JP2020080853A - コンベア式排出装置を有する農業用ドローン - Google Patents

Abstract

【課題】農業用ドローンの一方の側に備えられた貯蔵タンク内の肥料や農薬がコンベア式ベルトによって外部に定量排出されるようにする、コンベア式排出装置を有する農業用ドローンを提供すること。【解決手段】本発明は、駆動モータにより回転するプロペラが備えられており、無線操縦機による操縦に応じて遠隔飛行するドローン本体と、前記ドローン本体の下側に配設されており、内部には肥料や農薬を入れるための貯蔵空間が設けられた貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクの一側端に作動可能に備えられており、作動の要否に応じて前記貯蔵空間内の下側の肥料や農薬を上側に搬送させて外部に排出する排出装置と、前記貯蔵タンクの上側に備えられており、前記ドローン本体の下部の一側に着脱可能に取り付けられ、前記貯蔵タンクを前記ドローン本体に位置固定するブラケットと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、農耕地の上空で飛行するドローンにより肥料や農薬を散布することができる農業用ドローンに関するものである。

本明細書において別途表示しない限り、この項目で説明する内容は本願の請求範囲に対する従来技術ではなく、また、この項目に含まれていても従来技術と認められるものではない。

ドローン（ｄｒｏｎｅ）とは、無線操縦器を通じた無線操縦により飛行する飛行機、ヘリコプターのような無人飛行体のことをいう。これらのドローンは、最初に軍事用の練習射撃の標的代わりに用いられたものが、無線技術が次第に偵察機を目的とし発展して偵察や監視の用途で活用され、最近では攻撃用ミサイルなどを搭載した攻撃兵器としても使用されている。

ドローンは、その活用目的に応じて様々な大きさと性能を備えた多様な飛行体が開発されつつあり、軍用の大型ドローンから映画やドキュメンタリー撮影用ドローン、個人向けのレジャー用ドローンなどがある。さらに、広大な農耕地に肥料や農薬を散布するための農業用ドローンも広く使われている。

農業用ドローンの場合は、液状、粉状、錠剤状、固形状などの多様な形態の肥料や農薬を、最大１０Ｋｇ程度搭載することができ、時間当たり最大約４万平方メートルの面積に肥料や農薬を散布することができると知られている。これは、数十人の労働力を代替することができるもので、このような高効率性からドローンを利用した肥料や農薬散布の要求が増加している。

しかし、このような農業用ドローンの中で、粉状や錠剤状の肥料または農薬を散布する場合、肥料や農薬がまんべんなく散布できず、特定の作業箇所に対してのみ集中的に散布されることにより、作業効率が低下するという問題があった。

韓国登録特許 第１０−１８４４４１４号公報 韓国登録特許 第１０−１６６２２５５号公報 韓国登録特許 第１０−１８０７６０９号公報

本発明は、農業用ドローンの一方の側に備えられた貯蔵タンク内の肥料や農薬がコンベア式ベルトによって外部に定量排出されるようにする、コンベア式排出装置を有する農業用ドローンを提供することにその目的がある。

実施の一形態に係る開示内容は、駆動モータにより回転するプロペラが備えられており、無線操縦機による操縦に応じて遠隔飛行するドローン本体と、前記ドローン本体の下側に位置し、内部には肥料や農薬を入れるための貯蔵空間が設けられた貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクの一側端に作動可能に備えられており、作動の要否に応じて前記貯蔵空間内の下側の肥料や農薬を上方に搬送させて外部に排出する排出装置と、前記貯蔵タンクの上側に備えられて前記ドローン本体の下部一側に着脱可能に設けられ、前記貯蔵タンクが前記ドローン本体に位置固定できるようにするブラケットと、を含む、コンベア式排出装置を有する農業用ドローンについて記述している。

また、前記排出装置は、前記貯蔵タンクの一側端の上側に回転可能に設けられるアイドルローラと、前記貯蔵タンクの一側端の上端と前記アイドルローラとの間に形成される排出口と、前記貯蔵タンクの一側端の下側端部に回転可能に配設される駆動ローラと、前記駆動ローラにその駆動軸が接続して駆動することによって前記駆動ローラが回転できるようにする駆動モータと、前記アイドルローラ及び前記駆動ローラに巻回され、前記駆動モータの駆動に応じて回転しながら、前記貯蔵空間内の肥料や農薬を前記排出口から外部に排出するベルトと、前記ベルトの外側に設けられ、前記ベルトを保護するガード部材と、を含む。

本発明のコンベア式排出装置を有する農業用ドローンによれば、貯蔵タンク内に入れられた肥料や農薬がコンベアベルト式の排出装置によって下側から上側に順次搬送され、搬送された肥料や農薬を外部に定量排出することができ、肥料や農薬が一か所に偏らず均一に散布されることができるという優れた効果を有する。

一実施形態によるコンベア式排出装置を有する農業用ドローンの斜視図である。 一実施形態によるコンベア式排出装置を有する農業用ドローンの分解斜視図である。 一実施形態によるコンベア式排出装置を有する農業用ドローンの作動図である。 一実施形態によるコンベア式排出装置を有する農業用ドローンの作動図である。 一実施形態によるコンベア式排出装置を有する農業用ドローンの使用状態図である。

本発明の利点と特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付図面に基づいて詳細に後述する実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明の開示内容は、以下で説明する実施形態に限定されるものではなく、他の多様な形態で具現することができ、単に本実施形態は開示内容を明確にし、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に知らせるために提供されるものであって、本開示内容は、特許請求の範囲により定義されなければならない。また、明細書全体にわたって同一の図面符号は同一の構成要素を指す。

本発明の実施形態を説明するにあたり、公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。また、後述の用語は、本発明の実施形態の機能を考慮して定義された用語であって、これらは使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることがある。したがって、その定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて下されなければならない。

図１乃至図５は、開示された内容による一実施形態を示しており、図１は斜視図、図２は分解斜視図、図３及び図４は作動図、図５は使用状態図である。

以下、図１乃至４に基づいて本発明の一実施形態によるコンベア式排出装置を有する農業用ドローン１の構成部材及びその作動関係について詳しく説明する。

先ず、図１を参照すると、ドローン本体１０を示している。このドローン本体１０は無線飛行し、後述する構成部材により農耕地の上空で飛行しながら、肥料や農薬を農耕地に散布する。

これらのドローン本体１０は、駆動モータ３４により回転するプロペラ１１を備えており、無線操縦機による操縦に応じて農耕地の上空で遠隔飛行する。ドローン本体１０の下側に、離着陸のための脚部１２が設けられており、この脚部１２に後述するブラケット４０が取り付けられている。

このようなドローン本体１０は、その大きさ及び形状を多様に変更することができるが、本発明では、従来技術によるドローンのいずれかの一様態のものであって、これ以上の詳細な説明は、明細書の簡略化のために省略することとする。

また、上述したドローン本体１０の下側には、貯蔵タンク２０が備えられている。この貯蔵タンク２０は、農耕地に散布する肥料や農薬を貯蔵している。ここで、肥料や農薬（以下、農薬のみ記載する）は、粉状、錠剤状、固形状のいずれか、またはこれらのうち、二つ以上が混合した状態であるものとする。

この貯蔵タンク２０は、その内部に貯蔵空間が設けられており、それぞれの側面が下側で集まるような逆三角錐状に形成される。これは、貯蔵タンク２０内の農薬が外部に散布されるとき、貯蔵タンク２０内に残っている農薬が下方に向かって集まるようにするためであり、これによって下側に集まった農薬は、後述する排出装置３０によって内部から外部に順次搬送されることができる。

本発明では、貯蔵タンク２０を逆三角錐状に形成されているものとしたが、逆円錐又は逆四角錐、逆五角錐などに変更することもできる。また、図示されてはいないが、貯蔵タンク２０の一側には、内部に貯蔵されている農薬の貯蔵量を目視確認できるように目盛りを設けた透明窓を備えてもよい。

また、図２及び図３を参照すると、上述した貯蔵タンク２０の上部面の一側には、蓋部２１が備えられる。この蓋部２１は、回動に応じて貯蔵タンク２０の貯蔵空間内に農薬を入れるための投入口の役割を担うものである。この蓋部２１は、本発明の一実施形態では回動式開閉型で製作されているが、スライド式開閉型で製作することもでき、もしくは、従来の技術による蓋部２１の形態のうちの一つに代替することもできる。

そして、前記貯蔵タンク２０の一側端には、排出装置３０が作動可能に備えられている。この排出装置３０は、貯蔵空間内の下側の農薬を上側に搬送させて外部に排出する役割を担う。

この排出装置３０は、逆三角錐状の前記貯蔵タンク２０の一側端に設けられており、その下端が貯蔵空間の下端側に近接して位置されることで、貯蔵空間内で下側に集まる農薬が順次下側から上側に搬送されて排出できるようにする。

この排出装置３０は、貯蔵タンク２０の一側端の上側に回転可能に設けられるアイドルローラ３１と、貯蔵タンク２０の一側端の上側とアイドルローラ３１との間に形成される排出口３２と、貯蔵タンク２０の一側端の下側端部に回転可能に設けられる駆動ローラ３３と、駆動ローラ３３にその駆動軸が接続して駆動することによって駆動ローラ３３が回転するようにする駆動モータ３４と、アイドルローラ３１及び駆動ローラ３３に巻回されて駆動モータ３４の駆動に応じて回転しながら、貯蔵空間内の農薬が排出口３２を通じて外部に排出されるようにするベルト３５と、ベルト３５の外側に設けられてベルト３５を保護するガード部材３６と、を含む。ここで、駆動モータ３４の作動の要否と作動速度などの制御は、無線操縦機により行われるものとする。

前記駆動モータ３４が作動する際、駆動モータ３４の軸とその軸が噛合している駆動ローラ３３が回転し、駆動ローラ３３とベルト３５とによって接続されたアイドルローラ３１も同時に回転しながら、ベルト３５が一方向に回転する。このとき、ベルト３５の回転方向は、貯蔵空間の内部で下側から上側に、貯蔵空間の外部で上側から下側に移動しながら、ベルト３５全体が連続回転する。したがって、貯蔵空間内で下側から上側に移動するベルト３５によって粉状または錠剤状の農薬がベルト３５の上で搬送され、排出口３２を通じて外部に排出できる。ここで、ベルト３５の上には、その幅方向で農薬を載置するための突出部（図示せず）を設けており、下側から上側に移動する農薬をベルト３５上から滑らずに排出口３２まで搬送することができるようにしてもよい。

そして、前記貯蔵タンク２０の上側には、ブラケット４０が備えられる。このブラケット４０は、ドローン本体１０の下部一側に貯蔵タンク２０を着脱可能に設けることにより、貯蔵タンク２０をドローン本体１０に位置固定する役割を担う。このブラケット４０と貯蔵タンク２０との間の連結部位は、方向転換及び角度調整が可能となるようにヒンジまたはボールベアリングの形で製作されることもできる。

図４を参照すると、前記ブラケット４０の前方の下側には、回動部材４１が作動可能に備えられる。この回動部材４１は、ブラケット４０に対し貯蔵タンク２０を下向きに回動させて排出口３２の角度を調整する役割を担う。このために、前記ブラケット４０の後方は貯蔵タンク２０にヒンジ結合され、回動部材４１の下端は貯蔵タンク２０に接続され、上端はブラケット４０に接続される。この回動部材４１が作動すると、貯蔵タンク２０とヒンジ結合されているブラケット４０の後方を基準にしてブラケット４０に対し貯蔵タンク２０が角度調整可能に回動することができる。このような回動部材４１は、従来技術によるピストン機構のものであって、その制御は無線操縦機で行うものとする。

以下では、図５を参照として、本発明の一実施形態に係るコンベア式排出装置を有する農業用ドローン１の全体的な作動方法について詳細に説明する。

先ず、ドローン本体１０の脚部１２に設けられている貯蔵タンク２０の蓋部２１を開き、貯蔵空間内に農薬を投入する。その後、無線操縦機を用いて農薬を散布すべき農耕地の上空でドローン本体１０が飛行するようにする。

ドローン本体１０が、農薬を撒く農耕地の上空に到着すると、無線操縦機で排出装置３０の駆動モータ３４を作動させる。駆動モータ３４が作動すると、駆動モータ３４の軸とその軸が噛合している駆動ローラ３３が回転し、駆動ローラ３３とベルト３５とによって連結されているアイドルローラ３１も同時に回転しながらベルト３５が一方向に回転する。このとき、ベルト３５の回転方向は、貯蔵空間の内部で下側から上側に、貯蔵空間の外部で上側から下側に移動しながら、ベルト３５全体が連続回転することになる。

