KR101549994B1 - Structure of flapping robotic wing - Google Patents

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KR101549994B1 KR1020140026615A KR20140026615A KR101549994B1 KR 101549994 B1 KR101549994 B1 KR 101549994B1 KR 1020140026615 A KR1020140026615 A KR 1020140026615A KR 20140026615 A KR20140026615 A KR 20140026615A KR 101549994 B1 KR101549994 B1 KR 101549994B1
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정정은
권오석
하숭목
이동하
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a structure of a flapping robotic wing. More specifically, the structure of a flapping robotic wing comprises: a drive part to provide a rotational force in a forward rotation or a reverse rotation; an inside wing part connected to the drive part to include an interworking shaft part forwardly or reversely rotating by interworking according to a supply of the forward or reverse rotational force by the drive part, on an inside end thereof, and rotating with regard to the interworking shaft part as an axis according to the rotation of the interworking shaft unit; an outside wing part connected to a first joint part to be capable of rotation at the outside end of the inside wing part, and rotating with regard to the first joint unit as an axis according to the rotation of the inside wing part; a sliding wing part which is installed on the outside wing part, and moves in a straight-line motion type in a longitudinal direction of the outside wing part; and a link member of which the outside end is connected to a second joint part integrally formed on a lower part of the sliding member, and of which the inside end is connected to a link shaft part disposed on a lower side of the interworking shaft part of the inside wing part, wherein the link member depends on the rotation of the interworking shaft part of the inside wing part to rotate with regard to the link shaft part as an axis and to guide the course of the sliding member. A flying form of the present flapping robot can be embodied as a figure more similar to an actual bird than a conventional flapping robot. The structure of the flapping robotic wing controls the force applied to a joint according to the flapping strength of the inside wing part and the outside wing part by the sliding member moving in a straight-line motion type in a longitudinal direction of the outside wing unit, thereby effectively generating a lift force. Since an additional lift force and thrust are generated, the size of the flapping robot can be embodied as small, or the consumption of power can be reduced, thereby providing the structure of the flapping robotic wing of which the flying performance is more improved than a conventional flapping robot.

Description

날개짓 비행로봇의 날개 구조{Structure of flapping robotic wing}Structure of Flapping Robotic Wing

본 발명은 날개짓 비행로봇의 날개 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대칭으로 배치되는 한 쌍의 날개로 날개짓하여 비행하는 비행로봇의 날개를 새의 날개와 유사하게 내측날개부와 외측날개부로 구분하고, 상기 외측날개부를 따라 이동하는 슬라이딩부재를 구비하여, 상기 외측날개부가 접히고/펴지는 접힘운동(FOLDING MOTION)을 구현하는 날개짓 비행로봇의 날개 구조에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a wing structure of a wing-flying robot, and more particularly, to a wing structure of a flying robot which comprises a pair of wings arranged in a symmetrical manner, The present invention relates to a wing structure of a wing-flying flying robot that includes a sliding member that moves along the outer wing to realize a folding motion in which the outer wing folds / unfolds.

일반적으로 날개짓 비행체(Ornithopter)는 날개를 퍼덕거리면서 나는 비행체를 말하며, 대표적인 예로 레오나르도 다빈치의 비행체를 들 수 있다. Ornithopter generally refers to a flying object while flapping its wings, for example Leonardo da Vinci's air vehicle.

최초로 고무 동력 날개짓 비행체가 성공적으로 설계된 것은 1870년대 초이며 그 이후 무인 또는 유인 날개짓 비행체가 발명된 바 있다.The first successful design of rubber powered wing aircraft was in the early 1870s and since then unmanned or manned wing aircraft has been invented.

오늘날 대부분의 날개짓 비행체는 엔진, 고무줄 또는 압축가스를 동력원으로 사용하고 있는데, 상기 엔진 동력 날개짓 비행체는 출력이 큰 반면, 소음이 크고 초보자가 엔진과 연료를 취급하는 것이 어려운 문제가 있다.Most winged aircraft today use engines, rubber bands or compressed gas as the power source. The engine power wing aircraft has a large output, but the noise is large and it is difficult for a novice to handle the engine and the fuel.

또한 고무동력 또는 압축가스동력을 이용한 날개짓 비행체는 다루기가 쉽지만 비행시간이 매우 짧고 사용자가 방향이나 고도 등을 마음대로 조종할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the winged aircraft using rubber power or compressed gas power is easy to handle, but the flight time is very short and the user can not control the direction or altitude at will.

