KR102346077B1

KR102346077B1 - 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체

Info

Publication number: KR102346077B1
Application number: KR1020200067717A
Authority: KR
Inventors: 이택진; 김철기; 서민아; 박유신; 조영석; 김재헌; 윤창원
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2022-01-04
Also published as: KR20210151292A

Abstract

본 발명은 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체에 관한 것으로서, 비행 중인 모 드론에서 자 드론의 공중 이착륙을 가능하도록 별도 공간에 이격 형성되는 이착륙 공간부; 상기 이착륙 공간부 사이에 설치되어 상기 착륙 공간부에서 상기 이륙 공간부 방향으로 상기 자 드론을 이송하기 위한 드론 이송부; 및 상기 이착륙 공간부와 상기 드론 이송부 사이에 설치되어 자 드론을 승강시키기 위한 드론 리프팅부;를 포함하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 제공한다.

Description

이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체{Unmanned aerial vehicle having apparatus for assistance take off and landing}

본 발명은 무인 비행체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비행 중인 모 드론(mother drone)에서 자 드론(baby drone)의 안정적인 공중 이착륙을 가능하게 하여 무인 비행체, 특히 자 드론의 비행거리를 획기적으로 개선할 수 있는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체에 관한 것이다.

최근 구글 또는 아마존 등 다국적 IT 기업들이 드론을 이용한 서비스에 집중하고 있다. 예컨대, 무인 택배 시스템, 감시 시스템, 촬영 시스템 등 그 활용 분야가 매우 넓다. 이렇게 상업용 드론이 발전함에 따라 2016년 현재 전체 드론 시장의 1%에 불과한 상업용 수요가 2023년에는 7%대로 확대될 것으로 예상되고 있다.

일반적으로 드론은 무인 비행체를 지칭하는데, 근래에는 특히 멀티로터(multi-rotor) 타입의 무인 비행체를 드론이라고 지칭한다.

드론은 무인기임과 동시에 고정익 무인기와 달리 회전익이므로 호버링(hovering)이 가능하다는 특징이 있다. 또한 로터(rotor)의 크기가 작은 멀티 로터 타입이므로, 하나의 로터를 가지는 헬리콥터보다 안정적이고, 안전하다.

더욱이, 엔진이 아닌 모터 기반이어서, 제어 성능이 우수하며, 비교적 소음이 적어 그 활용에 있어 크게 각광을 받고 있다. 즉, 크기가 작은 멀티 로터로 동작하므로, 비교적 안전하여, 도심 등 복잡한 환경에서 운용이 용이하다는 장점이 있다.

아울러, 전통적인 항공기에 비해 드론은 로봇에 가깝기 때문에 사물인터넷(IoT, internet of things) 등 정보통신 기술을 접목하는 것이 상대적으로 용이하다. 예컨대, 카메라 등 다른 장비의 착탈이 매우 용이하므로, 이를 이용한 촬영이나 감시 업무에 이미 활용되고 있다.

그러나 드론의 가장 큰 약점은 운용 시간인데, 이는 드론이 모터를 이용하는 배터리 기반이기 때문이다. 일반적인 드론의 경우 운용 시간이 20분을 넘기기가 쉽

지 않다. 더욱이 드론은 크기가 작고 배터리 타입이므로 적재 하중도 작다.

또한 드론은 멀티 로터 타입이기 때문에, 크기가 큰 원 로터(one-rotor)에 비해 외란에 취약하다는 문제가 있다. 외란에 강하기 위해서는 드론의 크기가 커져야 하는데, 이럴 경우 작은 크기로 제어 성능이 우수하다는 드론의 장점을 살리지 못하게 된다. 이러한 문제로 인해 특히 외란이 강한 도심의 고층빌딩 사이이거나, 혹은 산악 지역에 대한 임무 수행 시, 드론을 이용하는 것이 쉽지 않다. 예컨대 고층 빌딩에서 화재 발생 시, 구조대원이 진입하기 이전에 현장 내 상황을 모니터링하고, 생존자에 대한 정보를 얻기 위해 드론을 투입할 필요가 있다. 그런데 문제는 실내용 드론의 경우 크기가 클 경우 사고 시 안전에 문제가 되기 때문에 크기가 작아야 하는데, 작은 사이즈의 드론은 고층 빌딩의 화재 발생 시 해당 층까지 상승하는 것이 매우 어렵다. 또한, 드론의 운용 시간을 확보하기 위해서는 배터리를 절약해야 하는데, 고층으로 올라갈 수 있다 하더라도, 배터리 소모가 매우 심해 고층 빌딩 내에서 필요한 시간 동안 원하는 작업을 수행하기 어렵다.

