KR20170135577A - Unmanned aerial vehicle with tilting and controllable pitch system - Google Patents

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KR20170135577A
KR20170135577A KR1020160067716A KR20160067716A KR20170135577A KR 20170135577 A KR20170135577 A KR 20170135577A KR 1020160067716 A KR1020160067716 A KR 1020160067716A KR 20160067716 A KR20160067716 A KR 20160067716A KR 20170135577 A KR20170135577 A KR 20170135577A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an unmanned aerial vehicle (UAV) having a tilting and pitch-adjustable system is applied thereto includes: a flight body portion; a flying blade portion including a blade portion formed on an upper portion of the flight body portion, a first thrust portion formed on opposite sides of a front portion of the flight body portion so as to be tiltable, and a second thrust portion formed on opposite sides of a rear portion of the flight body portion; and a flight controlling portion configured to, when a flight mode is a take-off mode, drive the first and second thrust portions to generate thrust in a vertical direction, and to, when the flight mode is a forward flying mode, control the tilting of the first thrust portion such that the first thrust portion generates thrust in a horizontal direction, and stop the driving of the second thrust portion.

Description

틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체{UNMANNED AERIAL VEHICLE WITH TILTING AND CONTROLLABLE PITCH SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an unmanned aerial vehicle having a tilting and variable pitch system,

본 발명의 실시예들은 무인 비행체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비행 모드에 따라 추력체를 제어하여 동력의 손실을 줄이며 비행할 수 있는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체에 관한 것이다.More particularly, embodiments of the present invention relate to a unmanned aerial vehicle to which a tilting and variable pitch system is applied that can reduce the loss of power by controlling a thrust body according to a flight mode.

일반적으로 무인 비행체는 무인 항공기, 무인 비행선 등 사람이 탑승하지 않고 원격으로 조정하거나 사전 정보에 따라 비행하는 모든 비행체를 포함한다.Generally, unmanned aerial vehicles include all flying objects, such as unmanned aerial vehicles and unmanned aerial vehicles, which are remotely controlled by persons, or fly according to prior information.

이러한 무인 비행체는 정글이나 오지, 화산지역, 자연재해지역, 원자력 발전소 사고지역 등 인간이 접근할 수 없는 지역에 투입되어 운용되고, 군사용뿐만 아니라, 개인의 취미 활동으로 개발되어 상품화 되기도 한다.These unmanned aerial vehicles are put into operation in areas that are not accessible to humans such as jungle, ogres, volcanic area, natural disaster area, nuclear power plant accident area, and are developed and commercialized not only for military use but also as individual hobby activities.

이때, 무인 비행체는 일반 여객기와 같은 고정익 항공기와, 헬리콥터와 같은 회전익 항공기로 나눌 수 있다. 여기서, 고정익 항공기는 고속 비행이 가능하며, 체공 성능이 우수한 장점이 있지만, 긴 활주로와 부대 시설 등 별도의 이착륙 시설을 필요로 하는 단점이 있다. 한편, 회전익 항공기는 수직 이착륙이 가능하여 별도의 이착륙 시설을 필요로 하지 않고 장소나 위치에 구애 받지 않고 자유롭게 이착륙이 가능하다는 장점이 있지만, 고정익 항공기에 비해 고속 비행이 어려우며, 체공 성능 및 운항 거리 등에서 열등하다는 단점이 있다.At this time, the unmanned aerial vehicle can be divided into fixed wing aircraft such as a general airliner and a rotary wing aircraft such as a helicopter. Here, the fixed-wing aircraft is capable of high-speed flight and has the advantage of excellent performance, but it has a disadvantage of requiring a separate take-off and landing facility such as a long runway and an auxiliary facility. On the other hand, a rotary wing aircraft has the advantage of being able to take off and land freely regardless of location or position without requiring a separate takeoff and landing facility because vertical takeoff and landing is possible. However, it is difficult to fly at high speed compared with fixed wing aircraft, There is a disadvantage that it is inferior.

따라서, 고정익 항공기와 회전익 항공기의 장점들이 적극 반영된 무인 비행체의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a unmanned aerial vehicle that reflects the advantages of fixed wing aircraft and rotor wing aircraft.

관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0472-9680000호(발명의 명칭: 대형 무인비행선의 자동 이착륙 비행장치, 등록일자: 2005년 02월 15일) 가 있다.A related prior art is Korean Patent Registration No. 10-0472-9680000 entitled " automatic take-off and landing device for large unmanned aerial vehicle, registered on February 15, 2005).

본 발명의 일 실시예는 비행 모드에 따라 추력체를 틸팅 제어하거나 추력체의 프로펠러의 피치각을 가변 제어함으로써, 전력소모를 최소화하여 비행할 수 있는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a unmanned aerial vehicle to which a tilting and variable pitch system can be applied by controlling the tilting of the thrust body according to the flight mode or varying the pitch angle of the propeller of the thrust body to minimize power consumption .

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체는 비행 몸체부; 상기 비행 몸체부의 상부에 형성되는 날개부, 상기 비행 몸체부의 전방부의 양측에 틸팅 가능하게 형성되는 제1 추력부, 및 상기 비행 몸체부의 후방부의 양측에 형성되는 제2 추력부를 포함하는 비행 날개부; 및 비행 모드가 이륙 모드인 경우, 상기 제1 및 제2 추력부가 수직 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 및 제2 추력부를 구동시키고, 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 경우, 상기 제1 추력부가 수평 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 추력부의 틸팅을 제어하고 상기 제2 추력부의 구동을 정지시키는 비행 제어부를 포함한다.A tilting and variable pitch system according to an embodiment of the present invention includes a flying body portion; A flying blade portion including a wing portion formed on an upper portion of the flying body portion, a first thrust portion formed on both sides of a front portion of the flying body portion so as to be tiltable, and a second thrust portion formed on both sides of a rear portion of the flying body portion. And when the flight mode is the take-off mode, drives the first and second thrust sections such that the first and second thrust sections generate thrust in the vertical direction, and when the flight mode is the forward flight mode, And a flight control unit for controlling the tilting of the first thrust unit and stopping the driving of the second thrust unit so as to generate thrust in the additional horizontal direction.

상기 비행 제어부는 상기 비행 모드가 착륙 모드인 경우, 상기 제1 추력부가 수직 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 추력부의 틸팅을 제어하고, 상기 제2 추력부를 재구동시킬 수 있다.The flight control unit may control the tilting of the first thrust unit to cause the first thrust unit to generate thrust in the vertical direction and to restart the second thrust unit when the flight mode is the landing mode.

