KR20120033344A - 플랩핑 비상 로봇 - Google Patents
플랩핑 비상 로봇 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120033344A KR20120033344A KR1020127002676A KR20127002676A KR20120033344A KR 20120033344 A KR20120033344 A KR 20120033344A KR 1020127002676 A KR1020127002676 A KR 1020127002676A KR 20127002676 A KR20127002676 A KR 20127002676A KR 20120033344 A KR20120033344 A KR 20120033344A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wing
- flapping
- front frame
- crank
- right wing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 29
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C33/00—Ornithopters
- B64C33/02—Wings; Actuating mechanisms therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H27/00—Toy aircraft; Other flying toys
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H27/00—Toy aircraft; Other flying toys
- A63H27/008—Propelled by flapping of wings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C33/00—Ornithopters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/40—Ornithopters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
본 발명은, 길이 방향이 전후 방향을 향한 동체(胴體)(11)와, 동체(11)의 앞쪽에 기단(基端)이 회동(回動) 가능하게 연결된 좌측 전방 프레임(12) 및 우측 전방 프레임(13)을 각각 구비하는 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)와, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 플랩핑(flapping)을 행하는 플랩핑 수단(24)을 포함하고, 또한 플랩핑 수단(24)은, 1) 축심(軸心)이 전후 방향을 향해 동체(11)에 배치되고, 회전 구동원(16)에 의해 1방향으로 회전 구동되는 크랭크 부재(17)와, 2) 크랭크 부재(17)의 제1 지점부(支点部)(18)와 좌측 전방 프레임(12)에 설치한 좌측 연결부(19)를 회동 가능하게 연결하는 제1 크랭크 로드(20)와, 3) 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)와 우측 전방 프레임(13)에 설치한 우측 연결부(22)를 회동 가능하게 연결하는 제2 크랭크 로드(23)를 가지고, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)의 상승(raising) 동작의 시간을 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)의 하강(lowering) 동작의 시간보다 짧게 하여 양력(揚力)을 발생시키고 있다.
Description
본 발명은, 나비와 같이 비상(飛翔)하는 플랩핑(flapping) 비상 로봇에 관한 것이다.
종래, 새나 곤충 등의 비행을 모방한 플랩핑 비상 로봇으로서, 4개의 날개의 클래핑(clapping)에 의해 날개면(翼面)끼리의 사이에 갇힌 공기를 날개면에 평행한 방향으로 분출(噴出)시킴으로써, 추진력을 발생시켜 공중 정지(hovering)를 행하고, 꼬리날개(수직 꼬리날개)로 공중 정지 시의 안정성을 확보하고, 또한 꼬리날개의 조작에 의해 방향 제어를 행하는 형식의 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 발명에서는, 4개의 날개와 꼬리날개를 가지므로, 부품수가 많아지는 문제가 있었다. 또한, 4개의 날개의 클래핑과 꼬리날개의 조작을 각각 독립적으로 행하기 위해서는, 구조가 대단히 복잡해지는 동시에, 최저 2개의 구동부를 탑재하지 않으면 안되어, 구동력의 전달 기구(機構)도 복잡해지는 문제가 생긴다. 또한, 4개의 날개와 꼬리날개를 가지므로, 실제로 비상하고 있는 새나 곤충 등의 생물과는 그 비상 형태, 메카니즘, 외관이 크게 상이하고, 예를 들면, 완구로서는 적용될 가능성이 있지만, 구미(歐美)에서 제안되어 있는 인물 감시의 테러 대책 시스템이나 인물 추적 시스템에 적용하는 것은 부적합한 것으로 되어 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 나비와 같이 좌우의 날개의 플랩핑으로 안정적으로 비상할 수 있는 꼬리날개가 없는 플랩핑 비상 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적에 따르는 제1 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 길이 방향을 전후 방향으로 향한 동체(胴體)와, 상기 동체의 앞쪽에 기단(基端)이 회동(回動) 가능하게 연결된 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임을 각각 구비하는 좌측 날개 및 우측 날개와, 회전 구동원을 동력으로 하고, 상기 좌측 전방 프레임 및 상기 우측 전방 프레임을 회동시켜, 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑을 행하는 플랩핑 수단을 포함하고, 또한 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 상승(raising) 동작의 시간을 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 하강(lowering) 동작의 시간보다 짧게 하여 양력(揚力)을 발생시키고 있다. 그리고, 여기서 동체란, 통상의 비행체와 같이 일정한 크기나 용적을 갖지 않아도, 실질적으로 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임을 회동 가능하게 연결하는 지지체 또는 구조체이면 되고, 로드(rod), 파이프 등의 심재(芯材)로 이루어지는 경우나 전지를 유지하는 케이스로 이루어지는 경우도 포함한다.
그리고, 좌측 날개 및 우측 날개(정확하게는, 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임)의 상승 동작의 시간을, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 동작의 시간보다 짧게 하는 구체적 방법으로서는, 예를 들면, 1) 좌측 날개 및 우측 날개의 회전 구동원(모터)을 제어하여, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간 및 하강 시간을 제어하는 방법, 2) 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시에는, 이 플랩핑 비상 로봇 전체를 좌측 날개 및 우측 날개에 의해 떠오르게 할 필요가 있어, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시보다 부하가 걸리므로, 회전 구동원에 출력 토크의 증가에 의해 회전수가 감소하는, 예를 들면, 직류 모터를 사용하는 방법, 3) 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 중심 각도를 상방향 각도(즉, 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임의 회동 중심을 통과하는 수평선보다 상측 경사의 각도)로 하여, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시의 저항을 하강 시의 저항보다 적극적으로 감소시키는 방법 등이 있다.
제2 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 하강 개시 시를 실질적으로 일치시키고 있다. 여기서, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 개시 시를 완전히 일치시키는 것은, 이 플랩핑 비상 로봇의 비행에는 필요하지는 않고, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시간의 ±10%의 범위에서 일치시키면 충분하다. 그리고, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 개시 시를 일치시킬 필요는 없다.
제3 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1, 제2 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 플랩핑 비상 로봇은 꼬리날개를 가지지 않고, 플랩핑 시에 휘어지는 것이 가능한 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑만으로 비행을 행하도록 하고 있다.
제4 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1~제3 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 플랩핑 중심 각도를 상기 좌측 전방 프레임 및 상기 우측 전방 프레임의 회동 중심을 통과하는 수평선보다 상위치(上位置) 각도로 했다.
그리고, 제5 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제4 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑 중심 각도는, 각각 상기 좌측 전방 프레임 및 상기 우측 전방 프레임의 회동 중심을 통과하는 수평선을 기준으로 하여, 위쪽 5~20 °의 범위에 있다.
제6 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1~제5 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 플랩핑 수단은, 상기 동체의 위쪽에 장착되어 있다.
또한, 제7 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1~제6 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개는 플랩핑 시에 휘어질 수 있게 되어, 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 상승 시간에 대한 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 하강 시간을 1.1~1.5 배(보다 바람직하게는, 1.2~1.3 배)로 하고 있다.
좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간에 대한 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시간을 1.1배 미만으로 하면, 좌측 날개 및 우측 날개에 발생하는 양력이 작게 되어 비행하기 어렵다. 또한, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간에 대한 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시간이 1.5배를 넘으면 하강 시에 발생하는 좌측 날개 및 우측 날개의 아래쪽의 기류가 도피하여 양력의 발생이 곤란하게 된다.
제8 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1~제7 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑 속도에 차이를 설정하고 있다. 여기서, 플랩핑 속도에 차이를 설정하는 것은, 좌측 날개 및 우측 날개가 수직선을 중심으로 하여 동일한 회동 각도에 있는 경우, 좌측 날개와 우측 날개의 회동 속도가 상이한 것을 말하고, 플랩핑 동작의 전체 범위에 걸쳐 좌측 날개 및 우측 날개의 회동 속도가 상이한 경우와, 플랩핑 동작의 일부의 시기에 좌측 날개 및 우측 날개의 회동 속도가 상이한 경우가 있다. 그리고, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 속도가 상이하면, 좌측 날개 및 우측 날개의 양력이 상이하여, 플랩핑 비상 로봇을 선회(旋回)시키는 힘을 부여하게 된다.
