KR101912101B1 - Self-charging drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 전력을 이용하여 비행하며 수면에 착수하여 스스로 전력을 충전하는 자가 충전식 드론에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drones, and more particularly, to a self-charging drones that fly by using electric power of a battery and start to sleep and charge power by themselves.
드론은 무선전파로 조종할 수 있는 무인 항공기다. 카메라, 센서, 통신시스템 등이 탑재돼 있으며 수십 그램의 소형 드론에서부터 수천 킬로그램의 초 대형 드론까지 종류도 매우 다양하다.Drones are unmanned aerial vehicles that can be controlled by radio waves. Cameras, sensors, communication systems, and so on, ranging from dozens of small drones to thousands of kilograms of super-large drones.
드론은 군사용으로 처음 개발되었으나 최근엔 고공 촬영과 배달 등으로 그 용도가 확대되었으며, 값싼 키덜트 제품으로 재탄생되어 개인도 부담없이 이를 구매하고 운용하는 시대를 맞이하고 있다.The drones were first developed for military use, but recently they have been expanded to include high-end shooting and delivery. They are reborn as cheaper card products and are now in the era of purchasing and operating them freely.
드론 운용의 가장 큰 문제점은 한정된 배터리 용량으로 인하여 체공시간이 매우 짧다는 것이다.The biggest problem with drone operation is that the time required for the battery is very short due to the limited battery capacity.
육상에서 운용되는 드론의 경우 비상 착륙 및 회수가 손쉽게 이루어지므로 한정된 배터리 용량으로 인한 문제를 배터리 교체와 같은 방법을 통해서 보완할 수 있다. 그러나 수상에서 운용되는 드론의 경우 수면으로의 비상 착수가 불가능하고, 또한 수면에 착수한 드론은 회수하기 어렵다는 문제가 있다.The land-based drone can be easily landed and recalled, so that the problem due to limited battery capacity can be compensated by the same method as battery replacement. However, in the case of a dron operated by a watercraft, it is impossible to start an emergency on the water surface, and there is a problem that a dron which has started to sleep is difficult to recover.
한정된 배터리 용량으로 인한 문제를 해결하기 위하여 배터리 충전용 도킹 스테이션을 마련하고, 배터리를 모두 소진한 드론이 도킹 스테이션으로 복귀하여 다시 충전하도록 하는 시스템이 제안된 바 있다.In order to solve the problem due to the limited battery capacity, a system has been proposed in which a docking station for charging a battery is provided and the drones exhausting the battery are returned to the docking station for recharging.
그러나 이와 같은 도킹 스테이션을 이용한 시스템은 드론의 비행 영역을 도킹 스테이션 주위로 한정하게 되므로 드론의 비행 영역을 확장하는데 한계가 있다. 아울러 이러한 시스템을 이용하기 위해서는 드론을 스스로 복귀시키기 위한 고도의 기술을 탑재해야 하므로 드론 자체의 가격이 상승하게 되며, 도킹 스테이션을 별도로 마련하기 위한 비용이 추가로 발생한다.However, such a system using the docking station limits the flight area of the dron to the docking station, which limits the extension of the flight area of the drones. Moreover, in order to utilize such a system, it is necessary to mount a high-level technology for returning the drone to itself, so that the price of the drone itself increases, and a cost for separately providing a docking station is additionally incurred.
드론의 비행시간을 늘리기 위해서 고밀도, 고용량의 배터리를 탑재할 수 있으나, 배터리 용량을 늘리면 그에 따른 무게 또한 증가되므로 추가된 비용에 비하여 비행시간이 비약적으로 늘어나지 않는다.Drones can be equipped with high density, high capacity batteries to increase flight time, but as the battery capacity increases, the weight of the battery increases, so flight time does not increase dramatically compared to the added cost.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한정된 배터리 용량으로 인한 짧은 비행시간을 자가 충전을 이용하여 보완할 수 있도록 하는 자가 충전식 드론을 제시하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a self-charging drones which can compensate for a short flight time due to a limited battery capacity using self-charging.
특히, 수면에 착수한 상태로 파도나 너울을 이용하여 배터리를 자가 충전할 수 있도록 하여 운용시간을 늘릴 수 있도록 하며, 배터리를 모두 소진한 상태로 수면에 착수하게 되어도 자가 충전을 통해서 드론을 안전하게 회수할 수 있도하고자 한다.In particular, it enables to increase the operating time by allowing the battery to be self-charged by using a wave or a wale while standing on the surface of the water, and even if the battery is exhausted, the dron can be safely recovered I want to be able to do it.
