KR102443105B1 - Drone for collecting water trash - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 댐이나 보의 구조물에 걸린 수상 쓰레기를 수거하기 위한 수상 쓰레기 수거용 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a water garbage collection drone for collecting water garbage caught in a structure of a dam or a weir.
댐이나 보는 산간계곡이나 하천을 횡단하여 저수, 토사유출방지, 취수, 수위상승 또는 붕괴방지를 위해 건설된다.Dams and weirs are constructed to store water, prevent soil runoff, water intake, increase water level, or prevent collapse by crossing mountain valleys or rivers.
댐은 재료에 따라, 목재를 사용하는 목재댐, 조립질의 재료를 사용하는 록필댐, 흙을 사용하는 흙댐, 콘크리트를 사용하는 콘크리트 댐이 있다.Depending on the material, there are wooden dams using wood, rockfill dams using coarse-grained materials, earth dams using soil, and concrete dams using concrete.
목재댐은 산업혁명 초기에 사용되었고 최근에는 쉽고 빠르게 짓기 위한 임시용으로 시공된다. Timber dams were used in the early days of the Industrial Revolution and are recently constructed for temporary use for easy and fast construction.
록필댐은 재료를 다져 만들기 때문에 수밀성이 나빠서, 따로 불투수층인 차수벽을 설치한다.Because the rockfill dam is made with compacted materials, the watertightness is poor, so a separate water-impermeable layer is installed.
흙댐은 록필댐과 원리와 축조 방법이 비슷하지만 입자가 고른 흙으로 시공되므로 따로 배수구를 두며 시공한다.The soil dam is similar in principle and construction method to the rockfill dam, but since it is constructed with evenly-grained soil, a separate drainage hole is installed.
콘크리트 댐에는 중력댐과 아치댐이 있다. Concrete dams include gravity dams and arch dams.
중력댐은 구조물 자체의 무게에 의한 중력으로 수압을 견디도록 만든 댐이다. 댐에 작용하는 수압에 의한 모멘트보다 댐 구조물 자체의 무게에 의한 모멘트 힘이 크기 때문에 전도되지 않고 수압을 버텨낼 수 있는 것이다. 즉 수압에 의한 힘과 자중에 의한 힘의 합력이 댐의 바닥부분 안에 위치하도록 설계하여야 한다.Gravity dams are dams made to withstand water pressure by gravity due to the weight of the structure itself. Since the moment force due to the weight of the dam structure itself is greater than the moment due to the water pressure acting on the dam, it can withstand the water pressure without being conducted. In other words, it should be designed so that the resultant force of the force by water pressure and the force by its own weight is located in the bottom part of the dam.
아치댐은 자중에 의한 중력과 아치효과에 의해 안정성을 확보하는 형식의 댐이다. 자중에 의한 중력으로 수압을 견디는 것은 중력댐과 같은 원리이고 아치효과는 수압을 받아 이것을 댐이 위치한 양안에 힘을 분해하여 결과적으로 기반에는 더 적은 하중이 전달되는 효과를 얻는다Arch dam is a type of dam that secures stability by gravity and arch effect by its own weight. Enduring water pressure by gravity by its own weight is the same principle as gravity dam, and the arch effect receives water pressure and decomposes the force in both eyes where the dam is located, resulting in the effect that less load is transmitted to the foundation
이러한 종류의 댐들을 우리나라에서는 토사유출이 진행되고 있는 산간계류의 토사유출을 억제하고 하류 농경지의 피해를 방지하는 사방댐의 목적으로 대부분 시공하고 있다.In Korea, most of these types of dams are being constructed for the purpose of preventing soil runoff from mountain streams, where sediment runoff is in progress, and for preventing damage to agricultural land downstream.
한편, 댐이나 보의 주변 수면에는 수상 쓰레기가 부유할 수 있는데, 이러한 수상 쓰레기는 수면에서 부유하며 이동하는 수상 드론으로 수거할 수 있다.On the other hand, aquatic garbage may float on the surface of a dam or a weir, and such aquatic garbage may be collected by a floating drone that floats on the surface of the water.
