KR102267356B1 - 약제 분사용 드론 모니터링 시스템 - Google Patents

약제 분사용 드론 모니터링 시스템 Download PDF

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최선오
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호남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 농작물이 식생된 경작지역을 비행하는 것으로서, 본체와, 상기 본체에 설치되어 상기 본체의 비행이 가능하도록 추진력을 제공하는 추진부가 마련된 드론유닛과, 상기 본체에 설치되어 상기 경작지역에 약제와 함께 형광물질을 분사하는 분사유닛과, 상기 경작지역에 분사된 상기 형광물질을 감지하기 위해 상기 본체에 설치된 감지카메라와, 상기 경작지역 상의 상기 드론유닛의 비행 위치에 대한 정보를 산출하는 위치산출부와, 상기 감지카메라에서 제공되는 감지정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 산출하는 분사 산출부와, 상기 위치산출부 및 분사 산출부에서 제공되는 정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 드론유닛의 위치에 대한 정보 및 상기 약제의 분사 영역에 대한 정보를 작업자에게 표시하는 디스플레이부를 구비한다.
본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템은 약제와 함께 분사된 형광물질을 감지하는 감지 카메라 및 드론유닛의 위치를 산출하는 위치산출부를 통해서 작업자가 경작지역에서의 드론유닛의 비행경로 및 약제 분사 영역을 인지할 수 있어 경작지역에 약제가 균일하게 분사되도록 드론유닛을 제어할 수 있다.

Description

약제 분사용 드론 모니터링 시스템{Drone monitoring system for chemicals spraying}
본 발명은 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경작지역을 비행하여 약제를 분사하는 드론을 모니터링할 수 있는 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 각종 병충해로부터 농작물을 보호하기 위하여 농약 살포 면적이 작을 경우에는 작업자가 직접 분무기를 등에 진 상태에서 수작업으로 농약 살포작업을 실시하고, 논 또는 밭과 같은 비교적 넓은 면적에 농약을 살포할 경우에는 농약 분무살포장치 및 호스 권취 장치가 탑재된 적재함을 트랙터에 매달아 트랙터의 운전시 발생 된 유압에 의해 농약 분무살포장치 및 호스 권취 장치를 구동하여 짧은 시간 내에 넓은 면적의 농경지에 농약을 살포하고 있다.
그런데, 농약 분무기를 어깨에 메고 농약을 살포하는 작업방식이나 농약 분무살포장치를 이용한 살포작업은 작업자가 움직이면서 농약살포작업을 하여야 하는 번거로움이 있으며, 상당한 노동력과 시간이 요구된다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 무인으로 조작 가능한 드론을 이용하여 농약을 살포할 수 있는 비행살포 방식이 게시되었다. 그러나, 드론을 이용하여 농약을 살포하는 방식은 작업자가 경작지에서 농약이 살포된 부분과, 농약이 미살포된 부분을 용이하게 구분하기 어려워 경작지에 농약을 균일하게 살포하는데 어려움이 있다.
등록실용신안공보 제20-0479365호: 농약 용기가 구비된 드론
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 경작지역을 비행하여 약제를 분사하는 드론을 모니터링할 수 있는 약제 분사용 드론 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템은 농작물이 식생된 경작지역을 비행하는 것으로서, 본체와, 상기 본체에 설치되어 상기 본체의 비행이 가능하도록 추진력을 제공하는 추진부가 마련된 드론유닛과, 상기 본체에 설치되어 상기 경작지역에 약제와 함께 형광물질을 분사하는 분사유닛과, 상기 경작지역에 분사된 상기 형광물질을 감지하기 위해 상기 본체에 설치된 감지카메라와, 상기 경작지역 상의 상기 드론유닛의 비행 위치에 대한 정보를 산출하는 위치산출부와, 상기 감지카메라에서 제공되는 감지정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 산출하는 분사 산출부와, 상기 위치산출부 및 분사 산출부에서 제공되는 정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 드론유닛의 위치에 대한 정보 및 상기 약제의 분사 영역에 대한 정보를 작업자에게 표시하는 디스플레이부를 구비한다.
