KR102123367B1 - 간이 측정용 스마트 폴 드론 - Google Patents

간이 측정용 스마트 폴 드론 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간이 측정용 스마트 폴 드론에 관한 것으로 비행하는 드론으로부터 영상 확보가 불가한 지역의 어느 한 지면에 꽂는 방식으로 고정하게 되는 장대형 구조의 폴대, 상기 폴대의 어느 한 부위에 결합 고정된 드론본체, 및 상기 드론본체에 장착되어 회전, 수평슬라이드, 수직슬라이드와 같은 운동 조합으로 작동되는 짐벌을 포함하는 구성으로 이루어진 간이 측정용 스마트 폴 드론을 제공하고자 한다.

Description

간이 측정용 스마트 폴 드론{Smart Pole Drone for Simplicity Measurement}
본 발명은 간이 측정용 스마트 폴 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지면에 꽂을 수 있는 장대 구조의 폴에 드론을 결합한 폴드론을 이용하여 드론의 비행으로 촬영 불가한 지역을 용이하게 촬영하여 영상 데이터를 수집 활용할 수 있는 간이 측정용 스마트 폴 드론에 관한 것이다.
드론은 원격 조종과 자동 비행이 가능한 무인 비행체로서, 기본적으로 비행기나 헬리콥터와 같은 형상으로 제작이 된다.
헬리콥터와 같이 로터를 회전시켜서 양력 및 추진력을 얻는 드론은 로터가 4개인 쿼드롭터, 6개인 헥사콥터, 및 8개인 옥토콥터 등으로 구분되고, 통칭해서 멀티콥터로도 지칭된다.
통상적으로 드론은 메인바디와, 이 메인바디로부터 방사상으로 연장되어 있는 복수개의 지지암과, 지지암의 끝부분에 설치된 로터를 구비한다. 이러한 드론은 메인바디의 하부에 촬영장비나, 방제장비, 물류 탑재장치 등과 같은 각종 추가 기기가 장착되어 다양한 산업분야에 적용이 되고 있다.
그러나, 이러한 드론은 공중을 비행하며 영상 데이터를 확보 수집할 수 있으나, 공중 비행으로 접근이 불가한 지역에 대한 영상 데이터는 확보하기 어려운 문제가 있다.
특히, 예컨대 도심지의 개발 중인 건설 현장은 위험한 환경에 노출되어 있으며 돌발 상황도 도사리고 있는 관계로, 비행하는 드론을 통해 영상 데이터를 취득하기 어렵다.
이처럼, 비행 드론으로는 지리적 접근이 불가한 지역의 한계 장소나 작업 인력의 안전을 담보할 수 없는 접근 불가한 위험한 장소의 영상을 취득하기 어려웠으며, 무엇보다 교량 하부, 댐 하부와 같은 장소에서의 정밀 안전 진단용 영상을 취득하는 것도 불가하였다.
특허문헌 001 : 공개특허 제10-2017-0026249호
전술된 문제점들을 해소하기 위한 본 발명은, 비행하는 드론으로 영상 확보가 불가한 지역의 지면에 꽂을 수 있는 장대 구조의 폴대에 드론을 결합한 폴드론을 이용하여 해당 지역의 상황을 영상 데이터로 확보 수집하여 활용할 수 있는 간이 측정용 스마트 폴 드론을 제공하는데에 그 목적을 두고 있다.
