KR100812755B1 - Quadro copter - Google Patents

Quadro copter Download PDF

Info

Publication number
KR100812755B1
KR100812755B1 KR1020060111550A KR20060111550A KR100812755B1 KR 100812755 B1 KR100812755 B1 KR 100812755B1 KR 1020060111550 A KR1020060111550 A KR 1020060111550A KR 20060111550 A KR20060111550 A KR 20060111550A KR 100812755 B1 KR100812755 B1 KR 100812755B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
unit
control
quadcopter
rotor
Prior art date
Application number
KR1020060111550A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강민성
박상덕
원대희
이호길
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020060111550A priority Critical patent/KR100812755B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100812755B1 publication Critical patent/KR100812755B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/12—Rotor drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
    • B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/11—Propulsion using internal combustion piston engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors

Abstract

A quadro copter is provided to reduce manufacturing cost and to load more equipment to perform duties by reducing weight of an aircraft. A quadro copter includes a body unit(100), four rotor driving units(200), and a pitch variable device(300). The body unit has a fuel supplying unit(110), a power generating unit(120) to generate rotating power by receiving fuel from the fuel supplying unit, a power transmitting unit to transmit the rotary power of the power generating unit to the four rotor driving units, and a control unit(140) to control the fuel supplying unit and the power generating unit. The four rotor driving units are rotated at the same time by the rotary power transmitted from the body unit. The pitch variable device controls pitch angles of rotating blades(240) of the each rotor driving unit respectively.

Description

단동력 제어 쿼드로콥터{Quadro copter}Single-Power Control Quadcopter

도 1은 본 발명에 따른 단동력 제어 쿼드로콥터의 전체구조를 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic diagram for explaining the overall structure of a single-power control quadcopter according to the present invention.

도 2a 내지 2b는 도 1의 로터구동부의 동력전달구조를 설명하기 위한 확대도.2A to 2B are enlarged views for explaining a power transmission structure of the rotor driving unit of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 단동력 제어 쿼드로콥터의 평면구조를 설명하기 위한 개략도.Figure 3 is a schematic diagram for explaining the planar structure of a single-force control quadcopter according to the present invention.

도 4는 본 발명의 피치가변장치의 구조를 설명하기 위한 요부확대도.Figure 4 is an enlarged view of the main portion for explaining the structure of the pitch variable device of the present invention.

도 5a 내지 5b는 본 발명의 피치가변장치의 작동상태를 설명하기 위한 전, 후 작동 상태도.5a to 5b is a before and after operation state diagram for explaining the operating state of the pitch variable device of the present invention.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 본체부 110: 전원(연료)공급부100: main body 110: power supply (fuel) supply

120: 동력발생부 121: 회전동력장치120: power generating unit 121: rotary power unit

123: 액츄에이터 130: 동력전달부123: actuator 130: power transmission unit

131: 구동기어 133: 피동기어131: drive gear 133: driven gear

135: 샤프트 140: 제어부135: shaft 140: control unit

141: 신호수신부 143: 감지장치부141: signal receiving unit 143: sensing unit

200: 로터구동부 210: 회전축200: rotor driving unit 210: rotation axis

220: 로터헤드 230: 회동부재220: rotor head 230: rotating member

240: 회전날개 300: 피치가변장치240: rotary blade 300: pitch variable device

310: 케이블 320: 작동아암310: cable 320: working arm

330: 회전축 이송부재 340: 링크330: rotating shaft feed member 340: link

본 발명은 쿼드로콥터에 관한 것으로서, 특히 한 개의 회전동력장치(모터 또는 엔진)를 이용해 4방향의 로터 구동부를 동시 회전시키는 동시에, 피치가변장치를 이용해 각각의 로터 구동부를 개별제어 함으로써, 비행을 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 단동력 제어 쿼드로콥터에 관한 것이다.The present invention relates to a quadcopter, and in particular, by simultaneously rotating a four-way rotor drive by using one rotary power unit (motor or engine), while controlling each rotor drive by using a pitch variable individually, It relates to a single-power controlled quadcopter that can be freely adjusted.

일반적으로, 4개의 블레이드 또는 프로펠러를 사용하는 QRT(Quad-Rotor Type, 4로터형) 소형 비행체(이하, 쿼드로콥터라 함)는 회전하는 4개의 모터에 결합된 블레이드 또는 프로펠러의 추력을 이용하여 비행하는 비행체로서, 헬리콥터와 동축 반전형 비행체 등 다른 구조의 회전익 비행체에 비해 그 구조가 비교적 간단하여 소형 비행체로의 개발이 가능하다.In general, a quad-rotor type (QRT) small aircraft (hereinafter referred to as quadcopter) using four blades or propellers utilizes the thrust of a blade or propeller coupled to four rotating motors. As a flying vehicle, its structure is relatively simple compared to other rotorcraft aircraft such as a helicopter and a coaxial reversal aircraft, and thus it is possible to develop a small vehicle.

