KR101452473B1 - Unmanned Aerial Vehicle Equipped With Engine Type Electric Genarator - Google Patents

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KR101452473B1
KR101452473B1 KR1020130037277A KR20130037277A KR101452473B1 KR 101452473 B1 KR101452473 B1 KR 101452473B1 KR 1020130037277 A KR1020130037277 A KR 1020130037277A KR 20130037277 A KR20130037277 A KR 20130037277A KR 101452473 B1 KR101452473 B1 KR 101452473B1
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Abstract

본 발명은 무인 멀티 콥터에 있어서, 콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와, 상기 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와, 상기 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과, 상기 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300),를 포함하여 구성되되, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100);를 더 포함하여 구성되되, 상기 전력 공급부(100)는, 액체 연료통(10)과, 상기 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과, 상기 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와, 상기 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40),를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned multi-copter comprising a wing support part 210 formed with 2 to 20 pieces extending radially from a copter body 200, a driving motor 220 fixed to the outside of the wing support part 210, A flywheel 230 that is rotated by the driving motor 220 and a takeoff and landing unit 300 that is downwardly fixed to the lower portion of the copor body 200, The power supply unit 100 includes a liquid fuel cell 10, an engine 20 that receives fuel from the liquid fuel cell 10 to ignite and produce rotational power, A generator 30 for generating electricity by the rotational power generated by the engine 20 and an AC / DC converter 40 for converting an AC produced by the generator 30 into a DC. Of liquid fuel and engine using Relates to a system high-power motor-driven unmanned in the multirotor.

Description

액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 { Unmanned Aerial Vehicle Equipped With Engine Type Electric Genarator }[0001] The present invention relates to an electric motor-driven multi-coperator for generating electric power using a liquid fuel and an engine,

본 발명은 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 및 공급 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a high-output motor-driven unmanned multi-copter with a power generation and supply system using a liquid fuel and an engine.

특2003-0054450는 무인기 및 모형항공기의 서보모터 제어를 위한 펄스폭변조 신호원 스위칭 회로는, "모형비행기 및 무인항공기에 탑재된 탑재 컴퓨터로부터 자동비행 소프트웨어에 의한 제어신호를 입력받는 컴퓨터신호 입력단(10)과, 지상에서 원격조종장치로 전송된 비행제어용 원격제어신호를 입력받는 원격신호 입력단(20)과, 상기 원격신호 입력단(20)에서 지상으로부터 전송받은 스위칭을 위한 펄스폭제어 신호를 감지하는 스위칭 감지부(30)와, 상기 스위칭 감지부(30)에서 감지된 펄스폭제어 스위칭신호에 의해 컴퓨터신호 입력단(10)이나 원격신호 입력단(20)의 신호를 선택하여 서보출력단(50)에 인가시켜 비행시키는 스위치(40)를 구비한 것을 특징으로 하는 무인기 및 모형 항공기의 서보모터 제어를 위한 펄스폭 변조 신호원 스위칭 회로."를 게시한다.
[0006] Japanese Patent Application No. 2003-0054450 discloses a pulse width modulated signal source switching circuit for controlling servo motors of UAVs and model aircraft, which includes a computer signal input terminal for receiving a control signal from an onboard computer mounted on a model airplane or a UAV A remote signal input terminal 20 for inputting a remote control signal for flight control transmitted from the ground to a remote control apparatus and a pulse width control signal for switching received from the ground at the remote signal input terminal 20 A switching detection unit 30 and a pulse width control switching signal sensed by the switching sensing unit 30 to select signals of the computer signal input terminal 10 or the remote signal input terminal 20 to be applied to the servo output terminal 50 And a switch (40) for letting the flywheel fly by the flywheel. .

종래의 멀티 콥터는 자체 중량을 이길 정도의 양력을 보유한 완구용부터 시작하여 촬영 카메라 장착용 5~20 kg 정도의 수송 용량을 갖춘 멀티 콥터 등 다양한 사양이 있으나, 소용량 모터를 4~12 정도 사용하여 각 모터에 속하는 회전익을 회전시키는 관계로 큰 중량 예를들어, 80 kg 이상의 중량(항공기 자체 무게 포함)을 수송할 있는 경우가 없다.
The conventional multi-copter has various specifications such as a toy having a lifting force enough to overcome its own weight, and a multi-copter having a transportation capacity of about 5 to 20 kg for mounting a photographic camera. However, As a result of rotating the rotor blades belonging to each motor, there is no case of carrying a large weight, for example, a weight of 80 kg or more (including the aircraft's own weight).

