KR101782490B1 - 물품 분할배송 드론 - Google Patents

물품 분할배송 드론 Download PDF

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어재혁
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씨제이대한통운 (주)
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Abstract

본 발명은 복수의 로터 회전익을 포함하는 본체, 상기 본체에 연결되어, 물품을 분할 배송하는 분할배송 적재함을 포함하고, 상기 분할배송 적재함은, 탑재한 물품을 장착하는 고정 장치, 상기 고정 장치에 장착된 물품을 해제하는 탈거 장치, 상기 분할배송 적재함을 개폐하는 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론에 관한 것이다.

Description

물품 분할배송 드론 {product divided delivery drones}
본 발명은 복수의 로터 회전익을 포함하는 본체, 상기 본체에 연결되어, 물품을 분할 배송하는 분할배송 적재함을 포함하고, 상기 분할배송 적재함은, 탑재한 물품을 장착하는 고정 장치, 상기 고정 장치에 장착된 물품을 해제하는 탈거 장치, 상기 분할배송 적재함을 개폐하는 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론에 관한 것이다.
드론(Drone)은 20세기 초반에 등장하여 군사용 무인항공기로 개발되었다가, 최근 기업, 미디어, 개인을 위한 용도로써 매우 폭넓게 사용되고 있다. 특히, 전자상거래의 발달에 따라서 물품이나 화물을 배송하는 데 있어, 종래의 배달원 대신 무인 항공기인 드론을 사용하려는 움직임이 활발하게 일어나고 있다. 전세계적으로 내로라하는 기업들은 최근 몇 년 동안 드론 기술을 개발하는 데 열을 올리고 있으며, 유수의 대기업들은 재고 관리/ 배송 시스템/ 유통 시스템을 자동화 및 무인화하기 위하여 드론을 접목하는 기술에 많은 투자를 하고 있다.
그런데, 현재 개발되고 있는 배송의 목적 드론의 경우, 드론에 장착되는 적재함 또는 물품이 1회의 비행으로 단 한 곳의 목적지로만 배송될 수 있으며, 대부분의 적재함은 목적지 또는 물품의 구분 없이 적입되어 운반되며, 이는 드론 배송 시스템의 비효율성과 가격의 고가화, 배송의 불편함이 증가하게 되는 중요한 원인으로 꼽히고 있다.
따라서, 하나의 드론을 이용하여 다수의 고객 또는 다수의 목적지를 대상으로 운반할 수 있는 드론 배송 시스템의 구축 필요성이 대두되고 있었으며, 이를 개발하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
한국공개특허공보 2014-0073264호 (2014.06.16)
본 발명은 상술한 바와 같이 하나의 드론을 이용하여 최대한 많은 고객에게 최대한 많은 물품 또는 화물을 배송하기 위하여 드론 배송 관리 시스템 및 서버를 구축하며, 이에 사용되는 드론에 분할배송 적재함을 장착하고 자동으로 장착 및 탈거할 수 있는 장치를 포함하도록 하는, 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물품 분할배송 드론은, 복수의 로터 회전익을 포함하는 본체, 상기 본체에 연결되어, 물품을 분할 배송하는 분할배송 적재함을 포함하고, 상기 분할배송 적재함은, 탑재한 물품을 장착하는 고정 장치, 상기 고정 장치에 장착된 물품을 해제하는 탈거 장치, 상기 분할배송 적재함을 개폐하는 도어를 포함하되,
상기 고정 장치는 공기 흡착 방식으로 분할배송 적재함 내부에 물품을 탑재하고, 상기 분할배송 적재함은 적재함 상단에 복수의 공기 홀이 형성되고, 물품에 압착판을 부착시켜, 상기 복수의 공기 홀을 통하여 공기가 유입 또는 유출되지 않도록 밀봉시켜 물품을 고정하며,
