KR20220062895A - Spray drone - Google Patents

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KR20220062895A
KR20220062895A KR1020200148622A KR20200148622A KR20220062895A KR 20220062895 A KR20220062895 A KR 20220062895A KR 1020200148622 A KR1020200148622 A KR 1020200148622A KR 20200148622 A KR20200148622 A KR 20200148622A KR 20220062895 A KR20220062895 A KR 20220062895A
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노희원
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

The objective of the present invention is to maintain the injection angle of an injection nozzle constant independently from the movement of an airframe by using a gimbal structure and a gyro sensor. According to the present invention, provided is a spray drone comprising: a drone equipped with a plurality of wings; a gimbal connected to the drone; a gyro sensor disposed inside the gimbal; a spray nozzle connected to the gimbal; a container connected to the spray nozzle in which a liquid to be injected is stored; and a control unit for controlling the angles of yaw, roll, and pitch of the gimbal using the detection value of the gyro sensor.

Description

분사형 드론{SPRAY DRONE}Spray Drone {SPRAY DRONE}

실시예는 분사형 드론에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 짐벌과 자이로센서가 적용된 노즐을 탑재하는 분사형 드론에 관한 것이다.The embodiment relates to a jet drone. More particularly, it relates to a jet drone equipped with a nozzle to which a gimbal and a gyro sensor are applied.

드론은 최초 군사용으로 개발되었으나, 운반 및 보관의 편리성, 조작 용이로 방송에서 촬영용으로 가장 많이 사용되고 있다. 또한, 최근에는 재난 재해 모니터링, 물류 운반, 산불진화 또는 농약 살포용 드론에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Drones were initially developed for military use, but are most often used for shooting in broadcasting due to their convenience of transport and storage and ease of operation. In addition, in recent years, many studies have been conducted on drones for disaster monitoring, logistics transport, forest fire extinguishing, or pesticide spraying.

일실시예로, 농약 살포용 드론의 경우, 최대 10Kg의 농약을 탑재하여 살포 가능한 기기가 최근 개발되었으며, 시간당 최대 10에이커(약 4만 평방제곱미터) 면적에 농약을 살포할 수 있다고 알려진다.In one embodiment, in the case of a drone for spraying pesticides, a device that can be sprayed by loading up to 10Kg of pesticides has been recently developed, and it is known that pesticides can be sprayed on an area of up to 10 acres (about 40,000 square meters) per hour.

이는 60명이 할 일을 드론 혼자 할 수 있는 것으로 인력 대비 40~60배의 효율을 달성한다. 이러한 높은 효율로 드론을 이용한 농약 살포 요구가 차츰 증가하고 있다.This is a drone that can do the work of 60 people alone, and achieves 40 to 60 times more efficiency than a manpower. Due to this high efficiency, the demand for spraying pesticides using drones is gradually increasing.

이와 같이 소방, 농업용, 페인팅 등 다양한 분야에서 활용되는 분사형 드론은 효율적인 분사를 위해 목표위치에 정확한 분사가 이루어져야 한다. 하지만 바람 같은 외력에 의한 기체의 흔들림과 이동시의 기울임 현상 그리고 분사로 인해 발생하는 반발력 때문에 노즐의 분사방향이 변하면서 일정한 분사가 방해받게 된다. 그러나 기존 제시된 기술들은 이러한 문제가 고려되지 않아 실제 산업에 적용될 때 예상치에 부족한 수행능력이 나올 우려가 있다. In this way, spray-type drones used in various fields such as firefighting, agriculture, and painting must be accurately sprayed at a target location for efficient spraying. However, due to the shaking of the gas due to external force such as wind, the tilting phenomenon during movement, and the repulsive force generated by the injection, the injection direction of the nozzle changes and constant injection is disturbed. However, since the previously presented technologies do not take these issues into account, there is a risk that performance capabilities that are insufficient in expectations when applied to actual industries may come out.

실시예는 짐벌구조와 자이로 센서를 이용하여 분사형 노즐의 분사각이 기체의 움직임과는 별개로 일정하게 유지하는 것을 목적으로 한다.An object of the embodiment is to maintain the injection angle of the injection nozzle constant independently of the movement of the gas using a gimbal structure and a gyro sensor.

