KR101923699B1 - 드론의 택배물 탑재장치 - Google Patents

드론의 택배물 탑재장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론에 승강 가능하게 설치되어 있는 승강 와이어에 장착되는 택배물 탑재장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 택배물 탑재장치는 승강 와이어의 하단에 설치되는 승강체; 및 상기 승강체에 대하여 선택적으로 연결 및 분리 가능하게 결합되고 하부에는 걸림부가 구비된 일회용 걸림체;를 포함하고, 상기 승강체와 상기 일회용 걸림체는 기계적 또는 전자기적 상호작용에 의해 자동으로 분리가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

드론의 택배물 탑재장치{PARCEL LOADING DEVICE FOR DRONE}
본 발명은 드론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 택배 운송용 드론에 적용되어 택배물을 지지 및 하역하는 기능을 수행하는 드론의 택배물 탑재장치에 관한 것이다.
드론은 원격 조종과 자동 비행이 가능한 무인 비행체로서, 기본적으로 적어도 하나 이상의 로터를 회전시켜서 양력 및 추진력을 얻는다. 일반적으로 드론은 로터가 4개인 쿼드롭터, 6개인 헥사콥터, 8개인 옥토콥터 등으로 구분되고, 통칭해서 멀티콥터로도 지칭된다.
드론은 메인바디와, 이 메인바디로부터 방사상으로 연장되어 있는 복수개의 지지암과, 지지암의 끝부분에 설치된 로터를 구비한다. 이러한 드론은 메인바디의 하부에 촬영장비나, 방제장비, 구급장비, 탑재장치 등과 같은 각종 추가 기기가 장착되어 다양한 산업분야에 적용이 되고 있다.
이러한 드론은 물품을 목적지까지 배송해 주는 택배 서비스에도 널리 활용될 것으로 전망되고 있다.
일반적으로 택배 드론은 택배물을 싣거나 내려놓는 하역 동작을 지원하기 위해 메인바디의 하부에 소정의 그리퍼(Gripper)가 장착이 되거나, 하단에 후크 형태의 걸림기구가 매달인 와이어 승강장치를 구비한다.
그러나, 와이어 승강장치가 사용되는 종래의 택배 드론은 택배물을 내려놓을 때 사람이 수작업으로 와이어의 걸림기구에서 택배물을 분리하는 작업을 해주어야 하므로 불편함이 있다.
또한, 종래의 택배 드론은 택배물을 싣거나 내려놓는 하역 작업 시 로터의 바람에 의해 와이어가 흔들려서 작업이 원활히 이루어지지 않거나 안전사고가 발생할 우려가 있어 이에 대한 대책이 요구된다. 이와 같이 로터의 바람에 의해 와이어가 흔들리는 문제는 드론으로부터 근접한 위치에서 특히 심하게 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 승강 가능한 와이어를 사용하여 택배물을 지지하고 택배물을 지면에 내려놓은 후 자동으로 와이어에서 택배물을 분리시킬 수 있는 구조를 가진 드론의 택배물 탑재장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 드론에서 발생하는 바람에 의해 와이어가 흔들리는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 드론의 택배물 탑재장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 드론에 승강 가능하게 설치되어 있는 승강 와이어에 장착되는 택배물 탑재장치에 있어서, 상기 승강 와이어의 하단에 설치되는 승강체; 및 상기 승강체에 대하여 선택적으로 연결 및 분리 가능하게 결합되고 하부에는 걸림부가 구비된 일회용 걸림체;를 포함하고, 상기 승강체와 상기 일회용 걸림체는 기계적 또는 전자기적 상호작용에 의해 자동으로 분리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론의 택배물 탑재장치를 제공한다.
상기 승강체에는 상기 일회용 걸림체에 걸릴 수 있는 스토퍼가 설치되고, 상기 일회용 걸림체에는 상기 스토퍼가 걸릴 수 있는 걸림턱 구조가 형성될 수 있다.