그러나, 위와 같은 특성을 갖는 종래의 쿼드로콥터는 가반중량 비, 즉 비행체 자체 무게에 대한 탑재 가능한 무게의 비율이 아주 작아서 자율비행을 가능하게 하는 배터리, 각종 항법센서 및 임무장비를 탑재하기가 곤란하므로 호버링 로봇으로의 개발이 어려우며, 주로 장난감으로 개발되어 판매되고 있는 실정이다.However, the conventional quadcopter having the above characteristics has a very small payload ratio, that is, a ratio of the loadable weight to the weight of the vehicle itself, which makes it difficult to mount a battery, various navigation sensors, and mission equipment to enable autonomous flight. Therefore, it is difficult to develop a hovering robot and is mainly developed as a toy and sold.

그 예로는 DraganflyInnovations Inc.에서 개발하여 판매하는 Draganflyer와 KEYENCE사에서 개발하여 시판하는 Engager GS III 등이 있다.Examples include Draganflyer, developed and marketed by DraganflyInnovations Inc., and Engager GS III, developed and marketed by KEYENCE.

이와 같이, 쿼드로콥터가 실내외 공간을 자율비행하면서 재난감시 등의 임무를 수행하기 위해서는 배터리, 카메라, 통신장비, 제어기 및 각종 비행제어용 센서 등을 탑재해야 하므로 가반중량비가 커야 하며, 통상적으로 쿼드로콥터는 비행체 무게와 센서, 제어기 및 임무장비를 합친 무게의 130% 이상의 추력을 발생할 수 있어야 독립비행이 가능한 것으로 알려져 있다.As such, the quadcopter must be equipped with a battery, a camera, communication equipment, a controller, and various flight control sensors in order to autonomously fly indoor and outdoor spaces and perform a task such as disaster monitoring. Copters are known to be able to fly independently if they can generate more than 130% of the thrust weight of the aircraft, combined with sensors, controllers and mission equipment.

그러나, 현재 제조 및 시판되고 있는 종래의 쿼드로콥터는 자율비행에 필요한 배터리를 탑재할 수 없거나, 센서와 각종 임무장비를 탑재할 수 없을 정도의 추력만을 가지고 있어 다양한 임무에 적용하기가 어렵다.However, the conventional quadcopter currently manufactured and marketed cannot be equipped with a battery required for autonomous flight, or has only a thrust such that it cannot be equipped with sensors and various mission equipment, and thus it is difficult to apply to various missions.

또한, 이러한 종래의 쿼드로콥터는 4개의 모터의 회전속도를 각각 개별 조절함으로써, 비행속도 및 비행방향을 제어하게 되는 것으로서, 미세한 제어가 어려운 문제가 있었다. In addition, such a conventional quadcopter is to control the flight speed and the direction of flight by individually adjusting the rotational speed of the four motors, there was a problem that fine control is difficult.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 한 개의 모터 또 는 엔진을 이용해 4방향의 로터 구동부를 동시에 회전시키는 동시에, 피치가변장치를 이용해 각각의 로터 구동부를 개별 제어함으로써, 비행을 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 단동력 제어 쿼드로콥터를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the problems of the prior art is to rotate the four-way rotor drive at the same time using one motor or engine at the same time, and to control each rotor drive using a pitch variable individually, free to fly It is to provide a single-power control quadcopter that can be adjusted.

또한, 본 발명의 다른 목적은 비행체의 구조를 단순 경량화함으로써, 임무수행에 필요한 보다 많은 장비를 탑재시킬 수 있도록 하는 단동력 제어 쿼드로콥터를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a single-power control quadrocopter capable of mounting more equipment necessary for the mission by simply lightweighting the structure of the aircraft.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 한 개의 회전동력장치를 사용하여 회전력을 4방향으로 동시 전달시키도록 된 본체부; 상기 본체부의 회전력을 전달받아 동시 회전하는 4개의 로터 구동부; 및 상기 각 로터 구동부의 회전날개들의 피치각을 개별 제어하도록 된 피치가변장치를 포함하는 구성에 특징이 있다.The present invention for achieving the above object is a main body portion for transmitting the rotational force in four directions at the same time by using one rotary power unit; Four rotor driving units which rotate simultaneously with the rotational force of the main body; And a pitch variable device configured to individually control the pitch angles of the rotor blades of the rotor drive unit.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 따른 단동력 제어 쿼드로콥터의 전체구조를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2a 내지 2b는 도 1의 로터구동부의 동력전달구조를 설명하기 위한 확대도이며, 도 3은 본 발명에 따른 단동력 제어 쿼드로콥터의 평면구조를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 피치가변장치의 구조를 설명하기 위한 요부확대도이며, 도 5a 내지 5b는 본 발명의 피치가변장치의 작동상태를 설명하기 위한 전, 후 작동 상태도이다.Figure 1 is a schematic diagram for explaining the overall structure of the single-force control quadcopter according to the present invention, Figures 2a to 2b is an enlarged view for explaining the power transmission structure of the rotor drive of Figure 1, Figure 3 is the present invention Figure 4 is a schematic diagram for explaining the planar structure of a single-force control quadcopter according to the present invention, Figure 4 is an enlarged view for explaining the structure of the pitch variable device of the present invention, Figure 5a to 5b is a pitch variable device of the present invention This is a state diagram before and after illustrating the operation state.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 단동력 제어 쿼드로콥터는 크게 본체부(100), 로터 구동부(200) 및 피치가변장치(300)를 포함하고, 각 구성요소에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.The single-force control quadcopter according to the present invention as shown in the drawings includes a main body 100, the rotor drive unit 200 and the pitch variable device 300, and will be described in more detail for each component Same as

