KR102609548B1 - 드론 - Google Patents

Abstract

실시 예는 몸체; 상기 몸체에 연결되고 회전 동력을 제공받아 양력을 생성하는 복수개의 프로펠러; 및 상기 몸체와 상기 복수 개의 프로펠러 사이에 배치되는 복수 개의 암;를 포함하고, 상기 프로펠러는, 상기 회전 동력으로 회전하는 회전축; 상기 회전축과 연결된 제1 날개; 상기 제1 날개를 둘러싸는 하우징; 및 상기 하우징의 외면 상에 이격 배치되는 제2 날개를 포함하고, 상기 제2 날개는 상기 회전축의 회전에 따라 일단이 외측 또는 내측으로 이동하는 드론을 개시한다.

Description

드론{DRONE}

실시 예는 드론에 관한 것이다.

회전날개(rotor)를 기관으로 회전시켜 발생하는 양력으로 비행하는 항공기를 헬리콥터(helicopter)라고 한다. 이러한 헬리콥터는 사람이 탈 수 있을 정도의 일반적인 헬리콥터와 사람 없이 비행하는 비교적 작은 크기의 헬리콥터인　드론(drone)이 있다.

또한, 최근 무선 통신 및 이동 단말기의 발전과 함께　드론과 이동 단말기의 기능을 복합적으로 이용한 기술이 많이 개발되고 있다.

예컨대, 사람이 타지 않고 무선 전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체를 의미하는　드론은 최초 군사용으로 개발되어 사용되었으나, 최근에는 개인의 취미용　드론, 정글이나 오지, 화산지역, 자연 재해지역, 원자력 발전소 사고지역 등 인간이 접근하기 어려운 지역에 투입하여 관련 정보를 얻는　드론, 방법용　드론　등 다양한 목적으로 활용되고 있다.

그러나, 일반적으로 드론은 상공에서 비행하는 경우로 한정되어 사용되고 있어, 해상과 육상에서 사용하기 어려운 문제가 존재한다.

실시 예는 육상, 해상, 상공에 모두 이용 가능한 드론을 제공한다.

또한, 내구성이 개선되고 이동 속도가 향상된 드론을 제공한다.

또한, 다양한 재난에 신속하게 대응 가능한 드론을 제공한다.

또한, 소형화가 가능하여 적용 분야가 다양화된 드론을 제공한다.

실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

실시예에 따른 드론은 몸체; 상기 몸체에 연결되고 회전 동력을 제공받아 양력을 생성하는 복수개의 프로펠러; 및 상기 몸체와 상기 복수 개의 프로펠러 사이에 배치되는 복수 개의 암;를 포함하고, 상기 프로펠러는, 상기 회전 동력으로 회전하는 회전축; 상기 회전축과 연결된 제1 날개; 상기 제1 날개를 둘러싸는 하우징; 및 상기 하우징의 외면 상에 이격 배치되는 제2 날개를 포함하고, 상기 제2 날개는 상기 회전축의 회전에 따라 일단이 외측 또는 내측으로 이동한다.

상기 제1 날개 및 상기 하우징은 상기 회전축의 회전에 따라 회전할 수 있다.

상기 제1 날개는 상기 하우징의 내면 중앙을 따라 배치되고, 상기 제2 날개는 상기 하우징의 외면 중앙을 따라 배치될 수 있다.

상기 제2 날개의 일단은 상기 하우징과 이격 배치되고, 상기 제2 날개의 타단은 상기 하우징의 외면과 연결될 수 있다.

상기 복수 개의 프로펠러의 각도를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 암은,

상기 몸체와 결합하는 제1 연결부재; 및

상기 제1 연결부재와 연결되는 제2 연결부재;을 포함하고,

상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재는 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.

실시 예에 따르면, 드론을 육상, 해상, 상공에 모두 이용가능 하도록 구현할 수 있다.

또한, 내구성이 개선되고 이동 속도가 향상된 드론을 제작할 수 있다.

또한, 다양한 재난에 신속하게 대응 가능한 드론을 제작할 수 있다.

또한, 소형화가 가능하여 적용 분야가 다양화된 드론을 제작할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른　드론을 설명하기 위한 블록도이고,
도 2는 실시예에 따른 드론의 외관을 도시하는 사시도이고,
도 3a는 암과 프로펠러를 확대한 도면이고,
도 3b는 변형예이고,
도 4는 암에 의한 동작을 설명하는 도면이고,
도 5는 프로펠러를 도시한 도면이고,
도 6 및 도 7은 제2 날개의 동작을 설명하는 도면이고,
도 8은 도 5의 변형예이고,
도 9a는 실시예에 따른 드론의 상공에서 동작을 설명하는 도면이고,
도 9b는 도 9a에서 드론의 정면도이고,
도 10a는 실시예에 따른 드론의 해상에서 동작을 설명하는 도면이고,
도 10b는 도 10a에서 드론의 정면도이고,
도 11a는 실시예에 따른 드론의 육상에서 동작을 설명하는 도면이고,
도 11b는 도 11a에서 드론의 측면도이고,
도 12는 드론이 상공에서 지상으로 이동할 때 동작을 설명하는 도면이고,
도 13은 다른 실시예에 따른 드론을 도시한 도면이고,
도 14는 다른 실시예에 따른 드론의 상면도이고,
도 15는 다른 실시예에 따른 드론의 하면도이고,
도 16은 도 13의 변형예이고,
도 17 내지 도 18은 또 다른 실시예에 따른 드론을 도시한 도면이다.

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

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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.

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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명과 관련된　드론(10)을 설명하기 위한 블록도이다.

드론(10)은 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170),　제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는　드론(10)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는,　드론(10)과 무선 통신 시스템 사이,　드론(10)과 다른 단말 장치 또는 컨트롤러 사이, 또는　드론(10)과 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는,　드론(10)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

후술할 수평 센싱부 및 지면 센싱부 또한 상기 센싱부(140)에 포함될 수 있다. 수평 센싱부 및 지면 센싱부는 본 발명의 특징을 수행하는 기능적인 측면에서 정의한 것에 해당하므로 상술한 센싱부의 하위 구성과 중복될 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은,　드론(10)과 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에,　드론(10)과 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

드론(10)은 상술한 바와 같이 일반적으로 다른 단말 장치 또는 컨트롤러와 무선 통신을 통해 제어되는 것이 일반적이고, 따라서　드론에 관련된 정보는 다른 단말 장치 또는 컨트롤러를 통해 출력하게 되고 최소한의 정보만　드론(10)의 출력부(150)를 통해 출력될 수 있다.

