KR102418210B1 - 드론용 배터리 탑재장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체와 소총을 갖는 짐벌 사이에 배터리를 120도 간격으로 탑재하기 위하여 각 배터리를 감싸는 고정틀이 구비되고, 각 고정틀의 출입구는 안전핀을 양측에 배치하여 상기 안전핀을 당기면 배터리가 원터치 식으로 탈착되게 함으로써, 병사가 드론의 운용과정에서 배터리를 빠르게 교체할 수 있으며, 또한 각 고정틀은 얇은 다수의 살대로 측벽을 구성하여 경량화 시킴으로써 배터리 소모를 줄일 수 있는 드론용 배터리 탑재장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 사방에 아암을 통하여 모터 및 날개를 갖는 본체가 구비되고, 상기 본체 하부에는 소총을 갖는 짐벌이 구비되며; 상기 본체와 짐벌 사이에는 다수의 배터리가 출입구를 따라 끼워지는 다수의 고정틀이 방사상으로 구비되고; 각 상기 고정틀의 출입구 양측에는 상기 배터리를 구속하는 안전핀이 원터치 식으로 당겨지게 구비되는 특징이 있다.

Description

드론용 배터리 탑재장치{Battery loading device for drones}

본 발명은 드론용 배터리 탑재장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본체와 소총을 갖는 짐벌 사이에 배터리를 120도 간격으로 탑재하기 위하여 각 배터리를 감싸는 고정틀이 구비되고, 각 고정틀의 출입구는 안전핀을 양측에 배치하여 상기 안전핀을 당기면 배터리가 원터치 식으로 탈착되게 함으로써, 병사가 드론의 운용과정에서 배터리를 빠르게 교체할 수 있는 드론용 배터리 탑재장치에 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 배터리는 본체에 나사체결 식으로 고정되기 때문에 배터리의 교체시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 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.

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 사경하도록 한 소총제어시스템을 제안한 바 있다.

그러나 종래 특허들은 배터리를 프레임에 나사체결 방식으로 고정하기 때문에 배터리의 교체시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 본체와 소총을 갖는 짐벌 사이에 배터리를 120도 간격으로 탑재하기 위하여 각 배터리를 감싸는 고정틀이 구비되고, 각 고정틀의 출입구는 안전핀을 양측에 배치하여 상기 안전핀을 당기면 배터리가 원터치 식으로 탈착되게 함으로써, 병사가 드론의 운용과정에서 배터리를 빠르게 교체할 수 있으며, 또한 각 고정틀은 얇은 다수의 살대로 측벽을 구성하여 경량화 시킴으로써 배터리 소모를 줄일 수 있는 드론용 배터리 탑재장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 사방에 아암을 통하여 모터 및 날개를 갖는 본체가 구비되고, 상기 본체 하부에는 소총을 갖는 짐벌이 구비되며; 상기 본체와 짐벌 사이에는 다수의 배터리가 출입구를 따라 끼워지는 다수의 고정틀이 방사상으로 구비되고; 각 상기 고정틀의 출입구 양측에는 상기 배터리를 구속하는 안전핀이 원터치 식으로 당겨지게 구비되는 특징이 있다.

본 발명에 따르면 2축으로 움직이는 짐벌에 소총이 장착되고, 상기 짐벌과 본체 사이에는 배터리가 탑재되는데, 상기 배터리는 120도의 등간격으로 3방향에 배치되어 드론의 비행자세에 영향을 주지 않는다. 그리고 각 배터리가 끼워지는 고정틀은 상하측 및 출입구를 제외한 "ㄷ"형 틀로 구성되고 3면의 측벽은 얇은 살대가 다수개 구비되어 고정틀이 경량화된다. 또한 각 고정틀의 출입구는 양쪽으로 안전핀이 구비되어 배터리가 고정틀에 끼워지면 안전핀에 걸려 되빠지지 않도록 해주기 때문에 배터리를 원터치 식으로 빠르게 교체할 수 있으므로 배터리 용량으로 인하여 비행시간이 제한되는 드론을 전장에서 편리하게 운용할 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 탑재장치를 갖는 드론의 분리 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 탑재장치를 갖는 드론의 정면도
도 3은 본 발명 한 실시예의 탑재장치의 평면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 탑재장치의 일부 확대 평면도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 탑재장치는 드론을 구성하는 본체(10)와 짐벌(20) 사이에 구비되는 것으로서, 지상관제소와 통신할 수 있는 제어모듈 및 통신모듈 등이 내장된 본체(10)는 사방으로 아암(11)이 구비되고, 각 아암(11)에는 날개(13)를 고속으로 회전시키는 모터(12)가 구비된다. 상기 본체(10) 하부에는 다수의 배터리(70)가 놓이는 기판(51)이 상기 본체(10) 하부와 떨어져 구비되고, 상기 기판(51) 하부에는 2축으로 움직이는 짐벌(20)이 구비된다.

