KR101217765B1 - 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 초소형 날갯짓 비행체를 구현하기 위한 인공날개를 개발하는데 있어 장수풍뎅이와 같은 곤충 날개의 시맥과 막 구조를 모방하고, 상향 및 하향 날갯짓을 함으로 써 초소형 비행체의 비행이 가능하게 하는 날갯짓 비행체는 근본적으로 진동을 일으키며 비행을 하므로, 날갯짓 비행체가 발생하는 힘(추력 및 양력)을 측정하기 위한 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법은, 수평길이 방향으로 진행될 수 있도록 안내하는 가이드 레일과; 상기 가이드 레일에 결합되어 최소의 힘으로도 운행되도록 연결된 베이링 부시에 수직하게 연장된 연접봉 끝단에 결합된 비행체와; 상기 연접봉의 진행방향에 따라 상하 이동하도록 하는 무게 추에 로프가 연결되며 로프의 이동에 회동하는 회전롤로 이루어진 힘 측정부와; 상기 무게 추가 상승하는 순간 이동 속도와 가속도를 측정하기 위한 디지털 초고속 카메라와; 상기 무게 추가 상승하는 순간 높이를 측정하는 높이 측정부; 로 이루어진 구조를 이용한다.

Description

날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법{Driving force measurement installation of flapping-wing system and the method}
본 발명은 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 초소형 날갯짓 비행체를 구현하기 위한 인공날개를 개발하는데 있어 장수풍뎅이와 같은 곤충 날개의 시맥과 막 구조를 모방하고, 상향 및 하향 날갯짓을 함으로써 초소형 비행체의 비행이 가능하게 하는 날갯짓 비행체는 근본적으로 진동을 일으키며 비행하는 날갯짓 비행체가 발생하는 힘(추력 및 양력)을 측정하기 위한 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 날갯짓 비행체(ORNITHOPTER)는 날개를 퍼덕거리면서 나는 비행체를 말하며, 이처럼 플래핑운동(FLAPPING MOTION)을 하는 날갯짓 비행체에 관한 연구는 1490년 레오나르도 다빈치의 설계 이후 그 기술이 고도로 발달하여 현재는 다양한 종류의 비행체가 개발되고 있는데, 이는, 간단한 완구용으로뿐만 아니라 각종 산업용 및 기타 군사용으로까지 응용범위가 방대하고, 또한, 그것을 이용함으로써 뛰어난 효과를 얻을 수 있기 때문이다.
종래의 날갯짓 비행체는 엔진, 고무줄 또는 압축가스를 동력원으로 사용하고 있는데, 상기 엔진 동력 날갯짓 비행체는 출력이 큰 반면에 소음이 크고 초보자가 엔진과 연료를 취급하는 것이 어려운 문제가 있다. 또한, 고무 동력 또는 압축가스 동력을 이용한 날갯짓 비행체는 다루기가 쉽지만 비행시간이 매우 짧고 사용자가 방향이나 고도 등을 마음대로 조종할 수 없는 문제점이 있었다.
최근, 모터 및 배터리의 성능이 급격하게 발전함에 따라 모터 동력을 이용한 날갯짓 비행체의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한, 날갯짓 비행체는 모터와 배터리로 작동되기 때문에 엔진이나 연료를 사용할 필요가 없고, 완충된 배터리를 사용하여 장시간 비행이 가능하며, 안정적이며 부드러운 동력전달을 가능케 한다.
모터와 배터리로 작동되는 날갯짓 비행체의 개략적인 구성을 설명하면, 모터 축 기어에 의해 구동됨으로써, 비행체가 비행하는데 필요한 날개 속도와 힘을 가질 수 있도록 동력을 전달하는 동력 전달부를 구비하고, 상기 동력 전달부의 원운동을 직선운동으로 바꾸는 커넥팅로드에 의해 연결된 날개를 상하 운동시키는 구성으로 이루어지고 있다.
그러나, 상기 종래 기술은 상하로 날개를 퍼덕이도록 하여 양력과 추진력을 얻는데 있어서, 날개의 날갯짓 각도가 충분하게 크지 못하여 비행체를 부양하기 위한 양력이 크기가 작다는 문제점이 있다.
