KR20220007765A - 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론 - Google Patents

전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 프레임 하부 중앙에 장착되는 클립에 전자석을 연결하여 물품을 전자석의 자력에 의해 간단히 탈부착하면서 안정적으로 비행 운반하되, 상기 물품이 중력 방향으로 향하게 되어 커브, 회전시 안정적 비행 운반이 가능하도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론{The drone capable of the stable attaching/detaching carrying of the article using electromagnet}
본 발명은 드론에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 프레임 하부 중앙에 장착되는 클립에 전자석을 연결하여 물품을 전자석의 자력에 의해 간단히 탈부착하면서 안정적으로 비행 운반하되, 상기 물품이 중력 방향으로 향하게 되어 커브, 회전시 안정적 비행 운반이 가능하도록 하는 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론에 관한 것이다.
일반적으로 드론이라 함은, 고정익 형태 또는 회전익 형태로 구성되는 모든 무인 항공기의 총칭이다. 드론은 군사 목적으로 개발되고 사용되던 초기의 용도와는 달리 점차 다양한 분야로 활용영역이 넓어지고 있으며, 최근에는 소비자에게 물건을 직접 전달하는 택배 서비스로까지 영역이 확장되고 있는 추세이다.
다만, 드론을 택배용으로 활용하기 위해서는 각종 규제 및 안정성에 관한 문제를 해결해야 하며, 특히, 드론의이착륙시에 발생할 수 있는 지형지물 등과의 충돌 및 드론의 분실 문제는 반드시 해결하여야 하는 현안 중의 하나이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 드론이 정지비행하는 상태에서 하방으로 물건을 이송하는 장치에 관한 발명으로는 미국 공개특허공보 제2015-0158587호의 "Mechanisms for Lowering a Payload to the Ground from a UAV" 및 미국 등록특허공보 제2016-0059963호의 "Payload-release device and operation thereof"가 제안되어 공개된 바 있다.
상기 미국 공개특허공보 제2015-0158587호의 "Mechanisms for Lowering a Payload to the Ground from a UAV" 및 상기 미국 등록특허공보 제2016-0059963호의 "Payload-release device and operation thereof"에는 배달 장치에 고정된 물품을 드론으로부터 하강시켜 수취인에게 배달하는 장치에 관한 발명이 제안되었으나, 상기와 같은 종래 발명들은 물품을 하강시키는 장비의 구비로 인한 드론 자체의 무게 증가 및 장비의 구동으로 인한 전력의 소비가 추가로 발생하여 드론의 비행가능 시간이 줄어드는 문제가 발생하였다.
또한 종래 드론은 운반하고 하는 물품을 안정적으로 묶음 운반하도록 하는 작업이 불편하고 운반 후에도 묶여 있는 물품을 다시 분리하여야 하는 작업 등이 불편한 문제와, 드론에 묶여 운반되응 물품이 비행 운반중에 무게 중심을 일정하게 유지하지 못하고, 특히 커버, 회전시 무게 중심이 흔들리면서 안정적인 비행 운전이 곤란한 문제가 있었다.
또한, 종래 드론은 프레임에 조립되는 각종 부품의 조립 작업이 모듈화 되어 있지 않아 일정하게 조립하는 작업이 불편한 문제전이 있었다.
