KR101764850B1 - Kit for the drone training - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론 실습용 키트에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 실내에서 드론의 비행 실습이 가능하고, 각종 센서 및 통신모듈의 작동을 학습할 수 있으며, 프로그램 작성을 습득할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트에 관한 것이다. The present invention relates to a drone training kit, and more particularly, to a drone training kit which is capable of learning drills of a drone in the room, learning the operation of various sensors and communication modules, Kit.
드론은 무선 전파로 조종할 수 있는 무인 항공기다. 카메라, 센서, 통신 시스템 등이 탑재돼 있으며 25g부터 1,200kg까지 무게와 크기도 다양하다. 드론은 군사 용도로 처음 생겨났지만 최근에는 고공 촬영과 배달 등으로 확대되고 있다. 이뿐 아니라, 키덜트 제품으로 재탄생되어 개인도 부담없이 드론을 구매하는 시대를 맞이하고 있다. 그리고 농약을 살포하거나, 공기의 상태를 측정하는 등 다방면에 활용되고 있다. 이외에도 배달업계 내지는 마니아나 키덜트족을 공략한 제품으로서 드론의 활용 분야는 더욱 확대될 전망이다. Drones are unmanned aerial vehicles that can be controlled by radio waves. Cameras, sensors, and communication systems, and they range in weight and size from 25 grams to 1,200 kilograms. The drones were first created for military use, but recently they have been expanded to include high-end photography and delivery. In addition to this, it has been reborn as a Kidult product, and the individual is willing to buy the dron without any hesitation. It is used in various fields such as spraying pesticides and measuring the condition of air. In addition, it is expected that the application area of drones will be further expanded as a product targeting the delivery industry or the maniacs or the kidettes.
이에 드론을 배우고자 하는 학생들과 성인들이 줄을 잇고 있으며, 이들은 주로 드론을 무선 조종기 내지는 단말기로 무선으로 조정하는 실습을 하게 된다. Students and adults who want to learn drones are lined up, and they mainly practice practicing drones wirelessly with radio controllers or handsets.
그런데 이 경우 실내에서 실습하게 되면 조종이 숙달되지 않은 상태이므로 드론이 벽에 부딪히거나 사람과 충돌하게 되어 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 실외에서 실습한다고 하더라도 드론이 지면으로 떨어져서 파손되거나 드론끼리 충돌하는 등 학습 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 드론 조종의 기초를 미리 습득한 후에 비행을 실습해야 하지만 기존의 드론으로서는 비행의 기초를 연습하기 어려운 문제점이 있었다. However, in this case, when the drill is practiced indoors, the drone has not mastered the control, so that the drone collides with the wall or collides with a person, thereby causing a safety accident. In order to solve such a problem, there is a problem in that learning efficiency is deteriorated because the drone falls to the ground and breaks or collides with each other even if it is practiced outdoors. In other words, although it is necessary to practice flying after learning the basics of drone control, there is a problem that it is difficult to practice the foundations of flight as a conventional drone.
또한, 일반적인 드론에 장착되는 카메라나 센서 및 통신부의 작동 과정을 실습하기 어려운 문제점이 있었다.Further, there is a problem that it is difficult to practice the operation process of a camera, a sensor, and a communication unit mounted on a general drones.
또한, 제어부를 프로그램하여 일련의 프로세스를 실현할 수 있는 프로그램 코딩(coading)을 실습할 수 없는 문제점이 있었다. Further, there has been a problem that it is impossible to practice coaching that can realize a series of processes by programming the control unit.
본 발명에 의한 드론 실습용 키트는 다음 사항을 해결하고자 한다.The drone practice kit according to the present invention aims to solve the following problems.
첫째, 드론의 실전 비행에 앞서, 드론 비행의 기초적인 기술을 연마할 수 있도록 한다.First, let the basic skills of drone flight be honed in advance of drone flight.
둘째, 일반적인 드론에 장착되는 카메라나 센서 및 통신부의 작동 과정을 실습할 수 있도록 한다.Secondly, it is possible to practice the operation process of the camera, the sensor and the communication unit mounted on the general drones.
셋째, 제어부를 프로그램하여 일련의 프로세스를 실현할 수 있는 프로그램 코딩(coading)을 실습할 수 있도록 한다. Third, the control unit can be programmed to practice coaching that can realize a series of processes.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의한 드론 실습용 키트는 다음과 같이 구성된다. In order to solve the above problems, the drone practice kit according to the present invention is configured as follows.
다수의 센서로 이루어진 센서부와, 상기 센서부에 접속되어 상기 센서부의 감지에 의해서 작동하는 구동부와, 상기 센서부와 구동부에 접속되어, 코딩된 프로그램에 따라, 상기 센서부로부터 감지 신호를 수신하여 상기 구동부를 작동시키는 제어부와, 상기 제어부에 접속되어 송수신 기능을 하는 통신부와, 상기 제어부에 접속되어 PID 제어가 가능한 PID 제어 기체와, 상기 통신부를 통해 조종되는 드론과, 상기 제어부에 접속되어 상기 PID 제어 기체와 드론을 조종하는 조이스틱을 포함한다.A driving unit connected to the sensor unit and operated by sensing the sensor unit; and a control unit connected to the sensor unit and the driving unit, receiving a sensing signal from the sensor unit according to a coded program, A communication unit connected to the control unit, a communication unit connected to the control unit, a PID control unit connected to the control unit and capable of PID control, a drone controlled through the communication unit, and a control unit connected to the control unit, And a joystick for controlling the control gas and the drones.