그런데, 댐이나 보의 취수구 또는 배수구에는 상류로부터 하류로 흐르는 물에 포함된 수상 쓰레기를 걸러내는 스크린이 설치되는데, 작업자가 수상 이송수단을 이용하여 스크린으로 이동한 후, 스크린에 걸린 쓰레기를 수작업으로 수거해야 하므로, 수상 쓰레기를 수거하기 어려운 문제점이 있었다.By the way, a screen is installed in the intake or drain port of a dam or weir to filter water garbage contained in the water flowing from upstream to downstream. Since it had to be collected, there was a problem in that it was difficult to collect the water waste.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 댐이나 보의 구조물에 걸린 수상 쓰레기를 쉽게 수거할 수 있는 수상 쓰레기 수거용 드론에 관한 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention relates to a water waste collection drone capable of easily collecting water garbage caught in a structure of a dam or a beam.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 수면에 부유하는 드론 본체; 상기 드론 본체에 마련되어, 상기 드론 본체를 이동시키는 추력을 제공하는 드론 구동부; 상기 드론 본체에 연결되어, 댐이나 보의 구조물에 걸린 수상 쓰레기를 수거하는 브러시; 및 상기 브러시를 회전시키는 브러시 구동부를 포함한다.A drone for collecting water garbage according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems includes: a drone body floating on the water surface; a drone driving unit provided in the drone main body to provide thrust to move the drone main body; a brush connected to the drone body to collect aquatic waste caught on structures of dams or beams; and a brush driving unit configured to rotate the brush.
또한, 상기 브러시 구동부는, 상기 브러시에 직결되어, 정역회전하는 브러시 구동모터를 포함할 수 있다.In addition, the brush driving unit may include a brush driving motor that is directly connected to the brush and rotates forward and reverse.
또한, 상기 브러시를 사이에 두고 상기 브러시 구동모터와 대향하며 상기 브러시에 연결되어, 상기 브러시의 회전 균형을 유지하는 밸런스 웨이트를 더 포함할 수 있다.In addition, a balance weight facing the brush driving motor with the brush interposed therebetween and connected to the brush may further include a balance weight for maintaining a rotational balance of the brush.
또한, 상기 드론 본체에 대하여 상기 브러시를 틸팅시키는 틸팅부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a tilting unit for tilting the brush with respect to the drone body.
또한, 상기 틸팅부는, 일단부가 상기 브러시에 지지되고, 타단부가 상기 드론 본체에 회전가능하게 지지되는 암; 및 상기 암과 연결되어, 상기 암을 틸팅시키는 틸팅 구동모터를 더 포함할 수 있다.In addition, the tilting unit, one end is supported by the brush arm, the other end is rotatably supported by the drone body; and a tilting driving motor connected to the arm to tilt the arm.
또한, 상기 브러시 구동부는, 상기 드론 본체에 장착되어 회전하는 구동 스프로켓; 상기 구동 스프로켓과 간격을 두고 상기 브러시에 장착되어, 회전하는 종동 스프로켓; 상기 구동 스프로켓과 상기 종동 스프로켓을 연결하며, 상기 구동 스프로켓의 동력을 상기 종동 스프로켓으로 전달하는 동력전달부재; 및 상기 구동 스프로켓을 회전시키는 브러시 구동모터를 포함할 수 있다.In addition, the brush driving unit, a driving sprocket mounted on the drone body to rotate; a driven sprocket mounted to the brush at a distance from the driving sprocket to rotate; a power transmission member connecting the driving sprocket and the driven sprocket and transmitting power of the driving sprocket to the driven sprocket; and a brush driving motor configured to rotate the driving sprocket.
또한, 상기 드론 본체에 탈착 가능하게 마련되고, 상기 브러시의 브러싱에 의해 분리된 상기 수상 쓰레기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구에 유입된 상기 부유물이 수집되는 챔버를 포함하는 케이지; 및 상기 케이지의 바닥부에 마련되어, 상기 유입구에 유입된 상기 부유물과 유체가 상기 챔버로 유동하도록 가이드하는 가이드부재를 더 포함할 수 있다.In addition, a cage detachably provided on the drone body, the cage including an inlet through which the aquatic waste separated by the brushing of the brush is introduced, and a chamber through which the floating matter introduced into the inlet is collected; and a guide member provided at the bottom of the cage to guide the floating matter and the fluid introduced into the inlet to flow into the chamber.
또한, 상기 가이드부재는, 상기 유입구에 대해 경사지게 배치되는 제1경사부; 및 상기 제1경사부와 대칭을 이루며 형성되는 제2경사부를 포함하며, 상기 유입구에 대해 가로로 상기 케이지의 바닥부로부터 돌출 형성될 수 있다.In addition, the guide member, the first inclined portion disposed inclined with respect to the inlet; and a second inclined portion symmetrically formed with the first inclined portion, and may protrude from the bottom of the cage horizontally with respect to the inlet.