등록특허 10-1780454호(2017년09월15일) 공개실용 20-2019-0003060호(2019년12월11일)
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 프레임 하부 중앙에 장착되는 클립에 전자석을 연결하여 물품을 전자석의 자력에 의해 간단히 탈부착하면서 안정적으로 비행 운반하되, 상기 물품이 중력 방향으로 향하게 되어 커브, 회전시 안정적 비행 운반이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 프레임, 프레임의 아암 상,하부에 프로 펠라, 엘이디 발광부, 프레임 중앙 상,하부에 상,하부 회로 기판부, 및 하부 회로 기판부에 배터리, 물품을 전자석에 의해 탈부착하기 위한 물품 탈부착를 간단히 조립 제조할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 하부 회로 기판부를 3층 구조로 적층 형성하고, 상기 3층 구조의 기판 하부에 요홈을 형성하는 것에 의해 전자석이 와이어에 연결 설치되는 클립 상부를 간단히 삽입 장착할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명은 방사상으로 아암(12)이 형성되어 있는 프레임(10)과; 상기 아암 상부에 고정 설치되는 서보 모터(21)에 의해 프로 펠라(22)를 회전 구동시켜 비행하는 구동부(20)와; 상기 아암 하부에 고정 설치되는 엘이디(32)에 의해 발광 작동하는 발광부(30)와; 상기 프레임(10)의 상부 중앙에 설치되는 상부 회로 기판부(40)와; 상기 프레임(10)의 하부 중앙에 이격 설치되어 상부에 배터리(60)가 안착 설치되는 하부 회로 기판부(50)및; 상기 하부 회로 기판부(50) 하부에 연결 장착되어 물품을 전자석(75)의 자력에 의해 탈부착 운반하는 물품 탈부착부(70)로 구성하되; 상기 물품 탈부착부(70)는 상부 회로 기판 하부의 요홈에 삽입 장착하는 U자 형태의 클립(71)과 상기 클립 하부에 연결되는 와이어(72) 및 상기 와이어 하단에 연결되어 자력에 의해 물품 상부에 내장된 금속 부재로 물품을 탈부착하는 전자석(73)으로 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상부 회로 기판부(40)는 각 모서리 위치에 수직 설치되는 기둥(45)에 안착시켜 볼트 체결하는 것에 의해 적어도 한층 이상의 다층 구조로 고정 설치하고, 상기 하부 회로 기판부(50)는 각 모서리 위치로 수직 설치되는 기둥(55)에 밀착시켜 볼트 체결하는 것에 의해 고정 설치하여 상기 하부 회로 기판부(50) 상부에 배터리(50)를 안착 설치하여 밴드(65)로 감아 벨크로와 같은 고정수단에 의해 묶음 고정하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 하부 기판부(50)는 상부 판(51)과 중간 판(52) 및 하부 판(53)을 상하 적층되게 부착 구성하되, 상기 하부 판(53) 중앙에 클립 상부 양측의 걸림 단부(71a)를 오므려 삽입시키도록 하는 삽입 요홈(54)과 상기 중간 판 중앙에 삽입 요홈 보다 외측으로 연장 형성되어 클립 상부 양측의 걸림 단부(71a)가 걸려 지지되므로 클립이 이탈 방지되게 장착되도록 하는 걸림 요홈(55)을 형성하여 구성함에 그 특징이 있다.
이러한 본 발명은 프레임 하부 중앙에 장착되는 클립에 전자석을 연결하여 물품을 전자석의 자력에 의해 간단히 탈부착하면서 안정적으로 비행 운반하되, 상기 물품이 중력 방향으로 향하게 되어 커브, 회전시 안정적 비행 운반이 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 프레임, 프레임의 아암 상,하부에 프로 펠라, 엘이디 발광부, 프레임 중앙 상,하부에 상,하부 회로 기판부, 및 하부 회로 기판부에 배터리, 물품을 전자석에 의해 탈부착하기 위한 물품 탈부착를 간단히 조립 제조할 수 있도록 하는효과가 있다.
또한, 상기 하부 회로 기판부를 3층 구조로 적층 형성하고, 상기 3층 구조의 기판 하부에 요홈을 형성하는 것에 의해 전자석이 와이어에 연결 설치되는 클립 상부를 간단히 삽입 장착할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 드론을 보여주는 전체 사시도.
도 2는 도 1의 프로펠라 분리 상태를 보여주는 전체 사시도.
도 3은 본 발명 드론의 좌측 측면을 보여주는 측면도.
도 4는 본 발명 드론의 우측 측면을 보여주는 측면도.