전술된 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 비행하는 드론으로부터 영상 확보가 불가한 지역의 어느 한 지점에 꽂는 방식으로 고정하게 되는 폴대, 및 상기 폴대의 어느 한 부위에 결합 고정된 드론본체를 포함하는 구성으로 이루어진 간이 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
상기 드론본체의 하단 부위에 결합 고정된 하우징형부재, 상기 하우징형부재의 내부로 고정 설치된 채, 영상 확보 불가 지역을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 카메라를 더 포함하는 구성으로 이루어진 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
비행하는 드론으로부터 영상 확보가 불가한 지역의 어느 한 지점에 꽂는 방식으로 고정하게 되는 폴대, 상기 폴대의 어느 한 부위에 결합 고정된 드론본체, 및 상기 드론본체에 장착되어 회전, 수평슬라이드, 수직슬라이드와 같은 운동 조합으로 작동되는 짐벌을 포함하는 구성으로 이루어진 간이 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
상기 드론본체의 상단에 탑재되어 고정된 제1 모터 및 상기 드론본체의 내부에 축설되어 상기 제1 모터의 축과 축 결합되어 회전되는 회전체를 더 포함하는 구성으로 이루어진 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
상기 짐벌은 상기 회전체의 어느 한 외주에 일체형 구조로 연장된 연결암의 반대측에 설치 고정되어 회전 동작이 이루어지는 간이 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
상기 짐벌은 상기 상기 연결암의 반대측에 결합 고정된 원통형부재, 상기 원통형부재의 상단 어느 한 부위에서 수직으로 설치되어 수평슬라이드되는 수직형부재, 상기 수직형부재의 전면과 후면 중 어느 한면에서 승 하강되는 박스형부재, 상기 박스형부재의 상부에 위치되어 회전되는 탑재부, 및 상기 탑재부에 탑재 고정되어 영상 확보 불가 지역을 여러 각도와 방향으로 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 카메라를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 간이 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
상기 원통형부재의 내부에서 가로 방향으로 축설되어 회전되는 캠, 상기 원통형부재의 외측에 결합 고정되어 상기 캠의 회전 운동에 필요한 동력을 제공하는 제2 모터, 상기 수직형부재의 내부에 삽입되는 구조로 설치되어 수직으로 슬라이드되는 래크, 상기 수직형부재의 내부 상부에 삽입되는 구조로 설치되어 상기 래크와 물려 있는 피니언, 및 상기 수직형부재의 상부 어느 한 일측에 결합 고정되어 상기 피니언의 회전 운동에 필요한 동력을 제공하는 제3 모터를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 간이 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
상기 박스형부재의 내부에서 축설되어 상기 탑재부의 회전 운동에 필요한 동력을 전달해주는 웜기어 및 상기 박스형부재의 어느 외측에 결합 고정되어 상기 웜기어의 회전 운동에 필요한 동력을 제공하는 제4 모터를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 측정용 스마트 폴 드론에 일 특징이 있다.
이상, 상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 드론의 비행을 통해 영상 확보가 불가한 지역에 간이용 폴대에 결합된 폴드론을 고정시켜 폴드론에 장착된 카메라로부터 영상 데이터를 확보할 수 있음에 따라, 드론 비행으로부터의 영상 확보가 불가한 지역에서도 영상 데이터의 수집이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의하면, 드론의 비행을 통해 영상 확보가 불가한 지역에서 폴대에 결합된 폴드론과 함께 폴드론에 장착된 짐벌의 다양한 동작 구현을 통해 카메라로부터 다양한 각도와 방향에서 촬영된 영상 데이터를 용이하게 확보할 수 있으며, 교량 하부, 댐 하부와 같은 지역에서의 정밀 안전 진단용 영상도 용이하게 취득하여 수집할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 폴대에 설치된 간이 측정용 스마트 폴 드론을 도시한 입체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 폴대에 설치된 간이 측정용 스마트 폴 드론을 도시한 입체 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 드론본체에 설치된 제1 모터, 회전체, 및 하우징부재의 설치 구조를 개념적으로 도시한 정단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 드론본체에 설치된 짐벌의 원통형부재, 수직형부재, 및 탑재부를 함께 도시하면서 원통형부재 및 수직형부재의 내부에 마련된 구성들도 함께 개념적으로 도시한 정단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 드론본체에 설치된 짐벌의 박스형부재 및 탑재부를 도시하면서 박스형부재의 내부에 마련된 구성들도 함께 개념적으로 도시한 정단면도이다.
도 6은 폴대에서 짐벌의 승강 동작이 가능하도록 폴대에 설치된 승강수단장치인 벨트롤러 및 벨트를 개념적인 일례로 도시한 입체 사시도이다.
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.
드론의 비행을 통해 접근이 불가한 지점이나 인력 즉 조종사의 접근도 어려운 비탈사면부에 대한 촬영 장소나, 복잡한 도심건물, 협소한 골목지역, 드론폐색지역, 3D모델링 보완조사, 기타 등의 장소에서는, 드론의 비행을 통한 영상 데이터를 확보할 수 없을뿐더러, 무엇보다 교량 하부나 댐 하부와 같은 곳에서의 정밀 안전 진단용 영상의 확보도 불가하였다.