상기 탈거 장치는 상기 복수의 공기 홀의 밀봉을 천공하여, 장착된 물품을 순차적으로 압력 해제하는 펀칭 장치인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 분할배송 드론은, 상기 분할배송 적재함이 1개 내지 3개의 물품을 배송하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 고정 장치는, 공기 흡착 방식으로 분할배송 적재함 내부에 물품을 탑재하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 분할배송 적재함은, 상기 복수의 공기 홀에 테이핑하여 밀봉하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 분할배송 드론은, 상기 탈거 장치 또는 상기 도어를 움직이는 동력 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 탈거 장치는, 상기 동력 장치를 구성하는 폴리가 회전하면서 와이어와 연결된 스틱이 하강함에 따라, 폴리와 인접한 공기 홀부터 차례로 펀칭하여 물품을 탈거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 분할배송 드론은, 상기 도어가 상기 고정 장치가 작동하는 경우 닫히며, 상기 탈거 장치가 작동하는 경우 열리는, 자동 개폐 도어인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론은, 드론을 활용한 재해재난 시 구호품 수송이나 도서산간 지역 생필품 또는 의약품 수송을 위하여 효율적으로 적용이 가능하며, 특히 향후 택배산업에서 드론을 운용하기 위하여 반드시 필요한 시스템으로 드론을 활용한 물류서비스 시행 시 최적화된 드론 운영기반을 조성하고 생산성 향상을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론은, 한 기의 드론으로 다수의 드론이 물품을 배송하는 기능을 대체할 수 있으며, 물품 집화 장소 및 배송지에 대한 제약을 완화하고 수송사이클 타임을 크게 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론은, 실내 비행기술 기반 물류센터 내 피킹 또는 분류의 무인화 기술과 융합하여, 인트라 로지스틱스 운영분야에 응용됨으로써 관련기술 적용분야를 확정하고 국내의 낙후된 물류환경에 실 적용 가능성이 높은 드론 응용기술로 물류터미널의 무인 자동화 운영을 선도하는데 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론은, 구매자 또는 배송 의뢰인이 드론에 의한 배송을 희망하는 경우에만 드론 배송을 수행하며, 배송지가 여러 곳인 경우 복수의 배송지에 집화되어 있는 물품을 모두 집화하고 물품 수신인에게 한번에 배송할 수 있어 배송 시간 및 운용 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론은, 물품의 현재 상태에 관한 정보와, 물품을 배송하고 있는 드론의 비행 경로 및 예상 소요 시간 등 물품 수신인 또는 물품 송신인이 가장 필요로 하는 정보들을 실시간으로 송수신하여 물품 분할배송 통합 관리 서버의 운영회사의 배송에 대한 신뢰성을 담보할 수 있다.
또한, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버 및 물품 분할배송 드론은, 분할배송 적재함을 장착하고, 자동으로 분할배송 적재함의 도어를 개폐하며, 복수의 물품이 장착되더라도 기 설정된 순서 또는 장착된 순서에 따라서 순차적으로 탈거됨으로써 올바른 배송지에 물품을 전달할 수 있다.
도 1은 본 발명의 물품 분할배송 통합 관리 서버를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 물품 분할배송 통합 관리 서버를 이용하여, 물품 분할배송 드론을 이용하여 물품을 배송하는 방법을 나타내는 예시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 물품 분할배송 드론을 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 물품 분할배송 드론의 분할배송 적재함에 물품을 장착하고 탈거하는 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '물품 분할배송 드론'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
도 1은 본 발명의 물품 분할배송 통합 관리 서버를 나타내는 구성도이며, 도 2는 본 발명의 물품 분할배송 통합 관리 서버를 이용하여, 물품 분할배송 드론을 이용하여 물품을 배송하는 방법을 나타내는 예시도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버(100)는, 물품 관리부(110), 물류센터 관리부(120), 드론 관리부(130)를 포함할 수 있다.