또한, 상기 센서부는 온도센서, 습도센서, 초음파센서를 포함하고, 상기 구동부는 부저, 엘이디를 포함하고, 상기 통신부는 블루투스 모듈, 와이파이 모듈, GPS 모듈 및 RF 모듈을 포함한다. The sensor unit includes a temperature sensor, a humidity sensor, and an ultrasonic sensor. The driving unit includes a buzzer and an LED. The communication unit includes a Bluetooth module, a Wi-Fi module, a GPS module, and an RF module.
또한, 상기 PID 제어 기체는, 바닥에 안착되는 하우징과, 상기 하우징에 회전하도록 장착되어 수직으로 세워지는 회전축과, 상기 회전축의 상단에 회동하도록 장착된 아암과, 상기 아암의 양측에 장착된 모터와, 상기 모터에 각각 접속된 변속기와, 상기 변속기에 장착된 프로펠러와, 상기 아암에 장착되어, 상기 회전축의 회전 정도와, 상기 아암의 회동 정도를 감지하여 상기 제어부로 전송하는 자이로 센서와, 상기 블루투스 모듈, 와이파이 모듈과 통신하는 것으로서 상기 자이로 센서의 데이터를 출력하는 단말기를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조이스틱의 신호를 수신하여 상기 변속기를 제어하여 상기 모터를 구동시키도록 구성되고, 상기 자이로센서의 데이터를 전송받아서 상기 블루투스 모듈, 와이파이 모듈 중 선택하여 상기 단말기로 발신하도록 구성된다. In addition, the PID control body includes a housing that is seated on the floor, a rotary shaft mounted vertically to be rotatably mounted on the housing, an arm mounted to rotate at an upper end of the rotary shaft, a motor mounted on both sides of the arm, A gyro sensor mounted on the arm for sensing a degree of rotation of the rotary shaft and a degree of rotation of the arm and transmitting the sensing result to the controller; And a terminal for outputting data of the gyro sensor, wherein the control unit is configured to receive the signal of the joystick and to drive the motor by controlling the transmission, and the gyro sensor Receives the data, selects one of the Bluetooth module and the Wi-Fi module, and transmits it to the terminal Rock consists.
또한, 상기 드론에 장착되어, 상기 블루투스 모듈, 와이파이 모듈, RF 모듈과 각각 신호를 송수신할 수 있는, 블루투스 모듈, 와이파이 모듈, RF 모듈을 포함한다.The Bluetooth module includes a Bluetooth module, a Wi-Fi module, and an RF module, which are mounted on the drone and are capable of transmitting and receiving signals to and from the Bluetooth module, the Wi-Fi module, and the RF module.
또한, 상기 드론이 안착할 수 있는 안착부와, 상기 안착부와 드론을 연결하는 끈과, 상기 드론의 하부에 부착된 제1 감지부와, 상기 안착부의 상면에 부착되어 상기 제1 감지부를 인식하는 제1 센서와, 상기 드론의 측방에 부착된 제2 감지부와, 상기 안착부의 측방에 연결되어 상방으로 연장되는 L형의 프레임과, 상기 프레임에 부착되어 상기 제2 감지부를 인식하는 제2 센서를 포함하고, 상기 제어부는 프로그램 코딩에 의해서 시간 안에 상기 제1 감지부가 제1 센서에 인식되고, 상기 제2 감지부가 제2 센서에 인식되는 여부를 확인하여 점수를 연산하고, 상기 블루투스 모듈, 와이파이 모듈 중 선택하여 상기 단말기로 상기 점수를 발신하도록 구성된다.In addition, it is also possible to provide a seat for the dron to be seated, a strap for connecting the seat to the dron, a first sensing part attached to the lower part of the dron, A second sensing part attached to a side of the dron, an L-shaped frame connected to a side of the seating part and extending upward, and a second frame attached to the frame and recognizing the second sensing part, Wherein the control unit calculates a score by checking whether the first sensing unit is recognized by the first sensor in time by program coding and whether the second sensing unit is recognized by the second sensor, And select the WiFi module to transmit the score to the terminal.
또한, 상기 끈에 장착된 로드셀을 포함하고, 상기 제어부는 프로그램 코딩에 의해서 정해진 시간 동안 상기 로드셀에 규정된 인장력 신호가 수신되는지의 여부를 확인하여 점수를 연산하고, 상기 블루투스 모듈, 와이파이 모듈 중 선택하여 상기 단말기로 상기 점수를 발신하도록 구성된다.In addition, the control unit includes a load cell mounted on the strap, and the control unit checks whether or not a tensile force signal specified in the load cell is received for a predetermined time by program coding, calculates a score, and selects among the Bluetooth module and the Wi- And transmit the score to the terminal.