제9 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제8 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 플랩핑 속도의 차이에 따라 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 상기 동체에 대한 장착 위치를 전후 방향으로 바꾸어, 상기 플랩핑 비상 로봇의 직진성(直進性)을 확보하고 있다. 즉, 한쪽의 날개의 플랩핑 속도를 빠르게 하면, 플랩핑 비상 로봇은 선회한다. 또한, 한쪽의 날개와 다른 쪽의 날개를 전후 방향의 장착 위치를 바꾸어 동체에 장착하면 선회한다. 따라서, 이들을 맞추어 좌측 날개 및 우측 날개를 제어하면, 이 플랩핑 비상 로봇을 똑바로 비행시킬 수 있다. 이를 위해서는, 좌측 날개 또는 우측 날개를 동체에 대하여 전후 이동 가능하게 장착하고, 비행 실험을 행하여 플랩핑 비상 로봇의 직진성을 검지하게 된다.
제10 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1~제9 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 플랩핑 수단은, (1) 축심(軸心)이 전후 방향을 향해 상기 동체에 배치되고, 상기 회전 구동원에 의해 1방향으로 회전 구동되는 크랭크 부재와, (2) 상기 크랭크 부재의 제1 지점부(支点部)와 상기 좌측 전방 프레임에 설치한 좌측 연결부를 회동 가능하게 연결하는 제1 크랭크 로드와, (3) 상기 크랭크 부재의 제2 지점부와 상기 우측 전방 프레임에 설치한 우측 연결부를 회동 가능하게 연결하는 제2 크랭크 로드를 가진다.
이 제10 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇의 동작을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 있어서, 좌측 전방 프레임(좌측 날개) 및 우측 전방 프레임(우측 날개)의 회동 중심을 O, 좌측 연결부 Pu, Pd(우측 연결부 Qu, Qd)와 회동 중심 O까지의 거리를 R, 회동 중심 O로부터 크랭크 부재의 회전 중심 A까지의 거리를 H, 크랭크 부재의 크랭크 반경을 r, 제1, 제2 크랭크 로드의 회동 중심 사이의 길이를 S, 좌측 날개 및 우측 날개의 최대 상승 각도 φu에 대응하는 제1, 제2 지점부의 크랭크 각도 위치를 각각 Mu, Nu, 좌측 날개 및 우측 날개의 최대 하강 각도 φd에 대한 제1, 제2 지점부의 크랭크 각도 위치를 각각 Md, Nd, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 중심 각도를 α라고 한다.
도 1에 나타낸 바와 같은 배치에서, 크랭크 부재의 회전 중심 A, 좌측 날개 및 우측 날개의 회동 중심 O, 제1 크랭크 로드(제2 크랭크 로드와 같음)의 길이 S, 크랭크 반경 r, 크랭크 각도 2θ를 결정하면, 크랭크 부재의 회전에 의해 좌측 날개 및 우측 날개에 플랩핑 동작을 부여하게 된다. 이 경우, 좌측 날개 및 우측 날개에 제1, 제2 크랭크 로드를 사이에 두고 연결되는 제1, 제2 지점부가 Mu, Nu에 있을 때가, 좌측 날개 및 우측 날개의 최대 상승 각도 위치로 되고, 제1, 제2 지점부가 Md, Nd에 있을 때, 좌측 날개 및 우측 날개의 최대 하강 각도 위치로 되므로, 좌측 날개 및 우측 날개는 각각 각도 PuOPd와 각도 QuOQd의 사이에서 플랩핑하게 된다.
이 경우, 크랭크 부재가 시계 방향으로 돈 것으로 하여, 좌측 날개는 제1 지점부가 각도 MuAMd로 하강을 행하고, 우측 날개는 제2 지점부가 각도 NuANd의 사이에서 하강을 행하게 된다. 도 1로부터 명백한 바와 같이, 각도 MuAMd＜각도 NuANd이므로, 크랭크 부재가 일정한 각도로 회전하면, 좌측 날개의 하강 시간 쪽이 우측 날개의 하강 시간보다 짧은 것으로 된다. 크랭크 부재를 반시계 방향으로 회전시키면 이 현상은 반전(反轉)한다.
또한, 제2 지점부를 임의의 각도 위치 Nx로 한 경우, 제1 지점부의 각도 위치는 Mx로 된다. 이 각도 위치에서의 좌측 날개 및 우측 날개의 각도를 구하면 각각 δ1, δ2로 되고, δ1＞δ2로 된다. 이로부터, 이와 같은 구조의 플랩핑 수단을 이용하면, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 개시 각도 및 그 시간을 일치시키면, 좌측 날개 및 우측 날개는 동기(同期)하여 플랩핑하지 않고, 약간의 각도 어긋남 및 속도 어긋남이 생긴다. 그리고, 상승 시에 있어서도 좌측 날개 및 우측 날개는 동기하지 않게 된다.
그 이유는, 크랭크 부재의 회전 중심이 동체의 전후 방향을 향하고 있으므로, 제1, 제2 크랭크 로드의 제1, 제2 지점부가 평면에서 볼 때 어긋나 있기 때문이다. 이와 같은 조건으로 되기 위해서는, 회동 중심 O로부터 좌우의 연결부까지의 거리 R이 크랭크 부재의 회전 반경 r과 비교하여 충분히 클 것, 예를 들면, R/r이 2.5~3.5(보다 바람직하게는, 2.9~3.1)로 되어 있을 것이 필요하다. 여기서, R/r이 2.5 미만이면, 크랭크 부재의 회전에 대한 좌측 날개 및 우측 날개의 회동 각도가 너무 커지고, R/r이 3.5를 넘으면 크랭크 부재의 회전에 대한 좌측 날개 및 우측 날개의 회동 각도가 너무 작아지게 된다.
또한, 회동 중심 O로부터 회전 중심 A까지의 거리 H는, 좌우의 연결부 Pu, Qu와 회동 중심 O까지의 거리 R의 1.4~2.5(보다 바람직하게는 1.4~1.6)로 하는 것이 좋다. H/R이 1.4 미만인 경우에는, 크랭크 로드가 수평에 가깝게 되어, 내리누르는 것에 대한 힘이 약해지고, H/R이 2.5를 넘으면 플랩핑 수단의 위치가 동체로부터 돌출되어, 전체의 안정성이 악화되기 쉽다.
제1, 제2 크랭크 로드의 길이(정확하게는, 제1 지점부와 좌측 연결부, 및 제2 지점부와 우측 연결부의 거리 S)는, 거리 r과 거리 H에 따라 바꿀 필요가 있고, 제1, 제2 지점부의 회전 중심 A에 대한 각도(크랭크 각도)를, 예를 들면, 20~80°(보다 바람직하게는, 40~80°, 보다 바람직하게는, 55~75°)로서, 결정하는 것이 좋다. 대략, 길이 S는 회동 중심 O와 회전 중심 A의 사이의 거리 H 근방으로 된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 중심 각도 α는 5~20°의 범위에 있다. 이로써, 좌측 날개 및 우측 날개는 이 중심 각도 α를 중심으로 하여 플랩핑하게 되므로, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시의 힘보다, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시의 힘 쪽이 작아져, 회전 구동원에, 예를 들면, 직류 모터를 사용한 경우에는, 일반적으로 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시간보다, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간의 쪽이 짧아진다.
그리고, 제11 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제10 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇에 있어서, 상기 제1 크랭크 로드는, 상기 좌측 전방 프레임의 베이스측에 설치된 좌측 보강 부재를 사이에 두고 상기 좌측 전방 프레임에 회동 가능하게 연결되고, 상기 제2 크랭크 로드는, 상기 우측 전방 프레임의 베이스측에 설치된 우측 보강 부재를 사이에 두고 상기 우측 전방 프레임에 회동 가능하게 연결되어 있다.
제1~제11 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간보다, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시간을 길게 하여 양력을 발생시키고 있으므로, 낙하되지 않고 전방으로 비행할 수 있다. 그리고, 플랩핑 비상 로봇을 좌측 날개 및 우측 날개를 플랩핑하게 하는(플랩핑 운동)만으로, 비상시킬 수 있으므로, 구조가 간단해진다.
특히, 제2 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 개시 시를 일치시키고 있으므로, 플랩핑 수단은 좌측 날개 및 우측 날개를 연동시켜 회동하면 되므로, 구조가 간략화된다.
또한, 이로써, 좌측 날개 및 우측 날개를 동시에 하강시키게 되어, 플랩핑 비상 로봇 전체에 양력을 발생시킨다.
제3 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 꼬리날개를 가지지 않고, 플랩핑 시에 휘어지는 것이 가능한 좌측 날개와 우측 날개의 플랩핑만으로 비행을 행하도록 하고 있으므로, 구조가 간단하며 부품수가 감소한다. 또한, 꼬리날개 등의 제어도 불필요해지므로, 비행 제어도 용이해진다.