또한, 모터의 출력을 증가시키기 위하여 모터 규격과 출력을 증가시키는 경우 전기 공급을 위한 큰 중량의 배터리(예를들어 10 ~ 30 Kg 배터리)가 필요하여 순순한 수송가능 중량 증강에 한계가 있는 문제점 및 전력 용량의 한계에 따라 최소시간만 운영(비행)이 가능하므로 제한된 용도로만 사용 가능할뿐 원활한 임무를 위한 산업용 무인항공기로서의 운영은 불가능한 문제점이 있었다.In addition, in order to increase the output of the motor, when a motor specification and an output are increased, a large-sized battery (for example, a 10-30 Kg battery) for supplying electric power is required, Since it is possible to operate only the minimum time (flight) according to the capacity limit, it can be used only for limited use, and there is a problem that it can not be operated as an industrial unmanned aerial vehicle for a smooth mission.

본 발명은 무거운 중량의 배터리를 사용하지 않고도 모터에 큰 전력을 공급할 수 있어 자체 중량을 제외한 수송가능 중량을 50 ~ 80 kg 이상으로 증대하고 항공기 임무가능시간(비행시간)을 획기적으로 증가시킬 수 있는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터를 제공하기 위한 것이다.The present invention can supply a large amount of electric power to a motor without using a heavy weight battery, thereby increasing the transportable weight excluding the self weight to 50 to 80 kg or more, and dramatically increasing the available mission time (flight time) The present invention is to provide a high output motor-driven unmanned multi-copter with self-generating power generation using a liquid fuel and an engine.

본 발명에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터는, The high power motor driven unmanned multicoperator according to the present invention, which uses a liquid fuel and an engine,

콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와,A wing support 210 formed with 2 to 20 pieces extending in a radial direction on the copter body 200,

상기 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와,A driving motor 220 fixed to the outside of the wing support 210,

상기 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과,A driving shaft 230 rotated by the driving motor 220,

상기 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300),A takeoff and landing part 300 fixed downward at the lower part of the copter body 200,

를 포함하여 구성되되,, ≪ / RTI >

액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100);를 더 포함하여 구성되되,And a power supply unit (100) using a liquid fuel and an engine,

상기 전력 공급부(100)는,The power supply unit 100 includes:

액체 연료통(10)과,A liquid fuel tank (10)

상기 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과,An engine (20) for supplying fuel from the liquid fuel cylinder (10) and igniting the fuel to produce rotary power;

상기 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와,A generator 30 for generating electric power by the rotational power generated by the engine 20,

상기 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40),An AC / DC converter 40 for converting an AC produced from the generator 30 into a DC,

를 포함하여 구성되는 것을 특징이다.And the like.

본 발명에 따르는 경우, 무거운 중량의 배터리를 사용하지 않고도 모터에 큰 전력을 공급할 수 있어 자체 중량을 제외한 수송가능 중량을 50 ~ 80 kg 이상으로 증대하고 항공기 임무가능시간(비행시간)을 획기적으로 증가시킬 수 있는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터가 제공된다.According to the present invention, it is possible to supply a large amount of electric power to the motor without using a heavy weight battery, thereby increasing the transportable weight excluding the self weight to 50 to 80 kg or more, and dramatically increasing the flightable time (flight time) Power motor-driven multi-copter with a self-generating power generation system using a liquid fuel and an engine that can be driven by a motor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 동력 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 개념도.
도 3은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 전체 구성도.
도 4는 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 상세도.
도 5은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 제어흐름도.1 is a high power motor driven unmanned multi-copter power flow diagram of a power generation system using a liquid fuel and an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a high-output motor-driven unmanned multi-copier of a power generation system using a liquid fuel and an engine according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the entire structure of a multi-type multi-take-landing gear combined with a skid.
Fig. 4 is a detailed view of a multi-type take-off device for a grip type combined skid.
5 is a flowchart showing a control operation of a multi-type take-off and landing gear combined with a skid.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 동력 흐름도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 개념도, 도 3은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 전체 구성도, 도 4는 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 상세도, 도 5은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 제어흐름도이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a high-output motor-driven unmanned multi-copter using a liquid fuel and an engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a power flow diagram of a high-output motor-driven unmanned multi-copier power generator using a liquid fuel and an engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a multi-type multi-take-landing device for a combined use of a skid, FIG. 4 is a detailed view of a multi-type take-off device for a grip type combined with a skid, FIG.

