KR20180132572A - 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 저장탱크 내부에 수용된 비료 또는 농약이 컨베이어 벨트식 배출기에 의해 하측에서 상측으로 순차적으로 이송되고, 이송된 비료 또는 농약이 외부로 정량 배출될 수 있어 비료 또는 농약이 일측으로 치우치지 않고 골고루 뿌려질 수 있도록 한 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론에 관한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론은 구동모터에 의해 회전되는 프로펠러가 구비되며 무선 조종기에 의한 조종 여부에 따라 원격 비행되는 드론 본체와, 상기 드론 본체의 하측에 위치되며 내부에는 비료 또는 농약이 저장되는 저장공간이 마련된 저장탱크와, 상기 저장탱크의 일측 모서리에 작동 가능하게 구비되어 작동 여부에 따라 상기 저장공간 내부 하측의 비료 또는 농약을 상측으로 이송시켜 외부로 배출되게 하는 배출기와, 상기 저장탱크 상측에 구비되어 상기 드론 본체의 하부 일측에 탈부착 가능하게 설치되어 상기 저장탱크가 상기 드론 본체에 위치 고정되게 하는 브래킷이 포함되는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론에 대해 기술하고 있다.

Description

컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론{AGRICULTURAL DRONE WITH CONVEYOR TYPE EMISSION APPARATUS}
개시된 내용은 농경지 상공에서 비행되는 드론에 의해 비료 또는 농약이 분사되게 하는 농업용 드론에 관련된다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.
드론(drone)이란, 무선 조종기를 통한 조종에 의해 비행하는 비행기, 헬리콥터 형태의 무인 비행체를 말하는 것이다. 이러한 드론은 최초에 군사용 연습사격의 표적 대용으로 사용되던 것이 무선기술이 점차적으로 정찰기 목적으로 발전되어 정찰 및 감시의 용도로 활용되었고 최근에는 공격용 미사일 등이 장착된 공격무기로도 사용되고 있다.
드론은 그 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 갖춘 다양한 비행체들이 개발되고 있는데, 군사용 대형 드론에서부터 영화나 다큐멘터리 촬영용 드론, 개인 레저용 드론 등이 그것이다. 뿐만 아니라 넓은 농경지에 비료 또는 농약을 살포하기 위한 농업용 드론도 널리 사용되고 있는 추세이다.
이러한 농업용 드론의 경우, 액상형, 분말형, 정제형, 고상형 등 다양한 형태의 비료 또는 농약을 최대 10kg 정도 탑재할 수 있으며 시간당 최대 약 4만 평방제곱미터 면적에 비료 또는 농약을 살포할 수 있다고 알려진다. 이는 수십 명의 노동력을 대체할 수 있는 것으로, 이러한 높은 효율성으로 인해서 드론을 이용한 비료 또는 농약살포 요구가 증가하고 있다.
이와 같은 농업용 드론 중에서 분말형이나 정제형 비료 또는 농약이 살포되는 경우 비료 또는 농약이 골고루 살포되지 못하고 특정 부분으로 몰려서 살포됨에 따라 그 효율이 떨어지는 문제가 있었다.
1. 대한민국 특허등록 제10-1844414호(2018.03.27) 2. 대한민국 특허등록 제10-1662255호(2016.09.27) 3. 대한민국 특허등록 제10-1807609호(2017.12.05)
농업용 드론 일측에 구비된 저장탱크 내의 비료 또는 농약이 컨베이어식 벨트에 의해 외부로 정량 배출되게 하는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론을 제공하고자 한다.
하나의 실시 예로서 개시된 내용은 구동모터에 의해 회전되는 프로펠러가 구비되며 무선 조종기에 의한 조종 여부에 따라 원격 비행되는 드론 본체와, 상기 드론 본체의 하측에 위치되며 내부에는 비료 또는 농약이 저장되는 저장공간이 마련된 저장탱크와, 상기 저장탱크의 일측 모서리에 작동 가능하게 구비되어 작동 여부에 따라 상기 저장공간 내부 하측의 비료 또는 농약을 상측으로 이송시켜 외부로 배출되게 하는 배출기와, 상기 저장탱크 상측에 구비되어 상기 드론 본체의 하부 일측에 탈부착 가능하게 설치되어 상기 저장탱크가 상기 드론 본체에 위치 고정되게 하는 브래킷이 포함되는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론에 대해 기술하고 있다.
