KR101886281B1 - 항공 방제를 위한 농업용 드론 - Google Patents

항공 방제를 위한 농업용 드론 Download PDF

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KR101886281B1
KR101886281B1 KR1020170020800A KR20170020800A KR101886281B1 KR 101886281 B1 KR101886281 B1 KR 101886281B1 KR 1020170020800 A KR1020170020800 A KR 1020170020800A KR 20170020800 A KR20170020800 A KR 20170020800A KR 101886281 B1 KR101886281 B1 KR 101886281B1
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김준연
강동애
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Abstract

본 발명은 방제약 저장체의 슬라이딩 탈착 구조와, 네 개의 로드 변위(變位) 구조와, 로드를 이용한 저장체 홀딩 구조와, 각기 다른 토출방향과 토출량을 갖는 노즐 구조 및 이를 원격 조정하여 자동 개폐되게 하는 구조로 이루어진 항공 방제를 위한 농업용 드론에 관한 것이다.

Description

항공 방제를 위한 농업용 드론{DRONE FOR AVIATION DISASTER PREVENTION}
본 발명은 항공 방제를 위한 농업용 드론에 관한 것으로, 특히 드론 몸체를 이루는 탑 및 바텀 베이스의 각 모서리 영역에 연장형 플레이트를 두고, 이 플레이트 하부에서 중심을 향한 경로 상으로 진퇴(進退)되어 움직이게 되는 네 개의 로드를 마련하며, 방제약이 수용된 저장체가 바텀베이스 하부 측으로 슬라이딩 장착되는 구조로 구현한 항공 방제를 위한 농업용 드론에 관한 기술이다.
농지 등의 상공을 비행하면서 방제약을 살포하기 위한 드론에 관한 기술로는,
대한민국특허공개 제10-2016-0082773호(2016.07.11.공개) 『항공방제용 드론』이 제시되어 있는바,
항공방제를 위한 농지 상공을 비행하는 기체와, 상기 기체로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치된 상태로 비행체 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력장치와, 상기 기체 내, 외부에 설치되어 제어신호 송ㅇ수신에 따라 수동 및 자동 경로 비행이 가능하도록 하는 원격조종장치와 위치정보시스템과 무선으로 교신하는 통신장치로 구성된 기술이다.
문헌 1. 대한민국특허공개 제10-2016-0082773호(2016.07.11.공개)
본 발명은 드론 몸체를 이루는 탑 및 바텀 베이스의 각 모서리 영역에 연장형 플레이트를 두고, 변위수단에 의해 네 개의 로드가 플레이트 하부 측에서 진퇴 동작을 하게 되며, 이러한 진퇴 동작을 통해 인접한 2개의 로드 사이를 벌리거나 가깝게 하고, 4개의 로드에 의해 방제약 저장체의 움직임이 제한되며, 인접한 2개의 로드를 변위수단을 통해 벌리면 그 벌린 공간 사이로 저장체의 탈거가 가능한 항공 방제를 위한 농업용 드론을 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은 살포유닛의 노즐부재에 각기 다른 토출방향을 갖고 또 각기 다른 토출량을 갖는 다수의 노즐을 마련하고, 각 노즐에 내장된 체크밸브를 원격으로 조정하여 자동 개폐되게 함으로써, 방제약 살포량 및 살포범위를 조절할 수 있도록 한 항공 방제를 위한 농업용 드론을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 항공 방제를 위한 농업용 드론은,
항공 방제를 위해 농지 상공을 비행하는 기체;
상기 기체로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치된 상태로 상기 기체 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력유닛;
상기 기체 하부에 배치되어 상기 기체를 지지하는 서포트유닛; 및
상기 기체 하부 측에 구비되는 방제용 살포유닛;
을 포함하여 이루어지되,
상기 기체는 내부에 상방 개구(開口)형 배터리 장착공간부를 갖는 사각의 탑베이스와, 상기 탑베이스 하부에 결합되고 내부 수용부를 갖는 사각의 바텀베이스로 이루어지고,
상기 탑베이스는 이의 측부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 수평 연장되는 n(단, n은 2이상의 정수임)개의 판형 탑플레이트가 형성되며,
상기 바텀베이스는 이의 측부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 수평 연장되며 단면이
