KR101042200B1 - Ｐｃｂ를 사용한 무인 비행체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PCB를 이용한 무인 비행체 구조물에 관한 것으로, 전원공급 및 비행 동작을 제어하는 메인보드와, 전기에너지를 기계에너지로 변환시켜 프로펠러를 회전시키는 모터와, 원격조종기에서 나오는 신호를 모터 제어가 가능한 신호로 변환시키며 메인보드와 모터를 연결하는 PCB 프레임과, 모터에 의해 회전하며 추력을 내는 프로펠러와, 원격 조종기의 제어 신호를 수신하는 수신기와, 쿼드로터의 모터 회전속도 및 방향 전환을 제어하는 원격조종기를 포함하는 PCB를 이용한 무인 비행체를 구현함으로써, 무인 비행체 구조를 단순화하여 소형화하고, 조립성을 향상시키며, 경량화할 수 있다.

Description

ＰＣＢ를 사용한 무인 비행체{unmanned flying vehicle made with PCB}
본 발명의 실시예들은 전자부품 실장용 PCB를 이용하여 무인 비행체의 구조물을 구현함으로써 무인 비행체를 소형화 또는 경량화하고 생산 비용을 절감하는 무인 비행체에 관한 것이다.
최근 사람이 작업하기 힘든 환경에서 무인 비행체의 필요성이 증가하고 있다. 무인 비행체는 접근이 어려운 재난/재해 지역의 공중 영상획득 및 전력선 검사 또는 전장상황에서 적의 은닉정보를 제공하거나, 무인기를 통한 정찰임무, 감시임무를 수행하는 등 활용도 역시 매우 넓어지고 있다.
종래의 무인 비행체 구조는 비행체의 골격을 구성하는 몸체와 날개는 단순한 복합재나 나무 등을 이용하여 구현함으로써 비행을 위한 전자 장치를 제어하는 전기 및 전자적인 구조물과는 독립적으로 구현한다. 이러한 무인 비행체 구조는 비행체의 무게를 증가시켜 비행 효율을 감소시키며, 무게 증가로 인한 메인보드, 배터리 및 프로펠러의 대형화로 비행체의 구조를 복잡하게 하여 조립을 어렵게 하고, 비행체의 생산 비용을 증가시키는 단점이 있다.
도 1은 종래기술의 무인 비행체 구조를 도시한다.
도 1의 무인 비행체는 전원공급 및 비행 동작을 제어하는 메인보드(10)와, 전기에너지를 기계에너지로 변환시켜 프로펠러를 회전시키는 모터(20)와, 원격조종기에서 나오는 신호를 모터 제어가 가능한 신호로 변환시키는 변속기(30)와, 모터에 의해 회전하며 추력을 내는 프로펠러(40)와, 무인 비행체 중앙의 메인보드와 외곽의 모터를 연결하여 지지하는 프레임(50)과, 원격 조종기의 제어 신호를 수신하는 수신기(60)와, 배터리(70) 등을 포함한다.
도 1의 무인 비행체는 메인보드(10)와 수신기(60), 배터리(70)를 중심으로 4 방향에 프레임(50)으로 연결된 각각 4개의 모터(20)를 설치하고, 상기 모터(20) 위에 프로펠러(40)를 안착하여 프로펠러를 회전시킴으로써 얻어지는 추력을 이용하여 비행운동을 한다.
도 1의 무인 비행체는 그 활용 범위가 무궁무진함에도 불구하고 중앙의 메인보드(10)에 모든 전자 모듈들이 집적되어 있어 메인보드(10)의 크기 자체가 커지고 회로의 구성이 복잡해질 수밖에 없다. 이로 인해 무인 비행체가 전체적으로 대형화되고 그 중량 역시 무거워져 무인 비행체의 구동에 과도한 전력이 사용되고, 일정 크기 이상의 파워를 요구하므로 채택할 수 있는 모터의 종류에 한계가 발생한다. 그리고 이러한 제약들은 무인 비행체의 제작 단가를 높이는 요인들로 작용한다. 아울러 복잡한 회로 구성으로 인해 메인보드(10)의 발열량이 많아지면 잦은 고장과 오작동의 발생으로 이어진다.