물품 관리부(110)는 물품 배송 정보를 수신하여 물류센터 관리부에 전송한다. 고객이 인터넷 등을 통하여 물품을 구매하거나, 물품을 배송지로 배송하려는 배송 의뢰 주문을 하면서 수령장소와 시간을 신청하면, 물품 관리부가 해당 물품 배송 정보를 수신하며, 물품 관리부는 수신한 해당 물품 배송 정보에 대하여 물품의 현재 상태 정보를 확인하고 출고 대기의 주문을 수행한다. 이 때, 물품 배송 정보는 물품명, 물품 수량, 물품 취급 유의 사항, 송신인 정보, 수신인 정보, 배송지 주소, 배송 시간 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 물품 관리부는 스마트 디바이스 또는 컴퓨팅 장치를 통하여 온라인 마켓에 접속하여 요청되는 물품 구매에 대하여, 해당 물품 배송 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다. 전자상거래의 눈부신 발달로 인하여 온라인 마켓이 매우 가파르게 상승하고 있으며, 고객들은 스마트 단말기를 이용한 구매 또는 컴퓨팅 장치를 이용한 온라인 구매를 통하여 물품 배송 시스템을 이용한다. 이 때, 고객들은 물품 분할배송 통합 관리 서버가 운영하는 온라인 마켓을 이용할 수도 있으며, 그 외의 타 업체를 이용할 수도 있다.
또한, 물품 관리부는, 상기 물품 배송 정보를 수신하는 경우, 드론을 이용한 물품 배송에 대한 동의 여부를 함께 수신하여 이를 물류센터 관리부로 전송한다. 따라서, 본 발명의 물품 분할배송 통합 관리 서버는 구매자 또는 배송 의뢰인이 드론에 의한 배송을 희망하는 경우에만 드론에 의한 배송을 실시하도록 상기 물류센터 관리부에 전송하는 것을 특징으로 한다. 현재 드론에 의한 배송 시스템이 전세계적으로 광범위하게 사용되고 있는 것은 아니기 때문에, 드론을 이용한 배송을 원하지 않는 고객이 존재할 수 있다.
예를 들어, 고객은 물품을 주문할 때 드론에 의한 구매 여부에 동의한 경우, 물품 관리부는 드론에 의한 배송을 실시할 것을 물류센터 관리부를 통하여 제어한다. 반면에, 고객이 드론에 의한 구매 여부에 동의하지 않는 경우, 물품 관리부는 드론이 아닌 일반 배달원에 의한 배송을 실시할 것을 물류센터 관리부를 통하여 제어한다.
또한, 물품 관리부는 물품 구매자가 스마트 디바이스 또는 PC를 통하여 온라인 마켓에 접속하여 물품을 구매하는 동시에 드론으로 배송을 희망하는 경우, 스마트 디바이스의 GPS 위치 또는 고객이 지정한 수령장소의 주소 및 시간정보를 실시간으로 자동 수집하여, 물류센터 관리부로 전송할 수 있다.
물류센터 관리부(120)는 복수의 물류센터 중 물품 출고 가능한 최적의 물류센터를 추출하고, 상기 추출된 물류센터에 위치하며 분할배송 적재함을 구비한 드론에, 적어도 둘 이상의 물품에 대한 배송 명령을 내린다. 이어, 드론은 장착된 적재함 또는 분할배송 적재함에 물품을 장착하며, 집화스케줄에 따라서 순차적으로 물품을 싣고 경로비행의 준비를 할 수 있다. 또한, 고객의 물품 배송 정보가 물품 관리부에 수신되면, 물품 관리부는 해당 물품 배송 정보 중에서 물품에 관한 정보를 추출한 이후 물류센터 관리부에 전송한다.
