KR20190051172A

KR20190051172A - 드론형 3d 프린터 및 이의 제어 방법

Info

Publication number: KR20190051172A
Application number: KR1020170146529A
Authority: KR
Inventors: 김남훈; 임가을; 김해량; 강동훈; 김지민
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2019-05-15
Also published as: KR102001143B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터는 드론유닛 및 사출유닛을 포함하는 드론형 3D 프린터에 있어서, 외부로부터 위치 정보 신호들을 수신하는 수신부; 영상을 촬영하는 촬영부; 및 상기 위치 정보 신호들 및 촬영된 영상에 기반하여, 상기 드론유닛의 이동, 상기 사출유닛의 분사 방향 및 분사 위치를 제어하는 제어부를 포함하는 드론유닛; 및 상기 드론유닛에 결합되어, 목표 지점에 저장된 원료를 분사하는 사출유닛을 포함한다.

Description

드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법 {APPARATUS FOR 3D PRINTER ON DRONE AND METHOD FOR CONTROLLING THERE OF}

본 발명은 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 드론유닛에 3D 프린팅이 가능한 사출유닛이 결합된 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

3D 프린터는 3차원으로 디자인된 디지털 도면 정보를 3D 프린터에 입력하여 입체적인 형태로 출력하는 기술이며, 기존 산업의 패러다임을 변화시켜 제조업 혁신 및 창조경제 신시장을 창출할 핵심기술로 평가되고 있다.

3D 프린팅은 소재형태(액체, 필라멘트, 분말, 시트 등)와 출력방식(압출, 소결, 경화, 분사 등)에 따라 크게 7가지 기술방식이 존재한다.

3D 프린터는 자동차, 의료, 항공우주, 산업장비, 건축, 소비자 가전 등 광범위한 분야에서 활용되고 있으며, 3D 프린터의 시장은 앞으로도 더 커질 것으로 예상되고 있다.

하지만, 종래의 3D 프린터는 프레임 내에 설치된 압축기가 제한된 작업 공간 내에서 이동하면서 용융된 필라멘트를 압출하여 제품을 성형해야 하는 구조이다.

따라서, 작업공간의 크기에 따라 성형가능한 제품의 크기가 제한되고, 작업자가 접근하기 어려운 높은 장소나 재난 지역과 같은 경우, 3D 프린터의 설치가 어려우므로 3D 프린터를 이용한 성형작업을 수행할 수 있는 장소도 제한적이라는 문제점이 있다.

KR

1020140059243

A

본 발명은 드론유닛에 3D 프린팅이 가능한 사출유닛을 결합하여 공간의 제약을 받지 않고 3D 프린팅이 가능하며, 드론유닛의 위치 및 사출유닛의 분사방향 및 사출유닛의 분사 위치를 정밀하게 제어하여, 보다 정확한 3D 프린팅을 수행할 수 있는 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터는, 외부로부터 위치 정보 신호들을 수신하는 수신부; 영상을 촬영하는 촬영부; 및 상기 위치 정보 신호들 및 촬영된 영상에 기반하여, 상기 드론유닛의 이동, 상기 사출유닛의 분사 방향 및 상기 사출유닛의 분사 위치를 제어하는 제어부를 포함하는 드론유닛; 및 상기 드론유닛에 결합되어, 목표 지점에 저장된 원료를 분사하는 사출유닛을 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 촬영된 영상에서 마커를 검출하고, 상기 마커와 상기 드론유닛 간 거리를 계산하여, 상기 마커의 위치로 상기 드론유닛을 이동시킬 수 있다.

상기 마커는, 상기 목표 지점의 주위에 표시되어, 상기 촬영된 영상을 통해 상기 제어부가 인식 가능한 이미지일 수 있다.

상기 수신부는, 상기 마커의 위치에서 상기 위치 정보 신호들 수신할 수 있다.

상기 위지 정보 신호들은,상기 목표 지점 주위에 기설치된 신호 송신기들로부터 수신한 위치 정보 신호들일 수 있다.

상기 제어부는, 상기 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여 상기 목표 지점과 상기 드론 유닛 간 거리를 계산하여, 상기 드론유닛을 상기 목표 지점으로 이동시킬 수 있다.

상기 촬영부는, 상기 사출유닛이 원료를 분사할 때, 상기 분사된 원료로 형성되는 출력물의 영상을 촬영할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 촬영된 영상에서 상기 출력물을 식별하고, 상기 식별된 출력물을 기저장된 모델과 비교하여, 상기 출력물과 기저장된 모델 간 오차를 측정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 오차가 측정된 경우, 상기 기저장된 모델과 대응되도록 상기 드론유닛의 위치, 상기 사출유닛의 분사 방향 또는 상기 사출유닛의 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 상기 오차를 보정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 드론유닛이 상기 목표 지점으로 이동한 경우, 상기 촬영된 영상에서 상기 목표 지점을 식별하여, 상기 목표 지점의 지면의 경사를 측정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 측정된 경사에 기반하여, 상기 목표 지점에서 상기 기저장된 모델과 대응되는 위치를 향하도록 상기 사출유닛의 분사 방향을 조정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 조정된 분사 방향을 향해 상기 원료를 분사하도록 상기 사출유닛을 제어할 수 있다.