도 5는 본 발명 드론의 하부 회로 기판부에 클립이 장착된 요부 단면 구성도.
도 6은 도 5의 클립이 분리된 상태에서 작창되는 과정을 보여주는 요부 단면 구성도.
도 7은 본 발명 드론의 저면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 드론에 의해 물품을 탈부착 비행 운반하는 과정을 보여주는 정면 구성도.
이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명의 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론은 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 방사상으로 아암(12)이 형성되어 있는 프레임(10)과, 상기 아암 상부에 고정 설치되는 서보 모터(21)에 의해 프로 펠라(22)를 회전 구동시켜 비행하는 구동부(20)와, 상기 아암 하부에 고정 설치되는 엘이디(32)에 의해 발광 작동하는 발광부(30)와, 상기 프레임(10)의 상부 중앙에 설치되는 상부 회로 기판부(40)와, 상기 프레임(10)의 하부 중앙에 이격 설치되어 상부에 배터리(60)가 안착 설치되는 하부 회로 기판부(50)및, 상기 하부 회로 기판부(50) 하부에 연결 장착되어 물품을 전자석(75)의 자력에 의해 탈부착 운반하는 물품 탈부착부(70)로 구성하여 이루어진다.
특히, 상기 물품 탈부착부(70)는 상부 양측에 형성된 걸림 단부(71a)를 내외측으로 텐션 작동시켜 하부 회로 기판부 하부의 요홈에 삽입 장착하는 U자 형태의 클립(71)과, 상기 클립 하부에 연결되는 와이어(72) 및, 상기 와이어 하단에 연결되어 자력에 의해 물품 상부에 내장된 금속 부재로 물품을 탈부착하는 전자석(73)으로 구성된다.
또한, 상부 회로 기판부(40)는 각 모서리 위치에 수직 설치되는 기둥(45)에 안착시켜 볼트 체결하는 것에 의해 적어도 한층 이상의 다층 구조로 고정 설치하고, 상기 하부 회로 기판부(50)는 각 모서리 위치로 수직 설치되는 기둥(55)에 밀착시켜 볼트 체결하는 것에 의해 고정 설치하여 상기 하부 회로 기판부(50) 상부에 배터리(50)를 안착 설치하여 밴드(65)로 감아 벨크로와 같은 고정수단에 의해 묶음 고정하도록 구성한다.
또한, 상기 하부 기판부(50)는 단층으로 구성할 수도 있고, 도면에서아 같이 상부 판(51)과 중간 판(52) 및 하부 판(53)을 상하 적층되게 부착 구성할 수 있다. 다층 구성의 경우 상기 하부 판(53) 중앙에 클립 상부 양측의 걸림 단부(71a)를 오므려 삽입시키도록 하는 삽입 요홈(54)과 상기 중간 판 중앙에 삽입 요홈 보다 외측으로 연장 형성되어 클립 상부 양측의 걸림 단부(71a)가 걸려 지지되므로 클립이 이탈 방지되게 장착되도록 하는 걸림 요홈(55)을 형성하여 구성한다.
그리고 본 발명의 드론은 전용 리모트 콘트롤은 물론 스마트폰, 블루투스를 이용하여 원격 조정에 의해 물품을 비행 운반하도록 조작 가능한 것이다.
상기 상부 회로 기판부(40)에는 통신(리모트 콘트롤러 등), 구동부 제어, 센서 제어 등의 CPV 및 그 주변 회로를 배치하고, 상기 하부 회로 기판부(50)에는 발광부(30) 및 전자석의 작동 제어 회로를 배치하도록 한다.
상기 하부 회로 기판부(50)의 상부 판(51)과 중간 판(52) 및 하부 판(53)은 전자석은 물론 물품의 지지를 위해 두께를 두껍게 형성하거나 강도가 우수한 재질, 예를 들면 금속판, PE, PP 등의 재질을 사용하여 구성한다.
미 설명 부호로서, 19는 지지다리, 100은 운반 물품을 나타내는 것이다.