먼저, 상기 본체부(100)는 동력을 발생하기 위한 동력발생부(120)가 형성된다. 이때, 상기 동력발생부(120)는 회전구동력을 발생시키는 회전동력장치(121) 및 직선구동력을 발생시키는 액츄에이터(123)로 구성된다.First, the main body 100 is a power generation unit 120 for generating power. At this time, the power generating unit 120 is composed of a rotary power unit 121 for generating a rotational driving force and an actuator 123 for generating a linear driving force.

이때, 상기 회전동력장치(121)는 모터 또는 엔진이 사용될 수 있고, 상기 모터 또는 엔진을 구동시키기 위한 에너지원을 공급하기 위한 전원(연료) 공급부(110)가 동력발생부(120)의 저부에 설치되도록 한다.In this case, the rotational power unit 121 may be a motor or an engine, and a power supply (fuel) supply unit 110 for supplying an energy source for driving the motor or engine is provided at the bottom of the power generation unit 120. To be installed.

여기서, 상기 전원(연료)공급부(110)는 충전식 또는 교체식 배터리 및 연료 탱크가 될 수 있다.Here, the power (fuel) supply unit 110 may be a rechargeable or replaceable battery and a fuel tank.

그리고, 상기 액츄에이터(123)는 후술하게 될 피치가변장치(300)를 구동시키기 위한 동력원으로서 사용되는데, 서보 모터, 유압 실린더 또는 솔레노이드 밸브 등을 이용해 구현될 수 있다.In addition, the actuator 123 is used as a power source for driving the pitch variable device 300, which will be described later, and may be implemented using a servo motor, a hydraulic cylinder, or a solenoid valve.

그리고, 상기 동력발생부(120)의 회전동력은 동력전달부(130)를 통해 4방향의 로터 구동부(200)에 전달된다.The rotational power of the power generator 120 is transmitted to the rotor driver 200 in four directions through the power transmission unit 130.

이때, 상기 동력전달부(130)는 도 1내지 도 2에서와 같이 회전동력장치(121)의 회전중심축에 축 결합되어 회전하는 구동기어(131)와, 상기 구동기어(131)의 4방향 원주둘레에 치접되어 회전 구동하는 복수의 피동기어(133)와, 상기 피동기 어(133)에 축 결합되어 회전동력장치(121)의 회전력을 로터 구동부(200)에 전달하는 샤프트(135)로 구성된다.In this case, the power transmission unit 130 is a drive gear 131 is coupled to the rotation center shaft of the rotary power unit 121 and rotates as shown in Figure 1 to 2, and the four directions of the drive gear 131 A plurality of driven gears 133 which are in contact with the circumference of the circumference and are driven to rotate, and a shaft 135 which is axially coupled to the driven gears 133 to transmit the rotational force of the rotary power unit 121 to the rotor driving unit 200. It is composed.

여기서, 상기 구동기어(131) 및 피동기어(133)는 회전동력장치(121)의 회전력이 직교방향으로 전달될 수 있도록 베벨기어를 사용하는 것이 바람직하다.Here, the drive gear 131 and the driven gear 133 preferably uses a bevel gear so that the rotational force of the rotary power unit 121 can be transmitted in the orthogonal direction.

물론, 상기 동력전달부(130)는 회전동력장치(121)의 회전력을 전달하기 위한 벨트 및 풀리 구조를 이용해 구성될 수도 있다.Of course, the power transmission unit 130 may be configured using a belt and pulley structure for transmitting the rotational force of the rotary power unit 121.

이상에서와 같은 전원(연료)공급부(110) 및 동력발생부(120)는 별도의 제어부(140)를 통해 제어될 수 있다. 이러한 제어부(140)는 자동제어 및 원격제어가 가능한 회로부를 구성하고, 이를 위한 신호수신부(141) 및 외부정보(영상, 소리, 기온 등)를 감지하기 위한 감지장치부(143)와 전기적으로 연결된다.The power (fuel) supply unit 110 and the power generation unit 120 as described above may be controlled through a separate control unit 140. The control unit 140 constitutes a circuit unit capable of automatic control and remote control, and is electrically connected to the signal receiving unit 141 and the sensing unit 143 for sensing external information (image, sound, temperature, etc.). do.