상기 드론형 3D 프린터는, 상기 드론유닛의 하단에 구비되어, 상기 사출유닛이 결합되는 결합부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 결합부를 회전시킴으로써, 상기 사출유닛의 분사 방향을 조정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 결합부를 회전시킬 때의 회전축이 상기 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우, 상기 결합부의 위치를 상기 목표 지점의 지면과 수직인 방향으로 이동시킴으로써, 상기 사출유닛의 분사 위치를 조정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법은, 수신한 위치 정보 신호들 및 촬영된 영상에 기반하여, 상기 드론유닛을 목표 지점으로 이동시키는 단계; 상기 드론유닛이 상기 목표 지점으로 이동한 후, 상기 사출유닛의 분사 방향 또는 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 저장된 원료를 분사하는 단계; 및 상기 원료가 분사될 때, 상기 분사된 원료에 의해 형성되는 출력물과 기저장된 모델을 비교하여, 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목표 지점으로 이동시키는 단계는, 상기 촬영된 영상에서 마커를 추출하는 단계; 및 상기 드론유닛을 상기 추출된 마커의 위치인 제1 위치로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 위치로 이동시키는 단계는, 상기 추출된 마커와 상기 드론유닛 간 제1 거리를 계산하는 단계; 및 상기 제1 거리에 기반하여, 상기 드론유닛을 상기 마커의 위치인 제1 위치로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목표 지점으로 이동시키는 단계는, 상기 제1 위치에서 상기 위치 정보 신호들을 수신하는 단계; 및 상기 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여, 상기 드론유닛을 상기 목표 지점인 제2 위치로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 위치로 이동시키는 단계는, 상기 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여, 상기 목표 지점과 상기 드론 유닛 간 제2 거리를 계산하는 단계; 및 상기 제2 거리에 기반하여, 상기 드론유닛을 상기 목표 지점인 제2 위치로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 분사하는 단계는, 상기 촬영된 영상에서 상기 목표 지점을 추출하여, 상기 목표 지점의 지면의 경사를 측정하는 단계; 상기 측정된 경사에 기반하여, 상기 목표 지점에서 상기 기저장된 모델과 대응되는 위치를 향하도록 상기 사출유닛의 분사 방향을 조정하는 단계; 및 상기 조정된 사출유닛의 분사 방향을 향하여 상기 저장된 원료를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 분사하는 단계는, 상기 저장된 원료를 분사하는 과정에서 상기 사출유닛의 분사 방향이 변경된 경우, 상기 변경된 분사 방향에 기반하여 상기 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 단계; 및 상기 조정된 사출유닛의 분사 위치에서, 상기 변경된 분사 방향을 향하여 상기 저장된 원료를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 분사 위치를 조정하는 단계는, 상기 사출유닛의 분사 방향이 변경될 때의 회전축이 상기 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우, 상기 사출유닛의 위치를 상기 목표 지점의 지면과 수직인 방향으로 이동시킴으로써, 상기 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 오차를 보정하는 단계는, 상기 원료가 분사될 때, 상기 출력물의 영상을 촬영하는 단계; 상기 영상에서 출력물을 식별하여, 식별된 출력물과 상기 기저장된 모델을 비교하는 단계; 및 상기 비교의 결과로 오차가 측정된 경우, 상기 기저장된 모델에 대응되도록 상기 드론유닛의 위치, 상기 사출유닛의 분사 방향 또는 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 상기 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 따르면, 공간적 제약을 받지 않고 3D 프린팅을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 위치 정보 신호들 및 촬영된 영상에 기반하여, 드론유닛의 위치 및 사출유닛의 위치와 분사 방향을 정밀하게 제어하여, 보다 정확한 3D 프린팅을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 프린팅 과정에서 출력물의 영상을 촬영하고, 기저장된 모델과 비교함으로써 오차를 보정하여, 프린팅 과정에서 발생하는 오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 블록도를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 모식도를 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법의 순서도를 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 있어서, 사출유닛의 분사방향이 목표 지점을 향하도록 조정하는 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 있어서, 3D 프린팅 과정에서 출력물과 기저장된 모델을 비교하여 오차를 보정하는 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 있어서, 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 예시를 도시한 도면이다.

본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 즉, 구성요소들을 상기 용어들에 의해 한정하고자 함이 아니다.

본 명세서에서 '포함하다' 라는 표현으로 언급되는 구성요소, 특징, 및 단계는 해당 구성요소, 특징 및 단계가 존재함을 의미하며, 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 단계 및 이와 동등한 것을 배제하고자 함이 아니다.

본 명세서에서 단수형으로 특정되어 언급되지 아니하는 한, 복수의 형태를 포함한다. 즉, 본 명세서에서 언급된 구성요소 등은 하나 이상의 다른 구성요소 등의 존재나 추가를 의미할 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의하여 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다.

즉, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 블록도를 간략히 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 모식도를 간략히 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 정면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 측면도를 도시한 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터는 드론유닛(100) 및 사출유닛(110)을 포함할 수 있다.

드론유닛(100)은 드론형 3D 프린터의 기체 부분에 해당하며, 촬영부(101), 수신부(103), 결합부(105), 제어부(107) 및 추진부(109)를 포함할 수 있다.

촬영부(101)는 드론유닛(100)에 결합되어, 목표 지점, 마커 및 출력물의 영상을 촬영할 수 있다.

촬영부(101)는 사출유닛(110)보다 아래쪽에 위치하여, 촬영되는 영상에서 사출유닛(110)이 노출되지 않을 수 있다.

또한, 촬영부(101)는 드론유닛(100)의 이동 및 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치 조정에 영향을 받지 않기 위하여, 예컨대, 짐벌(Gimbal)과 같은 수평을 유지할 수 있고, 회전이 가능한 결합장치에 결합될 수 있다.

촬영부(101)는 결합부(105)의 회전 및 이동 범위 밖에 결합되어, 제어부(107)가 결합부(105)를 회전 또는 이동시켜 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치를 조정할 때 영향을 끼치지 않는다.

또한, 제어부(107)는 결합부(105)를 회전 또는 이동시켜 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치를 조정할 때, 사출유닛(110)을 통해 출력되는 출력물의 영상을 촬영하기 위하여, 결합부(105)의 회전 또는 이동과 대응되도록 촬영부(101)를 회전 또는 이동시킬 수 있다.

마커는 목표 지점의 주위에 표시된 것으로서, 예컨대 QR code, Flash code, Bar code일 수 있으며, 마커에는 마커의 좌표에 대한 위치 정보가 포함될 수 있다.