따라서, 고층 빌딩 등의 실외에서 고층에 위치한 재난 현장에 안정적으로 접근이 가능하며, 실내로 진입하여 원활하게 임무 수행을 진행할 수 있는 모,자 드론으로 이루어진 캐리어 드론 기술이 개발되었다.

그런데 이러한 캐리어 드론 기술은 공압 방식을 이용하여 모 드론으로부터 자 드론을 결합 및 분리하는 기술인데, 이러한 공압 방식을 이용한 모,자 드론의 결합 및 분리 기술에 의하면, 모 드론에서 자 드론이 충분한 추력을 얻지 못한 상황에서 분리되는 경우 이륙이 원활하게 이루어지지 않게 되고, 자 드론이 비행 중인 모 드론에 착륙하고자 할 경우, 자 드론의 위치제어와 관련하여 높은 위치 제어 정확도를 요구하므로 자 드론이 모 드론에 착륙하기가 용이하지 않아, 모 드론 및 다른 자 드론에 피해를 줄 수 있는 위험에 노출되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제1262968호(2013.05.03)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 비행 중인 모 드론 내에 탑재되는 자 드론의 이착륙 공간부가 서로 연계된 구성으로서, 비행 중인 모 드론에서 자 드론의 안정적인 공중 이착륙을 가능하여 모 드론 및 다른 자 드론에 피해를 주지 않도록 하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 비행 중인 모 드론에서 자 드론의 공중 이착륙을 가능하도록 별도 공간에 이격 형성되는 이착륙 공간부; 상기 이착륙 공간부 사이에 설치되어 상기 착륙 공간부에서 상기 이륙 공간부 방향으로 상기 자 드론을 이송하기 위한 드론 이송부; 및 상기 이착륙 공간부와 상기 드론 이송부 사이에 설치되어 자 드론을 승강시키기 위한 드론 리프팅부;를 포함하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 이착륙 공간부는 상기 드론 리프팅부 상에 대응하는 위치에 설치되며 개폐 가능하게 설치된 로딩부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 착륙 공간부에는 상측이 넓고 하측이 좁은 테이퍼 단면의 환형 벽체로 형성된 유도가이드부가 설치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 드론 이송부는 상기 착륙 공간부로부터 상기 이륙 공간부로 상기 자 드론을 이송 가능하도록 이송장치가 설치되는 연결통로로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 드론 이송부에는 상기 이송장치 상에 자 드론을 고정하기 위한 고정수단이 설치되며, 상기 고정수단은 상기 자 드론의 하면에 구비되어 상기 이송장치의 상면에 대해 결합력을 발휘하는 제1고정부와, 상기 이송장치의 상면에 구비되어 상기 자 드론의 상기 제1고정부와 상호 작용하여 결합력을 발휘하는 제2고정부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 자 드론과 상기 이송장치에는, 상기 자 드론이 상기 이송장치 상에 결합된 상태에서 상기 자 드론의 전원 접점과 상기 이송장치의 전원 접점을 상호 접속시켜 상기 자 드론의 전원을 충전할 수 있도록 전원충전부가 설치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 드론 리프팅부는, 상기 자 드론이 안착되어 지지되는 탑재플레이트; 바닥면에 고정되는 지지플레이트; 상기 탑재플레이트와 상기 지지플레이트 사이에 연결되어 접힘 및 펴짐 동작을 통해 상기 탑재플레이트를 승강시키는 적어도 둘 이상의 X자형 프레임; 및 상기 이착륙 공간부로 상기 탑재플레이트의 승강 동력을 제공하는 동력 제공부를 포함한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체에 의하면, 비행 중인 모 드론에서 자 드론의 안정적인 공중 이착륙을 가능하게 하는 한편, 자 드론의 착륙시 모 드론 및 다른 자 드론에 피해를 주지 않도록 안정적으로 착륙을 가이드 함으로써, 모,자 드론의 안정적인 비행 운용이 가능한 효과가 있다.

특히, 동일 공간에서 자 드론의 이착륙이 이루어지는 것이 아니라, 이착륙을 위한 별도의 분리된 공간을 마련하여 이착륙하는 자 드론의 충돌 위험을 배제할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드론 리프팅부에서 자 드론의 하강 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 드론 리프팅부에서 드론 이송부로 자 드론의 이송 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 드론 이송부에서 자 드론의 이송 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 드론 이송부에서 드론 리프팅부로 자 드론의 이송 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 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.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체를 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 무인 비행체는 모 드론(10)과, 하나 이상의 자 드론(20)을 포함한다.