아울러, 날갯짓 비행체를 장수풍뎅이 모사 날갯짓 장치의 추진력을 측정하는데 있어 간접적으로 파악하려는 취지이나 비행체의 추진력을 측정에 있어 종래의 측정은 신뢰성이 없어 정확한 추진력을 측정하는 측정치의 오판이 발생한다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초소형 날갯짓 비행체를 구현하기 위한 인공날개를 개발하는데 있어 장수풍뎅이와 같은 곤충 날개의 시맥과 막 구조를 모방하고, 상향 및 하향 날갯짓을 함으로 써 초소형 비행체의 비행이 가능하게 하는 날갯짓 비행체는 근본적으로 진동을 일으키며 비행을 하므로 기존의 로드셀을 사용한 추진력 측정에 어려움이 있어, 날갯짓 비행체가 발생하는 힘(추력 및 양력)을 측정하기 위한 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치는, 수평길이 방향으로 진행될 수 있도록 안내하는 가이드 레일과; 상기 가이드 레일에 결합되어 최소의 힘으로도 운행되도록 연결된 베이링 부시에 수직하게 연장된 연접봉 끝단에 결합된 비행체와; 상기 연접봉의 진행방향에 따라 상하 이동하도록 하는 무게 추에 로프가 연결되며 로프의 이동에 회동하는 회전롤로 이루어진 힘 측정부와; 상기 무게 추가 상승하는 순간 이동 속도와 가속도를 측정하기 위한 디지털 초고속 카메라와; 상기 무게 추가 상승하는 순간 높이를 측정하는 높이 측정부; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 비행체는, 프레임의 내측을 향해 회전축이 배치되고, 상기 프레임의 일측에 고정되어 조립되는 동력부와; 상기 동력부의 회전력을 수직왕복운동력으로 전환하는 전환모듈에 의해 수직상하로 슬라이딩 왕복구동되는 평행바가 구비된 슬라이더; 상기 슬라이더의 평행바 양단에 각각 힌지회동 가능하게 연결되는 한 쌍의 연결링크와; 상기 연결링크의 타단부에 힌지회동 가능하게 연결되고 타단부가 고정봉에 의해 상기 프레임과 힌지회동 가능하게 연결되는 한 쌍의 작동링크와; 상기 작동링크의 상측면에 고정부착되는 한 쌍의 날개부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 비행체는, 동력부에 연결되는 구동메커니즘과 연결된 날개부로 일정한 진폭을 갖고 상하운동을 유발할 수 있도록 연결한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 비행체는, 날갯짓에 의한 전진으로 로프와 연결된 무게 추를 상승시키게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 비행체의 날갯짓으로 전진함과 동시에 상승한 무게 추의 순간 이동 높이와 소요 시간을 디지털 초고속 카메라로 측정하며, 높이 측정부에 의해 무게 추가 순간 상승한 높이를 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 무게 추의 무게를 달리하여 비행체의 날갯짓에 의해 전진으로 무게 추가 상승하는 높이와 소요시간을 측정하여 순간 속도 및 가속도를 산출한 후, 순간 가속도를 주행 물체의 전체 질량과 곱함으로써 추진력을 연산하게 되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 날갯짓 비행체의 추진력 측정방법은, 가이드 레일에 연장된 연접봉에 측정하고자하는 비행체를 결합하는 단계와; 상기 연접봉과 연결된 로프에 의해 상승하게 되는 무게 추의 무게를 선택하여 결합하는 단계와; 비행체에 동력을 제공함에 상하 왕복운동하는 날갯짓으로 전진하게 되는 비행체 전진 단계와; 상기 비행체의 날갯짓으로 전진함과 동시에 무게 추가 상승하는 단계와; 상기 비행체의 날갯짓을 유지하는 동안에 상승한 무게 추의 순간 이동 높이와 시간을 측정하는 단계와; 상기 비행체의 날갯짓으로 측정된 무게 추의 순간 상승 속도값과 소요 시간을 측정하여 가속도를 산출함으로써 추진력을 연산하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 날갯짓 비행체의 날갯짓으로 전진하고자하는 추진력을 장비에 적용하여 객관적인 결과를 제공하여 합리적으로 판단할 수 있는 보편적인 자료를 제공하고, 날갯짓에 의한 전진 속도와 가속도를 디지털 초고속 카메라로 측정하여 측정 오차를 최소화하고, 추진력에 대한 신뢰성이 있는 측정을 할 수 있어 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치의 전체적인 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치의 비행체를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치의 비행체 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 날갯짓 비행체의 추진력 측정방법에 따른 흐름도.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
수평길이 방향으로 진행될 수 있도록 안내하는 가이드 레일과;
상기 가이드 레일에 결합되어 최소의 힘으로도 운행되도록 연결된 베이링 부시에 수직하게 연장된 연접봉 끝단에 결합된 비행체와;
상기 연접봉의 진행방향에 따라 상하 이동하도록 하는 무게 추에 로프가 연결되며 로프의 이동에 회동하는 회전롤로 이루어진 힘 측정부와;
상기 무게 추가 상승하는 순간 이동 속도와 가속도를 측정하기 위한 디지털 초고속 카메라와;
상기 무게 추가 상승하는 순간 높이를 측정하는 높이 측정부; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치를 제공함으로써 달성하였다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치의 전체적인 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치는 초소형 날갯짓 비행체를 구현하기 위한 인공날개를 개발하는데 있어 장수풍뎅이와 같은 곤충 날개의 시맥과 막 구조를 모방하고, 상향 및 하향 날갯짓을 함으로 써 초소형 비행체의 비행이 가능하게 하는 날갯짓 비행체(20)는 근본적으로 진동을 일으키며 비행을 하므로, 날갯짓 비행체(20)가 발생하는 힘(추력 및 양력)을 측정하기 위한 것이다.
