KR102418202B1 - 소총을 갖는 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2축으로 움직이는 짐벌에 소총을 장착하여 드론의 정지비행 상태에서 소총은 좌우측 및 상하측으로 움직이며 조준사격할 수 있도록 하고 또한 지상관제소와 무선통신을 통하여 자동격발이 가능하며, 격발과정에서 발생되는 반동이 흡수되어 드론에 영향을 주지 않도록 한 소총을 갖는 드론에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 제어모듈 및 배터리가 탑재된 본체 하부에 Z축모터를 통하여 좌우측으로 선회되는 짐벌이 구비되고; 상기 짐벌은 하부 양측에 서로 대응되는 X축모터 및 힌지부가 구비되고, 상기 X축모터 및 힌지부에 각각 연결되어 상하측으로 선회되는 한쌍의 짐벌연결대에 소총이 결합되며; 각 상기 짐벌연결대는 중공상의 완충실에 가이드축이 내장되고, 각 상기 가이드축은 상기 X축모터 및 힌지부에 직접 연결되어서 격발시 반동으로 상기 소총이 후퇴될 때 각 상기 짐벌연결대가 각 상기 가이드축을 따라 움직이고; 상기 소총의 방아쇠 및 조정간에 근접되게 상기 소총의 총신에 고정되는 기판은 상기 방아쇠와 밀착되는 방아쇠레버 및 상기 조정간이 끼워지는 조정간레버를 작동시키는 방아쇠서보모터 및 조정간서보모터가 구비되는 특징이 있다.

Description

소총을 갖는 드론{drone with rifle}

본 발명은 소총을 갖는 드론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2축으로 움직이는 짐벌에 소총을 장착한 뒤 드론의 정지비행 상태에서 소총은 좌우측 및 상하측으로 움직이며 조준사격할 수 있도록 하고, 또한 지상관제소와 무선통신을 통하여 자동격발이 가능하며, 격발과정에서 발생되는 반동이 흡수되어 드론에 영향을 주지 않도록 한 소총을 갖는 드론에 관한 것이다.

일반적으로 드론은 카메라를 장착하여 원하는 장소를 공중에서 촬영하거나 또는 물건을 배달하는 택배분야, 인명구조분야, 농사분야 및 화재진압분야 등 다양한 곳에서 사용된다. 최근에는 공격용 드론이 개발되어 군사용으로 활용가치를 높이고 있는데, 주로 로켓이나 폭탄을 탑재하여 자폭용으로 사용된다. 또한 소총을 탑재하여 적의 칩입을 막는 무인경계근무에도 활용된다.

그러나 종래 소총을 탑재한 드론은 소총이 드론에 고정식으로 구비되기 때문에 소총의 방향을 전환하기 위해선 드론의 자세를 3차원적으로 움직여 자세 조정해야 되므로 드론 조종실력이 부족한 병사들은 소총드론의 운용에 어려움이 있으며, 또한 드론 자세제어와 소총의 조준자세를 동시에 맞춰야 되므로 사격 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다. 또한 소총의 사격때 발생되는 반동을 흡수하는 수단이 마련되지 않기 때문에 반동으로 인하여 드론의 자세가 흔들리고 비행에 영향을 주어서 사격 정밀도가 저하되는 등의 단점이 있었다.

종래 특허 제819801호는 표적에 대한 원격사격이나 무인사격이 가능한 자동격발기구에 관한 것으로서, 원거리 및 근거리의 광역감시 및 협역감시가 가능하고 물체에 대한 자동발포가 가능한 감시 및 경계업무를 수행하는 경계로봇을 제공한 바 있다. 이는 소총이 3차원적으로 움직이는 본체에 장착되기 때문에 사주경계가 가능하다. 그러나 지상에 고정식으로 배치되어 움직일 수 없으므로 사용범위가 제한되며, 드론에 장착하여 3차원적으로 움질일 수는 있으나 소총의 격발에 따른 반동을 흡수하는 장치를 소형으로 제작하는 기술이 제안된 바 없으므로 드론의 부피가 커지는 등의 문제점이 있었다.