제4 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 중심 각도를 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임의 회동 중심을 통과하는 수평선보다 상위치 각도로 하고 있다. 그리고, 제5 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 좌측 날개와 우측 날개의 플랩핑 중심 각도는, 각각 5~20°의 범위로 하고 있으므로, 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 저항을 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 저항보다 크게 할 수 있어, 좌측 날개 및 우측 날개를 구동하는 모터의 선정이 용이해진다. 또한, 이 플랩핑 비상 로봇의 중심 위치를 내릴 수 있으므로, 안정된 비행도 할 수 있다.
제6 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 플랩핑 수단이, 동체의 위쪽에 장착되어 있으므로, 동체 착륙을 해도, 플랩핑 수단의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 플랩핑 수단을 덮는 보호 부재(커버) 등도 생략할 수 있으므로, 경량화를 도모할 수 있고, 유지보수도 용이해진다.
또한, 제7 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 좌측 날개 및 우측 날개는 플랩핑 시에 휘어질 수 있게 되어, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간에 대한 좌측 날개 및 우측 날개의 하강 시간을 1.1~1.5배(보다 바람직하게는, 1.2~1.3배)로 하고 있으므로, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 동작의 제어가 비교적 용이하고, 또한 확실하게 비행할 수 있다.
제8 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 좌측 날개와 우측 날개의 플랩핑 속도에 차이를 설정하고 있으므로, 좌측 날개 및 우측 날개에 양력의 차이가 생겨, 이 플랩핑 비상 로봇에 선회력을 부여하게 된다. 따라서, 이 플랩핑 비상 로봇을 한정된 공간(예를 들면, 실내)에서 비행시킬 수 있다.
제9 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 플랩핑 속도의 차이에 따라 좌측 날개와 우측 날개의 동체에 대한 장착 위치를 전후 방향으로 바꾸어, 플랩핑 비상 로봇의 직진성을 확보하고 있으므로, 선회력을 가지는 플랩핑 비상 로봇의 선회력을 캔슬하여, 플랩핑 비상 로봇을 통상 비행시킬 수 있다.
제10 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 플랩핑 수단이, 축심이 전후 방향을 향해 동체에 배치되고, 회전 구동원에 의해 1방향으로 회전 구동되는 크랭크 부재와, 크랭크 부재의 제1 지점부와 좌측 전방 프레임에 설치한 좌측 연결부를 회동 가능하게 연결하는 제1 크랭크 로드와, 크랭크 부재의 제2 지점부와 우측 전방 프레임에 설치한 우측 연결부를 회동 가능하게 연결하는 제2 크랭크 로드를 가지므로, 크랭크 부재를 회전시키면, 좌측 날개 및 우측 날개의 좌측 전방 프레임과 우측 전방 프레임을 회동시키는 것이 가능하다.
이 경우, 좌측 날개 및 우측 날개는 완전하게는 동기하지 않기 때문에, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑의 상위가 선회력으로 된다.
그리고, 제11 발명에 관한 플랩핑 비상 로봇은, 제1 크랭크 로드가, 좌측 전방 프레임의 베이스측에 설치된 좌측 보강 부재를 사이에 두고 좌측 전방 프레임에 회동 가능하게 연결되고, 제2 크랭크 로드는, 우측 전방 프레임의 베이스측에 설치된 우측 보강 부재를 사이에 두고 우측 전방 프레임에 회동 가능하게 연결되어 있으므로, 좌측 날개 및 우측 날개를 플랩핑시키는 힘을 증가할 수 있고, 또한 좌측 보강 부재 및 우측 보강 부재가 설치되어 있지 않은 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임에 휨을 부여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 플랩핑 비상 로봇의 플랩핑 부분의 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 관한 플랩핑 비상 로봇의 설명도이다.
도 3은 상기 플랩핑 비상 로봇의 플랩핑 수단의 설명도이다.
도 4의 (A), (B)는 크랭크 부재와 제1, 제2 크랭크 로드의 접속 방법의 설명도이다.
도 5는 크랭크 부재와 제1, 제2 크랭크 로드의 동작을 나타낸 설명도이다.
도 6은 제1, 제2 지점부의 회전과 좌우 날개의 플랩핑의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 7은 플랩핑 비상 로봇의 플랩핑 각도와 시간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 관한 플랩핑 비상 로봇의 설명도이다.
도 3은 상기 플랩핑 비상 로봇의 플랩핑 수단의 설명도이다.
도 4의 (A), (B)는 크랭크 부재와 제1, 제2 크랭크 로드의 접속 방법의 설명도이다.
도 5는 크랭크 부재와 제1, 제2 크랭크 로드의 동작을 나타낸 설명도이다.
도 6은 제1, 제2 지점부의 회전과 좌우 날개의 플랩핑의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 7은 플랩핑 비상 로봇의 플랩핑 각도와 시간의 관계를 나타낸 그래프이다.
이어서, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명을 구체화한 실시예에 대하여 설명하고, 본 발명의 이해에 제공한다.
도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 관한 플랩핑 비상 로봇(10)은, 길이 방향을 전후 방향을 향해 배치된 동체(11)와, 동체(11)의 앞쪽에 기단이 회동 가능하게 연결된 좌측 전방 프레임(12) 및 우측 전방 프레임(13)을 각각 구비한 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)와, 회전 구동원(16)을 동력으로 하여 좌측 전방 프레임(12) 및 우측 전방 프레임(13)을 회동시키고, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)의 플랩핑을 행하는 플랩핑 수단(24)을 가지고 있다. 그리고, 이 플랩핑 비상 로봇(10)은 꼬리날개를 가지고 있지 않다.
그리고, 플랩핑 수단(24)은, 축심이 전후 방향을 향해 동체(11)에 배치되고, 회전 구동원(16)에 의해 1방향으로 회전 구동되는 크랭크 부재(17), 크랭크 부재(17)의 제1 지점부(18)와 좌측 전방 프레임(12)의 중간 위치에 설치한 좌측 연결부(19)를 회동 가능하게 연결하여 크랭크 부재(17)의 회전에 의해 좌측 날개(14)의 플랩핑을 행하는 제1 크랭크 로드(20), 및 제1 지점부(18)과 전후 방향이 상이한 위치에 설치된 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)와 우측 전방 프레임(13)의 중간 위치에 설치된 우측 연결부(22)를 회동 가능하게 연결하여 크랭크 부재(17)의 회전에 의해 우측 날개(15)의 플랩핑을 행하는 제2 크랭크 로드(23)를 구비하고 있다. 이하, 상세하게 설명한다.
동체(11)는, 평행하게 수평 배치되고, 각각의 축심이 전후 방향을 향해 배치된 2개의 파이프 부재(27, 27a)를 가지고 있다. 여기서, 파이프 부재(27, 27a)는, 예를 들면, 탄소 연속 섬유를 수지를 사용하여 성형한 탄소계 복합 재료 등의 경량이며 강성(剛性)이 높은 소재로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 동체(11)의 선단부에는 파이프 부재(27, 27a)의 축공(軸孔)(25, 26)이 노출되는 상태로 되어 있다.
좌측 날개(14)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 좌측 날개(14)의 앞쪽 주위부에 배치된 좌측 전방 프레임(12)과, 좌측 전방 프레임(12)의 기단에, 축심이 전후 방향을 향해 선단부(전단부)가 장착된 좌측의 축심 로드(28)와, 좌측 전방 프레임(12)의 중앙부보다 베이스측에 설치되고, 좌측 전방 프레임(12)의 베이스측으로부터 좌측 연결부(19)가 있는 부분을 보강하는 좌측 보강 부재(29)와, 동체(11)에 근접하여 배치되고, 선단부(전단부)가 좌측 전방 프레임(12)의 베이스측에 연결된 좌측 보강 프레임(30)과, 좌측 전방 프레임(12)과 좌측 보강 프레임(30)과의 사이에 설치되어 좌측 전방 프레임(12)의 선단부와 좌측 보강 프레임(30)의 후단부를 연결하는 좌측 날개끝 영역(31)이 자유단(自由端)으로 된 좌측 날개 시트(32)를 가지고 있다. 그리고, 파이프 부재(27)의 축공(25)의 앞쪽으로부터 좌측의 축심 로드(28)를 끼워넣음으로써, 좌측의 축심 로드(28)가 축공(25)에 회동 가능하게 장착되어 있다.
