KR101716309B1

KR101716309B1 - 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치

Info

Publication number: KR101716309B1
Application number: KR1020150115827A
Authority: KR
Inventors: 김덕근
Original assignee: 주식회사 마로로봇 테크
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2017-03-15
Also published as: KR20170021937A

Abstract

본 발명에 따른 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치는 드론이 안착되는 드론설치판에 로드셀 및 자이로센서, 볼조인트를 구비하여 드론의 테스트 비행시 상승하려는 추력과 이동방향에 대한 방향성을 정밀하게 감지하고, 고정구를 구비하여 테스트장치의 미사용시 볼조인트의 움직임으로 단속하며 드론체결구에 그 규격이 가변되는 거리조절홈 및 높이조절공을 형성하여 다양한 크기의 드론을 설치할 수 있는 효과가 있다.

Description

비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치{ Thrust and directional test apparatus according to the flight of drones }

본 발명은 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 드론의 테스트 비행시 상승하려는 추력과 이동방향에 대한 방향성이 정밀하게 감지되도록 드론이 안착되는 드론설치판에 로드셀 및 자이로센서, 볼조인트가 구비된 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치에 관한 것이다.

일반적으로 드론은 헬리콥터의 일종으로 양력을 발생시키는 로터형 블레이드(rotor blade)가 다수개 구비되어 양력과 추진력으로 비행하는 무인항공기의 일종이다.

이러한 드론은 수직이착륙과 공중 정지가 가능하고, 회전 날개의 각도를 조정하거나 회전수를 다르게 하여 전진, 후진, 횡진으로 비행할 수 있게 된다.

여기서, 상기와 같은 드론에 구비되는 로터 블레이드의 설계는 비행성능, 공력하중 및 소음과 같은 공기역학적인 특성뿐만 아니라 진동, 동력학적 안정성 및 비행특성(handling qualities) 등 블레이드가 직접적인 영향을 미치는 다양한 설계분야에 대한 종합적인 검토를 필요로 한다.

이는, 드론의 비행에 직접적인 관련이 있는 것으로 드론의 크기 또는 비행능력에 매우 중요한 사항에 해당하며 드론을 실전에 배치하기 전 드론의 추력 및 비행능력을 테스트하는 장치가 개발되고 있는 실정이다.

이러한, 종래의 추력을 테스트하는 장치에 대한 기술문헌으로 국내공개특허 제10-2015-0066085호가 개시되었다.

그러나, 종래의 추력을 테스트하는 장치는 드론 및 무인헬리콥터와 같은 제작이 완성된 제품을 테스트하는 장치가 아닌 로터형 블레이드를 테스트하는 장치로서 테스트를 수행하기 위하여 로터형 블레이드를 테스트 장치에 설치해야되는 번거로운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 테스트장치는 그 목적이 로터형 블레이드를 설치하여 추력을 테스트 또는 산출하는 것이 아닌 각각의 블레이드에 대한 비행조종의 연습이 주된 목적인 바, 비행능력 및 추력을 정밀하게 계산할 수 없어 완성된 제품에 알지못한 문제가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 드론이 안착되는 드론설치판에 로드셀 및 자이로센서, 볼조인트를 구비하여 드론의 테스트 비행시 상승하려는 추력과 이동방향에 대한 방향성을 정밀하게 감지하고, 고정구를 구비하여 테스트장치의 미사용시 볼조인트의 움직임으로 단속하며 드론체결구에 그 규격이 가변되는 거리조절홈 및 높이조절공을 형성하여 다양한 크기의 드론을 설치할 수 있는 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치는 드론을 연결한 후 비행시켜 추력 및 방향성을 산출하는 테스트장치로서 지면에 안착될 수 있도록 사방으로 지지대가 연장된 판형상의 받침부와; 상기 받침부의 중심면에 연결되며 정해진 높이만큼 상부방향으로 연장된 봉형상의 지지부와; 상기 지지부의 상단부에 안착되어 수직방향으로 추력을 감지하는 로드셀과, 상기 로드셀의 상부에 안착된 로드셀어댑터와, 상기 로드셀어댑터의 상면에 구비된 볼조인트케이스로 이루어진 로드셀연결부와; 상기 볼조인트케이스에 안착되어 어느 한방향으로 회전되도록 하단부에 구형상의 구체가 형성된 볼조인트구체와, 상기 볼조인트구체의 상면에 안착된 설치판어댑터로 이루어진 본체연결부와; 상기 설치판어댑터의 상면에 연결되어 상기 드론이 안착되도록 판형상으로 형성된 설치판과, 상기 설치판의 외측에 구비된 다수개의 드론체결구와, 상기 설치판의 상면에 구비된 자이로센서로 이루어진 드론설치판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 로드셀과 자이로센서에 연결되어 수직방향에 대한 추력 및 어느 한방향으로 회전되는 각도를 수치로 환산하여 디스플레이하는 디스플레이부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 로드셀어댑터와 설치판어댑터의 사이에 연결되어 상기 설치판어댑터가 회전되는 것을 단속하는 고정구가 형성되고; 상기 고정구는 상기 로드셀어댑터와 설치판어댑터의 사이에 연결된 장방형상의 고정구본체와, 상기 고정구본체의 일측에 천공된 회전결합공과, 상기 고정구본체의 타측에서 어느 한방향으로 개방되며 절개된 체결결합공으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 드론체결구는 상기 설치판의 일측면에서 외측으로 연장된 체결돌출판과, 상기 체결돌출판의 상면에 안착되는 체결어댑터와, 상기 체결어댑터의 양측면에 연결되며 상기 드론의 암부가 감싸지도록 만곡된 고정편으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 체결돌출판의 상면에는 상기 체결어댑터의 하측으로 삽입되며 외측 및 내측으로 이동되도록 장방형상으로 요입된 거리조절홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 고정편의 양측면에는 상기 체결어댑터의 양측면에 체결된 볼트에 의해 높이가 가변되며 고정되도록 수직방향으로 정해진 높이만큼 절개된 높이조절공이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 의한 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 드론이 안착되는 드론설치판의 하부에 로드셀을 구비함으로써, 드론을 비행시킬 경우 로드셀의 작용을 통하여 상승하려는 추력을 감지하고 이를 수치로 환산하여 표시하는 것으로 드론의 비행능력을 정밀하게 테스트할 수 있고,