인터페이스부(160)는　드론(10)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.　드론(10)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는　드론(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는　드론(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)),　드론(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는,　드론(10)의 기본적인 기능을 위하여 출고 당시부터　드론(10)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고,　드론(10) 상에 설치되어,　제어부(180)에 의하여　드론(10)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로　드론(10)의 전반적인 동작을 제어한다.　 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한,　제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가,　제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여,　드론(10)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는　제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아　드론(10)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다 예컨대, 실시예에 따른 드론은 자율주행의 기능을 포함할 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 드론의 외관을 도시하는 사시도이다.

실시예에 따른 드론(10)은 몸체(210), 암(220), 프로펠러(230)를 포함한다.

먼저, 몸체(210)는 드론(10)의 중심에 배치되어 드론의 균형의 중심을 형성할 수 있다. 그리고 몸체(210)는 드론(10)에 탑재되는 통신 부품, 제어 부품, 이미지 촬영 부품 등이 설치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 예컨대, 몸체(210)는 내부 등에 도 1에서 전술한 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170),　제어부(180) 및 전원 공급부(190)가 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

몸체(210)는 드론(10)에 추진력을 제공하는 프로펠러(230)와 암(220)을 통해 연결될 수 있고, 프로펠러(230)로부터 제공받은 추진력에 의해 상공, 해상, 지상 등에서 용이하게 이동할 수 있도록 양력, 부력 등을 제공할 수 있다.

또한, 몸체(210)는 형상이 소정의 형상으로 한정되지 않으며, 다각면체 또는 원기둥 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 몸체(210)는 일면이 곡면일 수 있다. 이하에서 몸체(210)는 도 2와 같이 다각면체 형상인 것으로 설명한다.

암(220)은 몸체(210)의 전면 또는 후면에 배치될 수 있다. 암(220)은 프로펠러(230)와 몸체(210) 사이에 배치되어 프로펠러(230)와 몸체(210)를 상호 연결할 수 있다.

암(220)은 프로펠러(230)의 개수에 따라 다양한 개수일 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 프로펠러(230)가 4개인 경우 암(220)은 4개일 수 있으나, 이러한 개수에 한정되는 것은 아니다.

프로펠러(230)는 몸체(210)의 외측에 배치되고, 회전을 통해 추진력을 생성할 수 있다. 프로펠러(230)는 전술한 바와 같이, 암(220)을 통해 몸체(210)와 연결되며, 복수 개일 수 있다.

또한, 프로펠러(230)는 몸체(210)의 전면부 또는 후면부에 배치될 수 있다. 그리고 프로펠러(230)는 다양한 방향으로 회전 할 수 있으며, 전면부 또는 후면부 등 위치에 따라 또는 제어부의 제어에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 후술한다.

도 3a는 암과 프로펠러를 확대한 도면이고, 도 4는 암에 의한 동작을 설명하는 도면이고, 도 5는 프로펠러를 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은 제2 날개의 동작을 설명하는 도면이다.

먼저, 도 3a을 참조하면, 암(220)은 제1 연결부재(221), 제2 연결부재(222), 가이드부(223), 회전판(224), 홀드부(225) 및 회전체(226)를 포함할 수 있다.

먼저, 제1 연결부재(221)는 몸체(210)와 결합하여, 몸체(210)에 고정될 수 있다. 제1 연결부재(210)는 몸체(210)의 전면부와 후면부에 각각 배치될 수 있다.

구체적으로, 제1 연결부재(221)는 몸체(210)의 전면부에 배치된 제1-1 연결부재(221a)와 몸체(210)의 후면부에 배치된 제1-2 연결부재(221b)를 포함할 수 있다. 여기서, 전면부는 드론(10)에서 드론(10)이 진행하는 방향 측의 영역을 의미하고, 후면부는 상기 드론(10)이 진행하는 방향의 반대 방향 측 영역을 의미한다.

제1-1 연결부재(221a)는 드론(210)의 전면부에 배치되고, 외측으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제1-1 연결부재(221a)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다.

또한, 여기서, 제1 방향(x축 방향)은 암 또는 연결부재의 길이 방향이고, 제2 방향(y축 방향)은 제1 방향(x축 방향)에 수직한 방향으로 전면부의 암에서 후면부의 암을 향한 방향일 수 있다. 그리고 제3 방향(z축 방향)은 제1 방향(x축 방향)과 제2 방향(y축 방향)에 모두 수직한 방향일 수 있다.

또한, 제1-1 연결부재(221a)는 복수 개일 수 있다. 예컨대, 제1-1 연결부재(221a)는 2개일 수 있으며, 이하 이를 기준으로 설명한다. 다만, 제1-1 연결부재(221a)는 중앙에서 몸체(210)와 결합하고, 양단부가 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

마찬가지로, 제1-2 연결부재(221b)는 복수 개일 수 있으며, 예컨대 2개일 수 있다. 그리고 제1-2 연결부재(221b)는 제1-1 연결부재(221a)와 마찬가지로, 중앙에서 몸체(210)와 결합하고, 양단부가 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다.

제1-1 연결부재(221a)와 제1-2 연결부재(221b)는 제1 방향으로 길이가 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 연결부재(221)는 전면부와 후면부에서 차지하는 무게가 동일하여, 드론은 무게에 대한 균형을 유지할 수 있다.

다만, 제1-1 연결부재(221a)는 제1-2 연결부재(221b)보다 하부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1-1 연결부재(221a)와 제1-2 연결부재(221b)는 제2 방향(y축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 드론(10)은 육상, 해상, 상공 등 위치에 따라 개선된 추진력을 제공할 수 있다.

또한, 제2 연결부재(222)는 몸체(210)의 전면부에 배치된 제2-1 연결부재(222a)와 몸체(210)의 후면부에 배치된 제2-2 연결부재(222b)를 포함할 수 있다.

먼저, 제2-1 연결부재(222a)는 드론(210)의 전면부에 배치되고, 외측으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제2-1 연결부재(222a)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다. 그리고 제2-1 연결부재(221a)는 제1-1 연결부재(221a)와 후술하는 가이드부(223), 회전판(224) 및 홀드부(225)를 통해 결합할 수 있다.

또한, 제2-1 연결부재(222a)는 복수 개일 수 있다. 예컨대, 제2-1 연결부재(222a)는 2개일 수 있으며, 이하 이를 기준으로 설명한다. 다만, 제2-1 연결부재(222a)는 제1-1 연결부재(221a)와 결합하고, 회동할 수 있다. 이에, 제2-1 연결부재(222a)는 제1-1 연결부재(221a)와 달리 몸체(210)에 고정되지 않을 수 있다. 또한, 제2-1 연결부재(221a)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다.

이 때, 제2-1 연결부재(222a)는 제1-1 연결부재(221a)보다 상부에 배치될 수 있다.