한편, 도 1에서 보듯 통상적으로 변속기(30)는 프레임(50) 상에 설치되므로 변속기(30)의 제어를 위해 메인보드(10)와 변속기(30)가 유선 케이블로 연결되어야 하는데 이는 비행체의 중량이 증가하고 구조가 복잡해지는 결과를 초래한다.
본 발명의 실시예들이 해결하려는 과제는 무인 비행체 구조를 단순화하여 소형화시키고 조립성을 향상시키며 경량화하는 방안을 제시하는 것이다.
본 발명의 실시예들이 해결하려는 또 다른 과제는 비행체의 뒤틀림을 방지하고, 착륙시 외부 충격을 흡수하여 무인 비행체의 안정적인 착륙이 가능하게 하는 무인 비행체의 안정화 방안을 제시하는 것이다.
본 발명의 실시예들이 해결하려는 또 다른 과제는 무인 비행체 비행시 안정성 확보 방안을 제시하는 것이다.
위와 같은 과제들을 해결하기 위해 본 발명은, 중앙의 몸체부와, 상기 몸체부에 일 끝단이 결착되며 무인 비행체의 전체적인 형상을 구성하는 복수의 프레임부 및 상기 프레임부의 다른 일 끝단에 장착되며 비행을 위한 추력을 발생시키는 복수의 구동부를 포함하여 이루어지며, 상기 몸체부와 상기 프레임부는 프린트회로기판으로 이루어지는 무인 비행체를 일 실시예로 제안한다.
여기서, 상기 몸체부는 비행 제어를 위한 제어기 모듈과, 외부의 통신 장치와 데이터를 주고 받기 위한 통신 모듈 중 적어도 하나가 실장되는 PCB 형태의 메인보드를 포함할 수 있으며, 상기 몸체부, 상기 프레임부 및 상기 구동부에 전원을 공급하기 위한 배터리를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임부는 상기 구동부의 변속을 위한 변속기 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 변속기 모듈과 상기 메인보드의 제어기 모듈은 프린트된 회로선에 의해 연결될 수 있다.
또한, 상기 프레임부는 상기 무인 비행체가 지면에서 일정 높이로 이격되어 착지하도록 상기 비행체를 지지하는 착지 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임부는 상기 무인 비행체의 프레임부가 구동부의 무게로 인한 휨 및 뒤틀림을 방지하도록 상기 비행체를 지지하는 지지 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 무인 비행체에서, 상기 몸체부와 상기 프레임부 중 적어도 하나는 FR4(Frame Retardant 4) 재질의 PCB로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 몸체부의 메인보드에 실장되는 각종 구성 모듈들 외의 다른 모듈들을 프레임부에 분산 실장함으로써 무인 비행체의 구조를 단순화하고 전체적인 크기를 소형화할 수 있다.
또한, 프레임부를 PCB로 구현함에 따라 메인보드의 각종 구성 모듈들과 프레임부에 분산된 모듈들 간에 유선의 연결 케이블을 제거할 수 있으므로 무인 비행체의 구조를 단순화할 수 있다.
또한, 프레임부를 PCB로 구현함에 따라 프레임부가 경량화되어 작은 추력으로 비행이 가능해지므로 모터의 특성에 구애받지 않고 다양한 모터를 적용할 수 있고, 경량의 무인 비행체를 구동하기 위해서 비교적 저가 사양의 모터와 프로펠러를 이용할 수 있으므로 무인 비행체의 제작 비용을 절감할 수 있다. 특히, 프레임과 변속기를 별도로 구현하는 방식에 비해 PCB에 일체화할 경우 부품의 단가가 낮아지므로 제작 비용을 절감할 수 있다.
