KR101730014B1 - Apparatus for Processing Image of Nearing Precision Image Data of Drone - Google Patents

Apparatus for Processing Image of Nearing Precision Image Data of Drone Download PDF

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Abstract

An image processing device of a near precision image data of a drone senses a tilted degree in one direction to maintain horizontality of the drone in flight of the drone and precisely and closely capture an object while the horizontality is maintained. Moreover, the present invention absorbs an impact to prevent damage to the drone when the drone falls or collides with an obstacle.

Description

드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치{Apparatus for Processing Image of Nearing Precision Image Data of Drone}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an image processing apparatus for a near-

본 발명은 영상처리 시스템 기술 분야 중 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 드론의 비행 중에 일방향으로 기울어지는 정도를 센싱하여 수평을 유지시키고, 수평 유지 상태에서의 촬영 대상물에 근접 정밀한 촬영이 가능하며, 드론이 낙하하거나 장애물에 충돌하는 경우 충격을 흡수하여 드론의 파손을 방지하는 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing apparatus for proximity precision image data of a drone among image processing system technology fields, and more particularly, to an image processing apparatus for a drone, which senses a degree of tilting in one direction during flight of a drone to maintain a horizontal position, And more particularly, to an apparatus for image processing of a dron's close-up precision image data which absorbs shocks when the drones fall or collide with obstacles to prevent breakage of drones.

군수산업에서 시작된 드론(Drone)은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체를 말하며, 최근에는 상기 드론을 이용하여 군사적, 상업적으로 널리 이용되고 있으며 이에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다.Drone, which started in the military industry, refers to an airplane or helicopter-shaped airplane flying by induction of radio waves without people burning. Recently, the drone has been widely used for military and commercial purposes. It is progressing.

드론은 조정 미숙으로 몸체의 기울어짐에 따라 추락 가능성이 발생할 수 있다. 드론은 급격한 추락이나 낙하하는 도중에 외부 물체에 충돌하는 경우 파손의 위험성이 증대되고 있다.The drones are likely to fall due to tilting of the body due to unsteadiness. The risk of breakage is increased when the drone collides with an external object during a sudden fall or drop.

또한, 드론을 이용하여 영상을 촬영하는 경우, 드론의 조정 미숙으로 일방향으로 기울어지면 원하는 촬영 대상물에 대한 영상 촬영이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.Further, in the case of shooting an image using a dron, there is a problem in that the shooting of a desired shooting object is not smoothly performed if the dron is tilted in one direction due to inaccurate adjustment.

대한민국 등록특허번호 제10-1625634호(등록일: 2016년 05월 24일), 발명의 명칭: "드론의 스테레오 카메라가 촬영한 이미지를 이용한 3차원 모델링 시스템"Korean Registered Patent No. 10-1625634 (filed on May 24, 2016), entitled "3D Modeling System Using Dron's Stereo Camera Images"

이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 드론의 비행 중에 일방향으로 기울어지는 정도를 센싱하여 수평을 유지시키고, 수평 유지 상태에서의 촬영 대상물에 근접 정밀한 촬영이 가능하며, 드론이 낙하하거나 장애물에 충돌하는 경우 충격을 흡수하여 드론의 파손을 방지하는 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems and necessities of the related art, the present invention is to provide a dron which senses a degree of tilting in one direction during flight, maintains a horizontal position, The object of the present invention is to provide a drones image processing apparatus of proximity precision image data that absorbs shocks when falling or colliding with an obstacle to prevent breakage of drones.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치는 일정 형상의 비행로봇몸체(102)와 상기 비행로봇몸체(102)를 중심으로 대각선 방향의 4개의 연결대(104)가 결합되고, 상기 각각의 연결대(104)에 거치대(104a)가 결합되고, 상기 거치대(104a)의 상부면에 프로펠러(105)와 하부면에 수직봉(106)이 결합하는 쿼드로터부(103)로 이루어진 드론장치(100)를 포함하고, 상기 드론장치(100)는 상기 비행로봇몸체(102)의 좌측과 우측에 외력에 의한 충격이 가해질 때 충격을 감소시키는 충격완화장치(200)가 형성되며, 상기 비행로봇몸체(102)의 하부에 상기 드론장치(100)의 수평을 유지시키는 기능을 하는 수평유지장치(300)가 결합하며, 상기 수평유지장치(300)는 상기 드론장치(100)의 수평을 유지하는 기능을 하는 것으로 평판 형태의 상판(311)과 하판(312)이 상하 방향으로 일정 거리 이격되어 있고, 상기 상판(311)의 하부 중앙 부분에 회전축(313)이 구비된 회전축 결합부(314)가 형성되고, 상기 상판(311)과 상기 하판(312)의 사이의 모서리 부분에 힘을 가하면 압축되었다 탄성에 의해 늘어나는 복수의 탄성부재(310)가 결합되며, 상기 탄성부재(310)는 상기 상판(311)과 상기 하판(312)의 사이에 결합되어 내부 공간부가 형성된 주름부재(315)와, 상기 주름부재(315)의 내부에서 상기 상판(311)의 하부면에 1 스프링결합대(316a)가 결합되고, 상기 하판(312)의 상부면에 제2 스프링결합대(316b)가 결합되며, 상기 제1 스프링결합대(316a)와 상기 제2 스프링결합대(316b)의 사이를 코일스프링(317)으로 연결하고, 상기 상판(311)과 상기 하판(312)의 사이에는 상기 상판(311)을 일정 각도로 경사지도록 기울이는 승강부재(320)가 형성되고, 상기 승강부재(320)는 상기 하판(312)의 일측에 일방향으로 회전 운동하는 원판의 플라이휠(322)이 고정되는 지지대(321)가 형성되고, 상기 플라이휠(322)의 일측에 길이 방향의 크랭크축(323)에 의해 피스톤(324)이 연결되고, 상기 피스톤(324)의 일측에 길이 방향의 막대 형상의 승강바(325)가 결합되며, 상기 피스톤(324)은 상기 플라이휠(322)로부터 전달받은 회전력을 이용하여 좌우로 직선 이동되고, 상기 승강바(325)의 일측에 결합되고, 상기 승강바(325)의 이동에 따라 상기 상판(311)을 상하 방향으로 밀어내는 푸시부재(326)를 포함하고, 상기 충격완화장치(200)는 외부 물체에 직접 부딪치는 수직으로 세워진 제1 충격흡수판(201)과 상기 제1 충격흡수판(201)과 일정 거리 이격되어 형성된 수직으로 세워진 제2 충격흡수판(202)과, 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 사이에 비스듬하게 중간판(214)이 설치되고, 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 중간판(214)의 사이에 제1 코일스프링(213)이 결합되고, 상기 중간판(214)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 사이에 제2 코일스프링(217)이 결합되며, 상기 제1 충격흡수판(201)의 상부 끝단에 형성된 제1 힌지부(201a)에 상기 중간판(214)의 상부 끝단이 결합되고, 상기 제2 충격흡수판(202)의 하단 끝단에 형성된 제2 힌지부(202a)에 상기 중간판(214)의 하부 끝단이 결합되며, 상기 하판(312)의 하부면에 하나 이상의 카메라장치가 설치되어 촬영 대상물을 여러 방향에서 촬영하고, 교환 이미지 파일 형식(Exchangeable Image File Format, EXIF) 정보를 포함한 2차원 이미지를 생성할 수 있다. In order to accomplish the above object, the apparatus for processing near-point precision image data of the drones according to the present invention comprises a flying robot body 102 having a predetermined shape and four connecting rods 104 arranged diagonally about the flying robot body 102 A quadrupole unit 103 coupled to each of the connecting rods 104 and having a propeller 105 and a vertical rod 106 coupled to a lower surface of the rooster 104a, The drones 100 are provided with a shock absorbing device 200 for reducing impact when external impact is applied to the left and right sides of the flying robot body 102 A horizontal holding device 300 that functions to keep the horizontal position of the dron device 100 is coupled to a lower portion of the flying robot body 102, The upper plate 311 in the form of a flat plate, The lower plate 312 is spaced apart from the upper plate 311 by a predetermined distance and a rotary shaft coupling portion 314 having a rotary shaft 313 is formed at a lower central portion of the upper plate 311. The upper plate 311 and the lower plate The elastic member 310 is coupled to the upper plate 311 and the lower plate 312 by a force applied to an edge portion between the upper plate 311 and the lower plate 312, And a spring coupling bracket 316a is coupled to a lower surface of the upper plate 311 in the inside of the corrugated member 315. The upper surface of the lower plate 312 A second spring coupling rod 316b is coupled to the first spring coupling rod 316a and the second spring coupling rod 316b is connected by a coil spring 317, Between the lower plate 312, an elevating member 320 that tilts the upper plate 311 to be inclined at a predetermined angle, And the lifting member 320 is formed with a support base 321 on which a flywheel 322 of a circular plate rotating in one direction is fixed on one side of the lower plate 312, And the piston 324 is connected to the flywheel 322. The piston 324 is connected to the piston 324 by a crankshaft 323 of the piston 324, A push member 326 that is linearly moved to the left and right using the rotational force transmitted from the upper bar 315 and is coupled to one side of the lift bar 325 and pushes the upper plate 311 upward and downward in accordance with the movement of the lift bar 325, The shock absorber 200 includes a first shock absorber 201 vertically erected to directly hit an external object and a second shock absorber 201 spaced apart from the first shock absorber 201 by a predetermined distance, 2 shock absorber plate 202, the first shock absorber 201, An intermediate plate 214 is installed at an angle between the second shock absorber 202 and a first coil spring 213 is coupled between the first shock absorber 201 and the middle plate 214 And a second coil spring 217 is coupled between the intermediate plate 214 and the second shock absorber 202. The first coil spring 217 is connected to the first hinge unit 201 formed at the upper end of the first shock absorber 201, The lower end of the intermediate plate 214 is coupled to the second hinge portion 202a formed at the lower end of the second shock absorbing plate 202, And one or more camera devices are installed on the lower surface of the lower plate 312 to capture a photographing object in various directions and generate a two-dimensional image including exchangeable image file format (EXIF) information .

상기와 같은 구성의 본 발명은 드론의 비행 중에 일방향으로 기울어지는 정도를 센싱하여 수평 상태를 유지시킴으로써 근접 정밀한 영상 촬영이 가능한 효과가 있다.According to the present invention having the above-described structure, the degree of tilting in one direction during the flight of the drone is sensed to maintain the horizontal state, thereby achieving the effect of shooting close-up and precise images.

본 발명은 드론이 낙하하거나 장애물에 충돌하는 경우 충격을 흡수하여 드론의 파손을 방지하는 효과가 있다.The present invention has an effect of absorbing shocks when the drone falls or collides with an obstacle, thereby preventing breakage of the drone.

본 발명은 드론을 이용하여 영상을 촬영하는 경우, 드론의 조정 미숙으로 일방향으로 기울어져 발생되는 낙하 사고를 방지하며 정밀 촬영이 가능한 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the falling accident that occurs due to uneven adjustment of the dron in one direction when photographing an image using a dron, and is capable of precise photographing.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론장치의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수평유지장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수평유지장치의 기울어진 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비행로봇몸체의 내부 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
그리고
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충격완화장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a configuration of an image processing apparatus for a near-precision image data of a drone according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view showing the configuration of a drone device according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a configuration of a horizontal holding device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an inclined state of the horizontal holding device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a simplified view illustrating an internal configuration of a flying robot body according to an embodiment of the present invention.
And
6 is a diagram showing the configuration of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

종래의 드론 영상 촬영은 드론의 비행 중에 조정 미숙으로 몸체가 일방향으로 기울지면 쉽게 낙하하거나 낙하하는 도중에 외부 물체에 부딪쳐 드론이 파손되는 위험성이 있었다.In the conventional drones, when the body is tilted in one direction due to unauthorized adjustment during flight of the dron, there is a risk that the dron can collide with an external object during the falling or falling of the body.

또한, 드론을 이용하여 영상을 촬영하는 경우, 드론의 조정 미숙으로 일방향으로 기울어지면 원하는 촬영 대상물에 대한 영상 촬영이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.Further, in the case of shooting an image using a dron, there is a problem in that the shooting of a desired shooting object is not smoothly performed if the dron is tilted in one direction due to inaccurate adjustment.

이하 본 발명은 드론의 비행 중에 일방향으로 기울어지는 정도를 센싱하여 수평을 유지시키고, 수평 유지 상태에서의 촬영 대상물에 근접 정밀한 촬영이 가능하며, 드론이 낙하하거나 장애물에 충돌하는 경우 충격을 흡수하여 드론의 파손을 방지하는 영상 처리 장치를 제공한다.The present invention is capable of sensing a degree of inclination in one direction during flight of a drone to maintain a horizontal position and capable of photographing close to the object to be photographed in a horizontal holding state and absorbing impact when the dron falls or collides with an obstacle, The present invention provides an image processing apparatus for preventing breakage of an image.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치의 구성을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a configuration of an image processing apparatus for a near-precision image data of a drone according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치는 드론장치(100) 및 3D 모델링 변환장치(400)를 포함한다.The image processing apparatus of the proximity precision image data of the drone according to the embodiment of the present invention includes the drone apparatus 100 and the 3D modeling conversion apparatus 400.

드론장치(100)는 일정 형상의 비행로봇몸체(102)와, 상기 비행로봇몸체(102)를 중심으로 대각선 방향으로 가로 질러 형성된 쿼드로터부(103)를 포함한다.The drones 100 include a flying robot body 102 having a predetermined shape and a quadrotor portion 103 formed diagonally across the flying robot body 102.

비행로봇몸체(102)와 쿼드로터부(103)는 가볍고 내구성이 좋은 알루미늄 합금강으로 제조한다.The flying robot body 102 and the quadrotor portion 103 are made of a lightweight and durable aluminum alloy steel.

쿼드로터부(103)는 비행로봇몸체(102)를 중심으로 대각선 방향의 4개의 연결대(104)가 결합되고, 상기 각각의 연결대(104)에 거치대(104a)가 결합되고, 상기 거치대(104a)의 상부면에 프로펠러(105)와 하부면에 수직봉(106)이 결합된다.The quadrotor unit 103 includes four connecting rods 104 in the diagonal direction about the flying robot body 102. The connecting rods 104 are coupled to the connecting rods 104, And a vertical rod 106 is coupled to the lower surface of the propeller 105.

프로펠러(105)는 일정 형상의 프로펠러를 포함할 수 있으며 프로펠러(105)의 동작에 의해서 아래 방향으로의 기류가 발생되게 되며, 이로 인해 드론장치(100)가 비행할 수 있도록 하는 양력이 발생하게 된다.The propeller 105 may include a propeller of a predetermined shape, and an airflow in a downward direction is generated by the operation of the propeller 105, thereby generating a lift force for allowing the dronon device 100 to fly .

상기 드론장치(100)는 비행로봇몸체(102)의 좌측과 우측에 외력에 의한 충격이 가해질 때 충격을 감소시키는 충격완화장치(200)가 형성되며, 비행로봇몸체(102)의 하부에 드론장치(100)의 수평을 유지하는 기능을 하는 수평유지장치(300)가 결합된다.The drones 100 include a shock absorber 200 for reducing impact when an impact due to an external force is applied to the left and right sides of the flying robot body 102, A horizontal holding device 300 functioning to maintain the horizontal position of the main body 100 is coupled.

수평유지장치(300)는 하부면에 카메라장치(110)가 설치되어 촬영 대상물(10)을 촬영하게 된다.The horizontal holding device 300 is provided with a camera device 110 on the lower surface thereof to photograph the object 10 to be photographed.

쿼드로터부(103)는 비행로봇 제어부(미도시)의 자세제어와 위치제어에 따라 호버링, 추력, 롤운동, 피치운동을 하면서 특정 위치까지 공중 부양되어 비행로봇몸체(102)를 정위치시키는 역할을 한다. 이외에 드론장치(100)는 종래 기술의 비행로봇으로 비행에 필요한 상세 구성요소의 설명을 생략한다.The quadrotor unit 103 levitates the flying robot body 102 to a specific position while hovering, thrusting, rolling, and pitching according to posture control and position control of a flying robot control unit (not shown) . In addition, the drone device 100 is a flying robot of the prior art and omits the detailed description of the components necessary for the flight.

3D 모델링 변환장치(400)는 카메라장치(110)로부터 수신한 2차원 이미지에서 포인트 클라우드 데이터를 획득하고 획득된 포인트 클라우드 데이터에서 얻어진 정보를 3차원 공간에 투영하여 오브젝트의 좌표값(높이, 각도)을 계산하고, 각 면들의 이미지를 좌표값에 맞게 하여 3차원 입체 영상을 생성한다.The 3D modeling conversion apparatus 400 acquires point cloud data from the two-dimensional image received from the camera apparatus 110 and projects the information obtained from the obtained point cloud data in a three-dimensional space to obtain coordinate values (height, angle) Dimensional stereoscopic image is generated by matching the images of the respective surfaces with the coordinate values.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론장치의 구성을 나타낸 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수평유지장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수평유지장치의 기울어진 모습을 나타낸 도면이다.3 is a perspective view illustrating the configuration of a horizontal holding device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a drones according to an embodiment of the present invention. Fig. 7 is a view showing an inclined state of the horizontal holding device.

본 발명의 실시예에 따른 드론장치(100)는 수평유지장치의(300)의 상부 중앙 부분에 비행로봇몸체(102)와 쿼드로터부(103)가 형성되고, 상기 비행로봇몸체(102)와 쿼드로터부(103)의 좌측과 우측에 충격완화장치(200)가 형성된다.The drones 100 according to the embodiment of the present invention are configured such that the flying robot body 102 and the quadrotor portion 103 are formed at the upper central portion of the horizontal holding device 300 and the flying robot body 102, The shock absorber 200 is formed on the left and right sides of the quadrotor portion 103.

본 발명의 실시예에 따른 수평유지장치(300)는 평판 형태의 상판(311)과 하판(312)이 상하 방향으로 일정 거리 이격되어 있고, 상판(311)의 하부 중앙 부분에 회전축(313)이 구비된 회전축 결합부(314)가 결합되며, 상판(311)과 하판(312)의 사이로 네 곳의 모서리 부분에 탄성부재(310)가 각각 결합된다.The horizontal holding device 300 according to the embodiment of the present invention is characterized in that the upper plate 311 and the lower plate 312 in the form of a flat plate are spaced apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction and a rotary shaft 313 is provided at the lower central portion of the upper plate 311 And the elastic member 310 is coupled to the four corner portions between the upper plate 311 and the lower plate 312. [

탄성부재(310)는 상판(311)과 하판(312)의 사이를 힘을 가하면 압축되었다 탄성에 의해 늘어나는 주름부재(315)가 결합된다. 주름부재(315)의 내부 공간부에는 상기 상판(311)의 하부면에 제1 스프링결합대(316a)가 결합되고, 상기 하판(312)의 상부면에 제2 스프링결합대(316b)가 결합되며, 상기 제1 스프링결합대(316a)와 상기 제2 스프링결합대(316b)의 사이를 코일스프링(317)으로 연결한다.The elastic member 310 is compressed when a force is applied between the upper plate 311 and the lower plate 312, and the wrinkle member 315 is stretched due to elasticity. A first spring coupling rod 316a is coupled to a lower surface of the upper plate 311 and a second spring coupling rod 316b is coupled to an upper surface of the lower plate 312, And a coil spring 317 connects between the first spring coupling base 316a and the second spring coupling base 316b.

상판(311)과 하판(312)의 사이에는 상기 상판(311)을 일정 각도로 경사지도록 기울이는 승강부재(320)가 형성된다.An elevating member 320 is formed between the upper plate 311 and the lower plate 312 so as to incline the upper plate 311 at an angle.

승강부재(320)는 하판(312)의 일측에 일방향의 회전 운동하는 플라이휠(322)이 고정되는 지지대(321)가 형성되고, 상기 지지대(321)의 위에서 일정한 위상차를 가지고 회전 운동하는 플라이휠(322)이 결합되며, 플라이휠(322)의 일측에 길이 방향의 크랭크축(323)에 의해 피스톤(324)이 연결된다. 플라이휠(322)는 구동력을 제공하는 구동모터(미도시) 등의 동력원에 결합되어 있다.The lifting member 320 includes a support base 321 to which a flywheel 322 rotating in one direction is fixed and a flywheel 322 that rotates with a predetermined phase difference from the support base 321, And a piston 324 is connected to one side of the flywheel 322 by a crankshaft 323 in the longitudinal direction. The flywheel 322 is coupled to a power source such as a drive motor (not shown) that provides a driving force.

피스톤(324)은 플라이휠(322)로부터 전달받은 회전력을 이용하여 조화운동(Harmonic Motion)을 하면서 상하좌우로 이동된다. 승강바(325)는 길이 방향의 막대 형상으로 일측이 피스톤(324)의 일측에 연결되고, 타측이 상판(311)의 하부면에 형성된 푸시부재(326)에 연결된다.The piston 324 is moved vertically and horizontally while performing harmonic motion using the rotational force transmitted from the flywheel 322. The lifting bar 325 is connected to one side of the piston 324 at one side and to the push member 326 at the other side of the lower side of the upper plate 311.

승강바(325)는 플라이휠(322)의 회전력에 의해 피스톤(324)이 직선 이동되면, 피스톤(324)의 움직임에 따라 푸시부재(326)를 상하 방향으로 힘을 가한다.When the piston 324 is linearly moved by the rotational force of the flywheel 322, the lifting bar 325 urges the push member 326 upward and downward in accordance with the movement of the piston 324.

상판(311)은 승강바(325)에 의해 푸시부재(326)가 밀어 올려지면, 회전축(313)의 회전으로 일정 각도로 기울지도록 경사가 형성되며, 일측의 탄성부재(310)가 줄어들고, 타측의 탄성부재(310)가 늘어난다.When the pushing member 326 is pushed up by the lifting bar 325, the upper plate 311 is inclined so as to incline at a predetermined angle by the rotation of the rotating shaft 313, and the elastic member 310 on one side is reduced, The elastic member 310 of the elastic member 310 is stretched.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비행로봇몸체의 내부 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a simplified view illustrating an internal configuration of a flying robot body according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 비행로봇몸체(102)는 기울기센서(106), 비행로봇 제어부(107), 플라이휠(322)에 구동력을 제공하는 구동모터(327), 카메라 제어부(111) 및 송신부(108)를 포함한다.The flying robot body 102 according to the embodiment of the present invention includes a tilt sensor 106, a flying robot control unit 107, a drive motor 327 for providing a driving force to the flywheel 322, a camera control unit 111, 108).

기울기센서(106)는 비행로봇몸체(102)가 일방향으로 기울어지는 정도를 센싱하는 기능을 수행한다.The inclination sensor 106 functions to sense the degree of inclination of the flying robot body 102 in one direction.

비행로봇 제어부(107)는 쿼드로터부(103)의 자세제어와 위치제어에 따라 호버링, 추력, 롤운동, 피치운동을 하면서 특정 위치까지 공중 부양되어 비행로봇몸체(102)를 정위치시키는 일반적으로 비행에 필요한 기능을 제어하는 기능을 수행한다.The flying robot control unit 107 generally controls the flying robot body 102 to be levitated up to a specific position while hovering, thrusting, rolling, and pitching according to posture control and position control of the quadrotor unit 103, It controls the functions required for flight.

비행로봇 제어부(107)는 기울기센서(106)로부터 기울기 정보를 수신하여 분석하고, 비행로봇몸체(102)의 기울어진 정도에 따라 구동모터(327)를 구동하여 플라이휠(322)에 구동력을 제공하며, 이에 따라 크랭크축(323), 피스톤(324), 승강바(325), 푸시부재(326)를 제어하여 상기 푸시부재(326)가 일측으로 밀어 올려져 비행로봇몸체(102)를 수평 상태를 유지하도록 상판(311)을 일정 각도로 기울어지게 한다.The flight robot controller 107 receives and analyzes the tilt information from the tilt sensor 106 and drives the drive motor 327 in accordance with the degree of tilting of the flying robot body 102 to provide a driving force to the flywheel 322 The pushing member 326 is pushed up to one side by controlling the crankshaft 323, the piston 324, the lifting bar 325 and the pushing member 326 so that the flying robot body 102 is in a horizontal state So that the upper plate 311 is inclined at a predetermined angle.

비행로봇 제어부(107)는 기울기센서(106)로부터 기울기 정보를 주기적으로 수신하여 비행로봇몸체(102)가 수평 상태를 유지하는지 체크하며, 기울어진 정도에 따라 구동모터(327)에 제어 신호를 전송하여 상판(311)의 각도를 조정한다.The flight robot controller 107 periodically receives the tilt information from the tilt sensor 106 to check whether the flying robot body 102 is maintained in a horizontal state and transmits a control signal to the drive motor 327 according to the tilt degree Thereby adjusting the angle of the upper plate 311.

비행로봇 제어부(107)는 카메라장치(110)로부터 수신한 이미지를 송신부(108)를 통해 3D 모델링 변환장치(400)로 전송한다.The flying robot control unit 107 transmits the image received from the camera device 110 to the 3D modeling conversion apparatus 400 through the transmission unit 108. [

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충격완화장치의 구성을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing the configuration of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 충격완화장치(200)는 제1 충격흡수부재(210) 및 제2 충격흡수부재(220)를 포함한다.The shock absorbing apparatus 200 according to the embodiment of the present invention includes a first shock absorbing member 210 and a second shock absorbing member 220.

제1 충격흡수부재(210)는 외부 물체에 직접 부딪치는 제1 충격흡수판(201)과 상기 제1 충격흡수판(201)과 일정 거리 이격되어 형성된 제2 충격흡수판(202)과, 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 사이에 비스듬하게 중간판(214)이 설치된다.The first shock absorber 210 includes a first shock absorber 201 directly bumping against an external object, a second shock absorber 202 spaced a predetermined distance from the first shock absorber 201, An intermediate plate (214) is installed between the first shock absorbing plate (201) and the second shock absorbing plate (202) at an angle.

중간판(214)의 일측 끝단은 상기 제1 충격흡수판(201)의 일측 끝단에 형성된 제1 힌지부(201a)에 결합되고, 중간판(214)의 타측 끝단은 상기 제2 충격흡수판(202)의 일측 끝단에 형성된 제2 힌지부(202a)에 결합된다.One end of the intermediate plate 214 is coupled to a first hinge portion 201a formed at one end of the first shock absorbing plate 201 and the other end of the intermediate plate 214 is coupled to the second shock absorbing plate 201 202 formed at one end of the second hinge portion 202a.

상기 제1 힌지부(201a)와 상기 제2 힌지부(202a)는 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 사이에 중간판(214)이 비스듬하게 설치되도록 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 서로 반대 방향의 끝단에 설치된다.The first hinge portion 201a and the second hinge portion 202a are formed such that an intermediate plate 214 is installed between the first shock absorbing plate 201 and the second shock absorbing plate 202 at an angle Absorbing plate 201 and the second shock-absorbing plate 202 at opposite ends of the first shock-absorbing plate 201 and the second shock-absorbing plate 202, respectively.

제1 충격흡수판(201)의 제1 스프링결합대(211)와 중간판(214)의 제2 스프링결합대(212)의 사이에는 제1 코일스프링(213)이 결합된다. 상기 제2 스프링결합대(212)는 상기 제2 힌지부(202a)에 가깝게 형성된다.A first coil spring 213 is coupled between the first spring coupling base 211 of the first shock absorbing plate 201 and the second spring coupling base 212 of the intermediate plate 214. The second spring coupling base 212 is formed close to the second hinge portion 202a.

중간판(214)의 제3 스프링결합대(215)와 제2 충격흡수판(202)의 제4 스프링결합대(216)의 사이에는 제2 코일스프링(217)이 결합된다. 상기 제3 스프링결합대(215)는 상기 제1 힌지부(201a)에 가깝게 형성된다.A second coil spring 217 is coupled between the third spring coupling base 215 of the intermediate plate 214 and the fourth spring coupling base 216 of the second impact absorption plate 202. The third spring coupling base 215 is formed close to the first hinge portion 201a.

제1 충격흡수판(201)에 외력이 가해지면, 제1 충격흡수판(201)은 제1 코일스프링(213)의 탄성력으로 충격을 일부 흡수하면서 접히면서 충격을 흡수한다.When an external force is applied to the first shock absorber 201, the first shock absorber 201 collapses while absorbing a part of the shock due to the elastic force of the first coil spring 213, thereby absorbing the impact.

중간판(214)은 상기 제1 충격흡수판(201)이 접히면서 충돌하는 경우, 제2 코일스프링(217)의 탄성력으로 충격을 흡수하면서 상기 제2 충격흡수판(202) 측으로 이동한다.The intermediate plate 214 moves toward the second impact absorbing plate 202 while absorbing the impact due to the elastic force of the second coil spring 217 when the first impact absorbing plate 201 collides with the first impact absorbing plate 201.

제2 충격흡수부재(220)는 제2 충격흡수판(202)과 제3 충격흡수판(203)의 사이에 중앙 부분에 흡수부재가 결합되고, 상부 끝단에 상부슬라이드부재(230)가 결합되며, 하부 끝단에 하부슬라이드부재(240)가 결합된다.The second shock absorbing member 220 has an absorbing member coupled to the middle portion between the second shock absorbing plate 202 and the third shock absorbing plate 203 and an upper slide member 230 coupled to the upper end thereof And the lower slide member 240 is coupled to the lower end.

흡수부재는 상기 제2 충격흡수판(202)과 제3 충격흡수판(203)의 사이에 중앙 부분에 주름형성수단(221)이 형성되고, 상기 주름형성수단(221)의 내부에서 제2 충격흡수판(202)의 중앙 일면에 형성된 제1 고정대(222)와, 제3 충격흡수판(203)의 중앙 일면에 형성된 제2 고정대(223)와, 상기 제1 고정대(222)와 상기 제2 고정대(223)의 사이에 스프링(224)이 결합된다.The absorbing member is provided with a corrugating means 221 at a central portion between the second impact absorbing plate 202 and the third impact absorbing plate 203 and a second impact A first fixing table 222 formed on one side of the center of the absorption plate 202, a second fixing table 223 formed on a central one surface of the third shock absorbing plate 203, A spring 224 is coupled between the fixed base 223.

상부슬라이드부재(230)는 제1 상부하우징(231)과 상기 제1 상부하우징(231)의 하부에 상기 제1 상부하우징(231)보다 직경이 큰 제1 하부하우징(232)이 결합되고 상기 제1 하부하우징(232)의 내부에 제1 충격흡수물질(233)이 충진되어 있다.The upper slide member 230 has a first upper housing 231 and a first lower housing 232 having a larger diameter than the first upper housing 231 coupled to a lower portion of the first upper housing 231, The first shock absorbing material 233 is filled in the lower housing 232.

상부슬라이드부재(230)는 제1 상부하우징(231)이 제1 하부하우징(232)의 내부로 슬라이드 이동하고, 제1 충격흡수물질(233)이 충격을 더욱 흡수하게 된다.The upper slide member 230 slides to move the first upper housing 231 into the first lower housing 232 and the first shock absorbing material 233 further absorbs the impact.

하부슬라이드부재(240)는 제2 상부하우징(241)과 상기 제2 상부하우징(241)의 하부에 상기 제2 상부하우징(241)보다 직경이 큰 제2 하부하우징(242)이 결합되고 상기 제2 하부하우징(242)의 내부에 제2 충격흡수물질(243)이 충진되어 있다.The lower slide member 240 has a second upper housing 241 and a second lower housing 242 having a larger diameter than the second upper housing 241 coupled to the lower portion of the second upper housing 241, 2 The lower housing 242 is filled with the second shock absorbing material 243.

하부슬라이드부재(240)는 제2 상부하우징(241)이 제2 하부하우징(242)의 내부로 슬라이드 이동하고, 제2 충격흡수물질(243)이 충격을 더욱 흡수하게 된다.The lower slide member 240 slides the second upper housing 241 into the second lower housing 242 and the second shock absorbing material 243 absorbs the impact more.

제1 충격흡수물질(233)와 제2 충격흡수물질(243)은 충격 흡수 능력이 뛰어난 다공성 발포알루미늄을 사용할 수 있다.The first impact-absorbing material 233 and the second impact-absorbing material 243 may use porous foamed aluminum having excellent impact absorbing capability.

비행로봇몸체(102)는 추락이나 낙하 시 외부 충격으로 힘이 가해지면, 제1 충격흡수부재(210) 및 제2 충격흡수부재(220)를 이용하여 충격을 최대한 흡수함으로써 파손을 방지할 수 있다.When the flying robot body 102 is subjected to a force due to an external impact when falling or falling, the first shock-absorbing member 210 and the second shock-absorbing member 220 are used to absorb the impact as much as possible, .

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

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 권리범위에 속하는 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, It belongs to the scope of right.

100: 드론장치 200: 충격완화장치
300: 수평유지장치 400: 3D 모델링 변환장치100: Dron device 200: Shock absorber
300: horizontal holding device 400: 3D modeling conversion device

Claims (1)

