KR101787646B1 - 주향 경사 측정용 드론 장치 - Google Patents

주향 경사 측정용 드론 장치 Download PDF

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Abstract

주향 경사 측정용 드론 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치는, 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 회전익비행수단과, 상기 회전익비행수단이 양측면에 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체와, 상기 드론몸체의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면과 인접하여 주향 및 경사를 측정하는 주향경사측정수단을 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 드론이 사용자의 원격제어에 의해 공중비행함으로 사람의 접근이 어렵거나 사용자가 원하는 지역으로 이동이 용이하며, 사용자가 원하는 지역의 위치에 드론이 접근하여 공중에 머무른 상태에서 해당 위치의 주향 경사를 측정 및 확인가능하고, 인력을 이용하지 않고 원격제어를 통해 자동으로 주향 및 경사 측정 작업이 이루어짐으로 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

주향 경사 측정용 드론 장치{Drones For Strike And Dip Measure Device}
본 발명은 주향 경사 측정용 드론 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 원격제어에 의해 드론이 공중비행하여 사람의 접근이 어려운 지역으로 이동이 가능하며, 사용자가 원하는 위치에 접근하여 공중에 머무른 상태에서 해당위치의 주향 경사를 측정할 수 있는 주향 경사 측정용 드론 장치에 관한 것이다.
일반적으로 주향 경사는 지질 조사를 할 때, 지층의 층리면이 수평면에 대해 어떤 방향과 각도를 가지고 있는지 알기 위하여 주향과 경사를 측정하는 것으로, 이를 통해 각 지층들의 관계와 지질학적인 발견이 가능하다.
주향은 지층면이 수평면과 만나 이루는 선의 방향을 진북을 기준으로 측정한 각으로 북쪽(N)을 기준으로 하여 시계 방향으로 각을 측정해, 0 ~ 360° 사이의 각을 표시하게 되는데, 주향의 연장이 북과 동 사이에 있을 때는 NE, 또는 남북 방향과 이루는 각이 45°일 때는 N과 E 사이에 45°를 넣어 N45°E라고 표기한다.
경사는 지층면이 주향에 직각 방향으로 경사진 각도, 방향을 경사라하며, 주향 값이 N45°E 일때에는 경사방향은 NW 혹은 SE이다.
즉, 지층면과 수평면이 이루는 교선의 방향을 주향이라 하고, 상기 지층면과 상기 수평면이 이루는 각을 경사라 한다.
종래의 주향 경사를 측정하는 방법으로는 나침반과 같은 클리노미터 또는 브런턴컴퍼스를 이용하며, 지평면에 수평이 되게 하여 북쪽 방향의 바깥 눈금을 읽음으로써 주향의 측정이 가능하고, 주향을 측정한 선인 주향선에 대하여 직각으로 세워서 안쪽 눈금을 읽어 경사의 측정이 가능하다.
그러나 이러한 종래 기술과 같은 주향 경사의 측정은 인력을 이용해 이루어짐으로 측정하고자 하는 위치까지 사용자가 직접 이동해야 하며, 사람의 접근이 어려운 지역은 측정이 불가능하고, 주향 경사 측정장치를 항상 휴대해야 함으로 분실의 위험이 있으며, 관찰자의 시선이 닿지 않는 곳이나 사각지대에 있는 지층면의 주향과 경사를 측정하기 어렵고, 주향 경사 측정장치의 수평을 유지하거나 경사면에 고정을 위해서는 사용자가 부가적인 장치를 구비해야 함으로 작업 효율이 저하되는 문제를 두고 고심하고 있는 실정이다.
그런데 현재 사용자의 원격제어에 의해 드론이 공중비행하여 주향 경사를 측정하고자 하는 위치까지 이동 가능함으로 측정 위치까지 인력을 이용해 직접 이동할 필요가 없으며, 사람의 접근이 어려운 지역 또는 관찰자의 시선이 닿지 않는 사각지대의 주향 경사 측정이 가능하고, 수평을 유지하기 위한 부가적인 장치 없이 드론이 수평을 유지하면서 주향 경사를 측정하여 사용자가 확인 가능한 주향 경사 측정용 드론 장치의 필요성이 대두하여, 이에대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
기존 주향 경사 측정용 드론 장치의 종래 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1147686호(2012.05.14)를 통해 나침반과 수평계를 이용하여 층리나 엽리면 상에 관찰되는 선 구조의 주향과 경사를 용이하게 측정할 수 있는 것으로, 스틱을 선구조와 평행하도록 배치하고 플레이트가 수평일 때 나침반의 각도와 회전 블록과 플레이트사이의 각도를 이용하여 선주향과 선경사를 동시에 측정할 수 있고, 상기 선주향 및 선경사 클리노미터와 보조 장치는 상기 스틱을 이용하므로 상기 선구조의 크기가 작더라도 상기 선주향과 선경사를 재현성 있고 편리하게 측정 가능한 선주향 및 선경사 측정 장치 및 선주향 및 선경사 측정 보조 장치가 제안된 바 있다.
그러나 이러한 선주향 및 선경사 측정 장치 및 선주향 및 선경사 측정 보조 장치는 관찰자의 시선이 닿지 않는 곳이나 사각지대에 있는 지층면의 주향과 경사를 측정하기가 거의 불가능하고, 클리노미터의 나침반 고정기능이 없어 정확한 주향이나 경사의 측정이 어려우며, 측정한 정보를 촬영하거나 저장하는 기능이 없어 작업 현장에서 즉각적으로 확인 및 기록해야 함으로 효율적 작업이 어려운 문제점이 있어 비효율적이다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 사용자의 원격제어에 의해 드론이 공중비행함으로 사람의 접근이 어려운 지역으로 이동 가능하며, 사용자가 원하는 지역의 위치에 드론이 접근하여 공중에 머무른 상태에서 해당 위치의 주향 경사를 측정 및 확인 가능한 주향 경사 측정용 드론 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 회전익비행수단과, 상기 회전익비행수단이 양측면에 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체와, 상기 드론몸체의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면과 인접하여 주향 및 경사를 측정하는 주향경사측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 회전익비행수단은, 상기 드론몸체의 양측면을 각각 관통하여 결합되는 한쌍의 고정프레임과, 상기 고정프레임의 양측 단부에 각각 결합되도록 상기 드론몸체의 길이 방향으로 구비되어 상기 고정프레임을 상호 연결하여 고정시키는 수평프레임과, 상기 수평프레임의 양측 단부에 각각 구비되어 회전력을 발생시키는 프로펠러모터와, 상기 프로펠러모터의 단부에 각각 결합되어 상기 프로펠러모터의 회전력을 전달받아 회전되면서 양력을 발생시키는 프로펠러를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 드론몸체는, 상기 회전익비행수단이 양측면에 결합되어 공중비행되는 몸체하우징과, 상기 몸체하우징의 내측에 구비되어 상기 원격제어장치와 상호 통신하며, 상기 회전익비행수단 및 주향경사측정수단으로 제어신호를 전달하는 중앙제어부와, 상기 중앙제어부와 이격되어 상기 몸체하우징의 내측에 구비되며, 상기 회전익비행수단 및 주향경사측정수단으로 전력을 공급하는 배터리와, 상기 몸체하우징의 외부 일측에 구비되어 외부환경을 상기 원격제어장치에서 확인 가능하도록 외부환경 영상데이터를 상기 중앙제어부로 전달하는 제1카메라와, 상기 몸체하우징의 하면에서 하부방향으로 연장되어 바닥면을 지지하도록 구비되는 복수 개의 지지프레임을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 