KR20150117401A

KR20150117401A - 무인 비행체

Info

Publication number: KR20150117401A
Application number: KR1020140042796A
Authority: KR
Inventors: 윤대헌
Original assignee: 윤대헌
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2015-10-20

Abstract

본 발명은 항공 촬영 등을 하는데 활용되는 무인 비행체에 관한 것으로서, 별도의 착지 수단이 불필요하고, 동일 배터리로 체공 시간을 늘릴 수 있는 무인 비행체를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따른 무인 비행체는, 바디와, 바디의 둘레를 따라 복수 개가 장착되어 방사형으로 돌출되는 복수의 암과, 암의 단부에 장착되는 프로펠러를 포함하며, 암이 각각 '∨' 형태로 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 비행체에 의하면, 암이 각각 '∨' 형태로 절곡되어 있어 전체적으로 암이 '∨∨' 형태를 갖게 되고, 이에 따라 착륙시 암의 하측 절곡부가 지면에 안착되어 안정적으로 지지될 수 있기 때문에, 별도의 착지 수단을 장착하거나 지상에 별도의 거치대를 설치할 필요가 없다.

Description

무인 비행체{Drone}

본 발명은 항공 촬영 등을 하는데 활용되는 무인 비행체에 관한 것이다.

최근, 무인 비행체에 대한 기술개발이 활성화되고 있는데, 무인 비행체는 접근이 쉽지 지역의 항공 영상정보를 제공할 수 있고, 정찰이나 감시 임무를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 물류 운반의 임무도 수행할 수 있어 산업 전반에 걸쳐 그 활용 가치가 증대되고 있기 때문이다.

종래 무인 비행체에 대한 특허문헌은 다수 개시되어 있으며, 그 예로 등록특허 10-1042200, 등록특허 10-1340409 등이 개시되어 있다.

일반적으로 종래 무인 비행체는 중앙의 몸체와, 몸체의 측면에서 수평하게 연장되며 복수가 방사형으로 마련되는 암과, 암의 단부에 장착되는 프로펠러로 구성된다.

그런데, 종래 무인 비행체는 암이 모두 일자형태로 이루어져 있으며, 일자형 암은 모터 회전시 진동이 크다는 단점이 있다.

또한, 종래 무인 비행체는 안정적인 착륙을 위한 별도의 다리가 장착되어 있어야 하거나, 또는 지상에 착륙을 위한 별도의 거치대를 설치해두어야만 하는 단점이 있었다. 그런데, 무인 비행체에 별도의 다리를 설치하는 경우에는 전체적으로 중량이 커짐에 따라 배터리 소모도 증가하게 되므로, 동일 배터리에 의한 체공 시간이 줄어들게 된다는 단점이 있다.

이와 관련하여, 등록특허 10-1042200에서는 무인 비행체의 프로펠러 안전커버 구조물을 착지 수단으로 활용한 것이 도시되어 있지만, 안전커버의 원래 용도는 프로펠러이며, 단순히 착지 수단으로 안전커버를 활용하는 것은 실용성이 떨어진다.