도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터는, 콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와, 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와, 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과, 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300)를 포함하여 구성된다.
As shown in FIGS. 1 and 2, a high-output motor-driven unmanned multi-copter with a power generation system using a liquid fuel and an engine is provided with a wing support member 200 having two to twenty A driving motor 220 fixed to the outer side of the wing support 210 and a driving worm 230 rotated by the driving motor 220. The lower wing 210 Landing portion 300. The landing and landing portion 300 includes a landing portion 300 and a landing portion 300.

도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터는, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100)를 더 포함하여 구성된다. 전력 공급부(100)는 전력 공급부(100)는액체 연료통(10)과, 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과, 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와, 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40)를 포함하여 구성된다. 여기서 액체 연료는 가솔린, 휘발류, 경유 일 수 있으며 엔진은 가솔린 엔진, 디젤 엔진, HCCI 엔진 일 수 있다. 엔진은 가솔린 엔진인 것이 바람직하다.
As shown in FIGS. 1 and 2, the high power motor driven unmanned multicoperator of the power generating system using the liquid fuel and the engine further includes a power supply unit 100 using the liquid fuel and the engine. The power supply unit 100 includes a power supply unit 100 that includes a liquid fuel cell 10, an engine 20 that supplies fuel from the liquid fuel cell 10 to ignite and produce rotational power, And an AC / DC converter 40 for converting an AC produced by the generator 30 into a DC. Here, the liquid fuel may be gasoline, gasoline, light oil, and the engine may be a gasoline engine, a diesel engine, or an HCCI engine. The engine is preferably a gasoline engine.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이착륙부(300)는, 콥터몸체(200)에 하향 연장되는 형성으로 하부컬럼(310)과, 하부컬럼(310)의 하부에 형성된 서보모터(320)와, 서보모터(320)의 하부에 형성되고 상기 서보모터(320)에 의해 회전되고 집게발 작동수단이 구성된 회전블록(330)과, 회전블록(330)에 적어도 2 개이상 형성되고 집게발 작동수단에 의해 오무리거나 펼쳐지는 집게발(350)을 포함한다.
3 and 5, the take-off and landing part 300 includes a lower column 310 and a servo motor 320 formed on the lower part of the lower column 310, A rotation block 330 formed at a lower portion of the servo motor 320 and configured to be rotated by the servo motor 320 and configured as nipple actuating means; (Not shown).

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이착륙부(300)는 압력센서(370)를 더 포함하여 구성되고, 상기 압력센서(370)는 콥터몸체(200)에 의해 상기 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중을 감지하여 제어부(390)에 전달하고, 집게발(350)이 이착륙장의 피물림부를 물고 있는 상태에서 무인항공기가 추진익(230)을 회전시켜서 콥터몸체(200)로부터 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중이 설정값(W1) 미만으로 떨어지면, 제어부(390)가 상기 집게발(350)을 펼쳐서 집게발(350)과 이착륙장의 피물림부 사이의 물림상태가 해제되어 무인항공기가 이륙한다.
3 and 5, the take-off and landing part 300 further includes a pressure sensor 370. The pressure sensor 370 is connected to the take-off and landing part 300 by the copter body 200 The control unit 390 detects the load of the transferred copor body 200 and the unmanned airplane rotates the propeller shaft 230 in a state where the gripper 350 is gripping the bite of the take- When the load of the copor body 200 transmitted to the landing and landing part 300 falls below the set value W1, the control unit 390 unfolds the gripper 350 to engage the gripper 350 with the rim of the landing gear And the unmanned airplane takes off.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but on the contrary, ≪ RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI >

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.It is to be understood that the appended claims are intended to supplement the understanding of the invention and should not be construed as limiting the scope of the appended claims.