또한, 상기 가이드부재는 하나 이상으로 마련되고, 복수의 상기 가이드부재는, 상기 케이지의 바닥부를 따라 상기 유입구에 대해 가로방향으로 간격을 두고 마련될 수 있다.In addition, the guide member is provided in one or more, a plurality of the guide member, along the bottom of the cage may be provided at intervals in the transverse direction with respect to the inlet.
또한, 상기 유입구에 인접하는 한 쌍의 상기 가이드부재는 다른 상기 가이드부재들 사이의 간격보다 상대적으로 작은 간격을 가질 수 있다.In addition, the pair of guide members adjacent to the inlet may have a relatively smaller interval than the interval between the other guide members.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 댐이나 보의 구조물에 걸린 수상 쓰레기를 쉽게 수거할 수 있는 효과가 있다.The drone for collecting aquatic waste according to an embodiment of the present invention has the effect of easily collecting aquatic waste caught in a structure of a dam or a beam.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론이 스크린에 걸린 수상 쓰레기를 수거하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a state in which a water waste collection drone according to a first embodiment of the present invention collects water garbage caught on a screen.
2 is an exploded perspective view showing a drone for collecting water waste according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a drone for collecting water waste according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a drone for collecting water waste according to a second embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a drone for collecting water waste according to a third embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing a drone for collecting water waste according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a drone for collecting water waste according to a fifth embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
본 발명의 설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해 설명하기로 한다.Prior to the description of the present invention, in various embodiments, components having the same configuration are typically described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, configurations different from the first embodiment are described. to explain
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론이 스크린에 걸린 수상 쓰레기를 수거하는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing a state in which a water garbage collection drone according to a first embodiment of the present invention collects water garbage caught on a screen, and FIG. 2 is an exploded view showing a water garbage collection drone according to a first embodiment of the present invention It is a perspective view, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a drone for collecting water waste according to a first embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 드론 본체(10), 드론 구동부(20), 브러시(30) 및 브러시 구동부(40)를 포함한다.1 to 3, the drone for collecting water waste according to the first embodiment of the present invention includes a
드론 본체(10)는 수면에서 부유하는 역할을 한다. 이러한 드론 본체(10)는 후술할 드론 구동부(20)의 구동에 의해 댐이나 보에 설치되는 구조물에 마련되는 스크린(1)으로 이동할 수 있다. 여기서, 스크린(1)은 일정 크기 이상의 부유물이 상류나 하류로 흘러드는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 스크린(1)은 격자 형태를 가질 수 있다.The
드론 본체(10)에는 수면에 부유하기 위한 부력재가 내장될 수 있다. 또한, 드론 본체(10)는 전체적으로 방추형으로 형성될 수 있다.The
드론 본체(10)에는 바닥부를 따라 관통된 관통부(12)가 형성될 수 있다. 이러한 관통부(12)에는 후술할 케이지(50)가 마련될 수 있다. 예를들면, 관통부(12)에는 케이지(50)가 끼움 결합 또는 슬라이딩 결합될 수 있다.A penetrating
드론 본체(10)는 이동 상태를 나타내고 드론 본체(10) 주변의 부유물과 스크린(1)을 감지하는 표시부(미도시)가 마련될 수 있다.The drone
표시부는 드론 본체(10)의 상부에 마련될 수 있고, 하우징 형태를 가질 수 있다. 이러한 표시부의 내부에는 드론 본체(10)가 이동할 때 점등될 수 있고, 드론 본체(10)가 정지할 때 소등되는 표시등(미도시)이 수납될 수 있다. 또한, 표시부의 내부에는 드론 본체(10) 주변의 부유물과 주변 지형을 감지하는 라이다센서(미도시)가 수납될 수 있다. 또한, 표시부의 내부에는 드론 본체(10) 주변을 촬영하는 카메라가 수납될 수 있다.The display unit may be provided on the upper portion of the
드론 구동부(20)는 드론 본체(10)에 마련되어, 드론 본체(10)를 이동시키는 추력을 제공한다. 드론 구동부(20)는 특별히 한정되지 않지만, 드론 본체(10)의 후방에 마련될 수 있다.The
드론 구동부(20)는 동력수단(미도시)과 보호커버(미도시)를 포함할 수 있다.The
동력수단은 드론 본체(10)를 이동시키는 추력을 부여하는 것으로, 프로펠러, 임펠러, 쓰러스터 및 워터젯 등이 사용될 수 있다. 여기서, 프로펠러, 임펠러, 쓰러스터 및 워터젯은 전동 모터에 의해 구동될 수 있다.The power means provides thrust to move the
보호커버는 동력수단을 둘러싸며 보호하며, 동력수단을 외부 충격으로부터 보호하고 동력수단을 주변 유동에 따른 영향으로부터 최소화 할 수 있다.The protective cover surrounds and protects the power means, and can protect the power means from external impact and minimize the influence of the power means from the surrounding flow.