또한, 우측 날개(15)는, 우측 날개(15)의 앞쪽 주위부에 배치된 우측 전방 프레임(13)과, 우측 전방 프레임(13)의 기단에, 축심이 전후 방향을 향해 선단부(전단부)가 장착된 우측의 축심 로드(33)와, 우측 전방 프레임(13)의 중앙부보다 베이스측에 설치되고, 우측 전방 프레임(13)의 베이스측으로부터 우측 연결부(22)가 있는 부분을 보강하는 우측 보강 부재(34)와, 동체(11)에 근접하여 배치되고, 선단부(전단부)가 우측 전방 프레임(13)의 베이스측에 연결된 우측 보강 프레임(35)과, 우측 전방 프레임(13)과 우측 보강 프레임(35)과의 사이에 설치되어 우측 전방 프레임(13)의 선단부와 우측 보강 프레임(35)의 후단부를 연결하는 우측 날개끝 영역(36)이 자유단으로 된 우측 날개 시트(37)를 가지고 있다. 그리고, 파이프 부재(27a)의 축공(26)의 앞쪽으로부터 우측의 축심 로드(33)를 끼워넣음으로써, 우측의 축심 로드(33)가 축공(26)에 회동 가능하게 장착되어 있다.
여기서, 좌측 전방 프레임(12)과 우측 전방 프레임(13)의 길이, 좌측의 축심 로드(28)와 우측의 축심 로드(33)의 길이, 좌측 보강 부재(29)와 우측 보강 부재(34)의 길이, 좌측 보강 프레임(30)과 우측 보강 프레임(35)의 길이는 각각 동일하다. 또한, 좌측 날개(14)의 회동 중심[좌측의 축심 로드(28)의 축심]으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리와, 우측 날개(15)의 회동 중심[우측의 축심 로드(33)의 축심]으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리는 동일하다. 그리고, 좌측의 축심 로드(28), 우측의 축심 로드(33)의 길이는, 축공(25, 26)의 길이보다 짧아도, 또는 길어도 된다.
또한, 핀을 사용하여 제1 크랭크 로드(20) 및 제2 크랭크 로드(23)를 회동 가능하게 연결하는 좌측 연결부(19) 및 우측 연결부(22)는, 좌측 전방 프레임(12) 및 우측 전방 프레임(13)에 직접 설치해도 되지만, 이들을 보강하기 위해 장착한 좌측 보강 부재(29) 및 우측 보강 부재(34)에 설치해도 된다.
좌측 날개 시트(32)는 좌측 전방 프레임(12)를 장반경(長半徑), 좌측 보강 프레임(30)을 단반경(短半徑)으로 한 1/4 사이즈의 타원 형상이며, 우측 날개 시트(37)는 우측 프레임(13)을 장반경, 우측 보강 프레임(35)을 단반경으로 한 1/4 사이즈의 타원 형상이다. 또한, 전방 프레임(12), 우측 전방 프레임(13), 좌측 보강 프레임(30), 우측 보강 프레임(35)에는, 탄소 연속 섬유를 수지를 사용하여 성형한 탄소계 복합 재료 등의 경량이며 고강도이고, 또한 가요성(可撓性)을 구비한 봉(棒) 부재로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 좌측 보강 부재(29), 우측 보강 부재(34)는 탄소 연속 섬유를 수지를 사용하여 성형한 탄소계 복합 재료 등의 경량이며 고강도이고, 또한 고강성(高剛性)을 구비한 빔형(beam type) 부재로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 좌측 날개 시트(32), 우측 날개 시트(37)는, 예를 들면, 두께가 25~40 ㎛으로 경량이며, 또한 고강도의 소재, 예를 들면, 일본 종이(和紙)로 형성되어 있다.
좌측의 축심 로드(28), 우측의 축심 로드(33)는, 축공(25, 26) 내에서 회동 가능하게 유지되므로, 좌측 전방 프레임(12), 우측 전방 프레임(13)을 동체(11)에 각각 회동 가능하게 연결할 수 있다. 따라서, 제1 크랭크 로드(20)의 하단부를 좌측 보강 부재(29)를 사이에 두고 또는 직접 좌측 전방 프레임(12)에 회동 가능하게 연결하고, 제2 크랭크 로드(23)의 하단부를 우측 보강 부재(34)를 사이에 두고 또는 직접 우측 전방 프레임(13)에 회동 가능하게 연결하여, 제1, 제2 크랭크 로드(20, 23)를 각각 회동시키면, 축공(25, 26) 내에서 좌측의 축심 로드(28), 우측의 축심 로드(33)가 각각 회동하여, 동체(11)의 좌우 양쪽에서, 좌측 날개(14), 우측 날개(15)를 독립적으로 플랩핑하게 하는(플랩핑 운동시키는) 것이 가능하다.
이어서, 플랩핑 수단(24)에 대하여 설명한다.
플랩핑 수단(24)은, 동체(11)의 위쪽에 장착되어 있다. 동체(11)의 위쪽에 장착함으로써, 플랩핑 비상 로봇(10)이 착륙할 때 플랩핑 수단(24)이 지면(地面)과 접촉되어 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 플랩핑 수단(24)에 보호 부재(예를 들면, 커버)를 설치할 필요가 없어져, 플랩핑 비상 로봇(10)의 경량화를 도모할 수 있다.
도 3, 도 5에 나타낸 바와 같이, 크랭크 부재(17)는, 원판 형상으로서, 회전축의 축 방향이 전후 방향을 향해 동체(11)의 위쪽에 장착 프레임(38)을 사이에 두고 탑재되고, 외주부에는 도시하지 않은 외부 기어가 형성되어 있다. 여기서, 좌측 날개(14)의 회동 중심[좌측의 축심(軸芯) 로드(28)의 축심(軸心)]으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리 R(도 5 참조)에 대한 크랭크 부재(17)의 회전 중심(회전축의 축심 A)으로부터 동체(11)의 축심까지의 거리 H의 비의 값, 및 우측 날개(15)의 회동 중심[우측의 축심 로드(33)의 축심]으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리 R에 대한 크랭크 부재(17)의 회전 중심 A로부터 동체(11)의 축심까지의 거리 H의 비의 값은, 각각 예를 들면, 1.4~1.6으로 되도록, 크랭크 부재(17)의 회전축의 축심 위치가 조정되어 있다. 여기서, 좌우의 축심 로드(28, 33)의 거리는 근소하므로, 도 5에 있어서 회동 중심 O로 간주할 수 있다.
회전 구동원(16)은, 동체(11)의 위쪽에 설치된 장착 베이스(39)에 출력축을 전후 방향을 향해 탑재된 직류 모터의 일례인 코어레스 모터(40)와 코어레스 모터(40)용의 전원의 일례이며, 동체(11)에 탑재된 리튬 이온 전지(도시하지 않음)와, 코어레스 모터(40)의 출력축에 장착된 제1 기어(41)를 사이에 두고 회전 구동력을 크랭크 부재(17)에 전달하는 전달 기구(42)를 가지고 있다. 여기서, 전달 기구(42)는, 장착 프레임(38)에 베어링을 사이에 두고 전후 방향을 향해 회전 가능하게 장착된 회전축(43)과, 회전축(43)에 설치되어 외주부에 제1 기어(41)와 서로 맞물리는 외부 기어가 형성된 제2 기어(44)와, 회전축(43)의 앞쪽에 설치되고, 크랭크 부재(17)의 외주부에 형성된 외부 기어와 서로 맞물리는 제3 기어(44a)를 가지고 있다. 이로써, 코어레스 모터(40)의 회전 속도를 대폭 감속시켜 크랭크 부재(17)를 저속 회전시키고 있다.
크랭크 부재(17)의 제1 지점부(18)와 제1 크랭크 로드(20)와의 연결 및 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)와 제2 크랭크 로드(23)와의 연결은, 이 실시예에서는 도 4의 (A), (B)에 나타낸 굴곡 부재[또는 크랭크샤프트(crankshaft)]의 일례인 1개의 굴절핀(45)을 사이에 두고 행해지고 있다. 여기서, 굴절핀(45)은, 예를 들면, 제1 크랭크 로드(20), 제2 크랭크 로드(23) 중 어느 한쪽, 예를 들면, 제2 크랭크 로드(23)가 접속되는 제2 지점부(21)로서 기능하는 제2 수평부(46)와, 제1 크랭크 로드(20)가 접속되어 제1 지점부(18)로서 기능하는 제1 수평부(47)와, 제2 수평부(46)의 선단과 제1 수평부(47)의 후단을 연결하는 접속부(48)를 가지고 있다.