본 발명에 따른 무인 비행체에 따르면, 모 드론(10)은 수평방향으로 회전하여 양력을 생성시키는 로터(11)를 본체(10a)의 주변에 복수개 구비하게 되고, 복수개의 로터들(11)이 회전 방향 및 회전 속도를 조절하여 이착륙비행, 상하강비행, 전후진비행 및 좌우회전 비행 등을 수행하게 된다.

모 드론(10)은 자 드론(20)과 비교하여 추력 생성을 위한 모터의 동력이 더 강력하고, 동력 생성을 위한 전원이 더 크며, 복수개의 자 드론(20)을 탑재할 정도의 크기를 가진다.

모 드론(10)의 본체(10a)에는 비행을 위한 전원, 마이컴, 송수신장치 및 자이로센서 등의 일반적인 비행제어장치(미도시)를 포함할 수 있고, 부가적으로 위성항법장치, 영상촬영장치 등과 같은 추가장치를 더 포함할 수 있다.

모 드론(10)의 본체(10a) 외측에 구비되는 복수개의 로터(11)는 모터와 같은 구동장치에 의해 회전하여 양력을 발생시키는 구성이다. 이때, 로터(11)를 회전시키는 구동장치의 회전 방향과 회전 속도는 비행제어장치의 마이컴에 의해 제어된다.

자 드론(20)이 모 드론(10)의 결합 위치에 탑재된 상태에서, 자 드론(20)은 어떠한 동력도 제공하지 않는 상태로 모 드론(10)의 구동력을 기반으로 모 드론(10)과 함께 비행 가능하게 된다.

모 드론(10)은 복수개의 로터(11)가 본체(10a)의 둘레를 따라 배치된다. 로터(11)는 일 예로, 본체(10a)에 구비된 복수개의 외팔부재의 단부에 설치될 수 있으며, 구동력을 제공하도록 연결된 구동장치인 모터에 의해 회전하게 됨으로써, 공중 비행이 가능하게 된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 무인 비행체에는 별도로 분리된 이착륙 공간부(100,200)가 마련되어 있다.

이착륙 공간부(100,200)는 비행 중인 모 드론(10)에서 자 드론(20)의 안정적인 공중 이착륙이 가능하도록 모 드론(10)의 본체(10a) 상에 평행한 형태를 가지며, 평행한 위치에 대응하는 자 드론(20)이 결합되거나 분리 가능하도록 서로 이격된 위치에 배치된다. 이착륙 공간부(100,200)는 평면 상에 원판 형상으로 이루어진 로딩부(110,210)에서 자 드론(20)이 이착륙 가능하게 된다.

이착륙 공간부(100,200)는 드론 이송부(300)를 통해 서로 연결되어 있으며, 드론 이송부(300)는 착륙 공간부(100)로부터 이륙 공간부(200)로 자 드론(20)을 이송 가능하도록 이송장치(320)가 설치되는 터널 형태의 연결통로(310)로 이루어진다. 연결통로(310)는 모 드론(10)의 본체(10a) 내부에 본체(10a)의 길이방향을 따라 형성되며, 착륙 공간부(100)에 착륙한 자 드론(20)을 안전하게 보관하는 동시에, 자 드론(20)을 착륙 순서에 따라 이륙 공간부(200)로 이송하는 역할을 하게 된다.

이와 같은 드론 이송부(300)는 자 드론(20)을 이송하는 컨베이어 등과 같은 다양한 이송장치(320)로 채택될 수 있다.

또한, 드론 이송부(300)는 이착륙 공간부(100,200)를 서로 연결하는 연결통로(310)의 길이방향을 따라 컨베이어 등의 이송장치(320)가 설치되며, 이송장치(320) 상에 자 드론(20)이 결합된 상태로 이송 가능하게 형성된다.

드론 이송부(300)에는 자 드론(20)이 이송되면서 진동 등에 의해 흔들리지 않도록 이송장치(320) 상에 자 드론(20)을 고정하기 위한 고정수단(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다.