한편, 본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템은 상기 드론유닛이 상기 경작지역 상에 기설정된 설정경로를 따라 비행할 수 있도록 상기 추진부를 제어하는 것으로서, 상기 분사 산출부에서 제공되는 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 토대로 상기 경작지역 중 상기 형광물질이 미감지된 미완료영역을 산출하고, 상기 드론유닛이 상기 설정경로에 따른 비행이 완료되면, 상기 미완료영역에 상기 약제가 분사되도록 상기 미완료영역으로 상기 드론유닛을 이동시키는 제어모듈을 더 구비한다.
상기 분사유닛은 상기 본체에 설치되며, 내부에 약제 및 형광물질이 수용되는 수용탱크와, 공급관에 의해 상기 수용탱크에 연결되며, 상기 본체에 설치되어 상기 약제 및 형광물질을 하방으로 분사하는 적어도 하나의 분사노즐과, 상기 공급관에 설치되어 상기 수용탱크에 수용된 약제 및 형광물질을 상기 분사노즐에 펌핑하는 펌프유닛을 구비한다.
상기 분사유닛은 상기 수용탱크에 설치되며, 상기 수용탱크 내부에 상기 형광물질이 침전되는 것을 방지하기 위해 상기 약제 및 형광물질을 교반시키는 교반부를 더 구비할 수도 있다.
상기 교반부는 상기 수용탱크 내부에 회전가능하게 설치되는 교반축과, 상기 교반축의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 교반축의 회전중심으로부터 멀어지도록 돌출되게 형성된 적어도 하나의 교반블레이드와, 상기 교반축에 설치되어 상기 교반축을 회전시키는 교반모터를 구비한다.
상기 추진부는 상기 본체에 상호 이격되게 설치된 다수의 회전모터와, 상기 회전모터들에 의해 회전가능하게 설치되는 것으로서, 상기 회전모터에 의해 회전하여 하방으로 외기를 강제송풍시켜 상기 본체에 추진력을 제공하는 다수의 프로펠러를 구비하고, 상기 교반부는 상기 약제에 잠길 수 있도록 상기 수용탱크 내부에 설치되며, 내부에 공기가 유동하는 메인유로가 형성되고, 외주면에 상기 메인유로를 통과하는 공기가 배출될 수 있도록 다수의 토출구가 형성된 교반 파이프와, 일단이 상기 교반 파이프에 연결되며, 내부에 상기 메인유로에 연통되는 서브유로가 형성되고, 타단은 상기 프로펠러 하측으로 연장되되, 상기 프로펠러에 대향되는 상면에, 상기 프로펠러에 의해 강제 송풍되는 공기 중 일부가 상기 서브유로로 유입되도록 상기 서브유로에 연통되는 통기구가 형성된 가이드관을 구비한다.
상기 교반부는 일단이 상기 수용탱크에 회전가능하게 설치되며, 타단은 상기 프로펠러의 하방으로 연장되는 외부 축과, 상기 프로펠러에 대향되는 상기 외부 축의 외주면에 설치되어, 상기 프로펠러에 의해 강제 송풍되는 공기에 의해 상기 외부 축이 회전하도록 나선형으로 형성된 나선 블레이드와, 상기 외부 축과 함께 회전할 수 있도록 상기 외부 축의 일단에 연결되며, 타단은 상기 약제에 잠길 수 있도록 상기 수용탱크 내부로 인입되게 연장된 내부 축과, 상기 내부 축의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 내부 축의 회전중심으로부터 멀어지도록 돌출되게 형성된 적어도 하나의 간섭블레이드를 구비할 수도 있다.
본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템은 약제와 함께 분사된 형광물질을 감지하는 감지 카메라 및 드론유닛의 위치를 산출하는 위치산출부를 통해서 작업자가 경작지역에서의 드론유닛의 비행경로 및 약제 분사 영역을 인지할 수 있어 경작지역에 약제가 균일하게 분사되도록 드론유닛을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 대한 개념도이고,
도 2는 도 1의 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 대한 블럭도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 대한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 대한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 대한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템(100)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 약제 분사용 드론 모니터링 시스템(100)은 농작물이 식생된 경작지역을 비행하는 드론유닛(200)과, 상기 드론유닛(200)에 설치되어 상기 경작지역에 약제와 함께 형광물질을 분사하는 분사유닛(300)과, 상기 경작지역에 분사된 상기 형광물질을 감지하기 위해 상기 드론유닛(200)에 설치된 감지카메라(410)와, 상기 경작지역 상의 상기 드론유닛(200)의 비행 위치에 대한 정보를 산출하는 위치산출부(420)와, 상기 감지카메라(410)에서 제공되는 감지정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 산출하는 분사 산출부(430)와, 상기 위치산출부(420) 및 분사 산출부(430)에서 제공되는 정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 드론유닛(200)의 위치에 대한 정보 및 상기 약제의 분사 영역에 대한 정보를 작업자에게 표시하는 디스플레이부(440)를 구비한다.
