KR20180057381A

KR20180057381A - 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치

Info

Publication number: KR20180057381A
Application number: KR1020160155938A
Authority: KR
Inventors: 김창환
Original assignee: 주식회사 더원
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-30
Also published as: KR101866666B1

Abstract

본 발명은 각종 센서와 제어보드를 통해 얻어진 환경조건을 바탕으로 무인비행로봇이 설정된 영역을 지속적으로 비행하도록 하고, 비행시에는 유해 조수에 위협적인 음향을 제공하여 유해 조수의 퇴치 효과를 극대화하며, 비행을 완료한 이후에는 초기의 위치인 로봇정착판으로 용이하게 복귀하도록 하여, 주위 환경에 따라 신속하고 즉각적으로 무인비행로봇을 비행시킴으로써 유해 조수를 용이하게 퇴치할 수 있음은 물론, 태양전지모듈을 이용해 무인비행로봇이 비행할 수 있는 전력으로 사용하여 에너지 소비를 절감할 수 있고, 태양에너지를 이용한 에너지공급부와 상용전원을 함께 사용할 수 있도록 하여 무인비행로봇이 필요에 따라 항시 비행하도록 함으로써 효과적으로 유해 조수를 퇴치할 수 있는 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치에 관한 것이다.

Description

무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치{DEVICE FOR REPELLING BIRDS AND BEASTS USING A FLYING ROBOT}

본 발명은 드론과 같은 무인비행로봇을 이용해 설정된 영역을 지속적으로 비행하도록 함으로써 농가에 피해를 주는 유해 조수를 퇴치하고, 비행을 완료한 후에는 로봇정착판으로 용이하게 복귀하도록 안내하며, 태양에너지와 상용전원을 교대로 사용함으로써 전력을 절감할 수 있는 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치에 관한 것이다.

오늘날 논과 밭, 과수원 등지에서 재배되는 작물은 각종 야생 동물, 조류 등과 같은 조수로 인해 큰 피해를 입고 있다.

종래에는 허수아비를 세우거나 목책을 치는 수단에서부터, 경계를 따라 전기울타리를 설치하거나 야간점멸 조명기를 설치하는 등의 적극적인 수단, 그리고 사람이 주기적으로 직접 수시로 관찰하는 등 조수의 피해를 막기 위한 다양한 방법이 시도되고 있으나, 야생동물들이 이들 대책수단에 적응하게 되면서 큰 효과를 거두지 못하고 있으며 확실한 대책이 없이 피해가 늘고 있는 실정이다.

이런 현실을 고려하여 최근에는 한국등록특허 제10-1451092호, 한국등록특허 제10-1581258호 등과 같이 무인자동로봇을 이용한 작물 유해요소 등을 방지하는 시스템이 적용되고 있고, 조수가 출몰하는 영역 내에서 광이나 음향 등을 송출하고 있으나, 지형적인 문제로 인해 무인자동로봇과의 송수신이 불량하게 될 경우 이러한 무인자동로봇이 설정된 영역을 비행하지 못하게 되어 유해 조수를 퇴치하기 위한 실효성이 떨어지게 됨은 물론, 무인자동로봇이 추락하게 될 경우에는 고장 또는 파손으로 인해 막대한 유지보수 비용이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1451092호(2014.10.08, 무인 비행 조류 퇴치 장치 및 이를 이용한 조류 퇴치 방법) 한국등록특허 제10-1581258호(2015.12.23, 비행로봇을 이용한 조수 퇴치 시스템 및 그 방법)

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각종 센서와 제어보드를 통해 얻어진 환경조건을 바탕으로 무인비행로봇이 설정된 영역을 지속적으로 비행하도록 하고, 비행시에는 유해 조수에 위협적인 음향을 제공하여 유해 조수의 퇴치 효과를 극대화하며, 비행을 완료한 이후에는 초기의 위치로 용이하게 복귀할 수 있는 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치를 제공함에 있다.

