KR20220019358A - 드론 이착륙 보조용 이동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지면 상을 이동하는 이동 유닛과; 상기 이동 유닛 상에 구비되는 곡면형 마운트부; 및 드론이 이착륙하는 이착륙면을 구비하며, 상기 지면의 경사에 따라 상기 곡면형 마운트 상을 회전하여 상기 이착륙면의 수평 상태가 유지되도록 상기 곡면형 마운트부에 회전 가능하게 연결되는 회전 곡면부를 구비하는 회전 지지체;를 포함하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 관한 것이다.

Description

드론 이착륙 보조용 이동 장치 {Vehicle for assisting drone take-off and landing}

본 발명은 드론을 이착륙 가능한 위치로 이동시키고 드론이 이착륙하는 공간을 안정적으로 제공하는 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 관한 것이다.

드론(또는 무인항공기)은, 수직 이착륙을 하는 멀티콥터형 회전익 드론과 비행기식의 고정익 드론으로 구분된다. 회전익 드론은 수직 이착륙의 장점에도 불구하고, 고정익에 비하여 더 지속적인 이착륙과 에너지공급(배터리 충전)이 요구되기 때문에, 그 운용의 효율성을 향상시키기 위해서는 에너지 용량이 큰 배터리를 탑재하거나, 에너지 소모를 되도록 감소시키는 방안이 필요하다. 그런데, 회전익 드론의 활공 시간을 증가시키기 위하여 배터리의 용량을 증가시키는 방법은 탑재 무게 증가를 유발하여 활공시 에너지 소모를 증가시키므로, 문제를 해결하는데 한계가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 단순 활공의 기능만이 있는 드론보다, ‘지상 주행 가능한 드론’또는 자동차가 이륙하는 ‘플라잉카 드론’에 대한 제안은 꾸준히 이루어져 왔으나, 이들은 복잡한 요소를 포함하거나 바퀴가 추가로 필요하므로, 비행시 무게 부담의 문제점이 예상된다.

따라서, 드론이 탑재된 지상 이동체를 임무 지역의 근방까지 지상 이동시킨 후, 드론을 지상 이동체로부터 이착륙시키는 방안이 제안되고 있다. 일반적으로 지상 이동체로서 일반 차량이 이용되는데, 이러한 경우 폭이 좁은 경로나 오프 로드 이동에 제약이 있어 드론의 이동성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 이착륙 보조판으로 일반적으로 차량 상부면에 고정된 헬리포트판을 사용하는데, 이는 주차된 차량의 노면 경사에 따라 드론 이착륙면이 중력 방향과 수직하지 않게 되어 드론의 수평 이착륙이 비효율적이거나 안전하지 못한 문제가 발생할 수 있다.

공개특허공보 제10-2012-0060590호 (2012.06.12)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 폭이 좁은 경로나 오프 로드 이동시에도 임무 지역까지 신속한 이동이 가능하며, 드론의 안정적인 이착륙이 가능하도록 보조 가능한 드론 이착륙 보조용 이동 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 지면 상을 이동하는 이동 유닛과; 상기 이동 유닛 상에 구비되는 곡면형 마운트부; 및 드론이 이착륙하는 이착륙면을 구비하며, 상기 지면의 경사에 따라 상기 곡면형 마운트 상을 회전하여 상기 이착륙면의 수평 상태가 유지되도록 상기 곡면형 마운트부에 회전 가능하게 연결되는 회전 곡면부를 구비하는 회전 지지체;를 포함하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치가 제공된다.

또한, 상기 곡면형 마운트부는 반구형 홈의 형상을 가지며, 상기 회전 지지체는 반구체의 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 회전 지지체의 회전 곡면부와 상기 곡면형 마운트부의 사이에는 고체 또는 유체 윤활막이 추가로 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전 지지체의 회전 곡면부 또는 상기 곡면형 마운트부에는 복수의 볼이 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 회전 지지체의 회전 곡면부와 상기 곡면형 마운트의 사이에는 상기 회전 지지체에 자기 부상력을 인가하는 자기 부상부가 추가로 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지면 상을 이동하는 이동 유닛과; 상기 이동 유닛의 내부에 수용되는 액체; 및 드론이 이착륙하는 이착륙면을 구비하며, 상기 지면의 경사에 따라 상기 액체의 수면 경계를 따라 회전하여 상기 이착륙면의 수평 상태가 유지되도록 상기 액체 상에 부상 설치되는 부유체;를 포함하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치가 제공된다.