이러한 본 발명은 프레임 하부 중앙에 장착되는 클립에 전자석을 연결하여 물품을 전자석의 자력에 의해 간단히 탈부착하면서 안정적으로 비행 운반하되, 상기 물품이 중력 방향으로 향하게 되어 커브, 회전시 안정적 비행 운반이 가능게 되는 것이다.
또한, 상기 프레임, 프레임의 아암 상,하부에 프로 펠라, 엘이디 발광부, 프레임 중앙 상,하부에 상,하부 회로 기판부, 및 하부 회로 기판부에 배터리, 물품을 전자석에 의해 탈부착하기 위한 물품 탈부착를 간단히 조립 제조하게 되는 것이다.
또한, 상기 하부 회로 기판부를 3층 구조로 적층 형성하고, 상기 3층 구조의 기판 하부에 요홈을 형성하는 것에 의해 전자석이 와이어에 연결 설치되는 클립 상부를 간단히 삽입 장착할 수 있어 사용 편리성이 우수하게 되는 것이다.
10: 프레임
12: 아암
20: 구동부
21: 서보 모터
22: 프로 펠라
30: 발광부
32: 엘이디
40: 상부 회로 기판부
50: 하부 회로 기판부
60: 배터리
70: 물품 탈부착부
71: 클립
72: 와이어
73: 전자석

Claims (3)

  1. 방사상으로 아암(12)이 형성되어 있는 프레임(10)과,
    상기 아암 상부에 고정 설치되는 서보 모터(21)에 의해 프로 펠라(22)를 회전 구동시켜 비행하는 구동부(20)와,
    상기 아암 하부에 고정 설치되는 엘이디(32)에 의해 발광 작동하는 발광부(30)와,
    상기 프레임(10)의 상부 중앙에 설치되는 상부 회로 기판부(40)와,
    상기 프레임(10)의 하부 중앙에 이격 설치되어 상부에 배터리(60)가 안착 설치되는 하부 회로 기판부(50)및,
    상기 하부 회로 기판부(50) 하부에 연결 장착되어 물품을 전자석(75)의 자력에 의해 탈부착 운반하는 물품 탈부착부(70)로 구성하되,
    상기 물품 탈부착부(70)는 상부 양측에 형성된 걸림 단부(71a)를 내외측으로 텐션 작동시켜 하부 회로 기판부 하부의 요홈에 삽입 장착하는 U자 형태의 클립(71)과, 상기 클립 하부에 연결되는 와이어(72) 및, 상기 와이어 하단에 연결되어 자력에 의해 물품 상부에 내장된 금속 부재로 물품을 탈부착하는 전자석(73)으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론.
  2. 제1항에 있어서,
    상부 회로 기판부(40)는 각 모서리 위치에 수직 설치되는 기둥(45)에 안착시켜 볼트 체결하는 것에 의해 적어도 한층 이상의 다층 구조로 고정 설치하고,
    상기 하부 회로 기판부(50)는 각 모서리 위치로 수직 설치되는 기둥(55)에 밀착시켜 볼트 체결하는 것에 의해 고정 설치하여 상기 하부 회로 기판부(50) 상부에 배터리(50)를 안착 설치하여 밴드(65)로 감아 고정수단에 의해 묶음 고정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 기판부(50)는 상부 판(51)과 중간 판(52) 및 하부 판(53)을 상하 적층되게 부착 구성하되, 상기 하부 판(53) 중앙에 클립 상부 양측의 걸림 단부(71a)를 오므려 삽입시키도록 하는 삽입 요홈(54)과 상기 중간 판 중앙에 삽입 요홈 보다 외측으로 연장 형성되어 클립 상부 양측의 걸림 단부(71a)가 걸려 지지되므로 클립이 이탈 방지되게 장착되도록 하는 걸림 요홈(55)을 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 물품의 안정된 탈부착 운반이 가능한 드론.
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