물류센터는 일반적으로 물품을 취합하고 물품을 배송지별로 구분하는 역할을 수행한다. 또한, 물류센터는 전국에 여러 곳이 위치할 수 있으며, 구매자가 구매를 원하는 물품 역시 여러 곳의 물류센터에 산재하여 위치할 수도 있다. 따라서, 물류센터 관리부는 구매 물품의 현재 상태와 재고 정보 및 출고 시간을 확인하여 물품 관리부에 재전송한다.
또한, 물류센터 관리부는 물품이 출고 가능한 최적의 물류센터를 추출한다. 물류센터 한 곳에만 물품이 존재하는 경우 자동적으로 그 곳이 최적의 물류센터로 추출되지만, 구매자의 물품이 여러 곳의 물류센터에 동시에 존재하는 경우 물류센터의 여러 정보를 고려하여 최적의 물류센터를 추출하도록 한다. 이 때, 물류센터 관리부는, 물품 재고량, 물품 출고 완료 예정 시간, 물류센터와 구매자와의 거리, 물류센터에 드론이 존재하는지 여부 중 적어도 어느 하나의 정보를 고려하여 최적의 물류센터를 추출한다.
또한, 물류센터 관리부는, 최적의 물류센터를 추출한 이후 해당 물품에 관한 정보를 물품 송신인 또는 물품 수신인 중 적어도 어느 하나에 전송한다. 물류센터 관리부는 물품 배송 정보 중에서 물품 구매자 정보(ex; 전화번호, 이동전화 번호, 이메일, 집주소 등)가 존재하는 경우 물류센터와 물품의 추출 정보를 전송할 수도 있고, 물품 관리부에 전송 후 물품 관리부가 추출하여 전송할 수도 있다. 이 때, 물류센터 관리부는 최적의 물류센터를 추출한 이후, 물품수령 예상 시간, 물품수령 예상 장소, 물품을 보유하고 있는 드론의 일련번호 중 적어도 어느 하나의 정보를 물품 송신인 또는 물품 수신인 중 적어도 어느 하나에게 전송할 수 있다.
또한, 구매자가 복수의 물품을 동시에 구매한 경우, 각각의 물품이 여러 물류센터에 산재하여 위치할 수도 있다. 예를 들어, 구매자가 화장품, 생수, 쌀을 구매하였는데, 화장품은 A물류센터, 생수는 B물류센터, 쌀은 C물류센터에 산재하여 위치할 수 있다. 따라서, 물류센터 관리부는 복수의 물류센터에서 배송할 물품이 존재하는 경우, 물류센터 별로 각각 물품 집화 명령을 내린다.
만약 배송의 주체가 사람인 경우 배달원이 물품 집화 정보를 확인하고 배송을 수행하며, 배송의 주체가 드론인 경우 물류센터 관리부는 드론 제어부에 물품 집화 명령을 전송하여 드론을 제어하게 된다. 드론 제어부는 드론의 비행을 제어하여, A물류센터에서 화장품을 집화하고, B물류센터에서 생수를 집화하며, C물류센터에서 쌀을 집화할 수 있다.
또한, 본 발명의 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버에 이용되는 드론은, 물품 집화/배송/전달/복귀의 비행을 모두 하나의 드론이 수행할 수도 있지만, 집화 드론/ 배송 드론으로 분리하여 수행할 수도 있다. 이 때, 물류센터 관리부는 물류센터에서 물품을 집화하는 집화 드론에 물품 집화 명령을 내리고, 드론 관리부가 집화 드론이 집화한 물품을 배송지까지 비행하는 배송 드론의 실시간 상태를 제어한다.
드론 관리부(130)는 상기 드론의 적어도 둘 이상의 물품에 대한 분할배송 상황을 제어한다. 또한, 배송지에 도착한 드론이 물품을 배송한 이후, 물류센터 복귀장소까지 비행하는 실시간 상태를 제어할 수도 있다. 특히, 본 발명의 물품 분할배송 통합 관리 서버가 사용하는 드론은, 분할배송 적재함을 장착하여, 복수의 물품을 효과적으로 집화/배송할 수도 있다.