상기 본체부(100)에는 이밖에도 임무 수행을 위한 카메라, 통신장비, 제어기 및 각종 비행제어용 센서 등이 탑재될 수 있다.In addition, the main body 100 may be equipped with a camera, communication equipment, a controller and various flight control sensors for performing the mission.

다음, 상기 로터 구동부(200)는 동력전달부(130)의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축(210)과, 상기 회전축(210) 상단에 고정 결합되어 함께 회전되는 로터헤드(220)와, 상기 로터헤드(220)의 양측 끝단에 회동 가능한 상태로 결합되는 회동부재(230), 및 상기 회동부재(230)의 양측 끝단에 결합되는 회전날개(240)를 포함한다.Next, the rotor driving unit 200 is rotated by receiving the rotational force of the power transmission unit 130, the rotor head 220 is fixedly coupled to the top of the rotating shaft 210 and rotated together, the rotor Rotating member 230 coupled to both ends of the head 220 in a rotatable state, and a rotary blade 240 coupled to both ends of the rotating member 230.

이때, 상기 회전축(210)은 동력전달부(130)의 샤프트(135)와 직교하게 되는데, 각 끝단에는 베벨기어 형태의 피동기어(133)가 맞물려 동력전달이 이루어지게 된다.At this time, the rotating shaft 210 is orthogonal to the shaft 135 of the power transmission unit 130, the bevel gear driven gear 133 is engaged with each end is a power transmission is made.

여기서, 도 2a 내지 도 2b에서 보는 바와 같이 샤프트(135) 끝단에 결합된 베벨기어, 즉 피동기어(133)의 결합방향을 반대로 설치함으로써, 이와 연동되는 로터 구동부(200)의 회전축(210)의 회전방향이 상호 반대방향으로 회전되도록 할 수 있다.Here, as shown in Figures 2a to 2b by installing the bevel gear coupled to the end of the shaft 135, that is, the coupling direction of the driven gear 133 reversely, the rotation shaft 210 of the rotor drive unit 200 that is linked to this The rotation directions may be rotated in opposite directions to each other.

즉, 이와 같은 구성을 이용해 마주보는 한 쌍의 회전날개(240)가 시계방향으로 회전되도록 할 경우, 다른 한 쌍의 회전날개(240)는 반시계 방향 회전되도록 함으로써, 본체부(100)가 회전하려고 하는 토크를 상쇄시킬 수 있게 된다. That is, when the pair of rotary blades 240 facing each other using this configuration to rotate clockwise, the other pair of rotary blades 240 are rotated counterclockwise, the main body 100 is rotated It is possible to offset the torque to be tried.

또한, 비행체의 회전력을 얻고자 할 경우에는, 비행체가 회전하고자 하는 방향과 반대로 회전하는 회전날개(240)의 피치를 증가시키는 한편, 비행체가 회전하고자 하는 방향으로 회전하는 회전날개(240)의 피치를 감소시키게 되면 비행체가 회전하고자 하는 방향으로의 반 토크가 작용하여 비행체의 회전력을 얻을 수 있게 된다.In addition, in order to obtain the rotational force of the aircraft, while increasing the pitch of the rotary blades 240 to rotate in the opposite direction to the direction in which the aircraft to rotate, while the pitch of the rotary blades 240 to rotate in the direction in which the aircraft is to rotate If it is reduced to the anti-torque in the direction that the aircraft is to rotate to obtain the rotational force of the aircraft.

상기한 바와 같은 각 로터 구동부(200)의 회전날개(240) 들은 피치가변장치(300)와 연동하여 피치각을 개별 제어할 수 있게 된다.Rotating blades 240 of each rotor driver 200 as described above can be individually controlled in conjunction with the pitch variable device 300.

다음, 상기 피치가변장치(300)는 액츄에이터(123)에 연동하여 케이블(310)이 직선 운동되고, 상기 케이블(310)에 연결된 작동아암(320)이 힌지고정부(321)를 중심으로 회동하게 된다.Next, the pitch variable device 300 is connected to the actuator 123 so that the cable 310 is linearly moved, and the operating arm 320 connected to the cable 310 is rotated about the hinged part 321. do.

이때, 상기 힌지고정부(321)를 중심으로 회동되는 작동아암(320)의 타측 끝 단이 로터 구동부(200)의 회전축(210)의 축 방향을 따라 수직 운동됨에 따라, 상기 회전축(210) 상에서 축 방향을 따라 슬라이딩 되도록 설치된 회전축 이송부재(330)를 가압시켜 상하 이송시키게 된다.At this time, the other end of the operation arm 320 rotated about the hinge portion 321 is vertically moved along the axis direction of the rotation shaft 210 of the rotor driving unit 200, on the rotation shaft 210 The rotary shaft conveying member 330 is installed to slide along the axial direction to be vertically conveyed.

