KR102032051B1 - 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론 - Google Patents

수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론

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KR102032051B1
KR102032051B1 KR1020180041755A KR20180041755A KR102032051B1 KR 102032051 B1 KR102032051 B1 KR 102032051B1 KR 1020180041755 A KR1020180041755 A KR 1020180041755A KR 20180041755 A KR20180041755 A KR 20180041755A KR 102032051 B1 KR102032051 B1 KR 102032051B1
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윤광준
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건국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 동체; 상기 동체의 전방 상측에 고정된 주 날개부; 상기 동체의 후방에 고정된 꼬리 날개부; 상기 주 날개부의 내부에 위치하는 제1부유부; 및 상기 꼬리 날개부 내부에 위치하는 제3부유부를 포함하는 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론을 제공한다.

Description

수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론{DRONE INCLUDING STRUCTURES FOR FLOATING ON THE SURFACE}
본 발명은 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론에 관한 것으로, 드론이 수상에 추락하였을 때 드론을 쉽게 회수할 수 있도록 수면 위로 뜨게 하는 구조물을 구비한 드론에 관한 것이다.
드론은 자동 또는 원격 조정을 통해 비행하는 무인기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 의미한다.
이러한 드론 중, 멀티콥터형 드론 또는 헬리콥터형 드론은 협소한 지역에서 수직 이착륙이 가능하기 때문에, 비행 활주로의 확보가 어려운 도심, 산악 지역 또는 선박 등에서 운용이 수월하다는 장점이 있다.
따라서 멀티콥터형 드론 또는 헬리콥터형 드론은 향후 물류 수송, 재난 대처용 등 다양한 산업 분야에 활용될 수 있는 가능성이 크다.
이에 더하여 멀티콥터형 드론 또는 헬리콥터형 드론이 지상 통제장치를 통한 원격 자가진단 또는 무인 자동충전이 가능해 진다면, 사물인터넷(IOT, internet of things)을 통한 드론 운용 등, 그 활용 범위가 넓어질 것이다.
현재 멀티콥터형 드론 또는 헬리콥터형 드론이 공중, 지상 및 수상에서 운용되고 있는데, 제어 불능이나 장애물 충돌 등의 요인으로 수상에서 추락할 경우, 기체를 포함한 고가의 제어시스템, 중요 전자 장비 등이 침수로 온전한 회수가 거의 불가능하다는 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1386959호에 개시된다.
본 발명을 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 수상에 추락하였을 때, 추락 자세에 관계없이 부유할 수 있는 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론을 제공한다.
본 발명의 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론은, 동체; 상기 동체의 전방 상측에 고정된 주 날개부; 상기 동체의 후방에 고정된 꼬리 날개부; 상기 주 날개부의 내부에 위치하는 제1부유부; 및 상기 꼬리 날개부 내부에 위치하는 제3부유부를 포함한다.
상기 주 날개부는, 상기 제1부유부가 내부에 구비된 고정익과, 상기 고정익의 양단에 각각 틸팅 가능하게 구비된 한 쌍의 제1로터부를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제1로터부는 각각, 상기 고정익의 단부에 틸딩되도록 구비된 틸팅 날개와, 상기 틸팅 날개에 구비된 제1로터와, 상기 틸팅 날개에 구비되어 상기 제1로터가 침수되었을 때, 작동하여 상기 제1로터를 수면으로 떠오르게 하는 에어백을 포함할 수 있다.
상기 주 날개부의 전방에 위치하도록 상기 동체의 전방 양측에 각각 고정되는 한 쌍의 제2로터와, 상기 주 날개부와 상기 꼬리 날개부 사이에 위치하도록 상기 동체 양측에 각각 고정되는 한 쌍의 제3로터를 더 포함할 수 있다.
상기 동체에는 상기 제1로터, 상기 제2로터 및 상기 제3로터와 각각 연결되어, 상기 제1로터, 상기 제2로터 및 상기 제3로터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 동체의 하부 양측에 각각 위치되도록 상기 동체에 고정되는 한 쌍의 이착륙 플로터를 더 포함하고, 상기 주 날개부의 전방에 위치하도록 상기 한 쌍의 플로터에 각각 고정되는 한 쌍의 제2로터와, 상기 주 날개부와 상기 꼬리 날개부 사이에 위치하도록 상기 한 쌍의 플로터에 각각 고정되는 한 쌍의 제3로터를 더 포함할 수 있다.
상기 꼬리 날개부는, 상기 동체에 고정되는 수직 날개와, 상기 수직 날개에 고정되는 수평 날개를 포함하고, 상기 제3부유부는 상기 수평 날개의 양단에 각각 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론은 수면으로 추락하였을 때, 수중으로 침수되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론은 컴퓨터 및 각종 전자 장비 등인 제어부로 물이 유입되는 것을 방지하여 전자 장비의 재사용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 사시도이고,
도 2는 도 1의 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 주 날개부의 한 쌍의 제1로터부가 수평 방향으로 회전된 모습의 도면이고,
도 3은 도 1의 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 일부 블럭도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 사시도이고, 도 2는 도 1의 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 주 날개부의 한 쌍의 제1로터부가 수평 방향으로 회전된 모습의 도면이고, 도 3은 도 1의 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 일부 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론(100)은 동체(110), 주 날개부(120), 꼬리 날개부(130), 제1부유부(140), 및 제3부유부(150)를 포함한다.