또한, 드론 관리부는 물류센터에서 배송지까지 드론이 비행하는 비행경로를 설정하고 제어할 수 있다. 복수의 물류센터 중 물품이 위치한 물류센터를 추출하고, 물류센터와 물품 정보에 포함되는 구매자의 위치 정보를 추출하여 최적의 비행경로를 추출할 수 있다. 예를 들어, "강남역 물류센터"에서 "서초구 서초역"에 위치한 구매자의 위치까지의 비행경로를 추출하는 경우, 드론 관리부가 "서남서 방향으로 1.99km 비행"의 위치 정보를 파악한 후, 비행 경로 사이에 위치하는 여러 상황을 고려하여 최적의 비행경로를 추출한다.
이 때, 드론 관리부는, 비행중인 드론의 기종, 드론의 비행 가능거리, 드론의 적재중량 및 물품의 중량, 물류센터로부터 배송지까지의 최단거리, 물류센터로부터 배송지까지의 기상상황 중 적어도 어느 하나의 정보를 고려하여 최적의 비행경로를 추출할 수 있다.
또한, 드론 관리부는, 드론이 물류센터로부터 배송지까지 운반하는 경우, 비행경로를 계획하여 목적지까지 경로비행하도록 제어하며, 경로계획 시 경로 중 비행금지구역, 비행제한구역, 비행주의구역을 회피하는 동시에 3D 지리정보맵과 연동하여 네트워크 최적화 알고리즘이 적용된 최단경로를 활용할 수 있다. 따라서, 드론 관리부는 순차적으로 고객에게 배송할 수 있는 경로를 드론에 송신하여 업데이트하고 물품을 분할배송할 수 있다.
또한, 드론 관리부는 현재 비행중인 드론을 제어 및 관제하고, 물품 관리부, 물류센터 관리부 또는 물품 구매자에게 해당 드론의 정보를 실시간으로 송수신할 수 있다. 예를 들어, 드론 관리부는 "현재 드론의 위치: 교대역 부근, 배송 예정 시간 : 3분 30초" 등의 드론 정보를 실시간으로 송수신 할 수 있다. 또한, 드론 관리부는 현재 비행중인 드론에 배송지 정보를 자동으로 업데이트하도록 한다.
또한, 드론 관리부는 드론의 배송지가 복수인 경우, 기 설정된 배송 순서에 따라서 배송지에 분할배송하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 물품 분할배송 드론은 후술하는 바와 같이 분할배송 적재함을 포함할 수 있으며, 하나의 드론을 통하여 복수의 고객에게 순차적으로 물품을 배송할 수 있다. 예를 들어, 김씨에게 화장품, 이씨에게 생수, 박씨에게 쌀을 배송하는 경우, 드론 관리부는 배송지와 현재 드론의 위치에 따라서 최적의 배송순서를 추출한 후, 김씨 -> 이씨 -> 박씨의 순서로 각각 화장품, 생수, 쌀을 분할배송하도록 제어할 수 있다.
이 때, 드론이 분할배송하는 경우, 분할배송 적재함에 있는 물품이 적합한 배송지에 전달되었는지 확인 인증한 후, 다음 배송지로 출발하도록 제어할 수 있다. 복수의 배송지에 분할배송하는 경우, 물품 구매자에게 배송하는 물품에 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 드론 관리부는 드론이 현재 장착하고 있는 물품의 현재 상태를 실시간 확인한 후, 물품을 해제하여 배송지에 전달한 물품이 배송지의 정보와 맞는지 확인 인증하여, 확인 인증을 마치고 난 이후에 다음 배송지로 출발하도록 한다. 예를 들어, 김씨에게 화장품을 배송하고 난 이후, "서초역, 김OO씨, 화장품 코드번호 00000000번"의 정보가 일치하는지 확인 이후, 확인 인증을 마치면 "사당역, 이OO씨, 생수 코드번호 11111111번"의 정보에 따라서 배송 비행을 시작한다.