근래에는 모터 및 배터리의 성능이 급격하게 발전 됨에 따라 모터 동력을 이용한 날개짓 비행체의 개발이 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, as the performance of a motor and a battery has been rapidly developed, a wing-flying vehicle using motor power has been actively developed.

이러한 날개짓 비행체는 모터와 배터리로 작동되기 때문에 엔진이나 연료를 사용할 필요가 없고, 완충된 배터리를 사용하여 비행이 가능하며, 안정적이며 부드러운 동력전달을 가능케 한다.These winged aircraft are powered by motors and batteries, so you do not need to use engines or fuel, you can fly with a fully charged battery, and you have stable, smooth power transmission.

모터와 배터리로 작동되는 날개짓 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.A power transmission unit that is driven by a motor shaft gear to transmit a power so as to have a wing speed and a force required for a flying body to fly, is provided with a power transmission unit driven by a motor shaft gear, And the wings connected by a connecting rod for converting the circular motion of the transmitting portion into linear motion are moved up and down.

상기한 기술 외에 또 다른 종래의 기술을 살펴보면 등록실용신안 제20-0281641호(2002.06.28)에서는 동력부와 기타 장치부, 동체부; 상기 동력부에 연결되는 동력전달부와: 상기 동력전달부에 연결된 날개부와 날개구조부, 그리고 비행방향을 조절할 수 있는 꼬리 날개부 등으로 구성된 날개짓으로 비행하는 비행체, 상기 날개짓 비행체의 날개가 상향 날개짓(UPSTROKE)중일 때에는 접히고, 날개가 하향날개짓(DOWNSTROKE)중일 때에는 접히지 않도록 날개에 관절장치를 부착한 날개짓 비행체를 제공하였다.In addition to the above-mentioned technique, another conventional technique is disclosed in Korean Utility Model Registration No. 20-0281641 (Jun. 26, 2002), wherein the power unit and other device units, A power transmission unit connected to the power unit, a wing unit connected to the power transmission unit, a wing structure unit, and a tail wing unit capable of adjusting the direction of flight, When the UPSTROKE is in the middle, it is folded, and when the wing is downstroke, it is provided with a winged aircraft with a joint device attached to the wing so as not to be folded.

그러나 상기 종래 기술은 상하로 날개를 퍼덕이도록 하여 양력과 추진력을 얻는데 있어, 날개가 일체형 관절로 이루어져 있기 때문에, 하부 날개 짓으로 얻는 추진력에 대한 상부 날개 짓 시, 발생하는 공기저항의 크기가 거의 비슷하게 작용되므로서 동력손실 및 비행효율이 저하되는 문제가 있다.
However, in the above-mentioned prior art, since the wings are made of the integral joints in obtaining the lift force and the propulsive force by flapping the wings up and down, when the upper wing for the propulsive force generated by the lower wing occurs, There is a problem that the power loss and the flying efficiency are deteriorated.

따라서 상기한 문제점을 해소하기 위해 본 발명은 대칭으로 배치되는 한 쌍의 날개로 날개짓하여 비행하는 비행로봇의 날개를 새의 날개와 유사하게 내측날개부와 외측날개부로 구분하고, 상기 외측날개부를 따라 이동하는 슬라이딩부재를 구비하여, 상기 외측날개부가 접히고/펴지는 접힘운동(FOLDING MOTION)을 구현함으로써, 실제 새처럼 비행하는 날개짓 모션을 연출함은 물론, 날개의 양력 및 추력 발생효율을 증대해 비행성능을 향상시킨 날개짓 비행로봇의 날개 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention is characterized in that the wing of a flying robot flying with a pair of wings arranged symmetrically is divided into an inner wing portion and an outer wing portion similar to a bird wing, By implementing a folding motion in which the outer wing portion folds / unfolds by providing a sliding member that moves along with the outer wing portion, the wing motion of flying like an actual bird is produced, and the lift and thrust generation efficiency of the wing And to provide a wing structure of a winged flying robot having an improved flight performance.