또한, 프레임부가 경량화됨에 따라 무인 비행체의 총 무게가 감소하므로 감소한 무게만큼 카메라, 조명 등의 보조 기기를 추가로 장착함으로써 사람을 대체하는 장비로 다양한 분야에 활용할 수 있다.
도 1은 종래기술의 무인 비행체 구조를 도시한다..
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 무인 비행체의 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 무인 비행체의 구조를 도시한다.
도 4는 무인 비행체에 착지 수단을 추가한 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 무인 비행체에 착지 수단을 추가한 구조의 다른 일례를 도시한 것이다.
도 6은 무인 비행체에 지지 수단을 추가한 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8은 지지 수단의 다른 일례들을 도시한 것이다.
도 9는 무인 비행체에 프로펠러 안전커버를 추가한 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 10은 무인 비행체에 프로펠러 안전커버를 추가한 구조를 다른 일례를 도시한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
명세서 전체에서 '무인 비행체'라 함은 사람이 비행체에 탑승하여 조종하지 않아도 원격으로 조종이 가능한 비행체를 가리키며, 구체적인 예로서 3개의 프로펠러를 가지는 트라이로터, 4개의 프로펠러를 가지는 쿼드로터, 5개의 프로펠러를 가지는 펜타로터, 6개의 프로펠러를 가지는 헥사로터, 8개의 프로펠러를 가지는 옥토로터 등을 모두 포함하는 개념이다. 따라서 이하에서는 설명의 편의상 쿼드로터를 일례로 들어 설명하지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 프로펠러의 개수 및 구성에 따라 다양한 형태의 무인 비행체로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 무인 비행체의 구조를 도시한다.
도 2에서 예시된 무인 비행체는 하나의 몸체부(100)와, 4개의 프레임부(200) 및 4개의 구동부(300)를 포함하여 이루어지며, 각 프레임부(200)의 일 끝단에는 구동부(300)가 장착되고 각 프레임부(200)의 다른 끝단은 중앙의 몸체부(100)에 결착되는 구조로 구현된다.
프레임부(200)와 몸체부(100)는 볼트와 너트로 결착될 수 있으며 그 외에도 두 구성(100, 200)을 고정하여 연결하기 위해 어떠한 체결 수단이라도 사용될 수 있다. 또한 프레임부(200)에 실장되는 각종 모듈에 전원 및 제어신호를 전달하기 위해 프레임부(200)와 몸체부(100)는 상기 체결 수단으로 물리적으로 연결되는 것 외에 소정의 접점을 통해 전기적으로도 연결된다.
도 2는 4개의 '│'자형 프레임부(200)를 포함하는 무인 비행체를 도시하고 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, '┐'자형 프레임부를 2개 구비하는 무인 비행체를 구성할 수도 있다. 후자의 경우, '┐'자형 프레임부는 각각의 꼭지점을 기준으로 서로 대칭되도록 몸체부(100)에 장착된다.
몸체부(100)의 구성
일 실시예에 의한 몸체부(100)는 무인 비행체의 비행동작을 제어하는 주 제어모듈(미도시), 원격조정기로부터 제어신호를 수신하거나 원격 관제소와 데이터를 주고 받기 위한 통신모듈(미도시), 위치 정보/이미지 정보/온도 정보/풍향 정보/조도 정보 중 하나 이상을 수집하기 위한 센서모듈(미도시) 중 적어도 하나를 실장하는 메인보드와, 구동부(300)에 전원을 공급하는 배터리를 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(100)는 무인 비행체의 종류에 따라 그 형상이 달라질 수 있다. 즉, 트라이로터의 경우 몸체부(100)는 정삼각판으로 형성될 수 있고, 쿼드로터의 경우 정사각판으로 형성될 수 있다. 다만 이는 하나의 예에 불과하므로 다양한 변형이 가능하며 범용 로터를 대비하여 원형판으로 형성될 수도 있다.
