KR101845416B1 - 예초 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 비행 능력을 갖는 드론의 역할을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 지상에서 운용 시 리모트 컨트롤에 의해 운전되는 예초 장치의 역할을 수행할 수 있는 예초 드론에 관한 것으로서, 전동모터와, 선단 양 측면에 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제1 프로펠러와, 상기 제1 프로펠러로부터 간격을 두고 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제2 프로펠러를 포함하는 몸체부 및 링 형상으로 마련되어 상기 제1 프로펠러가 상기 링의 내부에 위치하도록 상기 몸체부의 선단 양 측면에 구비되는 제1 바퀴와, 상기 제1 바퀴보다 작은 외경을 갖고 상기 몸체부의 하부에 회전 가능하게 구비되는 제2 바퀴를 포함하는 바퀴부를 포함하며, 상기 전동모터의 동력을 상기 제1 프로펠러 및 상기 제2 프로펠러에 전달할 시 비행할 수 있으며, 상기 전동모터의 동력 전달을 전환하여 상기 제1 바퀴에 전달할 시에는 지상에서 주행할 수 있는 예초 드론이 개시된다.

Description

예초 드론 {MOWING DRONE}

본 발명은 예초 드론에 관한 것으로, 일반적인 비행 능력을 갖는 드론의 역할을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 지상에서 운용 시 리모트 컨트롤에 의해 운전되는 예초 장치의 역할을 수행할 수 있는 예초 드론에 관한 것이다.

드론이란 무선전파를 이용해 조종되는 무인비행체를 일컫는다. 이러한 드론은 초창기 군사용 무인항공기로 개발되었으나, 최근에 이르러 군사용뿐만 아니라 기업, 미디어, 개인 취미를 위한 용도로 그 범위를 넓히고 있는 추세이다.

특히, 최근에는 부품의 간소화 및 소형화를 통한 저가형 드론의 보급이 활발해지며, 종래 RC용 자동차, 헬기 및 비행기와 더불어 개인 취미 및 여가를 위해 활용되는 경우가 잦아졌다.

이처럼 오늘날 드론의 활용 목적이 보다 다양해짐에 따라 드론의 비행 능력에 RC용 자동차의 기능을 접목시키는 등 보다 다양한 기능을 갖춘 새로운 타입의 드론의 개발이 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 일반적인 비행 능력을 갖는 드론의 역할을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 지상에서 운용 시 리모트 컨트롤에 의해 운전되는 예초 장치의 역할을 수행할 수 있는 예초 드론을 제공함에 있다.

한편, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전술한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 예초 드론은, 전동모터와, 선단 양 측면에 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제1 프로펠러와, 상기 제1 프로펠러로부터 간격을 두고 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제2 프로펠러를 포함하는 몸체부; 및 링 형상으로 마련되어 상기 제1 프로펠러가 상기 링의 내부에 위치하도록 상기 몸체부의 선단 양 측면에 구비되는 제1 바퀴와, 상기 제1 바퀴보다 작은 외경을 갖고 상기 몸체부의 하부에 회전 가능하게 구비되는 제2 바퀴를 포함하는 바퀴부를 포함하며, 상기 전동모터의 동력을 상기 제1 프로펠러 및 상기 제2 프로펠러에 전달할 시 비행할 수 있으며, 상기 전동모터의 동력 전달을 전환하여 상기 제1 바퀴에 전달할 시에는 지상에서 주행할 수 있다.