상기 짐벌(20)은 "n"형 프레임으로 구성되고, 상부 중앙은 상기 기판(51) 밑면에 Z축모터(21)를 통하여 좌우측으로 선회되게 구비되고 "n"형 프레임 하부에는 서로 대응되는 한쌍의 짐벌연결대(40)가 구비된다. 각 상기 짐벌연결대(40)는 소총(30)을 양쪽에서 감싸 짐벌(20)과 연결시키는 역할을 하는 것이며, 상기 짐벌(20)에는 각 상기 짐벌연결대(40)와 결합되는 X축모터(22) 및 힌지부(23)가 구비되어서 상기 소총(30)을 상하측으로 회동시킨다.

상기 기판(51)에는 각 상기 배터리(70)를 120도 간격으로 배치하는 다수의 고정틀(50)이 구비된다. 각 상기 고정틀(50)은 "ㄷ"형 틀로 구성되고 상,하부 및 출입구(52)가 개방된다. 각 상기 고정틀(50)은 개방된 하부가 기판(51)에 놓여 닫히게 되고, 개방된 상부는 본체(10)의 밑면에 닿아 닫힌 상태를 유지한다. 따라서 각 상기 고정틀(50)은 기판(51)을 본체(10)에 고정시키는 뼈대 역할을 한다.

그리고 각 상기 고정틀(50)은 출입구(52)를 제외한 3면이 두께가 얇은 다수의 살대(54)로 구성되어서 고정틀(50)에 끼워진 배터리(70)의 3면이 밀착되어 움직이지 못하도록 해준다. 이때 각 살대(54)는 얇은 철사 같은 형태이므로 드론의 무게를 경감시키는데 도움을 줄 수 있다. 또한 각 상기 고정틀(50)이 120도 간격으로 벌어진 상태에서 이들 고정틀(50) 사이의 빈 공간은 얇은 두께의 측벽(53)으로 막혀서 비행중 공기 저항을 줄인다.

또한 각 상기 고정틀(50)의 출입구(52) 양측에는 배터리(70)가 빠지지 않도록 잡아주는 안전핀(60)이 구비된다. 상기 안전핀(60)은 스프링(62)이 내장된 핀받이부(61)에 왕복되게 끼워져 구비되며, 상기 핀받이부(61)는 상기 고정틀(50)의 출입구(52) 양측에 각각 고정된다. 그리고 상기 핀받이부(61)에 끼워진 안전핀(60)은 스프링(62)의 탄성에 의해 선단이 출입구(52) 쪽으로 돌출되어서 배터리(70)의 측면을 구속하여 배터리(70)가 고정틀(50)에서 빠지지 않도록 해주며, 또한 상기 안전핀(60)의 후단은 핀받이부(61) 외부의 손잡이(63)와 연결되고, 상기 손잡이(63)를 당겨서 안전핀(60)에 형성된 키(64)가 핀받이부(61)의 키홈(65)에서 벗어난 뒤 손잡이(63)를 회전시켜 키(64)가 키홈(65)과 틀어지게 해주면 키(64)가 핀받이부(61)에 걸려 안전핀(60)이 복귀되지 않으므로 출입구(52)의 개방상태를 유지시킬 수 있다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 소총(30)이 짐벌(20)에 탑재되어 2차원적으로 움직이기 때문에 드론의 비행자세와 무관하게 조준사격이 가능하고 또한 상기 배터리(70)는 드론의 비행에 필요한 전원과 소총의 작동을 위한 전원공급으로 인하여 배터리 소모가 빠르게 이뤄지기 때문에 배터리를 수시로 교체해야 된다. 본 발명 한 실시예의 배터리 탑재장치는 안전핀(60)을 당기면 출입구(52)가 개방되는 원터치 방식이므로 배터리를 빠르게 교체할 수 있는 이점이 있는 것으로서, 이러한 본 발명 한 실시예의 조립과정은 다음과 같다.