Figure 112017015900838-pat00001
자 형상을 갖고 상기 각 탑플레이트와 □자 형상을 이루게 되는 n개의 바텀플레이트가 형성되고,
상기 추력유닛은 상기 각 탑 및 각 바텀 플레이트가 이루는 내부 공간으로 일단부(一端部)가 인입되어 장착되고 타단부(他端部)가 외부로 노출되는 n개의 프레임과, 상기 각 프레임 단부(端部)에 회전케 구비되는 n개의 로터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 항공 방제를 위한 농업용 드론은,
변위수단을 통한 네 개의 로드 위치 변경이 가능하고, 위치 변경을 통해 방제약 저장체의 탈착 및 고정이 가능하며, 방제약 저장체의 슬라이딩 장착이 가능하고, 각기 다른 토출 방향과 토출량을 갖는 노즐을 원격으로 자동 개폐되게 하여 드론을 이용한 방제 기능과 방제를 위한 살포량 및 살포범위를 다양하게 제공할 수 있는 가장 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 항공 방제를 위한 농업용 드론을 나타낸 정면 구성도,
도 2는 도 1을 다른 방향에서 바라본 측면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 항공 방제를 위한 농업용 드론의 일부를 나타낸 평면 구성도,
도 4 및 도 5는 도 1의 "A"에 대한 요부 확대 구성도,
도 6은 변위수단을 보여주기 위한 저면 구성도,
도 7은 지지체 및 대응지지체를 보여주기 위한 정면 구성도.
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1을 기준으로 탑베이스 측을 상부 또는 상방, 바텀베이스 측을 하부 또는 하방이라고 방향을 특정하기로 한다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공 방제를 위한 농업용 드론은,
크게 기체(10), 추력유닛(20), 서포트유닛(30) 및 살포유닛(40)으로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
기체(10)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
항공 방제를 위해 농지 상공을 비행하는 것으로,
내부에 상방 개구(開口)형 배터리 장착공간부(111)를 갖는 사각의 탑베이스(11),
상기 탑베이스(11) 하부에 결합되는 사각의 바텀베이스(12),
상기 탑베이스(11)의 측부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 수평 연장되게 형성되는 n(단, n은 2이상의 정수임)개의 판형 탑플레이트(13), 그리고
상기 바텀베이스(12)의 측부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 수평 연장되게 형성되며 단면이
Figure 112017015900838-pat00002
자 형상을 갖고 상기 각 탑플레이트(13)와 □자 형상을 이루게 되는 n개의 바텀플레이트(14)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 바텀베이스(12)에는 상기 탑베이스(11)의 장착공간부(111)로 진입한 배터리가 배치되는 공간과, 또 배터리로부터 전원을 공급받아 상기 추력 및 살포 유닛(20, 40) 측으로 공급하기 위한 전원연결장치와, 상기 추력유닛(20)에 대한 원격 조종 수신 모듈 등이 배치되는 공간이 내부에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 n은 4인 것이 바람직하고, 상기 각 탑플레이트(13)는 상기 탑베이스(11)의 사각 네 모서리 영역에서 수평 연장되는 것이 바람직하며, 또 상기 각 바텀플레이트(14)는 상기 바텀베이스(12)의 사각 네 모서리 영역에서 수평 연장되어 상기 각 탑플레이트(13)와 상호 마주하는 것이 바람직하다.
추력유닛(20)은
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 기체(10)로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치된 상태로 상기 기체(10) 비행을 위한 추진력을 발생시키기 위한 것으로,
상기 각 탑 및 각 바텀 플레이트(13, 14)가 이루는 내부 공간으로 일단부(一端部)가 인입되어 장착되고 타단부(他端部)가 외부로 노출되는 n개의 프레임(21), 그리고
상기 각 프레임(21) 단부(端部)에 회전케 구비되는 n개의 로터(22)
를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 n은 4인 것이 바람직하고, 상기 각 로터(22)는 배터리와 전원연결장치에 의해 전기적으로 연결되며, 원격조종장치에서 원격 조종 수신 모듈로 수신된 제어신호에 의해 작동이 제어된다.