또한, 상기 제어부는 상기 GPS 모듈의 위치 데이터를 상기 단말기로 발신하도록 구성되고, 상기 단말기는 상기 위치 데이터를 구글 지도 상에 표시하여 출력하도록 구성된다.Also, the controller is configured to transmit the position data of the GPS module to the terminal, and the terminal displays the position data on a Google map and outputs the position data.
또한, 상기 제어부는 상기 조이스틱의 신호를, 상기 블루투스 모듈, 와이파이 모듈 중 선택하여, 상기 단말기로 발신하도록 구성되고, 상기 단말기는 상기 조이스틱의 신호를 수신하여 구글 지도 상에 표시하여 출력하도록 구성된다. The control unit is configured to select the joystick signal among the Bluetooth module and the Wi-Fi module and transmit the signal to the terminal. The terminal receives the signal of the joystick and displays it on a map of Google.
본 발명에 의한 드론 실습용 키트는 상기 해결수단에 의해서 다음과 같은 효과를 발휘한다. The drone practice kit according to the present invention exerts the following effects by the above solution.
첫째, 상기 드론의 실전 비행에 앞서, PID 제어 기체를 통해서 기초적인 비행 기술을 연마할 수 있고, 끈에 의해서 드론의 비행이 제한됨으로써 실내에서 안전하게 실습할 수 있는 효과가 있다. First, prior to the actual flight of the drone, the basic flight skill can be polished through the PID control gas, and the flight of the drones is limited by the strap, so that the practice can be practiced safely indoors.
둘째, 상기 PID 제어 기체 및 드론의 비행을 테스트하여 제어부가 단말기를 통해서 결과를 출력할 수 있기 때문에 학습자들의 평가가 가능한 효과가 있다. Second, since the control unit can output the result through the terminal by testing the flight of the PID control body and the drone, it is possible to evaluate the learners.
셋째, 일반적인 드론에 장착되는 카메라나 센서부, 구동부 및 통신부의 작동 과정을 실습할 수 있으며, 통신을 통해서 단말기를 적용할 수도 있는 효과가 있다.Thirdly, it is possible to practice the operation process of the camera, the sensor unit, the driving unit, and the communication unit mounted on the general drones, and the terminal can be applied through communication.
넷째, 상기 제어부를 프로그램하여 일련의 프로세스를 실현할 수 있는 프로그램 코딩(coading)을 실습할 수 있는 효과가 있다. Fourthly, there is an effect that the program can be practiced by programming the control unit to realize a series of processes.
도 1은 본 발명에 의한 드론 실습용 키트를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 PID 제어 기체를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 드론 실습용 키트에 구성되는 드론과 안착부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 드론 실습용 키트에 구성되는 드론과 안착부의 다른 실시예를 도시한 사시도. 1 is a block diagram showing a drone practice kit according to the present invention;
2 is a front view showing a PID control gas according to the present invention.
3 is a perspective view showing a dron and a seating part formed in the drill practice kit according to the present invention;
4 is a perspective view showing another embodiment of a dron and a seating part formed in the drone training kit according to the present invention;
이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 드론 실습용 키트를 도시한 블록도, 도 2는 본 발명에 의한 PID 제어 기체를 도시한 정면도, 도 3은 본 발명에 의한 드론 실습용 키트에 구성되는 드론과 안착부를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 드론 실습용 키트에 구성되는 드론과 안착부의 다른 실시예를 도시한 사시도로서 함께 설명한다.FIG. 1 is a block diagram showing a drone training kit according to the present invention, FIG. 2 is a front view showing a PID control body according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing a drone and a seating part constituting the drone training kit according to the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the dron and the seating part of the drill practice kit according to the present invention.
본 발명에 의한 드론 실습용 키트(90)는, 실내에서 안전하게 드론(700)의 기초 비행을 실습할 수 있고, 드론(700)과 연계되는 센서부(300)와 상기 센서부(300)에 의해서 작동되는 구동부(400)의 작동 과정을 프로그램할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.The
이를 위하여 본 발명에서는 다음과 같이 구성된다.To this end, the present invention is configured as follows.
