KR101826133B1 - 암석 시료 채취용 드론 장치 - Google Patents

암석 시료 채취용 드론 장치 Download PDF

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한국지질자원연구원
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Abstract

암석 시료 채취용 드론 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치는, 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하면서 암석의 시료를 채취하는 것으로, 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 비행수단과, 상기 비행수단이 양측면에 각각 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체와, 상기 드론몸체의 하부에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 암석을 타격하여 상기 암석의 깨진 조작을 채취하는 암석채취수단을 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 원격제어에 의해 드론이 공중비행하여 사람의 접근이 어렵거나 사용자가 원하는 지역으로 이동이 용이하고, 드론이 공중에 머무른 상태에서 암석채취수단을 이용해 암석을 타격하여 암석 시료의 채취가 가능하며, 인력을 이용하지 않고 원격제어를 통해 원거리에서 시료채취가 이루어짐으로 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

암석 시료 채취용 드론 장치{Drones For rock Sample Collection Device}
본 발명은 암석 시료 채취용 드론 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 원격제어에 의해 드론이 공중비행하여 사람의 접근이 어려운 지역으로 이동 가능하고, 사용자가 원하는 위치에 드론이 접근하여 공중에 머무른 상태에서 암석을 타격하여 시료를 채취할 수 있는 암석 시료 채취용 드론 장치에 관한 것이다.
일반적으로 암석 시료를 조사하기 위한 암석 시료 채취장치는 지질조사용 해머 또는 암석 타격 장치가 사용되고, 암석 시료를 채취하기 위해 사용자가 암석 시료 채취장치를 구비한 상태에서 채취하고자 하는 암석이 위치한 지역으로 이동한 후 인력을 이용해 암석을 타격하며, 외력에 의해 암석에서 쪼개져 채취되는 암석을 통해 지층 또는 암석의 물리 화학적 특성 및 구조 등의 다양한 조사를 위해 사용되고 있다.
그러나 이러한 암석 시료 채취장치는 사용자가 직접 휴대해야 함으로 분실의 위험이 있고, 사용자가 직접 채취를 원하는 암석이 위치한 지역까지 이동해야 하며, 암석 시료를 채취하기 위해 암석을 타격하는 중 안전사고의 위험이 있고, 암석 시료를 채취하기 위한 과정의 대부분이 인력으로 이루어짐으로 작업의 효율성이 저하되는 문제를 두고 고심하고 있는 실정이다.
그런데, 현재 원격제어에 의해 공중비행하는 드론이 사람의 접근이 어렵거나 사용자가 원하는 지역으로 이동 가능하고, 드론이 공중에 머무르면서 사용자가 원하는 지역에 위치한 암석을 타격하여 암석 시료를 채취할 수 있으며, 인력을 이용하지 않고 사용자의 원격제어에 의해 암석 시료를 자동으로 채취하여 작업 효율성을 향상시키는 암석 시료 채취용 드론 장치의 필요성이 대두하여, 이에대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
기존 암석 시료 채취 장치의 종래 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1499182호(2015.02.27)를 통해 암석 시료의 채취시 암석의 강도, 형태 또는 타입에 따라 현장에서 암석 시료 채취 장치의 헤드를 즉시 교체하여 사용 가능하고, 암석 시료채취 장치를 휴대하기 용이하도록 하여 휴대 장비를 간소화시킨 지질조사용 해머 키트가 제안된 바 있다.
그러나 이러한 지질조사용 해머 키트는 암석 시료 채취를 위해서는 암석 시료 채취장치를 사용자가 직접 휴대해야 하고, 암석이 위치한 지역까지 사용자가 직접 이동해야하기 때문에 사람의 접근이 어려운 지역의 암석은 채취가 불가능하며, 암석 시료를 채취하기 위한 과정의 대부분이 인력으로 이루어지는 문제가 있어 비효율 적이다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 사용자에 의해 드론이 원격제어되어 사람의 접근이 어려운 지역으로 공중비행하면서 사용자가 원하는 지역으로 이동 가능하고, 드론이 공중에 머무르면서 사용자가 원하는 암석을 타격하여 암석의 깨진 조각을 채취할 수 있는 암석 시료 채취용 드론 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하면서 암석의 시료를 채취하는 암석 시료 채취용 드론 장치에 있어서, 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 비행수단과, 상기 비행수단이 양측면에 각각 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체와, 상기 드론몸체의 하부에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 암석을 타격하여 상기 암석의 깨진 조작을 채취하는 암석채취수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 비행수단은, 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 비행수단이 양측면에 결합되는 몸체하우징과, 상기 몸체하우징의 내측에 구비되어 상기 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하고, 상기 비행수단 및 암석채취수단으로 제어신호를 전달하는 중앙제어부와, 상기 중앙제어부와 이격되어 상기 몸체하우징의 내측에 구비되고, 상기 비행수단 및 암석채취수단으로 전력을 공급하는 배터리와, 상기 몸체하우징의 외부 일측에 구비되어 외부환경을 상기 원격제어장치에서 확인 가능하도록 외부환경 영상데이터를 상기 중앙제어장치로 전달하는 카메라와, 상기 몸체하우징의 하면에서 하부방향으로 연장되어 바닥면을 지지하도록 구비되는 복수 개의 지지프레임을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 드론몸체는, 상기 원격제어장치와 상기 중앙제어부가 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 암석채취수단은, 상기 드론몸체의 하면에 구비되어 내측에 중공부를 형성하고, 