제2-2 연결부재(222b)는 후면부에 배치되고, 복수 개일 수 있다. 예컨대 제2-2 연결부재(222b)는 2개일 수 있고, 이하 이를 기준으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 제2-2 연결부재(222b)는 제2-1 연결부재(222a)와 대응하여 제1-2 연결부재(221b)와 결합하고, 회동할 수 있다. 이에, 제2-2 연결부재(222b)는 제1-2 연결부재(221b)와 달리 몸체(210)에 고정되지 않을 수 있다. 또한, 제2-2 연결부재(221b)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다.

이 때, 제2-2 연결부재(222b)는 제1-2 연결부재(221b)보다 하부에 배치될 수 잇다. 이에 따라, 제2-2 연결부재(222b)는 제2-1 연결부재(222a)보다 하부에 배치될 수 있다. 또한, 제2-1 연결부재(222a)는 제1-2 연결부재(221b)와 저면으로부터 동일한 높이를 가져, 제2 방향으로 중첩될 수 있다. 여기서, 저면은 지면 등을 향한 방향의 하면으로 예컨대, 지상에서 드론의 하면과 접하는 면일 수 있다.

그리고 제2-1 연결부재(222a)와 제2-2 연결부재(222b)는 제1 방향으로 길이가 동일할 수 있다. 이에 따라, 전술한 바와 같이 제2 연결부재(222)는 전면부와 후면부에서 차지하는 무게가 동일하여, 드론은 무게에 대한 균형을 유지할 수 있다. 이러한 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222) 사이의 결합은 용이하게 변경될 수 있다.

그리고 제2 연결부재(222)는 일면에 배치된 제2 리세스(LG)를 포함할 수 있으며, 제2 리세스(LG) 내에서 회전판(224)가 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 연결부재(221)는 제2 연결부재(222)와 결합하고, 제2 연결부재(222)가 제1 연결부재(221) 상에서 슬라이딩할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 제1 연결부재(221)는 제1 리세스(RS)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(RS) 내에 회전판(224)가 배치될 수 있다. 예컨대, 회전판(224)의 하부는 제1 연결부재(221)의 제1 리세스(RS)에 배치되고, 회전판(224)의 상부는 제2 연결부재(222)의 제2 리세스(LG)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 가이드부(223)없이 서로 결합할 수 있으며, 회전판(224)가 제1 리세스(RS) 및 제2 리세스(LG)를 슬라이딩할 수 있다.

그리고 도 4를 참조하면, 전면부에서 연결부재(제1 연결부재 및 제2 연결부재)의 양단(최외측부)과 후면부의 암의 양단은 서로 높이 차를 가질 수 있다. 구체적으로, 전면부에서 제2-1 연결부재(222a)의 양단은 후단부에서 제2-2 연결부재(222b)보다 저면으로부터 높이 배치될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 제2 연결부재(222)와 제1 연결부재(2221)은 제3 방향(z축 방향)으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 연결부재(222)에 연결된 프로펠러(230)는 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 전면부에 연결된 프로펠러(230) 중 어느 하나는 시계 방향으로 다른 하나는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고 후면부에 연결된 프로펠러 중 어느 하나는 시계 방향으로 다른 하나는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고 전면부에 배치된 프로펠러 중 어느 하나와 후면부에 연결된 프로펠러 중 어느 하나는 각각 서로 좌측, 우측에 배치될 수 있다. 또한, 높이 차에 의하여, 드론이 상공 또는 해상에서 비행 또는 이동하다가 지상에서 이동하는 경우에 서로 회전 방향이 반대인 프로펠러에 연결된 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 서로 다른 방향으로 회전하여 접혀질 수 있다. 이로써, 모든 프로펠러(230)는 상공, 해상과는 다르게 육상에서 모두 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 드론은 지상에서 상공으로 또는 상공에서 지상으로 환경이 변하더라도 회전력을 유지하면서 이동할 수 있다. 즉, 회전축(231)을 회전시키는 동력의 회전 방향을 변화시킬 필요 없이 환경의 변화에도 용이하게 적응할 수 있다.

그리고 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 전술한 바와 같이 제3 방향(z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 또한, 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 위치에 따라 상부 또는 하부에 배치될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 제1 연결부재(221)는 몸체(210)에 고정되나, 제2 연결부재(222)는 제1 연결부재(221)의 외측에 배치될 수 있고, 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있으며, 회동할 수 있다.

다시 도 3a를 참조하면, 가이드부(223)는 제1 연결부재(211)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 가이드부(223)는 제1 연결부재(211)의 외측 즉, 일단에 배치되고, 제1 연결부재(211)의 일부를 감쌀 수 있다. 그리고 가이드부(223)는 일측이 개구될 수 있다.

그리고 가이드부(223)는 제2 연결부재(222)와 엇갈리게 배치될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(223)는 제2 연결부재(222)의 하부에 배치되고, 일부 영역에서 제3 방향(z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 후술하는 회전판(224)을 통해 용이하게 회전할 수 있다.

즉, 회전판(224)은 가이드부(223) 내부에 배치되어, 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)를 연결하고, 제2 연결부재(222)를 회동할 수 있다. 회전판은 가이드부(223) 내부에 장착되어 제1 연결부재(221)의 연장 방향 즉, 제1 방향(x축 방향)으로 이동할 수 있고, 회전할 수도 있다.

구체적으로, 회전판(224)은 제1 회전판(224a)와 제2 회전판(224b)을 포함할 수 있다. 제1 회전판(224a)은 가이드부(223)의 개구 영역에 배치되고, 제2 연결부재(222)와 결합할 수 있다. 제1 회전판(224a)은 제2 연결부재(222)와 다양한 체결 수단으로 결합할 수 있다. 예컨대, 나사 결합 등일 수 있으나, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제2 회전판(224b)은 가이드부(223) 내부에 배치되고 회동할 수 있다. 그리고 제2 회전판(224b)은 제1 회전판(221a)과 결합되어 있어, 제2 회전판(224b)이 회전하면 제1 회전판(221a)도 회전할 수 있다. 또한, 제1 회전판(224a)은 제2 회전판(224b)보다 면적이 작아, 제2 회전판(224b)의 회전각도 대비 제1 회전판(224a)의 회전각도가 클 수 있다. 다만, 이러한 크기에 한정되는 것은 아니며, 형상 또한 원형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

그리고 홀드부(225)는 가이드부(223)의 연장방향(예컨대, 제1 방향으로)으로 최외측에 배치될 수 있다. 이에, 회전판(224)이 제1 연결부재(221)와 홀드부(225) 사이에 배치되어 회전하더라도 외부로 빠져나가지 않을 수 있고, 외부 충격 등으로부터 보호될 수 있다. 이로써, 신뢰성이 개선될 수 있다.