도 2에서, 몸체부(100)의 메인보드는 제1 메인보드(11)와 제2 메인보드(12)가 별도로 구성되고, 제1 메인보드(11)와 제2 메인보드(12)는 4개의 지지축(13)으로 지지되며, 제1 메인보드(11)와 제2 메인보드(12) 사이의 공간에는 배터리(14)가 위치하는 구성으로 구현되는 예가 도시되어 있다.
여기서, 상기 주 제어모듈, 통신모듈 및 센서모듈은 제1 메인보드(11) 및 제2 메인보드(12) 중 어느 하나에 전부가 배치될 수도 있고 두 보드(11, 12)에 분산되어 배치될 수도 있다. 또한, 도 2는 몸체부(100)에 대한 하나의 구현 예에 불과하므로 몸체부(100)를 구성하는 메인보드(11, 12) 및 배터리(14)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 다양한 구조로 변형하여 구현할 수 있다.
다른 일 실시예에 의한 몸체부(100)는 상기 주 제어모듈, 통신모듈 및 센서모듈 중 적어도 하나를 실장하는 메인보드만으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 배터리는 프레임부(200)에 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체의 구조를 도시한다.
도 3의 예에서 보듯, 몸체부(100)는 단일한 메인보드(11)로 구성되어 있으며, 배터리(14)는 프레임부(200)의 하단면에 장착되어 무인 비행체의 착지 수단(또는 랜딩 기어)의 역할까지 겸하도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 배터리(14)는 무인 비행체의 무게 중심을 중앙부에 가깝도록 설계하기 위해 프레임부(200)의 하단면에서 메인보드 쪽에 가깝도록 배치하는 것이 바람직하다.
프레임부(200)의 구성
프레임부(200)는 무인 비행체를 동작시키기 위해 필요한 각종 모듈들 중 상기 제어기 모듈, 통신모듈 및 센서모듈을 제외한 나머지 모듈들(예를 들어 변속기 모듈 등)을 실장하는 프린트회로기판(printed circuit board, 이하 'PCB'라 함)으로 구현된다.
도 2에서 보듯, 프레임부(200)는 전체적으로 '│'자형(또는 긴 직사각형 형상)의 PCB로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 구동부(300)가 장착되는 일 끝단과 몸체부(100)에 고정되는 다른 일 끝단을 구분하기 위해 구동부(300)가 장착되는 일 끝단을 특히 원형으로 형성할 수 있다.
프레임부(200)는 발사나무, 우드락(또는 발포스티로폼), 카본, 알루미늄, PVC(Polyvinyl Chloride) 재질로 구성될 수도 있고, FR4(Frame Retardant 4) 재질의 PCB(이하 'FR4 PCB'라 함)로 구성될 수도 있다.
발사나무와 우드락은 무게가 가볍고 진동을 다소 흡수하는 장점이 있고, 카본은 내구성과 유연성이 뛰어나다는 장점이 있다. 또한, 알루미늄은 내구성이 뛰어나며 충격에 강하다.
FR4 PCB는 유리와 에폭시의 혼합 재질로 구성되어 유연성이 뛰어나고 단면 PCB 및 양면 PCB로 활용이 가능하며 가격이 저렴하고 내구성이 높다. 그 외에도, 절연 점착층의 두께를 감소하여 열저항을 줄임으로써 열 전달력이 좋고, 금속층의 양면 특수 코팅으로 절연효과 및 방열효과가 뛰어나다.
프레임부(200)의 재질로 FR4 PCB를 사용하고 종래의 무인 비행체에서 별도로 구현되던 변속기(도 1에서 30)와 프레임(도 1에서 50)을 프레임부(200)로 일체화한 경우, 종래의 무인 비행체와 다음과 같은 중량 비교 결과를 얻을 수 있다.