한편, 드론 관리부는 배송물품을 장착하여 순차적으로 비행 배송하는 경우, 자동항법 기반으로 비행하도록 드론을 제어할 수 있다. 드론 관리부는 자동항법으로 비행하는 경우 드론에 별도로 부착된 카메라 모듈을 통한 비행영상 또는 상태 데이터를 실시간으로 수신하고, 적합한 관제로 안전한 비행을 하도록 제어할 수 있다.
또한, 드론 관리부는, 드론에 부착된 카메라 모듈을 통하여 수령장소의 장애물 및 위험요소를 실시간으로 촬영한 후, 해당 정보를 드론운용거점으로 전송하여, 드론의 외부 조종자가 안전하다고 판단하여 리모트 컨트롤러 또는 GCS를 통하여 착륙 또는 지상근접 위치까지의 하강을 지시할 수 있다. 또한, 배송지에 도착한 후 물품 전달을 위하여 착륙하거나 지상 근접 위치에서 투하 중이더라도, 드론에 별도로 부착된 카메라 모듈을 통하여 드론의 임무수행과정을 제어할 수 있다. 또한, 위부 조종자는 카메라 모듈을 통하여 드론이 안전하게 하강하였음을 확인하면, 드론에 부착된 도어를 개방하여 탈거장치를 통해 물품을 해제하도록 원격조종할 수도 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 물품 분할배송 드론을 나타내는 구성도이며, 도 6은 본 발명의 물품 분할배송 드론의 분할배송 적재함에 물품을 장착하고 탈거하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 물품 분할배송 드론(400)은, 본체, 분할배송 적재함(410)을 포함하며, 분할배송 적재함(410)은 고정 장치(420), 탈거 장치(430), 도어(440)를 포함할 수 있다.
본체는 복수의 로터 회전익을 포함하며, 드론의 비행 동력원을 포함할 수 있다. 또한, 로터 회전익을 통하여 무인으로 움직일 수 있으며, 공기역학적 힘에 의해 부양하여 자율적으로 또는 원격 조종으로 비행할 수 있다. 이 때, 이러한 드론의 본체는 일반적으로 사용되는 모든 형태의 동력원과 비행날개에 의해 구현될 수 있다.
분할배송 적재함(410)은, 본체에 연결되어 물품을 분할 배송한다. 이 때, 분할배송 적재함은 본체와 별개의 공간을 가지고 본체의 외부에 연결될 수도 있고, 본체와 하나의 하우징 안에서 구현될 수도 있다. 분할배송 적재함은 물품을 적재하고 배송하는 공간을 제공하며, 최대 1개 내지 3개의 물품을 적재하여 배송할 수 있다. 또한, 분할배송 적재함에는 고정장치, 탈거 장치, 도어 등 물품의 상/하차에 필요한 장치가 포함될 수 있다.
또한, 분할배송 적재함에는 물품운반 시에 드론에 장착하고 평상시에는 분리하여 운용할 수도 있으며, 전원 및 데이터케이블이 연결되어 드론 자동항법 S/W와 연동되어 별도의 수동제어 없이 사전에 계획된 임무수행이 가능하도록 할 수도 있다. 또한, 가시권 내에서는 조종자가 직접 드론을 수동으로 제어하여 적재함의 개폐 및 물품의 불출이 가능하도록 한다.
고정 장치(420)는 탑재한 물품을 장착한다. 고정 장치는 분할배송 적재함 내부에서 물품이 움직이지 않도록 하는 역할을 수행하며, 드론이 비행하는 동안 분할배송 적재함 내부에서 부딪혀 손상하지 않도록 구성될 수 있다. 이 때, 고정 장치는 볼트-너트, 리벳트, 접착제, 접착 장치, 공기 흡착 장치 등 물품을 적재함에 고정시킬 수 있는 일반적으로 사용되는 모든 고정 방식이 사용될 수 있다.