상기 제1 추력부는 상기 비행 몸체부의 전방부의 측면을 관통하는 틸트 파이프의 양 끝부분에 형성되고, 상기 비행 제어부는 서보모터; 상기 서보모터에 연결되어 상기 서보모터의 동력에 의해 회전 운동하는 슬라이드 나사; 일측이 상기 틸트 파이프와 결합되고, 타측이 상기 슬라이드 나사와 결합되어 상기 슬라이드 나사의 회전 운동에 의해 회동하는 링크; 및 상기 제1 추력부가 틸팅 되도록 상기 링크의 회동에 의해 회전하는 틸트 파이프를 포함할 수 있다.Wherein the first thrust portion is formed at both ends of a tilt pipe passing through a side surface of a front portion of the flying body portion, A slide screw which is connected to the servo motor and rotates by the power of the servo motor; A link having one side coupled to the tilt pipe and the other side coupled to the slide screw and rotating by rotation of the slide screw; And a tilt pipe that is rotated by the rotation of the link so that the first thrust portion is tilted.

상기 비행 제어부는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 이륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 및 제2 추력부의 프로펠러가 수직 방향을 회전축으로 하여 동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하고, 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 추력부의 프로펠러가 수평 방향을 회전축으로 하여 틸팅 동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하며, 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 착륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 추력부의 프로펠러가 수직 방향을 회전축으로 하여 틸팅 동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하고, 상기 제2 추력부의 프로펠러가 수직 방향을 회전축으로 하여 재동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어할 수 있다.Wherein the flight control unit checks the flight mode to control driving of the servo motor so that the propeller of the first and second thrust units operates with the vertical direction as the rotation axis when the flight mode is confirmed as the take-off mode, Controlling the operation of the servomotor so that the propeller of the first thrust section is tilted with the horizontal direction as the rotation axis when the flight mode is confirmed to be the forward flight mode, The propeller of the first thrust section controls the driving of the servomotor so that the propeller of the first thrust section tilts with the vertical direction as the rotational axis when the flight mode is determined to be the landing mode, It is possible to control the drive of the servo motor to operate.

상기 제1 추력부는 서보모터; 적어도 2개의 블레이드로 구성되는 프로펠러; 및 상기 서보모터 및 상기 프로펠러 사이에 연결되고, 상기 블레이드 각각의 경사진 각도를 나타내는 피치각이 일정 각도 내에서 가변 되도록 상기 서보모터의 동력을 상기 프로펠러로 전달하는 구동축을 포함할 수 있다.Wherein the first thrust section comprises: a servo motor; A propeller comprising at least two blades; And a drive shaft connected between the servomotor and the propeller and transmitting a power of the servomotor to the propeller so that a pitch angle indicating an inclination angle of each of the blades varies within a predetermined angle.

상기 비행 제어부는 상기 비행 모드에 기초하여, 상기 블레이드 각각의 피치각이 일정 각도 내에서 가변 되도록 상기 제1 추력부의 동작을 제어할 수 있다.The flight control unit may control the operation of the first thrust unit so that the pitch angle of each of the blades varies within a certain angle based on the flight mode.

상기 비행 제어부는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 이륙 모드 또는 착륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드 각각이 수평 방향을 기준으로 0도의 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부의 서보모터의 동작을 제어하고, 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드 각각이 수평 방향을 기준으로 상기 이륙 모드 또는 착륙 모드인 경우의 피치각보다 높은 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부의 서보모터의 동작을 제어할 수 있다.Wherein the flight control unit checks the flight mode to determine whether the blade is in a take-off mode or a landing mode, and when each of the blades has a pitch angle of 0 degrees with respect to a horizontal direction, And when it is determined that the flight mode is the forward flight mode, it is determined that the blades have a pitch angle higher than the pitch angle in the take-off mode or the landing mode with respect to the horizontal direction The operation of the servo motor of the first thrust section can be controlled.

상기 비행 제어부는 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드 각각이 수평 방향을 기준으로 0도 초과 40도 이하의 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부의 서보모터의 동작을 제어할 수 있다.Wherein the flight control unit controls the operation of the servo motor of the first thrust unit so that each of the blades has a pitch angle of more than 0 degrees and less than 40 degrees with respect to the horizontal direction when the flight mode is confirmed to be the forward flight mode .

본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체는 비행 착륙 시에 충격이 완화되도록, 상기 비행 몸체부의 하부에 형성되는 랜딩 기어를 더 포함할 수 있다.The unmanned aerial vehicle to which the tilting and variable pitch system according to an embodiment of the present invention is applied may further include a landing gear formed at a lower portion of the flying body portion so as to mitigate an impact upon flying landing.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비행 모드에 따라 추력체를 틸팅 제어하거나 추력체의 프로펠러의 피치각을 가변 제어함으로써, 전력소모를 최소화하여 비행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the power consumption by controlling the tilting of the thrust body or the pitch angle of the propeller of the thrust body according to the flight mode.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 비행 제어부를 상세히 도시한 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 비행 제어부의 제어에 의한 제1 추력부의 틸팅 동작을 설명하기 위해 도시한 측면도이다.
도 5는 도 1 및 도 2의 제1 추력부를 상세히 도시한 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 비행 제어부의 제어에 의한 프로펠러의 피치각 가변 동작을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
1 and 2 are perspective views illustrating an unmanned aerial vehicle to which a tilting and variable pitch system is applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing the flight control unit of FIGS. 1 and 2 in detail.
4A to 4C are side views for explaining a tilting operation of the first thrust section under the control of the flight control section, according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing the first thrust section of FIGS. 1 and 2 in detail.
6A and 6B are perspective views illustrating an operation of varying the pitch angle of the propeller under the control of the flight control unit, according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and / or features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체를 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1 및 도 2의 비행 제어부를 상세히 도시한 사시도이며, 도 5는 도 1 및 도 2의 제1 추력부를 상세히 도시한 사시도이다.1 and 2 are perspective views illustrating a unmanned aerial vehicle to which a tiltable and variable pitch system is applied according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view illustrating the flight control unit of FIG. 1 and FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the first thrust section of FIGS. 1 and 2 in detail.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체(100)는 비행 몸체부(110), 비행 날개부(120), 비행 제어부(130), 및 랜딩 기어(140)를 포함할 수 있다.1 and 2, a tilting and variable pitch system according to an embodiment of the present invention includes a flight body 110, a flight wing 120, a flight control unit 130, And a landing gear 140.