貯蔵空間内で下側から上側に移動するベルト３５に沿って粉状または錠剤状の農薬が連続して搬送され、搬送された農薬は、排出口３２を通じて外部に排出され、農耕地にまんべんなく散布される。

そして農耕地全体に農薬が撒かれるまでドローン本体１０は、農耕地の上空で繰り返し飛行する。

以上のようなコンベア式排出装置を有する農業用ドローン１によれば、貯蔵タンク２０の内部に入った農薬がコンベアベルト式排出装置３０によって下側から上側に順次搬送され、搬送された農薬が外部に定量排出できるため、農薬を所定の散布領域内にムラなく均一に散布することができる。

上述した開示内容は、例示に過ぎず、特許請求の範囲で請求する請求の要旨を逸脱することなく、当該技術分野において通常の知識を有する者によって多様に変更実施することができるので、開示した内容の保護範囲は上述した特定の実施形態に限定されない。

１ コンベア式排出装置を有する農業用ドローン
１０ ドローン本体
１１ プロペラ
１２ 脚部
２０ 貯蔵タンク
２１ 蓋部
３０ 排出装置
３１ アイドルローラ
３２ 排出口
３３ 駆動ローラ
３４ 駆動モータ
３５ ベルト
３６ ガード部材
４０ ブラケット
４１ 回動部材

Claims (6)

1. 駆動モータにより回転するプロペラが備えられており、無線操縦機による操縦に応じて遠隔飛行するドローン本体と、
   前記ドローン本体の下側に配設されており、内部には肥料や農薬を入れるための貯蔵空間が設けられた貯蔵タンクと、
   前記貯蔵タンクの一側端に作動可能に備えられており、作動の要否に応じて前記貯蔵空間内の下側の肥料や農薬を上側に搬送させて外部に排出する排出装置と、
   前記貯蔵タンクの上側に備えられており、前記ドローン本体の下部の一側に着脱可能に取り付けられ、前記貯蔵タンクを前記ドローン本体に位置固定するブラケットと、を含む、コンベア式排出装置を有する農業用ドローン。
2. 前記貯蔵タンクは、それぞれの側面が下側で集まる逆三角錐状から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンベア式排出装置を有する農業用ドローン。
3. 前記貯蔵タンクの上部面の一側には、回動に応じて前記貯蔵空間を開閉する蓋部が備えられていることを特徴とする請求項２に記載のコンベア式排出装置を有する農業用ドローン。
4. 前記排出装置は、逆三角錐状の前記貯蔵タンクの一側端に設けられており、前記貯蔵空間の下側の肥料や農薬から順次に上側に搬送させて前記貯蔵タンクの外側に排出することを特徴とする請求項３に記載のコンベア式排出装置を有する農業用ドローン。
5. 前記排出装置は、
   前記貯蔵タンクの一側端の上側に回転可能に設けられるアイドルローラと、
   前記貯蔵タンクの一側端の上端と前記アイドルローラとの間に形成される排出口と、
   前記貯蔵タンクの一側端の下側端部に回転可能に設けられる駆動ローラと、
   前記駆動ローラにその駆動軸が接続して駆動することによって前記駆動ローラが回転できるようにする駆動モータと、
   前記アイドルローラ及び前記駆動ローラに巻回され、前記駆動モータの駆動に応じて回転しながら、前記貯蔵空間内の肥料や農薬を前記排出口から外部に排出するベルトと、
   前記ベルトの外側に設けられ、前記ベルトを保護するガード部材とを、含んでいることを特徴とする請求項４に記載のコンベア式排出装置を有する農業用ドローン。
6. 前記ブラケットの後方は前記貯蔵タンクにヒンジ結合され、前記ブラケットの前方下側において下端は前記貯蔵タンクに接続され、上端は前記ブラケットに接続される回動部材が作動可能に備えられており、作動の要否に応じて前記貯蔵タンクとヒンジ結合された前記ブラケットの後方を基準にして前記ブラケットに対し前記貯蔵タンクが角度調整可能に回動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のコンベア式排出装置を有する農業用ドローン。

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