또한, 분사형 드론이 노즐을 통해 액체를 분사시 외력으로 인한 기체의 흔들림과 분사에 의해 발생하는 반발력을 최소화하는 것을 목적으로 한다.In addition, the object of the jet drone is to minimize the shaking of the gas due to external force and the repulsive force generated by the injection when the liquid is sprayed through the nozzle.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예는, 복수의 날개가 구비되는 드론; 상기 드론에 연결되는 짐벌; 상기 짐벌 내부에 배치되는 자이로센서; 상기 짐벌에 연결되는 분사노즐; 상기 분사노즐에 연결되어 분사대상인 액체가 저장되는 컨테이너; 및 상기 자이로센서의 감지값을 이용하여 상기 짐벌의 요(yaw), 롤(roll) 및 피지(pitch)의 각을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention, a drone equipped with a plurality of wings; a gimbal connected to the drone; a gyro sensor disposed inside the gimbal; a spray nozzle connected to the gimbal; a container connected to the injection nozzle to store a liquid to be injected; and a controller for controlling the angles of yaw, roll, and pitch of the gimbal by using the detection value of the gyro sensor.

바람직하게는, 상기 분사노즐의 분사되는 방향의 반대측에는 보조날개가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, it may be characterized in that auxiliary wings are disposed on the opposite side of the injection direction of the injection nozzle.

바람직하게는, 상기 분사노즐에는 가속도 센서가 구비되며, 상기 제어부는 상기 가속도 센서에서 측정되는 분사액의 가속도에 기초하여 반발력을 계산하고, 그에 따라 보조날개의 구동력을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the injection nozzle is provided with an acceleration sensor, and the control unit calculates a repulsive force based on the acceleration of the injection liquid measured by the acceleration sensor, and controls the driving force of the auxiliary wing accordingly. .

바람직하게는, 상기 짐벌은 요회전축, 롤회전축 및 피치회전축을 포함하며, 상기 요회전축, 상기 롤회전축 및 상기 피치회전축 각각에는 모터가 연결되며, 상기 모터는 상기 제어부를 통해 각각이 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the gimbal includes a yaw rotation shaft, a roll rotation shaft and a pitch rotation shaft, and a motor is connected to each of the yaw rotation shaft, the roll rotation shaft and the pitch rotation shaft, and the motors are each controlled through the control unit. can be done with

바람직하게는, 상기 짐벌은 케이스와 베이스 플레이트를 포함하며, 상기 베이스 플레이트는 피치축 방향으로 회전이 가능하도록 연결되고, 상기 베이스 플레이트에는 상기 분사노즐과 상기 자이로센서가 안착되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the gimbal includes a case and a base plate, the base plate is connected to be rotatable in a pitch axis direction, and the injection nozzle and the gyro sensor are seated on the base plate. .

실시예에 따르면, 짐벌과 자이로센서가 적용된 노즐을 이용하여 균일하고 안정적으로 물질을 분사할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment, there is an effect of uniformly and stably spraying a material using a nozzle to which a gimbal and a gyro sensor are applied.

또한, 분사의 정확성이 증대되어 정확한 분사가 필요한 다양한 영역으로 드론의 사용성이 확대될 수 있다.In addition, the accuracy of the injection is increased, so that the usability of the drone can be expanded to various areas requiring accurate injection.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분사형 드론의 사시도이고,
도 2는 도 1의 구성인 짐벌의 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 1의 구성요소인 보조날개의 동작을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a spray-type drone according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing the structure of the gimbal of the configuration of Figure 1,
Figure 3 is a view showing the operation of the auxiliary wing that is a component of Figure 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be used by combining or substituted with .

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terminology used in the embodiments of the present invention is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as “at least one (or more than one) of A and (and) B, C”, it is combined with A, B, and C It may include one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on “above (above) or under (below)” of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which the above another component is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “upper (upper) or lower (lower)”, the meaning of not only the upper direction but also the lower direction based on one component may be included.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1 내지 도 3은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.1 to 3, in order to clearly understand the present invention conceptually, only the main characteristic parts are clearly shown, as a result, various modifications of the diagram are expected, and the scope of the present invention is limited by the specific shape shown in the drawings it doesn't have to be

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분사형 드론의 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성인 짐벌의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 구성요소인 보조날개의 동작을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a spray-type drone according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the structure of the gimbal of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing the operation of the auxiliary wing, which is a component of FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분사형 드론은 드론(100), 짐벌(200), 자이로센서(500), 분사노즐(300), 컨테이너(400), 제어부(600) 및 보조날개(330)를 포함할 수 있다.1 to 3 , the spray-type drone according to an embodiment of the present invention includes a drone 100 , a gimbal 200 , a gyro sensor 500 , a spray nozzle 300 , a container 400 , and a control unit 600 . and auxiliary wings 330 .