드론 구동부(20)는 제어부(16)에 의해 제어되거나 또는 사용자 단말기에 의해 원격 제어될 수 있다. 다만, 드론 구동부(20)가 제어부(16)와 사용자 단말기에 의해 동시에 제어될 경우, 사용자 단말기에 제어 우선권이 부여될 수 있다. 여기서, 제어부(16)는 드론 본체에 내장될 수 있으며, 마이컴 또는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.The
브러시(30)는 드론 본체(10)에 연결되어, 스크린(1)에 걸린 수상 쓰레기를 브러싱하여 분리, 수거할 수 있다. 본 실시예에서, 드론 본체(10)의 전방에는 바 형태의 링크(14)가 마련될 수 있으며, 이러한 링크(14)에는 브러시(30)가 결합될 수 있다.The
브러시(30)는 회전체(32) 및 복수의 솔(34)을 포함할 수 있다.The
회전체(32)는 후술할 브러시 구동부(40)에 회전될 수 있다. 또한, 회전체(32)는 특별히 한정되지 않지만, 원통형으로 형성될 수 있다.The rotating
복수의 솔(34)은 회전체(32)에 방사상으로 결합될 수 있다. 복수의 솔(34)은 회전체(32)의 회전시, 스크린(1)에 걸린 수상 쓰레기를 브러싱하여 분리할 수 있다.The plurality of
복수의 솔(34)의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 합성 수지를 포함할 수 있다.The material of the plurality of
브러시 구동부(40)는 브러시(30)를 회전시키는 역할을 한다.The
본 실시예에서, 브러시 구동부(40)는 브러시 구동모터(42)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the
브러시 구동모터(42)는 브러시(30)에 직결되어, 정역회전할 수 있다. 이러한 브러시 구동모터(42)는 특별히 한정되지 않지만, 공압모터 또는 유압모터가 사용될 수 있다.The
구체적으로, 브러시 구동모터(42)의 구동축과 브러시(30)의 회전체(32)가 상호 동축으로 연결됨에 따라, 브러시 구동모터(42)의 정역회전시, 브러시(30) 회전체(32)가 회전될 수 있다.Specifically, as the driving shaft of the
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 케이지(50)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the drone for collecting water waste according to the first embodiment of the present invention may further include a cage (50).
케이지(50)는 드론 본체(10)에 탈착 가능하게 마련되어, 브러시(30)의 브러싱에 의해 스크린(1)에 걸린 수상 쓰레기로부터 분리된 수상 쓰레기를 수집하는 역할을 한다. 이러한 케이지(50)는 유입구(52), 챔버(54) 및 복수의 인출입공(56)을 포함할 수 있다.The
유입구(52)는 케이지(50)의 전방에 마련되며, 드론 본체(10)의 이동 경로 상의 부유물이 유입된다.The
챔버(54)는 케이지(50)의 후방에 마련되며, 유입구(52)에 유입된 부유물이 수집된다.The
한편, 유입구(52)의 폭은 챔버(54)의 폭보다 상대적으로 더 큰 폭을 가질 수 있다. 나아가, 유입구(52)는 케이지(50)의 후방에서 케이지(50)의 전방으로 갈수록 단면적이 증가하는 단면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 유입구(52)에는 부유물이 쉽게 유입될 수 있다. Meanwhile, the width of the
복수의 인출입공(56)은 드론 본체(10) 주변의 유체가 인출할 수 있다. 따라서, 케이지(50)에 유입된 유체에 의해 케이지(50)의 무게가 과도하게 증가하는 것을 방지할 수 있다.The plurality of draw-out
한편, 드론 본체(10)가 수면에서 이동할 때, 드론 본체(10)의 상하 흔들림에 따라 케이지(50)는 유입구(52) 측으로 기울어짐과 챔버(54) 측으로 기울어짐을 반복하게 된다. 이때, 케이지(50)가 챔버(54) 측으로 기울어질 때, 유입구(52)에 수집된 부유물과 유체는 챔버(54)로 유동할 수 있다. 이와 같이, 유입구(52)에 수집된 유체가 챔버(54)로 유동할 때, 가이드부재(60)는 부유물과 유체가 챔버(54)로 더욱 쉽게 유동하도록 부유물과 유체를 가이드하는 역할을 할 수 있다.On the other hand, when the drone
가이드부재(60)는 케이지(50)의 바닥부에 마련되어, 유입구(52)에 유입된 부유물과 유체가 챔버(54)로 유동하도록 가이드하는 역할을 한다.The