드론유닛(200)은 본체와, 상기 본체에 설치되어 상기 본체의 비행이 가능하도록 추진력을 제공하는 추진부를 구비한다.
본체(210)는 상기 분사유닛(300)이 설치되는 메인바디(211)와, 상기 메인바디(211)의 중심부에서 교차되며, 단부에 상기 추진부(220)가 설치된 다수의 지지대(212)를 구비한다.
메인바디(211)는 내부에 후술되는 추진부(220)의 회전모터(221)들에 전원을 공급하기 위한 배터리가 수용될 수 있는 수용공간이 마련된다. 상기 메인바디(211)는 소정의 강도를 갖고, 성형성이 우수한 플라스틱과 같은 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다.
지지대(212)는 메인바디(211)의 중심을 기준으로 방사상으로 연장형성되며, 단부에는 후술되는 추진부(220)의 회전모터(221)가 설치될 수 있도록 인입구(미도시)가 형성되어 있다. 한편, 도시된 예에서는 4개의 지지대(212)가 메인바디(211)에 형성된 구조가 도시되어 있으나, 지지대(212)는 이에 한정하는 것이 아니라 메인바디(211) 또는 분사유닛(300)의 크기에 따라 5개 이상이 메인바디(211)에 마련될 수도 있다.
추진부(220)는 상기 지지대(212)들의 단부에 각각 설치되는 다수의 회전모터(221)와, 상기 회전모터(221)들에 의해 회전가능하게 설치된 다수의 프로펠러(222)를 구비한다. 회전모터(221)는 지지대(212)의 인입구에 설치되는데, 구동축이 상측을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다. 회전모터(221)는 외부로부터 공급된 전원에 의해 회전력을 발생시키는 전기모터가 적용된다. 상기 프로펠러(222)는 회전모터(221)들의 구동축에 각각 결합되어 회전모터(221)들에 의해 회전하며, 하방으로 공기를 강제 송풍시켜 본체(210)에 추진력을 제공한다.
한편, 드론유닛(200)은 지면에 착륙시 상기 본체(210)를 상기 지면으로부터 상측으로 이격되게 지지할 수 있도록 상기 메인바디(211)에 설치된 랜딩부(230)를 구비한다.
상기 랜딩부(230)는 상기 본체(210)로부터 하방으로 소정길이 연장되며, 상호 이격되게 형성된 다수의 랜딩다리(231)를 구비한다. 상기 랜딩다리(231)들은 메인바디(211)의 중심을 기준으로 방사상에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 분사유닛(300)은 상기 본체에 설치되며, 내부에 약제 및 형광물질이 수용되는 수용탱크(310)와, 공급관(311)에 의해 상기 수용탱크(310)에 연결되며, 상기 본체에 설치되어 상기 약제 및 형광물질을 하방으로 분사하는 분사노즐(320)과, 상기 공급관(311)에 설치되어 상기 수용탱크(310)에 수용된 약제 및 형광물질을 상기 분사노즐(320)에 펌핑하는 펌프유닛(330)을 구비한다.
수용탱크(310)는 메인바디(211)의 하면에 고정되며, 내부에 액상의 약제 및 형광물질이 수용되는 수용공간이 마련된다. 또한, 상기 수용탱크(310)는 도면에 도시되진 않았지만, 상부에, 약제 및 형광물질을 주입하기 위한 주입구가 형성되고, 상기 주입구를 개폐할 수 있도록 개폐마개가 설치되어 있다. 공급관(311)은 일단이 수용탱크(310)의 하부에 설치되고, 타단은 다수개로 분기되어 각각 분사노즐(320)에 연결되어 있다.