아울러, 비행 및 자가 충전을 반복하며 장기간에 걸쳐 정보를 수집하거나, 미리 프로그래밍 된 경로를 따라서 목표 지점으로 이동하는 등의 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있도록 하고자 한다.In addition, it is desirable to be able to carry out operations such as collecting information over a long period of time by repeating flight and self-charging, or moving to a target point along a preprogrammed path.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 비행 가능한 드론 본체 ; 부력을 갖도록 마련되어 상기 드론 본체의 하부에 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리 ; 상기 한 쌍의 착수다리를 상기 드론 본체에 각각 회동 가능하게 연결하는 한 쌍의 지지다리 ; 상기 한 쌍의 착수다리가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 상기 지지다리에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재 ; 상기 착수다리의 회동으로부터 전력을 생산하는 발전장치 ; 및 상기 발전장치로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리를 포함하여 이루어지며, 상기 한 쌍의 착수다리를 이용하여 수면에 착수한 상태로 파도나 너울에 의한 상기 착수다리의 회동을 이용하여 자가 충전이 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, A pair of launching legs provided so as to have buoyancy and arranged in parallel with the lower portion of the drone main body; A pair of supporting legs pivotably connecting the pair of embroidery legs to the drones; An elastic connecting member for applying an elastic force to the supporting legs such that the pair of the embroidery legs are pivoted and moved away from each other; A power generating device for generating electric power from the rotation of the embroidery leg; And a battery for storing electric power produced by the power generation device, wherein self-charging is performed by using the pair of launching legs to turn on the water- .
상기에 있어서, 상기 배터리는 상기 한 쌍의 착수다리에 각각 마련되는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable that the battery is provided on each of the pair of launch legs.
상기 착수다리의 내부는 하부의 배터리 수용공간과 상부의 부력 형성공간으로 구분되며, 상기 배터리는 상기 배터리 수용공간에 수용되는 것이 바람직하다.The inside of the embroidery leg is divided into a lower battery accommodating space and an upper buoyancy forming space, and the battery is accommodated in the battery accommodating space.
상기에 있어서, 상기 착수다리는 방수천으로 제작되어 상기 배터리 수용공간과 상기 부력 형성공간을 밀봉하는 풍선 형태의 방수커버를 포함하여 이루어지며, 상기 부력 형성공간에는 기체가 충전되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.The water supply leg may include a waterproof cover formed of a waterproof cloth and configured to seal the battery accommodating space and the buoyancy forming space, and the buoyancy forming space may be filled with gas desirable.
상기에 있어서, 상기 착수다리는 방수천으로 제작되어 상기 배터리 수용공간과 상기 부력 형성공간을 밀봉하는 풍선 형태의 방수커버를 포함하여 이루어지며, 상기 부력 형성공간에는 발포 폼 형태의 부력재가 충전되는 것이 바람직하다.The buoyancy leg is formed of a waterproof cloth and includes a waterproof cover in the form of a balloon that seals the battery accommodating space and the buoyancy forming space. The buoyancy forming space is filled with a buoyant material in the form of foam desirable.
상기에 있어서, 상기 착수다리에는 방수커버를 보호하기 위한 보호패드가 더 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, the waterproof leg is further provided with a protection pad for protecting the waterproof cover.
상기에 있어서, 상기 보호패드는 상기 방수커버의 하부를 감싸는 고무패드인 것이 바람직하다.Preferably, the protective pad is a rubber pad that surrounds the lower portion of the waterproof cover.
상기에 있어서, 상기 드론 본체에 중공관 형태의 브라켓이 마련되고, 상기 지지다리는 단부에 상기 브라켓에 삽입되는 삽입 돌기가 형성되어 상기 브라켓에 회동 가능하게 결합되며, 상기 발전장치는 상기 브라켓에 대한 상기 삽입 돌기의 회동을 이용하여 발전하는 것이 바람직하다.In this case, the drone body is provided with a bracket in the form of a hollow tube, and the support leg is formed with an insertion protrusion inserted into the bracket at an end thereof so as to be rotatably coupled to the bracket, It is preferable to generate electricity using the rotation of the insertion protrusion.
