KR102392720B1

KR102392720B1 - 세정용 드론 스테이션

Info

Publication number: KR102392720B1
Application number: KR1020200123911A
Authority: KR
Inventors: 박성영; 김찬후
Original assignee: 공주대학교 산학협력단
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2022-04-29
Also published as: KR20220040775A

Abstract

본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션은 드론을 세정하는 세정액이 분사되는 노즐이 설치된 확장부재; 및 상기 확장부재와 회전가능하게 연결된 몸체부를 포함하고, 상기 몸체부는 상기 확장부재가 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 몸체부에는 세정액 탱크가 내장되어 있고, 상기 세정액 탱크에 저장된 세정액이 제1제어부의 제어를 통해 상기 확장부재에 설치된 매니폴드를 거쳐 복수개의 노즐을 통해 분사되어 상기 드론을 세정하는 것을 특징으로 한다.

Description

세정용 드론 스테이션{drone station for washing}

본 발명은 드론의 해상 작전시 필요한 세정이 가능한 드론 스테이션에 관한 것이다.

종래의 드론은 배터리의 용량에 의해 운용시간이 30분정도로 제한을 받고 있으므로 해상에서 군집드론(10대 이상)이 군사작전을 위하여 운용되는데 운용시간면에서 한계가 있었다.

또한 종래 드론용 스테이션의 경우 무선충전 기능만을 탑재한 스테이션이 대부분이었고, 등록특허 제10-2111054호의 "드론용 무선충전 스테이션(WIRELESS CHARGING STATION FOR DRONE)" 및 등록특허 제 10-2125139호의 "드론 스테이션(DRONE STATION)"에서도 무선 충전 기능이 내장되어 있는 스테이션을 제공할 뿐 해상에서 작전을 수행할 때 염분이나 이물질에 노출되어 드론이 부식되어 수명이 단축되는 문제점을 해결하는데는 그 한계가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해상에서 군집 드론을 활용하여 군사작전 등을 수행하는 과정에서 배터리 용량의 한계로 인해 작전 수행 시간이 제한되는 것을 해결하기 위해 항공모함과 같은 개념의 연속작전 수행을 하면서, 드론에 부착된 염분이나 이물질이 제거함으로써 염분에 의해 드론이 부식되어 수명이 단축되는 문제를 해결하고자 하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션은 드론을 세정하는 세정액이 분사되는 노즐이 설치된 확장부재; 및 상기 확장부재와 회전가능하게 연결된 몸체부를 포함하고, 상기 몸체부는 상기 확장부재가 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 몸체부에는 세정액 탱크가 내장되어 있고, 상기 세정액 탱크에 저장된 세정액이 제1제어부의 제어를 통해 상기 확장부재에 설치된 매니폴드를 거쳐 복수개의 노즐을 통해 분사되어 상기 드론을 세정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 세정액에 의해 세정된 이후, 상기 드론을 건조시키기 위해 상기 몸체부 내부에 건조팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 세정액에 의해 세정된 이후, 제1제어부가 차단되고, 배관에 연결된 제2제어부가 개방되면서 상기 건조팬에서 토출된 공기가 상기 노즐을 통해 상기 드론에 분사되는 것을 특징으로 한다.

드론 세정부를 활용하여 드론에 부착된 염분을 제거하여 이물질 및 염분으로부터 드론의 부식등을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션의 확장부재가 접힌 상태(a), 세정용 드론 스테이션의 확장부재가 펼쳐진 상태(b), 세정용 드론 스테이션에 드론이 착륙한 모습(c)을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션의 평면도를 나타내고 평면도 상에서 드론이 이동하면서 수행되는 각 단계를 표시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션의 세정단계를 나타내는 개략도이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션(1)의 확장부재(110)가 접히고 펼치짐에 따라 드론(2)이 착륙하는 모습을 나타내고 있다.

(a)는 확장부재(110)가 접혀 있는 모습을 나타내고, (b)는 확장부재(110)가 펼쳐져서 드론(2)이 확장부재(110)를 따라 안착이 용이하게 가이드해주는 역할을 수행하는 것을 나타낸다.

(c) 는 안착부(100)에 드론이 안착된 형상을 나타낸다.

(b)와 같이 확장부재(110)를 V자 형상으로 펼쳐서 V자 내부면을 따라 드론(2)이 정확한 위치에 안착을 못 한 경우라도 슬라이딩 되면서 안착부(100)에 안착이 용이하도록 하는 것은 해상에서 파도나 바람의 영향을 받더라도 쉽게 안착이 가능하도록 하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션의 평면도를 나타내고 평면도 상에서 드론이 이동하면서 수행되는 각 단계를 표시하는 개략도이다.

도 2에 따르면, 세정용 드론 스테이션(1)은 몸체부(10)가 드론이 안착되는 안착부(100), 안착부(100) 이후 공정인 드론을 스팀세정하는 세정부(200), 세정이후에 배터리(310)를 교체하는 배터리 교체부(300), 배터리 교체후 이륙하여 다시 작전을 수행하는 이륙부(400)로 구성된다.