본 실시예의 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치는, 크게, 가이드 레일(10)과 비행체(20), 힘 측정부(30), 디지털 초고속 카메라(40), 높이 측정부(50)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 가이드 레일(10)은 비행체(20)의 전진에 대한 진행 방향을 안내하는 것으로, 수평길이 방향으로 진행될 수 있도록 한다.
상기 가이드 레일(10)은 비행체(20)가 진행 방향으로 진행시 마찰력 발생을 최소화하도록 한다.
그리고, 상기 가이드 레일(10)에 결합되는 비행체(20)는 최소의 힘으로도 운행되도록 연결된 베이링 부시(12)에 수직하게 연장된 연접봉(14) 끝단에 결합된다.
상기 베어링 부시(14)는 가이드 레일(10)에서 비행체(20)가 진행 방향으로 진행시 마찰력 발생을 최소화하도록 한다.
상기 가이드 레일(10)에 조립되는 베어링 부시(14)는 수평방향으로 배치된 가이드 레일(10) 위에서 병진운동을 할 수 있도록 구비된 것이다.
한편, 비행체(20)의 구성은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 전체 틀인 프레임(100)의 내측을 향해 회전축이 배치되고, 상기 프레임(100)의 일측에 동력부(200)가 고정되어 조립된다.
상기 프레임(100)은 한 쌍의 I형플레이트(110)와 한 쌍의 고정봉(120)을 포함하여 구성되고, 상세하게는, 상기 한 쌍의 I형플레이트(110)는 상호 이격되어 평행하게 마주하도록 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 고정봉(120)은 상기 I형플레이트(110)의 상부 양측 코너부분을 상호 연결하여 고정하도록 한 쌍으로 구성된다.
이때, 상기 고정봉(120)은 상기 I형플레이트(110)의 하부 양측 코너부분을 상호 연결하여 고정하도록 한 쌍 더 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 평행하게 마주하는 한 쌍의 I형플레이트(110)와 상기 한 쌍의 I형플레이트(110)의 상부 양측과 하부 양측 코너부분을 상호 연결하는 고정봉(120)에 의해 상기 프레임(100)이 구성될 수 있다.
다음으로 동력부(200)는 상기 프레임(100)의 내측을 향해 회전축이 배치되고, 상기 프레임(100)의 일측에 고정되어 조립되며, 상세하게는, 상기 프레임(100)을 구성하는 한 쌍의 I형플레이트(110) 중 어느 하나의 상측 부분에 고정되도록 조립될 수 있다. 이때, 상기 I형플레이트(110)에는 상기 동력부(200)가 조립될 수 있는 원형의 조립홀이 구비될 수 있다.
또한, 슬라이더(400)는 상기 동력부(200)의 회전력을 수직왕복운동력으로 전환하는 전환모듈(300)에 의해 수직상하로 슬라이딩 왕복구동되는 평행바(410)가 구비된 부분이다.