상기에 있어서, 상기 한 쌍의 지지다리 중 어느 하나는 중공관 형태의 암 연결부가 형성되는 암 지지다리이며, 다른 하나는 암 연결부에 회동 가능하게 삽입되는 수 연결부가 형성되는 수 지지다리이며, 상기 발전장치는 상기 암 연결부와 상기 수 연결부의 회동을 이용하여 발전하는 것이 바람직하다.One of the pair of support legs is an arm support leg in which a hollow tube connection portion is formed and the other is a water support bridge in which a water connection portion is rotatably inserted into the arm connection portion, Preferably, the power generation apparatus is generated by using the rotation of the female connection portion and the male connection portion.
상기와 같이 본 발명에 의한 자가 충전식 드론은, 수면에 착수 가능한 착수다리를 구비하고 있으므로 수상에서도 안전하게 운용할 수 있다. 배터리 소진시나 대기시에 수면에 착수하여 파도나 너울에 의한 착수다리의 회동을 이용하여 자가 충전이 이루어지므로 한정된 배터리 용량으로도 지속적인 운용이 가능하다.As described above, since the self-priming drones according to the present invention are provided with the launching legs that can start to the water surface, they can be safely operated even in water. Self-charging is carried out using the rotation of the launching leg caused by waves or wavets when the battery is exhausted or at standby, so continuous operation with limited battery capacity is possible.
아울러 배터리 소진으로 인한 비상 착수시에도 자가 충전을 통해서 손쉽게 회수할 수 있으며, 비행 및 자가 충전을 반복하며 장기간에 걸쳐 정보를 수집하거나 미리 프로그래밍 된 경로를 따라서 목표 지점으로 이동하는 등의 작업을 수행할 수 있다.In addition, it can be easily recovered through self-charging even in the case of an emergency start due to exhaustion of the battery, repeating flight and self-charging and collecting information over a long period of time or moving to a target point along a preprogrammed path .
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 충전식 드론의 정면도,
도 2는 도 1의 자가 충전식 드론의 평면도,
도 3은 도 1의 자가 충전식 드론의 측면도,
도 4는 도 1의 자가 충전식 드론의 개념 단면도,
도 5는 도 4의 착수다리의 상세도면,
도 6은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 충전식 드론이 수면에 착수되어 자가 충전하는 상태를 도시한 도면,
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도,
도 10 내지 12는 본 발명의 또 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도.1 is a front view of a self-priming drones according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a top view of the self-priming drones of Figure 1,
Figure 3 is a side view of the self-priming drones of Figure 1,
Figure 4 is a conceptual cross-sectional view of the self-priming drones of Figure 1,
Figure 5 is a detailed view of the embankment leg of Figure 4,
FIG. 6 is a view showing a self-charging type dron according to an embodiment of the present invention,
7 to 9 are conceptual diagrams showing a connection structure of a support leg and a power generation device according to another embodiment of the present invention,
10 to 12 are conceptual diagrams showing connection structures of a support leg and a power generation device according to still another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시례에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar portions throughout the specification. Whenever a component is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명의 일 실시례에 의한 자가 충전식 드론에 대하여 설명한다.A self-charging drones according to one embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 충전식 드론의 정면도이며, 도 2는 도 1의 자가 충전식 드론의 평면도이며, 도 3은 도 1의 자가 충전식 드론의 측면도이며, 도 4는 도 1의 자가 충전식 드론의 개념 단면도이며, 도 5는 도 4의 착수다리의 상세도면이다.Figure 1 is a front view of a self-priming drones according to one embodiment of the invention, Figure 2 is a top view of the self-priming drones of Figure 1, Figure 3 is a side view of the self- FIG. 5 is a detailed view of the embarking leg of FIG. 4. FIG.