분사노즐(320)은 고정로드(321)에 의해 랜딩다리에 고정된다. 상기 고정로드(321)는 좌우방향을 따라 소정길이 연장되며, 랜딩다리의 하단부로부터 상측으로 소정거리 이격된 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 분사노즐(320)은 다수개가 상기 고정로드(321)에 상호 이격되게 설치되며, 메인바디의 하방으로 약제 및 형광물질을 분사한다. 한편, 도시된 예에서는 분사노즐(320)이 고정로드(321)에 다수개가 설치된 구조가 도시되어 있으나, 분사노즐(320)은 이에 한정하는 것이 아니라 메인바디의 크기에 따라 1개가 설치될 수도 있다.
펌프유닛(330)은 상기 공급관(311)에 설치되어 수용탱크(310)에 수용된 약제 및 형광물질을 펌핑하여 분사노즐(320)에 공급한다. 상기 펌프유닛(330)은 종래에 일반적으로 사용되는 펌핑수단이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다.
위치산출부(420)는 상기 본체(210)에 설치되어 상기 본체(210)의 위치 정보를 생성하는 지피에스 모듈이 적용된다. 상기 위치산출부(420)는 위성으로부터 지피에스 신호를 수신하여 사용자의 위치정보를 생성하는 것으로서, 위치정보를 생성하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 위치추적수단이므로 상세한 설명은 생략한다. 한편, 상기 위치산출부(420)는 디스플레이부(440)와 데이터 통신이 가능하도록 통신모듈(미도시)이 마련되어 있고, 상기 통신모듈을 통해 생성된 본체(210)의 위치 정보를 디스플레이부(440)에 전송한다.
감지카메라(410)는 본체(210)의 메인바디(211)에 설치되어, 메인바디(211)의 하측을 촬영하여 경작지역에 분사된 형광물질을 감지한다. 이때, 감지카메라(410)는 형광물질에서 발생하는 광을 감지할 수 있는 카메라 또는 광센서가 적용된다. 해당 감지카메라(410)는 감지정보를 분사 산출부(430)로 전송한다.
분사 산출부(430)는 위치산출부(420)로부터 본체(210)의 위치정보를 제공받고, 제공받은 본체(210)의 위치정보와 감지카메라(410)에서 제공받은 감지정보를 토대로 경작지역에서의 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 산출한다. 이때, 형광물질은 분사유닛(300)을 통해 약제와 함께 경작지역에 분사되므로 경작지역에서의 형광물질 분사 지역은 경작지역에서의 약제 분사 지역에 대응된다. 분사 산출부(430)는 산출된 경작지역에서의 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 디스플레이부(440)에 전달한다.
디스플레이부(440)는 위치산출부(420) 및 분사 산출부(430)에서 제공되는 정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 드론유닛(200)의 위치에 대한 정보 및 상기 약제의 분사 영역에 대한 정보를 작업자에게 표시한다. 여기서, 디스플레이부(440)는 경작지역에서의 형광물질 분사 지역이 경작지역에서의 약제 분사 지역에 대응되므로 분사 산출부(430)에서 제공되는 정보를 약제 분사 지역으로 사용자에게 표시할 수 있다. 상기 디스플레이부(440)는 해당 정보를 작업자에게 표시할 수 있도록 LCD 패널과 같은 표시수단을 구비할 수 있다. 작업자는 디스플레이부(440)에 표시되는 정보를 토대로 경작지역에 약제가 균일하게 분사되도록 드론유닛(200)을 제어할 수 있다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템(100)은 약제와 함께 분사된 형광물질을 감지하는 감지 카메라 및 드론유닛(200)의 위치를 산출하는 위치산출부(420)를 통해서 작업자가 경작지역에서의 드론유닛(200)의 비행경로 및 약제 분사 영역을 인지할 수 있어 경작지역에 약제가 균일하게 분사되도록 드론유닛(200)을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 약제 분사용 드론 모니터링 시스템(100)은 드론유닛(200)이 상기 경작지역 상에 기설정된 설정경로를 따라 비행할 수 있도록 상기 추진부를 제어하는 제어모듈(450)을 더 구비할 수도 있다. 여기서, 작업자는 약제가 경작지역에 균일하게 분사되도록 경작지역 내에서, 드론유닛(200)의 설정경로를 설정하여 제어모듈(450)에 기저장할 수 있다.