회전체(226)는 제2 연결부재(222)와 연결될 수 있다. 제2 연결부재(222)는 양 끝단부 최외측면에 홈을 가질 수 있고, 홈에 회전체(226)가 배치될 수 있다. 회전체(226)는 후술하는 프로펠러(230)에서 제1 날개(232)를 회전시키는 동력을 제공할 수 있다. 회전체(226)는 회동할 수 있으며, 동력은 드론(10) 내부의 동력부(미도시됨)로부터 전달받을 수 있다. 동력을 제공하는 동력부(미도시됨)는 몸체(210) 내부에 배치되고, 모터 등을 포함할 수 있다. 그리고 동력은 제1 연결부재(211) 및 제2 연결부재(222)를 통해 회전체(226)로 전달될 수 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 모터 등이 제2 연결부재(222) 또는 제1 연결부재(221)에 배치되고, 회전체(226)와 연결될 수도 있다.

회전체(226)는 동력에 의해 회전할 수 있으며, 회전 방향과 상이한 방향으로 회동할 수 있다. 이에 따라, 회전체(226)에 연결된 프로펠러(230)은 저면, 상면, 측면 등 다양한 방향으로 회동할 수 있고, 회동하면서 프로펠러(230)의 제1 날개(232)도 동력에 의해 회전할 수 있다.

또한, 회전체(226)는 회전을 통해 프로펠러(230)와의 각도를 조절할 수 있다. 예시적으로, 회전체(226)는 측면에 회전 가능한 회전부재를 가지며, 회전부재는 제2 연결부재(222)와 결합할 수 있다. 즉, 회전체(226)는 제2 연결부재(222)에 대해 다양한 각도를 가질 수 있고, 회전체(226)에 연결된 프로펠러(230)도 제2 연결부재(222)에 대해 다양한 각도를 가질 수 있다. 이로써, 상공, 해상, 지상 등 다양한 환경에 맞춰 프로펠러(230)의 위치(예컨대, 제2 연결부재와 이루는 각도)를 용이하게 제어할 수 있다.

프로펠러(230)는 회전축(231), 제1 날개(232), 하우징(233) 및 제2 날개(234)를 포함할 수 있다.

먼저, 회전축(231)은 회전체(226)와 연결될 수 있다. 회전축(231)은 회전체(226)가 회동하는 축과 동일한 축일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 회전축(231)은 회전체(226)의 회동에 따라 회동할 수 있어, 회전축(231)의 회전 중심축은 저면, 측면, 상면으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 회전 중심축은 전면과 후면측으로 회동할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 드론(10)은 상황에 따라(예컨대, 상공, 지상, 해상) 프로펠러(230)의 저면으로부터의 높이 등의 위치와 배치 각도를 다양하게 설정할 수 있다.

제1 날개(232)는 회전축(231)의 외면에 복수 개로 이격 배치될 수 있다. 또한, 제1 날개(232)는 동일한 길이를 가질 수 있으며, 회전축(231)과 수직 방향으로 연장될 수 있다. 예컨대, 회전축(231)이 제1 방향(x축 방향)을 중심으로 회전하는 경우, 회전축(232)은 제3 방향(z축 방향)으로 연장될 수 있다.

또한, 제1 날개(232)의 길이의 변형되는 경우, 제2 연결부재(222), 가이드부(223)의 길이가 변형될 수 있다.

제1 날개(232)는 또한 회전축(231)의 회전 중심축에 대해 소정의 각도를 가져, 비스듬히 배치되어 추진력을 개선할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 날개(232)의 일단은 회전축(231)과 연결되고, 타단은 후술하는 하우징(234)과 연결될 수 있다. 또한, 제1 날개(232)도 하우징(233)의 내면 중앙을 따라 배치되어 공기, 물 등 유체가 유입과 유출이 균일하게 이루어질 수 있다.

하우징(233)은 복수 개의 제1 날개(232)의 타단과 연결되고, 복수 개의 제1 날개(232) 및 중심축(231)을 감쌀 수 있다. 하우징(233)은 복수 개의 제1 날개(232)보다 최대 면적이 클 수 있다. 예컨대, 제1 날개(232)의 제3 방향(z축 방향) 최대 길이보다 하우징(233)의 제3 방향(z축 방향) 최대 길이가 클 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이, 복수 개의 제1 날개(232)는 일단에서 타단까지의 길이가 모두 동일하므로, 하우징(233)은 복수 개의 제1 날개(232)를 둘러싸기 위해 원형일 수 있으며, 원의 중심에 회전축(231)이 배치될 수 있다. 또한, 하우징(233)은 원형으로 외부의 충격에 내구성이 강하고, 지면 등과 접촉하더라도 마찰력이 작아 드론의 이동 속도를 향상시킬 수 있다.

제2 날개(234)는 하우징(233)의 외면에 복수 개로 이격 배치될 수 있다. 제2 날개(234)는 하우징(233)에 결합되어, 회전축(231), 제1 날개(232) 및 하우징(233)과 함께 회전할 수 있다.

구체적으로, 제2 날개(234)는 하우징(233)이 회전하지 않는 경우에 하우징(233)과 인접한 다른 제2 날개의 외면과 접촉할 수 있다. 이와 달리, 하우징(233)이 회전하는 경우에 제2 날개(234)는 회전축(231)의 외면으로 펼쳐져, 프로펠러(230)에서 발생하는 추력을 더욱 개선할 수 있다. 예컨대, 제2 날개(234)의 일단은 하우징(233)의 외면과 접하고, 타단은 회전 중에 하우징(233)의 외측에 배치되어 하우징(233)과 이격 배치될 수 있다. 이로 인해, 제2 날개(234)가 회전함에 따라 제2 날개(234)이 형성하는 원의 넓이는 회전하지 않는 경우의 원의 넓이보다 클 수 있다. 즉, 회전하는 경우에, 프로펠러(230)의 최대 회전 반경(예컨대, 제2 날개(234)의 타단과 회전축(231)의 중심축 사이의 거리)이 최대가 되고, 회전하지 않는 경우에 프로펠러(230)의 최대 회전 반경이 최소가 될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 프로펠러(230)의 회전에 따른 추진력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 날개(232)이 회전하는 경우에, 제2 날개(234)는 제1 날개(232)의 회전 방향과 반대 방향으로 펼쳐질 수 있다. 이에 대해서는 이하 자세히 설명한다.