본 발명에 따른 날개짓 비행로봇의 날개 구조는 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부와 연결되어 상기 구동부가 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공함에 따라 연동하여 정회전 또는 역회전하는 연동축부를 내측단에 구성하고, 상기 연동축부가 회전됨에 따라 연동축부를 축으로 회전하는 내측날개부와, 상기 내측날개부의 외측단에 회전가능하게 제1관절부로 연결되고, 상기 내측날개부가 회전함에 따라 상기 제1관절부를 축으로 회전하는 외측날개부와, 상기 외측날개부에 구비되고, 상기 외측날개부의 길이방향을 따라 직선왕복 이동하는 슬라이딩부재 및 외측단은 상기 슬라이딩부재의 하부에 일체로 형성된 제2관절부와 연결되고, 내측단은 상기 내측날개부의 연동축부의 하측에 위치하는 링크축부와 연결되어, 상기 내측날개부가 연동축부를 축으로 회전함에 따라 종속되어 상기 링크축부를 축으로 회전하여 상기 슬라이딩부재의 진로를 안내하는 링크부재를 포함한다.The wing structure of the vane-flying robot according to the present invention includes a driving unit for providing a forward or reverse rotation force, and a driving unit for driving the forward / An inner wing portion configured to rotate on an inner end thereof and configured to rotate about an interlocking shaft portion as the interlocking shaft portion is rotated; and a second wing portion connected to the outer end of the inner wing portion so as to be rotatable as a first joint portion, An outer wing portion provided on the outer wing portion and linearly reciprocating along the longitudinal direction of the outer wing portion and an outer end portion provided on the lower portion of the sliding member, And an inner end connected to a link shaft portion located below the interlocking shaft portion of the inner wing portion, Side wings is dependent as an additional rotation shaft linked to the shaft includes a link member which guides the path of the sliding member by rotating the shaft in the axial link.

이때 본 발명에 따른 상기 외측날개부에 상기 슬라이딩부재를 사이에 두고 구비되어, 상기 슬라이딩부재의 진로 범위를 단속하는 제1,제2스토퍼를 더 포함할 수 있다.The first and second stoppers may be disposed on the outer wing portion of the present invention with the sliding member interposed therebetween, and may intermittently control the travel range of the sliding member.

그리고 본 발명에 따른 상기 슬라이딩부재에 인력 및 척력으로 제공하여 상기 슬라이딩부재의 이동을 제어하도록, 상기 슬라이딩부재의 측단에 구비하는 영구자석과, 상기 제1,제2스토퍼 각각에 구비하여 상기 영구자석에 선택적으로 자력을 제공하는 전자석을 구비할 수 있다.A permanent magnet provided on a side end of the sliding member to control the movement of the sliding member by providing the sliding member according to the present invention with an attractive force and a repulsive force, and a permanent magnet provided on each of the first and second stoppers, And an electromagnet for selectively providing a magnetic force to the electromagnet.

더불어 본 발명에 따른 상기 링크부재의 링크축부에는 비행로봇의 좌,우 한 쌍의 날개가 동일한 모션으로 연동하도록, 타측편에 위치하는 링크축부를 연동시키는 기어부재를 더 포함할 수 있다.
In addition, the link member of the link member according to the present invention may further include a gear member for interlocking the link shaft portion located on the other side so that the pair of left and right wings of the flying robot can interlock with each other in the same motion.

본 발명에 따른 날개짓 비행로봇의 날개 구조는 다음과 같은 효과를 가진다.The wing structure of the winged flying robot according to the present invention has the following effects.

첫째, 비행로봇의 날개를 이루는 내측날개부와 외측날개부를 서로 회전 가능하게 관절부(JOINT)로 연결하고, 상기 내측날개부의 회전 각도에 따라 외측날개부의 회전각도를 제어하도록 해, 종래의 날개짓 비행로봇보다 비행하는 모습이 사실적인 새와 비슷한 모습으로 구현할 수 있는 효과를 가진다. First, the inner wing portion and the outer wing portion forming the wing of the flying robot are rotatably connected to each other through a joint, and the rotation angle of the outer wing portion is controlled according to the rotation angle of the inner wing portion, It has the effect of realizing the appearance similar to the real bird when flying than the robot.

둘째, 상기 외측날개부의 길이방향을 따라 직선왕복운동하는 슬라이딩부재에 의해 상기 내측날개부와 외측날개부의 플랩핑 강도에 따라 관절에 걸리는 힘을 조절함으로써 효율적으로 양력을 발생시킬 수 있는 효과를 가진다..Second, the sliding member that linearly reciprocates along the longitudinal direction of the outer wing portion can effectively generate lifting force by adjusting the force applied to the joints according to the flapping strength of the inner wing portion and the outer wing portion. .

셋째, 관절부로 연결된 내측날개부와 외측날개부 및 슬라이딩부재에 의해 추가적인 양력과 추력을 발생하기 때문에 날개짓 비행로봇의 크기를 작게 구현하거나 동력의 소모를 줄일 수 있어, 종래의 날개짓 비행체보다 비행성능이 향상되는 효과를 가진다.
Third, because the additional wing and the thrust are generated by the inner wing portion connected with the joint, the outer wing portion and the sliding member, the size of the winged flying robot can be reduced or the power consumption can be reduced, And the performance is improved.