또한, 등록특허 10-1340409에서는 무인비행체의 착륙시 지면으로부터 메인덕트를 지지하기 위하여 다수개의 지지발을 연결설치하고 있는데, 마찬가지로 지지발이라는 별도의 수단이 무인비행체에 장착되어야만 하는 점에서, 전술한 문제점을 해결하지 못한다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 착지 수단이 불필요한 무인 비행체를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 동일 배터리로 체공 시간을 늘릴 수 있는 무인 비행체를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모터 회전에 의한 암의 진동을 줄어들게 할 수 있는 무인 비행체를 제공함에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 바디와, 상기 바디의 둘레를 따라 복수 개가 장착되어 방사형으로 돌출되는 복수의 암과, 상기 암의 단부에 장착되는 프로펠러를 포함하며, 상기 암은 각각 '∨' 형태로 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 비행체를 제공함에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 원형 파이프가 절곡되어 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 양단이 각각 수평방향으로 절곡되어 형성되는 제2수평부 및 제1수평부를 포함하며, 상기 암의 제2수평부는 상기 바디에 결합고정되고, 상기 암의 제2수평부에 상기 프로펠러가 장착될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 각각 반원 형태의 홈부를 가져 상기 암의 제1수평부의 테두리를 감싸면서 결합 고정되는 적어도 하나 이상의 제1결합블록 및 제2결합블록과, 상기 제1결합블록의 상면에 결합고정되며 상기 프로펠러가 안착 결합되는 결합판을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 각각 반원 형태의 홈부를 가져 상기 암의 제2수평부의 테두리를 감싸면서 결합 고정되는 적어도 하나 이상의 제3결합블록 및 제4결합블록을 더 포함하며, 상기 바디는 상기 암의 제3결합블록 상면에 결합고정되는 제1플레이트와, 상기 암의 제4결합블록 하면에 결합고정되는 제2플레이트를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 상기 제1수평부의 단부에 연결되며 외측 하방으로 경사지게 연장되는 경사부를 더 포함하며, 상기 경사부의 하측 끝단은 상기 암의 절곡부와 동일 높이를 유지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 바디는 상기 제1플레이트 상에 장착되는 부품의 외부 노출을 방지하기 위하여 상기 제1플레이트의 상면에 장착되는 반구형의 상부캡을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 바디는 상기 제2플레이트에 장착되는 카메라의 외부 노출을 방지하기 위하여 상기 제2플레이트의 하면에 장착되는 반구형의 하부캡을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 '∨' 형태로 이루어지는 평판프레임일 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 각각 '∨' 형태로 이루어지고 각각의 일단이 상기 바디에 장착되며 서로 소정 간격 이격되어 나란하게 배치되는 한 쌍의 평판프레임과, 상기 평판프레임 사이를 연결하는 다수의 연결바를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 암은 일단이 수평방향으로 절곡되어 형성되는 수평부를 포함하며, 상기 수평부는 상기 바디의 내측으로 삽입되어 결합고정될 수 있다.,

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 바디는 상기 암의 수평부의 상면에 결합고정되는 제1플레이트와, 상기 암의 수평부의 하면에 결합고정되는 제2플레이트를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 무인 비행체에 의하면, 암이 각각 '∨' 형태로 절곡되어 있어 전체적으로 암이 '∨∨' 형태를 갖게 되고, 이에 따라 착륙시 암의 하측 절곡부가 지면에 안착되어 안정적으로 지지될 수 있기 때문에, 별도의 착지 수단을 장착하거나 지상에 별도의 거치대를 설치할 필요가 없다.

또한 본 발명에 따른 무인 비행체에 의하면, 전체적인 중량이 증가하지 않아도 되기 때문에 동일 배터리로 체공 시간을 늘릴 수 있다.

또한 본 발명에 따른 무인 비행체에 의하면, 암이 'ㅡ'자 형태가 아니라 '∨' 형태로 절곡되어 있기 때문에, 모터 회전시 암의 진동을 줄어들게 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 무인 비행체에 의하면, 전체적인 무게 중심이 프로펠러의 위치보다 낮기 때문에, 더욱 안정적인 비행이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 무인 비행체의 요부 분해사시도.
도 3은 도 1에 도시된 무인 비행체의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 무인 비행체의 암의 다른 예를 보인 도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체의 사시도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체에 관하여 설명한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체는 바디(100), 암(200) 및 프로펠러(300)를 포함한다.

바디(100)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)를 포함할 수 있다. 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 각각 원판의 형태로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 판으로 이루어질 수 있다. 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 서로 소정 간격으로 이격되며, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이에 암(200)의 일측 단부가 삽입되어 결합고정되는데, 이에 관한 구체적인 설명은 후술한다. 바디(100)는 경량 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 소정의 내구성도 보유한 필요가 있다. 예컨대, 바디(100)의 재질로는 카본이 적용될 수 있고, 그 외에도 알루미늄 재질이 적용될 수 있고, 금속 재질도 적용될 수 있다.