이러한 이유로, 드론의 비행으로부터 영상 확보가 어려운 지점에서는 대략 5 내지 10m 길이의 장대형 구조의 폴대에 드론을 결합시켜 폴대를 촬영 지점에 매설하여 꽂은 상태로 드론에 장착된 카메라를 원격 조종하는 방식으로 촬영하여 정밀한 안전 진단용 영상 취득을 위한 간이 측정용 스마트 폴드론을 제공하고자 한다.
하기에서는 본 발명에 따른 제1 실시예의 간이 측정용 스마트 폴드론에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
인력의 접근이 비교적 쉬우며 고정된 상태로 영상을 수집하여 모니터링함에 있어서는 고정식 폴드론이 구비될 수 있는바, 이러한 상기의 폴드론은 도 1에 도시된 같은 제1 실시 예로서 드론(10)의 드론본체(11)가 폴대(P)에 결합 고정되되, 상기 드론본체(11)의 하부에 마련된 체결프레임(12)을 통해 하우징형부재(20)가 결합고정되며, 상기 하우징형부재(20)에 카메라(30)의 몸체가 수용되는 구조로 마련될 수 있다. 물론, 상기 카메라(30)의 렌즈는 하우징형부재(20)의 외부로 노출되어 있는 구조일 수 있다.
한편, 인력의 접근이 불가하고, 비탈사면부 촬영지, 복잡한 도심건물, 골목지역, 교량하부, 드론폐색지역, 3D모델링 보완조사, 예측불허의 공중영상 수집을 활용하기 위한 모니터링이나 무엇보다 교량 하부나 댐 하부와 같은 장소의 정밀 안전 진단용 영상의 취득에 있어서는 변동식 폴드론이 구비될 수도 있는바, 이러한 폴 드론은 도 2에 도시된 바와 같은 제2 실시 예로서 드론(100)의 드론본체(110)가 폴대(P)에 결합 고정되되, 상기 드론본체(110)에서 카메라(300)의 수평, 수직, 회전 동작을 가능하게 하는 짐벌(200)이 더 연결되어 있는 구조로 마련될 수도 있다.
상기 드론본체(110)의 하부에는 하우징형부재(120)가 결합 고정되어 더 구비될 수 있으며, 상기 드론본체(110)의 상부에는 제1 모터(M1)가 결합 고정되어 더 구비될 수 있다.
상기 하우징형부재(120)는 도 3과 같이 저부에서 개폐가능한 막이편(121)에 의해 내부 개방이 가능하며, 내부의 빈공간(122)에는 제어모뎀부(130)가 장착되어 고정될 수 있으며, 이러한 제어모뎀부(130)는 후술될 조작부(400)의 지시 명령을 받아 상기의 제1 모터(M1)에서부터 후술될 제2 모터(M2), 제3 모터(M3), 및 제4 모터(M4)의 동력을 제어하는 역할 뿐만 아니라, 전원 인가도 제어할 수 있으며, 더욱이 카메라(300)의 줌 제어 및 촬영모드 등을 제어하는 기능도 포함할 수 있다.
물론, 상기 조작부(400)는 하우징형부재(120)의 내부에서부터 감기거나 풀리는 유선케이블(410)과 연결되어 있는 관계로, 조작자는 상기 조작부(400)를 폴대(P)로부터 이격된 위치에 이르기까지 잡아당긴 상태로 조작할 수 있고, 상기 유선케이블(410)은 인출 인입이 가능하도록 도면에 미도시되었으나 상기 하우징형부재(120)의 내부 빈공간(122)에 마련된 줄감개(미도시)와 탄성부재(미도시)가 함께 설치될 수 있다.
특히, 상기 탄성부재(미도시)는 상기 유선케이블(410)의 인출 인입에 탄성을 제공하는 용도로서 스파이럴 스프링의 사용이 바람직하다.
이러한 조작부(400)는 유선케이블(410) 없이 무선으로도 제어모뎀부(130)와 교신할 수 있으며, 이를 위해서는 무선통신으로서 예컨대 블루투스, NFC, Wi-Fi, WiDi 등을 이용할 수도 있다.
이러한 상기 드론본체(110)의 내부에는 도 3에서와 같이 상기 제1 모터(M1)의 축(M1a)과 고정 연결될 수 있는 회전체(112)가 구비되는데, 이러한 회전체(112)는 상기 제1 모터(M1)의 축(M1a)이 삽입되는 삽입홀 지점에서부터 회전체(112)의 외주 사이로 홈조(112a)가 더 형성되어 있으며, 이러한 홈조(112a)에는 상기 드론본체(110)에서 수직하게 일체 형성된 가이드벽(111)이 삽입되어 있는 구조로 이루어져있다.