종래 공개특허 제10-2019-0022091호는 군인이나 무장경찰 등이 소총을 지니고 목표물에 접근하는 일 없이 원격으로 소총을 목표물에 근접시키기 위해 소형차량에 2차원으로 움직이는 회전프레임과 탑재프레임을 장착하고, 상기 탑재프레임에 소총을 탑재하여 차량이 이동하면서 목표물을 조준 사격하도록 한 소총제어시스템을 제안한 바 있다. 그러나 종래 공개특허는 단절된 낭떨어지나 험준한 산악 및 강에서는 운용할 수 없으므로 사용범위가 제한되는 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 2축으로 움직이는 짐벌에 소총을 장착하여 드론의 정지비행 상태에서 소총은 좌우측 및 상하측으로 움직이며 조준사격할 수 있도록 하고, 또한 지상관제소와 무선통신을 통하여 자동격발이 가능하며, 격발과정에서 발생되는 반동이 흡수되어 드론에 영향을 주지 않도록 한 소총을 갖는 드론을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 제어모듈 및 배터리가 탑재된 본체 하부에 Z축모터를 통하여 좌우측으로 선회되는 짐벌이 구비되고; 상기 짐벌은 하부 양측에 서로 대응되는 X축모터 및 힌지부가 구비되고, 상기 X축모터 및 힌지부에 각각 연결되어 상하측으로 선회되는 한쌍의 짐벌연결대에 소총이 결합되며; 각 상기 짐벌연결대는 중공상의 완충실에 가이드축이 내장되고, 각 상기 가이드축은 상기 X축모터 및 힌지부에 직접 연결되어서 격발시 반동으로 상기 소총이 후퇴될 때 각 상기 짐벌연결대가 각 상기 가이드축을 따라 움직이고; 상기 소총의 방아쇠 및 조정간에 근접되게 상기 소총의 총신에 고정되는 기판은 상기 방아쇠와 밀착되는 방아쇠레버 및 상기 조정간이 끼워지는 조정간레버를 작동시키는 방아쇠서보모터 및 조정간서보모터가 구비되는 특징이 있다.

본 발명에 따르면 2축으로 움직이는 짐벌은 다수의 완충링을 갖는 완충틀을 통하여 본체와 연결되기 때문에 본체는 사격에 따른 반동으로 부터 영향을 덜 받으며, 짐벌과 소총을 연결하는 짐벌연결대는 내장된 가이드축을 통하여 상기 짐벌과 연결되기 때문에 사격으로 인한 반동이 발생되면 상기 소총 및 짐벌연결대가 가이드축을 따라 후진되면서 완충되므로 상기 짐벌에 영향을 주지 않는다.

또한 소총의 방아쇠와 조정간을 작동시키는 서보모터들은 상기 방아쇠 및 조정간에 일대일 대응되게 총신에 최대한 근접 설치되므로 격발장치의 부피가 감소되어 취급이 편리하고 상기 드론을 운용하지 않고 지상에 보관할 때 상기 소총의 처짐을 막고 수평을 유지시키는 수단이 마련되어서 소총을 보호할 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 드론의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 드론의 정면도
도 3은 본 발명 한 실시예의 드론에 장착되는 짐벌의 정면 사시도
도 4는 본 발명 한 실시예의 드론에 장착된 짐벌의 후면 사시도
도 5는 본 발명 한 실시예의 드론의 반동흡수장치의 평면도
도 6은 본 발명 한 실시예의 드론의 격발장치의 분리 사시도

도 1 내지 도 3에서 본 발명 한 실시예의 드론은 지상관제소와 통신할 수 있는 제어모듈 및 배터리 등이 내장된 본체(10) 사방으로 아암(11)이 구비되고, 각 아암(11)에는 날개(13)를 고속으로 회전시키는 모터(12)가 구비되며, 본체(10) 하부에는 2축으로 움직이는 짐벌(20)이 구비된다. 상기 짐벌(20)은 하부가 개방된 "n"형 프레임으로 구성되는데, 상부 중앙은 상기 본체(10) 밑면에 구비된 완충틀(14)에 Z축모터(21)를 통하여 좌우측으로 선회되게 연결되고 "n"형 프레임 하부에는 서로 대응되는 한쌍의 짐벌연결대(40)가 구비된다. 상기 완충틀(14)은 상하 2단으로 구성된 기판 사이에 다수의 완충링(15)이 방사상으로 구비된 것으로서, 소총의 사격에 따른 충격이 상기 완충링(15)에서 흡수되어 본체(10)에 영향을 미치지 않는다.

