KR20180082236A

KR20180082236A - 드론용 비행 테스트 장치

Info

Publication number: KR20180082236A
Application number: KR1020170003690A
Authority: KR
Inventors: 이흥신
Original assignee: 드로젠(주)
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-07-18
Also published as: KR101880942B1

Abstract

본 발명은 드론용 비행 테스트 장치에 관한 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고, 바닥에 안착되는 받침부; 상기 받침부에 분리 가능하게 구비되고, 일단부에 이격되게 결합되는 드론에 매달려 승강되는 승강부; 상기 승강부와 상기 드론의 사이에 개재되되, 상기 드론의 하부에 형성된 돌출부에 연결되어 개재되고, 상기 드론이 상기 승강부를 중심으로 회전과 기울어지도록 하는 연결부; 및 투명하게 형성되고, 상기 받침부에 분리 가능하게 결합되어 상기 승강부, 상기 연결부 그리고 상기 드론을 덮는 덮개부; 를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여 드론을 실제 비행과 같은 테스트(모의)로 비행을 구현하여 드론에 대한 각종 성능이나 안전성 등의 이상유무를 사전에 확인이 가능하므로, 드론의 결함을 신속하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 비행 중 돌발상황에 따른 인명피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 구성들은 현장 조립이 가능하여 현장, 전시장 등의 장소에 운반 이 용이할 뿐만 아니라 신속하게 조립하여 설치할 수 있는 효과도 있다.

Description

드론용 비행 테스트 장치{DRONE FLIGHT TEST EQUIPMENT}

본 발명은 드론용 비행 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제작된 드론을 실제 비행과 같은 테스트(모의)로 비행을 구현하여 드론에 대한 각종 성능이나 안전성 등의 이상유무를 사전에 확인이 가능하므로, 드론의 결함을 신속하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 비행 중 돌발상황에 따른 인명피해를 최소화할 수 있는 드론용 비행 테스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, "드론(drone)"은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 헬리콥터 모양의 소형 무인 항공기로 군사 용도로 처음 생겨났지만 최근엔 고공 촬영과 배달 등의 용도로 확대되고 있다.

드론을 제작하여 실제로 비행을 하게 되면 위험한 돌발상황이 발생하여 위험해질 수 있으며, 그로 인해 드론의 파손과 경제적 손실을 최소화하고, 비행에 따른 이상유무를 비행전에 확인을 하고자 하는 목적이 있다.

그러나, 현재는 소형장비의 구성품이나 RC 구성품 등의 소형화된 부품 단위의 구성품을 시험하는 설비나 장비를 갖추고 있지는 않은 실정이다.

최근 무인 항공기나 드론의 시장이 확대되고 있고, 이러한 제품 개발 시 비행 안전성 확인을 위한 구조시험이 요구되고 있는데, 이러한 고가의 유압식 엑츄에이터를 사용하는 종래의 항공기용 구조시험 장치로는 경제성을 갖출 수 없어 대부분 통상적인 범용 구조시험장치를 이용하고 있는 실정이다.