다수의 센서로 이루어진 센서부(300)가 구성되고, 상기 센서부(300)에 접속되어 상기 센서부(300)의 감지에 의해서 작동하는 구동부(400)가 구성되며, 상기 센서부(300)와 구동부(400)에 접속되어, 코딩된 프로그램에 따라, 상기 센서부(300)로부터 감지 신호를 수신하여 상기 구동부(400)를 작동시키는 제어부(200)가 구성된다. 또한, 상기 제어부(200)에 접속되어 송수신 기능을 하는 통신부(500)가 구성되고, 상기 제어부(200)에 접속되어 PID 제어가 가능한 PID 제어 기체(600)가 구성되며, 상기 통신부(500)를 통해 조종되는 드론(700)이 구성된다. 또한, 상기 제어부(200)에 접속되어 상기 PID 제어 기체(600)와 드론(700)을 조종하는 조이스틱(900)이 구성된다.The
상기 센서부(300)와 구동부(400) 및 조이스틱(900) 그리고 PID 제어 기체(600) 및 제어부(200)는 브레드 보드(BREAD BOARD)를 통해서 서로 접속되어 구성된다. 상기 브레드 보드를 통해서 전원이 공급됨은 물론이다.The
상기 센서부(300)는 일례로서, 온도센서(310), 습도센서(320), 초음파센서(330)가 구성될 수 있고, 상기 구동부(400)는 일례로서, 부저(410), 엘이디(420)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 통신부(500)는 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530), GPS 모듈(540) 및 RF 모듈(510)로 구성될 수 있다. The
상기 제어부(200)는 일례로서 아두이노(210)가 구성되고, 상기 아두이노(210)에 연동되도록 접속된 라즈베리파이(220)가 구성된다. 상기 아두이노(210) 내지는 라즈베리파이(220)에는 카메라(230)가 접속되어 구성된다. The
상기 PID 제어 기체(600)는 PID(PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE CONTROL) 제어가 가능한 것으로서, 바닥에 안착되는 하우징(610)이 구성되며, 상기 하우징(610)은 상방으로 개방된 홀이 형성되고 상기 홀에 베어링이 억지끼워맞춤된 것이다. 또한, 상기 베어링에 억지끼워맞춤되어 하우징(610)에 회전하도록 장착되는 것으로서 수직으로 장착된 회전축(620)이 구성된다. 그리고 상기 회전축(620)의 상단에 회동하도록 축이음된 아암(630)이 구성된다. 또한, 상기 아암(630)의 양측에 장착된 모터(660)가 구성되며, 상기 모터(660)에 각각 접속되어 회전속도를 가변시키고 기울기 가변이 가능한 변속기(650)가 구성되며, 상기 변속기(650)에 장착된 프로펠러(670)가 구성된다. The
상기 프로펠러(670)는 상방을 향하도록 구성된다. 그리고 상기 아암(630)에 장착되어, 상기 회전축(620)의 회전 정도와, 상기 아암(630)의 회동 정도를 각도로 감지하여 상기 제어부(200)로 전송하는 자이로센서(640)가 구성된다. The
상기 자이로센서(640)는 제어부(200)에 브레드보드를 통해 접속되어 구성된다. 또한, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530)과 통신하는 것으로서 상기 자이로 센서(640)의 데이터를 화면으로 출력하는 단말기(T)가 구성된다. 상기 단말기(T)는 데스크탑PC, 태블릿PC, 휴대단말기 등 통신과 연산이 가능한 것이면 가능하다. 또한, 상기 제어부(200)는, 상기 조이스틱(900)의 신호를 수신하여 상기 변속기(650)를 제어하여 상기 모터(660)를 구동시키도록 구성되고, 상기 자이로센서(640)의 데이터를 전송받아서 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성된다.The
상기 드론(700)은 몸체(730)에 4개의 모터(770)가 균등한 각도로 배치되고, 상기 모터(770)에는 속도 가변이 가능하고 기울기가 가변되는 변속기(760)가 구성된다. 그리고 상기 변속기(760)에는 프로펠러(705)가 장착되어 구성된다. 또한, 상기 드론(700)에 장착되어, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530), RF 모듈(510)과 각각 신호를 송수신할 수 있는, 블루투스 모듈(710), 와이파이 모듈(730), RF 모듈(720)이 구성된다. 그리고 상기 블루투스 모듈(710), 와이파이 모듈(730), RF 모듈(720)로부터 신호를 수신하여 상기 모터(770)와 변속기(760)를 제어하는 마이크로 컨트롤러(750)가 구성된다. 상기 마이크로 컨트롤러(750)는 일례로서 아두이노로 구성할 수 있다. 또한, 상기 드론(700)에는 몸체(730)의 회전 정도와 기울어지는 정도를 각도 데이터로 상기 마이크로 컨트롤러(750)로 발신하는 자이로 센서(740)가 구성되며, 상기 마이크로 컨트롤러(750)는 자이로 센서(740)의 데이터를 상기 블루투스 모듈(710), 와이파이 모듈(730) 중 어느 하나를 이용하여 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성된다. 그리고 상기 단말기(T)는 자이로 센서(740)의 데이터를 출력할 수 있도록 구성된다. 상기 드론(700)은 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이므로 상세한 설명은 생략한다. The
또한, 상기 제어부(200)는 상기 GPS 모듈(540)의 위치 데이터를 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성되고, 상기 단말기(T)는 상기 위치 데이터를 구글 지도 상에 표시하여 출력하도록 구성된다. The
또한, 상기 제어부(200)는 상기 조이스틱(900)의 신호를, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여, 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성되고, 상기 단말기(T)는 상기 조이스틱(900)의 신호를 수신하여 구글 지도 상에 표시하여 출력하도록 구성된다. The