여기서, 상기 회전축 이송부재(330)의 양단과 회동부재(230) 사이를 링크(340)를 이용해 힌지 결합시켜 연동되도록 하는데, 상기 회전축 이송부재(330)의 상하 슬라이딩 이송운동에 의해 회동부재(230)가 회전되고, 상기 회동부재(230)에 결합된 회전날개(240)의 피치각 가변이 이루어지게 된다.Here, the hinge between the two ends of the rotary shaft conveying member 330 and the rotating member 230 by using the link 340 to be interlocked, the rotating member 230 by the vertical sliding conveyance of the rotary shaft conveying member 330 ) Is rotated, the pitch angle of the rotary blade 240 coupled to the rotating member 230 is made.

이와 같이 회전날개(240)의 피치각을 가변하게 되면, 양력과 동시에 비행방향으로의 분력을 얻을 수 있게 되어 쿼드로콥터의 비행방향 및 비행속도를 쉽고 자유롭게 제어할 수 있게 된다.As such, when the pitch angle of the rotary blades 240 is varied, the lift force and the component force in the flight direction can be obtained at the same time, so that the flight direction and the flight speed of the quadcopter can be easily and freely controlled.

이와 같은 원리를 이용한 본 발명의 단동력 제어 쿼드로콥터는 한 개의 회전동력장치(121)를 통해 회전동력을 얻고 이때 얻어진 회전동력을 동력전달부(130)를 통해 4 방향의 로터 구동부(200)에 전달시켜 동시 구동되도록 한다.The single-power control quadcopter of the present invention using the above principle obtains the rotational power through one rotational power unit 121 and the rotor driving unit 200 in four directions through the power transmission unit 130 obtained the rotational power To be run concurrently.

이때, 각각의 로터 구동부(200)는 마주보는 한 쌍이 동일 방향으로 회전되고, 각각의 쌍은 서로의 회전방향이 반대가 되도록 함으로써, 본체부(100)에서의 토크를 상쇄시키게 된다.At this time, each of the rotor driving unit 200 is a pair facing each other is rotated in the same direction, each pair is to reverse the rotation direction of each other, thereby canceling the torque in the body portion 100.

여기서, 상기 본체부(100)의 회전동력장치(121)의 출력을 조절시켜 기체가 상승하거나 하강되도록 할 수도 있고, 회전동력장치(121)의 출력을 동일하게 유지시키면서 본체부(100)에 구비된 액츄에이터(123)를 작동시켜 각 로터 구동부(200)에 설치된 피치가변장치(300) 들을 개별 제어시켜 회전날개(240)의 피치각을 가변 시킴으로써, 양력을 조절하거나 비행방향으로의 분력을 조절할 수 있게 된다.Here, the gas may be raised or lowered by adjusting the output of the rotary power unit 121 of the main body unit 100, or provided in the main body unit 100 while maintaining the same output of the rotary power unit 121. By controlling the pitch changers 300 installed on each rotor drive unit 200 by operating the actuator 123, the pitch angle of the rotary blade 240 can be adjusted, so that the lift force or the component force in the flight direction can be adjusted. Will be.

본 발명은 이와 같은 구동에 의해 전진은 물론 후퇴나 좌우비행 또는 공중정지 등의 다양한 비행형태를 손쉽게 제어할 수 있게 되는 동시에 기체의 전체중량이 감소됨으로써, 임무수행에 필요한 다양한 장비들을 탑재할 수 있게 된다.The present invention makes it possible to easily control various types of flight, such as retreat, retreat, left-to-right flight or air stop, as well as to reduce the overall weight of the aircraft, and to mount a variety of equipment necessary for mission performance. do.

상기와 같은 구성 및 작용을 갖는 본 발명은 앞서 설명한 다양한 실시 예를 통해 당업자의 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.The present invention having the configuration and operation as described above may be variously modified and changed by those skilled in the art through the various embodiments described above. Therefore, the true technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

본 발명은 하나의 회전동력장치를 이용해 4방향의 로터 구동부를 동시 회전시키는 동시에 피치가변장치를 이용해 각각의 로터 구동부를 개별 제어시켜 비행이 이루어지도록 함으로써, 비행체의 단순 경량화가 가능해져 제조비용이 절감되는 효과가 있고, 전기 모터 뿐만 아니라, 엔진을 주 동력원으로 사용할 수 있고, 이로 인해 비행시간을 늘릴 수 있게 되며, 빠른 응답속도를 얻을 수 있어 제어가 쉽고 정밀하게 이루어지며, 비행체의 가반중량을 키워 임무수행에 필요한 보다 많은 장비를 탑재시킬 수 있도록 함으로써, 산업활동 전반에 걸쳐 다양한 임무를 수행할 수 있게 되는 효과가 있다. The present invention by simultaneously rotating the rotor drive of the four directions using a single rotational power unit, while at the same time control the individual rotor drive using a pitch variable to allow the flight to be made, it is possible to simplify the weight of the aircraft to reduce the manufacturing cost In addition to the electric motor, the engine can be used as the main power source, thereby increasing the flight time, and the quick response speed is achieved, making the control easy and precise, and increasing the carrying weight of the aircraft. By allowing more equipment to carry out missions, it is possible to carry out various missions throughout industrial activities.

