KR101921742B1 - 드론 운전 연습 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명(Disclosure)은, 초보자의 드론 운전 연습을 효율적으로 실시할 수 있도록 제공되며, 드론의 각종 성능시험이나 안전성 시험을 비롯한 테스트를 용이하게 실시할 수 있는 드론 운전 연습 장치에 관한 것으로서, 드론이 상승 하강 운동은 물론, 회전운동으로서 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw) 운동이 이루어지므로, 초보자의 드론 운전 연습을 효율적으로 실시할 수 있도록 제공되며, 드론의 각종 성능시험이나 안전성 시험을 비롯한 테스트를 용이하게 실시할 수 있는 이점을 가진다.

Description

드론 운전 연습 장치{TRAINING SIMULATOR FOR DRONE}

본 발명(Disclosure)은, 드론 운전 연습 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초보자의 드론 운전 연습을 효율적으로 실시할 수 있도록 제공되며, 드론의 각종 성능시험이나 안전성 시험을 비롯한 테스트를 용이하게 실시할 수 있는 드론 운전 연습 장치에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

드론은, 무인비행체(Unmanned Aerial Vehicle)의 상업적인 명칭으로 최근 관련 산업이 폭발적으로 확장되고 있다.

드론은, 무인비행체로서, 유인비행체에 비해 크기나 무게가 작다고는 하지만 상당한 중량을 가지며 로터의 크기나 회전수는 사람의 생명을 앗아갈 수 있을 정도로 위험하므로 충분한 테스트가 요구되며, 드론의 운전(또는 조정)은 초보자에게 매우 어려워 직접 운전을 행하기 전에 충분한 연습이 필요하다.

한국 등록특허공보 제10-718809호는 "무인 헬리콥터 지상 시험장치"를 개시한 바 있으며, 이는 베이스(10) 상면에 추력측정부(20) 및 토크측정부(30)를 적층하고, 그 위에 무인비행체를 고정하여 무인비행체의 실제 비행 없이 추력 및 토크를 측정하는 장치이다(도 1 참조).

이는, 단순히 무인비행체를 고정시켜 두고 추력과 토크만의 측정을 위한 것이므로 다양한 시험이 불가능하고 실제 공중을 날아다니는 상황하에서 이루어지지 않으므로 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있고, 초보자가 무인비행체의 연습비행을 위한 용도로 사용할 수는 없으므로 그 활용도도 낮다는 문제점도 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0104207호는, 고정된 무인비행체의 움직임이 가능한 "무인헬기용 테스트장치"를 개시한 바 있다.

이는, 지지대(10)에 회전 가능하게 연결되는 브라켓(20)과, 브라켓(20)에 시이소운동 되게 연결되되, 일 단부에는 무게추(31)가 구비되고 타 단부에는 무인비행체(H)를 탑재할 수 있는 설치대(32)가 형성되고, 미세조정밸런스(33)를 구비하는 가변로드(30)를 포함하여 구성된다(도 2 참조).

그러나 이 경우에도 무인비행체의 움직임이 제한되어 초보자가 무인비행체의 연습비행을 위한 용도로 사용할 수 없다는 문제는 여전히 남는다.

1. 한국 등록특허공보 제10-718809호 2. 한국 공개특허공보 제10-2009-0104207호

본 발명은, 초보자의 드론 운전 연습을 효율적으로 실시할 수 있도록 제공되며, 드론의 각종 성능시험이나 안전성 시험을 비롯한 테스트를 용이하게 실시할 수 있는 드론 운전 연습 장치의 제공을 일 목적으로 한다.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 설정된 간격을 가지며 세워져 배치되는 2개의 기둥으로 구비되는 제1,2 가이드프레임; 상기 제1,2 가이드프레임 사이에 배치되고, 림(rim) 형상으로 구비되며, 양측 중앙부가 각각 상기 제1,2 가이드프레임 내측의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 양측 중앙부를 연결하는 제1 연결선을 중심축으로 회전가능하게 구비되며, 상기 제1 연결선에 대해 대칭이 되는 평면 형상으로 구비되는 피치 림; 상기 피치 림의 내부에 배치되고, 림(rim) 형상으로 구비되며, 상기 피치 림의 내부에서 상기 제1 연결선과 직교하는 제2 연결선을 중심축으로 회전가능하게 구비되고, 상기 제2 연결선에 대해 대칭이 되는 평면 형상으로 구비되는 요 림; 상기 요 림의 내부에 배치되고, 상기 요 림의 내부에서 상기 제2 연결선과 직교하는 제3 연결선으로서, 상기 제3 연결선에 대해 상기 요 림이 대칭되는 제3 연결선을 축으로 회전가능하게 구비되고, 상기 요 림의 내부 중앙에 드론이 위치하도록 장착되는 드론 장착부를 가지는 롤 프레임; 상기 제1,2 가이드프레임의 외측에 각각 구비되고, 상기 제1,2 가이드프레임의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되며, 그 무게를 조절할 수 있도록 구비되는 제1,2 중량조절부; 및 상기 제1,2 중량조절부를 각각 상기 피치 림의 상기 양측 중앙부와 연결하는 로프;로서, 상기 피치 림의 초기 위치를 조절하는 로프;를 포함하는 드론 운전 연습 장치를 제1 발명으로 제공한다.

본 발명은, 상기 제1 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 피치 림과 상기 요 림은, 사각형 또는 원형 고리 형상으로 구비되는 드론 운전 연습 장치를 제2 발명으로 제공한다.

본 발명은, 상기 제1 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 제1,2 가이드프레임은, 서로 대향하는 제1 면에 상기 제1,2 가이드프레임의 길이방향으로 길게 형성되는 제1 레일; 과 상기 제1 레일을 타고 왕복슬라이딩 운동하는 제1 레일브라켓; 및 상기 제1 면의 반대면으로서, 서로 반대방향을 향하는 제2 면에 상기 제1,2 가이드프레임의 길이방향으로 길게 형성되는 제2 레일;과 상기 제2 레일을 타고 왕복슬라이딩 운동하는 제2 레일브라켓;을 가지며, 상기 피치 림의 양측 중앙부에는 상기 제1 연결선을 축으로 상기 피치 림이 회전가능 하도록 상기 제1 레일브라켓에 회전가능하게 결합되는 제1 회전축;이 구비되고, 상기 제2 레일브라켓은, 상기 제1,2 중량조절부에 결합되는 드론 운전 연습 장치를 제3 발명으로 제공한다.

여기서, 제1,2 레일 및 제1,2 레일브라켓을 대신하여, LM 가이드로 구비될 수 있음은 물론이다.

본 발명은, 상기 제3 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 로프는, 상기 제1,2 가이드프레임에 각각 구비되고, 상기 제1,2 가이드프레임 각각의 상단에는 상기 로프가 경유하는 롤러가 구비되며, 상기 로프는, 상기 제1,2 가이드프레임 각각의 상기 제1,2 면에 각각 구비되는 제1,2 브라켓에 양단이 고정되며, 상기 롤러를 경유하도록 구비되는 드론 운전 연습 장치를 제4 발명으로 제공한다.

본 발명은, 상기 제1 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 제1,2 가이드프레임의 하단을 지지하며 지면에 고정되는 지지대;를 더 포함하는 드론 운전 연습 장치를 제5 발명으로 제공한다.

본 발명은, 상기 제1 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 롤 프레임은, 상기 제3 연결선과 평행하며, 상기 제3 연결선과 설정된 간격만큼 떨어져 배치되는 장착프레임;을 가지며, 상기 장착프레임에 상기 드론 장착부가 구비되는 드론 운전 연습 장치를 제6 발명으로 제공한다.

본 발명은, 상기 제6 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 롤 프레임은, 상기 요 림의 내측에서 상기 제3 연결선 방향으로 구비되는 제3 회전축에 의해 상기 요 림과 결합하며, 상기 제3 회전축의 말단에서 상기 제3 연결선과 직교하는 방향으로 연장되어 구비되고 상기 장착프레임의 양단이 각각 결합되는 결합프레임;을 가지며, 상기 결합프레임과 상기 장착프레임의 결합위치에 따라 상기 장착프레임과 상기 제3 연결선 사이의 상기 설정된 간격이 조절되도록 구비되는 드론 운전 연습 장치를 제7 발명으로 제공한다.

본 발명은, 상기 제7 발명의 드론 운전 연습 장치로서, 상기 장착프레임과 상기 제3 연결선 사이의 상기 설정된 간격을 조절하여 상기 드론의 무게중심이 상기 제3 방향에 위치시키는 드론 운전 연습 장치를 제8 발명으로 제공한다.

본 발명에 따르면, 드론이 상승 하강 운동은 물론, 회전운동으로서 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw) 운동이 이루어지므로, 초보자의 드론 운전 연습을 효율적으로 실시할 수 있도록 제공되며, 드론의 각종 성능시험이나 안전성 시험을 비롯한 테스트를 용이하게 실시할 수 있는 이점을 가진다.

도 1 및 도 2는 종래 드론 운전 연습 장치를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 드론 운전 연습 장치의 일 실시형태를 보인 도면.
도 4는 도 3에서 가이드프레임과 피치 림의 결합을 보인 도면.
도 5는 도 3에서 요 림과 롤 프레임의 결합을 보인 도면.
도 6은 도 3에서 가이드프레임과 중량조절부의 결합을 보인 도면.

이하, 본 발명에 따른 드론 운전 연습 장치을 구현한 다양한 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 기술적 내용을 파악함에 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 드론 운전 연습 장치의 일 실시형태를 보인 도면, 도 4는 도 3에서 가이드프레임과 피치 림의 결합을 보인 도면, 도 5는 도 3에서 요 림과 롤 프레임의 결합을 보인 도면, 도 6은 도 3에서 가이드프레임과 중량조절부의 결합을 보인 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 드론 운전 연습 장치(100)는, 가이드프레임(110), 피치 림(120), 요 림(130), 롤 프레임(140), 중량조절부(150) 및 로프(160)로 구성된다.

가이드프레임(110)은, 한 쌍으로 구비되며, 설정된 간격만큼 떨어져 배치되고 세워져 배치된다.

가이드프레임(110)은, 결합과 제조가 용이한 알루미늄 프로파일로 구비될 수 있다.

피치 림(120)은, 한 쌍의 가이드프레임(110) 사이에 배치되고, 림(rim) 형상으로 구비된다. 즉 내부가 빈 테두리만으로 이루어진 형상으로 구비된다.

피치 림(120)은, 양측 중앙부가 각각 한 쌍의 가이드프레임(110) 내측에 결합 되되, 한 쌍의 가이드프레임(110)의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하게 구비된다.

여기서, 양측 중앙부는, 사각형의 피치 림(120)의 경우 한 쌍의 가이드프레임(110)을 향하는 면의 중앙을 의미하고, 원형의 피치 림(120)의 경우 그것의 지름이 한 쌍의 가이드프레임(110)을 향하도록 배치될 때, 한 쌍의 가이드프레임(110)과 마주하는 위치를 의미한다.

또한, 피치 림(120)은, 양측 중앙부를 연결하는 제1 연결선을 중심축으로 회전 가능하게 구비된다.

또한, 피치 림(120)은, 제1 연결선에 대해 대칭이 되는 평면 형상으로 구비된다.

요 림(130)은, 피치 림(120)의 내부에 배치되고, 림(rim) 형상으로 구비된다.

여기서, 내부에 구비된다는 의미는, 피치 림(120)의 내부에 자유로운 회전 운동이 가능한 상태를 의미한다.

요 림(130)은, 피치 림(120)의 내부에서 제1 연결선과 직교하는 제2 연결선을 중심축으로 회전 가능하게 구비된다. 회전 중심축으로 제2 회전축(131)이 구비된다.

또한, 요 림(130)은 제2 연결선에 대해 대칭이 되는 평면 형상으로 구비된다.

롤 프레임(140)은, 요 림(130)의 내부에 배치되고, 요 림(130)의 내부에서 제2 연결선과 직교하는 제3 연결선을 축으로 회전 가능하게 구비된다.

여기서, 요 림(130)은, 제3 연결선에 대해 대칭되는 평면 형상을 가진다.

롤 프레임(140)은, 요 림(130)의 내부 중앙에 드론이 위치하도록 장착되는 드론 장착부(144)를 가진다.

한편, 한 쌍의 가이드프레임(110) 외측에는 각각 한 쌍의 가이드프레임(110)의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되며, 그 무게를 조절할 수 있도록 구비되는 한 쌍의 중량조절부(150)가 구비된다.

또한, 한 쌍의 중량조절부(150)는 각각 피치 림(120)의 양측 중앙부와 로프(160)로 연결된다.

중량조절부(150)는, 드론 장착부(144)에 드론을 장착한 초기상태에서 드론의 무게에 관계없이 피치 림(120)과 한 쌍의 가이드프레임(110)의 결합위치를 특정한 높이에 위치시키기 위한 것이다.

이에 의해, 드론 장착부(144)에 드론을 고정하고 드론을 운전하면, 추력의 크기에 따라 피치 림(120)이 한 쌍의 가이드프레임(110)을 따라 상승 또는 하강하며, 드론에서 발생되는 토크의 크기 및 방향에 따라 피치 림(120), 요 림(130), 롤 프레임(140)의 회전이 발생된다.

따라서 초보자가 드론 운전 연습을 하면서 자신의 운전 제어에 의한 드론의 움직임을 정확하게 관찰하며 체험할 수 있게 된다.

한편, 본 실시형태에서, 드론 운전 연습 장치의 뒷부분에 다양한 지형조건을 영상으로 표시하는 스크린을 배치하고, 한 쌍의 가이드프레임(110)에 대한 피치 림(120)의 상하 운동량 및 피치 림(120), 요 림(130), 롤 프레임(140)의 회전량을 감지하여 스크린에 드론의 움직임을 표시하면 더욱 실감나는 운전연습이 가능하도록 할 수 있을 것이다.

피치 림(120)의 상하 운동량 및 피치 림(120), 요 림(130), 롤 프레임(140)의 회전량은 공지의 자이로센서 등이 이용될 수 있을 것이다.

한편, 본 실시형태에서, 피치 림(120)과 요 림(130)은, 사각형 또는 원형 고리 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 본 실시형태에서, 한 쌍의 가이드프레임(110)은, 각각 서로 대향하는 제1 면(110a)과, 서로 반대방향을 향하는 제2 면(110b)을 가지는데, 제1 면(110a)에는 가이드프레임(110)의 길이방향으로 길게 형성되는 제1 레일(111a)과 제1 레일(111a)을 타고 왕복슬라이딩 운동하는 제1 레일브라켓(121a)이 구비되고, 제2 면(110b)에는 가이드프레임(110)의 길이방향으로 길게 형성되는 제2 레일(111b)과 제2 레일(111b)을 타고 왕복슬라이딩 운동하는 제2 레일브라켓(151a)이 구비된다.

또한, 피치 림(120)의 양측 중앙부에는 제1 연결선을 축으로 피치 림(120)이 회전가능 하도록 제1 레일브라켓(121a)에 회전가능하게 결합되는 제1 회전축(121)이 구비된다.

또한, 제2 레일브라켓(151a)은, 한 쌍의 중량조절부(150)에 각각 결합 된다.

여기서, 제1,2 레일(111a,111b) 및 제1,2 레일브라켓(121a,151a)이, LM 가이드로 대체될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 실시형태에서, 로프(160)는, 한 쌍의 가이드프레임(110)에 각각 구비되고, 한 쌍의 가이드프레임(110) 각각의 상단에는 로프(160)가 경유하는 롤러(170)가 구비된다.

또한, 로프(160)는, 한 쌍의 가이드프레임(110) 각각의 제1,2 면(110a,110b)에 각각 결합 되는 제1,2 레일브라켓(121a,151a)에 양단이 고정되며, 롤러(170)를 경유하도록 구비된다.

이에 의해, 한 쌍의 중량조절부(150)와 피치 림(120)은 상하운동이 서로 연동 된다.

한편, 본 실시형태에서, 한 쌍의 가이드프레임(110)의 하단을 지지하며 지면에 고정되는 지지대(180)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

지지대(180)는, 지면 또는 설치면과 평행한 판재 또는 사각 프레임으로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시형태에서, 롤 프레임(140)은, 제3 연결선과 평행하며, 제3 연결선과 설정된 간격만큼 떨어져 배치되는 장착프레임(141)을 가진다.

장착프레임(141)에는 드론 장착부(144)가 구비된다.

여기서, 롤 프레임(140)은, 요 림(130)의 내측에서 제3 연결선 방향으로 구비되는 제3 회전축(143)에 의해 요 림(130)과 결합하며, 제3 회전축(143)의 말단에서 제3 연결선과 직교하는 방향으로 연장되어 구비되고 장착프레임(141)의 양단이 각각 결합 되는 결합프레임(142)을 가진다.

또한, 결합프레임(142)과 장착프레임(141)의 결합위치에 따라 장착프레임(141)과 제3 연결선 사이의 간격이 조절되도록 구비된다.

즉, 결합프레임(142)과 장착프레임(141)의 결합위치가 조절될 수 있도록 구비된다.

이는, 장착프레임(141)과 제3 연결선 사이의 간격을 조절하여 드론의 무게중심이 제3 방향에 위치시키기 위함이다.

Claims (8)

1. 설정된 간격을 가지며 세워져 배치되는 2개의 기둥으로 구비되는 제1,2 가이드프레임;
   상기 제1,2 가이드프레임 사이에 배치되고, 림(rim) 형상으로 구비되며, 양측 중앙부가 각각 상기 제1,2 가이드프레임 내측의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 양측 중앙부를 연결하는 제1 연결선을 중심축으로 회전가능하게 구비되며, 상기 제1 연결선에 대해 대칭이 되는 평면 형상으로 구비되는 피치 림;
   상기 피치 림의 내부에 배치되고, 림(rim) 형상으로 구비되며, 상기 피치 림의 내부에서 상기 제1 연결선과 직교하는 제2 연결선을 중심축으로 회전가능하게 구비되고, 상기 제2 연결선에 대해 대칭이 되는 평면 형상으로 구비되는 요 림;
   상기 요 림의 내부에 배치되고, 상기 요 림의 내부에서 상기 제2 연결선과 직교하는 제3 연결선으로서, 상기 제3 연결선에 대해 상기 요 림이 대칭되는 제3 연결선을 축으로 회전가능하게 구비되고, 상기 요 림의 내부 중앙에 드론이 위치하도록 장착되는 드론 장착부를 가지는 롤 프레임;
   상기 제1,2 가이드프레임의 외측에 각각 구비되고, 상기 제1,2 가이드프레임의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되며, 그 무게를 조절할 수 있도록 구비되는 제1,2 중량조절부; 및
   상기 제1,2 중량조절부를 각각 상기 피치 림의 상기 양측 중앙부와 연결하는 로프;로서, 상기 피치 림의 초기 위치를 조절하는 로프;를 포함하되,
   상기 제1,2 가이드프레임은,
   서로 대향하는 제1 면에 상기 제1,2 가이드프레임의 길이방향으로 길게 형성되는 제1 레일; 과 상기 제1 레일을 타고 왕복슬라이딩 운동하는 제1 레일브라켓; 및
   상기 제1 면의 반대면으로서, 서로 반대방향을 향하는 제2 면에 상기 제1,2 가이드프레임의 길이방향으로 길게 형성되는 제2 레일;과 상기 제2 레일을 타고 왕복슬라이딩 운동하는 제2 레일브라켓;을 가지며,
   상기 피치 림의 양측 중앙부에는 상기 제1 연결선을 축으로 상기 피치 림이 회전가능 하도록 상기 제1 레일브라켓에 회전가능하게 결합되는 제1 회전축;이 구비되고,
   상기 제2 레일브라켓은, 상기 제1,2 중량조절부에 결합되는 것을 특징으로 하되,
   상기 롤 프레임은, 상기 제3 연결선과 평행하며, 상기 제3 연결선과 설정된 간격만큼 떨어져 배치되는 장착프레임;을 가지며, 상기 장착프레임에 상기 드론 장착부가 구비되는 것을 특징으로 하고,
   상기 롤 프레임은, 상기 요 림의 내측에서 상기 제3 연결선 방향으로 구비되는 제3 회전축에 의해 상기 요 림과 결합하며, 상기 제3 회전축의 말단에서 상기 제3 연결선과 직교하는 방향으로 연장되어 구비되고 상기 장착프레임의 양단이 각각 결합되는 결합프레임;을 가지며,
   상기 결합프레임과 상기 장착프레임의 결합위치에 따라 상기 장착프레임과 상기 제3 연결선 사이의 상기 설정된 간격이 조절되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 드론 운전 연습 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 피치 림과 상기 요 림은, 사각형 또는 원형 고리 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 드론 운전 연습 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 로프는, 상기 제1,2 가이드프레임에 각각 구비되고,
   상기 제1,2 가이드프레임 각각의 상단에는 상기 로프가 경유하는 롤러가 구비되며,
   상기 로프는, 상기 제1,2 가이드프레임 각각의 상기 제1,2 면에 각각 구비되는 제1,2 레일브라켓에 양단이 고정되며, 상기 롤러를 경유하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 드론 운전 연습 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1,2 가이드프레임의 하단을 지지하며 지면에 고정되는 지지대;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 운전 연습 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images