여기서, 굴절핀(45)의 베이스부로 되는 제2 수평부(46)는, 크랭크 부재(17)에 회전 불가능하게 고정되고, 또한 제2 수평부(46)와 크랭크 부재(17)의 축심까지의 거리와, 제1 수평부(47)와 크랭크 부재(17)의 축심까지의 거리는 일정(도 5에서의 r)하게 되어 있다.
제1 크랭크 로드(20)의 상단측은 제1 수평부(47)[정확하게는 제1 지점부(18)]에 회동 가능하게 연결되고, 제2 크랭크 로드(23)의 상단측은 제2 수평부(46)[정확하게는 제2 지점부(21)]에 회동 가능하게 연결되므로, 제1 크랭크 로드(20)가 제2 크랭크 로드(23)의 앞쪽에, 최소한 접속부(48)의 전후 방향의 두께를 가지고 위치하게 되어, 크랭크 부재(17)의 회전에 의해 제1 크랭크 로드(20)와 제2 크랭크 로드(23)가 충돌하지 않아, 크랭크 부재(17)를 회전시키는 것이 가능하다.
그리고, 제1, 제2 크랭크 로드(20, 23)의 하단측이 연결되는 좌측 연결부(19)와 우측 연결부(22)도, 제1, 제2 크랭크 로드(20, 23)의 전후 방향의 위치에 맞추어 전후 배치하는 것이 바람직하다.
그리고, 제1 지점부(18)와 크랭크 부재(17)의 회전 중심을 연결하는 크랭크 반경선(半徑線)과, 제2 지점부(21)와 크랭크 부재(17)의 회전 중심을 연결하는 크랭크 반경선이 이루는 각도가, 제1 지점부(18)와 제2 지점부(21)의 크랭크 각도(2θ)로 된다. 여기서, 제1 지점부(18)의 크랭크 반경 길이 r에 대한 좌측 날개(14)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리 R의 비의 값, 및 제2 지점부(21)의 크랭크 반경 길이 r에 대한 우측 날개(15)의 회동 중심으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리 R의 비의 값은, 각각 예를 들면, 2.9~3.1로 설정되어 있다. 또한, 좌측 날개(14)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리에 대한 제1 크랭크 로드(20)의 길이의 비의 값, 및 우측 날개(15)의 회동 중심으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리에 대한 제2 크랭크 로드(23)의 길이의 비의 값은, 각각 예를 들면, 1.5~1.7로 설정되어 있다.
이상의 구성으로 함으로써, 제1 지점부(18)와 제2 지점부(21)의 크랭크 각도를 설정하면, 크랭크 부재(17)의 회전에 의해, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 하강 개시 시를 동기(일치)시키고, 또한 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 플랩핑 중심 각도를 수평[좌측 전방 프레임(12) 및 우측 전방 프레임(13)의 회동 중심을 통과하는 수평선]보다 5~20°의 범위에서 상위치로 하여, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)를 각각 20~35°의 플랩핑 각도 폭으로 플랩핑하게 할 수 있다.
여기서, 플랩핑 중심 각도는, 수평선에 대한 좌우 날개(14, 15)의 최대 상승 각도 위치와 최대 하강 각도 위치의 평균 각도 위치를 말하며, 플랩핑 각도 폭은, 플랩핑 중심 각도 위치에 배치된 좌우 날개(14, 15)가, 최대 상승 각도 위치(최대 하강 각도 위치)까지 회동할 때의 각도를 가리킨다.
또한, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 총 플랩핑 각(수평 상태를 기준으로 한 최대 상승 각도와 수평 상태를 기준으로 한 마이너스측에 있는 최대 하강 각도와의 합이며, 총 플랩핑 각이라고도 함)은, 제1 크랭크 로드(20)의 길이 및 제2 크랭크 로드(23)의 길이를 일정하게 하여, 좌측 날개(14)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리 및 우측 날개(15)의 회동 중심으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리를 변화시킴으로써 설정할 수 있다. 또한, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 위쪽 플랩핑 각(상 플랩핑 각) 및 아래쪽 플랩핑 각(하 플랩핑 각)의 배분은, 좌측 날개(14)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리 및 우측 날개(15)의 회동 중심으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리를 일정하게 하여, 제1 크랭크 로드(20)의 길이 및 제2 크랭크 로드(23)의 길이를 변화시킴으로써 설정할 수 있다.
그리고, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 플랩핑 중심 각도, 총 플랩핑 각, 위쪽 플랩핑 각, 및 아래쪽 플랩핑 각을 결정하여 좌측 날개(14)의 플랩핑과 우측 날개(15)의 플랩핑이 대칭으로 행해지는 경우, 제1 지점부(18)와 제2 지점부(21)의 크랭크 각도 2θ는, 예를 들면, 이하의 방법으로 결정할 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 동체(11)의 축심을 원점 O, 수평 방향으로 X축, 수직 방향으로 Y축으로 한 좌표를 설정하고, Y축 상에 크랭크 부재(17)의 중심 A를 설치하고, 우측 날개(15)가 수평 상태로부터 플랩핑 중심 각도까지 회동했을 때의 우측 연결부(22)의 위치를 B, 우측 날개(15)가 플랩핑 중심 각도까지 회동했을 때의 제2 지점부(21)의 위치를 C, D로 한다. 여기서, 크랭크 부재(17)가 정면에서 볼 때 시계 방향으로 회전하는 경우, 우측 날개(15)의 하강 시의 제2 지점부(21)는 C, 우측 날개(15)의 상승 시의 제2 지점부(21)는 D에 존재한다. 마찬가지로, 좌측 날개(14)가 플랩핑 중심 각도까지 회동했을 때의 제1 지점부(18)의 위치를 E, F로 하면, Y축에 대하여 C와 E 및 D와 F는 각각 대칭의 위치에 있고, ∠DAF= ∠CAE= 2
이다. 또한, ∠OAD= ∠OAF= 
이다.
그리고, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 플랩핑 중심 각도를 α, 제1 지점부(18)와 제2 지점부(21)의 크랭크 반경을 r, 좌측 날개(14)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리 및 우측 날개(15)의 회동 중심으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리를 R, 제1 크랭크 로드(20)와 제2 크랭크 로드(23)의 길이를 S, 동체(11)의 축심과 크랭크 부재(17)의 중심과의 거리를 H라고 하면, B의 좌표는(Rcosα, Rsinα), A의 좌표는(0, H)이다. 또한, ΔBCD에 있어서, 변 BC, 변 BD의 길이는 제2 크랭크 로드(23)의 길이 S로가 된다. 여기서, C를 지나 Y축에 평행한 직선과, B를 지나 X축에 평행한 직선과의 교점을 G라고 하면, CB2= BG2＋CG2의 관계가 성립하므로,
로 된다. α는 기지(旣知)이므로, 이 
에 관한 방정식을 푸는 것에 의해 
이 구해진다. 그리고, 2θ= 180°?2
이므로, 제1 지점부(18)와 제2 지점부(21)의 크랭크 각도 2θ를 결정할 수 있다. 그리고, 크랭크 각도 2θ는 55~75°의 범위로 된다.
이어서, 본 발명의 일실시예에 관한 플랩핑 비상 로봇(10)의 작용에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다.
제1 지점부(18)의 크랭크 반경 r에 대한 좌측 날개(14)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(19)까지의 거리 R의 비의 값, 및 제2 지점부(21)의 크랭크 반경 r에 대한 우측 날개(15)의 회동 중심으로부터 우측 연결부(22)까지의 거리 R의 비의 값을, 각각 2.9~3.1로 설정함으로써, 크랭크 부재(17)의 회전 방향에 따라서, 상승, 하강 중 어느 쪽으로 빠르게 운동시킬 것인지를 결정할 수 있다.
예를 들면, 크랭크 부재(17)를 정면에서 볼 때 시계 방향으로 회전시킨 경우, 좌측 날개(14)가 가장 하강했을 때의 좌측 연결부(19)의 위치를 Pd, 그 때의 크랭크 부재(17)의 제1 지점부(18)의 위치를 Md, 가장 상승되었을 때의 좌측 연결부(19)의 위치를 Pu, 그 때의 크랭크 부재(17)의 제1 지점부(18)의 위치를 Mu라고 한다. 또한, 우측 날개(15)가 가장 하강했을 때의 우측 연결부(22)의 위치를 Qd, 그 때의 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)의 위치를 Nd, 가장 상승했을 때의 우측 연결부(22)의 위치를 Qu, 그 때의 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)의 위치를 Nu라고 하면, 이들의 관계는, 도 6에 나타낸 바와 같이 된다. 그리고, 도 6으로부터도 명백한 바와 같이, 통상은 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)의 하강 개시 시를 일치시킨다.