드론몸체의 일측에는 상기 중앙제어부와 상기 원격제어장치가 제어신호 및 영상데이터를 상호 통신하도록 무선통신부가 구비되고, 상기 무선통신부는 RF통신, 초단파(VHF) 모뎀, 무선 인터넷 포로토콜(WiFi), 인공위성통신 모뎀 중에서 선택되는 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 주향경사측정수단은, 상기 드론몸체의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면에 인접하는 길이조절유닛과, 상기 길이조절유닛의 내부 일측에 구비되며, 일측 단부에 구비되는 회전축이 상기 길이조절유닛의 측면 일측을 관통하여 회전되도록 회전력을 발휘하는 회전모터와, 상기 회전모터의 회전축에 일측이 결합되어 상기 길이조절유닛과 직교되게 구비되며, 주향을 측정하도록 수평상태를 유지하고, 경사를 측정하도록 상기 회전모터에 의해 수평상태에서 직교되게 회전되면서 틸팅되어 각도 조절이 가능하게 회동되는 위치조절유닛과, 상기 위치조절유닛의 일측에 결합되며, 회전모터의 회전력에 의해 상기 위치조절유닛과 함께 회전되어 주향 및 경사를 측정하는 클리노미터를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 길이조절유닛은, 상기 드론몸체의 하면에서 하부방향으로 연장되어 외주면 일측에 래크기어가 구비되는 텔레스코픽내관과, 상기 텔레스코픽내관이 내측으로 삽입되도록 내측에 중공부가 형성되며, 상기 텔레스코픽내관의 외주면을 따라 슬라이드되면서 상기 텔레스코픽내관의 길이를 가변시키는 텔레스코픽외관과, 상기 텔레스코픽외관의 외주면 일측에 결합되어 상기 텔레스코픽내관의 래크기어와 상호 치합되도록 단부에 피니언기어가 구비되며, 상기 텔레스코픽외관이 상기 텔레스코픽내관의 외주면을 따라 슬라이드 되도록 회전력을 발휘하면서 상기 텔레스코픽외관을 견인하는 외관슬라이드모터를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 위치조절유닛은, 상기 회전모터의 회전축에 결합되어 상기 텔레스코픽외관과 직교되게 구비되며, 일측에 제1고정기어가 구비되고, 상기 회전모터의 회전력에 의해 회전되는 회전부재와, 상기 회전부재의 제1고정기어와 상호 치합되도록 일측에 제2고정기어가 구비되며, 상기 회전모터의 회전력에 의해 상기 회전부재와 함께 회전되어 가압에 의해 회동되는 회동부재와, 상기 회동부재의 타측에 구비되어 상기 클리노미터가 일측에 결합되어 고정되며, 상기 회전모터의 회전력에 의해 상기 회전부재 및 회동부재와 함께 회전되어 상기 클리노미터를 회전시키는 고정부재와, 상기 제1고정기어 및 제2고정기어의 중심을 관통하는 고정핀에 의해 상기 회전부재 및 회동부재의 측면 양측에 결합되어 상기 회전부재 및 회동부재가 상호 연결되어 회동되도록 구비되는 연결플레이트를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 회전부재가 상기 회전모터의 회전력에 의해 회전되면서 가이드되도록 상기 텔레스코픽외관의 외측 측면 일측에 구비되는 가이드홈과, 상기 가이드홈에 인입되도록 상기 회전부재의 단부 일측에서 돌출되어 구비되며, 상기 가이드홈을 따라 주행하면서 상기 회전부재의 회전을 안내하는 가이드돌기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 회전부재의 측면 일측에 구비되어 상기 연결플레이트와 직교되면서 상기 회동부재의 측면 일측과 인접하도록 연장되며, 경사 측정을 위해 회전되어 가압에 의해 회동되는 상기 회동부재가 일방향으로 회동되도록 구비되는 스토퍼를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 위치조절유닛은, 상기 고정부재의 상부 일측에서 상기 고정부재와 직교되게 연장되어 구비되며, 상기 고정부재와 함께 회전되는 카메라지지부와, 상기 카메라지지부의 일측에서 상기 클리노미터가 위치한 방향으로 설치되어 고정되며, 상기 클리노미터에서 측정되는 값을 상기 원격제어장치에서 확인 가능하도록 상기 클리노미터의 촬영 영상데이터를 상기 드론몸체의 중앙제어부로 전달하는 제2카메라를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 텔레스코픽외관의 하부에는 지층면과 인접하여 발생되는 충격을 완화시키는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 드론이 사용자의 원격제어에 의해 공중비행함으로 사람의 접근이 어렵거나 사용자가 원하는 지역으로 이동이 용이하며, 사용자가 원하는 지역의 위치에 드론이 접근하여 공중에 머무른 상태에서 해당 위치의 주향 경사를 측정 및 확인가능하고, 인력을 이용하지 않고 원격제어를 통해 자동으로 주향 및 경사 측정 작업이 이루어짐으로 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치를 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치에서 위치조절유닛을 나타낸 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치에서 주향을 측정하는 주향경사측정수단을 나타낸 작동도,
도 5a는 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치에서 경사를 측정하는 주향경사측정수단을 나타낸 작동도,
도 5b는 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치에서 경사를 측정하는 주향경사측정수단을 나타낸 작동도,
도 6는 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치에서 회전모터 및 위치조절유닛의 다른 실시예를 나타낸 작동도,
도 7은 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치의 주향 측정을 나타낸 사용상태도,
도 8은 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치의 경사 측정을 나타낸 사용상태도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며 이는 해당 기술 분야의 통상적 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 하기에서 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치(1)는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 회전익비행수단(100)과, 상기 회전익비행수단(100)이 양측면에 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체(200)와, 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면(4)과 인접하여 주향 및 경사를 측정하는 주향경사측정수단(300)을 포함한다.
여기서 사용자의 제어에 의해 수직 이착륙 및 비행 이동이 가능하도록 회전익비행수단(100)이 구비되는데, 이 회전익비행수단(100)은 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 것으로, 원격제어장치(3)를 통해 사용자가 원거리에서 컨트롤하여 사용자가 원하는 방향으로 공중비행하면서 이동되도록 구비된다.
상기 회전익비행수단(100)은 하기에서 설명하려는 드론몸체(200)에 견고하게 고정되어 회전력을 발휘하면서 양력을 발생시키도록 고정프레임(110), 수평프레임(120), 프로펠러모터(130) 및 프로펠러(140)로 구성된다.
상기 회전익비행수단(100)을 구성하는 한쌍의 고정프레임(110)은 하기에서 설명하려는 드론몸체(200)의 양측면을 각각 관통하여 결합되는 것으로, 상기 드론몸체(200)의 측면에 견고하게 고정되면서 양력의 발생에 의해 비행되는 상기 드론몸체(200)를 지지하도록 구비된다.