여기서, 상기 전환모듈(300)은 상기 동력부(200)의 회전축에 동심이 되도록 결합된 구동기어(310), 상기 구동기어(310)와 치합되어 상기 구동모터(200)의 회전을 감속하는 감속기어(320), 상기 감속기어(320)의 회전축에서 반경방향으로 소정거리 이격되도록 상기 감속기어(320)의 일측면에 위치되어, 상기 감속기어(320)의 회전에 따라 회전이동하는 크랭크축(330)으로 구성될 수 있고, 상기 슬라이더(400)는 상기 슬라이더(400)는 상기 크랭크축(330)을 사이에 두고 평행하게 마주하는 한 쌍의 평행바(410), 상기 평행바(410)가 수직상하로 승하강하도록 상기 평행바(410)를 가이드하는 수직봉(420)으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 슬라이더(400)는, 상기 구동모터(200)가 회전함에 따라 상기 구동기어(310)가 회전하게 되고, 상기 구동기어(310)가 회전함에 따라 상기 감속기어(320)가 감속되어 회전하게 되며, 상기 감속기어(320)가 감속회전함에 따라 상기 크랭크축(330)이 회전이동하게 되고, 상기 크랭크축(330)이 회전이동함에 따라 상기 한 쌍의 평행바(410)가 상기 수직봉(420)에 의해 가이드되어 수직상하로 승하강하게 된다.
한편, 상기 슬라이더(400)를 구성하는 한 쌍의 평행바(410)의 양단에는 후술하는 연결링크(500)의 힌지연결을 위한 고정링크가 각각 조립된다.
상기 연결링크(500)는 일단부가 상기 슬라이더(400)의 양단에 각각 힌지회동 가능하게 연결되도록 구성되고, 상세하게는, 상기 슬라이더(400)를 구성하는 한 쌍의 평행바(410)의 양단에 조립된 고정링크를 통해 상기 슬라이더(400)의 양단에 힌지회동 가능하게 연결된다. 상기 한 쌍의 작동링크(600)는 일단부가 상기 연결링크(500)의 타단부에 힌지회동 가능하게 연결되고 타단부가 상기 고정봉(120)에 힌지회동 가능하게 연결되도록 구성된다. 또한, 상기 작동링크(600)의 상측면에는 각각 날개(700)가 고정부착된다. 이때, 상기 연결링크(500)는 반원호의 형상으로 형성되어 상기 날개(700)가 큰 날갯짓 각도로 날갯짓을 함에 있어서 상기 고정봉(120)과의 간섭이 방지되도록 한다.
따라서, 상기 슬라이더(400)를 구성하는 한 쌍의 평행바(410)가 상기 수직봉(420)에 의해 가이드되어 수직상하로 승하강하게 되면, 상기 연결링크(500)와 상기 작동링크(600)가 연동되어 회동운동을 하게 되고, 이에 따라 상기 날개(700)가 날갯짓 운동을 할 수 있게 된다.
이러한, 비행체(20)의 날갯짓 운동에 전진하는 추진력을 발생한다.
아울러, 상기 비행체(20)가 전진함에 힘 측정부(30)에서 순간 발생 힘을 측정하게 되는데 연접봉(14)의 진행방향에 따라 상하 이동하도록 하는 무게 추(32)에 로프(36)가 연결되며, 상기 로프(36)의 이동에 당겨지는 힘에 회전롤(34)이 회동하면서 무게 추(32)를 끌어올리는 것이다.
이때, 상기 무게 추(32)가 상승하는 순간 이동 속도와 가속도를 일측에 구비된 디지털 초고속 카메라(40)에 의해 측정한다.
그리고, 상기 무게 추(32)가 상승하는 순간 높이를 높이 측정부(50)에 의해 얼마만큼 상승하였는지를 측정한다.
즉, 비행체(20)의 날갯짓으로 전진함과 동시에 상승한 무게 추(32)의 순간 상승 속도와 순간 가속도를 디지털 초고속 카메라(40)로 측정하며, 높이 측정부(50)에 의해 무게 추(32)가 순간적으로 상승한 높이를 측정하는 것이다.
이때, 상기 무게 추(32)의 무게를 달리하여 비행체(20)의 날갯짓에 의해 전진으로 무게 추(32)가 상승하는 순간 상승 높이와 소요 시간를 측정하고 순간 속도와 가속도를 산출한 후, 순간 가속도 주행 물체의 전체 질량과 곱함으로써 순간 발생하는 추진력을 연산하게 된다.
한편, 본 발명의 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치에 따른 측정 방법은 도 4에 도시한 바와 같이 먼저, 가이드 레일(10)에 연장된 연접봉(14)에 측정하고자하는 비행체(20)를 결합한다.(S110)
상기 가이드 레일(10)과 연결된 연접봉(14)에 비행체(20)가 준비되면 비행체(20)의 동력부(200)에서 발생되는 동력에 비행체(20)는 날갯짓을 행하게 되고, 상기 비행체(20)는 전진하는 운동을 한다.