도 1은 본 발명 날개짓 비행로봇의 날개 구조에 따른 날개 구조를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 구성에 따른 비행로봇의 날개가 상향으로 날개짓하는 상태를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 구성에 따른 비행로봇의 날개가 상향에서 하향 날개짓으로 전환될 시 날개짓하는 상태를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 구성에 따른 비행로봇의 날개가 하향으로 날개짓하는 상태를 보인 예시도이다.
FIG. 1 is an exemplary view showing a wing structure according to a wing structure of a winged flying robot according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram showing a state in which a wing of a flying robot according to an embodiment of the present invention wings upwards.
FIG. 3 is an exemplary view showing a state in which a wing of a flying robot according to an embodiment of the present invention changes from upward to downward. FIG.
FIG. 4 is an exemplary view showing a state in which the wings of the flying robot according to the configuration of the present invention sweep downward.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

도 1은 본 발명 날개짓 비행로봇의 날개 구조에 따른 날개 구조를 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 구성에 따른 비행로봇의 날개가 상향으로 날개짓하는 상태를 보인 예시도이며, 도 3은 본 발명의 구성에 따른 비행로봇의 날개가 상향에서 하향 날개짓으로 전환될 시 날개짓하는 상태를 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 구성에 따른 비행로봇의 날개가 하향으로 날개짓하는 상태를 보인 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary view showing a wing structure according to a wing structure of a winged flying robot according to the present invention, FIG. 2 is an exemplary view showing a wing of a flying robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a state where a wing of a flying robot according to an embodiment of the present invention is winged when it is switched from an upward direction to a downward wing. FIG. Fig.

본 발명은 대칭으로 배치되는 한 쌍의 날개로 날개짓하여 비행하는 비행로봇의 날개를 새의 날개와 유사하게 내측날개부와 외측날개부로 구분하고, 상기 외측날개부를 따라 이동하는 슬라이딩부재를 구비하여, 상기 외측날개부가 접히고/펴지는 접힘운동(FOLDING MOTION)을 구현함으로써, 실제 새처럼 비행하는 날개짓 모션을 연출함은 물론, 날개의 양력 및 추력 발생효율을 증대해 비행성능을 향상시킨 날개짓 비행로봇의 날개 구조에 관한 것으로, 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.The present invention is characterized in that a wing of a flying robot flying with a pair of wings arranged symmetrically is divided into an inner wing portion and an outer wing portion similar to a bird wing and a sliding member moving along the outer wing portion And a wing motion that produces a flying like a real bird by implementing a folding motion in which the outer wing portion folds / unfolds. In addition, The wing structure of a flying robot is described in more detail with reference to the drawings.

도 1 내지 4를 참조하면 본 발명에 따른 날개짓 비행로봇의 날개 구조는 구동부(10), 내측날개부(20), 외측날개부(30), 슬라이딩부재(40), 링크부재(50)를 포함한다.1 to 4, the vane structure of a vane flying robot according to the present invention includes a driving unit 10, an inner vane unit 20, an outer vane unit 30, a sliding member 40, and a link member 50 .

먼저 본 발명에 따른 상기 구동부(10)를 살펴보면, 상기 구동부(10)는 비행로봇의 날개에 동력을 제공하는 것으로, 어느 하나의 구성에 한정하지 않고 상기 구동부(10)의 구동접점(11)을 승강시켜, 내측날개부(20)로 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공하는 것이면 모두 가능하다.First, the driving unit 10 of the present invention provides power to the wing of the flying robot. The driving unit 10 is not limited to any one of the configurations, and may include a driving contact 11 of the driving unit 10 It is possible to raise and lower the inner blade portion 20 so as to provide a forward or reverse rotation force to the inner blade portion 20.

일례로 전동모터의 구동축과 기어로 치합되어, 상기 전동모터의 회전력을 기어를 통해 내측날개부(20)로 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공할 수도 있고, 상기 전동모터의 구동축이 구동함에 따라 승강하는 로드를 통해 내측날개부(20)로 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공하도록 구성할 수도 있다.For example, the drive shaft of the electric motor is engaged with the gear, and the rotational force of the electric motor may be provided to the inner wing 20 through the gear to provide a forward or reverse rotational force. As the drive shaft of the electric motor is driven And may be configured to provide a forward rotation or a reverse rotation force to the inner wing portion 20 through the lifting rod.