개시된 내용에서 상기 배출기는, 상기 저장탱크 일측 모서리의 상측에 회전 가능하게 설치되는 아이들롤러와, 상기 저장탱크의 일측 모서리 상단과 상기 아이들롤러 사이에 형성되는 배출구와, 상기 저장탱크 일측 모서리의 하측 단부에 회전 가능하게 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러에 그 구동축이 연결되어 구동 여부에 따라 상기 구동롤러가 회전되게 하는 구동모터와, 상기 아이들롤러 및 구동롤러에 감겨지며 상기 구동모터의 구동 여부에 따라 회전되면서 상기 저장공간 내의 비료 또는 농약이 상기 배출구를 통해 외부로 배출되게 하는 벨트와, 상기 벨트 외측에 설치되어 상기 벨트가 보호되게 하는 가드부재가 포함된다.
이상에서와 같은 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론에 의하면 저장탱크 내부에 수용된 비료 또는 농약이 컨베이어 벨트식 배출기에 의해 하측에서 상측으로 순차적으로 이송되고, 이송된 비료 또는 농약이 외부로 정량 배출될 수 있어 비료 또는 농약이 일측으로 치우치지 않고 골고루 뿌려질 수 있는 탁월한 장점이 있다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론의 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론의 분해사시도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론의 작동도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론의 사용상태도.
개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 4에는 개시된 내용에 따른 하나의 실시 예를 도시하고 있다. 도 1은 사시도이고, 도 2는 분해사시도이며, 도3은 작동도이고, 도 4 는 사용상태도이다.
이하에는 도 1 내지 도 3을 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론(1)의 구성부재와 그 작동관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 드론 본체(10)가 구비된다. 이 드론 본체(10)는 무선 비행되며 추후에 설명될 구성부재에 의해 농경지 상공에서 비행 되면서 비료 또는 농약이 농경지에 살포되게 하는 역할을 한다.
이러한 드론 본체(10)는 구동모터(34)에 의해 회전되는 프로펠러(11)가 구비되며 무선 조종기에 의한 조종 여부에 따라 농경지 상공에서 원격 비행된다. 하측에는 이착륙을 위한 다리(12)가 구비되는데 이 다리(12)에 추후에 설명될 브래킷(40)이 고정 설치된다.
이와 같은 드론 본체(10)는 그 크기와 형태가 다양하게 변경될 수 있는데, 종래기술에 따른 드론 중 하나인 것으로 하여 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.
그리고 전술한 드론 본체(10)의 하측에는 저장탱크(20)가 구비된다. 이 저장탱크(20)는 농경지에 뿌려질 비료 또는 농약이 저장되게 하는 역할을 한다. 이때 저장되는 비료 또는 농약(이하, 농약만 기재한다)은 분말형, 정제형, 고상형 중 하나이거나 이들 중 두 가지 이상이 혼합된 상태인 것으로 한다. 이러한 저장탱크(20)는 그 내부에 저장공간이 형성되되 각각의 측면들이 하측에서 모이는 역 삼각뿔 형상으로 형성된다.
이는 저장탱크(20) 내에서 농약이 외부로 분사되는 과정에서 저장탱크(20) 내에 남아있는 농약들이 하측으로 모이게 하기 위함이며, 이를 통해서 하측으로 모이는 농약들은 추후에 설명될 배출기(30)에 의해서 내부에서 외부로 순차적으로 이송될 수 있게 된다. 개시된 내용의 일 실시 예에서는 저장탱크(20)가 역 삼각뿔 형상으로 형성되는 것으로 하였으나 역 원뿔이나 또는 역 사각뿔, 역 오각뿔 등으로 변경될 수도 있음은 물론이다. 그리고 비록 도시되지 않았지만 저장탱크(20)의 일측에는 내부에 저장된 농약의 저장량이 확인될 수 있도록 눈금이 표시된 투명창이 구비될 수도 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 전술한 저장탱크(20)의 상부면 일측에는 덮개(21)가 구비된다. 이 덮개(21)는 회동 여부에 따라 저장탱크(20)의 저장공간 내에 농약이 저장되게 하는 입구의 역할을 하는 것이다. 이와 같은 덮개(21)는 개시된 내용의 일 실시 예에서와 같이 회동식 개폐형으로 제작될 수도 있으나 슬라이딩식 개폐형으로 제작될 수도 있고, 종래기술에 따른 덮개(21) 형태 중 선택된 하나로 대체될 수 있다.
그리고 전술한 저장탱크(20)의 일측 모서리에는 배출기(30)가 작동 가능하게 구비된다. 이 배출기(30)는 작동 여부에 따라 저장공간 내부 하측의 농약을 상측으로 이송시켜 외부로 배출되게 하는 역할을 한다.