서포트유닛(30)은
도 1, 도 2, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
상기 기체(10) 하부에 배치되어 상기 기체(10)를 지지하기 위한 것으로,
상기 바텀베이스(12)의 하부면 네 모서리 측에 연결되는 네 개의 기립(起立)형 레그(31), 그리고
상기 바텀베이스(12)에서 상기 각 레그(31) 중 하나 이상의 레그(31)에 대한 변위(變位)수단(32)
을 포함하여 이루어진다.
여기서 도 6에서와 같이, 상기 변위수단(32)은
상기 바텀플레이트(14)의 하부면에 요입되게 형성되되 상기 바텀베이스(12) 중심을 향하도록 배치되는 장홈 형상의 리세스(321)와,
상기 리세스(32) 양단부(兩端部)에 서로 마주보는 방향으로 연장되어 사이공간부(322)가 형성되는 2개의 가이드(323)와,
상기 레그(31)의 상단부(上端部)에 돌출 형성되어 상기 리세스(321)에 배치된 상태에서 상기 각 가이드(323)에 의해 지지되는 대응가이드(324)와,
상기 리세스(321)를 따라 슬라이딩 되는 상기 레그(31)를 고정시키기 위한 스토퍼부재(325)
로 이루어진다.
결국 상기 리세스(321)는 상기 바텀플레이트(14)에서 상기 바텀베이스(12)의 중심을 향하는 사선 상에 배치된다.
그리고 도 6에서와 같이, 상기 스토퍼부재(325)는 상기 리세스(321)의 내외 측 각 단부 내벽에 요입되게 형성되는 스프링공간부(325a)와, 상기 스프링공간부(325a)에 안착되는 스프링(325b)과, 상기 스프링(325b)에 의해 탄성 지지되고 상기 리세스(321) 공간 측으로 일부만 돌출되게 배치되는 구형(球形)체(325c)로 이루어지고,
상기 대응가이드(324)에는 상기 구형체(325c)의 일부가 수용되기 위한 함몰공간부(324a)가 형성된다.
따라서 상기 대응가이드(324)가 상기 리세스(321)를 따라 이동되다가 상기 함몰공간부(324a)로 상기 구형체(325c)가 억지 안착됨으로써, 상기 레그(31)의 이동이 제한되는 것이다.
그리고 상기 각 레그(31) 중 인접한 2개의 레그(31) 또는 4개의 레그(31)가 상기 변위수단(32)에 의해 변위되고,
상기 서포트유닛(30)은 상기 네 개의 레그(31) 중 인접한 2개의 레그(31) 또는 이와 마주하는 다른 2개의 레그를 포함하여 연결하는 1개 또는 2개의 로드(33)와, 상기 로드(33)에서 회동되도록 상기 각 레그(31) 중 상기 변위수단(32)에 의해 변위되는 레그(31)와 상기 로드(33)를 상호 연결하는 힌지(34)를 더 포함한다.
본 발명에서는 상기 각 레그(31) 모두가 상기 변위수단(32)에 의해 변위되고, 상기 로드(33)가 2개가 구비되어 인접한 2개의 레그(31)끼리를 상호 연결하게 되며, 상기 힌지(34)는 네 개가 구비되어 2개의 로드(33)와 상기 4개의 레그(31)를 상호 연결하게 된다.
따라서 상기 변위수단(32)에 의해 상기 레그(31)의 상단부가 슬라이딩 될 때에 상기 레그(31)의 하단부가 상기 힌지(34)를 기준으로 회동 동작하게 되는 것이다.
살포유닛(40)은
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 기체(10) 하부 측에 구비되어 방제약을 살포하기 위한 것으로,
상기 바텀베이스(12) 하부면 중앙에 장착되는 방제약 저장체(41),
상기 저장체(41) 출구에 장착되는 수평바(42), 그리고
상기 수평바(42) 양단부에 각각 장착되는 2개의 노즐부재(43)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 각 노즐부재(43)는 각기 다른 방향을 향하는, 즉 방제약 토출 방향이 각기 다른 3개의 노즐(431)로 이루어지고,
상기 각 노즐(431)에는 체크밸브(432)가 내장되고, 원격조정장치로부터 송출된 제어신호를 수신 받는 통신모듈(433)에 의해 상기 체크밸브(432)가 자동 개폐된다.
이때 상기 각 노즐(431)은 노즐 구멍의 크기가 각기 달라 방제약 살포량이 각기 다른 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 각 노즐(431)은 상기 저장체(41) 출구 측에 마련된 별도의 접속구에 연결되어 있는 공급관이 연결됨에 따라 공급관을 통해 알갱이 형태의 방제약을 공급받아 토출하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 항공 방제를 위한 농업용 드론에서
도 7에서와 같이, 상기 바텀베이스(12)에는 이의 하부면 양단부에 장착되어 서로 마주보는 방향으로 받침부(51)를 갖는 2개의 지지체(50)가 구비되고,
상기 저장체(41)에는 이의 상부면 양단부에 장착되고 상기 각 지지체(50)의 받침부(51)에 지지된 상태에서 슬라이딩 되는 2개의 대응지지체(60)가 구비되며,
상기 저장체(41)는 상기 각 레그(31)에 의해 둘러싸여 움직임이 제한되고,
상기 각 레그(31) 중 인접한 2개의 레그(31)가 상기 변위수단(32)에 의해 서로 간의 간격이 벌어지면 이들 사이로 상기 저장체(41)가 빠져나오게 된다.
결국 상기 저장체(41)는 인접한 2개의 레그(31)가 상기 변위수단(32)에 의해 서로 간의 간격이 벌어지면 상기 지지체(50)로 상기 대응지지체(60)가 슬라이딩 되어 진입하게 됨으로써, 상기 바텀베이스(12) 하부 측에 배치되고, 이때 다시 상기 변위수단(32)에 의해 인접한 2개의 레그(31)가 원위치 하게 되면 4개의 레그(31)가 상기 저장체(41)를 둘러싸면서 상기 저장체(41)의 움직임을 제한시키게 된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "항공 방제를 위한 농업용 드론"을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 기체
11 : 탑베이스
111 : 장착공간부
12 : 바텀베이스
13 : 탑플레이트
14 : 바텀플레이트
20 : 추력유닛
21 : 프레임
22 : 로터
30 : 서포트유닛
31 : 레그
32 : 변위수단
321 : 리세스
322 : 사이공간부
323 : 가이드
324 : 대응가이드
324a : 함몰공간부
325 : 스토퍼부재
325a : 스프링공간부
325b : 스프링
325c : 구형체
33 : 로드
34 : 힌지
40 : 살포유닛
41 : 저장체
42 : 수평바
43 : 노즐부재
431 : 노즐
432 : 체크밸브
433 : 통신모듈
50 : 지지체
51 : 받침부
60 : 대응지지체

Claims (6)

  1. 항공 방제를 위해 농지 상공을 비행하는 기체(10);
    상기 기체(10)로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치된 상태로 상기 기체(10) 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력유닛(20);
    상기 기체(10) 하부에 배치되어 상기 기체(10)를 지지하는 서포트유닛(30); 및
    상기 기체(10) 하부 측에 구비되는 방제용 살포유닛(40);
    을 포함하여 이루어지되,

    상기 기체(10)는 내부에 상방 개구(開口)형 배터리 장착공간부(111)를 갖는 사각의 탑베이스(11)와, 상기 탑베이스(11) 하부에 결합되는 사각의 바텀베이스(12)로 이루어지고,
    상기 탑베이스(11)는 이의 측부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 수평 연장되는 n(단, n은 2이상의 정수임)개의 판형 탑플레이트(13)가 형성되며,
    상기 바텀베이스(12)는 이의 측부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 수평 연장되며 단면이
    Figure 112018006412129-pat00011
    자 형상을 갖고 상기 각 탑플레이트(13)와 □자 형상을 이루게 되는 n개의 바텀플레이트(14)가 형성되고,
    상기 추력유닛(20)은 상기 각 탑 및 각 바텀 플레이트(13, 14)가 이루는 내부 공간으로 일단부(一端部)가 인입되어 장착되고 타단부(他端部)가 외부로 노출되는 n개의 프레임(21)과, 상기 각 프레임(21) 단부(端部)에 회전케 구비되는 n개의 로터(22)로 이루어지며,
    상기 서포트유닛(30)은
    상기 바텀베이스(12)의 하부면 네 모서리 측에 연결되는 네 개의 기립(起立)형 레그(31)와,
    상기 바텀베이스(12)에서 상기 각 레그(31) 중 하나 이상의 레그(31)에 대한 변위(變位)수단(32)으로 이루어지고,
    상기 변위수단(32)은
    상기 바텀플레이트(14)의 하부면에 요입되게 형성되되 상기 바텀베이스(12) 중심을 향하도록 배치되는 장홈 형상의 리세스(321)와,
    상기 리세스(321) 양단부(兩端部)에 서로 마주보는 방향으로 연장되어 사이공간부(322)가 형성되는 2개의 가이드(323)와,
    상기 레그(31)의 상단부(上端部)에 돌출 형성되어 상기 리세스(321)에 배치된 상태에서 상기 각 가이드(323)에 의해 지지되는 대응가이드(324)와,
    상기 리세스(321)를 따라 슬라이딩 되는 상기 레그(31)를 고정시키기 위한 스토퍼부재(325)로 이루어진 것을 특징으로 하는 항공 방제를 위한 농업용 드론.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 레그(31) 중 인접한 2개의 레그(31) 또는 4개의 레그(31)가 상기 변위수단(32)에 의해 변위되고,
    상기 서포트유닛(30)은 상기 네 개의 레그(31) 중 인접한 2개의 레그(31) 또는 이와 마주하는 다른 2개의 레그(31)를 포함하여 연결하는 1개 또는 2개의 로드(33)와, 상기 로드(33)에서 회동되도록 상기 각 레그(31) 중 상기 변위수단(32)에 의해 변위되는 레그(31)와 상기 로드(33)를 상호 연결하는 힌지(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공 방제를 위한 농업용 드론.
  5. 제 1 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살포유닛(40)은
    상기 바텀베이스(12) 하부면 중앙에 장착되는 방제약 저장체(41)와,
    상기 저장체(41) 출구에 장착되는 수평바(42)와,
    상기 수평바(42) 양단부에 각각 장착되는 노즐부재(43)
    로 이루어지되,
    상기 각 노즐부재(43)는 각기 다른 방향을 향하는 3개의 노즐(431)로 이루어지며,
    상기 각 노즐(431)에는 체크밸브(432)가 내장되고, 원격조정장치로부터 송출된 제어신호를 수신 받는 통신모듈(433)에 의해 상기 체크밸브(432)가 자동 개폐되는 것을 특징으로 하는 항공 방제를 위한 농업용 드론.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 바텀베이스(12)에는 이의 하부면 양단부에 장착되어 서로 마주보는 방향으로 받침부(51)를 갖는 2개의 지지체(50)가 구비되고,
    상기 저장체(41)에는 이의 상부면 양단부에 장착되고 상기 각 지지체(50)의 받침부(51)에 지지된 상태에서 슬라이딩 되는 2개의 대응지지체(60)가 구비되며,
    상기 저장체(41)는 상기 각 레그(31)에 의해 둘러싸여 움직임이 제한되고,
    상기 각 레그(31) 중 인접한 2개의 레그(31)가 상기 변위수단(32)에 의해 서로 간의 간격이 벌어지면 이들 사이로 상기 저장체(41)가 빠져나오게 되는 것을 특징으로 하는 항공 방제를 위한 농업용 드론.
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