여기서, 좌측 날개(14)가 가장 하강한 상태로부터 가장 상승한 상태로 될 때까지[좌측 연결부(19)가 Pd로부터 Pu까지 이동할 때까지], 크랭크 부재(17)의 제1 지점부(18)는 Md로부터 각도 β만큼 시계 방향으로 회전하여 Mu까지 이동한다. 우측 날개(15)가 가장 하강한 상태로부터 가장 상승한 상태로 될 때까지[우측 연결부(22)가 Qd로부터 Qu까지 이동할 때까지], 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)는 Nd로부터 각도 γ만큼 시계 방향으로 회전하여 Nu까지 이동한다. 마찬가지로, 좌측 날개(14)가 가장 상승한 상태로부터 가장 하강한 상태로 될 때까지[좌측 연결부(19)가 Pu로부터 Pd로 돌아오기까지], 크랭크 부재(17)의 제1 지점부(18)는 Mu로부터 각도 360 ?β만큼 시계 방향으로 회전하여 Md로 복귀하고, 우측 날개(15)가 가장 상승한 상태로부터 가장 하강한 상태로 될 때까지[우측 연결부(22)가 Qu로부터 Qd로 돌아오기까지] 크랭크 부재(17)의 제2 지점부(21)는 Nu로부터 각도 360?γ만큼 회전하여 Nd로 돌아온다.
그리고, 제1 크랭크 로드(20)와 제1 지점부(18)의 궤적[크랭크 부재(17)의 중심 A를 중심으로 하는 반경 r의 원]과의 교점을 K, 제2 크랭크 로드(23)와 제2 지점부(21)의 궤적[크랭크 부재(17)의 중심 A를 중심으로 하는 반경 r의 원]과의 교점을 J라고 하면, 
이며,
의 관계가 성립되므로,
로 된다. 따라서, 제1 지점부(18)가 Md로부터 Mu까지 이동하기 위해 회전하는[좌측 날개(14)를 상승하기 위한] 각도는, 제1 지점부(18)가 Mu로부터 Md로 돌아오므로 회전하는[좌측 날개(14)를 하강하기 위한] 각도보다 크다. 마찬가지로, 제2 지점부(21)가 Nd로부터 Nu까지 이동하기 위해 회전하는[우측 날개(15)를 상승하기 위한] 각도는, 제2 지점부(21)가 Nu로부터 Nd로 돌아오기 위해 회전하는[우측 날개(15)를 하강하기 위한] 각도보다 작다.
그 결과, 크랭크 부재(17)가 일정 속도로 회전하면, 좌측 날개(14)를 천천히 상승시키고, 신속하게 하강시킬 수 있고, 우측 날개(15)는 신속하게 상승하고, 천천히 하강할 수 있고, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)에 있어서 상승 동작의 시간과 하강 동작의 시간을 바꿀 수가 있다. 여기서, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)의 플랩핑 중심 각도를 수평보다 상위치에 설정하고 있으므로[상반각(上反角)을 설정하고 있으므로], 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)에 있어서는 상승 시에 작용하는 공기 저항을, 하강 시에 작용하는 공기 저항보다 작게 할 수 있다. 그 결과, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)의 하강력과 상승력에 차이가 생기고, 이에 모터가 대응하고, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15)를 플랩핑하게 할 때, 좌측 날개(14) 및 우측 날개(15) 중 어느 것에 대해서도, 천천히 하강하고, 신속하게 상승하는 동작을 실현시킬 수 있어, 나비와 같이 비상시킬 수 있다.
또한, 제1 지점부(18)의 크랭크 반경의 길이와, 제2 지점부(21)의 크랭크 반경의 길이가 상이하면, 예를 들면, 우측 날개(15)의 크랭크 반경의 길이에 대하여 좌측 날개(14)의 크랭크 반경의 길이가 클 경우, 우측 날개(15)의 최대 상승 각도에 대하여 좌측 날개(14)의 최대 상승 각도가 커지고, 우측 날개(15)의 최대 하강 각도에 대하여 좌측 날개(14)의 최대 하강 각도가 커진다. 또한, 우측 날개(15)의 크랭크 반경의 길이에 대하여 좌측 날개(14)의 크랭크 반경의 길이가 작을 경우, 우측 날개(15)의 최대 상승 각도에 대하여 좌측 날개(14)의 최대 상승 각도가 작아지므로, 우측 날개(15)의 최대 하강 각도에 대하여 좌측 날개(14)의 최대 하강 각도가 작아진다. 그러므로, 플랩핑 비상 로봇(10)은, 자세를 유지하여 비상할 수 없다.
따라서, 제1 지점부(18)의 크랭크 반경의 길이와, 제2 지점부(21)의 크랭크 반경의 길이를 동등하게 함으로써, 우측 날개(15)의 최대 상승 각도와 좌측 날개(14)의 최대 상승 각도, 우측 날개(15)의 최대 하강 각도와 좌측 날개(14)의 최대 하강 각도를 각각 일치시킬 수 있다. 이로써, 플랩핑 비상 로봇(10)은, 자세를 유지하여 비상할 수 있다.
제1 지점부(18)와 제2 지점부(21)의 크랭크 각도 2θ는 좌측 날개(14)의 플랩핑과 우측 날개(15)의 플랩핑이 거의 대칭으로 행해지도록 설정된 것이다. 따라서, 크랭크 각도 2θ를 조정함으로써, 예를 들면, 크랭크 각도를 구한 값의 ±10%의 범위 내에서 변화시킴으로써, 예를 들면, 제1 크랭크 로드(20)의 제1 지점부(18) 및 좌측 연결부(19)에 대한 장착 오차, 제2 크랭크 로드(23)의 제2 지점부(21) 및 우측 연결부(22)에 대한 장착 오차 등에 의해 생기는 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 상승 개시 시와 하강 개시 시의 어긋남을 조정할 수 있다.
좌측 전방 프레임(12), 우측 전방 프레임(13), 좌측 보강 프레임(30), 및 우측 보강 프레임(35)은 각각 가요성을 가지고, 좌측 날개끝 영역(31), 우측 날개끝 영역(36)은 각각 자유단으로 되어 있다. 이로써, 좌측 날개(14), 우측 날개(15)를 플랩핑하게 했을 때, 좌측 전방 프레임(12), 우측 전방 프레임(13), 좌측 보강 프레임(30), 및 우측 보강 프레임(35)의 관성과 좌측 전방 프레임(12), 우측 전방 프레임(13), 좌측 보강 프레임(30), 및 우측 보강 프레임(35)에 대한 공기 저항의 작용에 의해, 좌측 전방 프레임(12), 우측 전방 프레임(13)의 선측(先側) 및 좌측 보강 프레임(30), 우측 보강 프레임(35)의 후측(後側)이 휘어져, 부착된 좌측 날개 시트(32), 우측 날개 시트(37)에 비틀림을 발생시킬 수 있다. 그 결과, 좌측 날개(14), 우측 날개(15)의 플랩핑 운동에 따라 좌측 날개(14), 우측 날개(15)에 비틀림이 생겨[좌측 날개(14), 우측 날개(15)의 패더링(feathering) 각이 수동적으로 변화되어], 비상 중에 안정된 큰 양력 및 추진력을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 좌측 날개(14), 우측 날개(15)에 비틀림을 발생시키는 기구가 불필요해 지므로, 구조가 심플하게 되고, 또한 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 플랩핑 동작(플랩핑 속도 및 플랩핑 각도 위치)에 차이가 있으면, 플랩핑 비상 로봇(10)에 선회력을 부여하게 된다. 따라서, 그대로의 상태에서는, 플랩핑 비상 로봇(10)은 선회 비행을 하게 된다. 그래서, 좌측 날개(14)와 우측 날개(15)의 동체(11)에 대한 장착 위치를 전후 방향으로 바꾸면, 플랩핑 비상 로봇(10)의 선회 비행을 캔슬하여 직선에 가까워지는 비행을 하게 할 수 있다. 이 경우, 좌측 날개(14) 또는 우측 날개(15) 중 어느 한쪽을 동체(11)에 전후 이동 가능하게 장착시켜 두고, 예를 들면, 좌측 날개(14)가 우측 날개(15)보다 뒤쪽에 있으면 좌측 선회력이 발생하므로, 실제로 장착 위치를 바꾸어 직선 비행에 근접하도록 한다.