이러한 배출기(30)는, 역 삼각뿔 형상의 상기 저장탱크(20) 일측 모서리에 설치되되 그 하단이 저장공간 하단 측에 근접 위치되어 저장공간 내에서 하측으로 모여지는 농약이 순차적으로 하측에서 상측으로 이송되어 배출 될 수 있게 한다.
이와 같은 배출기(30)는, 저장탱크(20) 일측 모서리의 상측에 회전 가능하게 설치되는 아이들롤러(31)와, 저장탱크(20)의 일측 모서리 상단과 아이들롤러(31) 사이에 형성되는 배출구(32)와, 저장탱크(20) 일측 모서리의 하측 단부에 회전 가능하게 설치되는 구동롤러(33)와, 구동롤러(33)에 그 구동축이 연결되어 구동 여부에 따라 구동롤러(33)가 회전되게 하는 구동모터(34)와, 아이들롤러(31) 및 구동롤러(33)에 감겨지며 구동모터(34)의 구동 여부에 따라 회전되면서 저장공간 내의 농약이 배출구(32)를 통해 외부로 배출되게 하는 벨트(35)와, 벨트(35) 외측에 설치되어 벨트(35)가 보호되게 하는 가드부재(36)가 포함된다. 이때 구동모터(34)의 작동여부와 작동속도 등 그 제어는 무선 조종기를 통해서 이루어지는 것으로 한다.
도 3을 참조하면, 전술한 구동모터(34)가 작동시 구동모터(34) 축과 그 축이 치합 된 구동롤러(33)가 회전되고, 구동롤러(33)와 벨트(35)에 의해 연결된 아이들롤러(31)도 동시에 회전되면서 벨트(35)가 일방향 회전된다. 이때 벨트(35)가 회전되는 방향은 저장공간 내부에서 하측에서 상측으로, 저장공간 외부에서는 상측에서 하측으로 이동되면서 전체 벨트(35)가 연속 회전된다. 따라서 저장공간 내에서 하측에서 상측으로 이동되는 벨트(35)에 의해 분말형 또는 정제형의 농약들이 벨트(35) 상에서 이송되며, 배출구(32)를 통해서 외부로 배출될 수 있게 된다. 이때 비록 도시되지 않았지만 벨트(35) 상에는 그 너비방향으로 농약이 담겨질 수 있는 돌출부가 마련되어 하측에서 상측으로 이동되는 벨트(35) 상에서 미끄러지지 않고 배출구(32)까지 이송되게 할 수도 있다.
그리고 전술한 저장탱크(20) 상측에는 브래킷(40)이 구비된다. 이 브래킷(40)은 드론 본체(10)의 하부 일측에 저장탱크(20)가 탈부착 가능하게 설치되게 함으로써 저장탱크(20)가 드론 본체(10)에 위치 고정되게 하는 역할을 한다. 이러한 브래킷(40)과 저장탱크(20) 사이에 연결부위는 방향전환 및 각도조절 가능하도록 힌지 형태 또는 볼베어링 형태로 제작될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 전술한 브래킷(40)의 전방 하측에는 회동부재(41)가 작동 가능하게 구비된다. 이 회동부재(41)는 브래킷(40)에 대해 저장탱크(20)를 하향 회동시켜 배출구(32)의 각도가 조절되게 하는 역할을 한다. 이를 위해 전술한 브래킷(40)의 후방은 저장탱크(20)에 힌지 결합되고, 회동부재(41)의 하단은 저장탱크(20)에 연결되며 상단은 브래킷(40)에 연결된다. 이러한 회동부재(41)가 작동되면 저장탱크(20)와 힌지 결합 된 브래킷(40)의 후방을 기준으로 브래킷(40)에 대해서 저장탱크(20)가 각도조절 가능하게 회동될 수 있게된다. 이와 같은 회동부재(41)는 종래기술에 따른 피스톤기구인 것으로 하며, 그 제어는 무선 조종기를 통해서 이루어지는 것으로 한다.
이하에는 도 4를 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론(1)의 전체적인 작동방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 드론 본체(10) 다리(12)에 설치된 저장탱크(20)의 덮개(21)를 열고 저장공간 내에 농약을 저장한다. 그런 다음, 무선 조종기를 이용해서 농약이 살포될 농경지 상에 드론 본체(10)가 비행 되도록 한다.