그리고, 상기 비행체(20)가 발생하는 추진력을 측정하기 위해 연접봉(14)과 연결된 로프(36)가 비행체가 발생하는 추진력에 의해 상승하는 순간 속도와 순간 가속도를 측정하기 위해 무게 추(32)의 무게를 선택하여 결합한다.(S120)
아울러, 상기 비행체(20)에 동력을 제공함에 상하 왕복운동하는 날갯짓으로 비행체(20)는 전진하게 된다.(S130)
상기 비행체(20)의 날갯짓으로 전진과 함께 연접봉(14)과 연결된 로프(36)는 비행체(20)와 함께 진행하고, 로프(36)의 당기는 힘에 상승하는 무게 추(32)는 순간 상승한다.(S140)
그리고, 상기 비행체(20)의 날갯짓을 유지하는 동안에 상승한 무게 추(32)의 높이와 소요 시간을 측정한다.(S150)
이때, 상기 무게 추(32)의 순간 속도와 순간 가속도를 산출한다.(S160)
즉, 상기 무게 추(32)가 상승한 순간 이동 높이와 소요 시간을 디지털 초고속 카메라(40)에 의해 측정하고, 이로부터 순간 속도와 가속도를 산출한다.
이같이, 상기 비행체(20)의 날갯짓으로 발생한 순간 가속도 값과 주행 물체의 전체 질량을 곱하여 추진력을 연산하는 것이다.(S170)
상기 비행체(20)의 추진력에 대한 힘에 대한 무게 추(32)를 가변화시켜 다양한 실험에 의해 데이터를 수집하고 추진력에 대한 평균 데이터를 통합하여 날갯짓의 추진력을 연산하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 초소형 날갯짓 비행체(20)를 구현하기 위한 인공날개를 개발하는데 있어 장수풍뎅이와 같은 곤충 날개의 시맥과 막 구조를 모방하고, 상향 및 하향 날갯짓을 함으로 써 초소형 비행체(20)의 비행이 가능하게 하는 날갯짓 비행체(20)는 근본적으로 진동을 일으키며 비행을 하므로, 날갯짓 비행체(20)가 발생하는 힘(추력 및 양력)을 측정하게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10:가이드 레일 12:베어링 부시
14:연접봉 20:비행체
30:힘 측정부 32:무게 추
34:회전롤 36:로프
40:디지털 초고속 카메라 50:높이 측정부
100:프레임 110:I형플레이트
120:고정봉 200:구동모터
300:전환모듈 310:구동기어
320:감속기어 330:크랭크축
400:슬라이더 410:평행바
420:수직봉 500:연결링크
600:작동링크 700:날개

Claims (7)

  1. 수평 방향으로 설치되는 가이드 레일과;
    마찰력을 저감할 수 있도록 상기 가이드 레일과 베어링 부시에 의해 수직하게 연결되어 하기의 비행체에 의해 수평 방향의 병진운동이 이루어지는 연접봉과;
    상기 연접봉의 하단에 결합되는 비행체와;
    상기 연접봉과 로프에 의해 연결되는 무게 추를 포함하되, 상기 연접봉의 수평 방향의 운동을 상기 무게 추의 상하 방향 운동으로 변환하기 위하여 로프가 감기는 회전롤을 갖는 힘 측정부와;
    상기 무게 추가 상승하는 순간의 영상정보를 촬영하여 기록하기 위한 디지털 초고속 카메라와;
    상기 무게 추의 높이 변화를 측정할 수 있도록 상기 무게 추의 동작 길이 방향과 나란하게 상기 디지털 초고속 카메라의 촬상 영역에 위치하게 되는 높이 측정부를 포함하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비행체는,
    프레임의 내측을 향해 회전축이 배치되고, 상기 프레임의 일측에 고정되어 조립되는 동력부와;
    상기 동력부의 회전력을 수직왕복운동력으로 전환하는 전환모듈에 의해 수직상하로 슬라이딩 왕복구동되는 평행바가 구비된 슬라이더와;
    상기 슬라이더의 평행바 양단에 각각 힌지회동 가능하게 연결되는 한 쌍의 연결링크와;
    상기 연결링크의 타단부에 힌지회동 가능하게 연결되고 타단부가 고정봉에 의해 상기 프레임과 힌지회동 가능하게 연결되는 한 쌍의 작동링크와;
    상기 작동링크의 상측면에 고정부착되는 한 쌍의 날개부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비행체는,
    동력부에 연결되는 구동메커니즘과 연결된 날개부로 일정한 진폭을 갖고 상하운동을 유발할 수 있도록 연결한 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비행체는,
    날갯짓에 의한 전진으로 로프와 연결된 무게 추를 상승시키게 되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비행체의 날갯짓으로 전진함과 동시에 상승한 무게 추의 순간 상승 높이와 시간를 디지털 초고속 카메라로 측정하여 순간 속도와 순간 가속도를 산출하며, 높이 측정부에 의해 무게 추가 순간 상승한 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무게 추의 무게를 달리하여 비행체의 날갯짓에 의해 전진으로 무게 추가 상승하는 높이와 소요시간을 측정하여 순간 가속도를 산출하게 되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정장치.