또한, 상기 드론(700)이 착륙할 수 있도록 안착부(800)가 구성되는데, 도 3에서처럼, 바닥면에 지지되는 하판(807)이 구성되고, 상기 하판(807)의 상면에 수직으로 연결된 기둥(808)이 구성된다. 또한, 상기 기둥(808)의 상단에 연결된 상판(809)이 구성된다. 또한, 상기 안착부(800)와 상기 드론(700)을 연결하는 끈(830)이 구성되는데, 40cm∼100cm의 것으로 구비하므로 드론(700)이 규정된 범위를 이탈하여 안전사고가 발생하지 않도록 한다. 그리고 상기 드론(700)은 전선(840)에 연결되어 전원을 공급받을 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 끈(830)에 의해 비행 범위가 제한됨으로써 실내에서 실습이 가능하도록 구성된다. 따라서, 전원은 전선(840)으로 공급받도록 구성된다.3, a
또한, 상기 안착부(800)의 구성을 포함하는 다른 실시예로서, 도 4에서처럼, 상기 드론(700)의 하부에 부착된 제1 감지부(780)가 구성되고, 상기 상판(809)의 상면에 부착되어 상기 제1 감지부(780)를 인식하는 제1 센서(810)가 구성된다. 또한, 상기 드론(700)의 몸체(703) 측방에 부착된 제2 감지부(790)가 구성된다. 또한, 상기 안착부(800)의 측방에 연결되어 상방으로 연장되는 L형의 프레임(805)이 구성되고, 상기 프레임(805)에 부착되어 상기 제2 감지부(790)를 인식하는 제2 센서(820)가 구성된다. 상기 제1감지부(780)와 제2 감지부(790)는 일례로서 자석이나 색상이 표현된 마크로 구성될 수 있다. 그리고 상기 제1 센서(810)와 제2 센서(820)는 상기 자석 내지는 색상을 감지하는 자석센서 내지는 칼라센서 등으로 구성될 수 있다. 4, a
상기 제어부(200)는 프로그램 코딩에 의해서 규정된 시간 안에 상기 제1 감지부(780)가 제1 센서(810)에 인식되고, 상기 제2 감지부(790)가 제2 센서(820)에 인식되는 여부를 확인하여 점수를 연산하고, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여 상기 단말기(T)로 상기 점수를 발신하도록 구성된다. The
또한, 상기 끈(830)에 장착되어 인장력을 상기 제어부(200)로 발신하는 로드셀을 포함하고, 상기 제어부(200)는 프로그램 코딩에 의해서 정해진 시간 동안 상기 로드셀에 규정된 인장력 신호가 수신되는 지의 여부를 확인하여 점수를 연산하고, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여 상기 단말기(T)로 상기 점수를 발신하도록 구성된다.The
상기 제1 센서(810) 및 제2 센서(820) 그리고 로드셀은 상기 브레드 보드를 통해서 제어부(200)에 접속되어 구성된다. The
또한, 본 발명은 상기 단말기(T)를 통해서 상기 PID 제어 기체(600)와 드론(700)을 조정할 수도 있다. 이때 제어부(200)는 상기 블루투스 모듈(520) 내지는 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단말기(T)로부터 신호를 수신하여 상기 상기 PID 제어 기체(600)와 드론(700)을 조정하게 된다. 이때의 컨트롤 과정은 상기 기재한 조이스틱(900)을 이용한 것과 동일하다. Also, the present invention may adjust the
상기 구성에 의한 본 발명의 사용례를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the use of the present invention will be described.
상기 센서부(300)의 감지에 의해서 상기 구동부(400)가 작동하고 상기 단말기(T)를 통해서 상기 센서부(300)가 감지한 데이터를 출력할 수 있도록, 상기 제어부(200)를 코딩(coding)한다. 이때 코딩은 모니터와 키보드를 상기 제어부(200)에 접속함으로써 가능하다. The
일례로, 상기 습도센서(320), 온도센서(310), 초음파센서(330)로부터 데이터를 상기 제어부(200)가 수신한 후, 상기 데이터가 규정 범위에 포함되지 않으면 상기 부저(410), 엘이디(420)를 선택적으로 작동되도록 코딩할 수 있다. 또한, 상기 센서부(300)가 감지한 데이터 값은 수치로서 상기 통신부(500)인 블루투스 모듈(520)과 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단말기(T)에 출력되도록 할 수도 있다. For example, after the
또한, 상기 GPS 모듈(540)을 통해서 GPS 값을 상기 제어부(200)가 수신받아서 상기 통신부(500)인 블루투스 모듈(520)과 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단말기(T)에 출력되도록 할 수도 있다. The
또한, 상기 카메라(230)에 촬영된 영상을 상기 제어부(200)가 수신받아서 상기 통신부(500)인 블루투스 모듈(520)과 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단말기(T)에 출력되도록 할 수도 있다. The
이처럼, 본 발명은 드론(700)에 장착되는 센서부(300)와 구동부(400) 및 통신부(500)를 드론(700)에서 분리시켜서 어떻게 작동되는지를 학습할 수 있고, 실제로 작동 과정을 프로그래밍할 수 있는 이점이 있다. 특히, 상기 제어부(200)는 아두이노(210)로서 제어하면서 상기 아두이노(210)에 연계된 라즈베리파이(220)를 더 구성함으로써, 상기 라즈베리파이(220)를 통해서 아두이노(210)에 신호를 발신하여 상기 작동 과정을 실현할 수도 있다. 이처럼, 라즈베리파이(220)와 아두이노(210)의 연동을 학습할 수 있는 이점도 있다.As described above, the present invention can learn how the