또한, 태양전지모듈을 이용해 무인비행로봇이 비행할 수 있는 전력으로 사용하면서도, 태양에너지를 이용한 무인비행로봇의 배터리 잔여 전력이 부족할 경우에는 상용전원으로 전환하여 무인비행로봇이 비행할 수 있는 전력을 제공하고, 상용전원이 구비되지 않는 곳에서 무인비행로봇의 배터리 전압이 기 설정된 기준 이하로 떨어질 경우에는 무인비행로봇이 복귀할 수 있도록 제어할 수 있는 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로, 환경측정부에 의해 측정된 데이터에 의해 일측에 설치된 전선으로부터 전원을 공급받아 설정된 영역을 선회하며 비행하도록 형성된 무인비행로봇과, 지면에 수직되게 설치되고, 내부에는 상기 전선이 길이방향을 따라 설치되는 지지대와, 상기 지지대의 상부 일측에 수평되게 설치되어 상기 무인비행로봇이 비행을 위해 대기하거나 비행 후 복귀하여 안착 가능하도록 판형으로 형성된 로봇정착판과, 상기 로봇정착판과 지지대의 결합면 사이에 설치되어 상기 로봇정착판이 상기 무인비행로봇의 회전방향을 따라 회전하며 상기 전선이 꼬이지 않도록 하는 전선꼬임방지부와, 상기 지지대의 하부에 상기 무인비행로봇의 비행 위치에 따라 상기 전선의 인출 길이가 조절되게 설치되는 전선인출길이조절부와, 상기 로봇정착판의 하측으로 이격된 위치에서 상기 지지대의 일측에 설치되는 태양전지모듈과, 그 태양전지모듈로부터 발전시킨 전기를 저장 및 상기 무인비행로봇으로 공급하도록 설치되는 축전기로 구성된 에너지공급부와, 상기 환경측정부에 의해 측정된 데이터를 전달받아 상기 무인비행로봇이 비행하도록 상기 축전기에 저장된 전기를 공급하고, 상기 무인비행로봇이 비행 및 비행 후 복귀함에 따라 상기 전선의 인출길이가 조절되도록 상기 전선인출길이조절부를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치는 각종 센서와 제어보드를 통해 얻어진 환경조건을 바탕으로 무인비행로봇이 설정된 영역을 지속적으로 비행하도록 하고, 비행시에는 유해 조수에 위협적인 음향을 제공하여 유해 조수의 퇴치 효과를 극대화하며, 비행을 완료한 이후에는 초기의 위치인 로봇정착판으로 용이하게 복귀하도록 하여, 주위 환경에 따라 신속하고 즉각적으로 무인비행로봇을 비행시킴으로써 유해 조수를 용이하게 퇴치할 수 있는 효과가 있다.

또한, 태양전지모듈을 이용해 무인비행로봇이 비행할 수 있는 전력으로 사용하면서도, 태양에너지를 이용한 무인비행로봇의 배터리 잔여 전력이 부족할 경우에는 상용전원으로 전환하여 무인비행로봇이 비행할 수 있는 전력을 제공함으로써, 무인비행로봇을 비행시키기 위한 전력 소비를 절감할 수 있고, 상용전원이 구비되지 않는 곳에서 무인비행로봇의 배터리 전압이 기 설정된 기준 이하로 떨어질 경우에는 무인비행로봇이 복귀할 수 있도록 제어함으로써, 무인비행로봇의 고장 및 파손 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치의 블럭도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지지대가 복수개의 단위체로 형성되어 연결 설치된 상태를 발췌하여 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전선인출길이조절부에 의해 전선이 인출되어 무인비행로봇이 비행하는 상태를 나타낸 측면 개략도,
도 5는 도 4에서 전선인출길이조절부에 의해 전선의 인출 길이가 짧아진 상태를 나타낸 측면 개략도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전선인출길이조절부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.

첨부한 도 1 내지 6을 참조하여 본 발명에 따른 무인비행로봇(20)을 이용한 유해 조수 퇴치 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치는 도 2와 같이 크게 환경측정부(10), 무인비행로봇(20), 지지대(30), 로봇정착판(40), 전선꼬임방지부(50), 전선인출길이조절부(60) 및 제어수단(80)을 포함하여 구성된다.

여기서, 환경측정부(10)는 각종 센서와 제어보드를 통해 얻어진 정보를 바탕으로 무인비행로봇(20)의 비행 가능 여부를 측정하기 위한 것으로, 이를 위해 강수량을 측정하기 위한 우적센서, 바람속도를 측정하기 위한 풍량센서, 빛의 밝기를 측정하기 위한 조도센서가 설치될 수 있으며, 유해 조수의 출몰 여부를 감지하기 위한 근접 센서가 더 설치될 수 있다.

이때의 환경측정부(10)는 후술할 지지대(30)의 일측 외면에 설치되거나 또는 설정된 장소에 별도로 설치될 수 있다.

무인비행로봇(20)은 사람이 타지 않고 일측에 설치된 전선(C)으로부터 전원을 공급받아 비행할 수 있는 것으로, 이러한 무인비행로봇(20)은 환경측정부(10)에 의해 측정된 데이터에 의해 작동되도록 설정되며, 비행 시에는 설정된 영역을 선회하며 비행하도록 설정된다.