하부방향으로 연장되는 수직연결부와, 상기 수직연결부의 일측에 직교되게 구비되어 외력을 발휘하면서 상기 암석을 타격하는 암석타격장치와, 상기 암석타격장치의 외력에 의해 쪼개져 분리되는 상기 암석의 조각이 담겨지도록 상기 드론몸체의 하부에 구비되는 버켓을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 암석타격장치는, 상기 수직연결부의 일측에 직교되게 구비되면서 단부 일측이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 내부 일측에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 하우징의 개방된 일측으로 돌출되어 상기 암석을 타격하는 타격헤드와, 상기 타격헤드의 일측 단부와 인접하여 상기 하우징의 내부 일측에 구비되고, 외력에 의해 수축 또는 팽창되도록 탄성력이 구비되어 상기 타격헤드를 진퇴작동시키는 헤드스프링과, 상기 헤드스프링이 수축 또는 팽창되도록 일측이 상기 타격헤드의 일측에 결합되고, 타측이 상기 헤드스프링을 통과하면서 연장되어 상기 타격헤드를 후퇴작동시키도록 외력을 전달하는 와이어와, 상기 와이어에서 전달되는 외력에 의해 후퇴작동되는 상기 타격헤드에 걸림을 제공하여 상기 타격헤드의 진퇴작동을 제어하는 타격제어부와, 상기 와이어를 안내하여 이동경로를 제공하도록 상기 하우징의 내부 타측에 구비되는 가이드롤러와, 상기 가이드롤러와 이격되어 구비되고, 상기 가이드롤러에 의해 안내되는 상기 와이어를 감아 권취시키는 권취롤러와, 상기 권취롤러의 측면 일측에 결합되어 상기 와이어가 상기 권취롤러에 감기도록 회전력을 발휘해 상기 권취롤러를 회전시키는 권취모터를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 타격제어부는, 상기 타격헤드의 진퇴작동을 제어하도록 상기 하우징의 내부 일측에 힌지결합되어 회동되면서 상기 타격헤드에 걸림을 제공하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 일측 단부에 힌지결합되고, 타측이 상기 수직연결부의 내측 중공부를 통해 상부로 연장되어 상기 스토퍼가 회동되도록 외력을 전달하는 가압프레임과, 상기 가압프레임의 일측 단부에 결합되어 상기 드론몸체의 내측에 구비되고, 상기 가압프레임을 가압하도록 상기 드론몸체에서 전달되는 제어신호에 따라 외력을 발생시키는 가압부와, 상기 가압프레임과 스토퍼가 힌지결합된 일측 배면에 구비되고, 상기 가압프레임에 의해 회동된 상기 스토퍼를 원위치시키도록 탄성력을 발휘하는 스토퍼스프링을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 암석타격장치는, 상기 수직연결부와 내측 공간이 분할되도록 상기 하우징의 내부 일측에 구비되어 상기 헤드스프링의 일측을 지지하면서 고정시키는 제1격벽과, 상기 제1격벽의 일측에 상호 이격되어 상기 와이어와 상기 스토퍼가 각각 통과되도록 구비되는 제1관통홀 및 제2관통홀과, 상기 제1관통홀 및 제2관통홀의 사이에 상기 제1격벽과 직교되게 구비되어 상기 수직연결부와 상기 하우징의 내측 공간을 분할시키고, 상기 스토퍼스프링의 일측을 지지하면서 고정시키는 제2격벽을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 타격헤드의 일측 단부에서 외곽방향으로 돌출되어 상기 타격헤드가 후퇴작동되면서 상기 스토퍼에 걸리도록 구비되는 걸림돌기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 버켓과 상기 드론몸체가 상호 이격된 사이공간을 커버하도록 상기 드론몸체의 하면에서 상기 버켓의 단부로 연장되어 상기 암석타격장치에 의해 쪼개져 비산되는 상기 암석의 조각들을 막아 상기 버켓에 담겨지도록 구비되는 이탈방지망을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 하우징의 개방된 단부 일측이 내측으로 절곡 형성되어 상기 타격헤드의 이탈을 제한하는 단턱을 포함한다.
본 발명에 따르면, 원격제어에 의해 드론이 공중비행하여 사람의 접근이 어렵거나 사용자가 원하는 지역으로 이동이 용이하고, 드론이 공중에 머무른 상태에서 암석채취수단을 이용해 암석을 타격하여 암석 시료의 채취가 가능하며, 인력을 이용하지 않고 원격제어를 통해 원거리에서 시료채취가 이루어짐으로 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치를 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치에서 암석타격장치를 나타낸 분해사시도,
도 4a는 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치를 나타낸 작동도,
도 4b는 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치를 나타낸 작동도,
도 5는 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 드론 장치를 나타낸 사용상태도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 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 암석 시료 채취용 드론 장치(1)는, 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하면서 암석(4)의 시료를 채취하는 것으로, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 비행수단(100)과, 상기 비행수단(100)이 양측면에 각각 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체(200)와, 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 암석(4)을 타격하여 상기 암석(4)의 깨진 조작을 채취하는 암석채취수단(300)을 포함한다.
여기서 사용자의 제어에 의해 원격제어장치(3)가 하기의 드론몸체(200)와 상호 통신하면서 수직 이착륙 및 비행 이동이 가능하도록 비행수단(100)이 구비되는데, 이 비행수단(100)은 회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 것으로, 원격제어장치(3)를 통해 사용자가 원거리에서 컨트롤하여 하기의 드론몸체(200)가 사용자가 원하는 방향으로 공중비행하면서 이동되도록 구비된다.
상기 비행수단(100)은 하기에서 설명하려는 드론몸체(200)의 측면에 견고하게 고정되어 회전력을 발휘하면서 양력을 발생시키도록 고정프레임(110), 수평프레임(120), 프로펠러모터(130) 및 프로펠러(140)를 포함하여 구비된다.