드론(100)은 복수의 날개를 포함하며, 동력을 이용하여 비행할 수 있다. 드론(100)의 종류나 구조에는 제한이 없으며, 공지된 다양한 구조의 드론(100)이 사용될 수 있다.The drone 100 includes a plurality of wings and can fly by using power. There is no limitation on the type or structure of the drone 100 , and the drone 100 of various known structures may be used.

짐벌(200)은 드론(100)의 하부에 연결되며, 3축 방향으로 회전이 가능한 구조를 구비할 수 있다.The gimbal 200 is connected to the lower portion of the drone 100 and may have a structure capable of rotating in three directions.

일실시예로, 짐벌(200)은 케이스(240), 케이스(240) 하부에 분사노즐(300)이 배치되기 위한 베이스 플레이트(250)를 구비할 수 있다.In one embodiment, the gimbal 200 may include a case 240 and a base plate 250 for disposing the injection nozzle 300 under the case 240 .

케이스(240)는 'ㄷ'자 형상의 단면을 가지도록 마련될 수 있다.The case 240 may be provided to have a 'C'-shaped cross-section.

케이스(240)에는 일측이 드론(100)에 연결되며, 타측이 케이스(240)에 연결되는 요회전축(210)이 상부에 연결될 수 있다. 요회전축(210)은 드론(100)과 연결부(410)분에 위치하여 노즐의 좌우 분사각을 조정하는 역할을 수행할 수 있다.A yaw rotation shaft 210 having one side connected to the drone 100 and the other side connected to the case 240 may be connected to the upper part of the case 240 . The yaw rotation shaft 210 may be positioned at a minute between the drone 100 and the connection part 410 to adjust the left and right spraying angles of the nozzles.

요회전축(210)의 단부는 케이스(240)의 일측에 연결되어 롤방향으로 회전이 가능한 롤회전축(220)이 연결될 수 있다. 롤회전축(220)은 드론(100)이 좌우로 이동할 때 발생하는 기울임각 또는 바람과 같은 외력에 의해 생기는 좌우 흔들림각을 조정해주는 역할을 수행할 수 있다.The end of the yaw rotation shaft 210 may be connected to one side of the case 240 and a roll rotation shaft 220 rotatable in the roll direction may be connected thereto. The roll rotation shaft 220 may serve to adjust the tilt angle generated when the drone 100 moves left and right or the left and right swing angle generated by an external force such as wind.

또한, 베이스 플레이트(250)는 분사노즐(300)과 자이로 센서가 안착될 수 있으며, 양측단부가 케이스(240)에 연결될 수 있다. 이때, 베이스 플레이트(250)는 피치회전축(230)을 통해 케이스(240)에 연결될 수 있다.Also, in the base plate 250 , the injection nozzle 300 and the gyro sensor may be seated, and both ends may be connected to the case 240 . In this case, the base plate 250 may be connected to the case 240 through the pitch rotation shaft 230 .

피치회전축(230)은 드론(100)이 전후로 이동할 때 발생하는 기울임각 또는 바람과 같은 외력에 의해 발생하는 전후 흔들림각을 조정하여 분사노즐(300)의 상하 분사각을 조정하는 역할을 수행할 수 있다.The pitch rotation shaft 230 adjusts the tilt angle generated when the drone 100 moves back and forth or the front and back swing angle generated by an external force, such as wind, to adjust the vertical jet angle of the jet nozzle 300 It can be performed. there is.

베이스 플레이트(250)는 분사노즐(300)이 안착될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 베이스 플레이트(250)의 형상은 제한이 없으며, 분사노즐(300)이 안착되기 위한 다양한 형상으로 변형실시될 수 있다.The base plate 250 may form a space in which the injection nozzle 300 can be seated. The shape of the base plate 250 is not limited, and the injection nozzle 300 may be modified into various shapes for seating.

