KR102472037B1 - 길이 조절식 수직 짐벌 및 이를 포함하는 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 길이조절식 수직 짐벌은, 내부에 공간이 있고, 적어도 일측 단부가 개구된 개구부를 구비하는 제1 지지대, 상기 제1 지지대의 내부에 함입되면서, 상기 개구부를 통해 연장되는 제2 지지대, 및 상기 제1 지지대와 연결되는 짐벌 구조체를 포함하고, 상기 제2 지지대는 외면에 길이 방향으로 래크(rack)를 포함하며, 상기 제1 지지대는, 상기 래크(rack)와 체결되고 상기 제2 지지대를 직선 왕복운동 시키는 기어를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 길이 조절 및 조절된 길이의 고정이 용이한 수직 짐벌 및 이를 포함하는 드론을 제공할 수 있다.

Description

길이 조절식 수직 짐벌 및 이를 포함하는 드론{VERTICAL GIMBAL FOR ADJUSTING ITS LENTH AND DRONE WITH IT}

본 발명은 길이 조절식 수직 짐벌 및 이를 포함하는 드론에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수직 짐벌의 길이를 미세하게 조절할 수 있고 조절된 길이 고정력이 우수한 수직 짐벌 및 이를 포함하는 드론에 관한 것이다.

일반적으로, 공중 영상 촬영을 위해서는 유인 비행체와 조종사와 항공 촬영을 위해 특별히 제작된 고가의 영상 촬영 장비를 탑재하여 실시하므로, 매우 고가이며 별도의 비행장 등이 필요하였다. 이에 비해 드론과 같은 무인 비행체 등에 대한 공중 영상 촬영은 비교적 적은 장비와 인력으로 운영이 가능하여 소규모 공중 영상 촬영시 많이 활용되고 있다.

무인 비행체, 예를 들어, 드론(Drone)이나 헬리캠(Helicam)에 의한 공중 영상 촬영은 카메라의 화각에 무인 비행체가 포함되는 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이를 해결하기 위하여 카메라를 무인 비행체의 앞쪽에 설치하기도 하지만, VR(Virtual Reality) 영상 제작을 위해서는 360도 카메라가 필요하고 이를 위해서는 드론의 상부 및/또는 하부에 카메라를 설치해야 한다. 드론의 상부 및/또는 하부에 설치된 카메라의 화각에서 무인 비행체를 배제하기 위하여 카메라가 드론 몸체로부터 상당 거리로 이격되는 구조를 구상할 수 있다.

하지만, 이러한 이격 구조는 거치 또는 보관에 제약이 따르고 파손의 위험이 있으며, 특히 이착륙을 위한 랜딩 기어가 카메라 이격 거리보다 길어야 한다는 문제가 있다.

이를 해결하기 위하여 접이식(폴딩 방식) 짐벌 등이 고안되었지만, 이런 경우 힌지 부분에서의 고정력이 요구하는 수준을 맞추기가 어려운 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일측면은 길이 조절이 가능한 수직 짐벌을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 일측면은 상기 길이 조절이 가능한 수직 짐벌을 포함하는 드론을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 길이 조절식 수직 짐벌은 내부에 공간이 있고, 적어도 일측 단부가 개구된 개구부를 구비하는 제1 지지대; 상기 제1 지지대의 내부에 함입되면서, 상기 개구부를 통해 연장되는 제2 지지대; 및 상기 제1 지지대와 연결되는 짐벌 구조체;를 포함하고, 상기 제2 지지대는 외면에 길이 방향으로 래크(rack)를 포함하며, 상기 제1 지지대는, 상기 래크(rack)와 체결되고 상기 제2 지지대를 직선 왕복운동 시키는 기어를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 길이 조절식 수직 짐벌에 있어서, 상기 기어는 평기어, 피니언 또는 웜일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 길이 조절식 수직 짐벌에 있어서, 상기 기어는 상기 제1 지지대 내면 또는 내외면을 관통하여 위치할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 길이 조절식 수직 짐벌에 있어서, 상기 기어는 상기 제1 지지대의 상기 개구부에 연장되어 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 드론은 상기 길이 조절식 수직 짐벌을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 길이조절식 수직 짐벌 및 이를 포함하는 드론을 통하여 영상 촬영 시 드론 몸체가 영상에 나오지 않아 원하는 영상을 얻을 수 있고, 랜딩 기어를 소형화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌을 포함하는 드론을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌의 길이조절부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌의 길이조절부를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌을 포함하는 드론에서 수직 짐벌의 길이 조절 과정을 나타내는 도면이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

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. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌을 포함하는 드론을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌을 포함하는 드론은 드론 몸체(D)에 길이조절식 수직 짐벌이 연결되는 구조로 이루어질 수 있다.

길이조절식 수직 짐벌은 내부에 공간이 있고, 적어도 일측 단부가 개구된 개구부를 구비하는 제1 지지대(110), 제1 지지대(110)의 내부에 함입되면서, 상기 개구부를 통해 연장되는 제2 지지대, 및 제1 지지대(110)와 연결되는 스테빌라이저 구조체(130)를 포함할 수 있다. 제2 지지대(120)의 일측 단부에는 영상 촬영용 카메라(140)가 설치될 수 있다.

도 1에서는 제1 지지대(110) 및 제2 지지대(120)는 스테빌라이저 구조체(130)을 중심으로 상하 방향으로 2개가 구성된 것으로 도시하였지만, 상하 중 특정 방향으로만 1개가 구성될 수도 있다.

스테빌라이저 구조체(130)는 드론 몸체(D)와 연결되면서 제1 지지대(110) 및 제2 지지대(120)로 연결된 카메라(140)의 수직 또는 수평을 유지하는 역할을 수행한다. 이 과정에서 일부 진동을 흡수하거나 제거할 수도 있다.