Claims (13)

전원(연료)공급부(110)와, 상기 전원(연료)공급부(110)의 전원(연료)을 공급받아 회전동력을 발생시키는 동력발생부(120)와, 상기 동력발생부(120)의 회전동력을 4방향의 로터 구동부(200)에 전달하기 위한 동력전달부(130) 및 전원(연료)공급부(110) 및 동력발생부(120)를 제어하기 위한 제어부(140)로 이루어지는 본체부(100);Power generation unit 120 for receiving the power (fuel) supply unit 110, the power (fuel) of the power supply (fuel) supply unit 110 to generate a rotational power, and the rotational power of the power generation unit 120 Main body 100 comprising a control unit 140 for controlling the power transmission unit 130 and the power supply (fuel) supply unit 110 and the power generation unit 120 for transmitting to the rotor driving unit 200 in four directions. ; 상기 본체부(100)의 회전력을 전달받아 동시 회전하는 4개의 로터 구동부(200); 및Four rotor drivers 200 which rotate simultaneously with the rotational force of the main body 100 received; And 상기 각 로터 구동부(200)의 회전날개(240) 들의 피치각을 개별 제어하도록 된 피치가변장치(300);A pitch variable device 300 configured to individually control pitch angles of the rotary blades 240 of the rotor driving units 200; 를 포함하는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single power control quadcopter comprising a. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부(140)는 원격제어를 위한 신호수신부(141) 및 외부정보(영상, 소리, 기온 등)를 탐지하기 위한 감지장치부(143)를 더 포함하는 단동력 제어 쿼드로콥터.The control unit 140 is a single-power control quadcopter further comprises a signal receiving unit 141 for remote control and a sensing device unit 143 for detecting external information (image, sound, temperature, etc.). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동력 발생부(120)는, 전원(연료)공급부(110)의 전원을 공급받아 회전력을 발생시키는 회전동력장치(121); 및The power generating unit 120, the rotary power unit 121 for generating a rotational power by receiving the power of the power supply (fuel) supply unit 110; And 상기 전원(연료)공급부(110)의 전원을 공급받아 직선 구동력을 발생시키는 액츄에이터(123);An actuator 123 receiving power from the power supply (fuel) supply unit 110 to generate a linear driving force; 를 포함하는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single power control quadcopter comprising a. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 액츄에이터(123)로 서보모터가 이용되는 단동력 제어 쿼드로콥터.A single-power control quadcopter using a servo motor as the actuator (123). 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 액츄에이터(123)로 유압 실린더가 이용되는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single-actuated control quadrocopter using a hydraulic cylinder as the actuator (123). 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 액츄에이터(123)로 솔레노이드 밸브가 이용되는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single-acting control quadrocopter using a solenoid valve as the actuator (123). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동력전달부(130)는, 회전동력장치(121)의 회전중심축에 축 결합되어 회전하는 구동기어(131);The power transmission unit 130, the drive gear 131 is coupled to the axis of rotation of the rotation center axis of the rotary power unit 121 and rotates; 상기 구동기어(131)의 4방향 원주둘레에 치접되어 회전 구동하는 복수의 피동기어(133); 및A plurality of driven gears 133 which are in rotational contact with the circumferential circumference of the drive gear 131; And 상기 피동기어(133)에 축 결합되어 회전동력장치(121)의 회전력을 로터 구동부(200)에 전달하는 샤프트(135);A shaft 135 coupled to the driven gear 133 to transmit the rotational force of the rotational power unit 121 to the rotor driver 200; 를 포함하는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single power control quadcopter comprising a. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 구동기어(131) 및 피동기어(133)는 베벨기어 형태로 치접되어 회전동력장치(121)의 회전력이 직교방향으로 전달되도록 하는 단동력 제어 쿼드로콥터.The drive gear 131 and the driven gear 133 is in contact with the bevel gear form is a single-power control quadrocopter for transmitting the rotational force of the rotary power unit 121 in the orthogonal direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동력전달부(130)는, 회전동력장치(121)의 회전력을 전달하기 위한 벨트 및 풀리로 구성되는 단동력 제어 쿼드로콥터.The power transmission unit 130, a single-power control quadcopter consisting of a belt and a pulley for transmitting the rotational force of the rotary power unit 121. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로터 구동부(200)는, 동력전달부(130)의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축(210);The rotor driving unit 200, the rotating shaft 210 for receiving the rotational force of the power transmission unit 130 to rotate; 상기 회전축(210) 상단에 고정 결합되어 함께 회전되는 로터헤드(220);A rotor head 220 fixedly coupled to an upper end of the rotation shaft 210 and rotated together; 상기 로터헤드(220)의 양측 끝단에 회동 가능한 상태로 결합되는 회동부재(230); 및A rotating member 230 coupled to both ends of the rotor head 220 in a rotatable state; And 상기 회동부재(230)의 양측 끝단에 결합되는 회전날개(240);Rotating blades 240 are coupled to both ends of the rotating member 230; 를 포함하는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single power control quadcopter comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피치가변장치(300)는, 액츄에이터(123)에 연동하여 직선 운동되는 케이블(310);The pitch variable device 300, the cable 310 is linearly linked to the actuator 123; 상기 케이블(310) 일단에 연동되어 힌지고정부(321)를 중심으로 회동되는 타측 끝단이 로터 구동부(200)의 회전축(210)의 축 방향을 따라 수직 운동되는 작동아암(320);An operation arm 320 which is interlocked with one end of the cable 310 and rotated about the hinge part 321 to vertically move along an axial direction of the rotation shaft 210 of the rotor driver 200; 상기 작동아암(320)의 수직운동에 연동되어 회전축(210) 상에서 축 방향을 따라 슬라이딩 되는 회전축 이송부재(330); 및A rotating shaft conveying member 330 which is slid along the axial direction on the rotating shaft 210 in conjunction with the vertical movement of the working arm 320; And 상기 회전축 이송부재(330)의 양단과 회동부재(230) 사이를 힌지 결합시켜 연동되도록 하는 링크(340);A link 340 for hinge coupling between both ends of the rotating shaft transfer member 330 and the rotation member 230; 를 포함하는 단동력 제어 쿼드로콥터.Single power control quadcopter comprising a.
KR1020060111550A 2006-11-13 2006-11-13 Quadro copter KR100812755B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060111550A KR100812755B1 (en) 2006-11-13 2006-11-13 Quadro copter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060111550A KR100812755B1 (en) 2006-11-13 2006-11-13 Quadro copter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100812755B1 true KR100812755B1 (en) 2008-03-12