또한, 상기 부유체는 반구체 또는 반타원구체의 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 부유체는 반쪽 토로이달 또는 반쪽 타원 토로이달의 형태를 가지며, 상기 부유체의 상부에는 평판 형태의 이착륙판이 설치될 수 있다.

또한, 상기 부유체는 별도로 구비된 이착륙판을 지지하도록 상기 이착륙판의 둘레를 따라 복수로 설치될 수 있다.

또한, 상기 부유체는 내부에 빈 공간을 가지며, 상기 부유체의 내부 공간에는 상기 액체보다 작은 밀도의 유체가 수용되거나, 상기 부유체의 무게 중심을 낮추기 위한 웨이트가 설치될 수 있다.

또한, 상기 이동 유닛의 액체 수용 공간과 상기 부유체의 사이에는, 상기 부유체의 수면 경계에 대한 기울어짐 발생시 상기 부유체에 복원력을 인가하는 복원력 인가 부재가 추가로 설치될 수 있다.

또한, 상기 복원력 인가 부재는, 상기 액체 수용 공간의 연결점에 함께 연결되며, 상기 부유체의 복수의 지점에 각각 연결되는 복수의 압축 스프링;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 일반 차량보다 소형화 가능한 구조로 이동 장치를 구현하여 폭이 좁은 경로나 오프 로드 이동시에도 임무 지역까지 신속한 이동이 가능한 효과가 있다.

또한, 경사진 지면에서도 이착륙면의 수평 상태를 유지할 수 있게 하여 드론이 안정적으로 이착륙할 수 있도록 한 효과가 있으며, 착륙판의 수평 유지를 위해 전력 등 별도의 동력을 제공하지 않아도 되는 이점이 있다.

또한, 이동 유닛의 이동시 지면의 경사각이 변화하더라도, 회전 지지체가 경사각에 대응되게 지속적으로 회전하여 이착륙면이 항상 수평 상태(즉, 이착륙면의 법선이 중력 방향을 향하는 방향)로 유지될 수 있게 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 보조용 이동 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 여러 실시 형태를 나타낸 도면들.
도 3은 도 1에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 이착륙 보조용 이동 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 적용 가능한 부유체의 일 예를 예시한 도면.
도 6은 도 4에 도시된 복원력 인가 부재의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 8은 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 적용 가능한 부유체의 다른 예를 예시한 도면.
도 9는 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 적용 가능한 부유체의 또 다른 예를 예시한 도면.
도 10 및 11은 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 부유체에 드론이 착륙하는 상태 및 부유체의 자세 복원 과정을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 의한 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 보조용 이동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 드론 이착륙 보조용 이동 장치는 이동 유닛(10), 곡면형 마운트부(20) 및 회전 지지체(30)를 포함한다.

이동 유닛(10)은 지면 상을 이동하기 위한 것으로서, 지면을 구름 이동하는 휠(11)을 구비하며, 그 내부에는 휠(11)을 구동시키기 위한 구동 수단(예를 들어, 엔진, 모터 등)이 구비된다. 또한, 자율 주행을 위한 각종 장비(예를 들어, 통신 수단, 센싱 수단, 제어 수단 등)이 내장될 수 있다.

곡면형 마운트부(20)는 이동 유닛(10) 상에 구비되며, 도 1에 예시된 것처럼 반구형 곡면을 갖도록 반구형 홈의 형상을 가질 수 있다. 곡면형 마운트부(20)의 위치는 이동 유닛(10)의 상부에 배치될 수 있다.