하나의 실험 조건의 예에서, 무인 비행체의 프레임부(200)는 두께가 2mm이하인 양면 FR4 PCB를 사용하되 변속기와 프레임을 일체화시킨 구조로 구현된다. 이 경우, 표 1에서 보듯, 종래의 무인 비행체에서 약 56(g)으로 구현되었던 변속기+프레임의 무게를 약 28(g)으로 감소시킴으로써 변속기+프레임의 무게를 약 50% 절감할 수 있음을 확인할 수 있다.
변속기(g)
프레임(g)

기존 쿼드로터
4(ea) * 4(g) = 16(g)
4(ea) * 10(g) = 40(g)

FR4 PCB 적용 쿼드로터
4(ea) * 7(g) = 28(g)3
한편, 프레임부(200)는 무인 비행체를 지면에 착지시킬 때 안정적인 자세를 유지하고 착지 충격을 완화하기 위한 착지 수단(21)을 더 포함할 수 있다. 즉, 프레임부(200)는 PCB로 구현되므로 통상 두께가 얇고 유연성이 높은 특징이 있다. 이로 인해 다음과 같은 유용한 특성을 얻을 수 있다.
즉, PCB 재질의 프레임부(200)는 그 특유의 유연성 때문에 작은 충격에도 프레임(도 1의 50)이 부러지는 단점을 해결할 수 있고, 프로펠러 회전 시 발생하는 모터의 진동을 프레임부(200)가 자체적으로 흡수하므로 메인보드로 전달되는 진동을 감쇄시켜 센서의 오류를 최소화할 수 있다. 또한, 무인 비행체에 카메라를 장착하여 활용하는 경우, 모터로 인한 진동이 프레임부(200)를 지나는 동안 감쇄되어 카메라로 전달되는 진동을 최소화하므로 고화질의 영상 및 사진을 얻을 수 있다.
도 4 및 도 5는 착지 수단이 추가된 무인 비행체의 실시예들을 각각 도시한 것이다.
도 4의 예에서 보듯, 착지 수단(21)은 수직의 원통 형상으로 구현될 수 있다. 이때, 원통형의 착지 수단(21)은 프레임부(200)의 하단면에 장착되되, 무인 비행체의 무게를 효과적으로 분산시키기 위해 프레임부(200)의 길이 방향의 중간 지점에 배치되는 것이 바람직하다.
또한 도 5의 예에서 보듯, 착지 수단(21)은 '∪' 형상 또는 '∪' 형상의 중간 지점에 지지대가 구비된 프레임 형상으로 구현될 수 있다. 물론 반드시 프레임 형상으로 구현될 필요는 없으며 '∪' 형상의 판으로 구현될 수도 있다. 도 5의 착지 수단(21) 역시 프레임부(200)의 하단면에 장착되되, 무인 비행체의 무게를 효과적으로 분산시키기 위해 프레임부(200)의 길이 방향의 중간 지점에 배치되는 것이 바람직하다.
도 4 및 도 5에 도시되지는 않았지만 착지 수단(21)은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 착지 수단(21)을 'ㄷ'자형으로 구현하여 도 4의 원통형 착지 수단(21)보다 바닥에 닿는 면적을 증가시킴으로써 프레임부(200)을 지지하는 역할뿐만 아니라, 무인 비행체의 착륙시 외부 충격을 흡수하여 부드럽게 착륙할 수 있도록 하는 랜딩기어 역할도 기대할 수 있다.
또한, 착지 수단(21)의 재질로는 지지력과 충격 흡수력을 동시에 만족하도록 스티로폼, 메모리폼, 또는 경화 스펀지를 이용할 수 있으며 이와 같은 재질들은 특히 도 4의 착지 수단(21)에 일응 적합하다. 아울러, 도 5의 착지 수단(21)에 대하여는 가벼우면서 강도가 높은 PC(Polycarbonate, 폴리카보네이트) 또는 FR4 PCB를 이용하여 구현할 수 있다.