촬영부(101)가 마커의 영상을 촬영하면, 제어부(107)는 촬영된 영상에서 마커를 검출할 수 있다.

제어부(107)는 검출된 마커를 통해 마커와 드론유닛(100) 간의 거리를 계산하여, 드론유닛(100)을 마커의 위치로 이동시킬 수 있다.

예컨대, 촬영된 영상에서 드론유닛(100)으로부터 서쪽방향 10m 떨어진 거리에서 마커가 검출된 경우, 제어부(107)는 추진부(109)를 제어하여 드론유닛(100)을 서쪽방향으로 10m 이동시켜, 마커의 위치인 제1 지점으로 이동시킬 수 있다.

촬영부(101)는 드론유닛(100)이 목표 지점인 제2 지점에 위치했을 때, 목표 지점의 영상을 촬영할 수 있다.

목표 지점은 사출유닛(110)이 저장된 원료를 분사하는 프린팅 과정을 통해 결과물을 생성하기 위해 설정된 공정 지점이다.

제어부(107)는 촬영부(101)가 목표 지점을 촬영한 영상에서 목표 지점의 지면의 경사를 측정하여, 사출유닛(110)의 분사 방향이 목표 지점을 향하도록 결합부(105)를 회전시킬 수 있다.

여기서, 목표 지점의 지면의 경사는 드론유닛(100)의 수직축과 목표 지점의 지면의 수직축 간의 각도와 동일하므로, 제어부(107)는 목표 지점의 지면의 경사를 측정함으로써, 사출유닛(110)의 분사 방향이 목표 지점을 향하도록 결합부(105)를 회전시킬 수 있다.

또한, 촬영부(101)는 프린팅 과정을 실시간으로 촬영할 수 있다.

제어부(107)는 촬영된 영상에서 출력물을 식별하고, 식별된 출력물을 기저장된 모델과 비교하여 오차가 측정된 경우, 기저장된 모델과 대응되도록 드론유닛(100)을 이동시키거나, 사출출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치를 조정함으로써, 출력물과 기저장된 모델 간의 오차를 보정할 수 있다.

기저장된 모델은 캐드 도면 등 3D 프린팅을 수행하기 위한 도면에 포함된 결과물에 대한 모델일 수 있다.

예컨대, 제어부(107)는 프린팅 과정을 촬영한 영상에서 1초 마다 출력물을 식별하여, 기저장된 모델과 치수, 형태 등을 비교하여, 오차를 보정할 수 있다.

즉, 제어부(107)는 프린팅 과정을 촬영한 영상에서, 제어부(107)의 연산 속도 등을 고려하여 기설정된 주기마다 출력물을 식별하고, 기저장된 모델과 비교하여, 출력물과 기저장된 모델 간의 오차를 보정할 수 있다.

수신부(103)는 드론유닛(100)이 제1 위치에 있을 때, 유선 또는 무선 통신을 통해 목표 지점의 주위에 설치된 복수 개의 위치 정보 송신기들로부터 신호를 전송받을 수 있다.

수신부(103)에서 수신한 복수 개의 위치 정보 신호들에 기반하여, 제어부(107)는 위치 정보 송신기들과 드론유닛(100)의 상대적 거리를 계산함으로써, 드론유닛(100)의 위치를 측정하고, 목표 지점과 드론유닛(100) 간의 거리를 계산하여, 드론유닛(100)의 위치를 목표 지점인 제2 위치로 이동시키기 위하여 추진부(109)를 제어할 수 있다.

예컨대, 복수 개의 비콘들이 목표 지점의 주위에 설치되어 비콘 신호들을 송신하면, 수신부(103)는 비콘 신호들을 수신하고, 제어부(107)는 수신한 비콘 신호들에 기반하여, 각 비콘과 드론유닛(100)의 상대적 거리를 계산함으로써, 드론유닛(100)의 현재 위치를 측정할 수 있다.

그 후, 제어부(107)는 목표 지점과 드론유닛(100) 간의 거리를 측정하여, 드론유닛(100)을 목표 지점인 제2 위치로 이동시키기 위해 추진부(109)를 제어할 수 있다.

결합부(105)는 드론유닛(100)의 하단부에 구비되어 드론유닛(100)과 사출유닛(200)이 결합되는 부분으로, 제어부(107)의 제어에 의하여 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch) 회전을 통해 사출 유닛을 x, y, z축으로의 이동시킬 수 있다.

결합부(105)의 회전을 통해 사출유닛(110)의 분사 방향이 결정될 수 있고, 결합부(105)의 이동을 통해 사출유닛(110)의 분사 위치가 결정될 수 있으므로, 드론유닛(100)의 이동과 독립적으로 제어부(107)에 의해서 제어될 수 있다.

예컨대, 제어부(107)는 드론유닛(100)이 제1 또는 제2 위치로 이동할 때는 결합부(105)를 회전시키지 않을 수 있고, 드론유닛(100)이 왼쪽으로 이동하더라도 결합부(105)를 왼쪽이 아닌 오른쪽으로 회전시킬 수 있다.

즉, 제어부(107)는 드론유닛(100)의 이동 방향과 무관하게 결합부(105)를 회전시키거나 이동시킴으로써, 사출유닛(110)의 원료 분사 방향 또는 분사 위치를 제어할 수 있다.

제어부(107)는 촬영부(101)에서 촬영된 영상에서 마커를 추출하여, 마커와 드론유닛(100) 간의 제1 거리를 계산하여, 드론유닛(100)이 마커의 위치인 제1 위치로 이동하게끔 추진부(109)를 제어할 수 있다.

제어부(107)는 드론유닛(100)이 제1 위치에 위치하면, 수신부(103)에서 수신하는 복수 개의 위치 정보 신호들을 통해, 각 송신기와 드론유닛(100) 간 상대적인 거리를 계산하여, 드론유닛(100)의 현재 위치를 측정하고, 드론유닛(100)이 목표 지점인 제2 위치로 이동하게끔 추진부(109)를 제어할 수 있다.