관련 선행기술로는 등록특허공보 제10-0929131호(발명의 명칭: 무인헬기용 테스트장치, 등록일자: 2009년 11월 23일) 및 등록특허공보 제10-1519955호(발명의 명칭: 축소 헬기를 위한 비행테스트장비 및 그 제어방법, 등록일자: 2015년 05월 07일)가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 제작된 드론을 실제 비행과 같은 테스트(모의)로 비행을 구현하여 드론에 대한 각종 성능이나 안전성 등의 이상유무를 사전에 확인이 가능하므로, 드론의 결함을 신속하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 비행 중 돌발상황에 따른 인명피해를 최소화할 수 있는 드론용 비행 테스트 장치를 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치는, 내부에 수용공간이 형성되고, 바닥에 안착되는 받침부; 상기 받침부에 분리 가능하게 구비되고, 일단부에 이격되게 결합되는 드론에 매달려 승강되는 승강부; 상기 승강부와 상기 드론의 사이에 개재되되, 상기 드론의 하부에 형성된 돌출부에 연결되어 개재되고, 상기 드론이 상기 승강부를 중심으로 회전과 기울어지도록 하는 연결부; 및 투명하게 형성되고, 상기 받침부에 분리 가능하게 결합되어 상기 승강부, 상기 연결부 그리고 상기 드론을 덮는 덮개부; 를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 받침부의 상부에 고정되어 상기 드론의 하부에 형성된 다리를 거치하는 거치대; 를 더 포함한다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 받침부의 상기 수용공간은 복수개로 형성된다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 연결부는, 평평한 판재 형상으로, 상기 드론의 돌출부에 밀착되는 밀착판과, 상기 밀착판에 일체형으로 고정되는 회전축과, 상기 밀착판에 고정되는 상기 회전축의 일단부에 대응되는 상기 회전축의 타단부 외주면 둘레에 형성되는 베어링과, 상기 베어링의 외주면 둘레에 형성되어 상기 베어링의 중심을 기준으로 회전되거나 기울어지는 이동체와, 상기 이동체의 외주면 둘레에 형성되고, 상기 이동체가 회전되거나 기울어질 수 있도록 내부에 이동공간이 형성되는 수용체로 이루어진다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 연결부의 회전축에 엔코더가 고정되어 상기 회전축의 회전방향과 속도를 검출한다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 연결부의 수용체에 방진패드가 형성되어 상기 이동체의 회전이나 기울어짐으로 인해 발생되는 진동을 차단한다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 드론의 돌출부 일면에 영구자석이 매립되고, 상기 연결부의 일면에 자성체가 매립되며, 상기 영구자석이 상기 자성체에 밀착되어 상기 드론의 돌출부와 상기 연결부의 연결상태를 유지한다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 연결부는 중량이 가벼운 소재인 카본이나 티타늄으로 이루어진다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치에 있어서, 상기 승강부와 상기 덮개는 상기 받침부로부터 분리되고, 상기 연결부는 상기 승강부로부터 분리되어 상기 받침부의 수용공간에 각각 수용된다.

본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 제작된 드론을 실제 비행과 같은 테스트(모의)로 비행을 구현하여 드론에 대한 각종 성능이나 안전성 등의 이상유무를 사전에 확인이 가능하므로, 드론의 결함을 신속하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 비행 중 돌발상황에 따른 인명피해를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성들은 현장 조립이 가능하여 현장, 전시장 등의 장소에 운반 이 용이할 뿐만 아니라 신속하게 조립하여 설치할 수 있다.

본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치의 일 실시예의 정면도,
도 2는 도 1에 따른 드론이 상, 하방향으로 이동상태를 나타내는 정면도,
도 3은 도 1에 따른 드론이 좌, 우방향으로 기울어진 상태를 나타내는 정면도,
도 4는 도 1에 따른 연결부가 좌, 우방향으로 기울어지는 상태 일부를 나타내는 도면,
도 5는 도 1에 따른 연결부의 내부를 나타내는 도면.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에서 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치의 일 실시예의 정면도이고, 도 2는 도 1에 따른 드론이 상, 하방향으로 이동상태를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 1에 따른 드론이 좌, 우방향으로 기울어진 상태를 나타내는 정면도이고, 도 4는 도 1에 따른 연결부가 좌, 우방향으로 기울어지는 상태 일부를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 1에 따른 연결부의 내부를 나타내는 도면이다.

본 발명의 드론용 비행 테스트 장치(100)를 설명하기에 앞서, 드론(200)은 무선 통신채널이 가능하여 조종기로 원격으로 비행을 조종한다.

본 발명에 따른 드론용 비행 테스트 장치(100)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 받침부(110), 승강부(120), 연결부(130), 덮개부(140)를 포함하여 이루어진다.

받침부(110)는 내부에 수용공간(111)이 형성되고, 바닥에 안착된다.

받침부(110)의 수용공간(111)은 아래에서 설명하게 되는 승강부(120), 연결부(130), 덮개부(140)를 수용(보관)할 수 있다.

받침부(110)는 휴대가 용이하도록 형성되어 내부에 승강부(120), 연결부(130), 덮개부(140)를 수용(보관)한 상태에서 설치하고자 하는 장소로 운반이 가능하다.