상기 고정프레임(110)의 양측 단부에는 수평프레임(120)이 결합되는데, 이 수평프레임(120)은 상기 고정프레임(110)의 양측 단부에 각각 결합되도록 상기 드론몸체(200)의 길이 방향으로 구비되어 상기 고정프레임(110)을 상호 연결하여 고정시키는 것으로, 상기 고정프레임(110)을 상호 연결하여 견고하게 고정시키며, 하기에서 설명하려는 프로펠러모터(130)가 각각의 단부에 결합되도록 구비된다.
상기 수평프레임(120)의 단부에는 프로펠러모터(130)가 각각 결합되는데, 이 프로펠러모터(130)는 상기 수평프레임(120)의 양측 단부에 각각 구비되어 회전력을 발생시키는 것으로, 하기에서 설명하려는 배터리(230)로부터 전력을 공급받으며, 하기에서 설명하려는 중앙제어부(220)의 제어신호를 전달받아 회전력을 발생시키도록 구비된다.
상기 프로펠러모터(130)의 단부에는 프로펠러(140)가 결합되는데, 이 프로펠러(140)는 상기 프로펠러모터(130)의 단부에 각각 결합되어 상기 프로펠러모터(130)의 회전력을 전달받아 회전되면서 양력을 발생시키는 것으로, 상기 프로펠러모터(130)의 회전력을 전달받아 상기 프로펠러(140)가 회전되면서 양력을 발생시킴으로 하기에서 설명하려는 드론몸체(200)가 공중비행되면서 사용자가 원하는 방향으로 이동 가능하도록 구비된다.
전술한 회전익비행수단(100)에는 드론몸체(200)가 결합되는데, 이 드론몸체(200)는 상기 회전익비행수단(100)이 양측면에 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하는 것으로, 상기 회전익비행수단(100)에 의해 공중비행되며, 사용자의 컨트롤에 의해 상기 원격제어장치(3)에서 전달되는 제어신호를 상기 비행수단 및 하기에서 설명하려는 주향경사측정수단(300)으로 전달하도록 구비된다.
상기 드론몸체(200)는 원격제어장치(3)와 상호 통신하면서 제어신호를 비행수단 및 하기에서 설명하려는 주향경사측정수단(300)으로 전달하며, 바닥면을 지지하기 위해 몸체하우징(210), 중앙제어부(220), 배터리(230), 제1카메라(240) 및 지지프레임(250)으로 구성된다.
상기 드론몸체(200)를 구성하는 몸체하우징(210)은 상기 회전익비행수단(100)이 양측면에 결합어 공중비행되는 것으로, 외주면에 방수 및 방진 코팅처리가 되어있어 임무수행 중 외부환경으로 인한 오작동을 방지하며, 내측에 구비되는 하기의 중앙제어부(220) 및 배터리(230)를 외부환경으로부터 보호하도록 구비된다.
상기 드론몸체(200)의 내측에는 중앙제어부(220)가 구비되는데, 이 중앙제어부(220)는 상기 몸체하우징(210)의 내측에 구비되어 상기 원격제어장치(3)와 상호 통신하며, 상기 회전익비행수단(100) 및 주향경사측정수단(300)으로 제어신호를 전달하는 것으로, 주향 및 경사를 측정하기 위해 사용자가 컨트롤하여 상기 원격제어장치(3)로부터 전달되는 제어신호를 상기 회전익비행수단(100) 및 주향경사측정수단(300)으로 전달하며, 하기의 제1카메라(240) 및 제2카메라(333-1)가 촬영하는 영상데이터가 상기 중앙제어부(220)를 통해 상기 원격제어장치(3)로 전달되어 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 구비된다.
또한, 상기 중앙제어부(220)는 하기에서 설명하려는 제1카메라(240) 및 제2카메라(333-1)가 촬영하는 영상데이터를 저장할 수 있는 저장장치(미도시)가 구비된다.
상기 중앙제어부(220)와 이격되어 배터리(230)가 구비되는데, 이 배터리(230)는 상기 중앙제어부(220)와 이격되어 상기 몸체하우징(210)의 내측에 구비되며, 상기 회전익비행수단(100) 및 주향경사측정수단(300)으로 전력을 공급하는 것으로, 전력공급을 위해 사용자에 의해 충전되며, 충전된 전력을 이용해 상기 회전익비행수단(100) 및 하기의 길이조절유닛(310)에 전력을 공급하도록 구비된다.
상기 몸체하우징(210)의 일측에는 제1카메라(240)가 구비되는데, 이 제1카메라(240)는 상기 몸체하우징(210)의 외부 일측에 구비되어 외부환경을 상기 원격제어장치(3)에서 확인 가능하도록 외부환경 영상데이터를 상기 중앙제어부(220)로 전달하는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 공중 비행하여 이동중 사용자가 원격제어장치(3)의 디스플레이부(미도시)를 통해 육안으로 외부 환경을 확인 가능하도록 하며, 주향 및 경사 측정을 위한 지층면(4)의 탐색 및 하기의 주향경사측정수단(300)의 작동을 확인 가능하도록 구비된다.
상기 몸체하우징(210)의 하부에는 복수 개의 지지프레임(250)(250)이 구비되는데, 이 지지프레임(250)은 상기 몸체하우징(210)의 하면에서 하부방향으로 연장되어 바닥면을 지지하도록 구비되는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 이착륙시 상기 지지프레임(250)의 단부가 바닥면을 지지하도록 구비된다.
상기 드론몸체(200)의 내측에는 상기 원격제어장치(3)와 상호 통신하는 무선통신부(260)가 구비되는데, 이 무선통신부(260)는 상기 드론몸체(200)의 일측에는 상기 중앙제어부(220)와 상기 원격제어장치(3)가 제어신호 및 영상데이터를 상호 통신하도록 무선통신부(260)가 구비되고, 상기 무선통신부(260)는 RF통신, 초단파(VHF) 모뎀, 무선 인터넷 포로토콜(WiFi), 인공위성통신 모뎀 중에서 선택되는 어느 하나로 구비되는 것으로, 원거리에서 상기 원격제어장치(3)와 상기 중앙제어부(220)가 제어신호 및 영상데이터를 상호 통신하기 위한 무선신호를 송신 및 수신하도록 구비된다.
상기 무선통신부(260)는 사용자가 원격제어장치(3)를 컨트롤하여 전달되는 제어신호를 수신하여 상기 중앙제어부(220)로 전달하며, 상기 중앙제어부(220)가 제어신호를 전달받아 상기 회전익비행수단(100) 및 하기의 주향경사측정수단(300)으로 전달하고, 하기의 제1카메라(240) 및 제2카메라(333-1)를 통해 전달되는 영상데이터가 상기 중앙제어장치를 통해 무선통신부(260)로 전달되며, 상기 무선통신부(260)가 영상데이터를 전달받아 상기 원격제어장치(3)로 송신하도록 구비된다.
전술한 드론몸체(200)의 하부에는 주향경사측정수단(300)이 구비되는데, 이 주향경사측정수단(300)은 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면(4)과 인접하여 주향 및 경사를 측정하는 것으로, 상기 드론몸체(200)에 구비되는 상기 주향경사측정수단(300)을 통해 사람의 접근이 어려운 지역에 위치한 지층면(4)의 주향 및 경사를 측정할 수 있도록 구비된다.