먼저 상기 기판(51)의 윗면에 상기 고정틀(50)을 120도 간격으로 배치하여 고정시키고, 각 상기 고정틀(50) 윗면에 본체(10)의 밑면을 올려 놓고 고정시킨다. 그리고 각 고정틀(50) 사이의 벌어진 공간은 출입구(52)를 제외하고 얇은 측벽(53)으로 마감처리하며, 각 상기 고정틀(50)의 출입구(52) 양측에는 안전핀(60)과 스프링(62)이 내장된 핀받이부(61)를 고정시킨다. 이때 안전핀(60)은 스프링(62)의 탄성에 의해 선단이 출입구(52) 쪽으로 돌출되고, 이때 안전핀(60) 후단의 손잡이(63)는 핀받이부(61)에 걸리면서 안전핀(60)의 돌출량이 제한된다.

이처럼 조립되는 본 발명 한 실시예는 상기 배터리(70)가 직육면체의 각형으로 구성되며, 각 고정틀(50)은 배터리(70)가 꼭맞게 끼워지는 공간을 제공한다. 따라서 배터리(70)가 각 고정틀(50)에 내장되면 살대(54)를 통하여 좌우측으로 움직이지 않으며 또한 기판(51) 및 본체(10) 밑면에 닿아 상하측으로 유동되지 않는다. 또한 안전핀(60)이 출입구(52)를 막은 상태에서 배터리(70)의 전면에 닿기 때문에 배터리(70)는 고정틀(50)에서 빠지지 않는다.

또한 배터리(70)를 교체하기 위해 각 고정틀(50) 출입구(52)의 양측에 구비된 핀받이부(61)의 손잡이(63)를 잡아당긴 뒤 키(64)가 키홈(65)과 엇갈리게 손잡이(63)를 회전시키면 안전핀(60)이 당겨진 상태를 유지하게 되며 이때 상기 안전핀(60)이 출입구(52)에서 벗어나므로 배터리(70)를 고정틀(50)에서 원터치 식으로 빠르게 분리 및 교체할 수 있는 이점이 있다.

10 : 본체 20 : 짐벌
21 : Z축모터 22 : X축모터
23 : 힌지부 30 : 소총
40 : 짐벌연결대 50 : 고정틀
51 : 기판 52 : 출입구
53 : 측벽 60 : 안전핀
61 : 핀받이부 70 : 배터리

Claims (3)

1. 사방에 아암을 통하여 모터 및 날개를 갖는 본체가 구비되고, 상기 본체 하부에는 소총을 갖는 짐벌이 구비되며, 상기 본체와 짐벌 사이에는 다수의 배터리가 출입구를 따라 끼워지는 다수의 고정틀이 방사상으로 구비되고;
   각 상기 고정틀의 출입구 양측에는 상기 배터리를 구속하는 안전핀이 원터치 식으로 당겨지게 구비되며, 각 상기 고정틀은 상,하부 및 출입구가 개방된 "ㄷ"형으로 구성되고;
   각 상기 고정틀의 밑면에 결합되어 개방된 하부를 닫고 상기 배터리가 놓이도록 해주는 기판이 구비되며;
   각 상기 고정틀의 개방된 상부는 상기 본체의 밑면에 결합되어서 상기 배터리의 윗면이 본체 밑면에 닿도록 한 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 탑재장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   각 상기 고정틀은 120도 간격으로 배치되어서 3개의 배터리가 120도 간격으로 탑재되고;
   각 상기 고정틀 사이의 공간을 닫는 측벽이 구비됨을 특징으로 하는 드론용 배터리 탑재장치.
3. 삭제

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