고정 장치에 공기 흡착 장치를 사용하는 경우, 분할 배송 적재함 내부에 물품을 탑재하기 위하여 적재함 상단에 복수의 공기 홀(421)을 형성할 수 있다. 또한, 물품(423)에 압착판(422)을 부착시키고, 복수의 공기 홀(421)을 통하여 공기가 유입 또는 유출되지 않도록 밀봉한다. 이 때, 분할 배송 적재함의 복수의 공기홀에 밀봉하는 방식은 공기 홀에 접착액, 글루건, 테이핑, 접착 테이프 등 여러 방식을 사용할 수 있다.
탈거 장치(430)는 고정 장치에 장착된 물품을 해제한다. 탈거 장치는 고정 장치와 한 쌍을 이루어 움직일 수도 있고, 고정 장치에 의해 움직이지 않도록 장착된 물품을 해제하도록 별개의 장치로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 탈거 장치는 긴 막대기로 구현되어, 공기 흡착된 물품을 밀어내는 방식으로 물품을 해제하도록 구현될 수 있다. 또한, 탈거 장치는 복수의 공기 홀(421)의 밀봉을 천공하여, 장착된 물품을 순차적으로 압력 해제하는 펀칭 장치(431)로 구현될 수도 있다.
도어(440)는 분할배송 적재함(410)을 개폐한다. 이 때, 도어는 고정 장치가 작동하는 경우 닫히며, 탈거 장치(430)가 작동하는 경우 열리는 자동 개폐 도어로 구현될 수도 있다. 또한, 드론이 배송지에 도착했음을 판단하고, 드론 관리부에 의하여 도어를 수동으로 원격 조종하여 개폐할 수도 있다. 또한, 드론의 외부에 부착된 카메라 모듈에 의하여 현재 드론의 외부 상태를 확인한 이후, 물품의 불출에 이상이 없음을 판단하고 도어를 자동으로 개폐할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 물품 분할배송 드론이 물품을 장착하고 해제하는 일 실시예가 나타나 있다.
도 6의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 물품 분할배송 드론은, 드론에 장착되는 분할배송 적재함, 적재함 내부에 공기흡착 방식으로 장착된 물품을 탈거 및 적재함 하부 도어를 자동개폐할 수 있는 동력장치, 흡착된 물품을 순차적으로 압력해제 가능한 펀칭장치인 탈거 장치, 탈거장치가 작동되면서 자동으로 개폐되는 적재함 하부 자동 개폐식 도어로 구현될 수 있다.
분할배송 적재함은 내부에 압착판이 부착되는 다수의 공기 홀과 적재함 하부 여닫이 방식의 개폐문 및 구동부속품으로 구현될 수 있다. 물품은 공기 홀의 수만큼 적재가 가능하며, 물품의 크기 및 무게에 따라서 적재 한도 내 원하는 만큼 적재할 수 있다. 또한, 물품 적재시 물품 상단에 압착판을 부착하고, 적재함 내부에 형성된 공기 홀에 맞추어 압착하여 고정하도록 한다. 이어, 공기 홀과 연결되는 반대쪽 외부에 노출된 부분에서 공기가 유입 또는 유출되지 않도록 테이핑 한다.
적재함 동력장치는 테이프로 막혀있는 공기 홀을 뚫기 위한 펀칭 장치를 작동시키는 데 필요한 폴리, 스틸와이어 및 구동모터로 구성되어 있다. 드론 조종사가 리모트 컨트롤러로 신호를 보내면 모터가 스틸와이어로 회전시킴으로써 작동되며, 스틸와이어는 엉킴이 발생하지 않도록 필요에 따라 폴리에 가이드를 설치할 수 있도록 설계할 수 있다.