회전 지지체(30)는 드론(1)이 이착륙하는 이착륙면(31)을 구비하며, 이동 유닛(10)이 위치하는 지면의 경사에 따라 곡면형 마운트(20) 상을 회전하여 이착륙면(31)의 수평 상태가 유지되도록 곡면형 마운트부(20)에 회전 가능하게 연결되는 회전 곡면부(32)를 구비한다. 회전 지지체(30)는 도 1에 예시된 것처럼 반구체의 형태를 가져 반구형 홈 형상의 곡면형 마운트부(20)에 회전 곡면부(32)가 볼 조인트 방식으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 회전 지지체(30)는 곡면형 마운트(20) 상에서 다양한 방향으로 회전할 수 있게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 여러 실시 형태를 나타낸 도면들이다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전 지지체(30)의 회전 곡면부(32)와 곡면형 마운트부(20)의 사이에는 윤활막(40)이 구비될 수 있으며, 윤활막(40)은 고체 또는 유체 윤활막의 형태를 가질 수 있다.

또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 곡면형 마운트부(20) 상에는 복수의 볼(41)이 회전 가능하게 설치되어 회전 곡면부(32)에 대하여 구름 동작할 수 있다. 본 실시예의 경우 볼(41)이 곡면형 마운트부(20)상에 설치된 경우를 예시하고 있으나, 그 반대로 볼(41)이 회전 곡면부(32) 상에 설치되는 것도 가능하다 할 것이다.

또한, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 회전 지지체(30)의 회전 곡면부(32)와 곡면형 마운트부(20)의 사이에는 회전 지지체(30)에 자기 부상력을 인가하는 자기 부상부(42)가 구비될 수 있다. 이러한 자기 부상부(42)는 회전 곡면부(32)와 곡면형 마운트부(20)에 각각 설치되는 반대 극성의 영구 자석(43, 44)을 포함할 수 있다.

이상과 같이, 회전 지지체(30)의 회전 곡면부(32)와 곡면형 마운트부(20)의 사이에 윤활막(40), 볼(41), 자기 부상부(42)를 마련함으로써, 회전 지지체(30)에 마찰이나 저항을 받지 않는 자유로운 회전을 보장할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 1과 같이 이동 유닛(10)이 평평한 지면에 위치할 경우, 회전 지지체(30)는 이착륙면(31)의 법선이 중력 방향과 평행한 방향을 향하는 수평 상태를 유지하고 있다.

도 3의 (a)의 도시와 같이 이동 유닛(20)이 경사면에 위치할 경우, 회전 지지체(30)는 곡면형 마운트부(20)와의 경계를 따라 회전하게 되며, (b)의 도시와 같이 회전 지지체(30)의 이착륙면(31)은 그 법선이 중력 방향(화살표 방향)을 향하는 수평 상태를 유지할 수 있게 된다. 이에 따라 드론(1)은 수평 상태의 이착륙면(31)에 안정적으로 이착륙할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 이착륙 보조용 이동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 드론 이착륙 보조용 이동 장치는 이동 유닛(50), 액체(60) 및 부유체(70)를 포함한다.

이동 유닛(50)은 지면 상을 이동하기 위한 것으로서, 지면을 구름 이동하는 휠(51)을 구비하며, 그 내부에는 휠(51)을 구동시키기 위한 구동 수단(예를 들어, 엔진, 모터 등)이 구비된다. 또한, 자율 주행을 위한 각종 장비(예를 들어, 통신 수단, 센싱 수단, 제어 수단 등)이 내장될 수 있다.

액체(60)는 이동 유닛(50)의 내부 공간(52)에 수용된다. 액체(60)로서 물이 사용되거나, 물과 다른 용질(예를 들어, 소금)이 혼합된 용액 등 부유체(70)를 부유시킬 수 있는 다양한 물질의 사용이 가능하다. 도 4에서는 도시되지 않았지만, 이동 유닛(50)의 각종 내장 부품의 수용 공간은 액체(60)의 수용 공간(52)과 별도의 공간에 위치할 수 있다.

부유체(70)는 드론(1)이 이착륙하는 이착륙면(71)을 구비하며, 지면의 경사에 따라 액체(60)의 수면 경계를 따라 회전하여 이착륙면(71)의 수평 상태가 유지되도록 액체(60) 상에 부상 설치된다.