그리고 본 발명에 따른 상기 내측날개부(20)는 그 내측단에 상기 구동부(10)와 연결되는 연동축부(21)를 구성하는데, 상기 연동축부(21)는 유동하지 않고 고정된 축으로, 상기 구동부(10)가 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공함에 따라 상기 연동축부(21)가 연동하여, 상기 연동축부(21) 역시 정회전 또는 역회전하고, 상기 연동축부(21)가 회전함에 따라 상기 내측날개부(20)는 연동축부(21)를 축으로 상,하로 회전한다.The inner wing 20 according to the present invention includes an inner wing portion 20 at its inner end to form an interlocking shaft portion 21 connected to the driving portion 10. The interlocking shaft portion 21 is a fixed axis, The interlocking shaft portion 21 is interlocked with the driving portion 10 by providing the rotating force of the forward rotation or the reverse rotation so that the interlocking shaft portion 21 also rotates in the forward or reverse direction and the interlocking shaft portion 21 rotates The inner wing portion 20 rotates up and down about the interlocking shaft portion 21.

따라서 상기한 구성에 의해 상기 구동부(10)의 회전력이 상기 연동축부(21)로 전달되어, 도 2에서 도 4에 도시한 바와 같이 상기 내측날개부(20)가 연동축부(21)를 축으로 상,하로 회전하여, 새의 날개짓과 같은 모션을 연출할 수 있다.Therefore, the rotational force of the driving unit 10 is transmitted to the interlocking shaft portion 21 by the above-described configuration, so that the inner wing portion 20 rotates about the interlocking shaft portion 21 as shown in FIG. 2 to FIG. It can rotate up and down to produce the same motion as a bird's wing.

또한 상기 내측날개부(20)의 외측단에는 외측날개부(30)가 회전가능하게 제1관절부(31)로 연결되는데, 본 발명에 따른 상기 외측날개부(30)는 상기 내측날개부(20)가 회전함에 따라 상기 제1관절부(31)를 축으로 상,하 회전하고, 상기 내측날개부(20)의 연동축부(21)를 축으로 원운동 한다.The outer wing portion 30 is rotatably connected to the outer end of the inner wing portion 20 by a first joint portion 31. The outer wing portion 30 according to the present invention includes the inner wing portion 20 The first joint part 31 is rotated up and down about the axis of the first joint part 31 and the joint part 21 of the inner wing part 20 is circularly moved about the axis.

그러므로 내측날개부(20)와 외측날개부(30)를 포함하는 전체 날개는 상기 내측날개부(20)의 연동축부(21)를 축으로 회전하는 날개짓 운동을 하는 것이다.Therefore, the entire wing including the inner wing portion 20 and the outer wing portion 30 performs the wing motion to rotate around the interlocking shaft portion 21 of the inner wing portion 20.

그리고 상기 외측날개부(30)에는 슬라이딩부재(40)가 구비되는데, 상기 슬라이딩부재(40)는 상기 외측날개부(30)가 상기 제1관절부(31)를 축으로 상,하 회전할 시, 상기 외측날개부(30)의 길이방향을 따라 직선왕복 이동한다.The outer wing portion 30 is provided with a sliding member 40. When the outer wing portion 30 rotates up and down about the first joint portion 31, And reciprocates linearly along the longitudinal direction of the outer wing (30).

이때 상기 슬라이딩부재(40)에는 링크부재(50)가 연결되어, 상기 내측날개부(20)가 상,하 회전함에 따라 상기 링크부재(50)가 상기 슬라이딩부재(40)의 진로를 안내한다.At this time, the link member 50 is connected to the sliding member 40, and the link member 50 guides the course of the sliding member 40 as the inner wing portion 20 rotates up and down.

상기한 구성을 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 먼저 상기 외측날개부(30)에는 상기 슬라이딩부재(40)를 사이에 두고 제1,제2스토퍼(60,70)가 구비되어, 상기 슬라이딩부재(40)의 진로 범위를 단속한다.The first and second stoppers 60 and 70 are provided on the outer wing 30 with the sliding member 40 interposed therebetween, (40).

이때 상기 제1,제2스토퍼(60,70)는 서로 지정 거리를 두고 이격되어 상기 외측날개부(30)에 배치되는데, 상기 슬라이딩부재(40)는 서로 이격 배치된 제1,제2스토퍼(60,70) 사이에서 직선왕복 이동한다.The first and second stoppers 60 and 70 are spaced apart from each other by a predetermined distance and are disposed on the outer wing portion 30. The sliding member 40 includes first and second stoppers 60, 70).