10 : 액체 연료통
30 : 발전기
40 : 에이시디시 컨버터
100 : 전력 공급부
200 : 콥터몸체 210 : 날개지지부
220 : 구동 모터 230 : 추진익
300 : 이착륙부 310 : 하부컬럼10: Liquid Fuel Tank
30: generator
40: ADDISY CONVERTER
100: Power supply
200: copter body 210: wing support
220: drive motor 230:
300: landing part 310: lower column

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 무인 멀티 콥터에 있어서,
콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와,
상기 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와,
상기 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과,
상기 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300),
를 포함하여 구성되되,

액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100);를 더 포함하여 구성되되,
상기 전력 공급부(100)는,
액체 연료통(10)과,
상기 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과,
상기 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와,
상기 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40),
를 포함하여 구성되고,

상기 엔진은 가솔린 엔진이며,

상기 이착륙부(300)는,
콥터몸체(200)에 하향 연장되는 형성으로 하부컬럼(310)과,
상기 하부컬럼(310)의 하부에 형성된 서보모터(320)와,
상기 서보모터(320)의 하부에 형성되고 상기 서보모터(320)에 의해 회전되고 집게발 작동수단이 구성된 회전블록(330)과,
상기 회전블록(330)에 적어도 2 개이상 형성되고 집게발 작동수단에 의해 오무리거나 펼쳐지는 집게발(350),
을 포함하여 구성되고,

상기 이착륙부(300)는 압력센서(370)를 더 포함하여 구성되고,
상기 압력센서(370)는 콥터몸체(200)에 의해 상기 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중을 감지하여 제어부(390)에 전달하고,
집게발(350)이 이착륙장의 피물림부를 물고 있는 상태에서 무인항공기가 추진익(230)을 회전시켜서 콥터몸체(200)로부터 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중이 설정값(W1) 미만으로 떨어지면,
상기 제어부(390)가 상기 집게발(350)을 펼쳐서 집게발(350)과 이착륙장의 피물림부 사이의 물림상태가 해제되어 무인항공기가 이륙하는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터.In the unmanned multi-copter,
A wing support 210 formed with 2 to 20 pieces extending in a radial direction on the copter body 200,
A driving motor 220 fixed to the outside of the wing support 210,
A driving shaft 230 rotated by the driving motor 220,
A takeoff and landing part 300 fixed downward at the lower part of the copter body 200,
, ≪ / RTI >

And a power supply unit (100) using a liquid fuel and an engine,
The power supply unit 100 includes:
A liquid fuel tank (10)
An engine (20) for supplying fuel from the liquid fuel cylinder (10) and igniting the fuel to produce rotary power;
A generator 30 for generating electric power by the rotational power generated by the engine 20,
An AC / DC converter 40 for converting AC produced from the generator 30 into DC,
And,

The engine is a gasoline engine,

The landing and landing part 300 includes:
The lower end of the lower column 310,
A servo motor 320 formed at a lower portion of the lower column 310,
A rotating block 330 formed at a lower portion of the servomotor 320 and rotated by the servomotor 320 to constitute a claw actuating means,
At least two claws 350 formed in the rotary block 330 and unfolded or unfolded by the claw actuating means,
And,

The landing and landing part 300 further includes a pressure sensor 370,
The pressure sensor 370 senses a load of the copor body 200 transmitted to the take-off and landing part 300 by the copor body 200 and transmits the detected load to the controller 390,
The unmanned airplane rotates the propeller shaft 230 so that the load of the copor body 200 transmitted from the copter body 200 to the takeoff and landing section 300 is smaller than the set value W1 ), ≪ / RTI >
The control unit 390 unfolds the claw 350 so that the unmanned airplane takes off when the nipping state between the claw 350 and the rim of the landing gear is released and the unmanned airplane takes off. Motor - driven unmanned multi - copter.
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