이러한 가이드부재(60)는 유입구(52)에 대해 가로로 케이지(50)의 바닥부로부터 돌출 형성될 수 있다. 나아가, 가이드부재(60)는 제1경사부(62) 및 제2경사부(64)를 포함할 수 있다.The
제1경사부(62)는 유입구(52)에 대해 경사지게 배치될 수 있고, 제2경사부(64)는 제1경사부(62)와 대칭을 이루며 형성될 수 있다.The first
다시말해, 제1경사부(62)는 유입구(52)에 대향하며 경사지게 배치될 수 있고, 제2경사부(64)는 챔버(54)에 대항하여 제1경사부(62)와 연결되며 제1경사부(62)와 대칭을 이루며 형성될 수 있다.In other words, the first
따라서, 케이지(50)가 챔버(54) 측으로 기울어질 때, 제2경사부(64)는 유입구(52)에 유입된 부유물과 유체가 챔버(54)로 유동하도록 안내하는 역할을 할 수 있다.Accordingly, when the
한편, 가이드부재(60)는 하나 이상으로 마련되고, 복수의 가이드부재(60)는, 케이지(50)의 바닥부를 따라 유입구(52)에 대해 가로방향으로 간격을 두고 마련될 수 있다.On the other hand, the
이때, 유입구(52)에 인접하는 한 쌍의 가이드부재(60)는 다른 가이드부재(60)들 사이의 간격보다 상대적으로 작은 간격을 가질 수 있다. 따라서, 케이지(50)가 챔버(54)측으로 기울어질 때, 유입구(52)에 유입된 부유물은 유입구(52)에 인접하는 한 쌍의 가이드부재(60)를 따라 유입구(52)로부터 챔버(54)로 쉽게 유입될 수 있다.In this case, the pair of
한편, 브러시(30)의 일단부에 브러시 구동모터(42)만 연결되는 경우, 브러시(30)의 일단부에 브러시 구동모터(42)로 인한 편심 하중이 가해짐에 따라, 브러시(30)의 편심 회전이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 후술할 제2실시예에서는 브러시(30)의 타단부에 밸런스 웨이트(70)를 연결할 수 있다.On the other hand, when only the
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a drone for collecting water waste according to a second embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 제1실시예와 달리, 브러시(30)의 편심 회전을 방지하기 위한 밸런스 웨이트(70)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the drone for collecting water waste according to the second embodiment of the present invention may further include a
밸런스 웨이트(70)는 브러시(30)를 사이에 두고 브러시 구동모터(42)와 대향하며 브러시(30)에 연결되어, 브러시(30)의 회전 균형을 유지할 수 있다.The
본 실시예에서, 밸런스 웨이트(70)는 브러시 구동모터(42)와 동일한 무게를 가질 수 있으며, 브러시(30)의 일단부에 브러시 구동모터(42)가 연결되고 브러시(30)의 타단부에 밸런스 웨이트(70)가 연결되면, 브러시(30)의 회전 균형이 유지됨에 따라, 브러시(30)의 편심 회전이 방지될 수 있다.In this embodiment, the
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view showing a drone for collecting water waste according to a third embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 제1실시예와 달리, 틸팅부(80)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the drone for collecting water waste according to the third embodiment of the present invention may further include a
틸팅부(80)는 드론 본체(10)에 대하여 브러시(30)를 틸팅시키는 역할을 한다. 예를들면, 틸팅부(80)는 드론 본체(10)에 대하여 브러시(30)를 틸팅시켜서, 브러시(30)를 드론 본체(10)의 전방, 상부 또는 하부에 배치시킬 수 있다.The tilting
틸팅부(80)는 암(82) 및 틸팅 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다.The tilting