승강부(120)와 덮개부(140)는 받침부(110)로부터 분리되고, 연결부(130)는 승강부(120)로부터 분리되어 받침부(110)의 수용공간(111)에 각각 수용된다.

받침부(110)의 수용공간(111)은 복수개로 형성되는데, 이는 수용공간(111)에 수용되는 승강부(120), 연결부(130), 덮개부(140)를 개별적으로 수용(보관)할 수 있도록 하기 위함이다.

이로 인해, 부품별로 수용(보관)하여 정리하는데 시간 및 작업의 효율이 향상될 뿐만 아니라 현장, 전시장 등의 설치장소에서 부품을 헷갈리지 않고 정확하게 확인이 가능하여 신속하게 조립할 수 있다.

받침부(110)는 볼트 등과 같은 고정수단으로 바닥에 고정되는 것이 바람직하다. 이는 드론(200)이 작동하는데 발생되는 힘으로 인해 받침부(110)가 흔들리는 것을 방지하기 위함이다.

받침부(110)는 별도의 고정수단없이 바닥에 안착되거나 볼트 등과 같은 고정수단으로 고정되는데, 경우에 따라서 이동이 가능하도록 받침부(110)에 복수개의 바퀴가 결합될 수도 있다.

승강부(120)는 받침부(110)에 분리 가능하게 구비되고, 일단부에 이격되게 결합되는 드론(200)에 매달려 승강된다.

구체적으로 살펴보면, 승강부(120)는 직선왕복운동이 가능한 실린더로 이루어지고, 실린더의 내부에 구비된 피스톤의 일단부에 이격되게 결합되는 드론(200)에 매달려 승강된다.

승강부(120)의 피스톤은 실린더로부터 상, 하방향으로 즉, 승강하는데 상방향으로 이동시 실린더의 끝단부에 걸려서 더 이상 상방향으로 올라가지 않는다.

연결부(130)는 승강부(120)와 드론(200)의 사이에 개재되되, 드론(200)의 하부에 형성된 돌출부(210)에 연결되어 개재되고, 드론(200)이 승강부(120)를 중심으로 회전과 기울어지도록 한다.

구체적으로 살펴보면, 연결부(130)는 일단부가 드론(200)의 하부에 형성된 한 쌍의 다리 사이에 돌출 형성된 돌출부(210)에 연결되고, 타단부는 승강부(120)의 피스톤에 연결된다.

연결부(130)는 아래에서 설명하게 되는 드론(200)의 돌출부(210)에 밀착되어 연결되는 밀착판(131)과 밀착판(131)에 고정되는 회전축(132)이 회전축(132)의 일단부에 형성되는 이동체(134)를 통해 회전축(132)을 중심으로 회전되고, 승강부(120)를 중심으로 기울어진다.

연결부(130)를 상세히 살펴보면, 연결부(130)는 밀착판(131), 회전축(132), 베어링(133), 이동체(134), 수용체(135)로 이루어진다.

밀착판(131)은 평평한 판재 형상으로, 드론(200)의 돌출부(210)에 밀착된다.

밀착판(131)은 평평한 판재 형상으로 이루어지는 것으로, 이는 모의 테스트를 하는 드론(200)이 누구나 손쉬우면서 안정적으로 밀착 즉, 안착시킬 수 있도록 하기 위함이다.

드론(200)과 밀착판(131)은 전후 회전운동인 피치(pitch), 좌우 회전운동인 롤(roll), 제자리 회전운동인 요(yaw)의 모의 테스트를 하는 과정에서 이탈되지 않는 지속적으로 안착상태를 유지한다.

구체적으로 살펴보면, 드론(200)의 돌출부(210) 일면에 영구자석이 매립되고, 연결부(130)의 일면에 자성체가 매립되며, 영구자석이 자성체에 밀착되어 드론(200)의 돌출부(210)와 연결부(130)의 연결상태를 지속적으로 유지한다.

드론(200)은 연결부(130)에 일정한 간격으로만 다다르면 저절로 밀착되는 것으로, 이는 드론(200)의 돌출부(210)에 매립된 영구자석과 연결부(130)에 매립된 자성체가 서로 끌어당기는 인력이 작용하여 생기는 현상이다.