바디(100)의 제1플레이트(110) 상에는 모터나 전원부 등을 비롯한 각종 부품이 장착될 수 있는데, 이 경우 부품이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위하여 상부캡(130)이 마련될 수 있다. 상부캡(130)은 제1플레이트(110)의 상면에 장착되며, 내측에 부품이 수용될 수 있도록 반구형의 형상을 가질 수 있다.

또한, 바디(100)의 하부, 즉 제2플레이트(120)의 하부에는 항공 촬영을 위한 카메라(C)가 장착될 수 있는데, 이 경우 카메라(C)의 외부 노출을 방지하기 위하여 하부캡(140)이 마련될 수 있다. 하부캡(140)은 제2플레이트(120)의 하면에 장착되며, 내측에 카메라(C)가 수용될 수 있도록 반구형의 형상을 가질 수 있으며, 카메라(C)로 외부가 보이도록 투명 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예와 관련하여 바디의 구조 및 형태에 관하여 설명하였으나, 반드시 그것으로 한정되는 것은 아니며, 전술한 구조 및 형태 외에도 일반적으로 무인 비행체에 적용되고 있는 바디에 관한 기술적 구성은 당연히 본 발명에서도 그대로 적용될 수 있다.

프로펠러(300)는 바디(100)의 이착륙을 위한 구동수단의 역할을 하는 것으로, 암(200)의 단부에 장착된다. 본 발명에서 프로펠러는 일반적인 무인 비행체에 적용되는 것이 모두 적용될 수 있고, 특별히 한정되지 않는바, 프로펠러에 관한 추가적인 설명은 생략한다.

암(200)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 바디(100)의 둘레를 따라 복수 개가 장착되며, 바디(100)의 둘레에서 방사형으로 돌출된다. 암(200)은 바디(100)와 마찬가지로, 카본, 알루미늄 또는 금속 재질 등 다양한 재질이 적용될 수 있다.

암(200)은 '∨' 형태로 절곡된 형태를 이루며, 전체적으로 암이 '∨∨' 형태를 이루게 된다. 따라서, 암(200)의 하측 절곡부(202)는 바디(100)의 하방으로 돌출되며, 착륙시 암(200)의 하측 절곡부(202)가 지면에 안착되고 바디(100)는 지면 상에 떠 있게 된다. 이때, 암(200)이 '∨∨' 형태로 이루어져 있기 때문에 지면에서 착지 상태가 안정적으로 유지될 수 있다. 암(200)은 그 형태적인 특징에 따라 별도의 착지 수단이 없이도 기존의 스키드의 역할을 수행할 수 있는 것이다. 또한, 암이 '∨' 형태로 되어 있으면, 전체적인 무게 중심이 프로펠러(300)의 위치보다 낮기 때문에, 더욱 안정적인 비행이 가능해진다.

여기에서, 암(200)은 원형 파이프가 절곡되어 형성된 것일 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 암(200)은 속이 빈 원형 파이프로 이루어질 수 있고, 이러한 원형 파이프를 절곡시켜 '∨' 형태로 형성할 수 있다.

이 경우, 암(200)은 양단이 수평방향으로 절곡되어 형성되는 제2수평부(220) 및 제1수평부(210)를 포함할 수 있다. 제2수평부(220) 및 제1수평부(210)는 바디(100) 및 프로펠러(300)의 장착을 위해 마련되는 것이다.

구체적으로, 암(200)의 제1수평부(210)에는 프로펠러(300)가 장착된다. 이를 위해, 암(200)은 제1수평부(210)를 감싸면서 결합되는 제1결합블록(212) 및 제2결합블록(214)을 포함할 수 있는데, 제1결합블록(212) 및 제2결합블록(214)은 각각 반원 형태의 홈부(213, 215)를 갖는 형상으로 이루어진다. 그리고 암(200)은 제1결합블록(212)의 상면에 결합고정되는 결합판(216)을 포함할 수 있으며, 이 경우 결합판(216)에 프로펠러가 안착 결합된다. 여기에서, 제1결합블록(212), 제2결합블록(214) 및 결합판(216)의 결합구조를 살펴보면, 제1결합블록(212) 및 제2결합블록(214)으로 암(200)의 제1수평부(210)를 감싸고 제1결합블록(212)의 상면에 결합판(216)을 놓은 다음 전체를 관통하는 볼트로 결합시키면 된다. 참고로, 암(200)의 제1수평부(210)를 감싸는 제1결합블록(212) 및 제2결합블록(214)은 복수로 구비될 수 있다.