고정수단은 이송장치(320) 및 자 드론(20)에 각각 설치되어 자 드론(20)이 이송장치(320) 위에 결합될 경우 이송장치(320) 상에 자 드론(20)을 견고하게 고정시키기 위한 수단으로서, 자 드론(20)의 하면에 구비되어 이송장치(320)의 상면에 대해 결합력을 발휘하는 제1고정부와, 이송장치(320)의 상면에 구비되어 자 드론(20)의 제1고정부와 상호 작용하여 결합력을 발휘하는 제2고정부를 포함한다.

여기서, 고정수단은 영구자석, 벨크로 테이프 등으로 이루어질 수 있으며, 제1 및 제2고정부를 통해 자 드론(20)이 이송장치(320) 상에 용이하게 부착되어 고정 상태를 유지하게 된다.

한편, 드론 이송부(300)의 이송장치(320)를 따라 이송되는 자 드론(20)이 이송장치(320) 상에 결합된 상태에서 자 드론(20)의 전원 충전이 가능하도록 전원충전부(미도시)가 자 드론(20)과 이송장치(320)에 각각 설치될 수 있다. 즉, 전원충전부는 이송장치(320)에 자 드론(20)이 결합된 상태에서 이송장치(320)의 전원충전부의 전원 접점과 자 드론(20)의 전원 접점을 상호 접속시켜 자 드론(20)의 전원을 충전할 수 있다. 특히, 무선 충전 방식으로 자 드론(20)의 전원을 충전할 수도 있다. 이때, 모 드론(10)의 전원충전부가 무선 충전 방식으로 구성되는 경우에는 모 드론(10)에 무선충전부가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이착륙 공간부(100,200)는 모 드론(10)의 본체(10a) 외부에 위치하고, 드론 이송부(300)는 모 드론(10)의 본체(10a) 내부에 위치하여 위치 상 높이 편차가 발생하므로 착륙 공간부(100)에 착륙된 자 드론(20)을 드론 이송부(300)로 이송시키기 위해 그리고 드론 이송부(300)에 위치한 자 드론(20)을 이륙 공간부(200)로 이송시키기 위해, 자 드론(20)이 안착되는 탑재플레이트(410)를 승강시키기 위한 드론 리프팅부(400)가 이착륙 공간부(100,200)의 하부에 각각 구비된다.

드론 리프팅부(400)는 자 드론(20)이 안착되어 지지되는 탑재플레이트(410)와, 바닥면에 고정되는 지지플레이트(420)와, 탑재플레이트(410)와 지지플레이트(420) 사이에 연결되어 접힘 및 펴짐 동작을 통해 탑재플레이트(410)를 승강시키는 적어도 둘 이상의 X자형 프레임(430)을 포함한다.

탑재플레이트(410)는 자 드론(20)이 안착될 경우 안정적으로 지지할 수 있도록 자 드론(20)의 하면에 대응하는 평행한 형태의 대응면을 가지게 된다.

그리고 지지플레이트(420)는 탑재플레이트(410)와 유사한 플레이트형 구조물로 이루어져 있으며, 바닥면 위에 직접 고정되면서 장치 전체의 베이스 역할을 하게 된다.

또한 드론 리프팅부(400)의 하강 완료상태에서 탑재플레이트(410)와 지지플레이트(420)의 내측에 X자형 프레임(430)의 끝부분을 연결하거나 수용하기 위해서 다수의 브라켓, 레일 등이 구비된다.

X자형 프레임(430)은 작동되면서 탑재플레이트(410)를 상승시키거나 하강시키는 부분으로서, X자 형태로 교차되는 2개의 프레임으로 구성되며, 각 프레임의 한 쪽 끝은 탑재플레이트(410)와 지지플레이트(420)측에 각각 힌지 구조로 고정되고, 다른 한쪽 끝은 롤러를 이용하여 탑재플레이트(410)와 지지플레이트(420)의 부재 내에 있는 가이드를 따라 이동 가능한 구조를 가지게 된다.

이러한 X자형 프레임(430)은 드론 리프팅부(400)의 폭방향 양측을 지지하는 한 쌍으로 형성되며 높이방향을 따라 복수개 구성된다. X자형 프레임(430)은 교차 부위를 수평으로 관통하는 하나의 프레임축(431)에 의해 결합되어 동시에 접혀지거나 펴질 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 드론 리프팅부(400)의 상승 및 하강을 위한 동력을 제공하는 동력 제공부는 도면에서는 미도시되어 있으나, 일반적으로 공압이나 유압으로 작동되는 실린더를 적용할 수 있다.