상기 비행수단(100)을 구성하는 한쌍의 고정프레임(110)은 하기에서 설명하려는 드론몸체(200)의 양측면을 각각 관통하여 결합되는 것으로, 하기의 드론몸체(200) 측면에 결합되어 견고하게 고정되면서 양력의 발생에 의해 공중을 비행하는 하기의 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, 하기의 배터리(230)로부터 전력을 공급받으며, 하기에서 설명하려는 중앙제어부(220)의 제어신호를 전달받아 회전력을 발생시키도록 구비된다.
상기 프로펠러모터(130)의 단부에는 프로펠러(140)가 각각 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 회전되면서 양력을 발생시킴으로 하기에서 설명하려는 드론몸체(200)가 공중에서 비행되면서 사용자가 원하는 방향으로 이동 가능하도록 구비된다.
전술한 비행수단(100)이 양측에 결합되도록 드론몸체(200)가 구비되는데, 이 드론몸체(200)는 상기 비행수단(100)이 양측에 각각 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하는 것으로, 상기 비행수단(100)에 의해 공중비행되며, 사용자의 조작을 통해 상기 원격제어장치(3)에서 전달되는 제어신호를 상기 비행수단(100) 및 하기에서 설명하려는 암석채취수단(300)으로 전달하도록 구비된다.
상기 드론몸체(200)는 상기 비행수단(100)에 의해 공중비행되면서 상기 원격제어장치(3)와 상호 통신하여 제어신호를 상기 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)으로 전달하도록 몸체하우징(210), 중앙제어부(220), 배터리(230), 카메라(240), 지지프레임(250) 및 무선통신부(260)를 포함하여 구비된다.
상기 드론몸체(200)를 구성하는 몸체하우징(210)은 상기 비행수단(100)이 양측면에 결합되어 공중비행되는 것으로, 외주면에 방수 및 방진 코팅처리가 되어있어 임무수행 중 외부환경으로 인한 오작동 및 수분의 침투를 방지하며, 내측에 구비되는 하기의 중앙제어부(220), 배터리(230) 및 무선통신부(260)를 외부환경으로부터 보호하도록 구비된다.
상기 몸체하우징(210)의 내측에는 중앙제어부(220)가 구비되는데, 이 중앙제어부(220)는 상기 몸체하우징(210)의 내측에 구비되어 상기 원격제어장치(3)와 상호 통신하고, 상기 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)으로 제어신호를 전달하는 것으로, 사용자의 조작에 의해 상기 원격제어장치(3)로부터 전달되는 제어신호를 상기 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)으로 전달하며, 하기의 카메라(240)가 촬영하는 외부 영상데이터가 상기 중앙제어부(220)를 통해 상기 원격제어장치(3)로 전달되어 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 구비된다.
또한, 상기 중앙제어부(220)는 하기에서 설명하려는 카메라(240)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 구비되고, 상기 중앙제어부(220)와 상기 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)으로 전력을 공급하는 것으로, 사용자에 의해 전력이 충전되며, 상기 비행수단(100), 몸체하우징(210) 및 암석채취수단(300)의 작동을 위해 충전된 전력이 공급되도록 구비된다.
상기 몸체하우징(210)의 전면 일측에는 카메라(240)가 구비되는데, 이 카메라(240)는 상기 몸체하우징(210)의 전면 일측에 구비되어 외부환경을 상기 원격제어장치(3)에서 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 외부환경 영상데이터를 상기 중앙제어부(220)(220)로 전달하는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 공중비행하여 이동중 사용자가 원격제어장치(3)의 디스플레이부(미도시)를 통해 육안으로 외부 환경을 확인하면서 상기 원격제어장치(3)를 조작 가능하도록 구비된다.
상기 몸체하우징(210)의 하부에는 복수 개의 지지프레임(250)이 구비되는데, 이 지지프레임(250)은 상기 몸체하우징(210)의 하면에서 하부방향으로 연장되어 바닥면을 지지하는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 이착륙시 상기 지지프레임(250)의 일측 단부가 바닥면을 지지하도록 구비된다.
상기 드론몸체(200)의 내측에는 무선통신부(260)가 구비되는데, 이 무선통신부(260)는 상기 드론몸체(200)의 일측에 상기 중앙제어부(220)와 상기 원격제어장치(3)가 제어신호 및 영상데이터를 상호 통신하도록 무선통신부(260)가 구비되고, 상기 무선통신부(260)(270)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 조작하여 전달되는 제어신호를 수신하여 상기 중앙제어부(220)로 전달하고, 상기 중앙제어부(220)가 제어신호를 전달받아 상기 비행수단(100) 및 하기의 암석채취수단(300)으로 전달하며, 하기의 카메라(240)를 통해 전달되는 영상데이터가 상기 중앙제어부(220)를 통해 무선통신부(260)로 전달되며, 상기 무선통신부(260)가 영상데이터를 전달받아 상기 원격제어장치(3)로 전달하도록 구비된다.
전술한 드로몸체의 하부에는 암석채취수단(300)이 구비되는데, 이 암석채취수단(300)은 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 암석(4)을 타격하여 상기 암석(4)의 깨진 조각을 채취하는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 공중에 머무른 상태에서 상기 암석채취수단(300)이 상기 암석(4)을 반복 타격하게 되고, 외력에 의해 깨지면서 비산되는 상기 암석(4)의 조각들을 채취하도록 구비된다.
상기 암석채취수단(300)은 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 사람의 접근이 어려운 지역에 위치한 암석(4)을 타격하여 시료를 채취하도록 수직연결부(310), 암석타격장치(320) 및 버켓(330)을 포함하여 구비된다.
상기 암석채취수단(300)을 구성하는 수직연결부(310)는 상기 드론몸체(200)의 하면에 구비되어 내측에 중공부(311)를 형성하고, 하부방향으로 연장되는 것으로, 하기의 암석타격장치(320)가 일측에 지지되어 고정되고, 상기 드론몸체(200)에서 전달되는 제어신호를 하기의 암석타격장치(320)로 전달하기 위한 이동경로 역할을 하도록 구비된다.
상기 수직연결부(310)의 일측에는 암석타격장치(320)가 구비되는데, 이 암석타격장치(320)는 상기 수직연결부(310)의 일측에 직교되게 구비되어 외력을 발휘하면서 상기 암석(4)을 타격하는 것으로, 상기 드론몸체(200)가 사람의 접근이 어려운 암석(4)에 인접하도록 공중에 머무르고, 상기 암석타격장치(320)가 외력에 의해 진퇴작동되면서 상기 암석(4)을 반복 타격하여 외력에 의해 충격이 가해진 상기 암석(4)이 쪼개지도록 구비된다.
상기 암석타격장치(320)에 의해 쪼개진 상기 암석(4)을 모으도록 버켓(330)이 구비되는데, 이 버켓(330)은 상기 암석타격장치(320)의 외력에 의해 쪼개져 분리되는 상기 암석(4)의 조각이 담겨지도록 상기 드론몸체(200)의 하부에 구비되는 것으로, 상기 암석타격장치(320)의 타격에 의해 쪼개져 비산되는 상기 암석(4)이 외부로 이탈되지 않고 상기 버켓(330)에 모아져 담기도록 구비된다.
상기 버켓(330)과 드론몸체(200)의 사이에는 이탈방지망(331)이 구비되는데, 이 이탈방지망(331)은 상기 드론몸체(200)와 상기 버켓(330)이 상호 이격된 사이공간을 커버하도록 상기 드론몸체(200)의 하면에서 상기 버켓(330)의 단부로 연장되어 상기 암석타격장치(320)에 의해 쪼개져 비산되는 상기 암석(4)의 조각들을 막아 상기 버켓(330)에 담겨지도록 구비되는 것으로, 상기 암석타격장치(320)에 의해 쪼개진 상기 암석(4)의 시료가 이탈되는 것을 방지하도록 구비된다.
상기 암석타격장치(320)는 상기 암석(4)을 타격하여 쪼개진 상기 암석(4)의 시료를 채취하도록 하우징(321), 타격헤드(322), 헤드스프링(323), 와이어(324), 타격제어부(325), 가이드롤러(326), 권취롤러(327) 및 권취모터(328)를 포함하여 구비된다.
상기 암석타격장치(320)를 구성하는 하우징(321)은 상기 수직연결부(310)의 일측에 직교되게 구비되면서 단부 일측이 개방된 것으로, 상기 수직연결부(310)의 일측에 지지되어 고정되고, 하기의 타격헤드(322)가 외측으로 돌출되기위해 일측이 개방되어 구비된다.
상기 하우징(321)의 내부 일측에는 타격헤드(322)가 구비되는데, 이 타격헤드(322)는 상기 하우징(321)의 내부 일측에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 하우징(321)의 개방된 일측으로 돌출되어 상기 암석(4)을 타격하는 것으로, 상기 타격헤드(322)가 상기 하우징(321)의 내측에서 진퇴작동을 반복하면서 상기 암석(4)을 타격해 쪼개지도록 구비된다.
상기 타격헤드(322)는 다양한 소재로 구비될 수 있으나 상기 암석(4)을 타격하여 상기 암석(4)이 쪼개지기 위한 충분한 강도를 발휘하는 스틸 소재가 바람직하다.
상기 타격헤드(322)의 일측에 인접하여 헤드스프링(323)이 구비되는데, 이 헤드스프링(323)은 상기 타격헤드(322)의 일측 단부와 인접하여 상기 하우징(321)의 내부 일측에 구비되고, 외력에 의해 수축 또는 팽창되도록 탄성력이 구비되어 상기 타격헤드(322)를 진퇴작동시키는 것으로, 상기 타격헤드(322)가 진퇴작동을 반복하도록 탄성력에 의해 팽창되고, 외력에 의해 수축되도록 구비된다.
상기 헤드스프링(323)이 수축되도록 와이어(324)가 구비되는데, 이 와이어(324)는 상기 헤드스프링(323)이 수축 또는 팽창되도록 일측이 상기 타격헤드(322)의 일측에 결합되고, 타측이 상기 헤드스프링(323)을 통과하면서 연장되어 상기 타격헤드(322)를 후퇴작동시키도록 외력을 전달하는 것으로, 상기 타격헤드(322)를 반복 진퇴작동 시키도록 상기 헤드스프링(323)의 탄성력에 의해 전진작동된 타격헤드(322)에 외력을 전달해 후퇴작동되도록 구비된다.
상기 타격헤드(322)의 작동을 제어하도록 타격제어부(325)가 구비되는데, 이 타격제어부(325)는 상기 와이어(324)에서 전달되는 외력에 의해 후퇴작동되는 상기 타격헤드(322)에 걸림을 제공하여 상기 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하는 것으로, 상기 타격헤드(322)의 일측에 걸림을 제공하거나 해제하여 상기 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하도록 구비된다.
상기 와이어(324)를 안내하도록 가이드롤러(326)가 구비되는데, 이 가이드롤러(326)는 상기 와이어(324)를 안내하여 이동경로를 제공하도록 상기 하우징(321)의 내부 타측에 구비되는 것으로, 상기 타격헤드(322)의 일측에 연결되어 상기 헤드스프링(323)을 통과하여 연장되는 상기 와이어(324)가 하기의 권치롤러에 감기도록 이동경로를 가이드하도록 구비된다.
상기 가이드롤러(326)와 이격되어 권취롤러(327)가 구비되는데, 이 권취롤러(327)는 상기 가이드롤러(326)와 이격되어 구비되고, 상기 가이드롤러(326)에 의해 안내되는 상기 와이어(324)를 감아 권취시키는 것으로, 하기의 권취모터(328)에서 발생되는 외력에 의해 회전되면서 상기 가이드롤러(326)를 통해 안내되는 상기 와이어(324)가 감기도록 구비된다.
상기 권취롤러(327)의 일측 측면에는 권취모터(328)가 구비되는데, 이 권취모터(328)는 상기 권취롤러(327)의 측면 일측에 결합되어 상기 와이어(324)가 상기 권취롤러(327)에 감기도록 회전력을 발휘해 상기 권취롤러(327)를 회전시키는 것으로, 상기 드론몸체(200)의 베터리에서 전달되는 전력에 의해 회전력을 발생시켜 상기 권취롤러(327)를 회전시키고, 상기 권취롤러(327)의 회전에 의해 상기 와이어(324)가 상기 권취롤러(327)에 감기면서 상기 타격헤드(322)가 후퇴작동되도록 구비된다.
상기 하우징(321)의 개방된 일측에는 단턱(321-5)이 구비되는데, 이 단턱(321-5)은 상기 하우징(321)의 개방된 단부 일측이 내측으로 절곡 형성되어 상기 타격헤드(322)의 이탈을 제한하는 것으로, 상기 헤드스프링(323)의 탄성력에 의해 전진작동되는 상기 타격헤드(322)가 하우징(321)의 내측에서 이탈되는것을 방지하도록 구비된다.
상기 타격헤드(322)의 일측 단부에는 걸림돌기(322-1)가 구비되는데, 이 걸림돌기(322-1)는 상기 타격헤드(322)의 일측 단부에서 외곽방향으로 돌출되어 상기 타격헤드(322)가 후퇴작동되면서 하기의 스토퍼(325-1)에 걸리도록 구비되는 것으로, 상기 걸림돌기(322-1)가 상기 타격헤드(322)의 후퇴작동에 의해 하기의 스토퍼(325-1)에 걸려 상기 하우징(321)의 내측에서 장전상태가 되고, 하기의 스토퍼(325-1)가 걸림을 해제하여 상기 타격헤드(322)가 전진작동되면서 상기 걸림돌기(322-1)가 상기 단턱(321-5)에 걸려 상기 하우징(321)의 내측에서 상기 타격헤드(322)의 이탈이 방지되도록 구비된다.
상기 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하는 타격제어부(325)는 상기 타격헤드(322)에 걸림을 제공하거나 해제하도록 스토퍼(325-1), 가압프레임(325-2), 가압부(325-3) 및 스토퍼스프링(325-4)을 포함하여 구비된다.
상기 타격제어부(325)를 구성하는 스토퍼(325-1)는 상기 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하도록 상기 하우징(321)의 내부 일측에 힌지결합되어 회동되면서 상기 타격헤드(322)에 걸림을 제공하는 것으로, 상기 스토퍼(325-1)가 상기 하우징(321)의 내측에 구비되는 하기에서 설명하려는 제1격벽(321-1)의 일측에 힌지결합되어 외력에 의해 회동되고, 상기 스토퍼(325-1)의 회동에 의해 상기 타격헤드(322)의 걸림돌기(322-1)에 걸림을 제공하거나 해제하여 상기 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하도록 구비된다.
상기 스토퍼(325-1)의 일측 단부에는 가압프레임(325-2)이 힌지결합되는데, 이 가압프레임(325-2)은 상기 스토퍼(325-1)의 일측 단부에 힌지결합되고, 타측이 상기 수직연결부(310)의 내측 중공부(311)를 통해 상부로 연장되어 상기 스토퍼(325-1)가 회동되도록 외력을 전달하는 것으로, 상기 가압프레임(325-2)이 하기의 가압부(325-3)에 의해 수직방향으로 외력이 발생되어 일측 단부에 힌지결합된 상기 스토퍼(325-1)를 회동시키도록 구비된다.
상기 가압부(325-3)프레임의 일측 단부에는 가압부(325-3)가 구비되는데, 이 가압부(325-3)는 상기 가압프레임(325-2)의 일측 단부에 결합되어 상기 드론몸체(200)의 내측에 구비되고, 상기 가압프레임(325-2)을 가압하도록 상기 드론몸체(200)에서 전달되는 제어신호에 따라 외력을 발생시키는 것으로, 상기 드론몸체(200)의 중앙제어부(220)에서 전달되는 제어신호에 의해 상기 가압프레임(325-2)이 수직방향으로 작동되기 위한 외력이 발생되도록 구비된다.
상기 가압프레임(325-2) 및 스토퍼(325-1)를 원위치시키도록 스토퍼스프링(325-4)이 구비되는데, 이 스토퍼스프링(325-4)은 상기 가압프레임(325-2)과 스토퍼(325-1)가 힌지결합된 일측 배면에 구비되고, 상기 가압프레임(325-2)에 의해 회동된 상기 스토퍼(325-1)를 원위치시키도록 탄성력을 발휘하는 것으로, 탄성력이 구비되어 외력에 의해 수직방향으로 작동된 상기 가압프레임(325-2)과 상기 가압프레임(325-2)의 외력에 의해 회동된 상기 스토퍼(325-1)를 원위치 시키도록 구비된다.
상기 암석타격장치(320)를 구성하는 상기 하우징(321)의 내측에는 상기 수직연결부(310)와 내측 공간을 분할시키면서 상기 헤드스프링(323) 및 타격제어부(325)를 지지하도록 제1격벽(321-1), 제2격벽(321-4), 제1관통홀(321-2) 및 제2관통홀(321-3)을 포함하여 구비된다.
상기 암석타격장치(320)의 하우징(321) 내측에는 제1격벽(321-1)이 구비되는데, 이 제1격벽(321-1)은 상기 수직연결부(310)와 내측 공간이 분할되도록 상기 하우징(321)의 내부 일측에 구비되어 상기 헤드스프링(323)의 일측을 지지하면서 고정시키도록 구비된다.
상기 제1격벽(321-1)의 일측에는 제1관통홀(321-2) 및 제2관통홀(321-3)이 각각 구비되는데, 이 제1관통홀(321-2) 및 제2관통홀(321-3)은 상기 제1격벽(321-1)의 일측에 상호 이격되어 상기 와이어(324)와 상기 스토퍼(325-1)가 각각 통과되도록 구비되는 것으로, 상기 와이어(324)가 상기 제1격벽(321-1)의 제1관통홀(321-2)을 통과하여 상기 타격헤드(322)에 외력을 전달하고, 상기 스토퍼(325-1)가 상기 제2관통홀(321-3)을 통과하여 상기 제1격벽(321-1)에 힌지결합되어 회동되도록 구비된다.
상기 제1관통홀(321-2) 및 제2관통홀(321-3)의 사이에는 제2격벽(321-4)이 구비되는데, 이 제2격벽(321-4)은 상기 제1관통홀(321-2) 및 제2관통홀(321-3)의 사이에 상기 제1격벽(321-1)과 직교되게 구비되어 상기 수직연결부(310)와 상기 하우징(321)의 내측 공간을 분할시키고, 상기 스토퍼스프링(325-4)의 일측을 지지하면서 고정시키는 것으로, 상기 가이드롤러(326) 및 권취롤러(327)가 위치한 상기 하우징(321)의 내측공간과 상기 수직연결부(310)의 내측 공간을 분할시키면서 상기 스토퍼스프링(325-4)의 탄성력이 발휘되도록 일측을 지지하여 고정시키도록 구비된다.
이와 같이 구성된 암석 시료 채취용 드론 장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 비행수단(100)은 드론몸체(200)를 공중비행시켜 사용자가 원하는 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것으로, 배터리(230)로부터 전력이 인입되면서 원격제어장치(3)에서 중앙제어부(220)로 전달되는 제어신호에 의해 프로펠러모터(130)가 회전되고, 프로펠러모터(130)의 회전력에 의해 프로펠러모터(130)의 단부에 결합된 프로펠러(140)가 회전되면서 양력을 발생시켜 드론몸체(200)가 공중비행되어 사용자가 원하는 방향으로 이동한다.
상기 비행수단(100)에 의해 드론몸체(200)가 공중비행함으로 시료 채취를 위한 암석(4)이 위치한 지역까지 사용자가 직접 이동하지 않고도 사용자가 원하는 위치로 이동 및 접근이 가능하고, 사용자가 원격제어장치(3)를 통해 원거리에서 조작할 수 있어 인력의 낭비를 줄이고, 이동을 용이하게 하는 효과가 있다.
상기 프로펠러모터(130)가 회전력을 발휘해 프로펠러(140)가 회전되면서 양력을 발생시키는 것으로, 사용자가 원격제어장치(3)를 조작하여 드론몸체(200)의 무선통신부(260)를 통해 중앙제어부(220)로 제어신호가 전달되고, 중앙제어부(220)에서 전달되는 제어신호에 의해 프로펠러모터(130)가 배터리(230)로부터 전력을 공급받아 회전력을 발휘하며, 프로펠러모터(130)의 단부에 결합된 프로펠러(140)가 회전력을 전달받아 회전되면서 양력을 발생시켜 드론몸체(200)가 수직 이착륙 및 사용자가 원하는 방향으로 비행하여 이동이 용이하게 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 드론몸체(200)는 양력을 발생시키는 비행수단(100)이 양측면에 각각 결합되어 공중비행 중 비행수단(100)에 의해 지지되고, 내측에 중앙제어부(220), 배터리(230) 및 무선통신부(260)가 구비되어 무선통신부(260)를 통해 원격제어장치(3)와 제어신호를 상호 통신하면서 공중비행 하는 것으로, 무선통신부(260)를 통해 원격제어장치(3)와 중앙제어부(220)가 상호 통신하여 제어신호에 의해 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)의 작동을 제어하고, 배터리(230)가 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)이 작동되기 위한 전력을 공급한다.
상기 드론몸체(200)의 일측에는 카메라(240)가 구비되어 외부환경 영상데이터를 중앙제어부(220)로 전달하여 사용자가 원격제어장치(3)의 디스플레이부(미도시)를 통해 육안으로 확인 가능하도록 구비되는 것으로, 카메라(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 확인하면서 원격제어장치(3)를 조작하여 드론몸체(200)를 제어할 수 있는 효과가 있다.
상기 드론몸체(200)의 하부에는 복수 개의 지지프레임(250)이 구비되어 드론몸체(200)의 이착륙시 일측 단부가 바닥면을 지지하여 드론몸체(200)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 비행수단(100) 및 암석채취수단(300)을 제어하고, 사용자가 원격제어장치(3)를 통해 작동을 제어할 수 있는 신호를 원거리에서 상호 송신 및 수신한다.
본 발명의 일실시예에 따른 암석채취수단(300)은 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 진퇴작동에 의해 암석(4)을 타격하여 깨진 조각을 채취하는 것으로, 사용자의 제어에 의해 드론몸체(200)가 비행하여 공중에 머무른 상태에서 암석채취수단(300)을 이용해 사용자가 원하는 암석(4)을 타격하여 시료를 채취할 수 있음으로 인력의 노동생산성과 작업 효율을 증가시키는 효과가 있다.
상기 암석채취수단(300)을 구성하는 수직연결부(310)는 드론몸체(200)의 하면에 구비되어 암석타격장치(320)를 지지하는 것으로, 사용자를 통해 중앙제어부(220)에서 전달되는 제어신호를 암석타격장치(320)로 전달하고, 공중 비행 또는 암석(4)시료의 채취 중 암석타격장치(320)를 지지하면서 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하기 위한 외력이 전달되는 이동경로 역할을 한다.
상기 암석타격장치(320)는 수직연결부(310)의 일측에 직교되게 구비되어 외력을 발휘해 암석(4)을 타격하는 것으로, 시료를 채취를 위한 암석(4)과 인접하여 타격헤드(322)의 진퇴작동에 의해 암석(4)을 반복타격하면서 충격을 가해 외력에 의해 쪼개진 암석(4)을 채취 가능하도록 한다.
상기 버켓(330)은 드론몸체(200)의 하부에 구비되어 암석타격장치(320)에 의해 쪼개지는 암석(4)이 담기는 것으로, 드론몸체(200)의 하부와 이격되어 구비되고, 드론몸체(200)와 버켓(330)의 이격된 사이 공간을 이탈방지망(331)이 커버하여 암석타격장치(320)에 의해 쪼개져 비산되는 암석(4)의 이탈을 방지하면서 버켓(330)에 담겨지도록 한다.
상기 암석타격장치(320)를 구성하는 하우징(321)은 수직연결부(310)의 일측에 직교되게 구비되면서 일측 단부가 개방되어 타격헤드(322)가 외측으로 돌출되도록 구비되는 것으로, 외력의 전달에 의해 암석(4)을 타격하는 타격헤드(322)가 내측에서 진퇴작동되도록 한다.
상기 타격헤드(322)는 하우징(321)의 내부 일측에 구비되어 진퇴작동하는 것으로, 외력과 헤드스프링(323)의 탄성력에 의해 하우징(321)의 내측에서 진퇴작동하면서 일측이 하우징(321)의 외측으로 돌출되어 암석(4)이 쪼개지도록 타격한다.
상기 타격헤드(322)의 일측에 인접한여 구비되는 헤드스프링(323)은 탄성력을 발휘하는 것으로, 후퇴작동된 타격헤드(322)를 탄성력에 의해 전진시켜 암석(4)에 충분한 타격력이 가해지도록 한다.
상기 타격헤드(322)가 후퇴작동되면서 헤드스프링(323)이 수축되도록 와이어(324)가 타격헤드(322)의 일측에 연결되는 것으로, 타격헤드(322)의 일측에 연결되어 헤드스프링(323)을 통과하여 연장되는 와이어(324)가 외력을 전달해 타격헤드(322)를 후퇴작동시키면서 헤드스프링(323)을 수축시켜 탄성력이 발휘되도록 한다.
상기 타격헤드(322)의 일측에 걸림을 제공하거나 해제하도록 타격제어부(325)가 구비되어 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어하는 것으로, 타격헤드(322)의 일측 단부에서 외곽방향으로 돌출되어 구비되는 걸림돌기(322-1)에 타격제어부(325)가 걸림을 제공하거나 해제하여 타격헤드(322)의 진퇴작동을 제어함으로 사용자가 암석(4)의 원하는 위치에 정밀한 타격이 가능한 효과가 있다.
상기 타격제어부(325)는 하우징(321)의 제1격벽(321-1)에 힌지결합되어 회동되는 스토퍼(325-1)와, 스토퍼(325-1)의 단부에 가압프레임(325-2)의 일측이 힌지결합되고, 타측에 외력을 발생시키는 가압부(325-3)가 결합되어 가압부(325-3)에서 발생되는 외력에 의해 가압프레임(325-2)이 수직 외력을 스토퍼(325-1)로 전달하며, 가압프레임(325-2)을 통해 전달되는 외력에 의해 스토퍼(325-1)가 회동되어 타격헤드(322)의 걸림돌기(322-1)에 걸림을 해제하고, 스토퍼(325-1)와 가압프레임(325-2)이 힌지결합된 배면에 구비되는 스토퍼스프링(325-4)의 탄성력에 의해 스토퍼(325-1)와 가압프레임(325-2)이 원위치되면서 타격헤드(322)의 걸림돌기(322-1)에 걸림을 제공하도록 한다.
상기 타격헤드(322)의 일측에 연결되어 헤드스프링(323)과 하우징(321)의 제2격벽(321-4)을 통과하여 연장되는 와이어(324)를 안내하도록 가이드롤러(326)가 구비되는 것으로, 외력을 전달하는 와이어(324)가 권취롤러(327)에 감기도록 하우징(321)의 내측에서 와이어(324)의 이동경로를 제공하여 이탈을 방지하도록 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 암석 시료 채취용 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 : 암석
100 : 비행수단 110 : 고정프레임
120 : 수평프레임 130 : 프로펠러모터
140 : 프로펠러 200 : 드론몸체
210 : 몸체하우징 220 : 중앙제어부
230 : 배터리 240 : 카메라
250 : 지지프레임 260 : 무선통신부
300 : 암석채취수단 310 : 수직연결부
311 : 중공부 320 : 암석타격장치
321 : 하우징 321-1 : 제1격벽
321-2 : 제1관통홀 321-3 : 제2관통홀
321-4 : 제2격벽 321-5 : 단턱
322 : 타격헤드 322-1 : 걸림돌기
323 : 헤드스프링 324 : 와이어
325 : 타격제어부 325-1 : 스토퍼
325-2 : 가압프레임 325-3 : 가압부
325-4 : 스토퍼스프링 326 : 가이드롤러
327 : 권취롤러 328 : 권취모터
330 : 버켓 331 : 이탈방지망

Claims (11)

  1. 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하면서 암석의 시료를 채취하는 암석 시료 채취용 드론 장치에 있어서,
    회전력에 의해 양력을 발생시켜 공중비행하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동되도록 구비되는 비행수단;
    상기 비행수단이 양측면에 각각 결합되어 공중비행되면서 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하는 드론몸체; 및
    상기 드론몸체의 하부에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 암석을 타격하여 상기 암석의 깨진 조작을 채취하는 암석채취수단;을 포함하고,
    상기 암석채취수단은,
    상기 드론몸체의 하면에 구비되어 내측에 중공부를 형성하고, 하부방향으로 연장되는 수직연결부;
    상기 수직연결부의 일측에 직교되게 구비되어 외력을 발휘하면서 상기 암석을 타격하는 암석타격장치;
    상기 암석타격장치의 외력에 의해 쪼개져 분리되는 상기 암석의 조각이 담겨지도록 상기 드론몸체의 하부에 구비되는 버켓;을 더 포함하며,
    상기 암석타격장치는,
    상기 수직연결부의 일측에 직교되게 구비되면서 단부 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징의 내부 일측에 구비되어 진퇴작동하면서 상기 하우징의 개방된 일측으로 돌출되어 상기 암석을 타격하는 타격헤드;
    상기 타격헤드의 일측 단부와 인접하여 상기 하우징의 내부 일측에 구비되고, 외력에 의해 수축 또는 팽창되도록 탄성력이 구비되어 상기 타격헤드를 진퇴작동시키는 헤드스프링;
    상기 헤드스프링이 수축 또는 팽창되도록 일측이 상기 타격헤드의 일측에 결합되고, 타측이 상기 헤드스프링을 통과하면서 연장되어 상기 타격헤드를 후퇴작동시키도록 외력을 전달하는 와이어;
    상기 와이어에서 전달되는 외력에 의해 후퇴작동되는 상기 타격헤드에 걸림을 제공하여 상기 타격헤드의 진퇴작동을 제어하는 타격제어부;
    상기 와이어를 안내하여 이동경로를 제공하도록 상기 하우징의 내부 타측에 구비되는 가이드롤러;
    상기 가이드롤러와 이격되어 구비되고, 상기 가이드롤러에 의해 안내되는 상기 와이어를 감아 권취시키는 권취롤러; 및
    상기 권취롤러의 측면 일측에 결합되어 상기 와이어가 상기 권취롤러에 감기도록 회전력을 발휘해 상기 권취롤러를 회전시키는 권취모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비행수단은,
    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 암석 시료 채취용 드론 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 드론몸체는,
    상기 비행수단이 양측면에 결합되는 몸체하우징;
    상기 몸체하우징의 내측에 구비되어 상기 원격제어장치와 제어신호를 상호 통신하고, 상기 비행수단 및 암석채취수단으로 제어신호를 전달하는 중앙제어부;
    상기 중앙제어부와 이격되어 상기 몸체하우징의 내측에 구비되고, 상기 비행수단 및 암석채취수단으로 전력을 공급하는 배터리;
    상기 몸체하우징의 외부 일측에 구비되어 외부환경을 상기 원격제어장치에서 확인 가능하도록 외부환경 영상데이터를 상기 중앙제어부로 전달하는 카메라; 및
    상기 몸체하우징의 하면에서 하부방향으로 연장되어 바닥면을 지지하도록 구비되는 복수 개의 지지프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 드론몸체는,
    상기 원격제어장치와 상기 중앙제어부가 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 암석 시료 채취용 드론 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 타격제어부는,
    상기 타격헤드의 진퇴작동을 제어하도록 상기 하우징의 내부 일측에 힌지결합되어 회동되면서 상기 타격헤드에 걸림을 제공하는 스토퍼;
    상기 스토퍼의 일측 단부에 힌지결합되고, 타측이 상기 수직연결부의 내측 중공부를 통해 상부로 연장되어 상기 스토퍼가 회동되도록 외력을 전달하는 가압프레임;
    상기 가압프레임의 일측 단부에 결합되어 상기 드론몸체의 내측에 구비되고, 상기 가압프레임을 가압하도록 상기 드론몸체에서 전달되는 제어신호에 따라 외력을 발생시키는 가압부; 및
    상기 가압프레임과 스토퍼가 힌지결합된 일측 배면에 구비되고, 상기 가압프레임에 의해 회동된 상기 스토퍼를 원위치시키도록 탄성력을 발휘하는 스토퍼스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 암석타격장치는,
    상기 수직연결부와 내측 공간이 분할되도록 상기 하우징의 내부 일측에 구비되어 상기 헤드스프링의 일측을 지지하면서 고정시키는 제1격벽;
    상기 제1격벽의 일측에 상호 이격되어 상기 와이어와 상기 스토퍼가 각각 통과되도록 구비되는 제1관통홀 및 제2관통홀; 및
    상기 제1관통홀 및 제2관통홀의 사이에 상기 제1격벽과 직교되게 구비되어 상기 수직연결부와 상기 하우징의 내측 공간을 분할시키고, 상기 스토퍼스프링의 일측을 지지하면서 고정시키는 제2격벽;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 타격헤드의 일측 단부에서 외곽방향으로 돌출되어 상기 타격헤드가 후퇴작동되면서 상기 스토퍼에 걸리도록 구비되는 걸림돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 버켓과 상기 드론몸체가 상호 이격된 사이공간을 커버하도록 상기 드론몸체의 하면에서 상기 버켓의 단부로 연장되어 상기 암석타격장치에 의해 쪼개져 비산되는 상기 암석의 조각들을 막아 상기 버켓에 담겨지도록 구비되는 이탈방지망;을 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 개방된 단부 일측이 내측으로 절곡 형성되어 상기 타격헤드의 이탈을 제한하는 단턱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 시료 채취용 드론 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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