둘째, 드론이 안착되는 드론설치판의 상면에 자이로센서와 하면에 볼조인트를 구비함으로써, 드론을 비행시킬 경우 조작되는 방향의 기울어지는 크기를 측정하여 드론의 비행능력을 정밀하게 테스트할 수 있으며,

셋째, 볼조인트의 사이에 드론설치판의 이동을 단속하는 고정구를 형성함으로써, 상황에 따라 볼조인트의 사용시에는 해제하고, 미사용시에는 고정하는 것으로 테스트장치를 편리하게 사용 및 보관할 수 있고,

넷째, 드론설치판의 상부에 체결어댑터가 안착되는 장방형상의 거리조절홈을 형성함으로써, 체결어댑터의 위치가 외측 또는 내측방향으로 이동되며 삽입되도록 하여 다양한 크기의 드론을 용이하게 설치할 수 있으며,

다섯째, 고정편의 양측면에 정해진 높이만큼 절개된 높이조절공을 형성함으로써, 드론의 암부를 고정하는 고정편의 높이를 용이하게 가변시켜 다양한 높이의 드론을 편리하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 테스트장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 테스트장치를 나타내 보인 분해사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 테스트장치의 추력작용을 나타내 보인 정면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 테스트장치의 방향성작용을 나타내 보인 정면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 테스트장치의 고정구작용을 나타내 보인 부분측면도이고.
도 6은 본 발명에 따른 테스트장치의 드론체결구를 나타내 보인 부분측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 드론(D)을 연결한 후 비행시켜 추력 및 방향성을 산출하는 테스트장치(1)로서 지면에 안착될 수 있도록 사방으로 지지대(11)가 연장된 판형상의 받침부(10)와; 상기 받침부(10)의 중심면에 연결되며 정해진 높이만큼 상부방향으로 연장된 봉형상의 지지부(20)와; 상기 지지부(20)의 상단부에 안착되어 수직방향으로 추력을 감지하는 로드셀(31)과, 상기 로드셀(31)의 상부에 안착된 로드셀어댑터(32)와, 상기 로드셀어댑터(32)의 상면에 구비된 볼조인트케이스(33)로 이루어진 로드셀연결부(30)와; 상기 볼조인트케이스(33)에 안착되어 어느 한방향으로 회전되도록 하단부에 구형상의 구체(411)가 형성된 볼조인트구체(41)와, 상기 볼조인트구체(41)의 상면에 안착된 설치판어댑터(42)로 이루어진 본체연결부(40)와; 상기 설치판어댑터(42)의 상면에 연결되어 상기 드론(D)이 안착되도록 판형상으로 형성된 설치판(51)과, 상기 설치판(51)의 외측에 구비된 다수개의 드론체결구(52)와, 상기 설치판(51)의 상면에 구비된 자이로센서(53)로 이루어진 드론설치판(50)으로 구성된다.

그리고, 상기 로드셀(31)과 자이로센서(53)에 연결되어 수직방향에 대한 추력 및 어느 한방향으로 회전되는 각도를 수치로 환산하여 디스플레이하는 디스플레이부(60)가 구비된다.

한편, 상기 디스플레이부(60)에는 상기 로드셀(31)과 자이로센서(53)에 연결된 전선이 구비되고, 상기 로드셀(31)과 자이로센서(53)의 감지값을 환산하여 디스플레이시키는 PCB형태의 제어부가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 로드셀어댑터(32)와 설치판어댑터(42)의 사이에 연결되어 상기 설치판어댑터(42)가 회전되는 것을 단속하는 고정구(70)가 형성되고; 상기 고정구(70)는 상기 로드셀어댑터(32)와 설치판어댑터(42)의 사이에 연결된 장방형상의 고정구본체(71)와, 상기 고정구본체(71)의 일측에 천공된 회전결합공(72)과, 상기 고정구본체(71)의 타측에서 어느 한방향으로 개방되며 절개된 체결결합공(73)으로 이루어진다.

그리고, 상기 드론체결구(52)는 도 6과 같이 상기 설치판(51)의 일측면에서 외측으로 연장된 체결돌출판(521)과, 상기 체결돌출판(521)의 상면에 안착되는 체결어댑터(522)와, 상기 체결어댑터(522)의 양측면에 연결되며 상기 드론(D)의 암부(D1)가 감싸지도록 만곡된 고정편(523)으로 이루어진다.

한편, 상기 고정편(523)은 그 만곡형상이 "∩"형상으로 만곡되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 체결돌출판(521)의 상면에는 상기 체결어댑터(522)의 하측으로 삽입되며 외측 및 내측으로 이동되도록 장방형상으로 요입된 거리조절홈(524)이 형성된다.

한편, 상기 거리조절홈(524)의 바닥면에는 상기 체결어댑터(522)의 하면에 체결되는 볼트(B)가 관통될 수 있도록 장공형상의 체결공(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 고정편(523)의 양측면에는 상기 체결어댑터(522)의 양측면에 체결된 볼트(B)에 의해 높이가 가변되며 고정되도록 수직방향으로 정해진 높이만큼 절개된 높이조절공(525)이 형성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치의 작용을 살펴보면 아래와 같다.

본 발명에 따른 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치는 상기 드론(D)이 안착된 드론설치판(50)의 하부에 로드셀연결부(30)를 구비함으로써, 상기 드론(D)을 비행시킬 경우 상승하려는 추력을 상기 로드셀(31)의 작용을 통하여 전기적으로 감지하고 이를 수치로 환산하여 보여주는 것으로 드론(D)의 비행불량여부를 출시전 테스트할 수 있게 된다.

여기서, 상기 로드셀연결부(30)의 상부에는 전방향으로 회전작용되는 볼조인트케이스(33)를 구비하고, 상기 볼조인트케이스(33)에 안착되는 볼조인트구체(41)가 형성된 본체연결부(40)를 형성함으로써, 상기 본체연결부(40)를 어떠한 방향으로 회전시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 본체연결부(40)의 상부에는 상기 드론설치판(50)이 안착됨으로써, 상기 드론설치판(50)의 상부에 안착된 드론(D)의 비행중 어느 한방향으로 방향을 조작할 경우 상기 볼조인트케이스(33)와 볼조인트구체(41)의 작용으로 기울어지게 된다.

이때, 상기 드론설치판(50)의 상면에 자이로센서(53)가 구비됨으로써, 상기 드론설치판(50)의 기울기 정도를 감지하게 되고 이로써, 드론(D)의 방향성 조작시 기울기에 대한 수치를 환산하여 보여줄 수 있게 된다.

여기서, 수치환산은 상기 로드셀(31)과 자이로센서(53)에 연결되어 수직방향에 대한 추력 및 어느 한방향으로 회전되는 각도를 수치로 환산하여 디스플레이하는 디스플레이부(60)가 구비됨으로써, 수치환산를 환산하여 사용자에게 보여줄 수 있게 된다.

또한, 상기 로드셀어댑터(32)와 설치판어댑터(42)의 사이에는 상기 설치판어댑터(42)가 회전되는 것을 단속하는 고정구(70)가 형성됨으로써, 상기 드론설치판(50)의 회전을 단속하게 되는데 상기 고정구본체(71)의 양단부가 상기 로드셀어댑터(32)와 설치판어댑터(42)의 양측면에 고정되면 상기 드론설치판(50)이 어느 한방향으로 회전되는 것을 차단하고, 상기 고정구본체(71)의 체결결합공(73)이 풀릴 경우 상기 드론설치판(50)을 어느 한방향으로 회전시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 드론설치판(50)의 상부에 드론(D)을 체결하기 위하여 상기 드론설치판(50)의 외측에 드론체결구(52)를 형성하는데 상기 드론체결구(52)의 체결돌출판(521) 상면에는 상기 체결어댑터(522)의 하부가 삽입 안착되는 장방형상의 거리조절홈(524)이 형성됨으로써, 상기 체결어댑터(522)의 위치가 외측 또는 내측방향으로 이동되며 삽입되도록 하여 다양한 크기의 드론(D)을 용이하게 설치할 수 있게 된다.