이러한 상기 회전체(112)의 중앙은 상기 드론본체(110)의 상단에 탑재되어 고정된 제1 모터(M1)의 축(M1a)과 결합되어 회전되는데, 만일 회전 과정에서의 편심 회전이 발생될 경우에도, 상기 가이드벽(111)을 따라 상기 회전체(112)가 회전될 수 있는 관계로 편심 회전을 최소화할 수 있다.
이러한 상기 회전체(112)는 더군다나 상기 가이드벽(111)과의 마찰 경감을 통하여 유연한 회전 동작을 가질 수 있는데, 이를 위해 상기 가이드벽(111)과 상기 홈조(112a) 사이로 도면에 미도시되었으나 구름베어링이 더 게재되어 설치될 수도 있다.
이와 같은 상기 회전체(112)의 어느 한 부위에는 연결암(140)이 수평형으로 일체 형성될 수 있으며, 이러한 상기 연결암(140)의 반대측에는 짐벌(200)이 도 2와 같이 더 설치될 수 있다.
상기 짐벌(200)은 도 2와 같이 원통형부재(210), 수직형부재(220), 박스형부재(230), 및 탑재부(240)로 구성될 수 있으며, 상기 탑재부(240)에는 카메라(300)가 탑재되어 고정될 수 있다.
상기 원통형부재(210), 상기 수직형부재(220), 상기 박스형부재(230)는 그 내부가 비어 있는 구조의 플레이트 일종으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 원통형부재(210)는 상기 회전체(112)의 어느 한 외주 부위에서 수평으로 일체 형성된 연결암(140)의 반대측에 결합고정되는 구조로 수평형을 유지하며 상기 회전체(112)의 회전에 따라 동시 회전될 수 있다. 이러한 상기 원통형부재(210)의 반대측에는 제2 모터(M2)가 결합되어 구비되어 있다.
상기 원통형부재(210)의 내부에는 도 4와 같이 캠(211)이 축설되어 있으며, 이러한 상기 캠(211)에는 상기 캠(211)의 회전 과정에서 수평으로 슬라이드 이동하는 연결팁(212)을 더 포함하고 있다.
즉, 상기 원통형부재(210)의 내부에 축설된 상기 캠(211)은 수평 방향으로 축설되어 상기 제2 모터(M2)의 축과 축 결합되어 롤링 방식과 같이 회전되고, 이러한 상기 캠(211)의 롤링 방식과 같은 회전 과정에서 상기 연결팁(212)은 수평으로 슬라이드 이동하는 동작을 하게 된다.
상기 캠(211)의 롤링 방식과 같은 회전에 따라, 상기 연결팁(212)이 수평 슬라이드 이동될 수 있도록, 상기 캠(211)은 원통캠의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 연결팁(212)은 수직형부재(220)의 하부와 결합고정되는 관계로, 상기 연결팁(212)의 수평 슬라이드 이동시 상기 원통형부재(210)의 상단에서 수직으로 탑재된 상기 수직형부재(220) 역시도 수평으로 슬라이드 이동될 수 있다.
한편, 상기 수직형부재(220)의 내부에는 수직으로 삽입된 래크(221)가 설치되며, 상기 수직형부재(220)의 상부 일측면에는 제3 모터(M3)가 결합고정되고, 상기 제3 모터(M3)의 축과 축 결합된 피니언(M3a)은 상기 수직형부재(220)의 내부 상부에서 상기 래크(221)와 물려 있는 구조로 설치되어 있다.
따라서, 상기 제3 모터(M3)의 동력에 의해 상기 피니언(M3a)이 제자리에서 회전될 때에 상기 피니언(M3a)과 물려 있는 상기 래크(221)는 상기 수직형부재(220)의 외부로 진출되는 방식으로 수직 상승할 수 있다.
물론, 상기 피니언(M3a)이 제자리에서 역회절 될 때에는 상기 피니언(M3a)과 물려 있는 상기 래크(221)는 상기 수직형부재(220)의 내부로 진입되는 방식으로 수직 하강할 수 있다. 즉, 상기 피니어(M3a)의 정 역 회전시 상기 래크(221)는 승 하강되는 방식으로 동작될 수 있는 것이다.