상기 동체(110)는 유선형으로 만들어지며, 상기 동체(110)에는 주 날개부(120)와 꼬리 날개부(130)가 고정된다.
그리고 상기 동체(110)의 내부에는 상기 드론(100)의 비행 등을 제어하는 컴퓨터 및 각종 전자 장비 등인 제어부(160) 구비될 수 있다.
상기 주 날개부(120)는 상기 동체(110)의 전방 상측에 고정될 수 있다.
상기 주 날개부(120)의 내부에는 제1부유부(140)가 구비될 수 있다. 상기 제1부유부(140)는 내부에 공기가 채워진 밀폐 공간으로 형성될 수 있다.
다만, 상기 제1부유부(140)가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1부유부(140)는 상기 주 날개부(120) 내부에 위치하며 비중이 낮은 경량 폼(Form) 등이 일 수 있다.
따라서, 상기 드론(100)이 뒤집혀서 수상에 추락하였을 때, 상기 제1부유부(140)에 의해 상기 동체(110)가 수면으로 뜨기 때문에, 상기 동체(110)가 침수되는 것을 방지할 수 있다.
상기 주 날개부(120)는 고정익(121)과 한 쌍의 제1로터부(122)를 포함할 수 있다.
상기 고정익(121)의 내부에는 상기 제1부유부(140)가 위치할 수 있다.
그리고 상기 고정익(121)은 상기 동체(110)의 전방 상측에 고정될 수 있다.
상기 한 쌍의 제1로터부(122)는 상기 고정익(121)의 양단에 각각 틸팅 가능하게 구비된다.
상기 한 쌍의 제1로터부(122)는, 상기 드론(100)이 이륙하거나 착륙할 때 수직 방향으로 회전하여 작동할 수 있고, 상기 드론(100)이 고속 비행이 필요할 때에 수평 방향으로 회전하여 작동할 수 있다.
한편, 상기 동체(110)의 하측에는 제2부유부(170)가 배치될 수 있다. 상기 제2부유부(170)는, 상기 동체(110)의 하측 부분에 밀폐 공간으로 형성되거나 상기 동체(110)의 하측 부분에 위치하는 경량 폼 등일 수 있다.
상기 제2부유부(170)는, 상기 드론(100)이 정상 자세로 수상에 추락하였을 때 상기 동체(110)를 수면으로 뜨게 하기 때문에, 상기 동체(110)가 침수되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 주 날개부(120)에 위치한 상기 제1부유부(140)와 상기 제2부유부(170)는 사이에 위치하여, 상기 드론(100)의 추락 자세에 상관 없이, 침수로부터 보호될 수 있다.
상기 한 쌍의 제1로터부(122)는 각각 틸팅 날개(1221)와, 제1로터(1222)와, 에어백(1223)을 포함할 수 있다.
상기 틸팅 날개(1221)는 상기 고정익(121)의 단부에 틸딩되도록 구비된다.
더 상세히 설명하면, 상기 틸팅 날개(1221)는 상기 제어부(160)에 의해, 상기 드론(100)이 이륙할거나 착륙할 때 수직 방향으로 회전되도록 작동할 수 있고, 상기 드론(100)이 고속 비행이 필요할 때 수평 방향으로 회전되도록 작동될 수 있다.
그리고, 상기 제1로터(1222)는 상기 틸팅 날개(1221)에 구비될 수 있다.
상기 에어백(1223)은 상기 틸팅 날개(1221)에 구비되어 상기 제1로터(1222)가 침수되었을 때, 작동하여 상기 제1로터(1222)를 수면으로 떠오르게 할 수 있다.
즉, 상기 에어백(1223)은 상기 드론(100)이 측면 방향으로 침수되었을 때, 작동하여, 상기 드론(100)이 정상 자제 또는 뒤집힌 자세로 수면에 부유될 수 있도록 할 수 있다.
이를 위해 상기 드론(100)은 자이로 센서(1224)를 더 포함할 수 있다.
상기 자이로 센서(1224)는 상기 드론(100)의 자세를 센싱하고, 센싱된 정보는 상기 제어부(160)로 전달될 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 자이로 센서(1224)로 기초로 상기 드론(100)의 측면 방향이 하측, 예컨대, 수중으로 향하고 있다고 판단될 경우, 상기 에어백(1223)을 작동시켜, 상기 에어백(1223)이 부풀어 오르게 할 수 있다.
이때 상기 제어부(160)는 상기 에어백(1223)을 하측으로 상기 제1로터(1222)가 상측 방향을 향하도록, 상기 틸팅 날개(1221)를 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 제1로터(1222)가 침수되는 것도 방지할 수 있다.
상기 꼬리 날개부(130)는 상기 동체(110)의 후방에 고정될 수 있다.
그리고 상기 제3부유부(150)는 상기 꼬리 날개부(130) 내부에 위치하여, 상기 동체(110)의 후방이 침수되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제3부유부(150)는 상기 꼬리 날개부(130)에 밀폐 공간으로 형성되거나, 상기 꼬리 날개부(130)의 내부에 위치하는 경량 폼일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론(100)은 한 쌍의 제2로터(180)와, 한 쌍의 제3로터(190)를 더 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2로터(180)는 상기 주 날개부(120)의 전방에 위치하도록 상기 동체(110)의 전방 양측에 각각 고정된다.
그리고 상기 한 쌍의 제3로터(190)는 상기 주 날개부(120)와 상기 꼬리 날개부(130) 사이에 위치하도록 상기 동체(110) 양측에 각각 고정될 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 제1로터(1222), 상기 제2로터(180) 및 상기 제3로터(190)와 각각 연결되어, 상기 제1로터(1222), 상기 제2로터(180) 및 상기 제3로터(190)를 제어할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론(200)은 한 쌍의 이착륙 플로터(111)를 더 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 이착륙 플로터(111)는 상기 동체(110)의 하부 양측에 각각 위치되도록 상기 동체(110)에 고정된다.
이때, 상기 한 쌍의 제2로터(180)와, 상기 한 쌍의 제3로터(190)는 상기 한 쌍의 플로터(111)에 각각 설치될 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 한 쌍의 제1로터(1222)는 상기 주 날개부(120)의 전방에 위치하도록 상기 한 쌍의 플로터(111)에 각각 고정되고, 상기 한 쌍의 제3로터(190)는 상기 주 날개부(120)와 상기 꼬리 날개부(130) 사이에 위치하도록 상기 한 쌍의 플로터(111)에 각각 고정된다.
상기 꼬리 날개부(130)는 수직 날개(131)와 수평 날개(132)를 포함할 수 있다.
상기 수직 날개(131)는 상기 동체(110)에 수직 방향으로 고정된다.
그리고 상기 수평 날개(132)는 상기 수직 날개(131)의 상단에 수평 방향으로 고정된다. 상기 제3부유부(150)는 상기 수평 날개(132)에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론
110: 동체
120: 주 날개부
130: 꼬리 날개부
140: 제1부유부
150: 제3부유부