본 실시례의 자가 충전식 드론은, 드론 본체(100), 착수다리(200), 지지다리(300), 탄성 연결부재(400), 발전장치(500), 배터리(600)를 포함하여 이루어진다.The self-charging type dron according to the present embodiment includes the
드론 본체(100)는 배터리(600)의 전력을 이용하여 비행 가능한 통상의 드론이다. 드론 본체(100)의 형태는 실시례에 따라서 달라질 수 있으므로 특별히 한정하지 않는다. 본 실시례에서 드론 본체(100)는 쿼드콥터 형태로서, 비행 및 자세 제어를 위한 제어장치, 무선 신호를 송수신하기 위한 리시버, 촬영이나 시야 제공을 위한 카메라모듈 등이 탑재되어 있는 몸체부(110)와, 몸체부(110)의 네 귀퉁이에 각각 마련되어 비행 가능하게 하는 4개의 프로펠러 모터(120)를 포함하여 이루어진다.The drone
드론 본체(100)의 하부에는 부력을 갖도록 제작되어 드론 본체(100)의 하부에 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리(200)가 마련된다.A pair of
착수다리(200)는 PVC재질의 방수천으로 제작되는 풍선 형태의 방수커버(210)를 포함하여 이루어진다. 착수다리(200)의 내부 즉, 방수커버(210)의 내부는 하부의 배터리 수용공간(211)과 상부의 부력 형성공간(212)으로 구분된다. PVC재질의 방수천은 낚시용 보트(일반적으로 고무보트라고 불리는 공기 충전식 보트)에 사용되는 소재로서, 내부에 기체를 충전한 상태로 밀봉하여 풍선과 같은 형태로 제작할 수 있다.The
방수커버(210)의 배터리 수용공간(211)에는 배터리(600)가 수용된다. 본 실시례에서 배터리(600)는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 착수다리(200)에 각각 수용된다.The
배터리(600)는 방수커버(210)의 하부에 마련되어 착수다리(200)의 무게중심을 낮추므로 착수다리(200)가 수면에 안정적으로 착수될 수 있도록 한다.The
부력 형성공간(212)에는 부력을 형성하기 위한 기체가 충전되거나, 부력을 형성하면서도 방수커버(210)의 형태를 견고하게 보강하기 위한 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전된다.The
부력 형성공간(212)에 충전되는 기체는 가볍고 안정성이 뛰어난 헬륨 가스일 수 있으며, 일반적인 공기가 충전될 수도 있다. 본 실시례는 부력 형성공간(212)에 기체 대신 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전되는 것으로 한다.The gas to be filled in the
도면에는 배터리 수용공간(211) 상부의 부력 형성공간(212)에만 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전되는 것으로 도시되어 있으나 이는 일례일 뿐이다. 실시례에 따라서 부력재(220)는 방수커버(210)의 내부에 배터리(600)를 감싸도록 빈틈없이 채워질 수 있다.Although the
부력재(220)를 방수커버(210)의 내부에 빈틈없이 채울 경우 배터리(600)로 전달되는 충격을 흡수하여 배터리(600)를 보호할 수 있으며, 나아가 착수다리(200)에서 드론 본체(100)로 전달되는 충격을 감소시킬 수 있다.It is possible to protect the
착수다리(200)에는 방수커버(210)를 보호하기 위한 보호패드(230)가 더 마련된다. 본 실시례에서 보호패드(230)는 방수커버(210)의 하부를 감싸는 고무패드이다. 보호패드(230)는 착수다리(200)가 수면에 착수하거나 지상에 착륙할 때 충격을 완충할 수 있도록 하며 방수커버(210)의 손상을 방지한다.The
이어서 착수다리(200)와 드론 본체(100)를 연결하는 지지다리(300)에 대하여 설명한다.The supporting
지지다리(300)는 착수다리(200)를 드론 본체(100)에 회동 가능하게 연결하여 착수다리(200)가 드론 본체(100)를 축으로 회동할 수 있도록 하거나, 착수다리(200)를 이용하여 지면에 착륙하거나 수면에 착수할 때 드론 본체(100)를 지지할 수 있도록 한다.The
지지다리(300)는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 본 실시례에서는 'ㅠ'자 형태로 마련된다. 더욱 상세하게는 수평방향으로 연장되는 본체 결합봉(310)과 본체 결합봉(310)에서 하방으로 연장되는 한 쌍의 연결봉(320)으로 이루어진다.The
지지다리(300)의 본체 결합봉(310)을 드론 본체(100)에 회동 가능하게 결합하기 위하여 드론 본체(100)의 몸체부(110)에 브라켓(130)이 마련되며, 연결봉(320)의 단부를 착수다리(200)에 결합하기 위하여 착수다리(200)에 결속구(240)가 마련된다.A