그리고 제2 날개(234)는 가벼우며 탄성 재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 날개(234)는 폴리 카본으로 이루어질 수 있으나, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제2 날개(234)는 최대 회전 반경을 갖는 경우에 드론(10)의 몸체(210), 암(220)을 지지할 수 있으며, 특히 에어(air)를 사용하지 않고 몸체(210)와 암(220)을 지지하여 내구성 및 안정성 등을 향상할 수 있다.구체적으로, 도 5를 참조하면, 제2 날개(234)는 제1 회동부(234a), 제1 서브날개(234b), 제2 서브날개(234c), 제2 회동부(234d), 고정부재(234e)를 포함할 수 있다.

먼저, 제1 회동부(234a)는 하우징(233)의 외면과 축 결합되어 회전축(231)의 회전과 동일한 방향으로 회동할 수 있다. 제1 회동부(234a)는 하우징(234)의 외면 중앙을 따라 배치될 수 있다. 또한, 제1 회동부(234a)는 스프링(S)에 의해 감싸질 수 있다. 이에 따라, 제1 회동부(234a)는 소정의 회전력 이하에서는 스프링(S)의 복원력에 의하여 제1 회동부(234a)에 연결된 제1 서브날개(234b)와 하우징(233)이 이루는 각도(θ)를 최소화할 수 있다. 여기서, 소정의 회전력은 스프링의 복원력과 동일한 것이며, 스프링의 복원력이 변경됨에 따라 변경될 수 있다.

이와 달리, 하우징(233)의 동력이 소정의 회전력을 초과하는 경우 제1 회동부(234a)도 상기 소정의 회전력을 초과하는 동력을 발생하므로, 제1 회동부(234a)에 연결된 제1 서브날개(234b)와 하우징(233)이 이루는 각도(θ)는 회전력에 따라 증가할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 드론의 제2 날개(234)는 프로펠러(230)의 회전력이 증가함에 따라 하우징(233)이 이루는 각도(θ)가 커지므로 회전 반경이 증가하여 드론의 추진력을 더욱 향상시킬 수 있다.

제1 서브날개(234b)는 제1 회동부(234a)와 결합하여, 제1 회동부(234a)의 회전에 따라 하우징(233)과 상술한 각도를 이루도록 회전할 수 있다. 다만, 후술하는 고정부재(234e)는 하우징(233)의 외면 상에 배치되고 하우징(233)과 결합할 수 있다. 이에, 고정부재(234e)는 위치에 따라 제1 서브날개(234b)와 하우징(233)이 이루는 각도(θ1)를 제어할 수 있다. 예컨대, 고정부재(234e)는 제1 서브날개(234b)와 하우징(233)이 이루는 각도(θ1)를 감소하도록 제1 회동부(234a)의 회전방향에 반대 방향을 향해 위치할 수 있다. 고정부재(234e)의 위치도 전술한 제어부에 의해 제어될 수 있어, 상황에 따라 제2 날개(234)의 회전 반경이 다양하게 조절될 수 있다.

제2 서브날개(234c)는 제1 서브날개(234b)와 연결될 수 있다. 제2 서브날개(234c)는 제1 서브날개(234b)와 축 결합하기 위하여 제2 회동부(234d)를 통해 결합할 수 있다. 이에 따라, 제2 서브날개(234c)는 제1 서브날개(234b)와 별개로 제2 회동부(234d)에 의해 회동할 수 있다. 이로써, 제2 날개(234)의 회전 반경이 더욱 증가하여 회전력도 더욱 향상될 수 있다.

뿐만 아니라, 제2 서브 날개(234c)는 프로펠러(230)가 회전하지 않는 경우에 제1 서브날개(234b)와 이루는 각(θ2)을 최소화하여 제2 날개(234)의 타단이 하우징(233)의 외면 또는 인접한 제2 날개와 접촉하도록 할 수 있다. 이로써, 드론(10)은 회전하는 경우에 부피, 회전 반경을 증가하고, 회전하지 않는 경우에 부피, 회전 반경을 감소시켜 소형화를 제공할 수 있다.

또한, 제2 날개(234)는 상공에서는 제1 날개(232)의 회전 방향을 제어하여 외면으로 펼쳐지지 않고 접힌 상태를 유지할 수 있다. 이와 달리, 지상에서 제2 날개(234)는 제1 날개(232)의 회전수를 상공의 경우 대비 작게 유지하여 양력을 제어하고, 제1 날개(232)를 외면으로 펼쳐지게 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 회전하지 않는 경우로 제2 날개(234)의 일단은 하우징(233)에 접하나, 타단은 인접한 제2 날개와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 드론의 부피가 최소화되고, 회전축에서 제2 날개까지의 최대 반경도 감소할 수 있다.

이와 달리, 도 7을 참조하면, 회전하는 경우 제2 날개(234)의 일단이 하우징(233)에 접하더라도 타단이 회전축(231)의 최외측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 드론의 부피가 증가하고 회전축에서 제2 날개까지의 최대 반경도 증가하여 회전에 의한 동력을 극대화할 수 있다.

도 8은 도 5의 변형예이다.

도 8을 참조하면, 제2 날개(234)의 일단은 하우징(233)에 접하고, 타단은 서브 하우징(235)의 내면과 접할 수 있다. 서브 하우징(235)에 의해 제2 날개는 외부 물질 등으로부터 파손될 위험이 감소하고, 제2 날개(234)는 서브 하우징(235)과 하우징(233) 사이에서 일체로 연결되어, 복수 개의 제2 날개는 용이하게 회전 반경을 증가할 수 있다.

또한, 서브 하우징(235)은 충격에 대해 변형 가능한 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 프로펠러(230)는 외부 충격에 대한 흡수력이 개선될 수 있다. 뿐만 아니라, 전술한 프로펠러(230)는 에어리스 구조로, 외부 충격을 용이하게 흡수하므로 드론이 주행하는 경우에 안정성을 개선할 수 있다. 예컨대, 프로펠러(230)는 제2 날개(234)가 에어리스 바퀴로 작용하여 지상에서 타이어의 역할을 제공할 수 있다.

도 9a는 실시예에 따른 드론의 상공에서 동작을 설명하는 도면이고, 도 9b는 도 9a에서 드론의 정면도이고, 도 10a는 실시예에 따른 드론의 해상에서 동작을 설명하는 도면이고, 도 10b는 도 10a에서 드론의 정면도이고, 도 11a는 실시예에 따른 드론의 육상에서 동작을 설명하는 도면이고, 도 11b는 도 11a에서 드론의 측면도이다.

실시예에 따른 드론은 전술한 바와 같이 상공, 해상, 육상에서 모두 이용가능 할 수 있다. 이에 대해 구체적인 내용을 이하 설명한다.

도 9a 및 9b를 참조하면, 상공에서 드론의 프로펠러(230)는 회전하는 중심축이 저면에 수평한 방향이므로, 상공에서 비행할 수 있다.