암(82)은 일단부가 브러시(30)에 지지되고 타단부가 드론 본체(10)에 회전가능하게 지지된다. 따라서, 암(82)의 회전에 연동되어 브러시(30)가 틸팅될 수 있다.One end of the
일 실시예에서, 암(82)의 일단부는 브러시(30)의 일단부에 지지될 수 있고, 암(82)의 타단부는 링크(14)에 지지될 수 있다. 이때, 암(82)의 타단부는 볼트 형태로 형성될 수 있고, 링크(14)에는 볼트 형태의 암(82)의 타단부에 결합되는 너트 형태의 홀이 형성될 수 있다.In one embodiment, one end of the
틸팅 구동모터는 암(82)과 연결되어, 암(82)을 틸팅시키는 역할을 한다. 이러한 틸팅 구동모터는 암(82)과 링크(14)의 연결 부위에 내장될 수 있다.The tilting driving motor is connected to the
틸팅 구동모터는 특별히 한정되지 않지만, 스테핑 모터가 사용될 수 있다. 이와 같이, 틸팅 구동모터가 스테핑 모터인 경우, 암(82)의 회전 각도가 정밀하게 조절될 수 있으므로, 브러시(30)의 틸팅도 정밀하게 조절될 수 있다.The tilting drive motor is not particularly limited, but a stepping motor may be used. As such, when the tilting driving motor is a stepping motor, since the rotation angle of the
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing a drone for collecting water waste according to a fourth embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 제1실시예와 달리, 브러시 구동부(40)는 구동 스프로켓(44), 종동 스프로켓(46), 동력전달부재(48) 및 브러시 구동모터(42)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6 , in the drone for collecting water waste according to the fourth embodiment of the present invention, unlike the first embodiment, the
구동 스프로켓(44)은 드론 본체(10)에 장착되어 회전할 수 있다. 이러한 구동 스프로켓(44)은 특별히 한정되지 않지만, 톱니를 가진 기어 형태로 형성될 수 있다.The driving
종동 스프로켓(46)은 구동 스프로켓(44)과 간격을 두고 브러시(30)에 장착되어 회전할 수 있다. 이러한 종동 스프로켓(46)은 특별히 한정되지 않지만, 톱니를 가진 기어 형태로 형성될 수 있다.The driven
동력전달부재(48)는 구동 스프로켓(44)과 종동 스프로켓(46)을 연결하며, 구동 스프로켓(44)의 동력을 종동 스프로켓(46)으로 전달한다. 이러한 동력전달부재(48)는 특별히 한정되지 않지만, 구동 스프로켓(44)과 종동 스프로켓(46)을 감싸는 탄성 밴드, 구동 스프로켓(44)과 종동 스프로켓(46)을 치합하는 타이밍 벨트 또는 구동 스프로켓(44)과 종동 스프로켓(46)을 치합하는 체인이 사용될 수 있다.The
브러시 구동모터(42)는 구동 스프로켓(44)을 회전시킬 수 있다. 이러한 브러시 구동모터(42)는 특별히 한정되지 않지만, 공압모터 또는 유압모터가 사용될 수 있다.The
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론을 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing a drone for collecting water waste according to a fifth embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 제1실시예와 달리, 케이지(50)의 바닥부가 메쉬 형태로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7 , in the drone for collecting water waste according to the fifth embodiment of the present invention, the bottom of the
이하 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the drone for collecting water waste according to various embodiments of the present invention will be described.