또한 무인비행로봇(20)에는 비행 시 유해 조수를 더욱 용이하게 퇴치할 수 있도록 하기 위해, 유해 조수가 위협을 느낄 수 있는 천적의 울음소리를 내거나 주파수를 발생시킬 수 있는 음향부(21)를 설치하는 것이 바람직하다.

지지대(30)는 지면에 수직되게 설치되며 내부에는 상기 전선(C)이 길이방향을 따라 설치된다.

이러한 지지대(30)는 도 3과 같이 설치 환경에 맞는 높이로 조절되며 설치될 수 있도록 복수개의 단위체(31)로 구성될 수 있으며, 이를 위해 각각의 단위체(31)에는 고정핀이나 볼트/너트와 같은 체결부재(33)가 끼워져 고정될 수 있는 높이조절공(32)이 그 단위체의 길이 방향을 따라 복수개 형성된 것이 바람직하다.

로봇정착판(40)은 지지대(30)의 상부 일측에 수평되게 설치되어 무인비행로봇(20)이 비행을 위해 대기하거나 비행 후 복귀하여 정착 가능하게 판형으로 형성된다.

전선꼬임방지부(50)는 로봇정착판(40)과 지지대(30)의 결합면 사이에 설치되어 무인비행로봇(20)이 선회하며 비행함에 따라 무인비행로봇(20)에 전원을 공급하기 위한 전선(C)이 꼬이는 것을 방지하기 위한 것으로, 이때의 로봇정착판(40)은 전선꼬임방지부(50)를 통해 무인비행로봇(20)이 회전하는 방향을 따라 동일 선상에 위치하도록 회전하게 된다.

이러한 로봇정착판(40)에는 후술할 전선인출길이조절부(60)에 의해 전선(C)의 길이가 조절되는 동안 전선(C)의 피복부위가 마찰에 의해 손상되는 것을 방지함과 동시에 용이하게 길이 조절될 수 있도록 하기 위해, 전선(C)의 입출방향을 따라 회전하는 도르레(41)가 설치될 수 있는데, 이는 로봇정착판(40)이 무인비행로봇(20)과 동일 선상에 위치하도록 용이하게 회전하면서도 후술할 전선인출길이조절부(60)에 의해 전선(C)이 길이가 인출 길이가 줄어듦에 따라 무인비행로봇(20)이 로봇정착판(40)으로 용이하게 복귀하도록 하기 위함이다.

전선인출길이조절부(60)는 지지대(30)의 하부에 무인비행로봇(20)의 비행 위치에 따라 전선(C)의 인출 길이가 조절될 수 있도록 설치되는 것으로, 무인비행로봇(20)이 비행을 시작할 경우에는 전선(C)을 인출시키고, 무인비행로봇(20)이 비행을 완료한 후 복귀할 경우에는 인출된 전선(C)을 다시 인입시키도록 작동된다.

제어수단(80)은 환경측정부(10)에 의해 측정된 데이터를 전달받아 저장하고, 사전에 설정된 환경 정보와 비교 분석하여 그 결과 값에 따라 무인비행로봇(20)이 비행할 수 있도록 축전기(72)에 저장된 전기를 무인비행로봇(20)에 공급하고, 무인비행로봇(20)이 비행 및 비행 후 복귀함에 따라 전선(C)의 인출길이가 조절되도록 전선인출길이조절부(60)를 제어한다.

상기와 같이 구성된 무인비행로봇을 이용한 유해 조수 퇴치 장치에 대한 작용효과를 설명하면, 환경측정부(10)를 통해 전달된 환경 정보를 기반으로 무인비행로봇(20)에 전원이 공급되면, 무인비행로봇(20)은 설정된 경로를 따라 선회하며 비행을 시작하게 된다.

이때 제어수단(80)에 의해 작동이 제어되는 전선인출길이조절부(60)는 무인비행로봇(20)의 비행 위치에 따라 전선(C)을 인출시키게 되는데, 이에 따라 로봇정착판(40)에서 이륙한 무인비행로봇(20)은 도 4와 같이 전선(C)의 인출되는 길이에 따라 비행 반경이 조절된 상태에서 지지대(30)를 중심으로 360도 선회하며 비행하게 되고, 비행하는 동안에는 음향부(21)에 의해 유해 조수가 꺼려하는 소리 및 주파수를 발생시켜 유해 조수를 퇴치하게 된다.

즉 상기의 전선(C)은 무인비행로봇(20)에 전원을 공급하는 역할 뿐 아니라, 무인비행로봇(20)이 설정된 반경으로 선회하며 비행할 수 있도록 하는 것이다.