상기 주향경사측정수단(300)은 지층면(4)의 주향 및 경사를 측정하도록 길이조절유닛(310), 회전모터(320), 위치조절유닛(330) 및 클리노미터(340)로 구성된다.
상기 드론몸체(200)의 하부에는 길이조절유닛(310)이 구비되는데, 이 길이조절유닛(310)은 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면(4)에 인접하는 것으로, 주향 및 경사를 측정하도록 상기 중앙제어부(220)의 제어신호를 전달받아 길이가 가변되면서 지층면(4)과 인접되도록 구비된다.
상기 길이조절유닛(310)의 내측 일단부에는 회전모터(320)가 구비되는데, 이 회전모터(320)는 상기 길이조절유닛(310)의 내부 일측에 구비되며, 일측 단부에 구비되는 회전축(321)이 상기 길이조절유닛(310)의 측면 일측을 관통하여 회전되도록 회전력을 발휘하는 것으로, 상기 중앙제어부(220)를 통해 전달되는 제어신호와 배터리(230)의 전력 공급에 의해 회전력을 발휘하도록 구비된다.
상기 회전모터(320)의 단부에 구비되는 회전축(321)에는 위치조절유닛(330)이 결합되는데, 이 위치조절유닛(330)은 상기 회전모터(320)의 회전축(321)에 일측이 결합되어 상기 길이조절유닛(310)과 직교되게 구비되며, 주향을 측정하도록 수평상태를 유지하고, 경사를 측정하도록 상기 회전모터(320)에 의해 수평상태에서 직교되게 회전되면서 틸팅되어 각도 조절이 가능하게 회동되는 것으로, 상기 지층면(4)과 인접하여 수평을 유지하거나 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 상기 길이조절유닛(310)의 측면 일측에서 수평상태와 직교되게 회전된 후 가압에 의해 회동되면서 경사면과 인접되도록 구비된다.
상기 위치조절유닛(330)의 일측에는 클리노미터(340)가 결합되는데, 이 클리노미터(340)는 상기 위치조절유닛(330)의 일측에 결합되며, 회전모터(320)의 회전력에 의해 상기 위치조절유닛(330)과 함께 회전되어 주향 및 경사를 측정하는 것으로, 상기 클리노미터(340)가 수평상태에서 지층면(4)과 일측이 인접하여 주향을 측정하며, 상기 클리노미터(340)가 수평상태에서 직교되게 회전되어 측면 일측이 경사면과 인접한 후 경사를 측정하도록 구비된다.
상기 길이조절유닛(310)은 상기 중앙제어부(220)의 제어신호를 전달받아 길이가 가변되도록 텔레스코픽내관(311), 텔레스코픽외관(312) 및 외관슬라이드모터(313)로 구성된다.
상기 드론몸체(200)의 하부 일측에는 텔레스코픽내관(311)이 구비되는데, 이 텔레스코픽내관(311)은 상기 드론몸체(200)의 하면에서 하부방향으로 연장되어 외주면 일측에 래크기어(311-1)가 구비되는 것으로, 하기의 텔레스코픽외관(312)에 의해 길이가 가변되도록 구비된다.
상기 텔레스코픽내관(311)이 내측으로 삽입되도록 텔레스코픽외관(312)이 구비되는데, 이 텔레스코픽외관(312)은 상기 텔레스코픽내관(311)이 내측으로 삽입되도록 내측에 중공부(312-1)가 형성되며, 상기 텔레스코픽내관(311)의 외주면을 따라 슬라이드되면서 상기 텔레스코픽내관(311)의 길이를 가변시키는 것으로, 상기 텔레스코픽외관(312)이 상기 텔레스코픽내관(311)의 외주면을 따라 상부 또는 하부로 슬라이드되면서 상기 길이조절유닛(310)의 길이가 가변되도록 구비된다.
상기 텔리스코픽외관의 외주면 일측에는 외관슬라이드모터(313)가 구비되는데, 이 외관슬라이드모터(313)는 상기 텔레스코픽외관(312)의 외주면 일측에 결합되어 상기 텔레스코픽내관(311)의 래크기어(311-1)와 상호 치합되도록 단부에 피니언기어(313-1)가 구비되며, 상기 텔레스코픽외관(312)이 상기 텔레스코픽내관(311)의 외주면을 따라 슬라이드 되도록 회전력을 발휘하면서 상기 텔레스코픽외관(312)을 견인하는 것으로, 상기 중앙제어부(220)의 제어신호를 전달받으며, 상기 배터리(230)의 전력 공급에 의해 상기 외관슬라이드모터(313)가 회전력을 발휘하고, 상기 텔레스코픽내관(311)의 래크기어(311-1)와 상호 치합되는 상기 외관슬라이드모터(313)의 피니언기거가 회전되면서 상기 텔리스코픽외관을 견인하여 상기 길이조절유닛(310)의 길이을 가변시키도록 구비된다.
상기 텔레스코픽 외관의 하면에는 완충부재(312-3)가 구비되는데, 이 완충부재(312-3)는 상기 텔레스코픽외관(312)의 하부에 구비되어 지층면(4)과 인접하여 발생되는 충격을 완화시키는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 지층면(4)의 주향 및 경사를 축정하기 위해 하강중 발생되는 충격으로 인해 상기 텔레스코픽외관(312)이 파손되는 것을 방지하도록 구비된다.
상기 완충부재(312-3)는 지층면(4)과 인접하여 발생되는 충격을 완화시키도록 스펀지, 우레탄, 고무, 스티로폼, 메모리폼, 라텍스 중 선택되는 하나 이상의 소재로 구비된다.
상기 주향경사측정수단(300)에 구비되는 위치조절유닛(330)은 지층면(4)의 주향 및 경사를 측정하기 위해 회전 및 회동되는 것으로, 회전부재(331), 회동부재(332), 고정부재(333) 및 연결플레이트(334)로 구성된다.
상기 위치조절유닛(330)을 구성하며, 상기 회전모터(320)의 회전축(321)에 결합되도록 회전부재(331)가 구비되는데, 이 회전부재(331)는 상기 회전모터(320)의 회전축(321)에 결합되어 상기 텔레스코픽외관(312)과 직교되게 구비되며, 일측에 제1고정기어(331-1)가 구비되고, 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 회전되는 것으로, 상기 텔레스코픽외관(312)의 측면 일측에서 직교되게 구비되어 수평상태를 유지하며, 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 수평상태에서 직교되게 회전되도록 구비된다.
상기 회전부재(331)에 구비되는 제1고정기어(331-1)와 상호 치합되도록 회동부재(332)가 구비되는데, 이 회동부재(332)는 상기 회전부재(331)의 제1고정기어(331-1)와 상호 치합되도록 일측에 제2고정기어(332-1)가 구비되며, 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 상기 회전부재(331)와 함께 회전되어 가압에 의해 회동되는 것으로, 상기 회전부재(331)와 함께 수평 상태를 유지하며, 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 상기 회전부재(331)와 함께 수평상태에서 직교되게 회전되고, 상기 드론몸체(200)가 하부 방향으로 하강되면서 전달되는 외력이 상기 회동부재(332)에 전달되어 상호 치합되어 있는 상기 제1고정기어(331-1) 및 제2고정기어(332-1)에 의해 상기 회동부재(332)가 회동되도록 구비된다.