또한, 요회전축(210), 롤회전축(220) 및 피치회전축(230)에는 각각을 회전시키기 위한 모터가 연결될 수 있다. 각각의 모터는 제어부(600)를 통해 독립제어될 수 있다.In addition, a motor for rotating each may be connected to the yaw rotation shaft 210 , the roll rotation shaft 220 , and the pitch rotation shaft 230 . Each motor may be independently controlled through the control unit 600 .

자이로센서(500)는 짐벌(200)에 배치되어 드론(100)의 기울어짐에 있어 각 축의 변위를 인식할 수 있다. 일실시예로, 자이로센서(500)는 짐벌(200)의 베이스플레이트에 배치될 수 있다. 다만, 이러한 도면의 배치구조에 한정되지 않으며, 요,롤 및 피치를 측정할 수 있는 다양한 위치에 배치될 수 있다.The gyro sensor 500 may be disposed on the gimbal 200 to recognize the displacement of each axis in the inclination of the drone 100 . In an embodiment, the gyro sensor 500 may be disposed on a base plate of the gimbal 200 . However, it is not limited to the arrangement structure of these drawings, and may be arranged at various positions capable of measuring yaw, roll and pitch.

분사노즐(300)은 짐벌(200)에 연결되어 액체를 분사할 수 있다. 일실시예로, 분사노즐(300)은 관형상의 구조로 마련되어 베이스 플레이트(250)의 상측에 안착될 수 있다. 분사노즐(300)의 일측은 외측을 향해 액체를 분사하도록 배치되며, 타측은 컨테이너(400)와 연결되는 구조를 구비할 수 있다.The jet nozzle 300 may be connected to the gimbal 200 to jet the liquid. In one embodiment, the injection nozzle 300 may be provided in a tubular structure and seated on the upper side of the base plate 250 . One side of the jet nozzle 300 may be disposed to jet the liquid outward, and the other side may have a structure connected to the container 400 .

분사노즐(300)의 토출구 측에는 가속도 센서(310)가 구비될 수 있다. 가속도 센서(310)는 분사노즐(300)을 통한 액체 분사시 분사에 따른 반발력을 측정할 수 있으며, 측정된 정보는 제어부(600)로 전송될 수 있다.An acceleration sensor 310 may be provided at the discharge port side of the injection nozzle 300 . The acceleration sensor 310 may measure a repulsive force according to the injection when the liquid is injected through the injection nozzle 300 , and the measured information may be transmitted to the control unit 600 .

컨테이너(400)는 분사노즐(300)과 연결되어 분사대상이 되는 액체를 공급할 수 있다. 컨테이너(400)의 형상은 제한이 없으며, 짐벌(200)에 작용하는 하중을 최소화하기 위해 연결부(410)를 통해 드론(100)에 연결되는 구조를 구비할 수 있다. 일실시예로, 연결부(410)는 무게를 최소화하기 위해 뼈대구조로 마련되어 드론(100)에 연결될 수 있다.The container 400 may be connected to the injection nozzle 300 to supply a liquid to be injected. The shape of the container 400 is not limited, and in order to minimize the load acting on the gimbal 200 , it may have a structure connected to the drone 100 through the connection part 410 . In one embodiment, the connection unit 410 may be connected to the drone 100 by providing a skeleton structure in order to minimize the weight.

제어부(600)는 자이로센서(500)의 감지값을 이용하여 짐벌(200)의 요(yaw), 롤(roll) 및 피지(pitch)의 각을 제어할 수 있다. 제어부(600)는 자이로센서(500)의 감지값을 통해 노즐이 기울어진 정도를 판단할 수 있으며, 요회전축(210), 롤회전축(220) 및 피치회전축(230)에 각각 연결된 모터의 구동을 제어하여 노즐의 위치를 조정할 수 있다.The controller 600 may control the angles of yaw, roll, and pitch of the gimbal 200 by using the detected value of the gyro sensor 500 . The control unit 600 may determine the degree of inclination of the nozzle through the detection value of the gyro sensor 500 , and drive the motors connected to the yaw rotation shaft 210 , the roll rotation shaft 220 and the pitch rotation shaft 230 , respectively. The position of the nozzle can be adjusted by controlling it.