또한, 상기 고정편(523)의 양측면에는 상기 체결어댑터(522)의 양측면에 체결된 볼트(B)에 의해 높이가 가변되며 고정되도록 수직방향으로 정해진 높이만큼 절개된 높이조절공(525)이 형성됨으로써, 상기 고정편(523)의 높이가 용이하게 가변되어 다양한 크기의 드론(D)을 용이하게 설치할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
D : 드론 D1 : 암부
1 : 테스트장치 10 : 받침부
11 : 지지대 20 : 지지부
30 : 로드셀연결부 31 : 로드셀
32 : 로드셀어댑터 33 : 볼조인트케이스
40 : 본체연결부 41 : 볼조인트구체
411 : 구체 42 : 설치판어댑터
50 : 드론설치판 51 : 설치판
52 : 드론체결구 521 : 체결돌출판
522 : 체결어댑터 523 : 고정편
524 : 거리조절홈 525 : 높이조절공
53 : 자이로센서 60 : 디스플레이부
70 : 고정구 71 : 고정구본체
72 : 회전결합공 73 : 체결결합공

Claims

드론(D)을 연결하여 비행하는 드론의 추력 및 방향성을 산출하는 테스트장치(1)에 있어서,
지면에 안착될 수 있도록 사방으로 지지대(11)가 연장된 판형상의 받침부(10)와;
상기 받침부(10)의 중심면에 연결되며 정해진 높이만큼 상부방향으로 연장된 봉형상의 지지부(20)와;
상기 지지부(20)의 상단부에 안착되어 수직방향으로 추력을 감지하는 로드셀(31)과, 상기 로드셀(31)의 상부에 안착된 로드셀어댑터(32)와, 상기 로드셀어댑터(32)의 상면에 구비된 볼조인트케이스(33)로 이루어진 로드셀연결부(30)와;
상기 볼조인트케이스(33)에 안착되어 어느 한방향으로 회전되도록 하단부에 구형상의 구체(411)가 형성된 볼조인트구체(41)와, 상기 볼조인트구체(41)의 상면에 안착된 설치판어댑터(42)로 이루어진 본체연결부(40)와;
상기 설치판어댑터(42)의 상면에 연결되어 상기 드론(D)이 안착되도록 판형상으로 형성된 설치판(51)과, 상기 설치판(51)의 외측에 구비된 다수개의 드론체결구(52)와, 상기 설치판(51)의 상면에 구비된 자이로센서(53)로 이루어진 드론설치판(50)으로 구성되고;
상기 드론체결구(52)는 상기 설치판(51)의 일측면에서 외측으로 연장된 체결돌출판(521)과, 상기 체결돌출판(521)의 상면에 안착되는 체결어댑터(522)와, 상기 체결어댑터(522)의 양측면에 연결되며 상기 드론(D)의 암부(D1)가 감싸지도록 만곡된 고정편(523)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치.
제 1 항에 있어서,
상기 로드셀(31)과 자이로센서(53)에 연결되어 수직방향에 대한 추력 및 어느 한방향으로 회전되는 각도를 수치로 환산하여 디스플레이하는 디스플레이부(60)가 구비된 것을 특징으로 하는 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치.
제 1 항에 있어서,
상기 로드셀어댑터(32)와 설치판어댑터(42)의 사이에 연결되어 상기 설치판어댑터(42)가 회전되는 것을 단속하는 고정구(70)가 형성되고;
상기 고정구(70)는 상기 로드셀어댑터(32)와 설치판어댑터(42)의 사이에 연결된 장방형상의 고정구본체(71)와, 상기 고정구본체(71)의 일측에 천공된 회전결합공(72)과, 상기 고정구본체(71)의 타측에서 어느 한방향으로 개방되며 절개된 체결결합공(73)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 체결돌출판(521)의 상면에는 상기 체결어댑터(522)의 하측으로 삽입되며 외측 및 내측으로 이동되도록 장방형상으로 요입된 거리조절홈(524)이 형성된 것을 특징으로 하는 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치.
제 1 항에 있어서,
상기 고정편(523)의 양측면에는 상기 체결어댑터(522)의 양측면에 체결된 볼트(B)에 의해 높이가 가변되며 고정되도록 수직방향으로 정해진 높이만큼 절개된 높이조절공(525)이 형성된 것을 특징으로 하는 비행하는 드론의 추력 및 방향성 테스트장치.