상기 회동부재(332)의 일단부에는 고정부재(333)가 구비되는데, 이 고정부재(333)는 상기 회동부재(332)의 타측에 구비되어 상기 클리노미터(340)가 일측에 결합되어 고정되며, 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)와 함께 회전되어 상기 클리노미터(340)를 회전시키는 것으로, 상기 클리노미터(340)가 상기 고정부재(333)의 일측에 억지끼움되어 견고하게 고정된다.
한편, 상기 고정부재(333)의 구성은 전술한 바가 바람직하나 실시예에 따라서 상기 클리노미터(340)가 억지끼움되어 고정되는 상기 고정부재(333)의 측면 일측을 가압볼트(미도시)가 관통하여 회전에 의해 상기 클리노미터(340)의 일측을 가압하면서 상기 클리노미터(340)를 견고하게 고정시키도록 구비된다.
상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)의 측면 양측에는 연결플레이트(334)가 결합되는데, 이 연결플레이트(334)는 상기 제1고정기어(331-1) 및 제2고정기어(332-1)의 중심을 관통하는 고정핀(334-1)에 의해 상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)의 측면 양측에 결합되어 상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)가 상호 연결되어 회동되도록 구비되는 것으로, 상기 연결플레이트(334)가 상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)를 상호 연결하며, 상기 제1고정기어(331-1) 및 제2고정기어(332-1)가 상호 치합된 상태를 유지시켜 상기 회동부재(332)의 회동이 용이하도록 구비된다.
상기 회전부재(331)가 상기 텔레스코픽외관(312)의 측면 일측에서 회전되는 것을 가이드하도록 가이드홈(312-2) 및 가이드돌기(331-3)가 구비된다.
상기 텔레스코픽외관(312)의 측면 엘측에는 가이드홈(312-2)이 구비되는데, 이 가이드홈(312-2)은 상기 회전부재(331)가 상기 회전모터(320)의 회전력에 의해 회전되면서 가이드되도록 상기 텔레스코픽외관(312)의 외측 측면 일측에 구비되는 것으로, 상기 클리노미터(340)가 경사를 측정하도록 상기 회전부재(331)가 수평상태에서 직교되게 회전되는 것을 가이드하도록 상기 회전부재(331)의 일측이 인접하는 상기 텔레스코픽외관(312)의 외측 측면 일측에 원의 호 모양으로 구비된다.
상기 가이드홈(312-2)에 인입되어 상기 회전부재(331)를 안내하도록 가이드돌기(331-3)가 구비되는데, 이 가이드돌기(331-3)는 상기 가이드홈(312-2)에 인입되도록 상기 회전부재(331)의 단부 일측에서 돌출되어 구비되며, 상기 가이드홈(312-2)을 따라 주행하면서 상기 회전부재(331)의 회전을 안내하는 것으로, 상기 가이드홈(312-2)을 따라 상기 가이드돌기(331-3)가 주행하여 상기 회전부재(331)가 수평 또는 직교 상태로 회전되어 고정되도록 구비된다.
상기 회전부재(331)의 측면 일측에는 스토퍼(331-2)가 구비되는데, 이 스토퍼(331-2)는 상기 회전부재(331)의 측면 일측에 구비되어 상기 연결플레이트(334)와 직교되면서 상기 회동부재(332)의 측면 일측과 인접하도록 연장되며, 경사 측정을 위해 회전되어 가압에 의해 회동되는 상기 회동부재(332)가 일방향으로 회동되도록 구비되는 것으로, 상기 스토퍼(331-2)가 상기 회전부재(331)의 일측면을 지지하여 역방향으로 회동되는것을 방지하도록 구비된다.
상기 클리노미터(340)가 주향 및 경사를 측정하기 위해 상기 위치조절유닛(330)이 주향을 측정하도록 수평상태를 유지하거나 경사를 측정하도록 수평상태에서 직교되게 회전되어 가압에 의해 회동될때 상기 클리노미터(340)가 측정하는 값을 확인하도록 상기 고정부재(333)의 일측에 카메라지지부(333-2) 및 제2카메라(333-1)가 구비된다
상기 고정부재(333)의 일측에는 카메라지지부(333-2)가 구비되는데, 이 카메라지지부(333-2)는 상기 고정부재(333)의 상부 일측에서 상기 고정부재(333)와 직교되게 연장되어 구비되며, 상기 고정부재(333)와 함께 회전되는 것으로, 상기 고정부재(333)와 함께 회전되면서 직교상태를 유지하도록 구비된다.
상기 카메라지지부(333-2)의 일측 단부에는 제2카메라(333-1)가 구비되는데, 이 제2카메라(333-1)는 상기 카메라지지부(333-2)의 일측에서 상기 클리노미터(340)가 위치한 방향으로 설치되어 고정되며, 상기 클리노미터(340)에서 측정되는 값을 상기 원격제어장치(3)에서 확인 가능하도록 상기 클리노미터(340)의 촬영 영상데이터를 상기 드론몸체(200)의 중앙제어부(220)로 전달하는 것으로, 상기 클리노미터(340)가 측정하는 값을 지속적으로 촬영하여 영상데이터를 상기 중앙제어부(220)로 전달하며, 상기 중앙제어부(220)에서 상기 무선통신부(260)를 통해 상기 원격제어장치(3)로 영상데이터를 전송하여 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 구비된다.
한편, 상기 회전모터(320) 및 위치조절유닛(330)의 구성은 전술한 바가 바람직하나 실시예에 따라서 상기 회전모터(320) 및 위치조절유닛(330)은 상기 길이조절유닛(310)의 내부 일측에서 슬라이드되어 상기 위치조절유닛(330)의 길이를 가변시키도록 회전모터하우징(350)이 구비되는 것으로, 상기 회전모터(320)를 내측에 포함하며, 상면 일측에 하우징래크기어(351)가 구비되어 상기 길이조절유닛(310)의 내부에서 측면 일측 외곽방향으로 슬라이드되면서 돌출되어 상기 길이조절유닛(310)과 직교되게 구비되는 상기 위치조절유닛(330)의 길이를 가변시키는 회전모터하우징(350)을 더 포함하도록 구비된다.
상기 회전모터하우징(350)의 하우징래크기어(351)와 상호 치합되어 상기 회전모터하우징(351)이 슬라이드되도록 회전력을 발휘하는 하우징슬라이드모터(360)가 구비되는 것으로, 상기 회전모터하우징(350)의 하우징래크기어(351)와 상호 치합되도록 단부에 하우징피니언기어(361)가 구비되어 상기 길이조절유닛(310)의 내부 일측에 고정되며, 상기 회전모터하우징(350)이 슬라이드되도록 상기 중앙제어부(220)의 제어신호와 상기 배터리(230)의 전력 공급에 의해 회전력을 발휘하는 하우징슬라이드모터(360)를 더 포함하도록 구비된다.