한편, 암(200)의 제2수평부(220)는 바디(100)에 장착된다. 이를 위해, 암(200)은 제2수평부(220)를 감싸면서 결합되는 제3결합블록(222) 및 제4결합블록(224)을 포함할 수 있는데, 제3결합블록(222) 및 제4결합블록(224)은 각각 반원 형태의 홈부(223, 225)를 갖는 형상으로 이루어진다. 이 경우, 바디(100)의 제1플레이트(110)는 암(200)의 제3결합블록(222) 상면에 결합고정되고, 제2플레이트(120)는 암(200)의 제4결합블록(224) 하면에 결합고정되는데, 제3결합블록(222) 및 제4결합블록(224)이 감싸진 암(200)의 제2수평부(220)를 바디(100)의 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120) 사이에 삽입한 다음 전체를 관통하는 볼트로 결합시킬 수 있다. 참고로, 암(200)의 제2수평부(220)를 감싸는 제3결합블록(222) 및 제4결합블록(224)은 복수로 구비될 수 있다.

참고로, 암(200)의 제1수평부(210)와 제2수평부(220)는 대략 동일 수평면을 이루는 것이 바람직하다. 이는 프로펠러(300)의 높이 때문인데, 제1수평부(210)가 낮게 위치하면 암(200)의 '∨' 형태로 인해 프로펠러(300)의 회전에 방해가 될 수 있으며, 제1수평부(210)가 높게 위치하면 진동값이 커질 수 있기 때문이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 암(200)은 제1수평부(210)의 단부에 연결되며 외측 하방으로 경사지게 연장되는 경사부(230)를 더 포함할 수 있다. 암(200)에 수평부에서 한번 더 절곡되어 연장되는 경사부(230)가 형성되면, '∨' 형태와 대비해 전체적으로 진동 저감의 효율이 더 증대될 수 있다. 또한, 경사부(230)는 그 하측 끝단이 암(200)의 하측 절곡부(202)와 동일 높이를 유지할 수 있는데, 이 경우에는 암(200)의 하측 절곡부(202)와 함께 경사부(230)의 하측 끝단도 지면에 안착되어 스키드의 역할을 하게 되며 더욱 안정적으로 지지될 수 있다.

도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체는 바디(100), 암(200) 및 프로펠러(300)를 포함하는데, 전술한 본 발명의 일 실시예와는 암(200)의 구조 및 이의 결합관계에 차이가 있다. 이하에서는 차이가 있는 부분만을 설명하기로 하고, 나머지 기술적 특징은 전술한 본 발명의 일 실시예의 기술적 특징이 그대로 적용될 수 있다.

암(200)은 각각 일단이 바디(100)에 장착되며 서로 소정 간격 이격되어 나란하게 배치되는 한 쌍의 평판프레임(240)과, 이들을 연결하는 연결바(250)를 포함할 수 있다. 여기에서, 각각의 평판프레임(240)은 '∨' 형태로 이루어지며, 연결바(250)는 다수가 평판프레임(240) 사이에 마련되어 평판프레임(240)을 연결한다. 암(200)이 평판프레임(240) 및 연결바(250)로 구성된 경우에는 모터 회전에 의한 진동이 더욱 감소될 수 있다.

도시되지는 않았지만, 암은 '∨' 형태의 평판프레임 하나로 이루어질 수도 있다. 즉, 평판프레임이 마주보는 한 쌍으로 적용되는 것이 아니라 하나의 평판프레임을 적용하는 것도 가능하다.