한편, 제어모듈(450)은 상기 분사 산출부(430)에서 제공되는 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 토대로 상기 경작지역 중 상기 형광물질이 미감지된 미완료영역을 산출한다. 여기서, 제어모듈(450)은 상기 드론유닛(200)이 상기 설정경로에 따른 비행이 완료되면, 상기 미완료영역에 상기 약제가 분사되도록 상기 미완료영역으로 상기 드론유닛(200)을 이동시킬 수 있다. 제어모듈(450)은 드론유닛(200)을 해당 미완료영역으로 이동시키므로 보다 용이하게 경작지역에 약제를 균일하게 분사할 수 있다.
한편, 도 3에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 분사유닛(500)이 도시되어 있다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 상기 약제 분사용 드론 모니터링 시스템(100)은 상기 수용탱크(310)에 설치되며, 상기 수용탱크(310) 내부에 상기 형광물질이 침전되는 것을 방지하기 위해 상기 약제 및 형광물질을 교반시키는 교반부(510)를 더 구비한다.
상기 교반부(510)는 수용탱크(310) 내부에 회전가능하게 설치되는 교반축(511)과, 상기 교반축(511)의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 교반축(511)의 회전중심으로부터 멀어지도록 돌출되게 형성된 교반블레이드(512)와, 상기 교반축(511)에 설치되어 상기 교반축(511)을 회전시키는 교반모터(513)를 구비한다.
상기 교반축(511)은 상하방향으로 연장되며, 상단부가 수용탱크(310)의 천장면에 회전가능하게 설치된다. 이때, 교반축(511)은 수용탱크(310) 내에 수용된 약제에 잠기도록 소정길이 연장되는 것이 바람직하다.
교반블레이드(512)는 교반축(511)의 하부 외주면에, 다수개가 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성된다. 한편, 교반블레이드(512)는 이에 한정하는 것이 아니라 수용탱크(310)의 크기에 따라 1개가 마련될 수도 있다.
교반모터(513)는 교반축(511)의 상단에 설치되어 상기 교반축(511)을 회전시킨다. 이때, 교반모터(513)는 수용탱크(310)의 상면에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 교반부(510)는 수용탱크(310) 내부에서 교반축(511)이 회전하여 형광물질이 침전되는 것을 방지하므로 분사유닛(500)을 통해 약제와 함께 균일한 양의 형광물질이 분사될 수 있다.
한편, 도 4에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 교반부(520)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 교반부(520)는 상기 약제에 잠길 수 있도록 상기 수용탱크(310) 내부에 설치되며, 내부에 공기가 유동하는 메인유로(미도시)가 형성되고, 외주면에 상기 메인유로를 통과하는 공기가 배출될 수 있도록 다수의 토출구(523)가 형성된 교반 파이프(521)과, 일단이 상기 교반 파이프(521)에 연결되며, 내부에 상기 메인유로에 연통되는 서브유로(524)가 형성되고, 타단은 상기 프로펠러 하측으로 연장되되, 상기 프로펠러에 대향되는 상면에, 상기 프로펠러에 의해 강제 송풍되는 공기 중 일부가 상기 서브유로(524)로 유입되도록 상기 서브유로(524)에 연통되는 통기구(526)가 형성된 가이드관(522)을 구비한다.
상기 교반 파이프(521)는 소정길이로 연장되며, 약제에 잠길 수 있도록 수용탱크(310) 하부에 설치된다. 이때, 교반 파이프(521)는 가이드관(522)에 연결될 수 있도록 단부가 수용탱크(310)를 관통하게 설치되어 있다. 또한, 상기 토출구(523)는 다수개가 교반 파이프(521)의 상하측 외주면에 각각 형성되는 것이 바람직하다.
가이드관(522)은 일단이 상기 교반 파이프(521)의 단부에 연통되며, 타단은 프로펠러의 하측으로 연장된다. 이때, 가이드관(522)은 타단으로 갈수록 폭이 증가하도록 형성되는 것이 바람직하다. 가이드관(522)의 내부에 형성된 서브유로(524)는 교반 파이프(521)의 메인유로와 연통되며, 가이드관(522)의 타단부 상면에 상기 통기구(526)가 형성된다. 프로펠러에 의해 하방으로 강제송풍되는 공기 중 일부는 통기구(526)를 통해 가이드관(522)의 내부유로로 유입되고, 내부유로로 유입된 공기는 교반 파이프(521)의 메인유로를 통과한 다음, 교반 파이프(521)의 토출구(523)를 통해 수용탱크(310) 내부로 토출된다. 토출구(523)에서 토출되는 공기에 의해 수용탱크(310)에 수용된 약제 및 형광물질이 교반되어 형광물질이 수용탱크(310)의 바닥면에 침전되는 것이 방지된다.