상기 하우징슬라이드모터(360)의 회전력에 의해 상기 회전모터하우징(350)이 상기 길이조절유닛(310)의 내부 일측에서 측면 일측 외곽방향으로 슬라이드되도록 상기 길이조절유닛(310)의 내측 하부에 상기 회전모터하우징(350)을 수용하는 수용부(S)가 구비된다.
상기 클리노미터(340)는 주향 및 경사를 측정하는 장치로, 주향 측정을 위해 상기 클리노미터(340)의 일측이 지층면(4)과 인접하여 수평을 이룬 상태에서 상기 클리노미터(340)의 지침이 가리키는 값을 읽어 주향을 측정하고, 경사 측정을 위해 상기 클리노미터(340)가 수평상태에서 직교되게 회전된 상태에서 일측면이 지층의 경사면과 인접하여 상기 클리노미터(340)의 지침이 가리키는 값을 읽어 지층면의 경사를 측정하게 된다.
이와 같이 구성된 주향 경사 측정용 드론 장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 회전익비행수단(100)은 드론몸체(200)를 공중비행시켜 사용자가 원하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 것으로, 배터리(230)로부터 전력이 인입되면서 원격제어장치(3)에서 전달되는 제어신호에 의해 프로펠러모터(130)가 회전되며, 프로펠러모터(130)의 회전력으로 인해 프로펠러모터(130)의 단부에 결합된 프로펠러(140)가 회전되면서 양력을 발생시켜 드론몸체(200)가 공중비행되면서 사용자가 원하는 방향으로 이동한다.
상기 회전익비행수단(100)에 의해 드론몸체(200)가 공중비행함으로 사용자가 주향 및 경사 측정을 위한 위치로 직접 이동하지 않고도 사용자가 원하는 위치로 접근이 가능하며, 원거리에서 사용자가 컨트롤하여 주향 및 경사 측정을 위한 지역에 접근함으로 인력의 낭비를 줄이고, 사람의 접근이 어려운 지역 또한 용이하게 이동하여 접근할 수 있는 효과가 있다.
상기 프로펠러(140)가 회전되면서 양력을 발생시키기 위해 프로펠러모터(130)가 회전력을 발휘하는 것으로, 사용자가 원격제어장치(3)를 제어하여 무선통신부(260)를 통해 중앙제어부(220)로 제어신호가 전달되며, 제어신호에 의해 프로펠러모터(130)가 배터리(230)로부터 전력을 공급받아 프로펠러(140)가 회전되면서 양력을 발생시켜 드론몸체(200)의 이착륙 및 사용자가 원하는 방향으로 비행하여 이동이 용이하다.
본 발명의 일실시예에 따른 드론몸체(200)는 양력을 발생시키는 회전익비행수단(100)이 양측면에 결합되어 공중비행 중 지지되며, 내측에 중앙제어부(220) 및 배터리(230)가 구비되어 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하면서 공중 비행 이동과 주향 및 경사 측정에 필요한 전력을 공급하는 것으로, 무선통신부(260)를 통해 원격제어장치(3)와 중앙제어부(220)가 상호 통신하여 제어신호에 의해 회전익비행수단(100) 및 주향경사측정수단(300)의 작동을 제어하며, 배터리(230)가 회전익비행수단(100)과 주향경사측정수단(300)이 작동하기 위한 전력을 공급한다.
상기 드론몸체(200)의 일측에는 제1카메라(240)가 구비되어 외부환경을 영상데이터로 전달하는 것으로, 제1카메라(240)가 공중비행하는 드론몸체(200)의 외측 환경 영상데이터를 중앙제어부(220)로 전달하며, 중앙제어부(220)가 무선통신부(260)를 통해 원격제어장치(3)와 상호 통신하면서 사용자가 원격제어장치(3)의 디스플레이부(미도시)를 통해 육안으로 외부환경을 확인 가능하다.
상기 제1카메라(240)를 통해 원격제어장치(3)로 전달되는 외부 환경 영상을 사용자가 육안으로 확인하면서 주향 및 경사 측정을 위한 지층면(4)을 탐색 가능하며, 주향 및 경사의 측정 과정을 사용자가 육안으로 확인하면서 제어할 수 있어 작업 효율을 향상시키는 효과가 있다.
상기 드론몸체(200)의 하부에는 지지프레임(250)이 구비되어 드론몸체(200)의 이착륙시 바닥면을 지지하여 드론몸체(200) 및 주향경사측정수단(300)의 파손을 방지하면서 바닥면을 안정적으로 지지하는 효과가 있다.
상기 드론몸체(200)의 내측에 구비되는 무선통신부(260)는 원격제어장치(3)와 중앙제어부(220)가 제어신호 및 영상데이터를 상호 통신하기 위한 무선신호를 송신 및 수신하는 것으로, RF통신, 초단파(VHF) 모뎀, 무선 인터넷 포로토콜(WiFi), 인공위성통신 모뎀 중에서 선택되는 어느 하나를 통해 상기 원격제어장치(3)와 무선 통신하여 중앙제어부(220)가 회전익비행수단(100) 및 주향경사측정수단(300)를 제어하며, 사용자가 원격제어장치(3)를 통해 작동 확인 및 컨트롤할 수 있는 제어신호를 원거리에서 상호 송신 및 수신한다.
본 발명의 일실시예에 따른 주향경사측정수단(300)은 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면(4)과 인접하여 주향 및 경사를 측정하는 것으로, 길이조절유닛(310)의 길이가 가변되면서 지층과 인접하도록 조절되며, 길이조절유닛(310)의 내측 일단부에 구비되는 회전모터(320)가 회전력을 발휘고, 회전모터(320)의 일측에 결합된 위치조절유닛(330)이 수평을 유지하거나 회전모터(320)의 회전력에 의해 수평상테에서 직교되게 회전되어 회동되며, 위치조절유닛(330)의 일단부에 결합되는 클리노미터(340)가 지층면(4)에서 수평상태를 유지하거나 경사면과 인접하면서 주향 및 경사를 측정한다.
상기 길이조절유닛(310)은 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 지층면(4)과 인접하도록 길이가 가변되는 것으로, 외주면에 래크기어(311-1)가 구비되는 텔레스코픽내관(311)이 텔레스코픽외관(312)의 내측으로 삽입되며, 래크기어(311-1)와 상호 치합되는 피니언기어(313-1)가 구비된 외관슬라이드모터(313)가 텔레스코픽외관(312)의 외주면 일측에 고정되어 회전되면서 텔레스코픽외관(312)이 텔레스코픽내관(311)의 외주면을 따라 슬라이드되도록 견인한다.
상기 외관슬라이드모터(313)는 사용자의 제어에 의해 중앙제어부(220)에서 전달되는 제어신호를 전달받으며, 배터리(230)의 전력공급에 의해 정회전 또는 역회전되어 텔레스코픽외관(312)을 견인하면서 텔레스코픽내관(311)의 외주면에서 슬라이드시켜 길이조절유닛(310)의 길이를 가변시킨다.