드론(200)의 돌출부(210)에 매립되는 영구자석과 연결부(130)에 매립된 자성체는 외관상으로 노출되지 않도록 각각 매립되되, 밀착에 필요한 인력에는 영향이 없을 정도로 매립된다.

이는 외력으로 인해 영구자석이나 자성체가 파손되거나 이물질로 인해 역할을 발휘할 수 없는 것을 억제하기 위함이다.

영구자석은 고무자석이나 자력이 강한 네오디뮴자석 등으로 바뀔 수 있다.

회전축(132)은 길이방향으로 길게 형성되어 밀착판(131)에 일체형으로 고정된다.

회전축(132)의 일단부는 밀착판(131)의 하부에 일체형으로 고정되고, 대응되는 타단부는 아래에서 설명하게 되는 베어링(133)에 관통된다.

회전축(132)은 드론(200)이 안착되는 밀착판(131)과 일체형으로 고정되어 밀착판(131)과 동일한 방향으로 회전된다.

회전축(132)은 길이방향으로 길게 형성되되, 드론(200)의 전후 회전운동인 피치(pitch), 좌우 회전운동인 롤(roll), 제자리 회전운동인 요(yaw)의 모의 테스트하는데 무리가 되지 않을 정도의 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.

베어링(133)은 밀착판(131)에 고정되는 회전축(132)의 일단부에 대응되는 회전축(132)의 타단부 외주면 둘레에 형성된다.

베어링(133)은 드론(200)의 모의 테스트 중 제자리에서 회전운동(요:yaw)을 하는 과정에서 회전축(132)에 발생되는 마찰의 저항을 최소화하여 회전축(132)의 회전을 원활하게 한다.

베어링(133)은 도면에 도시된 바와 같이, 회전축(132)에 한 쌍으로 형성되어 미세한 물리적인 힘으로 회전축(132)을 회전시킨다.

이동체(134)는 베어링(133)의 외주면 둘레에 형성되어 베어링(133)의 중심을 기준으로 회전되거나 기울어진다.

이동체(134)는 아래에서 설명하게 되는 수용체(135)의 이동공간(135a)에 용이하게 회전되거나 기울어질 수 있도록 외주면이 구(球) 형상으로 형성된다.

이동체(134)는 수용체(135)의 내부에 수용된 상태에서 회전되거나 기울어지더라도 수용체(135)로부터 분리되지 않는다.

수용체(135)는 이동체(134)의 외주면 둘레에 형성되고, 이동체(134)가 용이하게 회전되거나 기울어질 수 있도록 내부에 이동공간(135a)이 형성된다.

수용체(135)는 밀착판(131)을 마주보는 일단부에 대응되는 타단부에 승강부(120)의 피스톤과 연결되어 승강부(120)를 통해 승강된다.

연결부(130)의 회전축(132)에 엔코더(136)가 고정되어 회전축(132)의 회전방향과 속도를 검출한다.

엔코더(136)는 원통 형상으로, 회전축(132)에 관통되면서 고정되어 회전하는 회전축(132)의 회전방향과 회전속도를 검출할 수 있는 감지장치이다.

연결부(130)의 수용체(135)에 방진패드(137)가 형성되어 이동체(134)의 회전이나 기울어짐으로 인해 발생되는 진동을 차단한다.

방진패드(137)는 수용체(135)의 이동공간(135a)에 형성되되, 이동체(134)가 회전되거나 기울어지는데 방해되지 않도록 형성된다.

방진패드(137)는 고무로 이루어지고, 이동체(134)의 회전구동력으로 인한 기계진동과 같은 진동원으로부터 발생되는 진동을 흡수하여 드론(200)에 전달되는 진동을 방지한다.

본 발명의 방진패드(137)는 고무로 이루어져 회전축(132)의 회전구동력으로 인해 발생되는 진동을 흡수하는 것으로 예시하고 있으나, 진동을 흡수할 수 있는 것이라면 섬유와 같은 다른 소재로도 변경될 수 있다.