한편, 프레임부(200)는 일 끝단에 장착된 구동부(300)의 무게로 인해 프레임부(200)가 휘거나 바람 또는 기체의 진동으로 인해 프레임부(200)가 뒤틀리는 현상을 방지하기 위한 지지 수단(22)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 무인 비행체에 지지 수단을 추가한 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 6의 예에서 보듯, 지지 수단(22)은 '▽' 형상 또는 'V'형상으로 구현될 수 있다. 이때, '▽' 형상 또는 'V'형상의 지지 수단(22)은 프레임부(200)의 하단면에 장착되되, 프레임부(200)에 최대한의 지지력을 제공하기 위해 지지 수단(22)의 하단 꼭지점이 프레임부(200)의 길이 방향의 중간 지점에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
도 7 및 도 8은 지지 수단(22)의 다른 일례들을 도시한 것이다.
지지 수단(22)은 도 7의 '│' 형상 및 도 8의 'ㄷ' 형상의 지지 수단(22)으로 구현될 수도 있다.
도 7의 지지 수단(22) 역시 프레임부(200)의 하단면에 장착되되, 프레임부(200)에 최대한의 지지력을 제공하기 위해 프레임부(200)의 길이 방향의 중간 지점에 배치되는 것이 바람직하며, 도 8의 지지 수단(22) 역시 프레임부(200)의 하단면에 장착되되, 개방된 양 끝부분이 프레임부(200) 너비 방향의 양 끝단에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
지지 수단(22)의 재질로는 프레임부(200)를 지지할 수 있는 지지력을 만족하면서 가벼운 PC(Polycarbonate, 폴리카보네이트) 또는 FR4 PCB를 이용하여 구현할 수 있다. 또한 지지 수단(22)은 본 발명의 실시예들에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 다양한 형태로 변형하여 구현할 수 있다.
구동부(300)의 구성
구동부(300)는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 모터(31)와, 모터(31)의 구동력을 인가받아 무인 비행체에 추력을 발생시키는 프로펠러(32)를 포함하여 이루어진다. 무인 비행체의 추력 발생 원리 및 비행 제어 원리는 종래의 무인 비행체와 동일하다.
구동부(300)는 프로펠러의 안전커버를 더 포함할 수 있다. 프로펠러 안전커버(33)는 프로펠러(32)의 동작에 영향을 미치지 않으면서도 주변 장애물로부터 프로펠러(32)를 보호하는 한편 프로펠러(32)로부터 주위 사람들을 보호하는 역할을 담당한다.
도 9는 프로펠러의 안전커버가 장착된 무인 비행체의 예를 도시한 것이다. 도 9에서 보듯, 프로펠러 안전커버(33)는 상향이 개방된 반구의 프레임 형상으로 구현되어 모터(31)가 장착된 프레임부(200) 주변에 체결될 수 있다. 이때 무인 비행체의 전체 중량에 큰 영향을 미치지 않도록 최소한의 지지 프레임만으로 구현하는 것이 바람직하다.
도 10은 프로펠러의 안전커버 구조물을 무인 비행체의 착지 수단으로 활용하는 경우를 도시한 것이다.
즉, 프로펠러 안전커버(33)는 필요에 따라 프레임부(200)에서 분리하여 무인 비행체의 중앙부 하단에 도 10과 같은 형태로 체결함으로써 착지 수단 또는 랜딩기어로 활용할 수 있다.
예를 들면, 실내 비행시에는 주변에 장애물이 많으므로 모터가 안착된 PCB 프레임 주변에 체결하여 프로펠러 안전커버로 사용하고, 실외 비행시에는 무인 비행체가 이륙 또는 착륙하는 바닥면이 흙이나 거친 아스팔트로 되어 있으므로 메인보드 배면에 체결하여 착지 수단 및 랜딩기어로 사용할 수 있다.
프로펠러 안전커버(33)는 가볍고 강도가 높은 PC, 카본, PVC 등의 재질로 구현할 수 있으며, 도 9의 형상 외에도 한 개의 지지 프레임을 가지는 링 형태로 구현하거나 사각기둥의 형태 등으로 다양하게 구현할 수 있다.
