
→ 460: drive unit → 461: shaft
→ 461a: handle
→ 461b: fixing groove
→ 462: spring part
→ 463: rotor blade
→ 464: servo motor
→ 465: trigger
→ 470: anti-rotation part
500: control unit → 510: flight control unit
→ 520: winch control unit
→ 530: motor control unit

Claims

Drone 100 for collecting, flying using a plurality of rotor blades, and having a landing skid 110 at the lower portion;
a winch unit 200 that is automatically controlled in a state installed in the lower part of the water collecting drone 100 to wind or unwind a cable and elevate the water dispenser 400 connected to the cable;
It is installed below the winch unit 200 and in a state where a part of the cable is wound around the outer periphery, the rotation direction and the number of rotations generated according to the driving of the winch unit 200 are measured to determine the distance at which the water dispenser 400 ascends and descends. a level machine 300 to calculate;
a water dispenser 400 that elevates while connected to a cable and automatically controls and collects water; and,
a control unit 500 for controlling the collecting drone 100, the winch unit 200, and the water dispenser 400 to collect a water sample at a target position and depth; It is characterized in that it comprises a
The water dispenser 400 is
A first support portion 410 having a hollow formed therein;
a second support 420 spaced apart from the first support 410 by a plurality of guide frames 421;
A plurality of ring-shaped water bottle fixing parts 430 installed between the first support part 410 and the second support part 420 using a plurality of guide frames 421;
A plurality of water tanks 440 configured in a cylindrical shape in which the front and rear surfaces of the longitudinal direction are opened, respectively, fitted to the plurality of water tank fixing units 430 ;
A plurality of openings and closing parts 450 in the form of a plate that pushes the plurality of water bottles 440 one by one to the second support part 420 so that the open front and rear surfaces of the water tank 440 are closed at the same time; and,
a driving unit 460 for moving a plurality of opening/closing units 450 one by one by driving while installed on the first supporting unit 410; A drone for collecting and a water collector mounted on the drone for collecting, characterized in that it comprises a.

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According to claim 1,
The driving unit 460 is
A handle 461a is provided at one end portion, a fixing groove 461b is formed on one side thereof, and the fixing groove 461b is inserted into the inner hollow of the first support portion 410, the first support portion A plurality of shafts 461 passing through the 410 and having the other end directly connected to each of the plurality of opening and closing parts 450;
A plurality of compression springs having one end installed in the first support unit 410 and the other end installed in the opening/closing unit 450 or a plurality of compression springs having one end installed in the opening/closing unit 450 and the other end installed in the second supporting unit 420 are installed a spring portion 462 consisting of any one of the tension springs;
A fixed shaft installed in the hollow inside of the first support portion 410 and a wing of a symmetrical structure that is fastened to the fixed shaft in a rotatable form and fits into the fixing groove 461b of the shaft 461. a plurality of rotary wing portions 463 capable of being fixed to the shaft 461;
A servo motor having a trigger 465 on the motor shaft and rotating the trigger 465 at a predetermined angle while installed in the hollow inside of the first support part 410 and sequentially rotating each of the plurality of rotor blades 463 (464); A drone for collecting and a water collector mounted on the drone for collecting, characterized in that it comprises a.

According to claim 1,
The control unit 500,
A flight control unit 510 for controlling the flight of the drone 100 for gathering based on the entered coordinate information;
a winch control unit 520 for controlling the rotary motor of the winch unit 200 using the entered coordinate information and water depth information and the calculation result of the leveler 300; and,
a motor control unit 530 for controlling the servo motor 464 of the driving unit 460 constituting the water dispenser 400 using the water depth information and the calculation result of the level device 300 ; A drone for collecting and a water collector mounted on the drone for collecting, characterized in that it comprises a.

According to claim 1,
The landing skid 110 of the collecting drone 100 is,
The inverted Y-shaped first frame 111 and the second frame 112 are installed in a form where both ends are connected to each other due to bending from the portion where both ends are formed, and the upper end of the drone 100 for collecting The curved third frame 113 and the fourth frame are connected to the lower part of the curved third frame 113 and the fourth frame which are installed in a form in which the lower ends are respectively connected to the end portions where the first frame 111 and the second frame 112 are connected to each other. (114) and supporting the first frame 111 and the second frame 112 at the same time, characterized in that it is configured in a form including a fifth frame 115 and a sixth frame 116 in direct contact with the ground, ,
In the upper part of the water dispenser 400,
A curved anti-rotation part 470 is installed to prevent rotation by being caught or fitted at the same time in the portion where the two prongs of the first frame 111 are formed and the portion in which the two prongs of the second frame 112 are formed. A drone for collecting, characterized in that it is, and a water collector mounted on the drone for collecting.

6. The method of claim 5,
The landing skid 110 of the collecting drone 100 is,
Drone for collecting and collecting the same, characterized in that the protrusion 117 protruding downward is formed at the end of any one of the end portions where the connection between the first frame 111 and the second frame 112 occurs. A water dispenser mounted on a drone.