드론 본체(10)가 농약이 뿌려질 농경지 상공에 도착되면 무선 조종기를 이용해서 배출기(30)의 구동모터(34)를 작동시킨다. 구동모터(34)가 작동되면 구동모터(34) 축과 그 축이 치합 된 구동롤러(33)가 회전되고, 구동롤러(33)와 벨트(35)에 의해 연결된 아이들롤러(31)도 동시에 회전되면서 벨트(35)가 일방향 회전된다. 이때 벨트(35)가 회전되는 방향은 저장공간 내부에서 하측에서 상측으로, 저장공간 외부에서는 상측에서 하측으로 이동되면서 전체 벨트(35)가 연속 회전된다.
회전되는 벨트(35)에 의해 저장공간 내에서 하측에서 상측으로 이동되는 벨트(35)를 따라 분말형 또는 정제형의 농약들이 연속 이송되며, 이송된 농약은 배출구(32)를 통해서 외부로 배출되어 농경지에 골고루 뿌려진다.
그리고 농경지 전체에 농약이 뿌려질 때까지 드론 본체(10)는 농경지 상에서 반복 비행된다.
이상에서와 같은 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론(1)에 의하면 저장탱크(20) 내부에 수용된 농약이 컨베이어 벨트식 배출기(30)에 의해 하측에서 상측으로 순차적으로 이송되고, 이송된 농약이 외부로 정량 배출될 수 있어 농약이 일측으로 치우치지 않고 골고루 뿌려질 수 있
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.
1 : 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론
10 : 드론 본체
11 : 프로펠러
12 : 다리
20 : 저장탱크
21 : 덮개
30 : 배출기
31 : 아이들롤러
32 : 배출구
33 : 구동롤러
34 : 구동모터
35 : 벨트
36 : 가드부재
40 : 브래킷
41 : 회동부재

Claims (6)

  1. 구동모터에 의해 회전되는 프로펠러가 구비되며 무선 조종기에 의한 조종 여부에 따라 원격 비행되는 드론 본체;
    상기 드론 본체의 하측에 위치되며 내부에는 비료 또는 농약이 저장되는 저장공간이 마련된 저장탱크;
    상기 저장탱크의 일측 모서리에 작동 가능하게 구비되어 작동 여부에 따라 상기 저장공간 내부 하측의 비료 또는 농약을 상측으로 이송시켜 외부로 배출되게 하는 배출기; 및
    상기 저장탱크 상측에 구비되어 상기 드론 본체의 하부 일측에 탈부착 가능하게 설치되어 상기 저장탱크가 상기 드론 본체에 위치 고정되게 하는 브래킷;이 포함되는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 저장탱크는 각각의 측면들이 하측에서 모이는 역 삼각뿔 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 저장탱크 상부면 일측에는 회동 여부에 따라 상기 저장공간이 개폐되게 하는 덮개가 구비되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배출기는, 상기 역 삼각뿔 형상의 상기 저장탱크 일측 모서리에 설치되어 상기 저장공간 하측의 비료 또는 농약부터 순차적으로 상측으로 이송시켜 상기 저장탱크 외측으로 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론.
  5. 청구항 4에 있어서 상기 배출기는,
    상기 저장탱크 일측 모서리의 상측에 회전 가능하게 설치되는 아이들롤러;
    상기 저장탱크의 일측 모서리 상단과 상기 아이들롤러 사이에 형성되는 배출구;
    상기 저장탱크 일측 모서리의 하측 단부에 회전 가능하게 설치되는 구동롤러;
    상기 구동롤러에 그 구동축이 연결되어 구동 여부에 따라 상기 구동롤러가 회전되게 하는 구동모터;
    상기 아이들롤러 및 구동롤러에 감겨지며 상기 구동모터의 구동 여부에 따라 회전되면서 상기 저장공간 내의 비료 또는 농약이 상기 배출구를 통해 외부로 배출되게 하는 벨트; 및
    상기 벨트 외측에 설치되어 상기 벨트가 보호되게 하는 가드부재;가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브래킷의 후방은 상기 저장탱크에 힌지 결합되고, 상기 브래킷의 전방 하측에는 하단은 상기 저장탱크에 연결되고 상단은 상기 브래킷에 연결되는 회동부재가 작동 가능하게 구비되어 작동 여부에 따라 상기 저장탱크와 힌지 결합 된 상기 브래킷의 후방을 기준으로 상기 브래킷에 대해서 상기 저장탱크가 각도조절 가능하게 회동 되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 배출기를 갖는 농업용 드론.
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