그리고 전술한 바와 같이, 전면부의 제2-1 연결부재(222a)는 후면부의 제2-2 연결부재(222b)와 저면으로부터 동일한 높이에 배치될 수 있다.

이에, 제2-1 연결부재(222a)에 연결된 회전체(226)는 저면을 향하도록 배치되고, 프로펠러(230)의 회전축과 결합할 수 있다. 반대로, 제2-2 연결부재(222b)에 연결된 회전체(226)는 상부를 향하도록 배치되고, 프로펠러(230)의 회전축과 결합할 수 있다.

이에 따라, 제2 프로펠러(230b)는 제1 프로펠러(230a)보단 상부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 드론의 추력이 개선될 수 있다. 여기서, 제1 프로펠러(230a)는 전면부에 배치된 프로펠러이고, 제2 프로펠러(230b)는 후면부에 배치된 프로펠러일 수 있다.

그리고 상공에서 제1 프로펠러(230a) 중 어느 하나와 이에 마주보는 제2 프로펠러(230b)에서 제1 날개의 회전방향(이하 제1 회전 방향)은 동일할 수 있다. 그리고 제1 프로펠러(230a) 중 나머지 하나와 이에 마주보는 제2 프로펠러(230b)에서 제1 날개의 회전 방향(이하 제2 회전 방향)은 동일할 수 있다.

이 때, 제1 회전 방향과 제2 회전 방향은 서로 반대 방향일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상공에서 용이하게 양력을 제공할 수 있다.

그리고 제1 프로펠러(230a)는 제2-1 연결부재(222a)의 하부에 위치하며, 후술하는 바와 같이 지상의 경우 제2-1 연결부재(222a)에 대해 수직하도록 이동할 수 있다. 이와 달리, 제2 프로펠러(230b)는 제2-2 연결부재(222b)의 상부에 위치할 수 있다. 즉, 제1 프로펠러(230a)와 제2 프로펠러(230b)는 제2-2 연결부재(222b)에 대한 위치가 상이할 수 있다. 이로써, 프로펠러를 통한 방향, 출력 등을 다양한 환경에 따라 용이하게 변경할 수 있다. 이러한 내용은 이하에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 해상에서 드론의 제2 프로펠러(230b)는 회전 중심축이 해수면에 대해 비스듬히 배치될 수 있다. 그리고 제1 프로펠러(230a)는 회전 중심축이 해수면과 수직한 방향일 수 있다. 이에 따라, 해상에서 드론은 제1 프로펠러(230a)에 의해 부력을 향상시키고, 제2 프로펠러(230b)에 의해 추진력을 제공할 수 있다. 이 때, 제2 프로펠러(230b)는 각 회전 중심축이 몸체(210)의 내측에서 겹치도록 배치될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 제2-1 연결부재(222a)는 제1-1 연결부재(221a)보다 상부에 배치되어, 해수면에 제1-1 연결부재(221a)보다 인접하게 배치될 수 있다. 이로써, 제1-1 연결부재(221a)는 1차적으로 부력을 제공하며, 제2-1 연결부재(222a) 하부에 제1 프로펠러(230a)가 배치되더라도 해수에 잠기지 않을 수 있다.

또한, 제2-2 연결부재(222b)가 제1-2 연결부재(221a)보다 하부에 배치되어 해수면에 보다 인접하게 배치될 수 있다. 이에, 제2 프로펠러(230b)는 보다 해수면에 용이하게 접할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 드론은 전기로 동력을 발생하는 경우, 보다 용이하게 해상에서 이동할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 제1 연결부재와 제2 연결부재는 회전판을 통해 서로 제3 방향으로 중첩되도록 접혀질 수 있고, 회전체(226)는 프로펠러(230)와 제2 연결부재 사이의 각도를 다양하게 변경할 수 있다. 다만, 드론은 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 육상(지상)에서 드론의 제1 프로펠러(230a)와 제2 프로펠러(230b)는 저면(예컨대, 지면)으로부터 동일한 높이를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2-1 연결부재(222a)와 제2-2 연결부재(222b)는 동일한 높이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1-1 연결부재(221a) 상부에 제2-1 연결부재(222a)가 배치되고, 제2-2 연결부재(222b)는 제2-1 연결부재(222a)와 저면으로부터 동일한 높이를 가지며, 제1-2 연결부재(221b)는 제2-2 연결부재(222b)보다 상부에 배치될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 육상에서 실시예에 따른 드론은 제1 프로펠러(230a)와 제2 프로펠러(230b)가 모두 지면과 접하고, 편평한 지면으로부터 최대 높이도 동일할 수 있다. 이로써, 드론은 지면으로부터 균형 유지하면서 이동할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 실시예에 따른 드론은 에어리스로서 외부 충격에 신뢰성이 개선되고, 무게가 가벼우며 소형화를 용이하게 제공하면서 동시에 해상, 지상, 상공 등 다양한 환경에서 용이하게 주행할 수 있다. 또한, 상공, 지상, 해상 등 다양한 환경에 따라 프로펠러의 각도가 용이하게 변경되고, 각도 변경에 있어서 추가적인 모터를 요구하지 않아 제품의 간소화 및 경량화를 제공할 수 있다.

즉, 실시예에 따른 드론은 의료용으로서 재난이 발생한 곳의 지리적 제약을 용이하게 극복할 수 있다. 또한, 상기 분야에 적용이 한정되는 것은 아니며 이외에 다양한 분야에도 적용될 수 있다.

도 12는 드론이 상공에서 지상으로 이동할 때 동작을 설명하는 도면이다.

도 12를 참조하면, 드론은 제3 프로펠러 내지 제1-1 프로펠러(230-1), 제1-2 프로펠러(230-2), 제2-1 프로펠러(230-3), 제2-2 프로펠러(230-4)를 포함할 수 있다.

제1-1 프로펠러(230-1) 및 제1-2 프로펠러(230-2)는 전술한 제1 프로펠러(230a)에 포함되고, 제2-1 프로펠러(230-3) 및 제2-2 프로펠러(230-4)는 전술한 제2 프로펠러(230b)에 포함될 수 있다.