상기 스토퍼는 상하 회동이 가능하게 설치되어 수평하게 놓여지는 방향으로 탄성 바이어스되고, 상기 일회용 걸림체는 상단에 위치한 헤드와, 상기 헤드로부터 하부로 연장되고 상기 헤드에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 제1 로드와, 상기 제1 로드로부터 하부로 연장되고 상기 제1 로드에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 제2 로드를 포함하고, 상기 승강체에 상기 일회용 걸림체가 결합된 상태에서 상기 스토퍼는 상기 헤드와 상기 제1 로드 사이의 걸림턱 구조에 위치하고, 상기 택배물이 지면에 내려지는 순간 상기 일회용 걸림체에 대하여 상기 승강체가 관성력에 의해 하강하여 상기 스토퍼가 상기 제2 로드와 대향하는 위치에서 하방으로 회동하여 수평 상태가 되어 걸림이 해제되고, 상기 승강체의 상승에 의해 상기 헤드가 상대적으로 하강하면서 상기 스토퍼를 통과하여 상기 승강체와 상기 일회용 걸림체가 완전히 분리될 수 있다.
상기 스토퍼는 지면에 대하여 수평으로 전후진 가능하게 설치되어 전진하는 방향으로 탄성 바이어스되고, 상기 일회용 걸림체는 상단에 위치한 헤드와, 상기 헤드로부터 하부로 연장되고 상기 헤드에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 샤프트와, 상기 샤프트의 외부에 끼워져서 상기 샤프트의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되고 상기 헤드와 동일한 외경을 가진 링형 또는 원통형의 슬라이더를 포함하고, 상기 승강체에 상기 일회용 걸림체가 결합된 상태에서 상기 스토퍼는 상기 헤드와 상기 샤프트 사이의 걸림턱 구조에 위치하고, 상기 택배물이 지면에 내려지는 순간 상기 일회용 걸림체에 대하여 상기 승강체가 관성력에 의해 하강하여 상기 스토퍼가 상기 슬라이더의 외부면에 접촉되어 걸림이 해제되고, 상기 승강체의 상승에 의해 상기 헤드가 상대적으로 하강하면서 상기 스토퍼를 통과하여 상기 승강체와 상기 일회용 걸림체가 완전히 분리될 수 있다.
상기 승강체에는 전자석이 고정되고, 상기 일회용 걸림체의 상단은 상기 전자석이 자화된 상태에서 선택적으로 달라붙는 철 또는 마그네트 소재로 이루어질 수 있다.
상기 승강 와이어는 전력 케이블로 이루어지고, 상기 전자석은 상기 전력 케이블을 통해 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.
상기 승강 와이어는 강선이 복합된 전력 케이블로 이루어지고, 상기 전자석은 상기 전력 케이블을 통해 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.
본 발명은, 상기 드론에 장착되고, 상기 승강 와이어를 관통시킬 수 있는 중공을 구비하여 상기 승강 와이어를 보호 및 가이드하는 가이드 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 부재는 복수개의 파이프들이 다단으로 연결되어 길이의 신축이 가능한 구조를 가진 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 가이드 부재의 내부 또는 외부에 배치되어 상기 가이드 부재의 확장이나 축소시 탄성력을 제공하는 스프링;을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 와이어를 사용하여 택배물을 지면에 내려놓을 때 사람이 부재중이더라도 자동으로 와이어에서 택배물을 분리시킬 수 있으므로 드론을 이용한 택배 서비스에 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 택배물을 싣거나 내려놓는 하역 작업 시 와이어가 가이드 부재에 의해 보호 및 가이드된 상태를 유지함으로써 로터의 바람에 의해 드론의 주변에서 와이어가 흔들리는 문제를 해소할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 택배물 탑재장치의 적용예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 승강체 및 일회용 걸림체의 구성 및 작동을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 도 1에서 승강체 및 일회용 걸림체의 다른 구성 및 작동을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6은 도 1에서 승강체 및 일회용 걸림체의 또 다른 구성 및 작동을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 택배물 탑재장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에서 가이드 부재의 구성을 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8의 가이드 부재가 접힌 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 도 8의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10의 가이드 부재가 접힌 상태를 도시한 단면도이다.
도 12는 도 8의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 택배물 탑재장치의 적용예를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론의 택배물 탑재장치는 승강 와이어(20)의 하단에 고정되는 승강체(100)와, 택배물(1)에 걸리도록 설치되는 일회용 걸림체(200)를 포함한다.