[실험예]
좌측 날개의 좌측단으로부터 우측 날개의 우측단까지의 스팬 길이가 245mm, 좌측 날개와 우측 날개의 전후 방향의 최대 길이[현(弦) 길이]가 80mm, 동체 길이가 40mm, 전체 중량(코어레스 모터와 리튬 이온 전지의 중량을 포함함)이 1.9g, 좌측 날개 및 우측 날개의 플랩핑 속도가 10~11 Hz의 플랩핑 비상 로봇을 제작하였다.
여기서, 좌측 날개와 우측 날개의 플랩핑 중심 각도는, 각각 14.1°, 좌측 날개와 우측 날개의 플랩핑 각도 폭은, 23.2°이다. 또한, 제1 지점부의 크랭크 반경의 길이와 제2 지점부의 크랭크 반경의 길이는 동일하며 4.5mm, 좌측 날개의 회동 중심으로부터 좌측 연결부까지의 거리와 우측 날개의 회동 중심으로부터 우측 연결부까지의 거리는 동일하며 12mm이다. 또한, 크랭크 부재의 중심으로부터 동체의 축심까지의 거리는 18mm이다.
따라서, 좌측 날개(우측 날개)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(우측 연결부)까지의 거리에 대한 크랭크 부재의 중심으로부터 동체의 축심까지의 거리의 비는 1.5, 제1 지점부(제2 지점부)의 크랭크 반경 길이에 대한 좌측 날개(우측 날개)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(우측 연결부)까지의 거리의 비는 2.7~3, 좌측 날개(우측 날개)의 회동 중심으로부터 좌측 연결부(우측 연결부)까지의 거리에 대한 제1 크랭크 로드(제2 크랭크 로드)의 길이의 비는 1.6이다. 이 때, 좌측 날개 및 우측 날개에 있어서, 상승 시간과 하강 시간의 비는 1:1.25로 되었다. 그리고, 좌측 날개 및 우측 날개에 있어서, 크랭크 반경의 길이, 동체에 대한 크랭크 부재의 위치, 좌우의 연결부의 위치를 바꾸는 것에 의해, 좌측 날개 및 우측 날개의 상승 시간와 하강 시간의 비는 1:1.1~1.5로 할 수도 있다. 도 7은 실제의 플랩핑 비상 로봇을 비행한 경우의 플랩핑 각의 변화를 나타낸 그래프이지만, 도면에 나타낸 바와 같이, 좌측 날개 및 우측 날개의 어디에 있어서도, 다소 시간의 차는 있지만, 하강 시간이 상승 시간보다 긴 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명을, 실시예를 참조하여 설명했으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재한 구성에 한정되는 것이 아니고, 청구의 범위에 기재되어 있는 사항의 범위 내에서 고려되는 그 외의 실시예나 변형예도 포함하는 것이다. 예를 들면, 크랭크 부재를 정면에서 볼 때 시계 방향으로 회전시켰으나, 반시계 방향으로 회전시켜도 된다. 이 경우, 좌측 날개와 우측 날개에 플랩핑 운동의 위상차가 발생하고 있으면, 위상차가 역회전하는 것으로 되고, 선회 방향도 역회전한다.
[산업 상의 이용 가능성]
본 발명의 플랩핑 비상 로봇에 소형 카메라나 센서, 또한 GPS를 탑재함으로써, 지진 등의 재해로 도괴(倒壞)된 건물이나 재해지에서의 인명 구조 지원을 행하는 것이 가능하게 된다. 플랩핑 비상 로봇을 사용함으로써, 재해 구조 활동 중에 2차 재해가 발생한 경우라도, 인적인 피해가 없고, 구원 활동이 가능하다. 또한, 역사적 건축물과 같이 사람의 진입이 곤란한 구조물 등의 보수 점검 활동도 가능하다. 또한, 나비와 같이 비상할 수 있으므로, 위험 인물의 감시로서의 테러 대책 시스템, 범인 추적 시스템으로의 응용도 가능하다.
10: 플랩핑 비상 로봇, 11: 동체, 12: 좌측 전방 프레임, 13: 우측 전방 프레임, 14: 좌측 날개, 15: 우측 날개, 16: 회전 구동원, 17: 크랭크 부재, 18: 제1 지점부, 19: 좌측 연결부, 20: 제1 크랭크 로드, 21: 제2 지점부, 22: 우측 연결부, 23: 제2 크랭크 로드, 24: 플랩핑 수단, 25, 26: 축공, 27, 27a: 파이프 부재, 28: 좌측의 축심 로드, 29: 좌측 보강 부재, 30: 좌측 보강 프레임, 31: 좌측 날개끝 영역, 32: 좌측 날개 시트, 33: 우측의 축심 로드, 34: 우측 보강 부재, 35: 우측 보강 프레임, 36: 우측 날개끝 영역, 37: 우측 날개 시트, 38: 장착 프레임, 39: 장착 베이스, 40: 코어레스 모터, 41: 제1 기어, 42: 전달 기구, 43: 회전축, 44: 제2 기어, 44a: 제3 기어, 45: 굴절핀, 46: 제2 수평부, 47: 제1 수평부, 48: 접속부
Claims (11)
- 길이 방향이 전후 방향을 향한 동체(胴體);
상기 동체의 앞쪽에 기단(基端)이 회동(回動) 가능하게 연결된 좌측 전방 프레임 및 우측 전방 프레임을 각각 구비하는 좌측 날개 및 우측 날개;
회전 구동원을 동력으로 하고, 상기 좌측 전방 프레임 및 상기 우측 전방 프레임을 회동시켜, 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑(flapping)을 행하는 플랩핑 수단
을 포함하고,
또한, 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 상승(raising) 시간을 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 하강(lowering) 시간보다 짧게 하여 양력(揚力)을 발생시키고 있는, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 하강 개시 시를 일치시키고 있는, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 플랩핑 비상 로봇은 꼬리날개를 가지지 않고, 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑만으로 비행을 행하는, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 플랩핑 중심 각도를 상기 좌측 전방 프레임 및 상기 우측 전방 프레임의 회동 중심을 통과하는 수평선보다 상위치(上位置) 각도로 한, 플랩핑 비상 로봇. - 제4항에 있어서,
상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑 중심 각도는, 각각 상기 좌측 전방 프레임 및 상기 우측 전방 프레임의 회동 중심을 통과하는 수평선을 기준으로 하여, 위쪽 5~20°의 범위에 있는, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랩핑 수단은, 상기 동체의 위쪽에 장착되어 있는, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 상승 시간에 대한 상기 좌측 날개 및 상기 우측 날개의 하강 시간을 1.1~1.5배로 한, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 플랩핑 속도에 차이를 설정한, 플랩핑 비상 로봇. - 제8항에 있어서,
상기 플랩핑 속도의 차이에 따라, 상기 좌측 날개와 상기 우측 날개의 상기 동체에 대한 장착 위치를 전후 방향으로 바꾸어, 상기 플랩핑 비상 로봇의 직진성(直進性)을 확보한, 플랩핑 비상 로봇. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랩핑 수단은,
1) 축심(軸心)이 전후 방향을 향해 상기 동체에 배치되고, 상기 회전 구동원에 의해 1방향으로 회전 구동되는 크랭크 부재;
2) 상기 크랭크 부재의 제1 지점부(支点部)와 상기 좌측 전방 프레임에 설치한 좌측 연결부를 회동 가능하게 연결하는 제1 크랭크 로드;
3) 상기 크랭크 부재의 제2 지점부와 상기 우측 전방 프레임에 설치한 우측 연결부를 회동 가능하게 연결하는 제2 크랭크 로드
를 구비하는, 플랩핑 비상 로봇. - 제10항에 있어서,
상기 제1 크랭크 로드는, 상기 좌측 전방 프레임의 베이스측에 설치된 좌측 보강 부재를 사이에 두고 상기 좌측 전방 프레임에 회동 가능하게 연결되고, 상기 제2 크랭크 로드는, 상기 우측 전방 프레임의 베이스측에 설치된 우측 보강 부재를 사이에 두고 상기 우측 전방 프레임에 회동 가능하게 연결되어 있는, 플랩핑 비상 로봇.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009175640 | 2009-07-28 | ||
| JPJP-P-2009-175640 | 2009-07-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120033344A true KR20120033344A (ko) | 2012-04-06 |
Family
ID=43529321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020127002676A KR20120033344A (ko) | 2009-07-28 | 2010-07-27 | 플랩핑 비상 로봇 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9016619B2 (ko) |
| EP (1) | EP2460725A4 (ko) |
| JP (1) | JP5626916B2 (ko) |
| KR (1) | KR20120033344A (ko) |
| CN (1) | CN102470923B (ko) |
| WO (1) | WO2011013667A1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014172672A1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | New York University | Flapping wing device |
| KR20150103016A (ko) * | 2012-12-31 | 2015-09-09 | 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 | 기분에 따라 작동되는 디바이스 |
| KR102276602B1 (ko) * | 2020-04-14 | 2021-07-14 | 국방과학연구소 | 복합거동을 위한 전개형 날개 모듈 및 날개 융합형 로봇 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2010256424A1 (en) * | 2009-06-05 | 2012-02-09 | Aerovironment | Air vehicle flight mechanism and control method |
| US9669925B2 (en) | 2011-02-16 | 2017-06-06 | Aerovironment, Inc. | Air vehicle flight mechanism and control method for non-sinusoidal wing flapping |
| US20130244534A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Jakks Pacific, Inc. | Wing mechanism for a doll |
| CN102795340B (zh) * | 2012-08-12 | 2014-10-01 | 赵旭阳 | 一种航行器、流体动力发电机及桨 |