또한, 본원은 상기 제어부(200)의 코딩을 통해서 상기 PID 제어 기체(600)를 조정할 수 있다. 즉, 상기 조이스틱(900)으로부터 신호를 상기 제어부(200)가 받아서 상기 변속기(650)를 조정함으로써 양측 프로펠러(670)의 속도와 기울기를 개별적으로 조정할 수 있다. 따라서, 상기 회전축(620)의 회전 정도를 조정할 수 있고, 상기 아암(630)의 기울기를 정역 방향으로 제어할 수 있다. 이때, 상기 자이로센서(640)는 회전축(620)의 회전 각도와 아암(630)의 기울기 각도를 상기 제어부(200)로 전송하게 되고, 제어부(200)는 상기 회전 각도와 기울기 각도를 상기 통신부(500)인 블루투스 모듈(520)과 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단말기(T)에 출력되도록 할 수도 있다. 따라서, 학습자는 상기 단말기(T)를 통해서 상기 회전 각도와 기울기 각도의 가변량을 확인하면서 회전축(620)의 회전 정도와 아암(630)의 기울기 정도를 조정할 수 있다. 일례로 예제로서, 회전축(620)의 회전 각도를 0도로 하고 아암(630)의 기울기 각도를 0도로 설정한다면, 학습자는 상기 예제대로 PID 제어 기체(600)를 조작하기 위해서 단말기(T)를 보면서 조이스틱(900)을 조작하게 된다. 이때, 제어부(200)는 상기 자이로센서(640)로부터 상기 예제의 회전 각도와 기울기 각도가 입력된다면 합격으로 인정하고, 그렇지 않으면 불합격으로 인식하고 이러한 내용을 상기 블르투스 모듈(520) 내지는 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단말기(T)로 발신하여 출력되도록 프로그램된 것일 수 있다.In addition, the present invention can adjust the
또한, 본 발명은 상기 드론(700)을 실습할 수 있는데, 도 3에서처럼, 상기 안착부(800)가 구성됨으로써, 상기 제어부(200), 센서부(300), 구동부(400), 통신부(500)와 같은 부속보다 높은 위치에 안착시킬 수 있다. 따라서, 상기 부속이 프로펠러(705)의 회전시 방해가 되지 않도록 할 수 있다. 3, the
또한, 상기 드론(700)은 끈(830)에 연결되어 구성됨으로써 비행 거리가 제한되기 때문에 실내에서 책상에 앉아서 실습하기 용이한 이점이 있다. 즉, 드론 초보자들이 조종 미숙으로 인해서 드론(700)이 실내 벽에 부딪히거나 사람에게 충돌하여 안전사고를 유발하는 현상을 미연에 방지할 수 있다.Also, since the
이때, 상기 드론(700)의 조종은 상기 조이스틱(900)의 신호를 제어부(200)가 수신한 후 상기 통신부(500)의 RF 모듈(510), 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 어느 하나를 통해서 드론(700)의 모터(770) 및 변속기(760)의 회전속도와 기울기를 조정함으로써 드론(700)의 이륙과 회전 및 하버링(HOVERING)이 가능하다. 이때 상기 드론(700)의 RF 모듈(720), 블루투스 모듈(710), 와이파이 모듈(730) 중 어느 하나를 통해서 상기 통신부(500)의 신호를 수신하게 되고 이 신호를 상기 마이크로 컨트롤러(750)에 전송함으로써, 상기 모터(770)와 변속기(760)의 제어가 가능하다. 그리고, 상기 자이로센서(740)를 통한 기울기 내지는 회전 각도를 상기 마이크로 컨트롤러(750)는 드론(700)의 RF 모듈(720), 블루투스 모듈(710), 와이파이 모듈(730) 중 어느 하나를 통해서 상기 통신부(500)의 RF 모듈(510), 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 어느 하나를 통해서 발신하게 되고, 제어부(200)는 이를 감지하여 상기 블로투스 모듈(520) 내지는 와이파이 모듈(530)을 통해서 상기 단마기(T)로 발신하여 출력되게 한다. 따라서, 학습자는 드론(700)의 비행 상태를 수치적으로 확인할 수 있게 된다. The control of the
또한, 드론(700) 비행의 테스트로서, 도 4에서처럼, 상기 드론(700)을 띄운 상태에서 상기 안착부(800)의 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)에 드론(700)의 제1 감지부(780)와 제2 감지부(790)를 각각 근접시키게 되면, 상기 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)는 상기 제어부(200)로 신호를 발신하게 되고, 제어부(200)는 규정된 시간 안에 수신되었는지를 확인하여 합격 여부를 결정하게 된다. 그리고 이러한 결과를 상기 와이파이 모듈(530) 내지는 블루투스 모듈(520)을 통해서 상기 단말기(T)로 발신하여 출력되도록 한다. 또한, 상기 드론(700)을 공중에 장시간 떠 있게 하는 하버링을 테스트할 경우에는 상기 끈(830)에 장착된 로드셀이 규정된 시간안에 상기 제어부(200)로 인장값을 전송하게 된다면 제어부(200)는 합격으로 인정하고 그렇지 않으면 불합격으로 인식한다. 이후 단말기(T)로 결과를 전송하는 것은 상기 내용과 동일하다. 따라서, 학습자는 이러한 테스트를 통해서 드론(700) 비행의 기초 조작을 학습하게 되어 추후 필드에서도 안전하게 드론(700)을 비행할 수 있다. 4, the
상기 구성과 사용례에 의한 본 발명에 의하면, 상기 드론(700)의 실전 비행에 앞서, 드론(700) 비행의 기초적인 기술을 연마할 수 있고, 일반적인 드론에 장착되는 카메라(230)나 센서부(300), 구동부(400) 및 통신부(500)의 작동 과정을 실습할 수 있으며, 상기 제어부(200)를 프로그램하여 일련의 프로세스를 실현할 수 있는 프로그램 코딩(coading)을 실습할 수 있는 특징이 있다. According to the present invention, it is possible to polish the basic technique of flying the
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형례와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments disclosed herein are not for purposes of limiting the technical idea of the present invention, but are intended to be illustrative, and therefore, the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
90: 드론 실습용 키트 200: 제어부
210: 아두이노 220: 라즈베리파이
230: 카메라 300: 센서부
310: 온도센서 320: 습도센서
330: 초음파센서 400: 구동부
410: 부저 420: 엘이디
500: 통신부 510: RF 모듈
520: 블루투스 모듈 530: 와이파이 모듈
540: GPS 모듈 600: PID 제어 기체
610: 하우징 620: 회전축
630: 아암 640: 자이로센서
650: 변속기 660: 모터
670: 프로펠러 700: 드론