이상에서는 본체부(100)에 주 제어모듈, 통신모듈 및 센서모듈 중 적어도 하나가 실장되고, 프레임부(200)에 이를 제외한 나머지 모듈들(예를 들어 부 제어모듈, 변속모듈)이 실장되는 실시예에 대해 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 모듈들의 실장 위치는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 변경될 수 있는 것이다.
특히, 전력용 FET 등과 같은 발열소자는 프레임부(200)에서 프로펠러(32)에 근접한 위치에 배치함으로써 프로펠러의 회전에 의해 발생하는 바람으로 상기 발열소자의 열을 식혀주는 것이 바람직하다. 이로 인해 발열로 인한 PCB의 고장 및 비행 제어의 오류 등을 방지하는 한편 장기적으로는 무인 비행체의 수명을 연장할 수 있다.
아울러, 이상에서는 멀티로터의 대표적인 예로 쿼드로터를 들어 설명하되 본체부(100)와 프레임부(200)가 개별적으로 제공되는 실시예들에 대해 설명하였지만, 본체부(100)와 프레임부(200)가 하나의 PCB로 일체화되어 제공될 수도 있다. 이 경우, 쿼드로터의 예를 들어보면 정방형 십자가의 형태로 하나의 기판으로 이루어진 몸체(미도시)와 구동부(미도시)로 구분될 뿐이다.
또한, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
11 : 제1 메인보드 12 : 제2 메인보드
13 : 지지축 14 : 배터리
21 : 착지수단 22 : 지지수단
31 : 모터 32 : 프로펠러
33 : 안전커버 100 : 몸체부
200 : 프레임부 300 : 구동부

Claims (13)

  1. 중앙의 몸체부(100);
    비행을 위한 추력을 발생시키는 복수의 구동부(300); 및
    일 끝단은 상기 몸체부(100)의 일단에 탈착 가능하도록 결합되고, 다른 끝단에는 상기 구동부(300) 중 하나가 장착되는 복수의 프레임부(200)
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 프레임부(200)는 프린트회로기판으로 이루어지되, 무인 비행체의 구동 또는 제어를 위한 전자모듈들이 상기 몸체부(100) 및 상기 프레임부(200)에 분산 배치되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)에 분산 배치되는 전자모듈들 중에 비행 제어를 위한 제어기 모듈과, 외부의 통신 장치와 데이터를 주고 받기 위한 통신 모듈 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 상기 몸체부(100), 상기 프레임부(200) 및 상기 구동부(300)에 전원을 공급하기 위한 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 복수의 메인보드를 포함하며,
    상기 복수의 메인보드는 복수의 지지축에 의해 소정의 간격을 두고 지지되고, 상기 소정의 간격 부위에 상기 배터리가 배치되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 프레임부(200)의 일면에는 상기 몸체부(100), 상기 프레임부(200) 및 상기 구동부(300)에 전원을 공급하기 위한 배터리가 장착되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부(200)에 분산 배치되는 전자모듈들 중에 상기 구동부(300)의 변속을 위한 변속기 모듈이 포함되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부(200)는 상기 무인 비행체가 지면에서 일정 높이로 이격되어 착지하도록 상기 비행체를 지지하는 착지 수단(21)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 착지 수단(21)은 착지 충격을 완화시키기 위한 스폰지 재질, 스티로폼 재질, 메모리 폼 재질 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부(200)의 하부면에는 상기 무인 비행체의 프레임부(200)의 휨 및 뒤틀림을 방지하는 지지 수단(22)이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지 수단(22)은 PC(Polycarbonate) 및 FR4(Frame Retardant 4) 중 하나의 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부(200)에서 상기 구동부(300)가 장착된 방향의 일측에는 전력용 FET를 포함하는 발열소자가 배치되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)와 상기 프레임부(200) 중 적어도 하나는 FR4 재질의 PCB로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  13. 삭제
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