이와 같이 승강되는 상기 래크(221)의 반대측면에는 연결팁과 동일한 역할을 갖는 연결뭉치 구조에 박스형부재(230)의 배면 부위가 결합 연결되는 구조로 설치될 수 있음에 따라, 상기 박스형부재(230)는 상기 래크(221)의 수직 승강 작동에 따라 함께 승강되는 움직임을 갖게 된다.
따라서, 상기 박스형부재(230) 상에 연결된 탑재부(240)는 상기 박스형부재(230)의 승강 동작에 의해 상하 움직임이 가능해질 수 있다.
한편, 상기 박스형부재(230)의 내부에는 도 5와 같이 웜기어(231)가 설치되고, 상기 박스형부재(230)의 일측편에는 제4 모터(M4)가 결합고정되어 있다.
상기 웜기어(231)는 웜(231a)과 웜휠(231b)로 구성될 수 있되, 상기 웜(231a)과 웜휠(231b)은 상호 간에 형성된 기어이들의 물림으로 연결되어 있다.
상기 웜(231a)은 상기 박스형부재(230)의 내부에서 수평으로 축설되어 상기 제4 모터(M4)의 축과 축 결합되어 있음에 따라 상술된 캠(211)의 회전 운동과 동일한 롤링 방식과 같은 회전 운동을 수행할 수 있다.
이와 같이 회전 운동하는 상기의 웜(231a)에 물려 있는 웜휠(231b)은, 상기 웜(231a)의 롤링 방식과 같은 회전 운동과 연동되되 롤링 방식과 대비되는 요잉과 같은 방식으로 회전될 수 있다.
특히, 상기 웜휠(231b)의 회전 부하를 줄이기 위해, 상기 웜휠(231b)의 중앙으로부터 돌출된 축봉(232)이 박스형부재(230)에 형성된 관통공(230a)에 삽입되는 구조로 이루어진 관계로, 상기 웜휠(231b)은 축봉(232)을 축으로 회전 부하가 최소화되며 회전될 수 있는 것이다.
따라서, 상기 웜휠(231b)의 상단에 결합 고정된 탑재부(240)는 상기 윔휠(231b)의 롤링 방식과 같은 회전 동작에 따라 요잉 방식과 같이 회전되는 관계로, 상기 탑재부(240)에 탑재되어 고정된 카메라(300)는 요잉 방식과 같은 방향으로 회전되며 사물의 상황을 여러 각도로 촬영하며 모니터링할 수 있는 것이다.
상기 탑재부(240)는 상기 카메라(300)의 탑재에 따른 상기 카메라(300)의 고정을 위해 상기 카메라(300)의 상단을 수직 하방향으로 가압하는 가압연장편(241)을 더 포함하고 있으며, 이러한 상기 가압연장편(241)은 카메라(300)의 후면을 지지하는 후벽 상단에서 수직상으로 인출 가능한 구조로 연결되어 있다.
즉, 상기 가압연장편(241)은 그 일부 부위가 후벽 상단에 삽입되어 후벽 내부에 매설된 스프링과 연결되어 있는 관계로, 상기 가압연장편(241)이 후벽 상단 위로 인출되는 과정에서 스프링 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 힘으로 상기 카메라(300)의 상단을 가압하여 고정할 수 있는 것이다. 물론, 상기 스프링은 인장스프링의 사용이 바람직하다.
이처럼, 탑재부(240)에 탑재되어 고정된 카메라(300)는, 드론본체(110)의 내부에서 회전되는 회전체(112)의 수평 회전 작동, 원통형부재(210)의 내부에 마련된 캠(211)의 회전 작동과 연동된 수직형부재(220)의 수평 슬라이드 작동, 수직형부재(220)의 내부에 마련된 피니언(M3a)과 래크(221)의 물림에 따른 래크(221)의 수직 슬라이드 작동과 동시 박스형부재(230)의 수직 승강 작동, 상기 박스형부재(230)의 내부에 마련된 웜기어(231)의 작동에 따른 탑재부(240)의 반회전 작동의 운동 조합을 통하여, 다양한 방향으로 사물의 상황을 촬영할 수 있는 관계로, 인력의 접근이 어려운 비탈사면부에 대한 촬영지나, 복잡한 도심건물이나, 골목지역이나, 교량하부나, 드론폐색지역이나, 3D모델링 보완조사구간과 같은 난해한 촬영지로부터 영상을 수집하여 공중영상 수집 데이터로 활용할 수 있다.