상공에서 제1-1 프로펠러(230-1)와 제1-2 프로펠러(230-2)는 회전축이 서로 다른 방향으로 회전하고, 제2-1 프로펠러(230-3)와 제2-2 프로펠러(230-4)는 회전축이 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다. 예컨대, 제1-1 프로펠러(230-1)는 시계방향(C1)으로, 제1-2 프로펠러(230-2)는 반시계 방향(C2)으로 회전할 수 있다. 그리고 제1-1 프로펠러(230-1)와 제2-2 프로펠러(230-4)는 동일한 방향(예컨대, 시계 방향(C1))으로 회전하고, 제1-2 프로펠러(230-2)와 제2-3 프로펠러(230-3)는 동일한 방향(예컨대, 반시계 방향(C2))으로 회전할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 연결부재(제1 연결부재 및 제2 연결부재)의 양단(최외측부)과 후면부의 암의 양단은 서로 높이 차를 가지므로, 드론이 상공 또는 해상에서 비행 또는 이동하다가 지상에서 이동하는 경우에 서로 회전 방향이 반대인 프로펠러에 연결된 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 서로 다른 방향으로 회전하여 접힐 수 있다. 즉, 제1 프로펠러(230-1)는 반시계 방향(예컨대, -90도)으로 회동하여 저면에 수직으로 위치하고, 제2 프로펠러(230-2)는 시계 방향(예컨대, +90도)으로 회동하여 저면에 수직으로 위치할 수 있다. 이로써, 모든 프로펠러(230)는 상공, 해상과는 다르게 육상에서 모두 동일한 방향(K)으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 드론은 지상에서 상공으로 또는 상공에서 지상으로 환경이 변하더라도 회전력을 유지하면서 이동할 수 있다. 즉, 회전축(231)을 회전시키는 동력의 회전 방향을 변화시킬 필요 없이 환경의 변화에도 용이하게 적응할 수 있다. 또한, 회전 방향의 변화가 없어 프로펠러에서 회전의 동력에 대한 에너지 효율을 개선할 수 있다. 그리고 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 전술한 바와 같이 제3 방향(z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 또한, 제1 연결부재(221)와 제2 연결부재(222)는 위치에 따라 상부 또는 하부에 배치될 수 있다.

도 13은 다른 실시예에 따른 드론을 도시한 도면이고, 도 14는 다른 실시예에 따른 드론의 상면도이고, 도 15는 다른 실시예에 따른 드론의 하면도이다.

도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 드론은 몸체(210'), 암(이하에서는 제1 연결부재(221)를 기준으로 설명한다) 및 프로펠러(230)를 포함할 수 있다.

그리고 다른 실시예에 따른 드론의 몸체(210')는 내부에 홈(280)을 포함할 수 있다. 그리고 홈(280)에는 다양한 휴대 기기가 배치될 수 있으며, 예를 들어 모바일 이동기기가 안착할 수 있다. 이에, 전술한 몸체와 형상이 상이할 수 있다.

또한, 몸체(210')는 모바일 이동기기와 연결 가능한 케이블(270)이 배치될 수 있다. 케이블(270)은 몸체(210')와 연결되면 무방하며, 몸체(210') 어디에도 배치될 수 있다. 그리고 케이블(270)은 모바일 이동기기와 연결되고, 모바일 이동기기의 어플리케이션(application)에 의해 모바일 이동기기의 센서 및 배터리로 동작할 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 12에서 설명한 바와 같이, 제1 연결부재(221)는 몸체(210') 내에 배치될 수 있으며, 용이하게 이동할 수 있다. 예컨대, 제1 연결부재(221)는 몸체(210') 내에서 슬라이딩 할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로펠러(230)의 개수에 따라 다양한 방향으로 배치될 수 있다. 예컨대, 도 13(a)와 같이, 프로펠러의 개수는 다양할 수 있으며, 도시된 바와 같이 4개일 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(221)는 일 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.

이와 달리, 도 13(b)를 참조하면, 프로펠러의 개수는 2개이고, 제1 연결부재(221)는 일 방향에 수직한 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 12에서 설명한 바와 같이, 제1 연결부재(221)는 프로펠러(230)와 연결될 수 있으며, 전술한 회전체(226)가 제1 연결부재(221)와 프로펠러(230) 사이에 배치되어, 제1 연결부재(221)와 프로펠러(230)를 서로 연결할 수 있다. 뿐만 아니라, 전술한 회전판과, 제2 연결부재, 가이드부도 모두 동일하게 적용될 수도 있다.

즉, 다른 실시예에 따른 드론은 전술한 드론과 마찬가지로, 육상, 지상, 해상 등 다양한 환경에서 용이하게 이동할 수 있다. 구체적으로, 모바일 이동기기의 위치를 알지 못하거나, 셀프 카메라를 촬영하고자 하는 경우에 드론을 이동시킬 수 있다.

도 14 및 도 15는 각각 다른 실시예에 따른 드론의 상면도, 하면도이다. 구체적으로, 도 14(a)와 도 15(a)는 육상에서 드론이 동작하는 것을 도시한 도면이고, 도 14(b)와 도 15(b)는 상공에서 드론이 동작하는 것을 도시한 도면이며, 도 14(c)와 도 15(c)는 보관 시 드론을 도시한 도면이다.

도 14(a) 및 도 15(a)와 같이 프로펠러(230)는 저면에 수직한 방향을 가지도록 위치할 수 있다. 즉, 프로펠러(230)는 몸체(210')의 양단부로 이동하여 회동할 수 있다.

그리고 도 14(b) 및 도 15(b)와 같이, 상공에서는 프로펠러(230)가 드론의 저면에 수평한 방향을 가지도록 위치하며, 몸체(210')의 양단부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 프로펠러(230)의 회전으로 발생하는 공기의 이동에 의한 힘이 몸체(210')에 가려지지 않으므로, 프로펠러(230)의 날개의 회전에 따른 양력이 발생할 수 있다.

도 14(c) 및 도 15(c)와 같이, 보관 시 프로펠러(230)는 몸체(210') 상에 위치할 수 있다. 다만, 프로펠러(230)의 개수는 전술한 바와 같이 다양하며, 모든 프로펠러(230)가 몸체(210')와 수직방향으로 중첩되도록 위치하지 않을 수 있다. 이에 따라, 프로펠러9230)는 일부 몸체(210') 외부에 배치되므로, 해상 또는 상공에서 이동 가능할 수 있다.

도 16은 도 13의 변형예이다.

도 16을 참조하면, 변형예에 따른 드론은 이하 설명하는 내용을 제외하고 도 13에서 상술한 몸체(210'), 암(이하 제1 연결부재(220)을 기준으로 설명한다) 및 프로펠러(230)에 관한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

변형예에 따른 드론은 제1 연결부재가 격자로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 연결부재(220)는 전면부와 후면부에 각각 하나씩 배치되며, 제2 방향(y축 방향)을 기준으로 좌측/우측 각각에 하나씩 배치될 수 있다. 예컨대, 제1-1 프로펠러(전면부, 우측)와 제2-2 프로펠러(후면부, 좌측) 또는 제1-2 프로펠러(전면부, 좌측)와 제2-1 프로펠러(후면부, 우측)에 배치될 수 있다. 그리고 제1 연결부재9220)은 몸체(210)로부터 일정 거리 이격되어 배치되도록 제3 방향(Z축 방향)으로 이동하도록 몸체(210')와 연결될 수 있다.