브라켓(130)은 몸체부(110)의 하부에 몸체부(110)의 길이방향을 따라서 전후방향으로 연장되는 형태로 마련된다. 브라켓(130)의 양단부에는 본체 결합봉(310)의 양단부가 각각 삽입될 수 있도록 한 쌍의 결합봉 삽입구멍(131)이 각각 형성된다. 아울러 브라켓(130)에는 길이방향을 따라서 하방으로 연장되어 탄성 연결부재(400)를 지지하기 위한 연결부재 지지판(132)이 형성된다.The
결속구(240)는 착수다리(200)를 감싸는 링 형태로 마련된다. 결속구(240)는 착수다리(200)의 길이방향을 따라서 이격되어 한 쌍으로 마련된다. 결속구(240)는 착수다리(200)를 감싸며 착수다리(200)가 그 형태를 유지한 상태로 연결봉(320)에 결합될 수 있도록 한다.The
지지다리(300)의 본체 결합봉(310)은 양단부가 브라켓(130)의 결합봉 삽입구멍(131)에 회동 가능하게 삽입되며, 지지다리(300)의 연결봉(320)은 결속구(240)에 회동되지 않도록 견고하게 결합된다.Both ends of the main
이와 같이 한 쌍의 착수다리(200)를 지지다리(300)를 이용하여 각각 드론 본체(100)에 결합하면, 한 쌍의 착수다리(200)는 드론 본체(100)를 축으로 각각 회동될 수 있는 상태가 된다.When the pair of
한 쌍의 착수다리(200)가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 지지다리(200)에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재(400)가 마련된다. 본 실시례에서 탄성 연결부재(400)는 장력을 인가하기 위한 인장스프링이다.An elastic connecting
탄성 연결부재(400)는 일측이 브라켓(130)의 연결부재 지지판(132)에 결합되며, 타측은 지지다리(300)의 연결봉(330)에 결합된다. 본 실시례에서는 4개의 탄성 연결부재(400)를 마련하여 4개의 연결봉(330)과 연결부재 지지판(132)을 각각 연결한다.One side of the elastic connecting
연결부재 지지판(132)과 탄성 연결부재(400)로 인하여 한 쌍의 착수다리(200)는 어느 정도 이격된 상태로 그 간격을 유지하게 되며, 외력이 가해져 한 쌍의 지지다리(200)가 서로 멀어지면 탄성 연결부재(400)에 의하여 서로를 당기는 방향으로 힘이 가해져 착수다리(200)가 본래의 위치로 복귀된다.The pair of supporting
실시례에 따라서 탄성력을 인가하기 위한 탄성 연결부재(400)의 종류 및 결합형태는 변경될 수 있다. 예를 들어 탄성 연결부재(400)로서 인장스프링 대신 판스프링이 적용될 수 있으며, 결합 형태도 한 쌍의 지지다리(300)를 직접 연결하는 형태가 될 수도 있다.The type and coupling type of the elastic connecting
지지다리(300)의 본체 연결봉(310)은 착수다리(200)의 회동에 의하여 브라켓(130)에 위치가 고정된 상태로 회전된다. 따라서 본체 연결봉(310)의 단부에 본체 연결봉(310)의 회전을 이용하여 발전할 수 있는 발전장치(500)를 마련하면 전력을 생산할 수 있다.The main
드론 본체(100)의 몸체부(110)에는 본체 연결봉(310)의 단부와 연결되는 부위에 발전장치(500)가 마련된다. 회전운동으로부터 전력을 생산하는 발전장치(500)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 종래의 기술로 널리 알려져 있으므로 이와 관련된 상세한 설명은 생략한다.A
생산된 전력을 배터리(600)로 저장하거나, 배터리(600)에 저장된 전력을 이용하여 드론 본체(100)를 구동하기 위한 전력 배선은 별도로 도시하지 않았으며, 이와 관련된 설명 또한 생략한다.The electric power wiring for storing the generated electric power in the
이하에서는 본 실시례에 의한 자가 충전식 드론의 사용 상태를 설명한다.Hereinafter, the use state of the self-charging type drones according to the present embodiment will be described.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 충전식 드론이 수면에 착수되어 자가 충전하는 상태를 도시한 도면이다.6 is a diagram showing a state in which a self-charging type dron according to an embodiment of the present invention is put on the water surface and self-charging.