연결부(130)는 중량이 가벼운 소재인 카본이나 티타늄으로 이루어진다.

이는 드론(200)이 연결부(130)를 매단 상태에서 조종기를 통해 승강(이륙과 착륙), 회전, 기울기를 용이하게 하기 위함이다.

덮개부(140)는 투명하게 형성되고, 받침부(110)에 분리 가능하게 결합되어 승강부(120), 연결부(130) 그리고 드론(200)을 덮는다.

덮개부(140)는 투명하게 형성되어 외부에서 드론(200)을 조종하는 조종자나 다른 사용자가 드론(200)의 회전운동상태를 육안으로 확인할 수 있다.

덮개부(140)는 펼쳤다 접혔다가 가능하여 받침부(110)에 분리된 후 접어서 받침부(110)의 수용공간(111)에 수용(보관)된다.

덮개부(140)는 일면에 문(141)이 형성되어 문(141)을 열어 모의 테스트를 하고자 하는 드론(200)을 연결부에 안착시킨다.

거치대(150)는 받침부(110)의 상부에 고정되어 드론(200)의 하부에 형성된 한 쌍의 다리(220)를 거치한다.

거치대(150)는 헬리콥터의 이륙장과 같은 역할을 수행하는 것으로, 밀착판(131)과 같이 한 쌍의 다리(220)에 닿는 면이 한 쪽으로 치우침이 없도록 평평하게 형성된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고, 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

100 : 드론용 비행 테스트 장치
110 : 받침부
111 : 수용공간
120 : 승강부
130 : 연결부
131 : 밀착판
132 : 회전축
133 : 베어링
134 : 이동체
135 : 수용체
135a : 이동공간
136 : 엔코더
137 : 방진패드
140 : 덮개부
141 : 문
150 : 거치대
200 : 드론
210 : 돌출부
220 : 다리

Claims

내부에 수용공간이 형성되고, 바닥에 안착되는 받침부;
상기 받침부에 분리 가능하게 구비되고, 일단부에 이격되게 결합되는 드론에 매달려 승강되는 승강부;
상기 승강부와 상기 드론의 사이에 개재되되, 상기 드론의 하부에 형성된 돌출부에 연결되어 개재되고, 상기 드론이 상기 승강부를 중심으로 회전과 기울어지도록 하는 연결부; 및
투명하게 형성되고, 상기 받침부에 분리 가능하게 결합되어 상기 승강부, 상기 연결부 그리고 상기 드론을 덮는 덮개부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 받침부의 상부에 고정되어 상기 드론의 하부에 형성된 다리를 거치하는 거치대; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 받침부의 상기 수용공간은 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 연결부는,
평평한 판재 형상으로, 상기 드론의 돌출부에 밀착되는 밀착판과,
상기 밀착판에 일체형으로 고정되는 회전축과,
상기 밀착판에 고정되는 상기 회전축의 일단부에 대응되는 상기 회전축의 타단부 외주면 둘레에 형성되는 베어링과,
상기 베어링의 외주면 둘레에 형성되어 상기 베어링의 중심을 기준으로 회전되거나 기울어지는 이동체와,
상기 이동체의 외주면 둘레에 형성되고, 상기 이동체가 회전되거나 기울어질 수 있도록 내부에 이동공간이 형성되는 수용체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제4항에 있어서,
상기 연결부의 회전축에 엔코더가 고정되어 상기 회전축의 회전방향과 속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제4항에 있어서,
상기 연결부의 수용체에 방진패드가 형성되어 상기 이동체의 회전이나 기울어짐으로 인해 발생되는 진동을 차단하는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 드론의 돌출부 일면에 영구자석이 매립되고, 상기 연결부의 일면에 자성체가 매립되며, 상기 영구자석이 상기 자성체에 밀착되어 상기 드론의 돌출부와 상기 연결부의 연결상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 중량이 가벼운 소재인 카본이나 티타늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 승강부와 상기 덮개는 상기 받침부로부터 분리되고, 상기 연결부는 상기 승강부로부터 분리되어 상기 받침부의 수용공간에 각각 수용되는 것을 특징으로 하는 드론용 비행 테스트 장치.