Family

ID=39398567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060111550A KR100812755B1 (en) 2006-11-13 2006-11-13 Quadro copter

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100812755B1 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101199536B1 (en) 2010-12-13 2012-11-12 주병규 quad-copter structure
KR101340409B1 (en) 2012-02-15 2013-12-13 주식회사 한울로보틱스 Hybrid Unmanned Aerial Vehicle
KR101366310B1 (en) 2012-09-03 2014-02-21 한국항공대학교산학협력단 Multi-copter
CN103935513A (en) * 2014-05-13 2014-07-23 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 Method and device for controlling multi-rotor wing variable pitch aircraft
KR20150105680A (en) * 2014-03-10 2015-09-18 주식회사 두레텍 An Engine RPM measuring device equipped with a rotary-type constructs using this disaster prevention method and system for operating a engine-type multi-Copter.
KR20160098807A (en) 2015-02-11 2016-08-19 금오공과대학교 산학협력단 A drone having high accessibility
KR101654505B1 (en) * 2016-03-14 2016-09-05 (주)한국유에이브이 Equipped with thrust controls of controlled variable pitch type drone
KR101654507B1 (en) * 2016-03-30 2016-09-05 (주)한국유에이브이 Variable pitch type drone using a belt structure
KR101654799B1 (en) * 2015-08-31 2016-09-06 고성우 drone
KR20160120384A (en) 2015-04-07 2016-10-18 만진항공건설 주식회사 Gear device for unmanned vehicle
KR101675250B1 (en) * 2016-03-14 2016-11-10 (주)한국유에이브이 Variable pitch type drone
WO2017034359A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 광주과학기술원 Unmanned flying object capable of flying without propeller
KR101822739B1 (en) * 2016-03-22 2018-03-14 김하얀 Drone for distributing power from a single motor
JP2020100387A (en) * 2018-12-21 2020-07-02 株式会社プロドローン Unmanned aircraft
WO2021221838A3 (en) * 2020-03-27 2021-12-30 Overair, Inc. Anti-backlash flight control actuator system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6175099A (en) 1984-09-18 1986-04-17 近藤　興喜 Six connecting-shaft propeller propulsive device
JPS636999U (en) 1986-06-25 1988-01-18
US4874291A (en) 1987-05-25 1989-10-17 University Of Sydney Rotor arrangement for a rotorcraft
JPH045199U (en) * 1990-04-27 1992-01-17
KR200367425Y1 (en) 2004-08-28 2004-11-10 함동호 An equipment of driving for a plane
KR200391653Y1 (en) 2005-05-20 2005-08-05 오원섭 A vertical take-off and landing craft with multi-variable pitch rotating blade