또한 무인비행로봇(20)이 선회하며 비행하는 동안에는 전선꼬임방지부(50)를 매개로 지지대(30)에 결합된 로봇정착판(40)이 회전하며 전선(C)이 꼬이는 것이 방지되어 무인비행로봇(20)이 유해 조수를 퇴치하는 동안 원활하게 전원이 공급되도록 할 수 있다.

무인비행로봇(20)이 설정된 시간동안 비행한 이후에는 인출되었던 전선(C)이 다시 지지부 내로 인입되도록 전선인출길이조절부(60)의 작동이 제어되는데, 무인비행로봇(20)은 지지대(30)를 중심으로 360도 선회하는 상태에서 인출된 전선(C)의 길이만 짧아지게 되는 것이므로, 도 5와 같이 전선인출길이조절부(60)에 의해 전선(C)이 줄어든 길이만큼 선회하는 비행 반경이 짧아지게 된다.

이때의 로봇정착판(40)은 전선꼬임방지부(50)에 의해 무인비행로봇(20)의 비행위치와 동일 선상에 위치하도록 회전하고 있는 상태이므로, 전선인출길이조절부(60)에 의해 인출된 전선(C)이 다시 인입됨에 따라 무인비행로봇(20)의 선회하는 비행 반경은 점차 줄어들면서 로봇정착판(40)의 상면에 용이하게 안착된다.

이처럼, 각종 센서와 제어보드를 통해 얻어진 환경조건을 바탕으로 무인비행로봇(20)이 설정된 영역을 지속적으로 비행하도록 하고, 비행시에는 유해 조수에 위협적인 음향을 제공하여 유해 조수의 퇴치 효과를 극대화하며, 비행을 완료한 이후에는 초기의 위치로 용이하게 복귀하도록 하여, 주위 환경에 따라 신속하고 즉각적으로 무인비행로봇(20)을 비행시킴으로써 유해 조수를 용이하게 퇴치할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 유해 조수 퇴치 장치에는 상기의 전선(C)에 연결 설치된 무인비행로봇(20)이 비행할 수 있는 전원을 공급하기 위해, 로봇정착판(40)의 하측으로 이격된 위치에서 지지대(30)의 일측에 설치되는 태양전지모듈(71)과, 그 태양전지모듈(71)로부터 발전시킨 전기를 저장 및 무인비행로봇(20)으로 공급하도록 설치되는 축전기(72)로 구성된 에너지공급부(70)가 구비된 것이 바람직하다.

이러한 태양전지모듈(71)을 통해 발전되어 축전기(72)에 저장된 전기를 무인비행로봇(20)이 비행할 수 있는 전원으로 사용함에 따라, 무인비행로봇(20)을 비행시키기 위한 에너지 소비 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

여기서, 무인비행로봇(20)이 비행할 수 있는 전원을 공급하기 위한 수단으로는 상기의 에너지공급부(70)와 함께 상용전원(73)이 더 구비되어 사용될 수 있다.

이러한 상용전원(73)이 구비된 경우 제어수단(80)은 축전기(72)에 저장된 전기를 상기 무인비행로봇(20)에 공급하다가 그 축전기(72)의 전압이 설정 수치 이하로 낮아지면 상용전원(73)으로 절체(切替)되어 전기가 공급되도록 제어하고, 다시 축전기(72)에 저장된 에너지량이 설정된 수치 이상이 되면 상용전원(73)에서 축전기(72)에 저장된 전기로 절체되어 전기가 공급되도록 제어하는 것이 바람직하며, 이를 위해 제어수단(80)에는 축전기(72)에 저장된 전기와 상용전원(73)을 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 절체부(81)와 AC/DC 컨버터(82)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

이처럼 에너지공급부(70)와 같이 태양에너지를 이용해 생성된 전기 뿐만 아니라 상용전원(73)을 통해 공급된 전기를 상호 전환하여 사용할 수 있도록 함으로써, 무인비행로봇(20)이 비행할 수 있는 전원을 설정된 신호에 따라 지속적으로 공급할 수 있고, 이를 통해 무인비행로봇(20)이 설정된 시간동안 지속적으로 비행면서 유해조수를 퇴치할 수 있음은 물론 비행을 위해 필요한 전원 공급의 부족으로 인한 무인비행로봇(20)이 비행 도중 추락하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