또한, 자 드론(20)과 탑재플레이트(410) 사이에는 전원의 공급 여부에 따라 자력이 발생되거나 자력이 해제되는 자력생성부(500)가 구비되어 탑재플레이트(410) 상의 자 드론(20)을 자력을 통해 선택적으로 고정할 수 있게 된다.

이와 같은 드론 리프팅부(400)의 탑재플레이트(410)가 자 드론(20)의 이착륙 대기상태에서 모 드론(10)의 본체(10a) 외부로 노출될 수 있도록 탑재플레이트(410)의 대응하는 상부에 위치하는 로딩부(110,210)는 개폐 가능하게 된다. 이는 외부 이물질의 유입을 방지하고 이착륙 실패시 모 드론(10)의 손상을 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.

로딩부(110,210)는 자 드론(20)의 이착륙이 허용되지 않는 평상시에는 폐쇄된 상태를 유지하다가 탑재플레이트(410)가 자 드론(20)을 착륙시키거나 이륙시키고자 상승할 경우에 오픈되는 구조로 이루어져 있다.

이와 같은 드론 리프팅부(400) 및 로딩부(110,210)는 본 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.

또한, 착륙 공간부(100)에는 자 드론(20)의 위치제어 정확도가 다소 떨어지더라도 안정적인 착륙이 가능하도록 입구가 넓은 유도가이드부(120)가 형성된다.

유도가이드부(120)는 상측이 넓고 하측이 좁은 테이퍼 단면의 환형 벽체로 형성되고, 자 드론(20)이 정확히 착륙지점에 착륙하지 못하고 유도가이드부(120)의 면에 착륙하게 될 경우 자 드론(20)이 쉽게 슬라이딩 가능하도록 직선으로 경사진 경사면을 형성하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체의 자 드론(20)이 착륙 공간부(100)에서 이륙 공간부(200)로 이동하는 과정에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 드론 리프팅부에서 자 드론의 하강 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 드론 리프팅부에서 드론 이송부로 자 드론의 이송 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 드론 이송부에서 자 드론의 이송 상태를 나타내는 도면이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 드론 이송부에서 드론 리프팅부로 자 드론의 이송 상태를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 착륙 공간부(100)에 착륙한 자 드론(20)은 오픈된 로딩부(110) 아래에서 드론 리프팅부(400)의 탑재플레이트(410)에 안착된 상태에서 드론 이송부(300)의 이송장치(320)가 위치한 모 드론(10)의 본체(10a) 내로 하강하게 된다. 이때, 전원의 비인가 상태에서는 영구자석을 통해 자력을 제공하는 자력생성부(500)에 의해 탑재플레이트(410)에 자 드론(20)의 고정 상태가 확보된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 전원의 인가상태에서는 영구자석에 의한 자력을 상쇄시키는 방향으로 반자력이 제공되어 자력생성부(500)에 자력이 제공되지 않을 경우, 드론 이송부(300)로 하강되는 자 드론(20)은 탑재플레이트(410)로부터 고정 상태가 릴리즈 되어 드론 이송부(300)의 이송장치(320) 상으로 안내된다. 이때, 자 드론(20)은 탑재플레이트(410) 상에 정위치되지 않고 탑재플레이트(410)의 끝단을 넘어 위치한 상태로 하강하면서 고정수단의 결속력에 의해 드론 이송부(300)의 이송장치(320) 상으로 안내된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 자 드론(20)은 드론 이송부(300) 상에서 이송장치(320)를 따라 이륙 공간부(200) 방향으로 이송 가능하게 된다. 이때, 자 드론(20)은 이송장치(320)에 마련된 고정수단에 의해 결속되어 진동에 의한 흔들림 없이 이송 가능하게 된다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 드론 이송부(300)의 이송장치(320)에 의해 이륙 공간부(200)의 드론 리프팅부(400)까지 이송된 자 드론(20)은 고정수단에 의한 결속이 해제되면서 드론 리프팅부(400)의 탑재플레이트(410)에 위치하게 된다. 이때, 탑재플레이트(410)는 자력생성부(500)에 의해 자력이 제공되지 않는 상태이므로 자 드론(20)이 탑재플레이트(410)로 쉽게 위치된다.

자 드론(20)이 드론 리프팅부(400)의 탑재플레이트(410)의 정 위치에 위치하게 될 경우, 자력생성부(500)에 의한 영구자석의 자력에 의해 드론 리프팅부(400)의 탑재플레이트(410)는 자 드론(20)을 결속하게 된다.