제2 지지대(120)의 외주면 일측에는 길이 방향으로 래크(rack)(121)를 포함할 수 있고, 제1 지지대(110)는 래크(121)와 맞물려 체결되는 기어(111) 및 기어(111)를 구동시키기 위한 구동부(112)를 포함할 수 있다. 제1 지지대(110)의 기어(111)를 회전시킴으로써 맞물리는 래크(121)가 직선운동하도록 하여 결과적으로 제2 지지대(120)의 직선 왕복운동이 이루어질 수 있다.

기어(111)는 그 형태나 종류에 제한이 없고, 평기어, 피니언 또는 웜을 예로 들 수 있지만, 이것들만으로 한정되는 것은 아니다. 도 1에서는 기어(111)로 웜을 도시하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌의 길이조절부를 나타내는 도면이다.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌은 제1 지지대(110)의 외주면 일부가 개방되어 있고, 상기 개방부에 기어(111)가 제1 지지대(110)의 내면 또는 내외면을 관통하여 위치할 수 있다. 이 경우, 기어(111)를 구동시키는 구동부(112)가 제1 지지대(110) 내부에 포함될 수도 있고, 도 2에서와 같이 외주면 외측으로 일부 돌출한 형태로 구성될 수도 있다. 구동부(112)의 내부에는 기어(111)를 회전시킬 수 있는 구동 장치가 포함될 수 있고, 상기 구동 장치로는 모터를 예로 들 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니다.

도 2의 이 외 다른 구성은 도 1의 내용과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌의 길이조절부를 나타내는 도면이다.

도 3을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌은 제1 지지대(110)의 상기 개구부가 형성되는 일측 말단에서 기어(111)가 상기 개구부에서 길이 방향으로 돌출하여 형성될 수 있다. 이 경우, 기어(111)를 구동시키는 구동부(112)가 제1 지지대(110)의 상기 개구부가 형성되는 일측 말단에 인접하여 구성될 수 있다.

도 3에서, 기어(111)는 마루와 골로 이루어지고, 마루를 이은 가상의 선과 골을 이은 가상의 선은 각각 제1 지지대(110)의 길이 방향과 평행을 이룰 수 있고, 기어(111)의 제1 지지대(110)의 내부 중심을 향하는 마루를 이은 가상의 선은 제1 지지대(110)의 내경보다 안쪽 공간에 위치할 수 있다.

도 3의 이 외 다른 구성은 도 1의 내용과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절식 수직 짐벌을 포함하는 드론에서 수직 짐벌의 길이 조절 과정을 나타내는 도면이다.

이들 도면들을 도 1과 함께 참조하면, 제1 지지대(110)에 위치하는 기어(111)를 일 방향으로 회전시킬 경우, 제2 지지대(120)가 연장되어 제2 지지대(120)의 말단에 위치한 카메라가 드론 몸체(D)로부터 이격되어 화상 촬영 시 드론 몸체(D)가 화상에 담기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기어(111)와 래크(121)가 결속되어 있는 상태로 유지되기 때문에 흔들림 등을 최소화 시킬 수 있다.

제1 지지대(110)의 기어(111)를 타 방향으로 회전시킬 경우, 제2 지지대(120)가 제1 지지대(110) 내부로 들어가게 되어 제2 지지대(120)의 말단에 위치한 카메라가 드론 몸체(D)와 가까워진다. 드론 몸체(D)에는 랜딩 기어(도시하지 않음)를 통해 착륙을 하는데, 드론 몸체(D) 하부로 돌출된 길이가 길수록 상기 랜딩 기어가 커지게 되어 전체적인 무게가 증가하고 랜딩 기어 동작을 위한 모터 등의 용량이 커지게 되어 진동 및 무게배분 문제가 발생할 수 있는데, 상기와 같은 구조로 인하여 상대적으로 짧은 랜딩 기어를 사용하여 드론을 이착륙 시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 길이 조절식 수직 짐벌을 통해 드론의 이착륙이 용이하고, 영상 촬영 시 드론 몸체가 영상에 나타나지 않게 하여 영상 촬영용 드론 등에 이용될 수 있다.

D : 드론 몸체
110 : 제1 지지대
120 : 제2 지지대
130 : 스테빌라이저 구조체
140 : 카메라

Claims (5)

1. 내부에 공간이 있고, 적어도 일측 단부가 개구된 개구부를 구비하는 제1 지지대;
   상기 제1 지지대의 내부에 함입되면서, 상기 개구부를 통해 연장되는 제2 지지대; 및
   상기 제1 지지대와 연결되는 스테빌라이저 구조체;
   를 포함하고,
   상기 제2 지지대는 외면에 길이 방향으로 래크(rack)를 포함하며,
   상기 제1 지지대는, 상기 래크(rack)와 체결되고 상기 제2 지지대를 직선 왕복운동 시키는 기어를 포함하며,
   상기 스테빌라이저 구조체의 상부면과 하부면 각각에 상기 제1 지지대와 제2 지지대가 설치되며, 상기 래크(rack)와 맞물려 구동하는 기어의 작동으로 상기 제2 지지대가 상기 제1 지지대의 내부에서 외부로 승하강되어 상기 제2 지지대에 의해 길이가 연장되고,
   상기 기어는 상기 제1 지지대 내면 또는 내외면을 관통하여 위치하거나, 상기 제1 지지대의 상기 개구부에 연장되어 위치하는 것을 특징으로 하는 길이 조절식 수직 짐벌.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기어는 평기어, 피니언 또는 웜인 것을 특징으로 하는 길이 조절식 수직 짐벌.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 따른 길이 조절식 수직 짐벌을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론.

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