본 실시례의 자가 충전식 드론은 한 쌍의 착수다리(200)를 이용하여 수면에 착수하게 된다. 드론 본체(100)를 구동하기 위한 배터리(600)는 한 쌍의 착수다리(200)에 마련된다. 특히, 배터리(600)는 착수다리(200)의 하부에 배치되므로 무게중심이 낮아 안정성이 뛰어나다.The self-charging drones of this embodiment are set on the surface of water by using the pair of embarking
아울러 착수다리(200)에는 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전되어 높은 부력을 형성하면서도 방수커버(210)가 그 형태를 견고하게 유지할 수 있도록 한다. 그리고 배터리(600) 및 드론 본체(100)로 전달되는 충격을 완충한다.In addition, the
착수다리(200)는 수면에 떠있는 상태로 수면의 파도나 너울을 따라서 자유롭게 움직인다. 착수다리(200)는 지지다리(300)를 통해서 드론 본체(100)에 회동 가능하게 결합되어 있으며, 너울이 발생하면 너울을 따라서 한 쌍의 착수다리(200)가 회동되며 서로 멀어지게 되며, 탄성 연결부재(400)의 탄성력에 의하여 다시 가까워지게 된다.The embarking
도 6에는 드론 본체(100)가 일정한 높이로 유지된 상태로 착수다리(200)만 파도나 너울을 따라서 멀어지거나 가까워지는 것으로 도시되어 있다. 그러나 이는 착수다리(200)의 간격이 변하는 것을 보이기 위한 개념적인 작동형태이며, 실제로는 드론 본체(100)도 상하방향으로 요동하게 된다.FIG. 6 shows that only the launching
착수다리(200)의 회동은 지지다리(300)의 본체 결합봉(310)을 양방향으로 회전시키며, 본체 결합봉(310)의 단부에 마련되는 발전장치(500)를 가동한다. 발전장치(500)는 본체 결합봉(310)의 회전운동을 이용하여 전력을 생산한다. 생산된 전력은 배터리(600)에 저장된다.Rotation of the
본 실시례의 자가 충전식 드론은 배터리(600)의 전력을 이용하여 비행하며, 배터리(600)가 모두 소진되면 수면에 착수하여 자가 충전이 이루어진다. 물론 배터리(600)가 모두 소진되지 않은 상태에서도 수면에 착수하기만 하면 파도나 너울을 이용하여 자가 충전이 이루어진다.The self-charging drones of this embodiment fly by using the electric power of the
따라서, 비행 및 자가 충전을 반복하며 장기간에 걸쳐 정보를 수집하거나, 미리 프로그래밍 된 경로를 따라 비행 및 자가 충전을 반복하며 목표된 지점으로 이동하는 등, 운용시간이 한정되어 있는 종래의 드론으로 수행하지 못하는 작업들을 수행할 수 있다.Therefore, the conventional drones that have limited operating time, such as repeating flight and self-charging and collecting information over a long period of time, repeating flight and self-charging along the preprogrammed path, You can do things you can not do.
아울러 배터리를 모두 소진하고 수면에 비상 착수하는 경우에도, 자가 발전 및 충전을 통해서 다시 비행 가능한 상태로 전환되므로 손쉽게 회수할 수 있다.In addition, even when the battery is exhausted and an emergency operation is performed on the water surface, it can be recovered easily because the self-power generation and charging switches to a state ready for flying again.
한편, 본 실시례에 의한 자가 충전식 드론은 비행중에도 충전이 이루어질 수 있다. 물론 수면에 착수한 상태로 파도나 너울을 이용하는 것만큼 효율이 뛰어나지는 않으나, 바람에 의해 착수다리(200)가 흔들리는 에너지를 이용하여 수면에서와 같은 방식으로 전력을 충전하게 된다.On the other hand, the self-charging drones according to the present embodiment can be charged even during flight. Of course, efficiency is not as high as using a wave or a wale in a state of starting on the surface of the water, but the power is charged in the same manner as on the water surface by using the energy that the launching
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 충전식 드론은, 파력 및 공력을 이용하여 자가 충전이 이루어지므로 한정된 배터리 용량으로 인한 제약 없이 다양하게 활용할 수 있다.As described above, the self-charging type drones according to one embodiment of the present invention can be utilized variously without restriction due to limited battery capacity because self-charging is performed using the wave and the aerodynamic force.
앞선 실시례에서는 지지다리(300)가 몸체부(110)의 브라켓(130)에 각각 회동 가능하게 결합되고, 발전장치(500)가 지지다리(300)의 본체 연결봉(310)에 연결되어, 본체 연결봉(310)의 회동으로부터 발전이 이루어지도록 하는 연결구조에 대하여 설명하였다.The
그러나 상기와 같은 연결구조는 일례일 뿐이며, 연결구조는 실시례에 따라서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 아래에서는 지지다리 및 발전장치의 연결구조에 대한 다른 실시례를 추가로 설명하도록 한다.However, the above connection structure is only an example, and the connection structure can be modified into various forms according to the embodiment. In the following, another embodiment of the connection structure of the support leg and the power generation device is further described.