도 4에서 상기 소총(30)은 지상에 보관할 때 처짐을 막기위한 소총고정구(60)가 구비된다. 상기 소총고정구(60)는 밑면이 짐벌(20) 표면에 형성된 요철부(61)의 한쪽 측면에 밀착되는 형태로 구성되고 상기 요철부(61)의 반대쪽 측면은 걸림부(63)가 밀착된 뒤 조절나사(64)를 통하여 상기 소총고정구(60)에 체결되어 상기 소총고정구(60)가 요철부(61)에 탈착된다. 그리고 상기 소총고정구(60)에는 상기 짐벌연결대(40)의 한쪽 끝단에 끼워지는 끼움부(62)가 구비되어서 상기 소총고정부구(60)가 요철부(61)를 통하여 짐벌(20)에 고정되고, 상기 짐벌연결대(40)가 상기 끼움부(62)에 들어가면 상기 짐벌연결대(40)는 상하측으로 회동되지 않고 정지되기 때문에 상기 X축모터(22)와 무관하게 상기 소총(30)을 수평상태로 보관할 수 있다.

도 5에서 상기 짐벌(20)의 "n"형 프레임 하부 양측에는 한쪽으로 X축모터(22)가 내장되고 반대쪽에는 동일 중심선상에 힌지부(23)가 구비되며, 각 상기 짐벌연결대(40)는 상기 X축모터(22)의 모터축 및 힌지부(23)의 힌지축에 결합되는 가이드축(42)이 내장되어서 축방향으로 움직일 수 있는 중공상의 완충실(41)을 갖는다. 또한 상기 완충실(41)에는 상기 가이드축(42)의 끝단에 닿아 충격을 흡수하는 완충재(43) 및 완충스프링(44)이 내장된다. 그리고 상기 짐벌(20)과 연결되는 소총(30)은 총열(32)과 총신(31)의 상부를 덮는 상부틀(35) 및 총열(32)의 하부를 덮는 하부틀(36)이 구비되는데, 상부틀(35) 및 하부틀(36)은 조준경(30a) 또는 라이다(30b) 같은 액세서리를 탈부착하기 위하여 표면에 요철부가 형성된다. 그리고 상부틀(35)은 양쪽 하부가 각 상기 짐벌연결대(40)의 측면에 볼트 체결된다.

도 6에서 상기 총신(31)에는 방아쇠울로 보호되는 방아쇠(33)가 구비되고, 상기 방아쇠(33)를 고정시키거나 또는 단발 및 연발로 총알을 발사할 수 있도록 조정하는 조정간(34)이 구비된다. 그리고 상기 총신(31)의 한쪽면에 근접 고정되어 상기 방아쇠(33) 및 조정간(34)을 덮는 기판(50)이 구비는데, 상기 기판(50)과 상기 총신(31) 사이에는 상기 방아쇠(33)를 당기는 방아쇠레버(51) 및 상기 조정간(34)을 좌우측으로 회동시키는 조정간레버(52)가 구비된다. 또한 상기 기판(50)의 외측면에는 상기 방아쇠레버(51)와 연결된 방아쇠축을 회동시키는 방아쇠서보모터(53) 및 상기 조정간레버(52)와 연결된 조정간축을 회동시키는 조정간서보모터(54)가 구비되어서 지상관제소의 원격통제에 따라 각 서보모터(53)(54)가 작동된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 드론은 소총(30)이 짐벌연결대(40)에 결합되고, 짐벌연결대(40)는 가이드축(42)을 통하여 짐벌(20)에 슬라이드식으로 결합되기 때문에 소총(30)의 격발시 반동으로 인하여 소총이 후퇴될 때 상기 짐벌연결대(40)가 가이드축(42)을 따라 움직이면서 충격이 완화되므로 짐벌(20) 및 본체에 영향을 주지 않으며, 격발장치의 서보모터들이 방아쇠 및 조정간에 근접되므로 부피를 줄일 수 있다.

이러한 본 발명 한 실시예의 드론은 상기 짐벌(20)이 완충틀(14)을 통하여 본체(10)에 결합되기 때문에 격발과정에서 발생되는 반동이 상기 완충틀(14)의 완충링(15)에서 흡수되므로 본체(10)에 영향을 주지 않는다. 또한 상기 소총(30)이 짐벌(20)을 통하여 본체(10)에 연결되기 때문에 드론의 비행중에 소총(30)은 짐벌(20)의 X축모터(22) 및 Z축모터(21)를 통하여 상하측 및 좌우측으로 선회된다. 따라서 드론의 비행자세와 무관하게 총열(32)을 목표물에 조준할 수 있으며, 조준사격하는 동안 발생되는 반동으로 인하여 소총(30)이 후퇴되는 과정에서 상기 짐벌연결대(40)가 가이드축(42)을 따라 함께 후퇴되므로 짐벌(20) 및 본체(10)에 영향을 주지 않는다.