제1-1 프로펠러와 제1-2 프로펠러는 회전축이 서로 다른 방향으로 회전하고, 제2-1 프로펠러와 제2-2 프로펠러는 회전축이 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다. 예컨대, 제1-1 프로펠러는 시계방향(C1)으로, 제1-2 프로펠러는 반시계 방향(C2)으로 회전할 수 있다. 그리고 제1-1 프로펠러와 제2-2 프로펠러는 동일한 방향(예컨대, 시계 방향(C1))으로 회전하고, 제1-2 프로펠러와 제2-3 프로펠러는 동일한 방향(예컨대, 반시계 방향(C2))으로 회전할 수 있다.

또한, 제1 연결부재는 전술한 바와 같이 몸체와 이격되어, 전면부와 후면부에서 좌측/우측 각각에 배치된 프로펠러는 서로 높이 차를 질 수 있다. 이에 따라, 드론이 상공 또는 해상에서 비행 또는 이동하다가 지상에서 이동하는 경우에 서로 회전 방향이 반대인 프로펠러에 연결된 제1 연결부재(221)는 서로 다른 방향으로 회전하여 접힐 수 있다. 즉, 제1 프로펠러는 반시계 방향(예컨대, -90도)으로 회동하여 저면에 수직으로 위치하고, 제2 프로펠러는 시계 방향(예컨대, +90도)으로 회동하여 저면에 수직으로 위치할 수 있다. 이로써, 모든 프로펠러(230)는 상공, 해상과는 다르게 육상에서 모두 동일한 방향(K)으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 드론은 지상에서 상공으로 또는 상공에서 지상으로 환경이 변하더라도 회전력을 유지하면서 이동할 수 있다. 즉, 회전축을 회전시키는 동력의 회전 방향을 변화시킬 필요 없이 환경의 변화에도 용이하게 적응할 수 있다. 또한, 회전 방향의 변화가 없어 프로펠러에서 회전의 동력에 대한 에너지 효율을 개선할 수 있다.

도 17 내지 도 18은 또 다른 실시예에 따른 드론을 도시한 도면이다.

도 17 내지 도 18을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 드론은 몸체(210''), 암(220) 및 프로펠러(230)를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 따른 드론은 몸체(210'')가 앞서 설명한 바와 같이 사용자가 착석 가능하며 구동을 위한 프로펠러(230)와 연결되도록 이루어질 수 있다.

또한, 몸체(210'')는 회전 가능하도록 결합되는 핸들부와, 속도 제어를 위한 변속부(미도시됨), 구동을 위한 엔진부(미도시됨)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 한정되지 않고 통상적인 오토바이에 적용된 구성을 더 포함할 수 있다.

그리고 암(220)은 몸체(210'')와 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 전술한 내용에서는 암(220)내의 회전판과 회전체에 의해 연결부재 등이 회전 가능한 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않고 몸체(210'')와 암(220) 사이에 회전 가능하도록 결합이 이루어질 수 있다. 또한, 몸체(210'')와 암(220)은 서로 다양한 결합방식에 의해 결합되어 암(220)이 회전할 수 있다.

예컨대, 암(220)은 단부에 연결된 프로펠러(230)와 같이 회전하며 도 18과 같이 프로펠러(230)가 몸체(210'')와 동일면 상에 배치되는 높이까지 회전 이동할 수 있다.

또한 도 17과 같이 암(220)의 각 단부에 배치된 프로펠러(230)는 전면부와 후면부에 각각 배치되고, 전면부에 배치된 프로펠러(230) 및 암(220)은 상술한 핸들부(230)오 연결되어 몸체(210'')의 이동 방향을 변경할 수 있다. 또한, 전면부와 후면부에 각각 위치하는 2개의 프로펠러(230)는 인접하게 배치될 수 있다. 이로 인해, 프로펠러(230)와 몸체(210'')의 사이즈가 감소하여 이에 가해지는 저항력이 감소되므로 속도 향상을 제공할 수 있다.

또한, 각 프로펠러(230)의 회전방향이 전술한 바와 같이 위치에 따라 상이할 수 있으나, 도 17과 같이 암(220)을 회전한 이후에 프로펠러(230)는 모두 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 그리고 상술한 구조는 다양한 개수를 갖는 이동체에 적용될 수 있으며, 이는 드론을 포함할 수 있다. 그리고 지상에서 이동하는 경우 오토바이처럼 이동할 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 상술한 드론에서 프로펠러의 개수는 다양할 수 있다. 예컨대, 드론은 2륜, 4륜, 6륜 등 다양한 방식으로 구동이 이루어질 수 있다.

실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 몸체;
   상기 몸체에 연결되고 회전 동력을 제공받아 양력을 생성하는 복수개의 프로펠러; 및
   상기 몸체와 상기 복수 개의 프로펠러 사이에 배치되는 복수 개의 암;를 포함하고,
   상기 프로펠러는,
   상기 회전 동력으로 회전하는 회전축;
   상기 회전축과 연결된 제1 날개;
   상기 제1 날개를 둘러싸는 하우징; 및
   상기 하우징의 외면 상에 이격 배치되는 제2 날개를 포함하고,
   상기 제2 날개는 일단이 상기 하우징과 접하고 타단이 상기 회전축의 회전에 따라 외측 또는 내측으로 이동하고,
   상기 제2 날개는 상기 하우징의 외면과 축결합되는 제1 회동부, 상기 제1 회동부와 결합하는 제1 서브날개, 상기 제1 서브 날개와 연결되는 제2 서브날개, 상기 제1 서브날개와 상기 제2 서브날개를 축결합하는 제2 회동부;를 포함하고,
   상기 제2 서브날개는 상기 프로펠러가 회전하지 않는 경우 타단이 하우징의 외면에 접촉하고,
   상기 제1 날개는 상기 하우징의 내면 중앙을 따라 배치되고,
   상기 제2 날개는 상기 하우징의 외면에 배치되고,
   상기 제1 날개가 회전하는 경우 상기 제2 날개는 상기 제1 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 펼쳐지는 드론.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 날개 및 상기 하우징은 상기 회전축의 회전에 따라 회전하는 드론.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 날개는 상기 하우징의 외면 중앙을 따라 배치되는 드론.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 날개의 타단은 상기 하우징과 이격 배치되고,
   상기 제2 날개의 일단은 상기 하우징의 외면과 연결되는 드론.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수 개의 프로펠러의 각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 드론.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 암은,
   상기 몸체와 결합하는 제1 연결부재; 및
   상기 제1 연결부재와 연결되는 제2 연결부재;을 포함하고,
   상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재는 서로 다른 방향으로 회전하는 드론.

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