하기에서는 본 발명에 따른 간이 측정용 스마트 폴드론에 대한 작동 관계를 상세히 설명하기로 한다.
접근 불가한 장소의 지면에 폴대(P)를 꽂은 상태로 고정한 다음, 조작부(400)의 조작 지시가 이루어지면, 제1 모터(M1)의 구동으로 회전체(112)가 회전체가 회전됨과 동시 연결암(140)에 결합된 원통형부재(210)도 동시 회전 작동될 수 있다.
한편, 상기 원통형부재(210)의 내부에 설치된 캠(211)은 제2 모터(M2)의 구동으로 회전될 수 있고, 이러한 캠(211)의 회전 작동과 연동되어 연결팁(212)에 결합된 수직형부재(220)는 좌우 방향 즉 수평으로 슬라이드 동작될 수 있다.
이때, 상기 수직형부재(220)의 내부에 설치된 피니언(M3a) 및 래크(221)는 제3 모터(M3)의 동력으로 작동되는바, 상기 피니언(M3a)의 회전과 연동되는 상기 래크(221)는 상기 수직형부재(220)에서 수직 상 방향으로 진출되거나 진입되는 수직 슬라이드 방식으로 작동될 수 있다.
이러한 상기 래크(221)의 수직 슬라이드 동작을 통해 상기 래크(221)의 후부에 결합 고정된 박스형부재(230)도 상기 래크(221)의 동작과 동시 수직으로 승강될 수 있다.
한편, 상기 박스형부재(230)의 내부에 설치된 웜기어(231)는 제4 모터(M4)의 동력에 의해 작동되는바, 웜(231a)은 롤링과 같은 방식으로 회전되고, 상기 웜(231a)에 물리는 웜휠(231b)은 롤링 방식과 대비되는 요잉과 같은 방식으로 회전됨에 따라, 상기 웜휠(231b)의 상부에 고정 결합된 탑재부(240)는 상기 웜휠()의 동작과 동일하게 요잉과 같은 방식으로 회전될 수 있다.
따라서, 상기 탑재부(240)에 탑재된 카메라(300)는 상기의 회전체(112) 작동, 상기의 캠(211) 작동, 상기의 수직형부재(220) 작동, 상기의 래크(221) 및 피니언(M3a)의 작동, 상기의 박스형부재(230) 작동, 상기의 웜기어(231) 작동과 같은 운동의 유기적인 조합을 통하여 다양한 방향과 각도로 영상 데이터를 촬영하여 수집 활용할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에서의 드론본체(110)는 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 폴대(P)에서 승강 동작될 수 있는바, 이를 위해 승강장치가 구비될 수 있는데, 이러한 승강장치는 폴대(P)의 상부와 하부에 각각 수평으로 돌출된 각 연결축에 결합된 회전롤러(500)(500') 및 벨트(600)와 함께 모터(미도시)로 구성될 수 있다.
즉, 상기 회전롤러(500)(500')는 그 내부에 구성된 베어링으로 인하여 벨트(600) 회전의 떨림이 없는 롤러로서 클램프 구조가 더 접목되어 있는 것이 특징이다.
다시 말해, 상기 회전롤러(500)(500')는 각 연결축에 결합될 수 있도록 한 둘로 분할된 한 쌍의 조임플레이트(520)(520')와 상기 조임플레이트의 일측에 일체형 구조로 형성된 벨트롤러(510)로 구성될 수 있다.
상기 한 쌍의 조임플레이트(520)(520')는 각 연결축에 홀(521)이 삽입되어 볼트(522)를 통한 조임으로 결합 고정될 수 있으며, 상기 벨트롤러(510)는 벨트(600) 회전에 떨림을 최소화하는 롤러로서 유연하게 회전될 수 있다.
따라서, 드론본체(110)는 상기 벨트(600)에 결합 고정되어 모터 동력에 의해 회전되는 벨트(600)를 통해 승강될 수 있으며, 폴대(P)의 일정 지점에는 드론본체(110)의 승강구간을 제어할 수 있는 근접센서(미도시)가 더 구비될 수 있다. 근접센서는 드론본체의 승강 과정에서 드론본체의 근접을 감지하여 상기의 제어모뎀부(130)에 감지신호를 전송함에 따라, 제어모뎀부(130)는 모터 동력을 제어하여 드론본체의 승강구간 초과를 방지할 수 있다.