요(yaw)축의 경우, 드론(100)이 좌우로 회전시, 요축과 중력가속도 사이의 각변위가 발생하게 되며, 이를 자이로센서(500)가 인식하게 된다. 이때, 제어부(600)는 각변위가 0인 지점으로 요회전축(210)에 연결된 모터를 회전하여 요축의 각을 유지할 수 있다.In the case of the yaw axis, when the drone 100 rotates left and right, an angular displacement between the yaw axis and the gravitational acceleration occurs, and the gyro sensor 500 recognizes this. In this case, the control unit 600 may maintain the angle of the yaw axis by rotating the motor connected to the yaw rotation shaft 210 to a point where the angular displacement is zero.

롤(roll)축의 경우, 드론(100)이 좌우로 이동시 롤축과 중력가속도 사이의 각변위가 발생하게 되며, 이를 자이로 센서가 인식하게 된다. 이때, 제어부(600)는 자이로센서(500)의 감지값을 받아 각변위가 0인 지점으로 롤회전축(220)에 연결된 모터를 회전하여 롤축의 각을 유지할 수 있다.In the case of the roll axis, when the drone 100 moves left and right, an angular displacement between the roll axis and the gravitational acceleration occurs, and the gyro sensor recognizes this. In this case, the control unit 600 may receive the value detected by the gyro sensor 500 and rotate the motor connected to the roll rotation shaft 220 to a point where the angular displacement is 0 to maintain the angle of the roll shaft.

피치(pitch)축의 경우, 드론(100)이 전후로 이동시 피치축과 중력가속도 사이의 각변위가 발생하게 되며, 이를 자이로 센서가 인식하게 된다. 이때, 제어부(600)는 자이로센서(500)의 감지값을 받아 각변위가 0인 지점으로 피치회전축(230)에 연결된 모터를 회전하여 피치축의 각을 유지할 수 있다.In the case of the pitch axis, when the drone 100 moves back and forth, an angular displacement between the pitch axis and the gravitational acceleration occurs, and the gyro sensor recognizes this. In this case, the controller 600 may receive the value detected by the gyro sensor 500 and rotate the motor connected to the pitch rotation shaft 230 to a point where the angular displacement is 0 to maintain the angle of the pitch axis.

보조날개(330)는 분사노즐(300)에서 액체가 분사되는 방향의 반대측에 배치될 수 있다. 보조날개(330)는 모터가 연결되어 회전할 수 있으며, 보조날개(330)의 크기나 형상은 분사되는 액체의 양이나 속도에 따라 다양하게 변형실시될 수 있다.The auxiliary wing 330 may be disposed on the opposite side of the direction in which the liquid is sprayed from the injection nozzle 300 . Auxiliary wings 330 may be rotated by being connected to a motor, and the size or shape of auxiliary wings 330 may be variously modified according to the amount or speed of the liquid to be sprayed.

제어부(600)는 분사노즐(300)에 구비되는 가속도 센서(310)에서 측정되는 분사액의 가속도에 기초하여 반발력을 계산하고, 그에 따라 보조날개(330)의 구동력을 제어할 수 있다. The control unit 600 may calculate a repulsive force based on the acceleration of the injection liquid measured by the acceleration sensor 310 provided in the injection nozzle 300 , and control the driving force of the auxiliary wing 330 accordingly.

일실시예로, 제어부(600)는 측정된 반발력에 따라 보조날개(330) 모터의 회전력을 조정하여 반발력을 상쇄할 수 있다.In one embodiment, the control unit 600 may adjust the rotational force of the auxiliary wing 330 motor according to the measured repulsive force to offset the repulsive force.

이때, 분사노즐(300)의 분사여부에 따라 보조날개(330)에 연결되는 모터의 회전이 온/오프 되도록 제어하여 배터리소모량을 감소시킬 수 있다.At this time, it is possible to reduce battery consumption by controlling the rotation of the motor connected to the auxiliary wing 330 to be on/off depending on whether the injection nozzle 300 is injected.

본 발명의 실시예에 따른 분사형 드론(100)의 동작에 대해서 도 1 내지 도 3의 구조를 참조하여 설명하도록 한다. An operation of the spray-type drone 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the structures of FIGS. 1 to 3 .