상기 비행 몸체부(110)는 상기 무인 비행체(100)의 몸체를 이루는 동체로서, 내부에는 후술하고자 하는 상기 비행 제어부(130)가 탑재될 수 있다.The flight body 110 is a body constituting the body of the unmanned air vehicle 100, and the flight control unit 130 to be described later may be installed therein.

상기 비행 날개부(120)는 날개부(122), 제1 추력부(124), 및 제2 추력부(126)를 포함하여 구성될 수 있다.The flying blade unit 120 may include a blade unit 122, a first thrust unit 124, and a second thrust unit 126.

상기 날개부(122)는 상기 비행 몸체부(110)의 상부에 형성되고, 상기 무인 비행체(100)의 비행 시 양력을 발생시킬 수 있다.The wing portion 122 is formed on the upper portion of the flying body 110 and can generate lifting force when the unmanned air vehicle 100 is flying.

상기 제1 추력부(124)는 상기 비행 몸체부(110)의 전방부의 양측에 틸팅 가능하게 형성된다. 즉, 상기 제1 추력부(124)는 상기 비행 몸체부(110)의 전방부의 측면을 관통하는 틸트 파이프(도 3의 "307" 참조)의 양 끝부분에 형성될 수 있다.The first thrust section 124 is formed on both sides of the front portion of the flying body 110 so as to be tiltable. That is, the first thrust section 124 may be formed at both ends of a tilt pipe (see "307 " in Fig. 3) passing through the front side of the flying body 110.

이하에서는, 도 5를 참조하여 상기 제1 추력부(124)의 구조에 관하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the structure of the first thrust section 124 will be described in detail with reference to FIG.

도면에서와 같이, 상기 제1 추력부(124)는 서보모터(501), 프로펠러(509), 및 구동축(504)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in the drawing, the first thrust section 124 may include a servo motor 501, a propeller 509, and a drive shaft 504.

상기 서보모터(501)는 동력을 제공하는 모터로서, 후술하고자 하는 상기 구동축(504)으로 상기 동력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 추력부(124)는 하부링크(502) 및 베어링 홀더(503)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 하부링크(502)는 상기 서보모터(501)의 동력이 상기 구동축(504)으로 전달되도록 상기 서보모터(501) 및 상기 구동축(504)의 하부 사이를 연결할 수 있다. 즉, 상기 하부링크(502)는 일측이 상기 서보모터(501)와 연결될 수 있고, 타측이 상기 구동축(504)의 하부와 연결될 수 있는데, 타측에 결합된 상기 베어링 홀더(503)를 통해 상기 구동축(504)의 하부와 연결될 수 있다.The servomotor 501 is a motor that provides power and can provide the power to the drive shaft 504 to be described later. For this, the first thrust section 124 may further include a lower link 502 and a bearing holder 503. The lower link 502 may connect the lower portion of the servo motor 501 and the lower portion of the drive shaft 504 such that the power of the servo motor 501 is transmitted to the drive shaft 504. That is, one end of the lower link 502 can be connected to the servo motor 501, and the other end can be connected to a lower portion of the drive shaft 504. The other end of the lower link 502 is connected to the drive shaft 504 via the bearing holder 503, Lt; RTI ID = 0.0 > 504 < / RTI >

상기 프로펠러(509)는 적어도 2개의 블레이드(510)로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 2개의 블레이드(510)로 구현하였지만, 이에 한정되지 않고 그 이상의 개수로 구현될 수도 있다. 상기 프로펠러(509)는 상기 블레이드(510) 각각의 경사진 각도를 나타내는 피치각이 일정 각도 내에서 가변될 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 추력부(124)는 고정 그립(505), 피치암(506), 상부링크(507), 및 센터허브(508)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 고정 그립(505)은 상기 블레이드(510) 각 끝단에 형성되어 상기 블레이드(510)의 피치각이 가변 되도록 회전 동작할 수 있다. 상기 상부링크(507)는 후술하고자 하는 상기 구동축(504)의 상부에서 상기 구동축(504)과 직교하는 방향으로 고정 형성된 피치암(506)의 양 끝부분에 각각 수직 방향으로 결합됨으로써, 상기 피치암(506) 및 상기 고정 그립(505) 사이를 연결할 수 있다. 상기 센터허브(508)는 상기 고정 그립(505)의 조립 부재로서, 상기 블레이드(510)의 피치각의 중심 축이 될 수 있다.The propeller 509 may comprise at least two blades 510. In the present embodiment, two blades 510 are used. However, the present invention is not limited to the two blades 510, but may be implemented in a larger number. The propeller 509 may be configured such that the pitch angle indicating the angle of inclination of each of the blades 510 may vary within a predetermined angle. The first thrust section 124 may further include a fixed grip 505, a pitch arm 506, an upper link 507, and a center hub 508. The fixed grip 505 may be formed at each end of the blade 510 to rotate the blade 510 so that the pitch angle of the blade 510 varies. The upper link 507 is vertically coupled to both ends of a pitch arm 506 fixedly formed in a direction orthogonal to the drive shaft 504 at an upper portion of the drive shaft 504 to be described later, (506) and the fixed grip (505). The center hub 508 may be an assembly member of the fixed grip 505 and may be the center axis of the pitch angle of the blade 510.

상기 구동축(504)은 상기 서보모터(501) 및 상기 프로펠러(509) 사이에 연결될 수 있다. 이때, 상기 구동축(504)은 상기 블레이드(510) 각각의 피치각이 일정 각도 내에서 가변 되도록 상기 서보모터(501)의 동력을 상기 프로펠러(509)로 전달할 수 있다.The drive shaft 504 may be connected between the servo motor 501 and the propeller 509. At this time, the driving shaft 504 can transmit the power of the servo motor 501 to the propeller 509 so that the pitch angle of each of the blades 510 varies within a certain angle.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 추력부(124)는 상기 무인 비행체(100)가 이륙 또는 착륙 시, 후술하는 상기 비행 제어부(130)의 제어를 통해 수직 방향으로 추력을 발생시켜 상기 무인 비행체(100)가 안정적으로 이륙 또는 착륙하도록 할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 again, when the unmanned air vehicle 100 takes off or landing, the first thrust section 124 generates a thrust force in the vertical direction through the control of the flight control section 130 So that the unmanned air vehicle 100 can stably take off or land.

상기 제1 추력부(124)는 상기 무인 비행체(100)가 수직 이륙 후에는, 후술하는 상기 비행 제어부(130)의 제어를 통해 수평 방향으로 추력을 발생시켜 상기 무인 비행체(100)가 전진 비행하도록 할 수 있다.The first thrust section 124 generates a thrust force in the horizontal direction through the control of the flight control section 130 to be described later so that the unmanned air vehicle 100 moves forward after the unmanned aerial vehicle 100 is taken off vertically can do.

상기 제2 추력부(126)는 상기 비행 몸체부(110)의 후방부의 양측에 형성된다.The second thrust portion 126 is formed on both sides of the rear portion of the flying body portion 110.

상기 제2 추력부(126)는 상기 무인 비행체(100)가 이륙 또는 착륙 시, 후술하는 상기 비행 제어부(130)의 제어를 통해 수직 방향으로 추력을 발생시켜 상기 무인 비행체(100)가 안정적으로 이륙 또는 착륙하도록 할 수 있다.The second thrust section 126 generates a thrust force in the vertical direction through the control of the flight control section 130 to be described later when the unmanned air vehicle 100 takes off or landing so that the unmanned air vehicle 100 stably takes off Or landing.

상기 제2 추력부(126)는 상기 무인 비행체(100)가 수직 이륙 후에는, 후술하는 상기 비행 제어부(130)의 제어를 통해 구동이 정지되어 상기 무인 비행체(100)가 효율적으로 전진 비행하도록 할 수 있다.The second thrust unit 126 stops the driving of the unmanned air vehicle 100 through the control of the flight control unit 130 described below after the unmanned air vehicle 100 is vertically taken off, .

상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 몸체부(110)의 전방내부에 구현될 수 있다. 이하에서는, 도 3을 참조하여 상기 비행 제어부(130)의 구조에 관하여 상세히 설명하고자 한다.The flight control unit 130 may be installed in the front of the flight body 110. Hereinafter, the structure of the flight control unit 130 will be described in detail with reference to FIG.

도 3에서와 같이, 상기 비행 제어부(130)는 서보모터(301), 베어링 홀더(302), 슬라이드 나사(303), 슬라이드 너트(304), 링크(305), 마운트(306), 및 틸트 파이프(307)를 포함하여 구성될 수 있다.3, the flight control unit 130 includes a servo motor 301, a bearing holder 302, a slide screw 303, a slide nut 304, a link 305, a mount 306, (307).

상기 서보모터(301)는 동력을 제공하는 모터로서, 후술하고자 하는 상기 슬라이드 나사(303)와 연결될 수 있다.The servo motor 301 is a motor that provides power and may be connected to the slide screw 303 to be described later.

상기 베어링 홀더(302)는 회전축 A와 연결되어 상기 슬라이드 나사(303)를 고정시킬 수 있다.The bearing holder 302 is connected to the rotation axis A to fix the slide screw 303.

상기 슬라이드 나사(303)는 일측이 상기 서보모터(301)와 연결되되 회전축 A와 연결된 상기 베어링 홀더(302)에 의해 고정되고, 타측이 상기 슬라이드 너트(304)와 결합될 수 있다. 이때, 상기 슬라이드 나사(303)는 상기 서보모터(301)의 동력에 의해 회전 운동할 수 있다.One side of the slide screw 303 is connected to the servo motor 301 and is fixed by the bearing holder 302 connected to the rotation axis A and the other side thereof can be coupled with the slide nut 304. At this time, the slide screw 303 can be rotated by the power of the servo motor 301.

상기 슬라이드 너트(304)는 너트 홀더(미도시)와 함께 구성되고 회전축 B와 연결되며, 상기 슬라이드 나사(303)의 회전 운동에 의해 전후 방향으로 움직일 수 있다.The slide nut 304 is formed with a nut holder (not shown) and is connected to the rotation axis B, and is movable in the forward and backward directions by the rotation of the slide screw 303.

상기 링크(305)는 회전축 B와 연결되되, 일측이 상기 틸트 파이프(307)와 결합되고, 타측이 상기 슬라이드 나사(303)와 결합될 수 있다. 이때, 상기 링크(305)는 상기 슬라이드 나사(303)의 회전 운동에 의해 회동할 수 있다.The link 305 is connected to the rotation axis B, one side of which is coupled with the tilt pipe 307, and the other side of which can be coupled with the slide screw 303. At this time, the link 305 can be rotated by the rotation of the slide screw 303.

상기 마운트(306)는 회전 운동할 수 있는 베어링(미도시)이 장착되고 상기 틸트 파이프(307)를 고정시킬 수 있다.The mount 306 is mounted with a rotatable bearing (not shown) and can fix the tilt pipe 307.

상기 틸트 파이프(307)는 상기 제1 추력부(124)의 틸트 시 회전축으로서, 상기 제1 추력부(124)가 틸팅 되도록 상기 링크(305)의 회동에 의해 회전할 수 있다.The tilt pipe 307 can be rotated by the rotation of the link 305 so that the first thrust section 124 is tilted as a tilting axis of rotation of the first thrust section 124.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 비행 제어부(130)는 비행 모드에 기초하여 상기 제1 및 제2 추력부(124, 126)의 틸팅 또는 구동 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 비행 모드는 이륙 모드, 착륙 모드, 또는 전진 비행 모드 등을 포함할 수 있다.1 and 2, the flight control unit 130 may control at least one of tilting or driving of the first and second thrust units 124 and 126 based on the flight mode. Here, the flight mode may include a take-off mode, a landing mode, or an advanced flight mode.

이하에서는 도 3 및 도 5를 참조하여 상기 비행 제어부(130)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the flight control unit 130 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 5. FIG.

도 3, 및 도 5를 참조하면, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드가 이륙 모드인 경우, 상기 제1 및 제2 추력부(124, 126)가 수직 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 및 제2 추력부(124, 126)를 구동시킨다.Referring to FIGS. 3 and 5, when the flight mode is the take-off mode, the flight control unit 130 controls the first and second thrust units 124 and 126 to generate thrust in the vertical direction, 1 and the second thrust sections 124, 126, respectively.

구체적으로, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 이륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 및 제2 추력부(124, 126)의 프로펠러(509)가 수직 방향을 회전축으로 하여 동작하도록 상기 서보모터(301)의 구동을 제어할 수 있다. 이로써, 상기 제1 및 제2 추력부(124, 126)의 프로펠러(509)는 수직 방향으로 추력을 발생시켜 상기 비행 몸체부(110)가 이륙하도록 할 수 있다.Specifically, when it is determined that the flight mode is the take-off mode, the flight control unit 130 checks the flight mode and determines that the propeller 509 of the first and second thrust units 124 and 126 is in the vertical direction The driving of the servo motor 301 can be controlled so as to operate as a rotating shaft. Accordingly, the propeller 509 of the first and second thrust units 124 and 126 generates a thrust force in the vertical direction, thereby allowing the flying body 110 to take off.

상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 경우, 상기 제1 추력부(124)가 수평 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 추력부(124)의 틸팅을 제어하고 상기 제2 추력부(126)의 구동을 정지시킨다.The flight control unit 130 controls the tilting of the first thrust unit 124 so that the first thrust unit 124 generates thrust in the horizontal direction when the flight mode is the forward flight mode, The driving of the thrust section 126 is stopped.

구체적으로, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 추력부(124)의 프로펠러(509)가 수평 방향을 회전축으로 하여 틸팅 동작하도록 상기 서보모터(301)의 구동을 제어할 수 있다. 이로써, 상기 제1 추력부(124)의 프로펠러(509)는 수평 방향으로 추력을 발생시켜 상기 비행 몸체부(110)가 전진 비행하도록 할 수 있다.Specifically, when it is determined that the flight mode is the forward flight mode, the flight control unit 130 checks the flight mode, and the propeller 509 of the first thrust unit 124 tilts with the horizontal direction as the rotation axis It is possible to control the driving of the servo motor 301 to operate. Thus, the propeller 509 of the first thrust section 124 generates a thrust force in the horizontal direction so that the flying body 110 can advance forward.

상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드가 착륙 모드인 경우, 상기 제1 추력부(124)가 수직 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 추력부(124)의 틸팅을 제어하고, 상기 제2 추력부(126)를 재구동시킬 수 있다.The flight control unit 130 controls the tilting of the first thrust unit 124 to cause the first thrust unit 124 to generate thrust in the vertical direction when the flight mode is the landing mode, The thrust section 126 can be driven again.

구체적으로, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 착륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 추력부(124)의 프로펠러(509)가 수직 방향을 회전축으로 하여 틸팅 동작하도록 상기 서보모터(301)의 구동을 제어하고, 상기 제2 추력부(126)의 프로펠러(509)가 수직 방향을 회전축으로 하여 재동작하도록 상기 서보모터(301)의 구동을 제어할 수 있다. 이로써, 상기 제1 및 제2 추력부(124, 126)의 프로펠러(509)는 수직 방향으로 추력을 발생시켜 상기 비행 몸체부(110)가 착륙하도록 할 수 있다.When it is determined that the flight mode is the landing mode, the propeller 509 of the first thrust section 124 performs a tilting operation with the vertical direction as the rotation axis, The driving of the servomotor 301 can be controlled so that the propeller 509 of the second thrust section 126 operates again in the vertical direction as the rotational axis. Accordingly, the propeller 509 of the first and second thrust units 124 and 126 generates a thrust force in the vertical direction, thereby allowing the flying body 110 to land.

한편, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드에 기초하여, 상기 제1 추력부(124)의 프로펠러(509)의 피치각이 가변 되도록 상기 제1 추력부(124)를 제어할 수 있다.The flight control unit 130 may control the first thrust unit 124 to vary the pitch angle of the propeller 509 of the first thrust unit 124 based on the flight mode.

다시 말해, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드에 기초하여, 상기 블레이드(510) 각각의 피치각이 일정 각도 내에서 가변 되도록 상기 제1 추력부(124)의 동작을 제어할 수 있다.In other words, the flight control unit 130 may control the operation of the first thrust unit 124 so that the pitch angle of each of the blades 510 varies within a certain angle based on the flight mode.

구체적으로, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 이륙 모드 또는 착륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드(510) 각각이 수평 방향을 기준으로 0도의 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부(124)의 서보모터(501)의 동작을 제어할 수 있다.Specifically, when the flying mode is checked to be the take-off mode or the landing mode, the flight control unit 130 checks each of the blades 510 to have a pitch angle of 0 degrees with respect to the horizontal direction The operation of the servo motor 501 of the first thrust section 124 can be controlled.

또 구체적으로, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드(510) 각각이 수평 방향을 기준으로 상기 이륙 모드 또는 착륙 모드인 경우의 피치각보다 높은 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부(124)의 서보모터(501)의 동작을 제어할 수 있다.If the flying mode is determined to be the forward flight mode and the blades 510 are in the take-off mode or the landing mode with respect to the horizontal direction, It is possible to control the operation of the servo motor 501 of the first thrust section 124 so as to have a pitch angle higher than the pitch angle of the first thrust section 124. [

예컨대, 상기 비행 제어부(130)는 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드(510) 각각이 수평 방향을 기준으로 0도 초과 40도 이하의 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부(124)의 서보모터(501)의 동작을 제어할 수 있다.For example, when it is determined that the flight mode is the forward flight mode, the flight control unit 130 controls the first and second thrusts so that each of the blades 510 has a pitch angle of more than 0 degrees and less than 40 degrees, The operation of the servomotor 501 of the control unit 124 can be controlled.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 랜딩 기어(140)는 상기 비행 몸체부(110)의 하부에 결합되어 비행 착륙 시에 충격이 완화되도록 할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 again, the landing gear 140 may be coupled to the lower portion of the flying body 110 to alleviate an impact upon landing.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 비행 제어부의 제어에 의한 제1 추력부의 틸팅 동작을 설명하기 위해 도시한 측면도이다.4A to 4C are side views for explaining a tilting operation of the first thrust section under the control of the flight control section, according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 상기 제1 추력부의 틸팅 동작을 비행 모드에 따라 설명하고자 한다.Hereinafter, the tilting operation of the first thrust unit will be described with reference to FIGS. 4A to 4C in accordance with the flight mode.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 비행 모드가 이륙 모드(V-TOL MODE)인 경우, 상기 제1 추력부(124)는 상기 무인 비행체(100)를 들어 올리기 위한 추력이 크게 발생해야 하므로, 위쪽 방향을 향하여 추력을 발생시킬 수 있다.4A, when the flight mode is the take-off mode (V-TOL MODE), the first thrust section 124 must generate a large thrust for lifting the unmanned air vehicle 100 , The thrust can be generated toward the upward direction.

이를 위해, 상기 비행 제어부(도 1 및 도 2의 "130" 참조)는 상기 서보모터(도 3의 "301" 참조)의 구동을 제어하여 상기 제1 추력부(124)의 프로펠러(도 5의 "509" 참조)가 수직 방향을 회전축으로 동작하도록 할 수 있다.3) of the propeller of the first thrust section 124 (see FIG. 5) is controlled by the flight control section (see "130" Quot; 509 ") may operate in the vertical direction as the rotational axis.