우선, 드론 구동부(20)가 드론 본체(10)를 스크린(1)으로 이동시킨다. 이 때, 드론 본체(10)에 연결된 브러시(30)가 스크린(1)에 접촉될 수 있다. First, the
다음으로, 브러시(30)가 스크린(1)에 접촉된 상태에서 브러시 구동부(40)가 브러시(30)를 회전시킨다.Next, while the
이 후, 브러시(30)의 회전에 의해 브러시(30)가 스크린(1)에 걸린 수상 쓰레기를 브러싱함에 따라, 스크린(1)에 걸린 수상 쓰레기가 분리된다.Thereafter, as the
이어서, 스크린(1)에서 분리되었던 수상 쓰레기가 드론 본체(10)의 내부에 유입되어 수집된다. 이 때, 스크린(1)에서 분리되었던 수상 쓰레기는 케이지(50)에 유입되어 수집될 수 있다.Then, the water waste separated from the screen (1) is collected in the interior of the drone body (10). At this time, the water waste separated from the
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 쓰레기 수거용 드론은 댐이나 보의 구조물에 걸린 수상 쓰레기를 쉽게 수거할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the drone for collecting aquatic waste according to an embodiment of the present invention has an effect that can easily collect aquatic waste caught in a structure of a dam or a beam.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. In the above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains know that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1: 스크린
10: 드론 본체
12: 관통부
14: 링크
16: 제어부
20: 드론 구동부
30: 브러시
32: 회전체
34: 솔
40: 브러시 구동부
42: 브러시 구동모터
44: 구동 스프로켓
46: 종동 스프로켓
48: 동력전달부재
50: 케이지
52: 유입구
54: 챔버
56: 인출입공
60: 가이드부재
62: 제1경사부
64: 제2경사부
70: 밸런스 웨이트
80: 틸팅부
82: 암1: screen
10: drone body
12: penetrating part
14: Link
16: control unit
20: drone driving unit
30: brush
32: rotating body
34: brush
40: brush drive unit
42: brush drive motor
44: drive sprocket
46: driven sprocket
48: power transmission member
50: cage
52: inlet
54: chamber
56: withdrawal hole
60: guide member
62: first inclined part
64: second inclined part
70: balance weight
80: tilting unit
82: cancer
Claims (6)
상기 드론 본체에 마련되어, 상기 드론 본체를 이동시키는 추력을 제공하는 드론 구동부;
상기 드론 본체에 연결되어, 댐이나 보의 구조물에 걸린 수상 쓰레기를 수거하는 브러시;
상기 브러시에 직결되어, 정역회전하는 브러시 구동모터를 포함하는 브러시 구동부;
상기 드론 본체에 대하여 상기 브러시를 틸팅시키는 틸팅부; 및
상기 브러시를 사이에 두고 상기 브러시 구동모터와 대향하며 상기 브러시에 연결되어, 상기 브러시 구동 모터와 동일한 무게를 가지며, 상기 브러시의 회전 균형을 유지하는 밸런스 웨이트를 포함하며,
상기 틸팅부는,
일단부가 상기 브러시에 지지되고, 타단부가 상기 드론 본체에 회전가능하게 지지되는 암; 및
상기 암과 연결되어, 상기 암의 회전 각도를 조절하며 틸팅시키는 틸팅 구동모터를 포함하는, 수상 쓰레기 수거용 드론.
Drone body floating on the water surface;
a drone driving unit provided in the drone main body to provide thrust to move the drone main body;
a brush connected to the drone body to collect aquatic waste caught on structures of dams or beams;
a brush driving unit that is directly connected to the brush and includes a brush driving motor that rotates forward and reverse;
a tilting unit for tilting the brush with respect to the drone body; and
and a balance weight facing the brush driving motor with the brush interposed therebetween and connected to the brush, having the same weight as the brush driving motor, and maintaining a rotational balance of the brush,
The tilting unit,
an arm having one end supported by the brush and the other end being rotatably supported by the drone body; and
A drone for collecting water garbage, which is connected to the arm and includes a tilting drive motor for tilting and adjusting the rotation angle of the arm.
상기 브러시 구동부는,
상기 드론 본체에 장착되어 회전하는 구동 스프로켓;
상기 구동 스프로켓과 간격을 두고 상기 브러시에 장착되어, 회전하는 종동 스프로켓;
상기 구동 스프로켓과 상기 종동 스프로켓을 연결하며, 상기 구동 스프로켓의 동력을 상기 종동 스프로켓으로 전달하는 동력전달부재; 및
상기 구동 스프로켓을 회전시키는 브러시 구동모터를 포함하는, 수상 쓰레기 수거용 드론.According to claim 1,
The brush drive unit,
a driving sprocket mounted on the drone body to rotate;
a driven sprocket mounted to the brush at a distance from the driving sprocket to rotate;
a power transmission member connecting the driving sprocket and the driven sprocket and transmitting power of the driving sprocket to the driven sprocket; and
A drone for water garbage collection, comprising a brush drive motor for rotating the drive sprocket.
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- 2021-11-24 KR KR1020210163608A patent/KR102443105B1/en active IP Right Grant
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