만약, 상기의 유해 조수 퇴치 장치가 상용전원(73)이 구비되지 않은 곳에 설치된 경우에는 태양에너지에 의해 발전된 전기만을 이용해 무인비행로봇(20)을 비행시켜야 하므로, 제어수단(80)은 축전기(72)에서 무인비행로봇(20)에 공급되는 전압이 기준 전압 이하가 되면 즉시 무인비행로봇(20)이 로봇정착판(40)에 복귀하도록 전선인출길이조절부(60)의 작동을 제어하여 무인비행로봇(20)의 고장 및 파손을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기한 로봇정착판(40)에는 무인비행로봇(20)이 안착된 상태를 감지하는 로봇감지센서(42)가 설치될 수 있는 것으로, 이때의 제어수단(80)은 그 로봇감지센서(42)에 의해 감지된 감지신호를 전달받아 무인비행로봇(20)으로 공급되는 전원을 차단하도록 설정되고, 로봇감지센서(42)에 의해 전원 공급이 차단된 무인비행로봇(20)은 환경측정부(10)에 의해 설정된 신호가 전달되면 다시 전원이 공급되도록 설정된다.

이러한 로봇감지센서(42)를 설치하는 이유는 무인비행로봇(20)이 비행을 시작하게 될 경우에만 전원이 공급되도록 함으로써, 에너지가 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기의 전선인출길이조절부(60)는 도 6과 같이 전선(C)이 외주면에 권취되는 전선권취롤(61)와, 그 전선권취롤(61)가 정·역방향으로 회전하도록 구동력을 전달하는 구동모터(62)로 구성될 수 있는 것으로, 이러한 구동모터(62)에 의해 전선권취롤(61)가 회전하며 전선(C)이 인출되는 길이가 용이하게 조절되도록 함으로써 무선비행로봇이 설정된 반경으로 선회하며 비행할 수 있도록 할 수 있음은 물론 비행을 완료한 후 로봇정착판(40)으로 복귀할 때에도 인출되었던 전선(C)을 권취시켜 전선(C)의 길이를 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

10 : 환경측정부 20 : 무인비행로봇
21 : 음향부
30 : 지지대 31 : 단위체
32 : 높이조절공 33 : 체결부재
40 : 로봇정착판 41 : 도르레
42 : 로봇감지센서
50 : 전선꼬임방지부 60 : 전선인출길이조절부
61 : 전선권취롤 62 : 구동모터
70 : 에너지공급부 71 : 태양전지모듈
72 : 축전기 73 : 상용전원
80 : 제어수단
81 : 절체부 82 : AC/DC 컨버터
C : 전선

Claims

환경측정부(10)에 의해 측정된 데이터에 의해 일측에 설치된 전선(C)으로부터 전원을 공급받아 설정된 영역을 선회하며 비행하도록 형성된 무인비행로봇(20);
지면에 수직되게 설치되고, 내부에는 상기 전선(C)이 길이방향을 따라 설치되는 지지대(30);
상기 지지대(30)의 상부 일측에 수평되게 설치되어 상기 무인비행로봇(20)이 비행을 위해 대기하거나 비행 후 복귀하여 안착 가능하도록 판형으로 형성된 로봇정착판(40);
상기 로봇정착판(40)과 지지대(30)의 결합면 사이에 설치되어 상기 로봇정착판(40)이 상기 무인비행로봇(20)의 회전방향을 따라 회전하며 상기 전선(C)이 꼬이지 않도록 하는 전선꼬임방지부(50);
상기 지지대(30)의 하부에 상기 무인비행로봇(20)의 비행 위치에 따라 상기 전선(C)의 인출 길이가 조절되게 설치되는 전선인출길이조절부(60);
상기 환경측정부(10)에 의해 측정된 데이터를 전달받아 상기 무인비행로봇(20)이 비행하도록 전원을 공급하고, 상기 무인비행로봇(20)이 비행 및 비행 후 복귀함에 따라 상기 전선(C)의 인출길이가 조절되도록 상기 전선인출길이조절부(60)를 제어하는 제어수단(80);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무인비행로봇(20)을 이용한 유해 조수 퇴치 장치.
제1항에 있어서,
상기 로봇정착판(40)에는 상기 무인비행로봇(20)이 안착된 상태를 감지하는 로봇감지센서(42)가 설치되어, 그 로봇감지센서(42)에 의해 감지된 감지신호가 상기 제어수단(80)으로 전달되면 상기 무인비행로봇(20)으로 공급되는 전원이 차단되도록 설정된 것을 특징으로 하는 무인비행로봇(20)을 이용한 유해 조수 퇴치 장치.
제1항에 있어서,
상기 전선인출길이조절부(60)는 상기 전선(C)이 외주면에 권취되는 전선권취롤(61)와, 그 전선권취롤(61)가 정·역방향으로 회전하도록 구동력을 전달하는 구동모터(62)로 구성된 것을 특징으로 하는 무인비행로봇(20)을 이용한 유해 조수 퇴치 장치.