한편, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 교반부(530)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 교반부(530)는 외부 축(531), 나선 블레이드(532), 내부 축(533) 및 간섭블레이드(534)를 구비한다.
외부 축(531)은 수용탱크(310)에 회전가능하게 설치되며, 타단은 상기 프로펠러의 하방으로 연장된다. 여기서, 외부 축(531)은 프로펠러 하측의 수용탱크(310) 하부에 일단부가 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
나선 블레이드(532)는 프로펠러에 대향되는 외부 축(531)의 외주면에 설치된다. 여기서, 나선 블레이드(532)는 외부 축(531)으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되되, 프로펠러에 의해 강제 송풍되는 공기에 의해 외부 축(531)이 회전하도록 나선형으로 형성되는 것이 바람직하다.
내부 축(533)은 외부 축(531)과 함께 회전할 수 있도록 외부 축(531)의 일단에 연결되며, 타단은 약제에 잠길 수 있도록 수용탱크(310) 내부로 인입되게 연장된다. 이때, 내부 축(533)은 수용탱크(310)의 하부에 설치되며, 양단부가 수용탱크(310)의 내벽면에 회전가능하게 지지되는 것이 바람직하다.
간섭블레이드(534)는 내부 축(533)의 외주면에 설치되는 것으로서, 내부 축(533)의 회전중심으로부터 멀어지도록 돌출되게 형성된다. 이때, 간섭블레이드(534)는 다수개가 상기 내부 축(533)의 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되어 있다. 한편, 도시된 예에서는 다수의 간섭블레이드(534)가 내부 축(533)에 설치된 구조를 설명하였으나, 간섭블레이드(534)는 이에 한정하는 것이 아니라 내부 축(533)의 길이 또는 수용탱크(310)의 크기에 따라 1개가 설치될 수도 있다.
프로펠러에 의해 하방으로 강제송풍되는 공기에 나선 블레이드(532)가 간섭되어 외부 축(531)이 회전된다. 이때, 외부 축(531)과 함께 수용탱크(310) 내부에 설치된 내부 축(533)도 회전하는데, 내부 축(533)에 설치된 다수의 간섭블레이드(534)에 의해 수용탱크(310)에 수용된 약제 및 형광물질이 교반되어 형광물질이 수용탱크(310)의 바닥면에 침전되는 것이 방지된다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 약제 분사용 드론 모니터링 시스템
200: 드론유닛
210: 본체
211: 메인바디
212: 지지대
220: 추진부
221: 회전모터
222: 프로펠러
230: 랜딩부
231: 랜딩다리
300: 분사유닛
310: 수용탱크
311: 공급관
320: 분사노즐
321: 고정로드
330: 펌프유닛
410: 감지카메라
420: 위치산출부
430: 분사 산출부
440: 디스플레이부
450: 제어모듈

Claims (19)

  1. 농작물이 식생된 경작지역을 비행하는 것으로서, 본체와, 상기 본체에 설치되어 상기 본체의 비행이 가능하도록 추진력을 제공하는 추진부가 마련된 드론유닛;
    상기 드론유닛에 설치되어 상기 경작지역에 약제와 함께 형광물질을 분사하는 분사유닛;
    상기 경작지역에 분사된 상기 형광물질을 감지하기 위해 상기 드론유닛에 설치된 감지카메라;
    상기 경작지역 상의 상기 드론유닛의 비행 위치에 대한 정보를 산출하는 위치산출부; 및
    상기 감지카메라에서 제공되는 감지정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 산출하는 분사 산출부; 및
    상기 드론유닛이 상기 경작지역 상에 기설정된 설정경로를 따라 비행할 수 있도록 상기 추진부를 제어하는 제어모듈;을 구비하고,
    상기 제어모듈은 상기 분사 산출부에서 제공되는 상기 경작지역에서의 상기 형광물질 분사 지역에 대한 정보를 토대로 상기 경작지역 중 상기 형광물질이 미감지된 미완료영역을 산출하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치산출부 및 분사 산출부에서 제공되는 정보를 토대로 상기 경작지역에서의 상기 드론유닛의 위치에 대한 정보 및 상기 약제의 분사 영역에 대한 정보를 작업자에게 표시하는 디스플레이부;를 더 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분사유닛은 상기 드론유닛의 본체에 설치되는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지카메라는 상기 드론유닛의 본체 설치되는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 드론유닛이 상기 설정경로에 따른 비행이 완료되면, 상기 미완료영역에 상기 약제가 분사되도록 상기 미완료영역으로 상기 드론유닛을 이동시키는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분사유닛은