드론유닛(100)이 제2 위치에 있을 때, 촬영부(101)에서 촬영된 목표 지점의 영상에 기반하여, 제어부(107)는 사출유닛(110)의 원료 분사 방향이 목표 지점을 향하도록 결합부(105)를 회전시킬 수 있다.

즉, 목표 지점의 지면의 경사는 드론유닛(100)의 수직축과 목표 지점의 지면의 수직축 간의 각도와 동일하므로, 제어부(107)는 목표 지점의 지면의 경사를 측정하고, 측정된 경사에 기반하여 결합부(105)를 회전시킴으로써 사출유닛(110)의 분사 방향이 목표 지점을 향하게 할 수 있다.

또한, 제어부(107)는 사출유닛(110)이 목표 지점에 저장된 원료를 분사하는 과정에서, 결합부(105)를 회전시켜 사출유닛(110)의 분사 방향이 변경된 경우, 결합부(105)를 회전시킬 때의 회전축에 따라 결합부(105)를 이동시킬 수 있다.

예컨대, 결합부(105)가 회전을 하면, 진자의 운동처럼 최저점과 양끝점의 높이가 달라서, 오차가 발생할 수 있다.

따라서, 제어부(107)는 결합부(105)를 회전시킬 때의 회전축이 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우, 결합부(105)가 회전한 정도에 따라 결합부(105)의 위치를 목표 지점의 지면과 수직인 방향으로 이동시켜, 사출유닛(110)의 분사 위치를 조정함으로써 오차를 줄일 수 있다.

또한, 제어부(107)는 사출유닛(110)이 목표 지점에 저장된 원료를 분사하는 프린팅 과정에서, 촬영부(101)를 통해 실시간으로 촬영되는 영상을 분석하여 드론유닛(100)의 위치, 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 사출유닛(110)의 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 출력물과 기저장된 모델 간의 오차를 보정할 수 있다.

촬영부(101)는 프린팅 과정에서 출력물에 대한 영상을 실시간으로 촬영하고, 제어부(107)는 기설정된 주기마다 영상을 분석하여 출력물을 식별할 수 있다. 그 후, 제어부(107)는 식별한 출력물을 기저장된 모델과 비교할 수 있다.

비교 결과, 출력물과 기저장된 모델 간 오차가 측정된 경우, 제어부(107)는 측정된 오차에 기반하여, 드론유닛(100)을 이동시키거나, 사출유닛(110)의 분사 방향을 조정하기 위하여 결합부(105)를 회전시키거나, 사출유닛(110)의 분사 위치를 조정하기 위하여 결합부(105)를 이동시킬 수 있다.

예컨대, 제어부(107)는 영상을 분석하여 식별한 추출물이 기저장된 모델에 대비하여 10mm 왼쪽에 형성되었다면, 드론유닛(100)을 10mm 오른쪽으로 이동시키거나, 결합부(105)를 오른쪽 10mm에 대응되는 각도만큼 회전시키는 동시에 결합부(105)의 위치를 이동시켜 사출유닛(100)의 분사 방향 및 분사 위치를 조정할 수 있다.

즉, 제어부(107)는 촬영된 영상에서 마커를 검출하여, 마커의 위치인 제1 위치로 드론유닛(100)을 이동시키고, 위치 정보 신호들에 기반하여 목표 지점인 제2 위치로 드론유닛(100)을 재차 이동시킨다.

그 후, 프린팅 과정의 영상에서 출력물을 식별하여 기저장된 모델과 비교하고, 오차가 측정된 경우 드론유닛(100)의 위치, 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 사출유닛(110)의 분사 위치를 조정함으로써, 출력물과 기저장된 모델 간의 오차를 보정하여, 보다 정밀하게 3D 프린팅을 제어할 수 있다.

예컨대, 영상을 통한 마커 추출 및 복수 개의 위치 정보 신호들에만 기반하여 드론유닛(100)의 위치를 제어할 경우, 기저장된 모델에 대하여 1cm 이상 10cm 이하의 오차 범위 내에서 제어가 가능하다.

하지만, 프린팅 과정에서 출력물과 기저장된 모델 간의 비교를 통해서, 기저장된 모델에 대하여 0.1mm 이상 10mm 이하의 오차 범위 내에서 정밀 제어가 가능하다.

또한, 3D 프린팅 과정에서 드론유닛(100)은 정지 비행(Hovering) 상태이기 때문에, 바람 등의 영향을 받아 복수 개의 위치 정보 신호들로는 측정되지 않는 미세한 오차가 발생할 수 있다.

3D 프린팅은 2D 프린팅과 달리, 미세한 오차라도 출력물에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에, 위치 정보 신호들만을 통한 드론유닛(100)의 위치 측정은 출력물에 큰 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 프린팅 과정에서 출력물을 기저장된 모델과 실시간으로 비교하여, 위치 정보 신호들이 측정할 수 없는 미세한 오차들을 측정하고, 측정된 오차에 기반하여 드론유닛(100)의 위치, 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 사출유닛(110)의 분사 위치를 실시간으로 조정함으로써, 최종적으로 생성된 결과물의 오차를 줄일 수 있다.

추진부(109)는 드론유닛(100)을 비행시킬 수 있는 프로펠러를 포함하며, 제어부(107)는 추진부(109)를 제어하여 제1 위치 또는 제2 위치로 드론유닛(100)을 이동시킬 수 있다.

또한, 제어부(107)는 프린팅 과정에서 출력물과 기저장된 모델과 비교하여 오차가 측정된 경우, 추진부(109)를 제어하여 기저장된 모델과 대응되도록 드론유닛(100)를 이동시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법의 순서도를 간략히 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법의 전체 흐름에 대한 순서도를 간략히 도시한 도면이다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법에 있어서, 드론유닛의 위치를 이동시키는 단계의 순서도를 도시한 도면이다.