이에 따라, 상기 제1 추력부(124)는 상측이 위를 향해 있는 상태에서 상기 비행 몸체부(도 1의 "110" 참조)의 전방부의 양측에 형성될 수 있다.Accordingly, the first thrust section 124 may be formed on both sides of the front portion of the flying body portion (refer to 110 in FIG. 1) with the upper side facing upward.

다음으로, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 비행 모드가 전진 비행 모드(CRUISE MODE)인 경우, 상기 제1 추력부(124)는 상기 무인 비행체(100)가 앞으로 나아가기 위한 추력이 크게 발생해야 하므로, 전방을 향하여 추력을 발생시킬 수 있다.4B and 4C, when the flight mode is the CRUISE MODE, the first thrust unit 124 generates a large thrust for advancing the unmanned air vehicle 100 So that thrust can be generated toward the front.

이를 위해, 상기 비행 제어부(130)는 상기 서보모터(301)의 구동을 제어하여 상기 제1 추력부(124)의 프로펠러(509)가 수평 방향을 회전축으로 동작하도록 할 수 있다.For this purpose, the flight control unit 130 controls the driving of the servo motor 301 so that the propeller 509 of the first thrust unit 124 operates in the horizontal direction on the rotation axis.

즉, 상기 서보모터(301)가 구동됨에 따라 상기 슬라이드 나사(303)가 회전 운동할 수 있다. 이어서, 상기 슬라이드 나사(303)의 회전 운동에 의해 상기 링크(305)가 전후방으로 회동할 수 있다. 이어서, 상기 링크(305)의 회동에 의해 상기 틸트 파이프(307)가 회전할 수 있다.That is, as the servo motor 301 is driven, the slide screw 303 can rotate. Then, the link 305 can be rotated in the forward and backward directions by the rotation of the slide screw 303. Then, the tilt pipe 307 can be rotated by the rotation of the link 305.

이로 인해, 상기 제1 추력부(124)는 상기 비행 몸체부(110)와 나란한 방향으로 점점 기울어질 수 있다. 결국, 상기 제1 추력부(124)는 상측이 앞을 향해 있는 상태에서 상기 비행 몸체부(도 1의 "110" 참조)의 전방부의 양측에 형성될 수 있다.Accordingly, the first thrust section 124 can be tilted in a direction parallel to the flight body 110. As a result, the first thrust section 124 may be formed on both sides of the front portion of the flying body portion (see "110" in Fig. 1) with the upper side facing forward.

한편, 상기 비행 모드가 착륙 모드인 경우, 상기 제1 추력부(124)는 상기 비행 모드가 이륙 모드인 경우와 동일하게 틸팅 제어될 수 있다.Meanwhile, when the flight mode is the landing mode, the first thrust unit 124 can be controlled to be tilted as in the case where the flight mode is the take-off mode.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 비행 제어부의 제어에 의한 프로펠러의 피치각 가변 동작을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.6A and 6B are perspective views illustrating an operation of varying the pitch angle of the propeller under the control of the flight control unit, according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상기 프로펠러의 피치각 가변 동작을 비행 모드에 따라 설명하고자 한다.Hereinafter, the pitch angle varying operation of the propeller will be described with reference to FIGS. 6A and 6B in accordance with the flight mode.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 비행 모드가 이륙 모드(V-TOL MODE)인 경우, 상기 제1 추력부(도 1 내지 도 3의 "124" 참조)는 상기 무인 비행체(100)를 들어 올리기 위한 추력이 크게 발생해야 하므로, 상기 프로펠러(509)의 상대적으로 작은 각도의 피치각을 사용하여 추력을 발생시킬 수 있다.First, as shown in FIG. 6A, when the flight mode is the take-off mode (V-TOL MODE), the first thrust section (see 124 in FIGS. 1 to 3) Since the thrust for lifting must be large, thrust can be generated using the pitch angle of the propeller 509 at a relatively small angle.

이를 위해, 상기 프로펠러(509)의 블레이드(510) 각각은 상기 제1 추력부(124)의 상측이 위를 향해 있는 상태에서 수평 방향을 기준으로 0도의 피치각을 가질 수 있다.For this, each of the blades 510 of the propeller 509 may have a pitch angle of 0 degree with respect to the horizontal direction in a state where the upper side of the first thrust section 124 is directed upward.

다음으로, 도 6b를 참조하면, 상기 비행 모드가 전진 비행 모드(CRUISE MODE)인 경우, 상기 제1 추력부(124)는 상기 무인 비행체(100)가 앞으로 나아가기 위한 추력이 크게 발생해야 하므로, 상기 프로펠러(509)의 상대적으로 높은 각도의 피치각을 사용하여 추력을 발생시킬 수 있다.6B, when the flight mode is the CRUISE MODE, the first thrust unit 124 must generate a large thrust force for moving the UAV 100 forward. Therefore, The thrust can be generated using the pitch angle of the propeller 509 at a relatively high angle.

이를 위해, 상기 프로펠러(509)의 블레이드(510) 각각은 상기 제1 추력부(124)의 상측이 앞을 향해 있는 상태에서 수직 방향을 기준으로 일정 각도 내에서 가변되는 피치각을 가질 수 있다.For this, each of the blades 510 of the propeller 509 may have a pitch angle that varies within a predetermined angle with respect to the vertical direction in a state where the upper side of the first thrust section 124 is facing forward.

즉, 상기 서보모터(501)가 구동됨에 따라 상기 하부링크(502)를 통해 상기 베어링 홀더(503)가 하강 운동할 수 있다. 이어서, 상기 베어링 홀더(503)의 하강 운동에 의해 상기 구동축(504) 및 상기 피치암(506)도 함께 하강 운동할 수 있다. 이어서, 상기 피치암(506)의 하강 운동이 상기 상부링크(507)를 통해 상기 고정 그립(505)으로 전달되어 상기 센터허브(507)의 축을 중심으로 상기 고정 그립(505)이 회전 운동할 수 있다.That is, as the servo motor 501 is driven, the bearing holder 503 can be lowered through the lower link 502. Then, the driving shaft 504 and the pitch arm 506 can also be lowered together by the downward movement of the bearing holder 503. The downward movement of the pitch arm 506 is transmitted to the fixed grip 505 through the upper link 507 so that the fixed grip 505 can rotate about the axis of the center hub 507 have.