또한, 적재함에 포함되는 탈거장치는 압착판으로 부착된 화물을 순차적으로 탈거할 수 있으며, 스틱 형태의 프레임 하단에 펀칭 침이 공기 홀의 개수만큼 위치하고 있어 폴리가 휘전하면서 와이어와 연결된 스틱이 하강함에 따라 폴리와 인접한 공기 홀부터 차례로 펀칭한다. 부착된 테이프에 펀칭이 되는 경우, 압착판 내부의 공기압력이 떨어지면서 흡착이 해제되며, 그와 동시에 물품이 탈거된다.
적재함 개폐 도어는 여닫이 방식의 양문형 도어로, 각 도어에 서보모터 및 와이어가 장착되어 리모트 컨트롤러로 신호를 보내면 양문이 각각 안에서 밖으로 개방되면서 내부에 적재된 물품이 탈거된 후 아래로 낙하된다.
한편, 본 발명의 물품 관리부, 물류센터 관리부, 드론 관리부를 포함하는 물품 분할배송 통합 관리 서버는, 하나의 서버 컴퓨터로 통합적으로 구현될 수도 있으며, 물품 관리 서버, 물류센터 관리 서버, 드론 관리 서버 등으로 각각의 역할을 나누어 개별적인 서버 컴퓨터로 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 물품 분할배송 드론은, 1개의 드론이 물류센터에서 물품 집화/ 배송/ 복귀에 모두 사용될 수도 있으며, 물류센터에서 집화하는 집화 드론, 물류센터에서 배송지까지 배송하는 배송 드론으로 나누어 구현될 수도 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 드론을 이용한 물품 분할배송 통합 관리 서버
110: 물품 관리부;
120: 물류센터 관리부
130: 드론 관리부
200: 물류센터
210: 제1 물류센터
220: 제2 물류센터
230: 제3 물류센터
240: 제4 물류센터
400: 드론
401: 집화 드론
402, 403, 404: 배송 드론
410: 분할배송 적재함
420: 고정 장치
421: 공기 홀
422: 압착판
423: 배송 물품
430: 탈거 장치
431: 펀칭 장치
432: 폴리
433: 와이어
434, 435: 서보모터
440: 도어

Claims (10)

  1. 복수의 로터 회전익을 포함하는 본체;
    상기 본체에 연결되어, 물품을 분할 배송하는 분할배송 적재함;
    을 포함하고,
    상기 분할배송 적재함은,
    탑재한 물품을 장착하는 고정 장치;
    상기 고정 장치에 장착된 물품을 해제하는 탈거 장치;
    상기 분할배송 적재함을 개폐하는 도어;를 포함하되,
    상기 고정 장치는 공기 흡착 방식으로 분할배송 적재함 내부에 물품을 탑재하고, 상기 분할배송 적재함은 적재함 상단에 복수의 공기 홀이 형성되고, 물품에 압착판을 부착시켜, 상기 복수의 공기 홀을 통하여 공기가 유입 또는 유출되지 않도록 밀봉시켜 물품을 고정하며,
    상기 탈거 장치는 상기 복수의 공기 홀의 밀봉을 천공하여, 장착된 물품을 순차적으로 압력 해제하는 펀칭 장치인 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분할배송 적재함은,
    1개 내지 3개의 물품을 배송하는 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 분할배송 적재함은,
    상기 복수의 공기 홀에 테이핑하여 밀봉하는 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 분할배송 적재함은,
    상기 탈거 장치 또는 상기 도어를 움직이는 동력 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 탈거 장치는,
    상기 동력 장치를 구성하는 폴리가 회전하면서 와이어와 연결된 스틱이 하강함에 따라, 폴리와 인접한 공기 홀부터 차례로 펀칭하여 물품을 탈거하는 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 도어는,
    상기 고정 장치가 작동하는 경우 닫히며, 상기 탈거 장치가 작동하는 경우 열리는, 자동 개폐 도어인 것을 특징으로 하는 물품 분할배송 드론.
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