도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법에 있어서, 원료를 분사하는 단계의 순서도를 도시한 도면이다.

도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법에 있어서, 오차를 보정하는 단계의 순서도를 도시한 도면이다.

도 3a 내지 3d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터의 제어 방법은 이동시키는 단계(S101), 분사하는 단계(S103) 및 오차를 보정하는 단계(S105)를 포함할 수 있다.

이동시키는 단계(S101)는 드론유닛(100)을 제1 위치 및 제2 위치로 이동시키는 단계로서, 마커를 추출하는 단계(S201), 제1 위치로 이동시키는 단계(S203), 위치 정보 신호들을 수신하는 단계(S205) 및 제2 위치로 이동시키는 단계(S207)을 포함할 수 있다.

마커를 추출하는 단계(S201)는 제어부(107)가 촬영된 영상에서 마커를 추출하는 단계이다. 제어부(107)는 촬영된 영상에서 마커를 추출할 수 있다.

제1 위치로 이동시키는 단계(S203)는 제어부(107)에서 추출된 마커와 드론유닛(100) 간의 제1 거리를 계산한 후, 제1 거리에 기반하여 드론유닛(100)을 마커의 위치인 제1 위치로 이동시키는 단계이다.

제어부(107)는 영상에서 마커를 추출하고, 추출된 마커와 드론유닛(100) 간의 제1 거리를 측정할 수 있다.

예컨대, 제어부(107)는 마커를 추출한 영상의 프레임의 픽셀 정보에 기반하여 마커와 드론유닛(100) 간의 거리를 측정하거나, 마커가 위치에 대한 좌표 정보를 포함하고 있으면 제어부(107)는 마커에 포함된 데이터를 인식하여 마커의 좌표 정보와 드론유닛(100)의 좌표 정보를 비교함으로써 거리를 측정할 수 있다.

제어부(107)는 측정된 마커와 드론유닛(100) 간의 제1 거리에 기반하여, 추진부(109)를 제어함으로써 드론유닛(100)을 마커의 위치인 제1 위치로 이동시킬 수 있다.

위치 정보들을 수신하는 단계(S205)는 드론유닛(100)이 제1 위치에 있을 때, 목표 지점 주위에 설치된 복수 개의 위치 정보 송신기들로부터 위치 정보 신호를 수신하는 단계이다.

예컨대, 목표 지점 주위에 복수 개의 초음파 비콘(Ultra sonic beacon)들이 설치되고, 수신부(103)는 각 비콘으로부터 전송되는 비콘 신호들을 수신할 수 있다.

제2 위치로 이동시키는 단계(S207)는 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여, 목표 지점과 드론유닛(100) 간의 제2 거리를 계산하여, 드론유닛(100)을 목표 지점인 제2 위치로 이동시키는 단계이다.

제어부(107)는 수신부(103)가 수신한 복수개의 위치 정보 신호들에 기반하여, 각 위치 정보 송신기와 드론유닛(100) 간의 상대적인 거리를 측정함으로써 드론유닛(100)의 현재 위치를 측정하여, 목표 지점과 드론유닛(100) 간의 제2 거리를 측정할 수 있다.

제어부(107)는 측정된 제2 거리에 기반하여, 추진부(109)를 제어함으로써 드론유닛(100)을 목표 지점인 제2 위치로 이동시킬 수 있다.

분사하는 단계(S103)는 드론유닛(100)이 목표 지점인 제2 위치로 이동했을 때, 목표 지점을 향해 사출유닛(110)의 분사 방향을 조정하고, 저장된 원료를 분사하는 단계이다.

분사하는 단계(S103)는 목표 지점의 지면의 경사를 측정하는 단계(S301), 사출유닛의 분사 방향을 조정하는 단계(S303), 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 단계(S305) 및 저장된 원료를 분사하는 단계(S307)을 포함할 수 있다.

목표 지점의 지면의 경사를 측정하는 단계(S301)는 제어부(107)가 촬영부(101)를 통해 촬영된 영상에서 목표 지점을 추출하여, 목표 지점의 지면의 경사를 측정하는 단계이다.

촬영부(101)는 드론유닛(100)이 제2 위치에 위치했을 때, 목표 지점의 영상을 촬영할 수 있다. 제어부(107)는 촬영된 영상에서 목표 지점을 추출하여, 목표 지점의 지면의 경사를 측정할 수 있다.

드론유닛(100)의 수직축은 연직축과 일치하기 때문에, 목표 지점의 지면의 경사는 드론유닛(100)의 수직축과 목표 지점의 지면의 수직축 사이의 각도와 동일하다.

따라서, 제어부(107)는 드론유닛(100)의 수직축과 목표 지점의 지면의 수직축 사이의 각도를 측정함으로써, 목표 지점의 지면의 경사를 측정할 수 있다.

사출유닛(110)의 분사 방향을 조정하는 단계(S303)는 측정된 목표 지점의 지면의 경사에 기반하여 사출유닛(110)의 분사 방향을 조정하는 단계이다.

제어부(107)는 측정한 목표 지점의 지면의 경사에 기반하여, 사출유닛(110)의 분사 방향이 목표 지점을 향하도록 결합부(105)를 회전시킬 수 있다.

예컨대, 측정된 경사가 동쪽으로 10°인 경우, 제어부(107)는 결합부(105)를 동쪽으로 10°만큼 회전시켜서, 목표 지점을 향하도록 사출유닛(110)의 분사 방향이 조정할 수 있다.

사출유닛의 분사 위치를 조정하는 단계(S305)는 결합부(105)를 회전시켜 조정된 사출유닛(110)의 분사 방향에 기반하여, 사출유닛(110)의 분사 위치를 조정하는 단계이다.