730: 몸체 705: 프로펠러
710: 블루투스 모듈 720: RF 모듈
730: 와이파이 모듈 740: 자이로센서
750: 마이크로컨트롤러 760: 변속기
770: 모터 780: 제1 감지부
790: 제2 감지부 800: 안착부
805: 프레임 807: 하판
808: 기둥 809: 상판
810: 제1 센서 820: 제2 센서
830: 끈 840: 전선
900: 조이스틱 T: 단말기90: Drone training kit 200:
210: Arduino 220: Raspberry Pie
230: camera 300: sensor unit
310: Temperature sensor 320: Humidity sensor
330: ultrasonic sensor 400:
410: buzzer 420: LED
500: communication unit 510: RF module
520: Bluetooth module 530: WiFi module
540: GPS module 600: PID control gas
610: Housing 620:
630: arm 640: gyro sensor
650: Transmission 660: Motor
670: Propeller 700: Drones
730: Body 705: Propeller
710: Bluetooth module 720: RF module
730: WiFi module 740: Gyro sensor
750: Microcontroller 760: Transmission
770: motor 780: first sensing unit
790: second sensing unit 800:
805: Frame 807: Lower plate
808: pillar 809: top plate
810: first sensor 820: second sensor
830: string 840: wire
900: joystick T: terminal
Claims (8)
상기 센서부(300)에 접속되어 상기 센서부(300)의 감지에 의해서 작동하는 구동부(400)와,
상기 센서부(300)와 구동부(400)에 접속되어, 코딩된 프로그램에 따라, 상기 센서부(300)로부터 감지 신호를 수신하여 상기 구동부(400)를 작동시키는 제어부(200)와,
상기 제어부(200)에 접속되어 송수신 기능을 하는 통신부(500)와,
상기 제어부(200)에 접속되어 PID 제어가 가능한 PID 제어 기체(600)와,
상기 통신부(500)를 통해 조종되는 드론(700)과,
상기 제어부(200)에 접속되어 상기 PID 제어 기체(600)와 드론(700)을 조종하는 조이스틱(900)을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.
A sensor unit 300 including a plurality of sensors,
A driving unit 400 connected to the sensor unit 300 and operated by sensing the sensor unit 300,
A control unit 200 connected to the sensor unit 300 and the driving unit 400 and receiving the sensing signal from the sensor unit 300 according to a coded program to operate the driving unit 400,
A communication unit 500 connected to the control unit 200 and performing a transmission / reception function,
A PID control body 600 connected to the controller 200 and capable of PID control,
A drones 700 controlled through the communication unit 500,
And a joystick (900) connected to the controller (200) for controlling the PID control body (600) and the drones (700).
상기 센서부(300)는 온도센서(310), 습도센서(320), 초음파센서(330)를 포함하고,
상기 구동부(400)는 부저(410), 엘이디(420)를 포함하고,
상기 통신부(500)는 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530), GPS 모듈(540) 및 RF 모듈(510)을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.The method according to claim 1,
The sensor unit 300 includes a temperature sensor 310, a humidity sensor 320, and an ultrasonic sensor 330,
The driving unit 400 includes a buzzer 410 and an LED 420,
Wherein the communication unit 500 includes a Bluetooth module 520, a Wi-Fi module 530, a GPS module 540, and an RF module 510.
상기 PID 제어 기체(600)는,
바닥에 안착되는 하우징(610)과,
상기 하우징(610)에 회전하도록 장착되어 수직으로 세워지는 회전축(620)과,
상기 회전축(620)의 상단에 회동하도록 장착된 아암(630)과,
상기 아암(630)의 양측에 장착된 모터(660)와,
상기 모터(660)에 각각 접속된 변속기(650)와,
상기 변속기(650)에 장착된 프로펠러(670)와,
상기 아암(630)에 장착되어, 상기 회전축(620)의 회전 정도와, 상기 아암(630)의 회동 정도를 감지하여 상기 제어부(200)로 전송하는 자이로센서(640)와,
상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530)과 통신하는 것으로서 상기 자이로 센서(640)의 데이터를 출력하는 단말기(T)를 포함하고,
상기 제어부(200)는, 상기 조이스틱(900)의 신호를 수신하여 상기 변속기(650)를 제어하여 상기 모터(660)를 구동시키도록 구성되고, 상기 자이로센서(640)의 데이터를 전송받아서 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.