| US9104231B2 (en) | 2012-09-27 | 2015-08-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Mood-actuated device |
| CN102923304A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-13 | 李先强 | 升力振翼器 |
| US9072981B2 (en) * | 2013-05-15 | 2015-07-07 | Tanous Works, Llc | Hovering toy figure |
| US9533234B2 (en) * | 2013-05-15 | 2017-01-03 | Tanous Works, Llc | Hovering toy creature |
| EP2905277A1 (en) | 2014-02-07 | 2015-08-12 | LANXESS Deutschland GmbH | 1',2',5'-trisubstituted Fulleropyrrolidines |
| CN106986021A (zh) * | 2016-01-21 | 2017-07-28 | 李维农 | 一种包含复合振翅的振翅机方案 |
| CN105109659A (zh) * | 2015-08-30 | 2015-12-02 | 文祥 | 空气浮力飞行装备 |
| JP6726388B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2020-07-22 | 富士ゼロックス株式会社 | ロボット制御システム |
| CN110171567B (zh) * | 2019-05-14 | 2022-05-27 | 吉林大学 | 一种被动扭转扫掠式三自由度微型扑翼飞行器 |
| CN112224408A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-15 | 仿翼(北京)科技有限公司 | 飞行器和飞行器的控制方法 |
| CN113335521B (zh) * | 2021-06-07 | 2023-12-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种具有柔性结构的高机动扑翼式仿生蝙蝠飞行器及其飞行操纵控制方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2578845A (en) * | 1947-01-23 | 1951-12-18 | Schmidt William | Beating wing propelled aircraft |
| US3626555A (en) * | 1969-12-01 | 1971-12-14 | Prosper Albertini | Flying toy |
| US4712749A (en) * | 1985-10-11 | 1987-12-15 | Duke Fox | Means for and methods of controlling ornithopters |
| JP3889956B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2007-03-07 | シャープ株式会社 | 移動装置 |
| KR100451984B1 (ko) * | 2001-11-16 | 2004-10-08 | 주식회사 뉴로스 | 동력식 날개치기형 비행기 |
| KR20030044625A (ko) * | 2001-11-30 | 2003-06-09 | 주식회사 뉴로스 | 원격조종이 가능한 동력식 날개치기형 비행기 |
| JP4115349B2 (ja) * | 2002-07-12 | 2008-07-09 | シャープ株式会社 | 羽ばたき浮上移動装置 |
| US20050269447A1 (en) * | 2004-06-08 | 2005-12-08 | Chronister Nathan J | Ornithopter with independently controlled wings |
| WO2007026701A1 (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-08 | Kyushu Institute Of Technology | 羽ばたき式飛行装置 |
| US7651051B2 (en) * | 2005-11-08 | 2010-01-26 | University Of Delaware | Mechanism for biaxial rotation of a wing and vehicle containing such mechanism |
| CN100430297C (zh) | 2006-04-06 | 2008-11-05 | 西北工业大学 | 一种微型扑翼飞机机翼的驱动机构 |
| CN101016085A (zh) * | 2007-03-02 | 2007-08-15 | 苏小明 | 仿生飞行器的新型翅膀结构 |
| JP2008273270A (ja) | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Fukuoka Institute Of Technology | 羽ばたき航空機 |
| TW200930619A (en) * | 2008-01-15 | 2009-07-16 | Univ Tamkang | Biomimetc micro air vehicle with 8-shaped flapping wing trajectory |
| CN101249887B (zh) * | 2008-04-08 | 2011-04-20 | 北京航空航天大学 | 一种副翼旋转收放式扑翼装置 |
-
2010
- 2010-07-27 JP JP2011524793A patent/JP5626916B2/ja active Active
- 2010-07-27 KR KR1020127002676A patent/KR20120033344A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-07-27 WO PCT/JP2010/062627 patent/WO2011013667A1/ja active Application Filing
- 2010-07-27 EP EP10804413.2A patent/EP2460725A4/en not_active Withdrawn
- 2010-07-27 CN CN201080032857.1A patent/CN102470923B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-07-27 US US13/384,424 patent/US9016619B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150103016A (ko) * | 2012-12-31 | 2015-09-09 | 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 | 기분에 따라 작동되는 디바이스 |
| WO2014172672A1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | New York University | Flapping wing device |
| KR102276602B1 (ko) * | 2020-04-14 | 2021-07-14 | 국방과학연구소 | 복합거동을 위한 전개형 날개 모듈 및 날개 융합형 로봇 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120115390A1 (en) | 2012-05-10 |
| JPWO2011013667A1 (ja) | 2013-01-07 |
| WO2011013667A1 (ja) | 2011-02-03 |
| EP2460725A4 (en) | 2017-05-24 |
| CN102470923B (zh) | 2015-03-25 |
| EP2460725A1 (en) | 2012-06-06 |
| JP5626916B2 (ja) | 2014-11-19 |
| CN102470923A (zh) | 2012-05-23 |
| US9016619B2 (en) | 2015-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20120033344A (ko) | 플랩핑 비상 로봇 | |
| US10850837B2 (en) | Air vehicle flight mechanism and control method for non-sinusoidal wing flapping | |
| US3261407A (en) | Helicopter rotor system | |
| KR101845748B1 (ko) | 날개폭이 변하는 날갯짓 비행장치 | |
| ES2728917T3 (es) | Dispositivo de borde de salida de variación progresiva de un perfil aerodinámico | |
| US10518868B2 (en) | Soft-in-plane proprotor systems | |
| CN102126550A (zh) | 飞行器座舱的活动部件和固定部件之间的易熔连接装置 | |
| CA2854317C (en) | Rotor system of a rotary wing aircraft | |
| CN102119101A (zh) | 带有对向旋转同轴旋翼而不带有桨距的周期变化、装备有飞行姿态和路径的空气动力学控制装置的直升机 | |
| KR101499190B1 (ko) | 헬리콥터의 무베어링 로터용 분리 가능한 블레이드 부착물 | |
| US7770839B2 (en) | Flight machinery | |
| EP2778057A2 (en) | Low shear modulus transition shim for elastomeric bearing bonding in torsional applications | |
| JP4534018B2 (ja) | 飛行機械 | |
| US7811061B2 (en) | Blade having an integral cuff, and a rotorcraft rotor provided with such a blade | |
| TW201016547A (en) | Aerodynamic wind propulsion device having bielastic line coupling | |
| JP2022501265A (ja) | 航空機の制御方法及び航空機（変異形） | |
| US10703469B2 (en) | Compact folding yoke with flexible yoke arms in a folding rotor blade assembly | |
| CN107010203A (zh) | 具有扰流器的飞行器机翼 | |
| CN110294120B (zh) | 同步摆动式可转翼片四扑翼飞行器 | |
| US20180162526A1 (en) | Proprotor Systems for Tiltrotor Aircraft | |
| CN106995055A (zh) | 旋翼机上旋翼左右摇摆控制机构 | |
| CN103231803A (zh) | 一种小型无人飞行器构型 | |
| CN110294123B (zh) | 基于可转翼片的同步摆动式双扑翼飞行器 | |
| CN210101974U (zh) | 一种无人机起落架及无人机 | |
| CN110294122B (zh) | 低阻力倾角可变的摆动式四扑翼无人机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |