KR102073012B1 - 드론의 임무장비 교체 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드론 임무장비 교체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단하게 교체가 가능한 드론의 임무장비인 드론 랜딩기어 교체 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 드론의 임무장비 교체 장치는 드론 본체에 장착되는 제1 체결부재; 및 임무장비의 상단에 장착되며, 상기 제1 체결부재에 체결되는 제2 체결부재를 포함하며, 상기 제1 체결부재는 테두리로부터 중심 방향으로 부채꼴 형상으로 설정된 깊이만큼 파인 삽입 홈부를 갖는 제1면, 고정부재가 안착되는 제1 안착홈부와 탄성부재가 안착되는 제2 안착홈부가 형성되는 제2면을 포함하는 베이스부재 및 상기 제1 안착홈부 상에 형성되는 인입홈부에 인입되는 돌출부가 상기 인입홈부에 인입된 상태에서 상기 제1 안착홈부 상에서 회전하는 고정부재를 포함하며, 상기 제2 체결부재는 상기 제1 체결부재의 제1면의 삽입 홈부에 인입되는 삽입 돌출부를 포함한다.

Description

드론의 임무장비 교체 장치{Device for working equipment replacement of drones}

본 발명은 드론에 장착되는 임무장비 교체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단하게 교체가 가능한 드론의 임무장비 교체 장치에 관한 것이다.

일반적으로 드론은 배터리의 전력을 이용하여 다수개의 프로펠러를 회전시킴으로서 하늘을 비행하는 무인 비행체의 일종으로, 사용자의 리모컨 조작이나 자동항법시스템에 의하여 비행이 가능하도록 구성된다.

이와 같은 드론은 처음에는 군사용 무인항공기로 개발되었으나, 근래에는 기업, 미디어, 개인을 위한 용도로도 사용되고 있다.

예를 들면, 신문, 방송 업계나 영화제작사는 드론을 촬영용 기기로 활용하고 있으며, 배달 업계에서는 몇 년 안에 드론을 실제 배달 서비스에 활용할 예정이다.

특히 구글, 페이스북, 아마존 같은 IT 기업들으 최근 드론 개발에 투자를 아끼지 않고 있으며, 그 중 아마존은 재고 관리와 유통시스템을 자동하는 데 있어서 드론을 이용한 배송 시스템을 공개한 상태이다. 즉, 택배직원이 했던 일을 드론이 대신하는 유통서비스를 위하여 드론을 개발하는 연구원을 대거 고용한 바 있다.

이외에도 드론은 농업용으로도 사용되고 있다. 현재 드론을 이용하여 농약을 살포하거나, 씨앗을 뿌리는 작업을 수행한다. 또한 영상/동영상 촬영용 짐벌 장치, 사진 촬영용 센서 및 라이더(Lidar) 모듈의 장착을 통해 사진 측량에 사용되고 있다.

이 경우 각 작업 용도별로 드론을 구매하는 경우, 드론 구매 비용이 증가하는 문제점을 초래하게 된다. 따라서 하나의 드론을 이용하여 다수의 작업을 병행하는 것이 가능한 방안이 요구되며, 이는 각 작업별로 적용 가능한 임무장비 결합장치를 별도로 제작하며 드론 본체에 간단하게 장착할 수 있는 방안이 요구된다.

한국공개특허 제10-2017-0064399호 한국공개특허 제10-2017-0121613호

본 발명이 해결하려는 과제는 드론의 임무장비 교체 장치를 간편하게 장착할 수 있는 교체 구조를 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 하나의 드론을 이용하여 다수의 작업을 병행하는 것이 가능한 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 드론 본체에 임무장비를 단단히 고정되는 방안을 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 드론의 임무장비 교체 장치는 드론 본체에 장착되는 제1 체결부재; 및 임무장비의 상단에 장착되며, 상기 제1 체결부재에 체결되는 제2 체결부재를 포함하며, 상기 제1 체결부재는 테두리로부터 중심 방향으로 부채꼴 형상으로 설정된 깊이만큼 파인 삽입 홈부를 갖는 제1면, 고정부재가 안착되는 제1 안착홈부와 탄성부재가 안착되는 제2 안착홈부가 형성되는 제2면을 포함하는 베이스부재 및 상기 제1 안착홈부 상에 형성되는 인입홈부에 인입되는 돌출부가 상기 인입홈부에 인입된 상태에서 상기 제1 안착홈부 상에서 회전하는 고정부재를 포함하며, 상기 제2 체결부재는 상기 제1 체결부재의 제1면의 삽입 홈부에 인입되는 삽입 돌출부를 포함한다.

본 발명에 따른 드론의 임무장비 교체 장치는 드론 본체에 제1 체결장치를 형성하며, 임무장비 상단에 제2 체결장치를 형성한 상태에서 제2 체결장치를 제1 체결장치에 체결하는 방식으로 드론 본체에 임무장비를 간단하게 체결하거나 체결 해제할 수 있다.

이와 같이 임무장비를 드론 본체에 간단하게 체결하거나 해제할 수 있으므로 임무장비별로 작업이 요구되는 장비를 장착하면, 임무장비를 교체하는 과정만으로 하나의 드론 본체를 이용하여 다수의 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 본체에 체결되는 제1 체결부재를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 체결부재의 베이스 부재를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 체결부재의 고정부재를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 고정부재와 베이스부재에 결합된 상태에서 고정부재가 이동하는 예를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 랜딩 기어에 체결되는 제2 체결부재를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 체결부재와 제2 체결부재를 체결한 상태를 도시하고 있다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 도시하고 있다. 도 1에 의하면 드론(10)은 드론 본체(110), 날개부(120) 및 랜딩 기어(130)를 포함하며, 드론 본체(110)는 드론(10) 전체를 지지하며, 드론 본체(110)의 각 일측에는 날개부(120)가 연결된다. 도 1에서는 드론 본체 연결되는 날개부가 4개인 경우를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

드론 본체(110) 내부에는 드론의 운항에 필요한 각종 장치가 구비될 수 있다. 즉, 드론 본체(110) 내부에는 외부 조종자의 조종 수단과 통신하는 통신 수단, 드론의 운항을 제어하는 제어 수단 등이 구비될 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 드론 본체(110)에는 날개부(120)가 안정적으로 체결될 수 있도록 체결수단이 구비될 수 있다. 날개부(120)는 끝단에 추진력을 발생시키는 프로펠러가 구비되며, 프로펠러는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 일반적으로 날개부(120)는 지면과 수평 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

이외에도 드론 본체의 저면에는 랜딩 기어(130)등 임무장비가 형성된다. 랜딩 기어(130)는 드론이 지면에 안착할 경우, 충격을 흡수하는 기능을 수행하며, 본 발명과 관련하여 랜딩 기어(130)에 다양한 물품이 장착될 수 있다. 일 예로 농약 살포를 위한 농약통이 랜딩 기어(130)에 장착될 수 있으며, 영상 촬영을 센서가 랜딩 기어(130)에 형성될 수 있다. 이외에도 씨앗 살포를 위한 씨앗통이 랜딩 기어에 장착될 수 있다. 부연하여 설명하면, 본 발명에서 제안하는 드론은 각 물품이 장착된 랜딩 기어(130)를 드론 본체에 간편하게 교체함으로써 하나의 드론을 이용하여 다양한 작업을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 본체에 체결되는 제1 체결부재를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 본체에 체결되는 제1 체결부재에 대해 개략적으로 살펴본 후 도 3 내지 도 4에서 제1 체결부재를 구성하는 각 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

상술한 바와 같이 제1 체결부재(200)는 드론 본체의 저면에 고정 장착된다. 드론 본체 저면에 고정 장착되는 제1 체결부재의 개수는 장착할 랜딩 기어의 개수에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 4개가 형성되는 것이 바람직하다.

도 2에 의하면, 제1 체결부재(200)는 일정 두께를 갖는 평판 형상을 갖는다. 제1 체결부재(200)는 베이스부재(210)와 고정부재(230)로 구성된다. 이하에서는 베이스부재에 대해 알아본 후 고정부재에 대해 알아보기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스부재를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 고정부재를 도시하고 있다.

상술한 바와 같이 베이스부재(210)는 평판 타입으로 구성되며, 베이스부재(210)의 제1면(a)은 제2 체결부재가 체결되는 삽입 홈부(214)가 형성된다. 삽입 홈부(214)는 베이스부재(210)의 테두리로부터 중심 방향으로 부채꼴 형상으로 제1면(a)으로부터 설정된 깊이만큼 파인 형상을 갖는다. 제1면(a)에 형성된 삽입 홈부(214)의 면적이 설정된 깊이만큼 파인 저면의 면적보다 상대적으로 작게 형성한다. 부연하여 설명하면 삽입 홈부(214)는 제1면(a)으로부터 깊이 방향으로 경사지게 형성한다. 이외에도 베이스부재(210)는 드론 본체에 체결되는 다수의 체결공(212)이 형성된다.

베이스부재의 제2면(b)은 고정부재(230)의 일부가 인입된 상태에서 회전 가능하도록 제1 안착홈부(216)가 형성된다. 또한, 제2면에 형성된 제1 안착홈부(216) 상에는 고정부재(230)의 돌출부(236)가 인입되는 인입홈부(218)가 형성된다. 즉, 고정부재는 돌출부(236)가 인입홈부(218)에 인입된 상태에서 제1 안착 홈부(216) 상에서 회전한다. 이를 위해 제1 안착홈부(216)는 부채꼴 형상을 포함한다.

베이스부재의 제2면(b)은 탄성부재가 안착되는 제2 안착홈부(220)를 포함하며, 제2 안착홈부(220)는 제1 안착홈부(216)와 연결되어 있다. 제2 안착홈부(216)는 탄성부재가 안착될 수 있도록 일정 길이를 갖도록 형성된다. 제2 안착홈부(220)에 안착된 탄성부재는 고정부재의 제2 부분(234)과 밀착되며, 고정부재의 제2 부분(234)을 가압한다. 고정부재의 제2 부분(234)은 탄성부재의 가압에 의해 특정 방향(도 2에서는 반시계 방향)으로 회전한 상태를 유지한다.

고정부재(230)는 베이스부재(210)의 제2면에 체결된다. 고정부재(230)는 일정 길이를 막대 타입으로 형성된다. 고정부재의 제1면의 일측에는 베이스부재에 형성된 인입 홈부(218)에 인입되는 돌출부(236)가 형성된다. 고정부재는 돌출부(236)가 인입 홈부(218)에 인입된 상태에서 베이스부재 상에서 회전한다. 고정부재의 제1면의 타측은 일정 길이 돌출된다. 부연하여 설명하면 고정부재(230)는 동일한 두께로 형성되는 것이 아니라 타측의 두께가 일측의 두께보다 상대적으로 두껍게 형성된다.

구체적으로 살펴보면, 고정부재(230)는 일정 길이를 갖는 막대 타입으로 형성되는 것이 아니라 돌출부(236)가 형성된 지점을 중심으로 일정 각도 꺾인 '∧' 형상을 갖는다. 즉, 고정부재(230)는 돌출부(236)가 형성된 지점을 기준으로 일측인 제1 부분(232)과 타측인 제2 부분(234)으로 구성되며, 제2 부분(234)의 길이는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 제1 부분(232)의 길이보다 상대적으로 짧다. 제2 부분(234)의 종단은 일정 깊이 파인 형상(234b)을 갖는다.

또한, 상술한 바와 같이 제1 부분(232)은 동일한 두께로 형성되는 것이 아니라 베이스부재에 접촉되는 부분인 테두리까지는 제1 두께로 형성되며, 베이스부재의 테두리를 벗어난 나머지 부분은 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께로 형성된다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 고정부재와 베이스부재에 결합된 상태에서 고정부재가 이동하는 예를 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 고정부재와 베이스부재가 결합된 예에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 5(a)는 고정부재가 제1 지점에 위치한 예를 도시하고 있으며, 도 5(b)는 고정부재가 제2 지점에 위치한 예를 도시하고 있다.

도 5(a)에 의하면, 베이스부재의 제2면은 고정부재가 안착되는 제1 안착홈부와 탄성부재가 안착되는 제2 안착홈부가 형성되며, 제1 안착홈부와 제2 안착홈부는 서로 연결된다. 탄성부재는 고정부재에 밀착되어 있는 것이 아니라 금속재질의 구슬이 탄성부재와 고정부재 사이에 위치한다. 구슬은 고정부재 이동 시 고정부재와 탄성부재와의 마찰을 최소화하는 역할을 수행한다. 즉, 구슬이 없다면 고정부재는 탄성부재와 직접 접촉하게 되며, 이 경우 고정부재는 탄성부재와의 마찰에 의해 원활하게 이동할 수 없게 된다. 따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 고정부재와 탄성부재 사이에 구슬을 위치시킨다. 또한, 고정부재가 제1 지점에 위치한 상태에서 의도하지 않은 외부의 충격에 의해 제1 지점에서 제2 지점으로 이동되는 것을 차단하기 위해 고정부재의 2부분의 상측면은 구슬의 일부가 인입될 수 있도록 내측으로 파인 라운드 형상을 갖도록 형성된다. 이와 같이 고정부재의 제2 부분의 상측면이 라운드 형상으로 형성되며, 형성된 라운드 형상 상에 구슬이 위치함으로서 외부의 의도하지 않은 충격에도 고정부재가 제2 지점으로 이동되는 것이 차단된다.

도 5(b)는 고정부재가 제2 지점에 위치한 상태를 도시하고 있으며, 사용자가 고정부재를 시계 방향으로 회전시킨다. 고정부재가 제2 지점으로 이동하게 되면 탄성부재는 압축된다. 또한, 고정부재의 제2 부분의 종단은 'V' 형상으로 내측으로 파인 'V'컷팅되어 있으며, 내측으로 파인 형상에 구슬의 일부가 인입된다.

도 6는 본 발명의 일실시 예에 따른 제2 체결부재를 도시하고 있다. 도 6에 의하면 제2 체결부재(300)는 일정 두께를 갖는 평판 타입으로 형성되며, 랜딩 기어에 고정 체결되는 다수의 체결공(302)이 형성된다. 따라서 별도의 부재를 이용하여 제2 체결부재(300)를 랜딩기어에 체결한다.

제2 체결부재(300)는 제1 체결부재(200)에 형성된 삽입 홈부에 삽입될 수 있도록 일정 길이 돌출된 삽입 돌출부(304)가 형성된다. 삽입 돌출부(304)의 형상은 삽입 홈부의 형상과 대응되는 형상을 갖는다. 삽입 돌출부(304)는 돌출된 최상단의 면적이 상대적으로 가장 넓게 형성한다. 따라서 삽입 돌출부(304)가 삽입 홈부에 삽입된 방향으로부터 분리될 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 체결부재와 제2 체결부재를 체결한 상태를 도시하고 있다. 이하 도 7을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 체결부재와 제2 체결부재를 체결한 상태에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

제1 체결부재에 형성된 고정부재를 제1 방향(b)으로 회전시킨 상태에서 제1 체결부재에 형성된 삽입 홈부에 제2 체결부재의 삽입 돌출부를 삽입한다. 삽입 돌출부가 삽입 홈부에 삽입된 상태에서 제1 방향으로 회전시킨 고정부재를 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(a)으로 회전시킨다. 고정부재를 제2 방향으로 회전시키면 고정부재에 형성된 돌출부가 제2 체결부재가 제1 체결부재로부터 이탈되지 않도록 제2 체결부재의 테두리 밀착된다. 따라서 제2 체결부재는 제1 체결부재에 형성된 고정부재의 돌출부에 의해 제1 체결부재로부터 이탈되지 않는다.
부연하여 설명하면, 고정부재는 돌출부가 인입홈부에 인입된 상태에서 (a)방향에서 (b)방향으로, (b)방향에서 (a)방향으로 회전 가능하다. 따라서 고정부재의 돌출부가 인입홈부에 인입된 상태에서 고정부재를 (b)방향으로 회전한다. 고정부재가 (b)방향으로 회전한 상태에서 제2 체결부재의 삽입 돌출부를 제1 체결부재의 삽입 홈부에 삽입한다. 제2 체결부재의 삽입 돌출부가 제1 체결부재의 삽입 홈부에 삽입되면, 제1 체결부재의 테두리인 종단면과 제2 체결부재의 테두리인 종단면(가)은 일치하게 된다. 이 상태에서 고정부재를 (a)방향으로 회전시키면, 고정부재의 돌출부의 내측면(나)은 제2 체결부재의 테두리인 종단면(가)에 밀착되어 제2 체결부재가 제1 체결부재로부터 이탈되지 않는다.