    상기 본체에 설치되며, 내부에 약제 및 형광물질이 수용되는 수용탱크;
    공급관에 의해 상기 수용탱크에 연결되며, 상기 본체에 설치되어 상기 약제 및 형광물질을 하방으로 분사하는 적어도 하나의 분사노즐; 및
    상기 공급관에 설치되어 상기 수용탱크에 수용된 약제 및 형광물질을 상기 분사노즐에 펌핑하는 펌프유닛;을 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분사유닛은 상기 수용탱크에 설치되며, 상기 수용탱크 내부에 상기 형광물질이 침전되는 것을 방지하기 위해 상기 약제 및 형광물질을 교반시키는 교반부;를 더 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 교반부는
    상기 수용탱크 내부에 회전가능하게 설치되는 교반축;
    상기 교반축의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 교반축의 회전중심으로부터 멀어지도록 돌출되게 형성된 적어도 하나의 교반블레이드; 및
    상기 교반축에 설치되어 상기 교반축을 회전시키는 교반모터;를 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 추진부는
    상기 본체에 상호 이격되게 설치된 다수의 회전모터; 및
    상기 회전모터들에 의해 회전가능하게 설치되는 것으로서, 상기 회전모터에 의해 회전하여 하방으로 외기를 강제송풍시켜 상기 본체에 추진력을 제공하는 다수의 프로펠러;를 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 교반부는
    상기 약제에 잠길 수 있도록 상기 수용탱크 내부에 설치되며, 내부에 공기가 유동하는 메인유로가 형성되고, 외주면에 상기 메인유로를 통과하는 공기가 배출될 수 있도록 다수의 토출구가 형성된 교반 파이프; 및
    일단이 상기 교반 파이프에 연결되며, 내부에 상기 메인유로에 연통되는 서브유로가 형성되고, 타단은 상기 프로펠러 하측으로 연장되되, 상기 프로펠러에 대향되는 상면에, 상기 프로펠러에 의해 강제 송풍되는 공기 중 일부가 상기 서브유로로 유입되도록 상기 서브유로에 연통되는 통기구가 형성된 가이드관;을 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 교반부는
    일단이 상기 수용탱크에 회전가능하게 설치되며, 타단은 상기 프로펠러의 하방으로 연장되는 외부 축;
    상기 프로펠러에 대향되는 상기 외부 축의 외주면에 설치되어, 상기 프로펠러에 의해 강제 송풍되는 공기에 의해 상기 외부 축이 회전하도록 나선형으로 형성된 나선 블레이드;
    상기 외부 축과 함께 회전할 수 있도록 상기 외부 축의 일단에 연결되며, 타단은 상기 약제에 잠길 수 있도록 상기 수용탱크 내부로 인입되게 연장된 내부 축; 및
    상기 내부 축의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 내부 축의 회전중심으로부터 멀어지도록 돌출되게 형성된 적어도 하나의 간섭블레이드;를 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 본체는
    상기 분사유닛이 설치되는 메인바디; 및
    상기 메인바디의 중심부에서 교차되며, 단부에 상기 추진부가 설치되는 다수의 지지대;를 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 드론유닛은 착륙시 상기 본체를 지면으로부터 상측으로 이격되게 지지할 수 있도록 상기 메인바디에 설치된 랜딩부;를 더 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 랜딩부는 상기 본체로부터 하방으로 소정길이 연장되며, 상호 이격되게 형성된 다수의 랜딩다리;를 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 분사유닛은 상기 랜딩다리에 설치되며, 소정길이 연장되는 고정로드;를 더 구비하는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 분사노즐은 다수개가, 상기 고정로드에 설치되는,
    약제 분사용 드론 모니터링 시스템.



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