Claims (7)

  1. 동체;
    상기 동체의 전방 상측에 고정된 주 날개부;
    상기 동체의 후방에 고정된 꼬리 날개부;
    상기 주 날개부의 내부에 위치하는 제1부유부; 및
    상기 꼬리 날개부 내부에 위치하는 제3부유부를 포함하고,
    상기 주 날개부는,
    상기 제1부유부가 내부에 구비된 고정익과,
    상기 고정익의 양단에 각각 틸팅 가능하게 구비된 한 쌍의 제1로터부를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1로터부는, 각각,
    상기 고정익의 단부에 틸딩되도록 구비된 틸팅 날개와,
    상기 틸팅 날개에 구비된 제1로터와,
    상기 틸팅 날개에 구비되어 상기 제1로터가 침수되었을 때, 작동하여 상기 제1로터를 수면으로 떠오르게 하는 에어백을 포함하는 수면에서 부유할 수 있는 구조물을 구비한 드론.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 동체;
    상기 동체의 전방 상측에 고정된 주 날개부;
    상기 동체의 후방에 고정된 꼬리 날개부;
    상기 주 날개부의 내부에 위치하는 제1부유부;
    상기 꼬리 날개부 내부에 위치하는 제3부유부;
    상기 주 날개부의 전방에 위치하도록 상기 동체의 전방 양측에 각각 고정되는 한 쌍의 제2로터; 및
    상기 주 날개부와 상기 꼬리 날개부 사이에 위치하도록 상기 동체 양측에 각각 고정되는 한 쌍의 제3로터를 포함하는 회수를 위한 부유 구조물을 구비한 드론.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 동체에는 상기 제2로터 및 상기 제3로터와 각각 연결되어, 상기 제2로터 및 상기 제3로터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 회수를 위한 부유 구조물을 구비한 드론.
  6. 동체;
    상기 동체의 전방 상측에 고정된 주 날개부;
    상기 동체의 후방에 고정된 꼬리 날개부;
    상기 주 날개부의 내부에 위치하는 제1부유부;
    상기 꼬리 날개부 내부에 위치하는 제3부유부; 및
    상기 동체의 하부 양측에 각각 위치되도록 상기 동체에 고정되는 한 쌍의 이착륙 플로터;
    상기 주 날개부의 전방에 위치하도록 상기 한 쌍의 플로터에 각각 고정되는 한 쌍의 제2로터; 및
    상기 주 날개부와 상기 꼬리 날개부 사이에 위치하도록 상기 한 쌍의 플로터에 각각 고정되는 한 쌍의 제3로터를 포함하는 회수를 위한 부유 구조물을 구비한 드론.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 꼬리 날개부는,
    상기 동체에 고정되는 수직 날개와,
    상기 수직 날개에 고정되는 수평 날개를 포함하고,
    상기 제3부유부는 상기 수평 날개의 양단에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 회수를 위한 부유 구조물을 구비한 드론.
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