이로 인해, 상기 프로펠러(509)의 블레이드(510)는 하나가 시계 방향으로, 다른 하나가 반 시계 방향으로 가변되는 피치각을 가질 수 있다. 결국, 상기 블레이드(510) 각각은 상기 제1 추력부(124)의 상측이 앞을 향해 있는 상태에서 수직 방향을 기준으로 일정 각도 내에서 가변되는 피치각을 가질 수 있다.Accordingly, the blade 510 of the propeller 509 may have a pitch angle in which one is clockwise and the other is counterclockwise. As a result, each of the blades 510 may have a pitch angle that varies within a predetermined angle with respect to the vertical direction in a state that the upper side of the first thrust section 124 is facing forward.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the appended claims, and all equivalent or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

110 : 비행 몸체부
120 : 비행 날개부
122 : 날개부
124 : 제1 추력부
126 : 제2 추력부
130 : 비행 제어부
140 : 랜딩 기어
301, 501 : 서보모터
302, 503 : 베어링 홀더
303 : 슬라이드 나사
304 : 슬라이드 너트
305, 502, 507 : 링크
306 : 마운트
307 : 틸트 파이프
504 : 구동축
505 : 고정 그립
506 : 피치암
508 : 센터허브
509 : 프로펠러
510 : 블레이드
110:
120: Flying wing
122: wing portion
124: first thrust section
126: second thrust section
130:
140: Landing gear
301, 501: Servo motor
302, 503: Bearing holder
303: Slide screw
304: Slide nut
305, 502, 507: Link
306: Mount
307: Tilt pipe
504:
505: Fixed grip
506: pitch arm
508: Center hub
509: Propeller
510: blade

Claims (9)

비행 몸체부;
상기 비행 몸체부의 상부에 형성되는 날개부, 상기 비행 몸체부의 전방부의 양측에 틸팅 가능하게 형성되는 제1 추력부, 및 상기 비행 몸체부의 후방부의 양측에 형성되는 제2 추력부를 포함하는 비행 날개부; 및
비행 모드가 이륙 모드인 경우, 상기 제1 및 제2 추력부가 수직 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 및 제2 추력부를 구동시키고, 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 경우, 상기 제1 추력부가 수평 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 추력부의 틸팅을 제어하고 상기 제2 추력부의 구동을 정지시키는 비행 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
A flight body;
A flying blade portion including a wing portion formed on an upper portion of the flying body portion, a first thrust portion formed on both sides of a front portion of the flying body portion so as to be tiltable, and a second thrust portion formed on both sides of a rear portion of the flying body portion. And
When the flight mode is the take-off mode, drives the first and second thrust sections such that the first and second thrust sections generate thrust in the vertical direction, and when the flight mode is the forward flight mode, A tilting of the first thrust section is controlled so as to generate a thrust in a horizontal direction and a driving of the second thrust section is stopped,
Wherein the tilting and variable pitch system is applied to the unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 비행 모드가 착륙 모드인 경우, 상기 제1 추력부가 수직 방향으로 추력을 발생시키도록 상기 제1 추력부의 틸팅을 제어하고, 상기 제2 추력부를 재구동시키는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
The method according to claim 1,
The flight control unit
Wherein when the flight mode is the landing mode, the first thrust section controls the tilting of the first thrust section so as to generate the thrust in the vertical direction, and re-drives the second thrust section. Applied unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 제1 추력부는
상기 비행 몸체부의 전방부의 측면을 관통하는 틸트 파이프의 양 끝부분에 형성되고,
상기 비행 제어부는
서보모터;
상기 서보모터에 연결되어 상기 서보모터의 동력에 의해 회전 운동하는 슬라이드 나사;
일측이 상기 틸트 파이프와 결합되고, 타측이 상기 슬라이드 나사와 결합되어 상기 슬라이드 나사의 회전 운동에 의해 회동하는 링크; 및
상기 제1 추력부가 틸팅 되도록 상기 링크의 회동에 의해 회전하는 틸트 파이프
를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
The method according to claim 1,
The first thrust section
Wherein the tilting pipe is formed at both ends of a tilting pipe passing through a side surface of a front portion of the flying body,
The flight control unit
Servo motor;
A slide screw which is connected to the servo motor and rotates by the power of the servo motor;
A link having one side coupled to the tilt pipe and the other side coupled to the slide screw and rotating by rotation of the slide screw; And
The tilting apparatus according to claim 1, wherein the first thrust section
Wherein the tilting and variable pitch system is applied to the unmanned aerial vehicle.
제3항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 이륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 및 제2 추력부의 프로펠러가 수직 방향을 회전축으로 하여 동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하고,
상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 추력부의 프로펠러가 수평 방향을 회전축으로 하여 틸팅 동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하며,
상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 착륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 제1 추력부의 프로펠러가 수직 방향을 회전축으로 하여 틸팅 동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하고, 상기 제2 추력부의 프로펠러가 수직 방향을 회전축으로 하여 재동작하도록 상기 서보모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
The method of claim 3,
The flight control unit
And controlling the driving of the servomotor so that the propeller of the first and second thrust portions operate with the vertical direction as a rotation axis when the flight mode is confirmed as the take-off mode by checking the flight mode,
And controlling the driving of the servomotor so that the propeller of the first thrust section is tilted with the horizontal axis as a rotation axis when the flight mode is confirmed to be the forward flight mode,
The control unit controls the driving of the servomotor so that the propeller of the first thrust unit tilts with the vertical direction as the rotation axis when the flight mode is confirmed to be the landing mode and the propeller of the second thrust unit And the driving of the servomotor is controlled so as to re-operate with the vertical direction as a rotation axis.
제1항에 있어서,
상기 제1 추력부는
서보모터;
적어도 2개의 블레이드로 구성되는 프로펠러; 및
상기 서보모터 및 상기 프로펠러 사이에 연결되고, 상기 블레이드 각각의 경사진 각도를 나타내는 피치각이 일정 각도 내에서 가변 되도록 상기 서보모터의 동력을 상기 프로펠러로 전달하는 구동축
을 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
The method according to claim 1,
The first thrust section
Servo motor;
A propeller comprising at least two blades; And
A drive shaft connected to the servo motor and the propeller for transmitting the power of the servo motor to the propeller so that a pitch angle indicating a tilted angle of each of the blades varies within a predetermined angle,
Wherein the tilting and variable pitch system is applied to the unmanned aerial vehicle.
제5항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 비행 모드에 기초하여, 상기 블레이드 각각의 피치각이 일정 각도 내에서 가변 되도록 상기 제1 추력부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
6. The method of claim 5,
The flight control unit
Wherein the operation of the first thrust section is controlled so that the pitch angle of each of the blades varies within a predetermined angle based on the flight mode.
제6항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 이륙 모드 또는 착륙 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드 각각이 수평 방향을 기준으로 0도의 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부의 서보모터의 동작을 제어하고,
상기 비행 모드를 체크하여 상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드 각각이 수평 방향을 기준으로 상기 이륙 모드 또는 착륙 모드인 경우의 피치각보다 높은 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부의 서보모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
The method according to claim 6,
The flight control unit
Controlling the operation of the servo motor of the first thrust section such that each of the blades has a pitch angle of 0 degrees with respect to the horizontal direction when the flight mode is determined to be the take-off mode or the landing mode,
And when the flying mode is confirmed to be the forward flight mode, the first and second thrusts are set such that each of the blades has a pitch angle higher than the pitch angle in the take-off mode or the landing mode with respect to the horizontal direction, And the operation of the sub-servo motor is controlled by the tilting and variable pitch system.
제7항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 비행 모드가 전진 비행 모드인 것으로 확인된 경우, 상기 블레이드 각각이 수평 방향을 기준으로 0도 초과 40도 이하의 피치각을 가지도록 상기 제1 추력부의 서보모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
8. The method of claim 7,
The flight control unit
And controls the operation of the servo motor of the first thrust section so that each of the blades has a pitch angle of more than 0 degrees and less than 40 degrees with respect to the horizontal direction when it is confirmed that the flight mode is the forward flight mode Unmanned aerial vehicle with tilting and variable pitch system.
제1항에 있어서,
비행 착륙 시에 충격이 완화되도록, 상기 비행 몸체부의 하부에 형성되는 랜딩 기어
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체.
The method according to claim 1,
A landing gear formed on a lower portion of the flying body portion so as to alleviate an impact upon flying landing,
Further comprising a tilting and variable pitch system.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180362146A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 Sanmina Corporation Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers
WO2019124686A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 한국항공우주연구원 Method and computer program for controlling tilt angle of main rotor on basis of vertical attitude control signal low-speed flight state, and vertical take-off and landing aircraft
KR20190075770A (en) * 2017-12-21 2019-07-01 한국항공우주연구원 A method and computer program for controlling the tilt angle of the main rotor based on the pitch attitude control signal in the low speed region
WO2019132285A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 (주)프리뉴 Tilting blade assembly for drone
WO2020010287A1 (en) * 2018-01-19 2020-01-09 Aerhart, LLC An aeronautical apparatus
US10640207B2 (en) 2016-11-28 2020-05-05 Korea Aerospace Research Institute Tilt-prop aircraft
WO2020096254A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 문창모 Vertical takeoff and landing aircraft using hybrid electric propulsion system and control method therefor
KR20200058204A (en) * 2018-11-19 2020-05-27 한국항공우주연구원 A Vertical take off and landing three surface aircraft with distributed propulsion system
WO2020121582A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-18 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Flight body
WO2020145640A1 (en) * 2019-01-07 2020-07-16 디스이즈엔지니어링 주식회사 Aerial vehicle
KR102217639B1 (en) 2019-12-20 2021-02-22 (주)온톨로지 Unmanned aerial vehicle with drag reduction structure
WO2021072089A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-15 California Institute Of Technology Airflow sensing based adaptive nonlinear flight control of a flying car or fixed-wing vtol
KR102319623B1 (en) 2020-09-15 2021-11-01 주식회사 나르마 Tiltrotor drone
KR102355526B1 (en) * 2020-07-24 2022-02-07 주식회사 샘코 Unmanned Aerial Vehicle having folding type wings
KR200497131Y1 (en) * 2022-08-10 2023-08-04 (주)에이엠시스템 A Vertical Take Off and Landing Drone of Blended Wing Body Type with Enhanced Aerodynamic Characteristics
US11964756B2 (en) 2018-07-04 2024-04-23 Aerhart, LLC Aeronautical apparatus