결합부(105)는 회전하기 때문에, 예컨대 진자 운동처럼 최저점과 양끝점의 높이가 달라서 출력 시, 오차가 발생할 수 있다. 따라서 제어부(107)는 결합부(105)를 회전시킬 때 결합부(105)의 위치를 이동시켜서 이러한 오차를 보정할 수 있다.

제어부(107)는 결합부(105)를 회전시킬 때의 회전축이 추출한 목표 지점의 지면과 평행하거나, 예각을 이루는 경우, 결합부(105)의 위치를 이동시킬 수 있다.

예컨대, 목표 지점의 지면이 수평면상에 있고, 결합부(105)의 회전축이 목표 지점의 지면의 수직축과 일치하면, 사출유닛(110)과 목표 지점의 지면 간의 거리가 변하지 않으므로, 제어부(107)는 결합부(105)의 위치를 이동시키지 않는다.

반대로, 결합부(105)의 회전축이 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우, 결합부(105)의 회전에 따라 사출유닛(110)과 목표 지점의 지면 간의 거리가 변하므로, 제어부(107)는 결합부(105)를 목표 지점의 지면과 수직인 방향으로 이동시켜서, 사출유닛(110)과 목표 지점의 지면 간의 거리를 일정하게 유지할 수 있다.

저장된 원료를 분사하는 단계(S307)는 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치 중 적어도 하나가 목표 지점에서 기저장된 모델에 대응되는 위치를 향하면, 제어부(107)는 저장된 원료를 분사하도록 사출유닛(110)을 제어할 수 있다.

오차를 보정하는 단계(S105)는 프린팅 과정에서 사출유닛(110)을 통해 출력되는 출력물과 기저장된 모델을 비교하여 오차가 측정된 경우, 드론유닛(100)의 위치 또는 사출유닛(110)의 분사 방향 중 적어도 하나를 조정하여 오차를 보정하는 단계이다.

오차를 보정하는 단계(S105)는 프린팅 과정에서 출력물의 영상을 촬영하는 단계(S401), 출력물과 기저장된 모델을 비교하는 단계(S403) 및 조정하는 단계(S405)를 포함할 수 있다.

출력물의 영상을 촬영하는 단계(S401)는 촬영부(101)가 3D 프린팅 과정에서 사출유닛(110)이 원료를 분사하여 출력물이 형성되는 과정을 촬영하는 단계이다.

출력물과 기저장된 모델을 비교하는 단계(S403)는 3D 프린팅 과정에서 촬영된 영상에서 출력물을 식별하여, 식별된 출력물과 기저장된 모델을 비교하는 단계이다.

제어부(107)는 3D 프린팅 과정을 촬영한 영상에서 출력물을 식별하고, 출력물과 기저장된 모델을 비교함으로써, 출력과정에서 발생하는 오차를 측정할 수 있다.

예컨대, 제어부(107)는 1초 마다 촬영된 영상에서 출력물을 식별하고, 출력물과 기저장된 모델을 비교하여 오차를 측정할 수 있다.

조정하는 단계(S405)는 측정된 오차에 기반하여, 드론유닛 또는 사출유닛 중 적어도 하나를 조정하여 오차를 보정하는 단계이다.

예컨대, 기저장된 모델에 대하여 왼쪽으로 1cm 치우쳐서 출력물이 출력되면, 측정된 오차인 1cm만큼 드론유닛(100)을 오른쪽으로 이동시키거나, 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치를 조정하여 오차를 보정할 수 있다.

프린팅 과정에서 드론유닛(100)은 정지 비행 상태이므로, 위치 정보 신호들로 측정할 수 없는 오차가 발생할 수 있고, 프린팅 과정에서 이러한 오차들은 결과물에 큰 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 제어부(107)는 프린팅 과정에서 발생하는 오차를 측정하고, 드론유닛(100)을 이동시키거나 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치를 조정하여, 오차를 보정함으로써 보다 정밀하고 정확한 결과물을 생성할 수 있다.

예컨대, 위치 정보 신호들에 기반하여 3D 프린팅을 수행하면, 제어부(107)는 기저장된 모델에 대하여 1cm 이상 10cm 이하의 오차 범위 내에서 프린팅을 수행할 수 있다.

하지만, 3D 프린팅에서는 이러한 오차 범위가 결과에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 오차를 보정하는 단계(S105)를 통해 제어부(107)는 프린팅 과정에서 발생하는 오차를 즉시 보정함으로써, 기저장된 모델에 대하여 0.1mm 이상 10mm 이하의 오차 범위 내에서 프린팅을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 있어서, 사출유닛의 분사방향이 목표 지점을 향하도록 조정하는 예시를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 드론유닛(100)의 수직축(209)은 연직축과 동일하기 때문에, 수평면(205)에 대한 목표 지점의 지면(203)의 경사(207)는 드론유닛(100)의 수직축(209)과 목표 지점의 지면(203)의 수직축(211)과 동일하다.

따라서, 제어부(107)는 목표 지점(201)을 촬영한 영상에서 수평면(205)에 대한 목표 지점의 지면(203)의 경사(207)를 측정하고, 측정된 경사(207)에 기반하여, 사출유닛(110)의 분사 방향이 목표 지점(201)을 향하도록 결합부(109)를 회전시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터는 드론유닛(100)의 이동과 사출유닛(110)의 분사 방향을 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 목표 지점(201)이 수평면(205)상에 위치하지 않더라도 사출유닛(110)의 분사 방향을 제어하여 3D 프린팅을 수행할 수 있다.

또한, 프린팅 과정에서 출력되는 출력물의 오차가 실시간으로 보정되기 때문에, 보다 정밀하고 정확한 결과물을 생성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 있어서, 3D 프린팅 과정에서 출력물과 기저장된 모델을 비교하여 오차를 보정하는 예시를 도시한 도면이다.