드론(100)을 동작하여 분사지점에 드론(100)을 위치시키고 초기값을 설정하게 된다. 이후, 드론(100)이 이동하거나 외력의 작용으로 드론(100) 본체가 기울어지게된다. 이때, 노즐의 x,y,z 축으로 기울어진 정도를 자이로센서(500)가 측정하게 되며, 제어부(600)는 인식된 측정값에 따라 요축, 롤축 및 피치축에 각각 연결된 모터의 구동을 제어가게 되며, 이를 통해 최초 설정된 분사노즐(300)의 분사각을 유지하게 된다. By operating the drone 100, the drone 100 is positioned at the injection point and an initial value is set. Thereafter, the drone 100 is moved or the body of the drone 100 is tilted by the action of an external force. At this time, the gyro sensor 500 measures the degree of inclination of the nozzle to the x, y, and z axes, and the control unit 600 controls the driving of the motors connected to the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis, respectively, according to the recognized measured values. In this way, the spraying angle of the initially set spraying nozzle 300 is maintained.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes and substitutions within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explaining, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 드론
200 : 짐벌
210 : 요회전축
220 : 롤회전축
230 : 피치회전축
240 : 케이스
250 : 베이스 플레이트
300 : 분사노즐
310 : 가속도 센서
330 : 보조날개
400 : 컨테이너
410 : 연결부
500 : 자이로센서
600 : 제어부
100: drone
200 : gimbal
210: yaw rotation axis
220: roll rotation shaft
230: pitch rotation axis
240: case
250: base plate
300: spray nozzle
310: acceleration sensor
330: auxiliary wing
400: container
410: connection part
500: gyro sensor
600: control unit

Claims (5)

복수의 날개가 구비되는 드론;
상기 드론에 연결되는 짐벌;
상기 짐벌 내부에 배치되는 자이로센서;
상기 짐벌에 연결되는 분사노즐;
상기 분사노즐에 연결되어 분사대상인 액체가 저장되는 컨테이너; 및
상기 자이로센서의 감지값을 이용하여 상기 짐벌의 요(yaw), 롤(roll) 및 피지(pitch)의 각을 제어하는 제어부;
를 포함하는 분사형 드론.a drone equipped with a plurality of wings;
a gimbal connected to the drone;
a gyro sensor disposed inside the gimbal;
a spray nozzle connected to the gimbal;
a container connected to the injection nozzle to store a liquid to be injected; and
a controller for controlling the angles of yaw, roll, and pitch of the gimbal using the detection value of the gyro sensor;
Including a jet drone. 제1 항에 있어서,
상기 분사노즐의 분사되는 방향의 반대측에는 보조날개가 배치되는 것을 특징으로 하는 분사형 드론.According to claim 1,
Jet drone, characterized in that the auxiliary wings are disposed on the opposite side of the injection direction of the injection nozzle. 제2 항에 있어서,
상기 분사노즐에는 가속도 센서가 구비되며,
상기 제어부는 상기 가속도 센서에서 측정되는 분사액의 가속도에 기초하여 반발력을 계산하고, 그에 따라 보조날개의 구동력을 제어하는 것을 특징으로 하는 분사형 드론.3. The method of claim 2,
The injection nozzle is provided with an acceleration sensor,
The control unit calculates a repulsive force based on the acceleration of the injection liquid measured by the acceleration sensor, and controls the driving force of the auxiliary wing accordingly. 제1 항에 있어서,
상기 짐벌은 요회전축, 롤회전축 및 피치회전축을 포함하며,
상기 요회전축, 상기 롤회전축 및 상기 피치회전축 각각에는 모터가 연결되며, 상기 모터는 상기 제어부를 통해 각각이 제어되는 것을 특징으로 하는 분사형 드론.According to claim 1,
The gimbal includes a yaw rotation shaft, a roll rotation shaft and a pitch rotation shaft,
A motor is connected to each of the yaw rotation shaft, the roll rotation shaft and the pitch rotation shaft, and the motors are each controlled through the control unit. 제1 항에 있어서,
상기 짐벌은 케이스와 베이스 플레이트를 포함하며,
상기 베이스 플레이트는 피치축 방향으로 회전이 가능하도록 연결되고,
상기 베이스 플레이트에는 상기 분사노즐과 상기 자이로센서가 안착되는 것을 특징으로 하는 분사형 드론.
According to claim 1,
The gimbal includes a case and a base plate,
The base plate is connected to be rotatable in the pitch axis direction,
The injection type drone, characterized in that the injection nozzle and the gyro sensor are seated on the base plate.
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