또한, 상기 몸체부를 감싸 덮도록 형성되고, 상기 몸체부의 선단에 대응되는 선단과 상기 선단에 반대되는 후단에 높이 조절이 가능하도록 각각 마련되는 프론트스포일러 및 리어스포일러를 구비하는 덮개부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 바퀴는, 상기 제1 프로펠러가 내부에 위치하도록 상기 몸체부의 선단의 양 측면에 각각 고정되는 링 형상의 휠프레임; 상기 휠프레임의 외측둘레면을 따라 회전될 수 있도록 상기 휠프레임의 외경을 감싸는 링 형상의 휠기어; 및 상기 휠기어의 내측둘레면을 따라 형성된 기어 이에 맞물리도록 상기 휠프레임의 일측에 구비되고, 상기 전동모터로부터 동력을 전달받아 상기 휠기어를 회전시키는 구동기어를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 프로펠러 및 상기 제2 프로펠러는, 회전 시 추력을 발생시키는 복수의 블레이드가 구비되고, 상기 블레이드는 회전 방향을 향한 일 측면이 톱날형상으로 형성될 수 있다.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 예초 드론은 일반적인 비행 능력을 갖는 드론의 역할을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 지상에서 운용 시 리모트 컨트롤에 의해 운전되는 예초 장치의 역할을 수행할 수 있다.

이에 따라 일반적인 예초 장치 또는 사람이 진입하기 어려운 지형에서도 비행을 통해 진입경로를 확보할 수 있다.

또한 예초 장치의 사용에 따른 어려움과 수고로움이 없을 뿐만 아니라, 무선조작을 통해 예초 작업 시 발생할 수 있는 각종 사고를 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 예초 드론의 구성을 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트스포일러 및 리어스포일러를 나타낸 것이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한 본 실시예를 설명함에 있어서 도면에 도시된 구성은 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음을 명시한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 예초 드론은 몸체부(100), 바퀴부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 몸체부(100)는 예초 드론을 구동하기 위한 모터 및 배터리, 프로세스유닛, 각종 센서, 무선통신장치, 동력전달부품 등 예초 드론의 구동과 제어에 필요한 제반 장비들이 탑재되는 몸체이다.

이러한 몸체부(100)는 앞서 언급했던 전동모터(미도시) 등의 제반 장비들에 더하여, 선단 양 측면에 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제1 프로펠러(110)와, 제1 프로펠러(210)로부터 간격을 두고 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제2 프로펠러(120)을 포함할 수 있다.

여기서 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)는 예초 드론의 비행이 가능하게 하는 구성으로서, 전동모터로부터 동력을 전달받아 회전됨으로써 몸체부(100)가 공중으로 상승하고 비행하기 위해 필요한 추력을 발생시킬 수 있다.

이를 통해 본 실시예에 따른 예초 드론은 일반적인 예초 장치(예컨대, 사람이 직접 운전하는 수동식 예초기 및 잔디깎기 기계 등)이 진입하기 어려운 지형 또는 장애물이 있는 장소에도 비행을 통해 쉽게 진입할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)는 회전 시 추력을 발생시키는 복수의 블레이드가 구비되고, 상기 블레이드는 회전 방향을 향상 일 측면이 톱날형상으로 형성될 수 있다.

이에 따라 예초 드론은 예초 작업이 필요한 장소에 진입한 뒤 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)의 회전을 비행에 이용하는 것이 아닌 무선조작을 통한 예초 작업에 이용할 수 있다.

이때 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)의 회전 속도는 예초작업은 수행하되, 몸체부(100)가 부양되지 않을 만한 회전 속도로 제어되며, 전동모터에 의해 함께 회전되는 바퀴부(200)에 지상을 주행하며 예초 작업을 수행할 수 있다.

이로 인해 종래 일반적인 예초 장치와 같이 사용에 따른 어려움과 수고로움이 없을 뿐만 아니라, 무선조작을 통해 예초 작업 시 발생할 수 있는 각종 사고를 방지할 수 있다.

다음으로, 바퀴부(200)는 크게 제1 바퀴(210) 및 제2 바퀴(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 제1 바퀴(210)는 링 형상으로 마련되어 제1 프로펠러(110)가 상기 링의 내부에 위치하도록 몸체부(100)의 선단 양 측면에 구비될 수 있다.

그리고 제2 바퀴(220)는 제1 바퀴(210)보다 작은 외경을 갖고 몸체부(100)의 하부에 회전 가능하게 구비될 수 있다.

이러한 바퀴부(200)는 예초 드론의 주행이 가능하게 하는 구성으로서, 특히 제1 바퀴(210)는 전동모터로부터 동력을 전달받아 회전됨으로써 몸체부(100)를 지면에 지지시키고 주행에 필요한 토크를 발생시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 제1 바퀴(210)는 휠프레임(212), 휠기어(214) 및 구동기어(216)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 휠프레임(212)은 제1 프로펠러(110)가 내부에 위치하도록 몸체부(100)의 선단의 양 측면에 각각 고정되는 링 형상의 프레임으로서, 예초 드론의 구동륜인 제1 바퀴(210)를 통한 주행 시 보다 높은 토크를 가져가고, 몸체부(100)가 장애물에 걸리는 것을 방지할 수 있도록 종동륜인 제2 바퀴(220)보다 큰 외경을 갖도록 마련될 수 있다.

그리고 휠기어(214)는 휠프레임(212)을 따라 회전되고 노면에 직접 접촉되는 부분이며, 휠프레임(212)의 외측둘레면을 따라 회전될 수 있도록 휠프레임(212)의 외경을 감싸는 링 형상의 바퀴로서, 내측둘레면을 따라 내접기어(internal gear)가 형성될 수 있다.

구동기어(216)는 휠기어(214)의 내측둘레면을 따라 형성된 내접기어에 맞물리도록 휠프레임(212)의 일측에 회전 가능하게 고정되며, 전동모터로부터 동력을 전달받아 휠기어(214)을 회전시킬 수 있다.

이에 따라 휠기어(214)는 노면에 접한 상태에서 구동기어(216)에 의해 휠프레임(212)을 따라 회전되며, 몸체부(100)는 휠기어(214)의 회전력및 노면과의 접지력에 의해 지상에서의 주행이 가능해진다.

한편, 본 실시예에 따른 예초 드론은 비행을 위한 배행모드일 때는 전동모터가 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)에 동력을 전달하여 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)를 회전시킴으로써 몸체부(100)를 비행시킬 수 있다.

그리고 지상에서 주행을 위한 주행모드일 때는 전동모터가 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)에 전달되는 동력을 차단하고, 제1 바퀴(210)을 연결시켜 전동모터의 동력 전달을 전환(switching)시킬 수 있다.

아울러 지상을 주행하며 예초 작업을 수행하기 위한 예초모드일 때는 전동모터가 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120), 그리고 제1 바퀴(210)에 동시에 회전시킴으로써, 몸체부(100)의 주행과 회전 속도가 제어되는 제1 프로펠러(110) 및 제2 프로펠러(120)를 이용한 예초 작업을 수행할 수 있다.

이때 전동모터의 동력 전달을 전환시키는 것은 다양한 방법을 통해 수행될 수 있으며, 예컨대 회로를 통한 on/off 및 bypass 등의 전기적 방법이 이용될 수 있고, 소형화된 미션 또는 클러치 등을 통한 기계적 방법을 이용할 수도 있는 등, 비행모드와 주행모드 시 전환 시 동력을 전환시키는 방법은 제한 없이 다양할 수 있다.

이어서, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 예초 드론은 몸체부(100)에 탑재되어 있는 각종 제반 장치를 보호하기 위한 구성으로서 덮개부(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

덮개부(300)는 몸체부(100)를 감싸 덮도록 형성되는 일종의 카울(cowl)로서 예초 드론의 비행 및 주행 시 공기의 흐름 및 저항을 저감시킬 수 있도록 유선형으로 형성될 수 있다.