3D 프린팅 과정에서 출력물과 기저장된 모델을 비교하여 오차를 보정하는 예시에서, 도 5a는 목표 지점 및 드론형 3D 프린터를 도시한 도면이고, 도 5b는 목표 지점을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 제어부(107)는 프린팅 과정을 촬영한 영상에서 보정 전 출력물(303)을 식별하여, 기저장된 모델(301)과 보정 전 출력물(303)을 비교하여 오차를 측정할 수 있다.

예시에서와 같이, 기저장된 모델(301)과 보정 전 출력물(303) 간의 오차가 측정되는 경우, 제어부(107)는 보정 위치(305)을 기준으로 출력물이 기저장된 모델(301)과 대응되도록 드론유닛(100)의 위치를 이동시킬 수 있다.

여기서, 보정 위치(305)는 제어부(107)가 기설정된 주기마다 영상에서 출력물을 식별하여, 기저장된 모델(301)과 비교하는 어느 한 시점에서의 드론유닛(100)의 위치를 의미한다.

예컨대, 제어부(107)의 연산 속도 등을 고려하여 기설정된 주기가 1초로 설정되었다면, 제어부(107)는 1초 마다 영상에서 보정 전 출력물(303)을 식별할 수 있다.

보정 위치(305) 이후, 드론 이동 방향에 따라 출력되는 보정 후 출력물(307)을 보면 기저장된 모델(307)과 대응되도록 출력되어, 오차가 점점 줄어드는 것을 알 수 있다.

3D 프린팅에서는 1cm 정도의 오차가 결과물에 큰 영향을 미치므로, 촬영부(103)는 프린팅 과정을 촬영하고, 제어부(107)는 기설정된 주기마다 영상에서 출력물을 식별하여 기저장된 모델(301)과 비교하여, 오차를 보정할 수 있다.

본 예시에서는, 드론유닛(100)의 이동을 보정하여 기저장된 모델(301)에 대응되도록 보정 후 출력물(307)을 출력하였지만, 제어부(107)는 결합부(105)를 회전시키거나 이동시켜서 사출유닛(110)의 분사 방향 또는 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 보정 후 출력물(307)을 출력할 수도 있다.

이와 같은 캘리브레이션(Calibration) 과정을 통해 제어부(107)는 기저장된 모델(301)에 대하여 1mm 이상 10mm 이하의 오차 범위 내에서 프린팅을 수행할 수 있으므로, 위치 정보 신호들에만 기반하여 프린팅을 수행할 때보다 보다 정밀한 제어가 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론형 3D 프린터 및 이의 제어 방법에 있어서, 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 예시를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제어부(107)가 결합부(105)를 회전시켜 사출유닛(110)의 분사 방향(405)을 조정하면, 결합부(105)의 회전에 의하여 기저장된 모델(301)과 출력물(401) 간의 오차(403)가 생길 수 있다.

예컨대, 결합부(105)의 회전은 진자운동과 유사하여, 최저점과 양 끝점에서의 높이가 차이나기 때문에, 결합부(105)가 회전할 때의 회전축이 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우에 오차(403)가 생길 수 있다.

따라서, 결합부(105)의 회전축이 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우, 결합부(105)의 위치를 목표 지점의 지면과 수직인 방향(407)으로 이동시켜 사출유닛(110)의 분사 위치를 조정함으로써, 오차(403)를 보정한 출력물(409)을 출력할 수 있다.

본 예시에서는 목표 지점의 지면이 수평면상에 위치할 때를 나타냈지만, 목표 지점이 수평면에 대하여 경사진 지면에 위치한 경우에도, 제어부(107)는 결합부(105)의 위치를 경사진 목표 지점의 지면과 수직인 방향(407)으로 이동시켜서 오차(403)를 보정하여, 오차를 보정한 출력물(409)을 출력할 수 있다.

이렇듯, 제어부(107)는 결합부(105)의 회전에 의해 사출유닛(110)의 분사 방향(405)이 변경될 때, 결합부(105)를 목표 지점의 지면과 수직인 방향(407)으로 이동시킴으로써 사출유닛(110)의 분사 위치를 조정하여, 보다 정밀한 프린팅을 수행할 수 있다.

비록 본 명세서에서의 설명은 예시적인 몇 가지 양상으로 나타났지만, 다양한 수정이나 변경이 후술되는 특허청구범위에 의해 정의되는 범주로부터 이루어질 수 있으며, 본 발명의 기술적인 보호범위는 다음의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 드론유닛
101 : 촬영부
103 : 수신부
105 : 결합부
107 : 제어부
109 : 추진부
110 : 사출유닛
201 : 목표 지점
203 : 목표 지점의 지면
205 : 수평면
207 : 목표 지점의 지면의 경사
209 : 드론유닛의 수직축
211 : 목표 지점의 지면의 수직축
301 : 기저장된 모델
303 : 보정 전 출력물
305 : 보정 위치
307 : 보정 후 출력물
401 : 출력물
403 : 오차
405 : 사출유닛의 분사 방향
407 : 목표 지점의 지면과 수직인 방향
409 : 오차를 보정한 출력물