그러므로 상기 슬라이딩부재(40)의 최대 움직임은 고정된 이격 거리 내에서 직선왕복운동을 하고, 내측날개부(20)와 외측날개부(30)의 최대 움직임 각은 일정하게 유지된다.Therefore, the maximum movement of the sliding member 40 makes a linear reciprocating motion within a fixed distance, and the maximum movement angle of the inner wing 20 and the outer wing 30 is kept constant.

또한 상기 슬라이딩부재(40)의 측단에는 영구자석(41)이 구비되고, 상기 제1,제2스토퍼(60,70) 각각에는 전자석(61,71) 또는 영구자석이 구비될 수 있다.A permanent magnet 41 may be provided on the side of the sliding member 40 and electromagnets 61 and 71 or permanent magnets may be provided on the first and second stoppers 60 and 70, respectively.

상기 영구자석(41)이 구비된 슬라이딩부재(40)는 상기 제1,제2스토퍼(60,70) 각각에서 선택적으로 제공하는 자력으로 상기 제1,제2스토퍼(60,70) 사이에서 자력에 의한 인력 및 척력으로 그 위치 및 이동을 제어된다. The sliding member 40 provided with the permanent magnets 41 is capable of generating a magnetic force between the first and second stoppers 60 and 70 by a magnetic force selectively provided by the first and second stoppers 60 and 70, And its position and movement are controlled by repulsive force and repulsive force.

따라서 상기한 구성에 의해 상기 제1,제2스토퍼(60,70)가 슬라이딩부재(40)의 위치 및 이동을 제어하여, 상기 외측날개부(30)의 회전을 제어할 수 있기에, Therefore, the first and second stoppers 60 and 70 can control the position and the movement of the sliding member 40 to control the rotation of the outer wing 30,

상기 내측날개부(20)의 회전 각도에 따라 선택적으로 상기 외측날개부(30)의 회전을 제어하여, 상기 외측날개부(30)가 접히고/펴지는 접힘운동(FOLDING MOTION)을 구현할 수 있다.The rotation of the outer wing portion 30 can be selectively controlled according to the rotation angle of the inner wing portion 20 to realize a folding motion in which the outer wing portion 30 is folded / .

그리고 상기 슬라이딩부재(40)는 상기 링크부재(50)에 의해 지지 및 이동이 안내되는데, 상기 링크부재(50)는 그 외측단이 상기 슬라이딩부재(40)의 하부와 제2관절부(42)로 연결되고, 내측단은 상기 연동축부(21)와 유사한 구조의 링크축부(51)를 구성하여 상기 내측날개부(20)의 연동축부(21)의 하측에 위치한다.The sliding member 40 is supported and moved by the link member 50. The outer end of the link member 50 is connected to the lower portion of the sliding member 40 and the second joint portion 42 And an inner end thereof is positioned below the interlocking shaft portion 21 of the inner wing portion 20 by constituting a link shaft portion 51 having a structure similar to the interlocking shaft portion 21. [

따라서 상기 링크부재(50)는 상기 내측날개부(20)가 연동축부(21)를 축으로 회전하면, 그에 종속되어 상기 링크축부(51)를 축으로 회전하여 상기 슬라이딩부재(40)의 진로를 안내한다. Therefore, when the inner wing portion 20 rotates about the interlocking shaft portion 21, the link member 50 rotates about the link shaft portion 51 in accordance with the rotation of the inner wing portion 20, Guide.

보다 상세하게는 내측날개부(20)가 상향으로 날개짓 할 때 슬라이딩부재(40)는 제2 스토퍼(70)쪽으로 이동하여 외측날개부(30)가 접혀지고, 하향으로 날개짓 할 때 슬라이딩부재(40)는 제1 스토퍼(60)쪽으로 이동하여 외측날개부(30)가 펼쳐진다.More specifically, when the inner wing 20 is winged upward, the sliding member 40 moves toward the second stopper 70 to fold the outer wing 30, and when the wing is downward, The first wing portion 40 is moved toward the first stopper 60 and the outer wing portion 30 is unfolded.

더불어 본 발명에 따른 상기 링크부재(50)의 링크축부(51)에는 기어부재(52)가 구비되어, 서로 대칭을 이루는 비행로봇의 좌,우 한 쌍의 날개가 동일한 모션으로 연동하도록, 타측편의 날개에 구성된 링크축부를 연동시킨다.In addition, a gear member 52 is provided on the link shaft portion 51 of the link member 50 according to the present invention so that the left and right wings of the flying robot symmetrical to each other are linked with each other in the same motion, The link shaft portion constituting the wing of the wing is interlocked.