물론, 이뿐만 아니라 드론본체(110)는 드론 비행을 통해 영상 획득이 불가한 장소에 설치된 레일(미도시)을 따라 이동하며 영상 데이터를 수집할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 스마트 폴드론은 드론 비행을 통해 접근이 불가한 지역의 장소나 인력의 안전이 담보되기 어려운 지역의 장소에 이용되어 카메라의 다양한 각도 조절 및 방향에 따른 줌기능으로 촬영지를 모니터링하며 영상 데이터를 촬영 및 저장하여 수직할 수 있다.
더욱이, 카메라가 탑재된 탑재부에 장착되는 위성항법장치(Global Positioning System ; GPS) 및 관성측정장치(Inertial Measurement Unit ; IMU)를 이용하여 카메라의 절대위치 및 방향각 조절과 더불어 촬영물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정 조절하는 방식으로 영상 데이터 처리를 통한 3D 모델링을 제작할 수도 있다.
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.
드론(10)
드론본체(11) 체결프레임(12)
체결구(13) 체결편(14)
하우징형부재(20) 카메라(30)
드론(100)
드론본체(110) 제1 모터(M1)
하우징형부재(120) 제어모뎀부(130)
연결암(140)
짐벌(200)
원통형부재(210) 제2 모터(M2)
캠(211) 연결팁(212)
수직형부재(220) 래크(221)
제3 모터(M3) 피니언(M3a)
박스형부재(230) 관통공(230a)
웜기어(231)
웜(231a) 웜휠(231b)
축봉(232) 제4모터(M4)
탑재부(240) 가압연장편(241)
카메라(300)
조작부(400) 유선케이블(410)
폴대(P)

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 비행하는 드론으로부터 영상 확보가 불가한 지역의 어느 한 지점에 꽂는 방식으로 고정하게 되는 폴대; 상기 폴대의 어느 한 부위에 결합 고정된 드론본체; 및 상기 드론본체에 장착되어 회전, 수평슬라이드, 수직슬라이드와 같은 운동 조합으로 작동되는 짐벌; 을 포함하는 구성으로 이루어지고,
    상기 드론본체의 상단에 탑재되어 고정된 제1 모터; 및
    상기 드론본체의 내부에 축설되어 상기 제1 모터의 축과 축 결합되어 회전되는 회전체;
    를 더 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 간이 측정용 스마트 폴 드론.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 짐벌은 상기 회전체의 어느 한 외주에 일체형 구조로 연장된 연결암의 반대측에 설치 고정되어 회전 동작이 이루어지는 것을 특징으로 하는 간이 측정용 스마트 폴 드론.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 짐벌은
    상기 상기 연결암의 반대측에 결합 고정된 원통형부재;
    상기 원통형부재의 상단 어느 한 부위에서 수직으로 설치되어 수평슬라이드되는 수직형부재;
    상기 수직형부재의 전면과 후면 중 어느 한면에서 승 하강되는 박스형부재;
    상기 박스형부재의 상부에 위치되어 회전되는 탑재부; 및
    상기 탑재부에 탑재 고정되어 영상 확보 불가 지역을 여러 각도와 방향으로 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 카메라;
    를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 간이 측정용 스마트 폴 드론.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원통형부재의 내부에서 가로 방향으로 축설되어 회전되는 캠;
    상기 원통형부재의 외측에 결합 고정되어 상기 캠의 회전 운동에 필요한 동력을 제공하는 제2 모터;
    상기 수직형부재의 내부에 삽입되는 구조로 설치되어 수직으로 슬라이드되는 래크;
    상기 수직형부재의 내부 상부에 삽입되는 구조로 설치되어 상기 래크와 물려 있는 피니언; 및
    상기 수직형부재의 상부 어느 한 일측에 결합 고정되어 상기 피니언의 회전 운동에 필요한 동력을 제공하는 제3 모터;
    를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 간이 측정용 스마트 폴 드론.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 박스형부재의 내부에서 축설되어 상기 탑재부의 회전 운동에 필요한 동력을 전달해주는 웜기어; 및
    상기 박스형부재의 어느 외측에 결합 고정되어 상기 웜기어의 회전 운동에 필요한 동력을 제공하는 제4 모터;
    를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 간이 측정용 스마트 폴 드론.
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