  7. 수평 방향으로 설치된 가이드 레일을 따라서 수평 이동이 가능하되 연직 하방으로 설치되는 연접봉의 하단에 측정하고자하는 비행체를 결합하는 단계와;
    상기 수평 이동하게 되는 연접봉과 연결된 로프에 의해 연직 방향으로 상승하게 되는 무게 추의 무게를 선택하여 결합하는 단계와;
    비행체에 동력을 제공함에 상하 왕복운동하는 날갯짓으로 전진하게 되는 비행체 전진 단계와;
    상기 비행체의 날갯짓으로 전진함과 동시에 무게 추가 상승하는 단계와;
    상기 비행체의 날갯짓을 유지하는 동안에 상승한 무게 추의 높이와 소요 시간을 측정하는 단계와;
    상기 무게 추의 순간 속도와 순간 가속도를 산출하는 단계와;
    상기 비행체의 날갯짓으로 측정된 순간 가속도 값과 주행 물체의 전체 질량을 곱하여 추진력을 연산하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체의 추진력 측정방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104198152A (zh) * 2014-09-03 2014-12-10 安徽工业大学 仿生扑翼飞行器升力测试装置及其测试方法
CN104568373A (zh) * 2014-12-20 2015-04-29 浙江大学 一种微型扑翼飞行器气动力测试装置及测试方法
CN104568268A (zh) * 2014-12-20 2015-04-29 浙江大学 一种微型扑翼飞行器惯性力测试装置及测试方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103674474B (zh) * 2013-12-23 2016-01-20 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 全机风洞实验舵面操纵装置失效模拟装置
CN104132795B (zh) * 2014-08-11 2016-06-15 厦门大学 一种可实现风洞虚拟飞行的模型绳索支撑系统
CN106017847A (zh) * 2016-05-11 2016-10-12 上海工程技术大学 微型扑翼飞行器气动力测试与扑翼流场观测系统及方法
CN106441952B (zh) * 2016-08-30 2019-09-24 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 车体试验加载设备
KR102192568B1 (ko) * 2018-12-20 2020-12-17 단국대학교 산학협력단 드론
CN113044216B (zh) * 2019-12-27 2023-02-28 北京航空航天大学 一种仿生扑翼三自由度运动测力系统
CN112009722B (zh) * 2020-08-06 2021-12-17 北京航空航天大学 一种扑翼微型飞行器气动效率及机械效率测量装置
CN112326190B (zh) * 2020-10-30 2022-02-22 北京航空航天大学 基于拖曳水槽的昆虫扑翼模型实验平台
CN112504618A (zh) * 2020-11-24 2021-03-16 山东中实易通集团有限公司 一种电站锅炉炉膛内冷态流场的测量系统及测量方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6082671A (en) * 1998-04-17 2000-07-04 Georgia Tech Research Corporation Entomopter and method for using same
KR20030068871A (ko) * 2002-02-18 2003-08-25 서원무인기술(주) 무인기를 이용한 원격탐색 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6082671A (en) * 1998-04-17 2000-07-04 Georgia Tech Research Corporation Entomopter and method for using same
KR20030068871A (ko) * 2002-02-18 2003-08-25 서원무인기술(주) 무인기를 이용한 원격탐색 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104198152A (zh) * 2014-09-03 2014-12-10 安徽工业大学 仿生扑翼飞行器升力测试装置及其测试方法
CN104568373A (zh) * 2014-12-20 2015-04-29 浙江大学 一种微型扑翼飞行器气动力测试装置及测试方法
CN104568268A (zh) * 2014-12-20 2015-04-29 浙江大学 一种微型扑翼飞行器惯性力测试装置及测试方法

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