상기 회전모터(320)는 텔레스코픽외관(312)의 내부 일측에 구비되어 단부에 구비되는 회전축(321)이 텔레스코픽외관(312)의 측면 일측을 관통하여 회전력을 발휘하는 것으로, 회전모터(320)는 사용자의 제어에 의해 중앙제어부(220)에서 전달되는 제어신호를 전달받으며, 배터리(230)의 전력공급에 의해 정회전 또는 역회전되면서 상기 위치조절유닛(330)을 회전시키는 회전력을 발휘한다.
상기 위치조절유닛(330)은 주향 및 경사를 측정하도록 회전 및 회동되는 것으로, 텔레스코픽외관(312)의 측면 일측에서 직교되게 구비되며, 클리노미터(340)가 주향을 측정하도록 지층면(4)과 클리노미터(340)의 일측이 인접한 상태에서 위치조절유닛(330)이 수평상태를 유지하고, 수평상태에서 직교되게 회전되어 드론몸체(200)가 하강하면서 전달되는 외력에 의해 위치조절유닛(330)이 회동되어 클리노미터(340)가 경사면과 인접한 상태에서 경사를 측정하도록 한다.
상기 위치조절유닛(330)의 일측에 구비되는 회전부재(331)는 회전모터(320)의 일측에 구비되는 회전축(321)에 결합되어 텔레스코픽외관(312)의 측면 일측에서 직교되게 구비되며, 일측 단부에 제1고정기어(331-1)가 구비되는 것으로, 회전모터(320)로부터 전달되는 회전력에 의해 정회전 또는 역회전 되면서 수평상태 또는 수평상태에서 직교되게 회전된 상태를 유지한다.
상기 회전부재(331)와 상호 연결되는 회동부재(332)는 제1고정기어(331-1)와 상호 치합되는 제1고정기어(331-1)가 일측에 구비되며, 가압에 의해 회동되는 것으로, 클리노미터(340)가 지층면(4)의 경사를 측정하기 위해 회전모터(320)의 회전력을 전달받아 회전부재(331)와 함께 수평상태에서 직교되게 회전되며, 드론몸체(200)가 하강하면서 전달되는 외력에 의해 회동부재(332)가 회동되면서 클리노미터(340)가 경사면과 인접되도록 한다.
상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)의 측면 양측에 연결플레이트(334)가 결합되어 상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)를 상호 연결시키는 것으로, 연결플레이트(334)의 측면 일측에 구비되는 고정핀(334-1)이 제1고정기어(331-1) 및 제2고정기어(332-1)의 중심을 관통하여 연결플레이트(334)가 회전부재(331) 및 회동부재(332)의 측면 양측에 결합됨으로 상기 회전부재(331) 및 회동부재(332)가 상호 연결되어 원활하게 회동되도록 한다.
상기 회전부재(331)의 회전을 가이드하도록 가이드돌기(331-3) 및 가이드홈(312-2)이 구비되어 회전부재(331)의 수평상태 또는 수평상태에서 직교되게 회전된 상태를 유지시키는 것으로, 회전부재(331)가 인접한 텔레스코픽외관(312)의 측면 일측에 원의 호 모양으로 가이드홈(312-2)이 구비되며, 가이드홈(312-2)에 인입되는 가이드돌기(331-3)가 회전부재(331)의 단부 일측에 돌출되어 구비되어 가이드돌기(331-3)가 가이드홈(312-2)을 따라 주행하면서 회전부재(331)의 회전을 안내하여 회전부재(331)가 수평상태 또는 수평상태에서 직교된 상태를 유지한다.
상기 회동부재(332)의 일측에는 고정부재(333)가 구비되어 클리노미터(340)를 견고하게 고정시키는 것으로, 주향 및 경사를 측정하는 상기 클리노미터(340)가 수평상태를 유지하거나 수평상태에서 직교되게 회전된 상태를 유지하도록 클리노미터(340)의 일측을 견고하게 고정한다.
상기 고정부재(333)의 상부 일측에는 클리노미터(340)를 촬영하는 제2카메라(333-1)와 제2카메라(333-1)를 고정하여 지지하는 카메라지지부(333-2)가 구비되는 것으로, 제2카메라(333-1)가 카메라지지부(333-2)의 일측 단부에서 클리노미터(340)가 위치한 방향으로 설치되어 수평상태 또는 수평에서 직교된 상태의 클리노미터(340)를 지속적으로 촬영하며, 촬영된 영상 데이터는 중앙제어부(220)로 전달되어 저장되거나 무선 통신부를 통해 사용자가 원격제어장치(3)에서 육안으로 확인 가능하도록 한다.
상기 회전부재(331)의 측면 일측에 구비되는 스토퍼(331-2)는 회동부재(332)가 일방향으로만 회동되도록 회동부재(332)의 일측면을 지지하는 것으로, 클리노미터(340)가 경사 측정을 위해 수평상태의 회동부재(332)가 직교되게 회전된 상태에서 역방향으로 회동되는 것을 방지하여 클리노미터(340)가 정확한 경사를 측정하도록 하는 효과가 있다.
한편, 상기 회전모터(320) 및 위치조절유닛(330)의 다른 실시예로서 상기 회전모터하우징(350)은 상기 회전모터(320)를 내측에 포함하며, 상면 일측에 하우징래크기어(351)가 구비되어 상기 길이조절유닛(310)의 내부에서 측면 일측 외곽방향으로 슬라이드되면서 돌출되어 상기 길이조절유닛(310)과 직교되게 구비되는 상기 위치조절유닛(330)의 길이를 가변시키는 것으로, 상기 회전모터하우징(350)이 상기 길이조절유닛(310)의 측면 일측 외곽방향으로 슬라이드 되면서 돌출되어 상기 위치조절유닛(330)의 길이를 가변시킴으로 지층면(4)의 경사에 긴밀하게 인접되는 효과가 있다.
상기 하우징슬라이드모터(360)는 상기 회전모터하우징(350)의 하우징래크기어(351)와 상호 치합되도록 단부에 하우징피니언기어(361)가 구비되어 상기 길이조절유닛(310)의 내부 일측에 고정되며, 상기 회전모터하우징(350)이 슬라이드되도록 상기 중앙제어부(220)의 제어신호와 상기 배터리(230)의 전력 공급에 의해 회전력을 발휘하는 것으로, 상기 하우징슬라이드모터(360)가 회전력을 발휘해 상기 하우징래크기어(351)와 상호 치합되어 있는 상기 하우징피니언기어(361)를 회전시킴으로 상기 회전모터하우징(350)이 상기 길이조절유닛(310)의 측면 일측 외곽방향으로 돌출되어 가변되는 길이를 다양하게 조절가능한 효과가있다.
상기 클리노미터(340)는 수평상태에서 일측이 지층면(4)과 인접하여 주향을 측정하며, 수평상태에서 직교되게 회전되어 클리노미터(340)의 일측면이 지층의 경사면과 인접한 상태에서 경사를 측정한다.