이후, 이륙 공간부(200)의 로딩부(210)가 오픈된 다음에 드론 리프팅부(400)가 상승하게 됨에 따라 자 드론(20)이 이륙 가능한 상태가 된다.

따라서, 본 발명에 따른 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체는, 비행 중인 모 드론(10)에서 자 드론(20)의 안정적인 공중 이착륙을 가능하게 하는 한편, 유도가이드부(120)를 통해 착륙시 자 드론(20)의 손상 없이 안정적으로 착륙을 가이드 함으로써, 모,자 드론(10,20)의 안전을 도모할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 착륙 공간부 110 : 로딩부
120 : 유도가이드부 200 : 이륙 공간부
210 : 로딩부 300 : 드론 이송부
310 : 연결통로 320 : 이송장치
400 : 드론 리프팅부 410 : 탑재플레이트
420 : 지지플레이트 430 : X자형 프레임
500 : 자력생성부

Claims

비행 중인 모 드론에서 자 드론의 공중 이착륙을 가능하도록 별도 공간에 이격 형성되는 이착륙 공간부;
상기 이착륙 공간부 사이에 설치되어 상기 착륙 공간부에서 상기 이륙 공간부 방향으로 상기 자 드론을 이송하되, 상기 착륙 공간부로부터 상기 이륙 공간부로 상기 자 드론을 이송 가능하도록 이송장치가 설치되는 드론 이송부; 및
상기 이착륙 공간부와 상기 드론 이송부 사이에 설치되어 자 드론을 승강시키기 위한 드론 리프팅부;를 포함하며,
상기 드론 이송부에는 상기 이송장치 상에 자 드론을 고정하기 위한 고정수단이 설치되며,
상기 고정수단은 상기 자 드론의 하면에 구비되어 상기 이송장치의 상면에 대해 결합력을 발휘하는 제1고정부와, 상기 이송장치의 상면에 구비되어 상기 자 드론의 상기 제1고정부와 상호 작용하여 결합력을 발휘하는 제2고정부를 포함하고,
상기 드론 리프팅부는, 상기 자 드론이 안착되어 지지되는 탑재플레이트;
바닥면에 고정되는 지지플레이트;
상기 탑재플레이트와 상기 지지플레이트 사이에 연결되어 접힘 및 펴짐 동작을 통해 상기 탑재플레이트를 승강시키는 적어도 둘 이상의 X자형 프레임;
상기 이착륙 공간부로 상기 탑재플레이트의 승강 동력을 제공하는 동력 제공부; 및
상기 탑재플레이트에 안착되는 상기 자 드론에 자력의 인가 여부에 따라 상기 자 드론을 선택적으로 고정 또는 해제하기 위한 자력생성부;를 포함하되,
상기 착륙 공간부에 위치한 상기 드론 리프팅부의 상기 자력생성부의 자력의 인가에 의해 상기드론 리프팅부의 상기 탑재플레이트에서 상기 자 드론의 고정을 확보한 상태에서, 상기 자력생성부에서 자력의 비 인가 시, 상기 자 드론이 상기 탑재플레이트로부터 고정 상태가 해제되고 상기 드론 이송부의 상기 이송장치로 안내되는 상기 자 드론이 상기 고정수단에 의해 결속되어 고정 상태를 유지한 상태로 상기 이송장치를 따라 이송되고,
상기 드론 이송부의 상기 이송장치에 의해 상기 이륙 공간부에 위치한 상기 드론 리프팅부로 이송된 상기 자 드론이 상기 고정수단에 의한 결속이 해제되고 상기 드론 리프팅부의 자력생성부에서 자력의 인가 시, 상기 자 드론이 상기 드론 리프팅부의 상기 탑재플레이트에 안내되어 상기 탑재플레이트 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체.
제1항에 있어서,
상기 이착륙 공간부는 상기 드론 리프팅부 상에 대응하는 위치에 설치되며 개폐 가능하게 설치된 로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체.
제1항에 있어서,
상기 착륙 공간부에는 상측이 넓고 하측이 좁은 테이퍼 단면의 환형 벽체로 형성된 유도가이드부가 설치된 것을 특징으로 하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체.
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제1항에 있어서,
상기 자 드론과 상기 이송장치에는, 상기 자 드론이 상기 이송장치 상에 결합된 상태에서 상기 자 드론의 전원 접점과 상기 이송장치의 전원 접점을 상호 접속시켜 상기 자 드론의 전원을 충전할 수 있도록 전원충전부가 설치되는 것을 특징으로 하는 이착륙 보조장치가 구비된 무인 비행체.
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