이때 일측편의 링크축부(51)에 구비되는 기어부재(52)와 타측편의 링크축부에 구비되는 기어부재와 서로 치합되어 연동한다.At this time, the gear member 52 provided on the link shaft portion 51 on one side and the gear member provided on the link shaft portion on the other side are engaged with each other and interlocked with each other.

상기한 본 발명에 따른 날개짓 비행로봇의 날개 구조는 내측날개부와 외측날개부를 서로 회전 가능하게 관절(JOINT)로 연결하고, 상기 내측날개부의 회전 각도에 따라 외측날개부의 회전각도를 제어(일례로 상기 내측날개부를 아래에서 위로 올릴 때는 상기 외측날개부를 아래면 쪽으로 접힐 수 있도록 하고, 상기 내측날개부를 위에서 아래로 내릴 때는 접혔던 상기 외측날개부를 펼칠 수 있도록 함.)하여, 실제 새처럼 비행하는 날개짓 운동을 연출함은 물론, 비행로봇의 양력 및 추력 발생효율을 높일 수 있다.The wing structure of the wing-flying robot according to the present invention is configured such that the inner wing portion and the outer wing portion are rotatably connected to each other through a joint, and the rotation angle of the outer wing portion is controlled according to the rotation angle of the inner wing portion The outer wing portion can be folded downward when the inner wing portion is raised from below, and the outer wing portion folded when the inner wing portion is lowered from top to bottom) It is possible to enhance the lift and thrust generation efficiency of the flying robot as well as to direct the wing motion.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 구동부 20: 내측날개부
21: 연동축부 30: 외측날개부
31: 제1관절부 40: 슬라이딩부재
41: 영구자석 42: 제2관절부
50: 링크부재 51: 링크축부
52: 기어부재 60: 제1스토퍼
61,71: 전자석 70: 제2스토퍼
10: driving part 20: inner wing
21: interlocking shaft portion 30: outer wing portion
31: first joint part 40: sliding member
41: permanent magnet 42: second joint
50: link member 51: link shaft portion
52: gear member 60: first stopper
61,71: Electromagnet 70: Second stopper

Claims (4)

좌,우 한 쌍의 날개가 구비되어, 날개짓으로 비행하는 비행로봇의 날개를 구성함에 있어서,
정회전 또는 역회전의 회전력을 제공하는 구동부;
상기 구동부와 연결되고, 상기 구동부가 정회전 또는 역회전의 회전력을 제공함에 따라 연동하여 정회전 또는 역회전하는 연동축부를 내측단에 구성하고, 상기 연동축부가 회전됨에 따라 연동축부를 축으로 회전하는 내측날개부;
상기 내측날개부의 외측단에 회전가능하게 제1관절부로 연결되고, 상기 내측날개부가 회전함에 따라 상기 제1관절부를 축으로 회전하는 외측날개부;
상기 외측날개부에 구비되고, 상기 외측날개부의 길이방향을 따라 직선왕복 이동하는 슬라이딩부재; 및
외측단은 상기 슬라이딩부재의 하부에 일체로 형성된 제2관절부와 연결되고, 내측단은 상기 내측날개부의 연동축부의 하측에 위치하는 링크축부와 연결되어, 상기 내측날개부가 연동축부를 축으로 회전함에 따라 종속되어 상기 링크축부를 축으로 회전하여 상기 슬라이딩부재의 진로를 안내하는 링크부재를 포함하는 날개짓 비행로봇의 날개 구조.
In constructing the wing of a flying robot having a pair of left and right wings and flying with a wing,
A driving unit for providing a forward or reverse rotation force;
And an interlocking shaft portion connected to the driving portion and adapted to rotate forward or reverse while interlocking with the rotation of the driving portion by providing a forward or reverse rotation force is formed at an inner end, and the interlocking shaft portion is rotated An inner wing portion;
An outer wing connected to the outer end of the inner wing portion to be rotatable as a first joint portion and rotated about the first joint portion as the inner wing portion rotates;
A sliding member provided on the outer wing portion and linearly reciprocating along a longitudinal direction of the outer wing portion; And
The inner end of the inner wing portion is connected to a link shaft portion located below the interlocking shaft portion of the inner wing portion and the inner wing portion is rotated about the interlocking shaft portion And a link member that is dependent on the link member and rotates about the link shaft portion to guide the course of the sliding member.
청구항 1에 있어서,
상기 외측날개부에 상기 슬라이딩부재를 사이에 두고 구비되어, 상기 슬라이딩부재의 진로 범위를 단속하는 제1,제2스토퍼를 더 포함하는 날개짓 비행로봇의 날개 구조.
The method according to claim 1,
And a first and a second stopper provided on the outer wing portion with the sliding member interposed therebetween for controlling a career range of the sliding member.
청구항 2에 있어서,
상기 슬라이딩부재에 인력 및 척력으로 제공하여 상기 슬라이딩부재의 이동을 제어하도록,
상기 슬라이딩부재의 측단에 구비하는 영구자석;
상기 제1,제2스토퍼 각각에 구비하여 상기 영구자석에 선택적으로 자력을 제공하는 전자석을 구비하는 날개짓 비행로봇의 날개 구조.
The method of claim 2,
Wherein the sliding member is provided with an attractive force and a repulsive force to control the movement of the sliding member,
A permanent magnet provided on a side end of the sliding member;
And an electromagnet provided on each of the first and second stoppers to selectively provide a magnetic force to the permanent magnets.
청구항 1에 있어서,
상기 링크부재의 링크축부에는
비행로봇의 좌,우 한 쌍의 날개가 동일한 모션으로 연동하도록, 타측편에 위치하는 링크축부를 연동시키는 기어부재를 더 포함하는 날개짓 비행로봇의 날개 구조.
The method according to claim 1,
And the link shaft portion of the link member
The wing structure of a vane-flying robot further comprising a gear member for interlocking a link shaft portion located on the other side so that the pair of wings of the flying robot can interlock with each other in the same motion.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170127764A (en) * 2016-05-12 2017-11-22 국방과학연구소 Jumping robot using offsetting of moment and synchronization of timing
CN107600408A (en) * 2017-09-21 2018-01-19 吉林大学 A kind of magnetic-type flexible wing mechanism for foldable flapping-wing MAV
CN108674651A (en) * 2018-04-11 2018-10-19 南宁蜂虎科技有限公司 Flapping wing device and flapping-wing aircraft
CN113212748A (en) * 2021-04-28 2021-08-06 中国矿业大学 Flapping-wing robot with adjustable breathing window wings