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6175099A (en) 1984-09-18 1986-04-17 近藤　興喜 Six connecting-shaft propeller propulsive device
JPS636999U (en) 1986-06-25 1988-01-18
US4874291A (en) 1987-05-25 1989-10-17 University Of Sydney Rotor arrangement for a rotorcraft
JPH045199U (en) * 1990-04-27 1992-01-17
KR200367425Y1 (en) 2004-08-28 2004-11-10 함동호 An equipment of driving for a plane
KR200391653Y1 (en) 2005-05-20 2005-08-05 오원섭 A vertical take-off and landing craft with multi-variable pitch rotating blade

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101199536B1 (en) 2010-12-13 2012-11-12 주병규 quad-copter structure
KR101340409B1 (en) 2012-02-15 2013-12-13 주식회사 한울로보틱스 Hybrid Unmanned Aerial Vehicle
KR101366310B1 (en) 2012-09-03 2014-02-21 한국항공대학교산학협력단 Multi-copter
KR20150105680A (en) * 2014-03-10 2015-09-18 주식회사 두레텍 An Engine RPM measuring device equipped with a rotary-type constructs using this disaster prevention method and system for operating a engine-type multi-Copter.
KR101587776B1 (en) * 2014-03-10 2016-02-12 주식회사 두레텍 An Engine RPM measuring device equipped with a rotary-type constructs using this disaster prevention method and system for operating a engine-type multi-Copter.
CN103935513A (en) * 2014-05-13 2014-07-23 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 Method and device for controlling multi-rotor wing variable pitch aircraft
CN103935513B (en) * 2014-05-13 2015-10-28 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 The control method of many rotary wing changing distance aircraft and control setup
KR20160098807A (en) 2015-02-11 2016-08-19 금오공과대학교 산학협력단 A drone having high accessibility
KR20160120384A (en) 2015-04-07 2016-10-18 만진항공건설 주식회사 Gear device for unmanned vehicle
WO2017034359A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 광주과학기술원 Unmanned flying object capable of flying without propeller
KR101654799B1 (en) * 2015-08-31 2016-09-06 고성우 drone
KR101654505B1 (en) * 2016-03-14 2016-09-05 (주)한국유에이브이 Equipped with thrust controls of controlled variable pitch type drone
KR101675250B1 (en) * 2016-03-14 2016-11-10 (주)한국유에이브이 Variable pitch type drone
KR101822739B1 (en) * 2016-03-22 2018-03-14 김하얀 Drone for distributing power from a single motor
KR101654507B1 (en) * 2016-03-30 2016-09-05 (주)한국유에이브이 Variable pitch type drone using a belt structure
JP2020100387A (en) * 2018-12-21 2020-07-02 株式会社プロドローン Unmanned aircraft
WO2021221838A3 (en) * 2020-03-27 2021-12-30 Overair, Inc. Anti-backlash flight control actuator system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100812755B1 (en) Quadro copter
KR100812756B1 (en) Quadro copter
CN105539831A (en) Amphibious power propulsion device suitable for sea and air and multi-axis aircraft
EP3385160B1 (en) Helicopter with wing augmented lift
US8464978B2 (en) Counter-rotational inertial control of rotorcraft
WO2017145622A1 (en) Vertical take-off and landing aircraft
US20100044499A1 (en) Six rotor helicopter
KR101654505B1 (en) Equipped with thrust controls of controlled variable pitch type drone
WO2018193522A1 (en) Propeller aircraft
KR101675250B1 (en) Variable pitch type drone
CA2562570A1 (en) Rotary wing vehicle
US20170088291A1 (en) Gyroscopic Orbiter with Vertical Takeoff and Vertical Landing Capabilities
CN205327406U (en) Power advancing device and multiaxis aircraft suitable for sea and ky is amphibious
EP3737609A1 (en) Transmission system for aircraft structure
JP2002316699A (en) Coaxial reverse rotation type helicopter
JP2019112050A (en) Air vehicle
KR101840762B1 (en) A variable pitch-propeller dron with dual power source
KR101654799B1 (en) drone
US20190185154A1 (en) Intermeshing rotary-wing aircraft with symmetrical swash plate
US20190291852A1 (en) Flying vehicle hybrid power plant
WO2023042561A1 (en) Flight device
EP4036002B1 (en) Electric tiltrotor aircraft with fixed motors
CN110435878A (en) Single layer displacement coaxial construction for unmanned plane
KR101654507B1 (en) Variable pitch type drone using a belt structure
KR102331941B1 (en) Drone with longer aviation ability

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131021

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150713

Year of fee payment: 8