그리고 상기 방아쇠레버(51)는 방아쇠(33)와 밀착되고 조정간레버(52)는 조정간(34)에 끼워진 상태에서 방아쇠서보모터(53) 및 조정간서보모터(54)가 방아쇠(33) 및 조정간(34)과 일대일 대응되게 상기 총신(31)에 근접되므로 격발장치의 부피를 줄일 수 있다. 또한 상기 조정간서보모터(54)의 작동으로 상기 조정간레버(52)가 정역회전 되는 동안 상기 조정간(34)은 안전, 단발 및 연발 쪽으로 움직이기 때문에 사격을 통제할 수 있다.

상기 드론은 지상에 보관하는 동안 배터리 전원이 차단되기 때문에 상기 X축모터(22)가 무부하상태에 놓여서 각 상기 짐벌연결대(40) 및 소총(30)은 상기 X축모터(22) 및 힌지부(23)를 중심으로 시소처럼 자유롭게 움직이게 되므로 소총이 한쪽으로 처지게 된다. 이를 방지하기 위하여 상기 끼움부(62)에 상기 어느 한 짐벌연결대(40)의 끝단을 끼우고 상기 소총고정구(60)를 짐벌(20)에 구비된 요철부(61) 한쪽 측면에 밀착시킨다. 그리고 반대쪽 측면에 걸림부(63)를 밀착시키고 조절나사(64)로 걸림부(63)와 소총고정구(60)를 체결하면 소총고정구(60)가 요철부(61)에 고정되므로 짐벌연결대(40) 및 소총(30)은 수평상태로 보관할 수 있다.

10 : 본체 14 : 완충틀
15 : 완충링 20 : 짐벌
21 : Z축모터 22 : X축모터
23 : 힌지부 30 : 소총
40 : 짐벌연결대 41 : 완충실
42 : 가이드축 50 : 기판
51 : 방아쇠레버 52 : 조정간레버
53 : 방아쇠서보모터 53 : 조정간서보모터
60 : 소총고정구 61 : 요철부
62 : 끼움부 63 : 걸림부

Claims (4)

1. 제어모듈 및 배터리가 탑재된 본체 하부에 Z축모터를 통하여 좌우측으로 선회되는 짐벌이 구비되고; 상기 짐벌은 하부 양측에 서로 대응되는 X축모터 및 힌지부가 구비되고, 상기 X축모터 및 힌지부에 각각 연결되어 상하측으로 선회되는 한쌍의 짐벌연결대에 소총이 결합되며; 상기 소총의 방아쇠를 원격으로 조작하여 조준사격 하면 충격이 완화되도록 한 소총을 갖는 드론에 있어서,
   각 상기 짐벌연결대는 중공상의 완충실에 가이드축이 내장되고, 각 상기 가이드축은 상기 X축모터 및 힌지부에 직접 연결되어서 격발시 반동으로 상기 소총이 후퇴될 때 각 상기 짐벌연결대가 각 상기 가이드축을 따라 움직이며, 각 상기 짐벌연결대의 완충실에는 스프링이 내장되어서 각 상기 가이드축 선단에 닿아 충격이 완화되도록 구성되고;
   상기 소총의 방아쇠 및 조정간에 근접되게 상기 소총의 총신에 고정되는 기판에는 상기 방아쇠를 당기는 방아쇠레버 및 상기 조정간을 좌우측으로 회동시키는 조정간레버가 구비되고, 상기 기판의 외측면에는 상기 방아쇠레버와 연결된 방아쇠축을 회동시키는 방아쇠서보모터 및 상기 조정간레버와 연결된 조정간축을 회동시키는 조정간서보모터가 구비되어서 상기 방아쇠서보모터 및 조정간서보모터가 원격으로 작동되게 한 것을 특징으로 하는 소총을 갖는 드론.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 짐벌의 한쪽 측면에 요철부가 구비되고;
   상기 어느 한 짐벌연결대의 끝단에 끼워지는 끼움부를 갖는 소총고정구를 상기 요철부 한쪽 측면에 밀착시키며;
   그리고 상기 요철부 반대쪽 측면에 밀착되는 걸림부를 조절나사로 상기 소총고정구에 체결하여 드론을 지상에 보관할 때 상기 짐벌연결대 및 소총의 처짐이 억제되도록 한 것을 특징으로 하는 상기 소총을 갖는 드론.

Images