상기 클리노미터(340)의 주향 측정시 상기 클리노미터(340)의 상부 일측에 구비되는 수준기(미도시)를 통해 수평상태를 확인하면서 측정이 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 주향 경사 측정용 드론 장치(1)를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
3 : 원격제어장치 4 : 지층면
100 : 회전익비행수단 110 : 고정프레임
120 : 수평프레임 130 : 프로펠러모터
140 : 프로펠러 200 : 드론몸체
210 : 몸체하우징 220 : 중앙제어부
230 : 배터리 240 : 제1카메라
250 : 지지프레임 260 : 무선통신부
300 : 주향경사측정수단 310 : 길이조절유닛
311 : 텔레스코픽내관 311-1 : 래크기어
312 : 텔레스코픽외관 312-1 : 중공부
312-2 : 가이드홈 312-3 : 완충부재
313 : 외관슬라이드모터 313-1 : 피니언기어
320 : 회전모터 321 : 회전축
330 : 위치조절유닛 331 : 회전부재
331-1 : 제1고정기어 331-2 : 스토퍼
331-3 : 가이드돌기 332 : 회동부재
332-1 : 제2고정기어 333 : 고정부재
333-1 : 제2카메라 333-2 : 카메라지지부
334 : 연결플레이트 334-1 : 고정핀
340 : 클리노미터

Claims (11)

  1. 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 회전익비행수단;
    상기 회전익비행수단이 양측면에 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체; 및
    상기 드론몸체의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면과 인접하여 주향 및 경사를 측정하는 주향경사측정수단;을 포함하고,
    상기 주향경사측정수단은,
    상기 드론몸체의 하부에 구비되어 길이가 가변되면서 지층면에 인접하는 길이조절유닛;
    상기 길이조절유닛의 내부 일측에 구비되며, 일측 단부에 구비되는 회전축이 상기 길이조절유닛의 측면 일측을 관통하여 회전되도록 회전력을 발휘하는 회전모터;
    상기 회전모터의 회전축에 일측이 결합되어 상기 길이조절유닛과 직교되게 구비되며, 주향을 측정하도록 수평상태를 유지하고, 경사를 측정하도록 상기 회전모터에 의해 수평상태에서 직교되게 회전되면서 틸팅되어 각도 조절이 가능하게 회동되는 위치조절유닛; 및
    상기 위치조절유닛의 일측에 결합되며, 회전모터의 회전력에 의해 상기 위치조절유닛과 함께 회전되어 주향 및 경사를 측정하는 클리노미터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전익비행수단은,
    상기 드론몸체의 양측면을 각각 관통하여 결합되는 한쌍의 고정프레임;
    상기 고정프레임의 양측 단부에 각각 결합되도록 상기 드론몸체의 길이 방향으로 구비되어 상기 고정프레임을 상호 연결하여 고정시키는 수평프레임;
    상기 수평프레임의 양측 단부에 각각 구비되어 회전력을 발생시키는 프로펠러모터; 및
    상기 프로펠러모터의 단부에 각각 결합되어 상기 프로펠러모터의 회전력을 전달받아 회전되면서 양력을 발생시키는 프로펠러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 드론몸체는,
    상기 회전익비행수단이 양측면에 결합되어 공중비행되는 몸체하우징;
    상기 몸체하우징의 내측에 구비되어 상기 원격제어장치와 상호 통신하며, 상기 회전익비행수단 및 주향경사측정수단으로 제어신호를 전달하는 중앙제어부;
    상기 중앙제어부와 이격되어 상기 몸체하우징의 내측에 구비되며, 상기 회전익비행수단 및 주향경사측정수단으로 전력을 공급하는 배터리;
    상기 몸체하우징의 외부 일측에 구비되어 외부환경을 상기 원격제어장치에서 확인 가능하도록 외부환경 영상데이터를 상기 중앙제어부로 전달하는 제1카메라; 및
    상기 몸체하우징의 하면에서 하부방향으로 연장되어 바닥면을 지지하도록 구비되는 복수 개의 지지프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 드론몸체의 일측에는 상기 중앙제어부와 상기 원격제어장치가 제어신호 및 영상데이터를 상호 통신하도록 무선통신부가 구비되고,
    상기 무선통신부는 RF통신, 초단파(VHF) 모뎀, 무선 인터넷 포로토콜(WiFi), 인공위성통신 모뎀 중에서 선택되는 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 길이조절유닛은,
    상기 드론몸체의 하면에서 하부방향으로 연장되어 외주면 일측에 래크기어가 구비되는 텔레스코픽내관;
    상기 텔레스코픽내관이 내측으로 삽입되도록 내측에 중공부가 형성되며, 상기 텔레스코픽내관의 외주면을 따라 슬라이드되면서 상기 텔레스코픽내관의 길이를 가변시키는 텔레스코픽외관; 및
    상기 텔레스코픽외관의 외주면 일측에 결합되어 상기 텔레스코픽내관의 래크기어와 상호 치합되도록 단부에 피니언기어가 구비되며, 상기 텔레스코픽외관이 상기 텔레스코픽내관의 외주면을 따라 슬라이드 되도록 회전력을 발휘하면서 상기 텔레스코픽외관을 견인하는 외관슬라이드모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 위치조절유닛은,
    상기 회전모터의 회전축에 결합되어 상기 텔레스코픽외관과 직교되게 구비되며, 일측에 제1고정기어가 구비되고, 상기 회전모터의 회전력에 의해 회전되는 회전부재;
    상기 회전부재의 제1고정기어와 상호 치합되도록 일측에 제2고정기어가 구비되며, 상기 회전모터의 회전력에 의해 상기 회전부재와 함께 회전되어 가압에 의해 회동되는 회동부재;
    상기 회동부재의 타측에 구비되어 상기 클리노미터가 일측에 결합되어 고정되며, 상기 회전모터의 회전력에 의해 상기 회전부재 및 회동부재와 함께 회전되어 상기 클리노미터를 회전시키는 고정부재; 및
    상기 제1고정기어 및 제2고정기어의 중심을 관통하는 고정핀에 의해 상기 회전부재 및 회동부재의 측면 양측에 결합되어 상기 회전부재 및 회동부재가 상호 연결되어 회동되도록 구비되는 연결플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 회전부재가 상기 회전모터의 회전력에 의해 회전되면서 가이드되도록 상기 텔레스코픽외관의 외측 측면 일측에 구비되는 가이드홈; 및
    상기 가이드홈에 인입되도록 상기 회전부재의 단부 일측에서 돌출되어 구비되며, 상기 가이드홈을 따라 주행하면서 상기 회전부재의 회전을 안내하는 가이드돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 회전부재의 측면 일측에 구비되어 상기 연결플레이트와 직교되면서 상기 회동부재의 측면 일측과 인접하도록 연장되며, 경사 측정을 위해 회전되어 가압에 의해 회동되는 상기 회동부재가 일방향으로 회동되도록 구비되는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 위치조절유닛은,
    상기 고정부재의 상부 일측에서 상기 고정부재와 직교되게 연장되어 구비되며, 상기 고정부재와 함께 회전되는 카메라지지부;
    상기 카메라지지부의 일측에서 상기 클리노미터가 위치한 방향으로 설치되어 고정되며, 상기 클리노미터에서 측정되는 값을 상기 원격제어장치에서 확인 가능하도록 상기 클리노미터의 촬영 영상데이터를 상기 드론몸체의 중앙제어부로 전달하는 제2카메라;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 텔레스코픽외관의 하부에는 지층면과 인접하여 발생되는 충격을 완화시키는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 주향 경사 측정용 드론 장치.
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