두 개의 발전장치(500a)를 이용하여 각 지지다리(300a)의 회동으로부터 각각 발전이 이루어지도록 하는 지지다리(300a) 및 발전장치(500a)의 연결구조에 대하여 설명한다.A description will be given of the connection structure of the
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도이다.7 to 9 are conceptual diagrams showing connection structures of a support leg and a power generation device according to another embodiment of the present invention.
몸체부(110)의 길이방향으로 배치되는 브라켓(130a)이 마련된다. 본 실시례의 브라켓(130a)은 앞선 실시례와는 달리 중공관 형태이며 몸체부(110)의 하부에 고정된다.A
지지다리(300a)가 마련된다. 지지다리(300a)에는 브라켓(130a)의 길이방향 일단부 또는 타단부에 회동 가능하게 삽입되는 삽입 돌기(310a)가 돌출 형성된다. 그리고 삽입 돌기(310a)의 브라켓(130a)에 대한 회전을 이용하여 발전하는 발전장치(500a)가 지지다리(300a)에 일체로 마련된다.A
발전장치(500a)는 브라켓(130a)에 대한 지지다리(300a)의 회전을 이용하여 전력을 생산한다. 더욱 상세하게는 브라켓(130a)이 스테이터(stator)역할을 하고 삽입 돌기(310a)가 로터(rotor)역할을 하며 발전이 이루어진다.The
발전장치(500a)에서 생산된 전력은 배터리(600a)에 저장된다. 두 지지다리(300a)에 각각 마련되는 발전장치(500a)는 착수다리(200a)에 마련되는 배터리(600a)에 연결된다. 도 8은 발전장치(500a)와 배터리(600a)의 연결을 구체적으로 보이기 위하여 배터리(600a)를 착수다리(200a)로부터 분리하여 개념적으로 도시하였다.The power produced by the
하나의 발전장치(500c)를 이용하여 각 지지다리(300b,300c)의 회동으로부터 발전이 이루어지도록 하는 지지다리(300b,300c) 및 발전장치(500c)의 연결구조에 대하여 설명한다.A description will be given of the connection structure of the
도 10 내지 12는 본 발명의 또 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도이다.10 to 12 are conceptual diagrams showing a connection structure of a support leg and a power generation device according to another embodiment of the present invention.
본 실시례의 지지다리(300b,300c)는 두 가지 형태로 구분된다. 하나는 중공관 형태의 암 연결부(310b)가 형성되는 암 지지다리(300b)이며, 다른 하나는 암 연결부(310b)에 회동 가능하게 삽입되는 수 연결부(310c)가 돌출 형성되는 수 지지다리(300c)이다.The
본 실시례의 지지다리(300b,300c)는 암 연결부(310b) 및 수 연결부(310c)를 동심으로 관통하는 회전축 형태의 브라켓(미도시)을 통하여 몸체부(110)에 결합될 수 있다.The
본 실시례에서 발전장치(500c)는 수 지지다리(300c)에 일체로 마련된다. 발전장치(500c)는 암 지지다리(300b)와 수 지지다리(300c)의 상대적인 움직임을 이용하여 발전한다.In this embodiment, the
더욱 상세하게는, 암 지지다리(300b)의 암 연결부(310b)가 스테이터(stator) 역할을 하고, 수 지지다리(300c)의 수 연결부(310c)가 로터(rotor) 역할을 하며 암 연결부(310b)와 수 연결부(310c)의 회동을 이용하여 전력을 생산한다.More specifically, the
발전장치(500c)에서 생산된 전력은 배터리(600b)에 저장된다. 수 지지다리(300c)에 마련되는 발전장치(500c)는 착수다리(200b)에 마련되는 배터리(600a)에 연결된다. 도 11은 발전장치(500c)와 배터리(600b)의 연결을 구체적으로 보이기 위하여 배터리(600b)를 착수다리(200b)로부터 분리하여 개념적으로 도시하였다.Power produced by the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .
그러므로 이상에서 기술한 실시례들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects but are not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100 : 드론 본체
200 : 착수다리 210 : 방수커버
211 : 배터리 수용공간 212 : 부력 형성공간
220 : 부력재 230 : 보호패드
300 : 지지다리
400 : 탄성 연결부재
500 : 발전장치
600 : 배터리100: Drone body
200: embarking leg 210: waterproof cover
211: battery accommodating space 212: buoyancy forming space
220: buoyant material 230: protection pad
300: support leg
400: elastic connecting member
500: generator
600: Battery
Claims (9)
부력을 갖도록 마련되어 상기 드론 본체의 하부에 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리 ;
상기 한 쌍의 착수다리를 상기 드론 본체에 각각 회동 가능하게 연결하는 한 쌍의 지지다리 ;
상기 한 쌍의 착수다리가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 상기 지지다리에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재 ;
상기 착수다리의 회동으로부터 전력을 생산하는 발전장치 ; 및
상기 발전장치로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리를 포함하여 이루어지며,
상기 한 쌍의 착수다리를 이용하여 수면에 착수한 상태로 파도나 너울에 의한 상기 착수다리의 회동을 이용하여 자가 충전이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
Flyable drone body;
A pair of launching legs provided so as to have buoyancy and arranged in parallel with the lower portion of the drone main body;
A pair of supporting legs pivotably connecting the pair of embroidery legs to the drones;
An elastic connecting member for applying an elastic force to the supporting legs such that the pair of the embroidery legs are pivoted and moved away from each other;
A power generating device for generating electric power from the rotation of the embroidery leg; And
And a battery for storing power produced by the power generation device,
Characterized in that self-charging is carried out by using the pair of embarking legs and using the rotation of the embarking leg by a wave or a wale while embarking on the water surface.
상기 배터리는 상기 한 쌍의 착수다리에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the battery is provided on each of the pair of the bridging legs.
상기 착수다리의 내부는 하부의 배터리 수용공간과 상부의 부력 형성공간으로 구분되며, 상기 배터리는 상기 배터리 수용공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
3. The method of claim 2,
Wherein the inside of the embroidery leg is divided into a lower battery accommodating space and an upper buoyancy forming space, and the battery is accommodated in the battery accommodating space.
상기 착수다리는 방수천으로 제작되어 상기 배터리 수용공간과 상기 부력 형성공간을 밀봉하는 풍선 형태의 방수커버를 포함하여 이루어지며, 상기 부력 형성공간에는 기체가 충전되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
The method of claim 3,
Wherein the water intake leg is formed of a waterproof cloth and includes a waterproof cover in the form of a balloon that seals the battery accommodating space and the buoyancy forming space, and a gas is filled in the buoyancy forming space. Rechargeable drones.
상기 착수다리는 방수천으로 제작되어 상기 배터리 수용공간과 상기 부력 형성공간을 밀봉하는 풍선 형태의 방수커버를 포함하여 이루어지며, 상기 부력 형성공간에는 발포 폼 형태의 부력재가 충전되는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
The method of claim 3,
Wherein the buoyancy forming space is filled with a buoyant material in the form of a foam foam, and the buoyancy forming space is filled with a buoyant material in the form of a foam foam. Rechargeable drones.
상기 착수다리에는 방수커버를 보호하기 위한 보호패드가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein the waterproof leg further comprises a protection pad for protecting the waterproof cover.
상기 보호패드는 상기 방수커버의 하부를 감싸는 고무패드인 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
The method according to claim 6,
Wherein the protective pad is a rubber pad that surrounds the lower portion of the waterproof cover.
상기 드론 본체에 중공관 형태의 브라켓이 마련되고, 상기 지지다리는 단부에 상기 브라켓에 삽입되는 삽입 돌기가 형성되어 상기 브라켓에 회동 가능하게 결합되며, 상기 발전장치는 상기 브라켓에 대한 상기 삽입 돌기의 회동을 이용하여 발전하는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein the bracket has an insertion protrusion formed at an end thereof to be inserted into the bracket so as to be rotatably coupled to the bracket, Characterized in that the self-priming drones are generated using rotation.
상기 한 쌍의 지지다리 중 어느 하나는 중공관 형태의 암 연결부가 형성되는 암 지지다리이며, 다른 하나는 암 연결부에 회동 가능하게 삽입되는 수 연결부가 형성되는 수 지지다리이며, 상기 발전장치는 상기 암 연결부와 상기 수 연결부의 회동을 이용하여 발전하는 것을 특징으로 하는 자가 충전식 드론.The method according to claim 4 or 5,
Wherein one of the pair of support legs is an arm support leg having a hollow tube connection portion and the other is a water support bridge having a water connection portion rotatably inserted into the arm connection portion, Wherein the electric power is generated by the rotation of the female connector and the male connector.
Priority Applications (1)
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KR1020170114336A KR101912101B1 (en) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | Self-charging drone |
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KR101912101B1 true KR101912101B1 (en) | 2018-10-26 |
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