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10640207B2 (en) 2016-11-28 2020-05-05 Korea Aerospace Research Institute Tilt-prop aircraft
US10836467B2 (en) * 2017-06-14 2020-11-17 Sanmina Corporation Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers
US20180362146A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 Sanmina Corporation Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers
US11809203B2 (en) 2017-12-21 2023-11-07 Korea Aerospace Research Institute Method and computer program for controlling tilt angle of main rotor on basis of pitch attitude control signal low-speed flight state, and vertical take-off and landing aircraft
KR20190075770A (en) * 2017-12-21 2019-07-01 한국항공우주연구원 A method and computer program for controlling the tilt angle of the main rotor based on the pitch attitude control signal in the low speed region
WO2019124686A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 한국항공우주연구원 Method and computer program for controlling tilt angle of main rotor on basis of vertical attitude control signal low-speed flight state, and vertical take-off and landing aircraft
WO2019132285A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 (주)프리뉴 Tilting blade assembly for drone
US11117657B2 (en) 2018-01-19 2021-09-14 Aerhart, LLC Aeronautical apparatus
WO2020010287A1 (en) * 2018-01-19 2020-01-09 Aerhart, LLC An aeronautical apparatus
US11964756B2 (en) 2018-07-04 2024-04-23 Aerhart, LLC Aeronautical apparatus
WO2020096254A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 문창모 Vertical takeoff and landing aircraft using hybrid electric propulsion system and control method therefor
KR20200058204A (en) * 2018-11-19 2020-05-27 한국항공우주연구원 A Vertical take off and landing three surface aircraft with distributed propulsion system
WO2020121582A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-18 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Flight body
JPWO2020121582A1 (en) * 2018-12-14 2021-09-27 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Flying object
US11794891B2 (en) 2018-12-14 2023-10-24 Japan Aerospace Exploration Agency Aerial vehicle equipped with multicopter mechanism
WO2020145640A1 (en) * 2019-01-07 2020-07-16 디스이즈엔지니어링 주식회사 Aerial vehicle
US11733715B2 (en) 2019-10-08 2023-08-22 California Institute Of Technology Airflow sensing based adaptive nonlinear flight control of a flying car or fixed-wing VTOL
WO2021072089A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-15 California Institute Of Technology Airflow sensing based adaptive nonlinear flight control of a flying car or fixed-wing vtol
KR102217639B1 (en) 2019-12-20 2021-02-22 (주)온톨로지 Unmanned aerial vehicle with drag reduction structure
KR102355526B1 (en) * 2020-07-24 2022-02-07 주식회사 샘코 Unmanned Aerial Vehicle having folding type wings
KR102319623B1 (en) 2020-09-15 2021-11-01 주식회사 나르마 Tiltrotor drone
KR200497131Y1 (en) * 2022-08-10 2023-08-04 (주)에이엠시스템 A Vertical Take Off and Landing Drone of Blended Wing Body Type with Enhanced Aerodynamic Characteristics

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