이를 통해 예초 드론은 비행 및 주행 시 공기의 흐름 및 저항을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 예초 작업 시 베어진 풀 및 이물질이 몸체부(100)의 내부에 탑재된 장비에 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 덮개부(300)는 몸체부(100)의 선단에 대응되는 선단에 높이 조절이 가능하도록 마련된 프론트스포일러(310)와, 상기 선단과 반대되는 후단에 마찬가지로 높이 조절이 가능하도록 마련된 리어스포일러(320)를 포함할 수 있다.

여기서, 프론트스포일러(310) 및 리어스포일러(320)는 비행모드와 주행모드 시 서로 연동하여 높이가 조절될 수 있다.

보다 구체적으로 프론트스포일러(310)는 예초 드론의 비행모드 시에는 덮개부(300)의 내부에 수납되어 있다가 주행모드 시에는 덮개부(300)로부터 아래로 내려오고, 리어스포일러(320)는 덮개부(300)로부터 돌출되어 올라오도록 높이 조절될 수 있다.

이에 따라 예초 드론의 주행 시 발생하는 공기의 흐름 및 저항을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 바퀴부(200)의 접지력을 향상시킬 수 있는 다운포스를 발생시킬 수 있다.

그리고 예초 드론이 다시 비행모드로 들어가게되면 프론트스포일러(310)는 위로 올라가고 리어스포일러(320)는 아래로 내려도록 높이가 조절될 수 있다.

이처럼 본 실시예에 따른 예초 드론은 덮개부(300)에 구비된 프론트스포일러(310) 및 리어스포일러(320)를 통해 비행모드와 주행모드 예초 드론의 비행 및 주행에 따른 안정성 및 효율을 보다 높일 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 일 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 몸체부
110: 제1 프로펠러
120: 제2 프로펠러
200: 바퀴부
210: 제1 바퀴
220: 제2 바퀴
300: 덮개부
310: 프론트스포일러
320: 리어스포일러

Claims (4)

1. 전동모터와, 선단 양 측면에 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제1 프로펠러와, 상기 제1 프로펠러로부터 간격을 두고 마련되어 상기 전동모터에 의해 회전되는 한 쌍의 제2 프로펠러를 포함하는 몸체부; 및
   링 형상으로 마련되어 상기 제1 프로펠러가 상기 링의 내부에 위치하도록 상기 몸체부의 선단 양 측면에 구비되는 제1 바퀴와, 상기 제1 바퀴보다 작은 외경을 갖고 상기 몸체부의 하부에 회전 가능하게 구비되는 제2 바퀴를 포함하는 바퀴부를 포함하며,
   상기 전동모터의 동력을 상기 제1 프로펠러 및 상기 제2 프로펠러에 전달할 시 비행할 수 있으며, 상기 전동모터의 동력 전달을 전환하여 상기 제1 바퀴에 전달할 시에는 지상에서 주행할 수 있으며,
   상기 제1 프로펠러 및 상기 제2 프로펠러는,
   회전 시 추력을 발생시키는 복수의 블레이드가 구비되고, 상기 블레이드는 회전 방향을 향한 일 측면이 톱날형상으로 형성되는 예초 드론.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부를 감싸 덮도록 형성되고, 상기 몸체부의 선단에 대응되는 선단과 상기 선단에 반대되는 후단에 높이 조절이 가능하도록 각각 마련되는 프론트스포일러 및 리어스포일러를 구비하는 덮개부를 더 포함하는 예초 드론.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 바퀴는,
   상기 제1 프로펠러가 내부에 위치하도록 상기 몸체부의 선단의 양 측면에 각각 고정되는 링 형상의 휠프레임;
   상기 휠프레임의 외측둘레면을 따라 회전될 수 있도록 상기 휠프레임의 외경을 감싸는 링 형상의 휠기어; 및
   상기 휠기어의 내측둘레면을 따라 형성된 기어 이에 맞물리도록 상기 휠프레임의 일측에 구비되고, 상기 전동모터로부터 동력을 전달받아 상기 휠기어를 회전시키는 구동기어를 포함하는 예초 드론.
   
4. 삭제

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