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3116172U (en) 2005-07-29 2005-12-02 哲夫 市川 Model flapping airplane flapping mechanism
CN202609083U (en) 2012-05-25 2012-12-19 哈尔滨工业大学深圳研究生院 Flapping wing structure of mini-sized flapping wing air vehicle and mini-sized flapping wing air vehicle
CN103482064A (en) 2013-09-18 2014-01-01 南京航空航天大学 Bionic flapping wing air vehicle
CN103552689A (en) 2013-11-11 2014-02-05 北京航空航天大学 Minitype ornithopter wing driving mechanism with changeable wing area

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3116172U (en) 2005-07-29 2005-12-02 哲夫 市川 Model flapping airplane flapping mechanism
CN202609083U (en) 2012-05-25 2012-12-19 哈尔滨工业大学深圳研究生院 Flapping wing structure of mini-sized flapping wing air vehicle and mini-sized flapping wing air vehicle
CN103482064A (en) 2013-09-18 2014-01-01 南京航空航天大学 Bionic flapping wing air vehicle
CN103552689A (en) 2013-11-11 2014-02-05 北京航空航天大学 Minitype ornithopter wing driving mechanism with changeable wing area

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170127764A (en) * 2016-05-12 2017-11-22 국방과학연구소 Jumping robot using offsetting of moment and synchronization of timing
KR101886917B1 (en) * 2016-05-12 2018-08-08 국방과학연구소 Jumping robot using offsetting of moment and synchronization of timing
CN107600408A (en) * 2017-09-21 2018-01-19 吉林大学 A kind of magnetic-type flexible wing mechanism for foldable flapping-wing MAV
CN107600408B (en) * 2017-09-21 2023-07-14 吉林大学 Magnetic attraction type foldable wing mechanism for foldable flapping-wing micro air vehicle
CN108674651A (en) * 2018-04-11 2018-10-19 南宁蜂虎科技有限公司 Flapping wing device and flapping-wing aircraft
CN108674651B (en) * 2018-04-11 2021-08-03 南宁蜂虎科技有限公司 Flapping wing device and flapping wing machine
CN113212748A (en) * 2021-04-28 2021-08-06 中国矿业大学 Flapping-wing robot with adjustable breathing window wings
CN113212748B (en) * 2021-04-28 2022-12-02 中国矿业大学 Flapping-wing robot with adjustable breathing window wings

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