이와 같이 본 발명은 제2 체결부재와 고정부재가 형성된 제1 체결부재를 이용하여 드론 본체에 랜딩 기어를 간편하게 체결하거나 분리할 수 있다. 또한, 드론 본체에 적어도 2개의 제1 체결부재를 고정 체결하는 경우, 제1 체결부재에 형성된 고정부재의 방향은 동일한 방향을 갖도록 한다. 이와 같이 고정부재가 제1 체결부재 상에서 동일한 방향을 갖도록 형성함으로서 한 번의 동작으로 제2 체결부재를 제1 체결부재에 체결할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

10: 드론 110: 드론 본체
120: 날개부 130: 랜딩 기어
200: 제1 체결부재 210: 베이스부재
230: 고정부재

Claims (5)

1. 드론 본체에 장착되는 제1 체결부재; 및
   랜딩기어의 상단에 장착되며, 상기 제1 체결부재에 체결되는 제2 체결부재를 포함하며,
   상기 제1 체결부재는,
   테두리로부터 중심 방향으로 부채꼴 형상으로 설정된 깊이만큼 파인 삽입 홈부를 갖는 제1면, 고정부재가 안착되는 제1 안착홈부와 탄성부재가 안착되는 제2 안착홈부가 형성된 제2면을 포함하는 베이스부재; 및
   상기 제1 안착홈부 상에 형성된 인입홈부에 인입되는 돌출부가 상기 인입홈부에 인입된 상태에서 상기 제1 안착홈부 상에서 회전하는 고정부재를 포함하며,
   상기 제2 체결부재는 상기 제1 체결부재의 제1면의 삽입 홈부에 인입되는 삽입 돌출부를 포함하며,
   상기 탄성부재와 상기 고정부재 사이에는 구슬이 위치하며,
   상기 고정부재의 제2 부분의 상측면은 상기 구슬이 안착될 수 있도록 내측으로 파인 라운드 형상을 가지며,
   상기 고정부재의 제2 부분의 종단은 상기 구슬이 이동할 수 있도록 ‘V’ 컷팅되어 있음을 특징으로 하는 드론의 임무장비 교체 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 돌출부가 형성된 지점을 중심으로 일측인 제1 부분과 타측인 제2 부분으로 구성되며,
   제1 부분은 상기 베이스부재의 테두리까지는 제1 두께를 가지며, 상기 베이스부재의 테두리를 벗어난 부분은 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가짐을 특징으로 하는 드론의 임무장비 교체 장치.
   
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 삽입 홈부는 상기 제1면의 면적보다 일정 깊이 파인 지점의 면적이 상대적으로 넓으며,
   상기 삽입 돌출부는 돌출된 최상단의 면적이 상대적으로 넓게 형성됨을 특징으로 하는 드론의 임무장비 교체 장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 제2 안착홈부와 연결된 상기 제1 안착홈부는 부채꼴 형상을 가지며,
   상기 구슬이 상기 제2 부분의 종단에 위치하는 경우 상기 탄성부재가 압축되며, 상기 제2 부분의 상측면에 위치하는 경우 상기 탄성부재가 신장됨을 특징으로 하는 드론의 임무장비 교체 장치.

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