3. The method of claim 2,
The PID control body 600 includes:
A housing 610 that is seated on the floor,
A rotation shaft 620 installed to be rotatably mounted on the housing 610,
An arm 630 mounted to rotate on the upper end of the rotating shaft 620,
A motor 660 mounted on both sides of the arm 630,
A transmission 650 connected to the motor 660,
A propeller 670 mounted on the transmission 650,
A gyro sensor 640 attached to the arm 630 for sensing the degree of rotation of the rotation shaft 620 and the degree of rotation of the arm 630 and transmitting the sensed degree of rotation of the arm 630 to the controller 200,
And a terminal (T) for communicating with the Bluetooth module (520) and the WiFi module (530) and outputting data of the gyro sensor (640)
The control unit 200 receives the signal of the joystick 900 and controls the transmission 650 to drive the motor 660. The control unit 200 receives the data of the gyro sensor 640, Module (520) and the Wi-Fi module (530) to the terminal (T).
상기 드론(700)에 장착되어, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530), RF 모듈(510)과 각각 신호를 송수신할 수 있는, 블루투스 모듈(710), 와이파이 모듈(730), RF 모듈(720)을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.
The method of claim 3,
A Bluetooth module 710, a Wi-Fi module 730, and an RF module 730, which are mounted on the drone 700 and can transmit and receive signals to and from the Bluetooth module 520, the Wi-Fi module 530, and the RF module 510, (720). ≪ / RTI >
상기 드론(700)이 안착할 수 있는 안착부(800)와,
상기 안착부(800)와 상기 드론(700)을 연결하는 끈(830)과,
상기 드론(700)의 하부에 부착된 제1 감지부(780)와,
상기 안착부(800)의 상면에 부착되어 상기 제1 감지부(780)를 인식하는 제1 센서(810)와,
상기 드론(700)의 측방에 부착된 제2 감지부(790)와,
상기 안착부(800)의 측방에 연결되어 상방으로 연장되는 L형의 프레임(805)과,
상기 프레임(805)에 부착되어 상기 제2 감지부(790)를 인식하는 제2 센서(820)를 포함하고,
상기 제어부(200)는 프로그램 코딩에 의해서 규정된 시간 안에 상기 제1 감지부(780)가 제1 센서(810)에 인식되고, 상기 제2 감지부(790)가 제2 센서(820)에 인식되는 여부를 확인하여 점수를 연산하고, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여 상기 단말기(T)로 상기 점수를 발신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.
5. The method of claim 4,
A seating part 800 on which the drones 700 can be seated,
A strap 830 connecting the seat portion 800 and the drones 700,
A first sensing unit 780 attached to the lower portion of the drone 700,
A first sensor 810 attached to an upper surface of the seating part 800 to recognize the first sensing part 780,
A second sensing unit 790 attached to the side of the drones 700,
An L-shaped frame 805 connected to the side of the seating part 800 and extending upward,
And a second sensor (820) attached to the frame (805) to recognize the second sensing unit (790)
The controller 200 recognizes that the first sensing unit 780 is recognized by the first sensor 810 and the second sensing unit 790 recognizes by the second sensor 820 And selects the one of the Bluetooth module (520) and the Wi-Fi module (530) to transmit the score to the terminal (T).
상기 끈(830)에 장착된 로드셀을 포함하고,
상기 제어부(200)는 프로그램 코딩에 의해서 정해진 시간 동안 상기 로드셀에 규정된 인장력 신호가 수신되는 지의 여부를 확인하여 점수를 연산하고, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여 상기 단말기(T)로 상기 점수를 발신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.
6. The method of claim 5,
And a load cell mounted on the strap 830,
The controller 200 calculates a score by checking whether a tensile force signal specified in the load cell is received for a predetermined period of time by program coding and selects one of the Bluetooth module 520 and the WiFi module 530, (T) of the drones.
상기 제어부(200)는 상기 GPS 모듈(540)의 위치 데이터를 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성되고,
상기 단말기(T)는 상기 위치 데이터를 구글 지도 상에 표시하여 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트.
The method according to claim 6,
The control unit 200 is configured to transmit location data of the GPS module 540 to the terminal T,
And the terminal (T) displays the position data on a Google map and outputs the result.
상기 제어부(200)는 상기 조이스틱(900)의 신호를, 상기 블루투스 모듈(520), 와이파이 모듈(530) 중 선택하여, 상기 단말기(T)로 발신하도록 구성되고,
상기 단말기(T)는 상기 조이스틱(900)의 신호를 수신하여 구글 지도 상에 표시하여 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드론 실습용 키트. 8. The method of claim 7,
The control unit 200 is configured to select a signal of the joystick 900 from the Bluetooth module 520 and the Wi-Fi module 530 and transmit the selected signal to the terminal T,
Wherein the terminal (T) receives the signal of the joystick (900) and displays it on a map of Google.
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