일정 형상의 비행로봇몸체(102)와 상기 비행로봇몸체(102)를 중심으로 대각선 방향의 4개의 연결대(104)가 결합되고, 상기 각각의 연결대(104)에 거치대(104a)가 결합되고, 상기 거치대(104a)의 상부면에 프로펠러(105)와 하부면에 수직봉(106)이 결합하는 쿼드로터부(103)로 이루어진 드론장치(100)를 포함하고,
상기 드론장치(100)는 상기 비행로봇몸체(102)의 좌측과 우측에 외력에 의한 충격이 가해질 때 충격을 감소시키는 충격완화장치(200)가 형성되며, 상기 비행로봇몸체(102)의 하부에 상기 드론장치(100)의 수평을 유지시키는 기능을 하는 수평유지장치(300)가 결합하며,
상기 수평유지장치(300)는 상기 드론장치(100)의 수평을 유지하는 기능을 하는 것으로 평판 형태의 상판(311)과 하판(312)이 상하 방향으로 일정 거리 이격되어 있고, 상기 상판(311)의 하부 중앙 부분에 회전축(313)이 구비된 회전축 결합부(314)가 형성되고, 상기 상판(311)과 상기 하판(312)의 사이의 모서리 부분에 힘을 가하면 압축되었다 탄성에 의해 늘어나는 복수의 탄성부재(310)가 결합되며,
상기 탄성부재(310)는 상기 상판(311)과 상기 하판(312)의 사이에 결합되어 내부 공간부가 형성된 주름부재(315)와, 상기 주름부재(315)의 내부에서 상기 상판(311)의 하부면에 제1 스프링결합대(316a)가 결합되고, 상기 하판(312)의 상부면에 제2 스프링결합대(316b)가 결합되며, 상기 제1 스프링결합대(316a)와 상기 제2 스프링결합대(316b)의 사이를 코일스프링(317)으로 연결하고
상기 상판(311)과 상기 하판(312)의 사이에는 상기 상판(311)을 일정 각도로 경사지도록 기울이는 승강부재(320)가 형성되고,
상기 승강부재(320)는 상기 하판(312)의 일측에 일방향으로 회전 운동하는 원판의 플라이휠(322)이 고정되는 지지대(321)가 형성되고, 상기 플라이휠(322)의 일측에 일정한 길이의 크랭크축(323)에 의해 피스톤(324)이 연결되고, 상기 피스톤(324)의 일측에 일정한 길이의 막대 형상의 승강바(325)가 결합되며,
상기 피스톤(324)은 상기 플라이휠(322)로부터 전달받은 회전력을 이용하여 조화운동(Harmonic Motion)을 하면서 상하좌우로 이동되고, 상기 승강바(325)의 일측에 결합되고, 상기 승강바(325)의 이동에 따라 상기 상판(311)을 상하 방향으로 밀어내는 푸시부재(326)를 포함하고,
상기 충격완화장치(200)는 외부 물체에 직접 부딪치는 수직으로 세워진 제1 충격흡수판(201)과 상기 제1 충격흡수판(201)과 일정 거리 이격되어 형성된 수직으로 세워진 제2 충격흡수판(202)과, 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 사이에 비스듬하게 중간판(214)이 설치되고, 상기 제1 충격흡수판(201)과 상기 중간판(214)의 사이에 제1 코일스프링(213)이 결합되고, 상기 중간판(214)과 상기 제2 충격흡수판(202)의 사이에 제2 코일스프링(217)이 결합되며, 상기 제1 충격흡수판(201)의 상부 끝단에 형성된 제1 힌지부(201a)에 상기 중간판(214)의 상부 끝단이 결합되고, 상기 제2 충격흡수판(202)의 하단 끝단에 형성된 제2 힌지부(202a)에 상기 중간판(214)의 하부 끝단이 결합되며,
상기 하판(312)의 하부면에 카메라장치가 설치되어 촬영 대상물을 촬영하고, 교환 이미지 파일 형식(Exchangeable Image File Format, EXIF) 정보를 포함한 2차원 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 드론의 근접 정밀 영상데이터의 영상 처리 장치.

Four connecting rods 104 in a diagonal direction are connected to a flying robot body 102 having a predetermined shape and a center of the flying robot body 102. A cradle 104a is coupled to each connecting rod 104, And a quadrotor portion 103 to which a propeller 105 and a vertical rod 106 are coupled to a lower surface of the docking station 104a,
The drones 100 are provided on the left and right sides of the flying robot body 102 with a shock absorbing device 200 for reducing an impact when an impact is applied by an external force, A horizontal holding device 300 that functions to maintain the horizontal position of the drones 100 is coupled,
The horizontal holding device 300 maintains the horizontal position of the drones 100. The top plate 311 and the bottom plate 312 are separated from each other by a predetermined distance in the vertical direction, And a rotary shaft coupling portion 314 having a rotary shaft 313 is formed at a lower central portion of the upper plate 311. When a force is applied to an edge portion between the upper plate 311 and the lower plate 312, The elastic member 310 is coupled,
The elastic member 310 includes a corrugated member 315 formed between the upper plate 311 and the lower plate 312 and having an inner space formed therein and a lower portion 314 of the upper plate 311 inside the corrugated member 315. [ The first spring coupling base 316a is coupled to the upper surface of the lower plate 312 and the second spring coupling base 316b is coupled to the upper surface of the lower plate 312. The first spring coupling base 316a, And a coil spring 317 between the base 316b
An elevating member 320 is formed between the upper plate 311 and the lower plate 312 so as to incline the upper plate 311 at an angle.
The lifting member 320 is formed with a support base 321 on which a flywheel 322 of a circular plate rotating in one direction is fixed on one side of the lower plate 312, A piston 324 is connected by a rod 323 and a rod-shaped lifting bar 325 of a certain length is coupled to one side of the piston 324,
The piston 324 is moved up and down and left and right while performing harmonic motion using the rotational force transmitted from the flywheel 322. The piston 324 is coupled to one side of the lifting bar 325, And a push member (326) for pushing the upper plate (311) in the vertical direction in accordance with the movement of the upper plate (311)
The shock absorbing device 200 includes a first shock absorbing plate 201 vertically erected to directly hit an external object and a second shock absorbing plate 201 formed vertically spaced apart from the first shock absorbing plate 201 And an intermediate plate 214 is provided between the first shock absorbing plate 201 and the second shock absorbing plate 202 at an angle to each other, A first coil spring 213 is coupled between the intermediate plate 214 and a second coil spring 217 between the intermediate plate 214 and the second shock absorber 202, The upper end of the intermediate plate 214 is coupled to the first hinge portion 201a formed at the upper end of the shock absorbing plate 201 and the second hinge portion 201a formed at the lower end of the second shock- A lower end of the intermediate plate 214 is coupled to the lower plate 202a,
A camera device is installed on a lower surface of the lower plate 312 to capture a photographing object and generate a two-dimensional image including an exchangeable image file format (EXIF) information. Image processing apparatus for data.

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