Claims

드론유닛 및 사출유닛을 포함하는 드론형 3D 프린터에 있어서,
외부로부터 위치 정보 신호들을 수신하는 수신부;
영상을 촬영하는 촬영부; 및
상기 위치 정보 신호들 및 촬영된 영상에 기반하여, 상기 드론유닛의 이동, 상기 사출유닛의 분사 방향 및 상기 사출유닛의 분사 위치를 제어하는 제어부를 포함하는 드론유닛; 및
상기 드론유닛에 결합되어, 목표 지점에 저장된 원료를 분사하는 사출유닛을 포함하는,
드론형 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 촬영된 영상에서 마커를 검출하고,
상기 마커와 상기 드론유닛 간 거리를 계산하여, 상기 마커의 위치로 상기 드론유닛을 이동시키며,
상기 마커는,
상기 목표 지점의 주위에 표시되어, 상기 촬영된 영상을 통해 상기 제어부가 인식 가능한 이미지인,
드론형 3D 프린터.
제2항에 있어서,
상기 수신부는,
상기 마커의 위치에서 상기 위치 정보 신호들 수신하는,
드론형 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 위지 정보 신호들은,
상기 목표 지점 주위에 기설치된 신호 송신기들로부터 수신한 위치 정보 신호들이며,
상기 제어부는,
상기 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여 상기 목표 지점과 상기 드론 유닛 간 거리를 계산하여, 상기 드론유닛을 상기 목표 지점으로 이동시키는,
드론형 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 촬영부는,
상기 사출유닛이 원료를 분사할 때, 상기 분사된 원료로 형성되는 출력물의 영상을 촬영하는,
드론형 3D 프린터.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 촬영된 영상에서 상기 출력물을 식별하고,
상기 식별된 출력물을 기저장된 모델과 비교하여, 상기 출력물과 기저장된 모델 간 오차를 측정하는,
드론형 3D 프린터.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오차가 측정된 경우, 상기 기저장된 모델과 대응되도록 상기 드론유닛의 위치, 상기 사출유닛의 분사 방향 또는 상기 사출유닛의 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 상기 오차를 보정하는,
드론형 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 드론유닛이 상기 목표 지점으로 이동한 경우, 상기 촬영된 영상에서 상기 목표 지점을 식별하여, 상기 목표 지점의 지면의 경사를 측정하는,
드론형 3D 프린터.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정된 경사에 기반하여, 상기 목표 지점에서 상기 기저장된 모델과 대응되는 위치를 향하도록 상기 사출유닛의 분사 방향을 조정하는,
드론형 3D 프린터.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 조정된 분사 방향을 향해 상기 원료를 분사하도록 상기 사출유닛을 제어하는,
드론형 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 드론형 3D 프린터는,
상기 드론유닛의 하단에 구비되어, 상기 사출유닛이 결합되는 결합부를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 결합부를 회전시킴으로써, 상기 사출유닛의 분사 방향을 조정하는,
드론형 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 드론형 3D 프린터는,
상기 드론유닛의 하단에 구비되어, 상기 사출유닛이 결합되는 결합부를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 결합부를 회전시킬 때의 회전축이 상기 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우,
상기 결합부의 위치를 상기 목표 지점의 지면과 수직인 방향으로 이동시킴으로써, 상기 사출유닛의 분사 위치를 조정하는,
드론형 3D 프린터.
드론유닛 및 사출유닛을 포함하는 드론형 3D 프린터의 제어 방법에 있어서,
수신한 위치 정보 신호들 및 촬영된 영상에 기반하여, 상기 드론유닛을 목표 지점으로 이동시키는 단계;
상기 드론유닛이 상기 목표 지점으로 이동한 후, 상기 사출유닛의 분사 방향 또는 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 저장된 원료를 분사하는 단계; 및
상기 원료가 분사될 때, 상기 분사된 원료에 의해 형성되는 출력물과 기저장된 모델을 비교하여, 오차를 보정하는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 목표 지점으로 이동시키는 단계는,
상기 촬영된 영상에서 마커를 추출하는 단계; 및
상기 드론유닛을 상기 추출된 마커의 위치인 제1 위치로 이동시키는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1 위치로 이동시키는 단계는,
상기 추출된 마커와 상기 드론유닛 간 제1 거리를 계산하는 단계; 및
상기 제1 거리에 기반하여, 상기 드론유닛을 상기 마커의 위치인 제1 위치로 이동시키는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 목표 지점으로 이동시키는 단계는,
상기 제1 위치에서 상기 위치 정보 신호들을 수신하는 단계; 및
상기 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여, 상기 드론유닛을 상기 목표 지점인 제2 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제16항에 있어서,
상기 제2 위치로 이동시키는 단계는,
상기 수신한 위치 정보 신호들에 기반하여, 상기 목표 지점과 상기 드론 유닛 간 제2 거리를 계산하는 단계; 및
상기 제2 거리에 기반하여, 상기 드론유닛을 상기 목표 지점인 제2 위치로 이동시키는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 분사하는 단계는,
상기 촬영된 영상에서 상기 목표 지점을 추출하여, 상기 목표 지점의 지면의 경사를 측정하는 단계;
상기 측정된 경사에 기반하여, 상기 목표 지점에서 상기 기저장된 모델과 대응되는 위치를 향하도록 상기 사출유닛의 분사 방향을 조정하는 단계; 및
상기 조정된 사출유닛의 분사 방향을 향하여 상기 저장된 원료를 분사하는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 분사하는 단계는,
상기 저장된 원료를 분사하는 과정에서 상기 사출유닛의 분사 방향이 변경된 경우, 상기 변경된 분사 방향에 기반하여 상기 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 사출유닛의 분사 위치에서, 상기 변경된 분사 방향을 향하여 상기 저장된 원료를 분사하는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제19항에 있어서,
상기 분사 위치를 조정하는 단계는,
상기 사출유닛의 분사 방향이 변경될 때의 회전축이 상기 목표 지점의 지면과 평행하거나 예각을 이루는 경우,
상기 사출유닛의 위치를 상기 목표 지점의 지면과 수직인 방향으로 이동시킴으로써, 상기 사출유닛의 분사 위치를 조정하는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는,
상기 원료가 분사될 때, 상기 출력물의 영상을 촬영하는 단계;
상기 영상에서 출력물을 식별하여, 식별된 출력물과 상기 기저장된 모델을 비교하는 단계; 및
상기 비교의 결과로 오차가 측정된 경우, 상기 기저장된 모델에 대응되도록 상기 드론유닛의 위치, 상기 사출유닛의 분사 방향 또는 분사 위치 중 적어도 하나를 조정하여 상기 오차를 보정하는 단계를 포함하는,
드론형 3D 프린터의 제어 방법.