한편, 암(200)은 일단이 수평방향으로 절곡되어 형성되는 수평부(242)를 포함할 수 있는데, 수평부(242)는 바디(100)와의 결합을 위해 마련되는 것이다. 이 경우, 암(200) 수평부(242)는 바디(100)의 내측으로 삽입되어 결합되는데, 바디(100)의 제1플레이트(110)는 암(200)의 수평부(242)의 상면에 결합고정되고, 제2플레이트(120)는 암(200)의 수평부(242)의 하면에 결합고정된다.

도시되지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체의 경우에도 바디(100)는 제1플레이트(110)의 상면에 장착되는 반구형의 상부캡(130)과, 제2플레이트(120)의 하면에 장착되는 반구형의 하부캡(140)을 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100 : 바디 110 : 제1플레이트
120 : 제2플레이트 130 : 상부캡
140 : 하부캡 200 : 암
210 : 제1수평부 212 : 제1결합블록
214 : 제2결합블록 216 : 결합판
220 : 제2수평부 222 : 제3결합블록
224 : 제4결합블록 240 : 평판프레임
250 : 연결바 242 : 수평부
300 : 프로펠러

Claims

바디;
상기 바디의 둘레를 따라 복수 개가 장착되어 방사형으로 돌출되는 복수의 암; 및
상기 암의 단부에 장착되는 프로펠러를 포함하며,
상기 암은 각각 '∨' 형태로 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 비행체.
청구항 1에 있어서,
상기 암은 원형 파이프가 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 2에 있어서,
상기 암은 양단이 각각 수평방향으로 절곡되어 형성되는 제1수평부 및 제2수평부를 포함하며, 상기 암의 제1수평부에 상기 프로펠러가 장착되고, 상기 암의 제2수평부는 상기 바디에 결합고정되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 3에 있어서,
상기 암은 각각 반원 형태의 홈부를 가져 상기 암의 제1수평부의 테두리를 감싸면서 결합 고정되는 적어도 하나 이상의 제1결합블록 및 제2결합블록과, 상기 제1결합블록의 상면에 결합고정되며 상기 프로펠러가 안착 결합되는 결합판을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 3에 있어서,
상기 암은 각각 반원 형태의 홈부를 가져 상기 암의 제2수평부의 테두리를 감싸면서 결합 고정되는 적어도 하나 이상의 제3결합블록 및 제4결합블록을 더 포함하며, 상기 바디는 상기 암의 제3결합블록 상면에 결합고정되는 제1플레이트와, 상기 암의 제4결합블록 하면에 결합고정되는 제2플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 3에 있어서,
상기 암은 상기 제1수평부의 단부에 연결되며 외측 하방으로 경사지게 연장되는 경사부를 더 포함하며, 상기 경사부의 하측 끝단은 상기 암의 절곡부와 동일 높이를 유지하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 1에 있어서,
상기 암은 '∨' 형태로 이루어지는 평판프레임인 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 1에 있어서,
상기 암은 각각 '∨' 형태로 이루어지고 각각의 일단이 상기 바디에 장착되며 서로 소정 간격 이격되어 나란하게 배치되는 한 쌍의 평판프레임과, 상기 평판프레임 사이를 연결하는 다수의 연결바를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 8에 있어서,
상기 암은 일단이 수평방향으로 절곡되어 형성되는 수평부를 포함하며, 상기 수평부는 상기 바디의 내측으로 삽입되어 결합고정되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 9에 있어서,
상기 바디는 상기 암의 수평부의 상면에 결합고정되는 제1플레이트와, 상기 암의 수평부의 하면에 결합고정되는 제2플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 5 또는 10에 있어서,
상기 바디는 상기 제1플레이트 상에 장착되는 부품의 외부 노출을 방지하기 위하여 상기 제1플레이트의 상면에 장착되는 반구형의 상부캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 11에 있어서,
상기 바디는 상기 제2플레이트에 장착되는 카메라의 외부 노출을 방지하기 위하여 상기 제2플레이트의 하면에 장착되는 반구형의 하부캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.