드론(10)에 택배물(1)을 탑재하고자 할 경우에는 택배물(1)의 상부에 걸리는 일회용 걸림체(200)를 승강체(100)에 결합하면 된다(a).
드론(10)은 택배물(1)을 탑재한 상태(a)에서 배송 목적지까지 무인 자동비행을 하고, 배송 목적지에 도착한 후에는 승강 와이어(20)를 풀어서 택배물(1)을 지면 위에 내려 놓는 동작(b)을 수행한다.
택배물(1)을 지면 위에 내려 놓는 동작과 동시에 승강체(100)로부터 일회용 걸림체(200)를 자동으로 분리하는 동작(c)을 수행하고, 승강 와이어(20)를 감아 올린 상태에서 원위치로 복귀한다.
상기와 같은 택배 서비스를 지원하기 위한 드론(10)은 원격 조종과 무인 자동 비행을 수행하기 위한 각종 제어장치와 통신장치, 광학장치, 센서, 위성항법장치(GPS), 배터리, 구동장치 등을 포함한다. 또한, 드론(10)의 하부에는 적어도 한 가닥 이상의 강선으로 이루어진 승강 와이어(20)를 권상 및 권하하기 위한 와이어 승강장치가 구비된다. 드론(10)에 포함되는 이러한 기술적 수단들로는 통상의 기술이 채용 가능하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명에 구비되는 승강체(100) 및 일회용 걸림체(200)의 구성 및 작동을 상세히 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 부분 확대도이다. 도 2에서 ①은 승강체(100)에 대하여 일회용 걸림체(200)의 결합이 진행되는 상태, ②는 결합이 완료되어 승강체(100)에 일회용 걸림체(200)가 걸린 상태, ③은 택배물(1)이 지면에 닿는 순간 하강하던 승강체(100)에 관성력이 작용하여 중력 가속도(9.8㎨)에 의해 승강체(100)가 하강하여 걸림이 해제된 상태, ④ 내지 ⑥은 승강체(100)가 끌어올려짐에 따라 상대적으로 일회용 걸림체(200)가 점진적으로 하강하여 분리가 이루어지는 과정을 나타낸다. 또한, 도 3에서 ①은 승강체(100)에 일회용 걸림체(200)가 걸린 상태, ②는 택배물(1)이 지면에 닿아 일회용 걸림체(200)의 걸림이 해제된 상태, ③은 승강체(100)의 상승에 의해 상대적으로 일회용 걸림체(200)가 하강을 진행하는 상태, ④는 승강체(100)에서 일회용 걸림체(200)가 완전히 분리된 상태를 나타낸다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 승강체(100)는 승강 와이어(20)의 하단에 고정적으로 설치되고, 일회용 걸림체(200)는 승강체(100)에 대하여 선택적으로 연결 및 분리 가능하게 결합되고 하부에는 후크 형태의 걸림부(204)를 구비한다. 승강체(100)와 일회용 걸림체(200)는 기계적 또는 전자기적 상호작용에 의해 자동으로 분리가 이루어진다.
승강체(100)에는 일회용 걸림체(200)에 걸릴 수 있는 스토퍼(110)가 설치되고, 일회용 걸림체(200)에는 상기 스토퍼(110)가 걸릴 수 있는 걸림턱 구조가 형성된다.
스토퍼(110)는 승강체(100)의 내부에서 승강체(100)의 둘레를 따라 등간격으로 복수개가 배치되고, 각각 상하 회동이 가능하게 설치되어 수평하게 놓여지는 방향으로 탄성 바이어스된다. 탄성 바이어스를 위해 스토퍼(110)에는 스프링과 같은 탄성부재가 결합되어 있다.
일회용 걸림체(200)는 상단에 위치한 헤드(201)와, 헤드(201)로부터 하부로 연장되고 헤드(201)에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 제1 로드(202)와, 제1 로드(202)로부터 하부로 연장되고 제1 로드(202)에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 제2 로드(203)를 구비한다. 걸림턱 구조는 헤드(201)와 제1 로드(202) 사이의 단차에 의해 형성된다.
승강체(100)에 일회용 걸림체(200)가 결합된 상태에서 스토퍼(110)는 헤드(201)와 제1 로드(202) 사이의 걸림턱 구조에 위치한다. 또한, 택배물(1)이 지면에 내려지는 순간에는 일회용 걸림체(200)에 대하여 상기 승강체(100)가 중력 가속도에 의해 하강하여, 제2 로드(203)와 대향하는 위치에서 하방으로 회동하여 수평 상태가 되어 걸림이 해제된다.
이후, 승강 와이어(20)에 의해 승강체(100)가 끌어올려짐에 따라 승강체(100)의 상승에 의해 상기 헤드(201)가 상대적으로 하강하면서 스토퍼(110)를 통과하여 승강체(100)와 일회용 걸림체(200)가 상호 완전히 분리된다.
도 4는 도 1에서 승강체(100) 및 일회용 걸림체(200)의 다른 구성 및 작동을 도시한 단면도이며, 도 5는 도 4의 부분 확대도이다. 도 4에서 ①은 승강체(100)에 대하여 일회용 걸림체(200)의 결합이 진행되는 상태, ②는 결합이 완료되어 승강체(100)에 일회용 걸림체(200)가 걸린 상태, ③은 택배물(1)이 지면에 닿는 순간 승강체(100)에 관성력이 작용하여 중력 가속도에 의해 승강체(100)가 하강하여 걸림이 해제된 상태, ④ 내지 ⑥은 승강체(100)가 끌어올려짐에 따라 상대적으로 일회용 걸림체(200)가 점진적으로 하강하여 분리가 이루어지는 과정을 나타낸다. 또한, 도 5에서 ①은 승강체(100)에 일회용 걸림체(200)가 걸린 상태, ②는 택배물(1)이 지면에 닿아 일회용 걸림체(200)의 걸림이 해제된 상태, ③은 승강체(100)의 상승에 의해 상대적으로 일회용 걸림체(200)가 하강을 진행하는 상태, ④는 승강체(100)에서 일회용 걸림체(200)가 완전히 분리된 상태를 나타낸다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 스토퍼(110)는 승강체(100)의 내부에서 승강체(100)의 둘레를 따라 등간격으로 복수개가 배치되고, 각각 지면에 대하여 수평으로 전후진 가능하게 설치되어 전진하는 방향으로 탄성 바이어스된다. 탄성 바이어스를 위해 스토퍼(110)에는 스프링과 같은 탄성부재가 결합되어 있다.
일회용 걸림체(200)는 상단에 위치한 헤드(205)와, 헤드(205)로부터 하부로 연장되고 상기 헤드(205)에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 샤프트(206)와, 상기 샤프트(206)의 외부에 끼워져서 상기 샤프트(206)의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되고 상기 헤드(205)와 동일한 외경을 가진 링형 또는 원통형의 슬라이더(207)를 포함한다.
승강체(100)에 상기 일회용 걸림체(200)가 결합된 상태에서 상기 스토퍼(110)는 상기 헤드(205)와 상기 샤프트(206) 사이의 걸림턱 구조에 위치한다. 또한, 택배물(1)이 지면에 내려지는 순간 상기 일회용 걸림체(200)에 대하여 상기 승강체(100)가 관성력에 의해 하강하여 상기 스토퍼(110)가 상기 슬라이더(207)의 외부면에 접촉되어 걸림이 해제된다.
이후, 승강 와이어(20)에 의해 승강체(100)가 끌어올려짐에 따라 승강체(100)의 상승에 의해 헤드(205)가 슬라이더(207)에 대하여 상대적으로 하강하면서 스토퍼(110)를 통과하여 승강체(100)와 일회용 걸림체(200)가 완전히 분리된다. 승강체(100)로부터 일회용 걸림체(200)가 완전히 분리된 이후에 슬라이더(207)는 자체 하중에 의해 하강된 상태를 유지한다(도 5의 ④ 참조).
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제공되는 승강체(100) 및 일회용 걸림체(200)의 구성 및 작동이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 승강체(100)에는 전자석(101)이 고정되고, 일회용 걸림체(200)의 상단에 위치한 헤드(201)는 전자석이 자화된 상태에서 선택적으로 달라붙는 철 또는 마그네트 소재로 이루어진다.
승강 와이어(20)는 그 자체가 전력 케이블(21)로 이루어지는 것이 가능하다. 이 경우 전자석은 전력 케이블(21)의 역할을 하는 승강 와이어(20)를 통해 전원을 공급받도록 구성된다.
대안으로, 승강 와이어(20)는 적어도 한 가닥 이상의 강선으로 이루어지고 그 안쪽에 전력 케이블(21)이 복합된 형태로 제공된다. 여기서, 전자석(101)은 전력 케이블(21)을 통해 전원을 공급받도록 구성된다.
드론(10)에 택배물(1)이 적재된 상태에서 일회용 걸림체(200)는 승강체(100)와 결합된 상태(a)가 된다. 이때, 전자석은 온(ON) 상태를 유지하고 일회용 걸림체(200)는 자력에 의해 승강체(100)의 전자석(101)에 부착되어 결합된다.
드론(10)은 택배물(1)을 적재한 상태(a)에서 배송 목적지까지 무인 자동비행을 하고, 배송 목적지에 도착한 후에는 승강 와이어(20)를 풀어서 택배물(1)을 지면 위에 내려 놓는 동작(b)을 수행한다.
택배물(1)을 지면 위에 내려 놓은 후에는 승강체(100)로부터 일회용 걸림체(200)를 자동으로 분리하는 동작(c)을 수행하고, 승강 와이어(20)를 감아 올린 상태에서 원위치로 복귀한다. 이때, 전자석은 오프(OFF) 상태로 전환되어 자력이 제거되므로 일회용 걸림체(200)는 승강체(100)로부터 완전히 분리될 수 있다.
한편, 택배물(1)의 반송 처리가 필요한 경우에는 택배물(1)이 위치한 지점에서 승강 와이어(20)를 하강시키고 승강체(100)의 전자석(101)을 온(ON) 상태로 하여 일회용 걸림체(200)의 헤드(201)에 자력으로 부착시킴으로써 간편히 택배물(1)을 수거할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 드론(10)의 택배물 탑재장치는 승강 와이어(20)를 사용하여 택배물(1)을 지면에 내려놓을 때 자동으로 승강체(100)로부터 일회용 걸림체(200)를 완전히 분리함으로써, 무인 상태에서 택배물(1)을 지면에 내려놓을 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 택배물 탑재장치의 구성을 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7에서 가이드 부재의 구성을 도시한 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 택배물 탑재장치는 승강 와이어(20)의 하단에 고정되는 승강체(100)와, 택배물(1)에 걸리도록 설치되는 일회용 걸림체(200)와, 드론의 하부에 장착되어 승강 와이어(20)를 감싸서 보호 및 가이드 하는 가이드 부재(30)를 포함한다. 도면에서, 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
가이드 부재(30)는 단계적으로 직경이 변화하는 복수의 파이프(31)가 다단으로 연결된 구조로 이루어져서 접히거나 펼쳐짐으로써 길이의 신축이 가능하게 구성된다. 바람직하게, 인접한 파이프(31)들 사이에는 볼 베어링(32)이 개재되어 길이의 신축이 부드럽게 수행될 수 있게 하는 기능을 제공한다.
가이드 부재(30)를 펼쳐서 길이를 확장하거나 접어서 길이를 축소시키는 동작은 가이드 부재(30)의 자중을 이용하거나, 모터와 같은 구동장치에 의한 별도의 구동력에 의해 수행될 수 있다.
도 8에 나타난 바와 같이 가이드 부재(30)의 상단에는 드론(10)의 일부에 장착 가능한 마운드 부재(34)가 구비되고, 내부에는 승강 와이어(20)가 관통하여 하방으로 연장될 수 있도록 안내하는 중공이 형성되어 있다.
승강 와이어(20)는 마운트 부재(34)의 중심에 삽입되어 중공을 관통하여 하방으로 연장되고, 이러한 배치 구조는 도 9에 도시된 바와 같이 가이드 부재(30)가 접혀서 길이가 단축된 상태에서도 동일하게 유지된다.
드론(10)에 장착된 소정의 회전드럼(36)에서 권출되는 승강 와이어(20)는 가이드 부재(30)의 중공 중심에 정렬되게 배치된 제1 가이드 롤러(35)에 의해 중공 내부로 안내되고 가이드 부재(30)의 하단에 배치된 제2 가이드 롤러(33)를 통과하여 하방으로 연장된다.
전술한 실시예와 마찬가지로 승강 와이어(20)의 하단에는 일회용 걸림체(200)가 결합된 승강체(100)가 연결된다.
도 10에는 본 발명의 변형예에 따른 가이드 부재(30)의 구성을 도시한 단면도이고, 도 11은 도 10의 가이드 부재(30)가 접힌 상태를 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11에 나타난 바와 같이 가이드 부재(30)의 내부 중공에는 가이드 부재(30)의 길이 방향으로 연장되는 코일형의 스프링(37)이 부가적으로 배치될 수 있다.
스프링(37)은 가이드 부재(30)를 이루는 파이프(31)들에 대응하여 복수개가 배치될 수 있으며, 대안으로는 가이드 부재(30)에 대응하여 단일하게 배치될 수도 있다.
스프링(37)은 가이드 부재(30)의 확장 시 연동하여 함께 늘어나고, 승강 와이어(20)가 감김에 따라 가이드 부재(30)가 접혀서 축소될 때에는 원상태로 복원됨으로써 탄성력을 제공하여 가이드 부재(30)의 신축 동작을 더욱 원활히 해주는 역할을 한다. 이때, 스프링(37)은 가이드 부재(30)를 확장시키는 방향으로 바이어스 되도록 탄성력을 제공하도록 구비될 수 있으며, 반대로 가이드 부재(30)가 접히는 방향으로 탄성력을 제공하도록 구비될 수도 있다.
본 발명의 다른 변형예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이 스프링(37)이 가이드 부재(30)의 외부에 배치된 구조를 가진 드론 택배물 탑재장치가 제공된다. 이 경우에는 적어도 둘 이상의 가이드 부재(30)가 서로 나란하게 배치되고, 가이드 부재(30)들 사이에 스프링(37)이 배치되어 가이드 부재(30)와 연동하는 것이 바람직하다. 이때, 가이드 부재(30)들은 하단에 마련된 연결 플레이트(38)에 의해 서로 연결되어 실질적으로 일체화가 되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 드론 택배물 탑재장치는 드론(10)이 목적지에 도착하여 택배물을 하강시킬 때 승강 와이어(20)가 권출되어 하강하는 동시에 가이드 부재(30)가 자중 혹은 별도의 구동력에 의해 단계적으로 하강하여 정해진 길이까지 펼쳐지게 된다. 이때, 승강 와이어(20)는 가이드 부재(30)의 중공에 위치하므로 드론(10)의 로터에서 강한 바람이 가해지더라도 실질적으로 바람의 영향을 받지 않아 흔들림이 방지될 수 있다.
가이드 부재(30)가 정해진 길이까지 완전히 펼쳐진 이후에도 승강 와이어(20)는 택배물(1)을 지면에 내려 놓을 때까지 하강을 계속한다. 택배물(1)이 지면에 내려진 이후에는 전술한 실시예와 동일하게 자동으로 승강체(100)로부터 일회용 걸림체(200)를 완전히 분리함으로써, 무인 상태에서 택배물(1)을 지면에 내려놓는 동작을 수행한다.
택배물(1)을 지면 위에 내려 놓은 후에는 승강 와이어(20)가 회전드럼에 감기면서 상승하게 되고, 승강체(100)가 가이드 부재(30)의 하단과 맞닿는 시점부터는 승강 와이어(20)의 상승에 연동하여 가이드 부재(30)가 접히면서 길이가 축소되어 원상태로 복귀한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 택배물을 싣거나 내려놓는 하역 작업 시 승강 와이어(20)가 가이드 부재(30)에 의해 보호 및 가이드된 상태를 유지하므로 드론의 근접한 위치에서 로터의 바람에 의한 승강 와이어(20)의 흔들림을 방지할 수 있는 현저한 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1: 택배물 10: 드론
20: 승강 와이어 21: 전력 케이블
30: 가이드 부재 31: 파이프
32: 볼 베어링 34: 마운트 부재
36: 회전드럼 37: 스프링
100: 승강체 110,111: 스토퍼
200: 일회용 걸림체 201,205: 헤드
202: 제1 로드 203: 제2 로드
204: 걸림부 206: 샤프트
207: 슬라이더

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 드론에 승강 가능하게 설치되어 있는 승강 와이어에 장착되는 택배물 탑재장치에 있어서,
    상기 승강 와이어의 하단에 설치되는 승강체; 및
    상기 승강체에 대하여 선택적으로 연결 및 분리 가능하게 결합되고 하부에는 걸림부가 구비된 일회용 걸림체;를 포함하고,
    상기 승강체에는 상기 일회용 걸림체에 걸릴 수 있는 스토퍼가 설치되고,
    상기 일회용 걸림체에는 상기 스토퍼가 걸릴 수 있는 걸림턱 구조가 형성되고,
    상기 스토퍼는 상하 회동이 가능하게 설치되어 수평하게 놓여지는 방향으로 탄성 바이어스되고,
    상기 일회용 걸림체는 상단에 위치한 헤드와, 상기 헤드로부터 하부로 연장되고 상기 헤드에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 제1 로드와, 상기 제1 로드로부터 하부로 연장되고 상기 제1 로드에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 제2 로드를 포함하고,
    상기 승강체에 상기 일회용 걸림체가 결합된 상태에서 상기 스토퍼는 상기 헤드와 상기 제1 로드 사이의 걸림턱 구조에 위치하고,
    상기 택배물이 지면에 내려지는 순간 상기 일회용 걸림체에 대하여 상기 승강체가 관성력에 의해 하강하여 상기 스토퍼가 상기 제2 로드와 대향하는 위치에서 하방으로 회동하여 수평 상태가 되어 걸림이 해제되고,
    상기 승강체의 상승에 의해 상기 헤드가 상대적으로 하강하면서 상기 스토퍼를 통과하여 상기 승강체와 상기 일회용 걸림체가 완전히 분리되는 것을 특징으로 하는 드론의 택배물 탑재장치.
  4. 드론에 승강 가능하게 설치되어 있는 승강 와이어에 장착되는 택배물 탑재장치에 있어서,
    상기 승강 와이어의 하단에 설치되는 승강체; 및
    상기 승강체에 대하여 선택적으로 연결 및 분리 가능하게 결합되고 하부에는 걸림부가 구비된 일회용 걸림체;를 포함하고,
    상기 승강체에는 상기 일회용 걸림체에 걸릴 수 있는 스토퍼가 설치되고,
    상기 일회용 걸림체에는 상기 스토퍼가 걸릴 수 있는 걸림턱 구조가 형성되고,
    상기 스토퍼는 지면에 대하여 수평으로 전후진 가능하게 설치되어 전진하는 방향으로 탄성 바이어스되고,
    상기 일회용 걸림체는 상단에 위치한 헤드와, 상기 헤드로부터 하부로 연장되고 상기 헤드에 비해 상대적으로 작은 외경을 가진 샤프트와, 상기 샤프트의 외부에 끼워져서 상기 샤프트의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되고 상기 헤드와 동일한 외경을 가진 링형 또는 원통형의 슬라이더를 포함하고,
    상기 승강체에 상기 일회용 걸림체가 결합된 상태에서 상기 스토퍼는 상기 헤드와 상기 샤프트 사이의 걸림턱 구조에 위치하고,
    상기 택배물이 지면에 내려지는 순간 상기 일회용 걸림체에 대하여 상기 승강체가 관성력에 의해 하강하여 상기 스토퍼가 상기 슬라이더의 외부면에 접촉되어 걸림이 해제되고,
    상기 승강체의 상승에 의해 상기 헤드가 상대적으로 하강하면서 상기 스토퍼를 통과하여 상기 승강체와 상기 일회용 걸림체가 완전히 분리되는 것을 특징으로 하는 드론의 택배물 탑재장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 드론에 장착되고, 상기 승강 와이어를 관통시킬 수 있는 중공을 구비하여 상기 승강 와이어를 보호 및 가이드하는 가이드 부재;를 더 포함하는 드론의 택배물 탑재장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 복수개의 파이프들이 다단으로 연결되어 길이의 신축이 가능한 구조를 가진 것을 특징으로 하는 드론의 택배물 탑재장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 부재의 내부 또는 외부에 배치되어 상기 가이드 부재의 확장이나 축소시 탄성력을 제공하는 스프링;을 더 포함하는 드론의 택배물 탑재장치.
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