여기서, 배터리 교체부(300)와 세정부는 서로 순서가 바뀔수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 드론(2)은 레일(500)의 상단에 안착되게 되며 레일(500)을 따라 이동가능하다.

이때 드론 자체적으로 레일을 따라 이동하도록 드론에 별도의 바퀴등이 설치될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 레일(500) 상단에 레일(500)을 따라 이동 가능한 고정부(510)가 설치되어 고정부(510)가 드론(2)을 고정시킨 상태에서 레일을 따라 세정부(200), 배터리 교체부(300), 이륙부(400)로 드론(2)을 이송할 수 있다.

여기서 고정부(510)는 일예로서 척 또는 클램프가 될 수도 있다.

고정부(510)는 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더(130)로 작동되며, 드론(2)을 고정시키거나 해제하는 역할을 수행한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 확장부재(110)은 안착부(100), 세정부(200)까지 몸체부(10)에 연결되어 작동되고, 배터리교체부(400), 및 이륙부(500)에는 설치되어 있지 않아도 된다.

또한, 안착부(100)에 위치한 확장부재(110)는 신장가능한 암(120)이 내장되어 있어, 파도나 바람에 의해 드론이 착륙시 정위치에 착륙이 어려운 상황에서도 드론을 가이드해주는 역할을 수행하게 되고, 세정부(200)에 위치한 확장부재(110)의 경우에는 암(120)은 내장되지 않고, 대신 매니폴더(210)가 확장부재(110)의 내부면에 내장되고 매니폴더(210)에 연결된 복수개의 노즐(220)이 확장부재(110)의 안쪽으로 향해 배열되어 세정액이 분사가능하다.

도 3는 본 발명에 따른 세정용 드론 스테이션의 세정단계를 나타내는 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 세정용 드론 스테이션(1)의 세정단계는 드론이 해상에서 운영되다보니 염수나 이물질에 노출되어 부식등의 우려가 있어 이를 스팀방식으로 세정함으로써 드론의 수명을 연장해주기 위한 단계이다.

세정부(200)는 세정액 탱크(230)에 보관된 세정액을 세정액 펌프(미도시)를 이용하여 펌핑하고, 제1제어부(240)가 제어함으로써, 확장부재(110)의 안쪽 측면에 매립된 매니폴더(210)로 공급하고, 매니폴더(210)에 복수개 설치되어 있는 노즐(220)을 통해 분사된다.

이때 분사 형태는 스팀 분사일 수 있다.

노즐(220)을 통해 분사된 분사액은 드론(2)에 부착된 이물질과 염분을 제거하는 효과가 있다.

염분 및 오염물로 인한 드론 외부를 고온 고압의 스팀을 이용하여 세척시 염분 76%정도, 오염물의 경우는 98%정도가 제거 가능하다.

세정액에 의해 드론(2)이 세정된 이후, 드론(2)을 건조시키기 위해 몸체부(10)의 내부에 별도의 건조팬(600)을 포함할 수도 있다.

이 때 건조팬(600)에 의해 발생된 공기는 세정액이 통과하는 배관과 연결되어 있는 배관을 통해 매니폴더(210)를 거쳐 복수개의 노즐(220)을 통해 분사된다.

보다 상세하게는 세정액을 공급하는 제1제어부(240)은 닫혀서 세정액이 더 이상 노즐(220)쪽으로 공급되지 않도록 하고, 제2제어부(610)는 개방되어 건조팬(600)에서 공급된 공기가 노즐(220)을 통해 분사되는 것이다.

전술한 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 상기 상세한 설명보다는 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.

1: 세정용 드론 스테이션 2: 드론
10: 몸체부 100: 안착부
110: 확장부재 120: 암
130: 실린더
200: 세정부 210: 매니폴더
220: 노즐 230: 세정액 탱크
240: 제1제어부 300: 배터리 교체부
310: 배터리 400: 이륙부
500: 레일 510: 고정부
600: 건조팬 610: 제2제어부

Claims

드론을 세정하는 세정액이 분사되는 노즐이 설치된 확장부재; 및
상기 확장부재와 회전가능하게 연결된 몸체부를 포함하고,
상기 몸체부는 상기 확장부재가 회전가능하게 연결되며,
상기 몸체부에는 세정액 탱크가 내장되어 있고, 상기 세정액 탱크에 저장된 세정액이 제1제어부의 제어를 통해 상기 확장부재 내부에 내장된 매니폴드를 거쳐 복수개의 노즐을 통해 분사되어 상기 드론을 세정하고,
상기 세정액에 의해 세정된 이후, 상기 드론을 건조시키기 위해 상기 몸체부 내부에 건조팬을 포함하며,
상기 세정액에 의해 세정된 이후, 제1제어부가 차단되고, 제2제어부가 개방되면서 상기 건조팬에서 토출된 공기가 세정액이 통과하는 배관과 연결되어 있는 배관을 통해 매니폴드를 거쳐 상기 노즐을 통해 상기 드론에 분사되는 것을 특징으로 하는 세정용 드론 스테이션.
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