부유체(70)는 속이 채워진 형태를 가질 수도 있으나 부상에 유리하도록 내부에 빈 공간을 갖는 형태를 갖는 것도 가능하다. 부유체(70)의 내부 공간에는 액체(60)보다 작은 밀도의 유체가 수용되거나, 부유체(70)의 무게 중심을 낮추기 위한 웨이트가 설치되는 것도 가능하다. 이러한 웨이트는 빈 공간의 하부 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

도 5는 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 적용 가능한 부유체의 일 예를 예시한 도면으로서, 부유체(70)는 (a)에 도시된 것과 같이 반구체의 형태를 갖거나, (b)에 도시된 것과 같이 반타원구체의 형태를 가질 수 있다. 반타원구체의 경우에는 상하 방향(중력 방향)의 장축을 가진 형태로서, 부유체(70)의 무게 중심을 되도록 낮게, 부심은 되도록 높게 하여 기울어짐 발생시 복원을 유리하게 할 수 있다.

한편, 이동 유닛(50)의 액체 수용 공간(52)과 부유체(70)의 사이에는 부유체(70)의 수면 경계에 대한 기울어짐 발생시 부유체(70)에 복원력을 인가하는 복원력 인가 부재(80)가 설치될 수 있다. 복원력 인가 부재(80)는 부유체(70)에 기울어짐 발생시 복원력을 인가하는 기능과 함께 부유체(70)가 수평 방향으로 임의 부유하지 않도록 위치를 유지시키는 기능 또한 함께 수행한다.

도 6은 도 4에 도시된 복원력 인가 부재의 구성을 나타낸 도면이다. 도 6과 같이, 복원력 인가 부재(80)는 복수의 압축 스프링(81, 82, 83, 84)을 포함하는 형태를 가질 수 있다. 복수의 압축 스프링(81, 82, 83, 84)은 그 일단이 액체 수용 공간(52) 바닥면의 연결점(53)에 함께 연결되며, 그 타단은 부유체(70)의 복수의 지점(72, 73, 74, 75)에 각각 연결된다. 본 실시예의 경우 4개의 압축 스프링(81, 82, 83, 84)이 서로 90도 간격을 이루도록 이격된 4개의 지점(72, 73, 74, 75)에 각각 연결되어 있고, 각 압축 스프링(81, 82, 83, 84)은 연결점(53)에 회전 가능하게 연결되어 있다.

도 7은 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 4와 같은 평평한 지면에 이동 유닛(50)이 위치한 경우, 액체(60)의 수면과 부유체(70)의 이착륙면(71)이 수평 상태를 유지하고 있다.

도 7과 같이 이동 유닛(50)이 경사면에 위치한 경우, (a) 및 (b)의 도시와 같이 이동 유닛(50)이 중력 방향에 대하여 기울어지더라도 액체(60)의 수면 경계는 수평 상태를 유지하게 되며, 부유체(70) 또한 액체(60)의 수면 경계를 따라 회전하게 되어, (c)의 도시와 같이 부유체(70)의 이착륙면(71)은 그 법선이 중력 방향(화살표 방향)을 향하는 수평 상태를 유지할 수 있게 된다. 이에 따라 드론(1)은 수평 상태의 이착륙면(71)에 안정적으로 이착륙할 수 있다.

도 8은 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 적용 가능한 부유체의 다른 예를 예시한 도면이다.

앞선 설명에서는 부유체(70)의 형태로서 반구체 또는 반타원구체를 예시하였으나, 도 8과 같이 부유체(70)를 반쪽 토로이달(또는 반쪽 타원 토로이달)으로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 부유체(70)의 상부에 평판 형태의 이착륙판(75)를 설치하여 부유체(70)의 중앙홀(78)에 해당하는 영역까지 이착륙 영역을 확장할 수 있다.

본 실시예의 경우 부유체(70)는 내부에 빈 공간(79)을 갖는 형태를 가질 수 있으며, 빈 공간(79)에 액체(60)보다 작은 밀도의 유체를 수용하거나 웨이트를 설치할 수 있다.

또한 이착륙판(75)에 드론(1)이 착륙할 때 하강기류가 이착륙판(75)의 상면에 반사되는 경우 드론(1)의 저면에 저항기류가 발생할 수 있다. 이를 완화시키기 위하여 이착륙판(75)에 관통홀이 형성될 수 있다. 이와 같은 관통홀은 드론(1)의 착륙시 하강 기류가 중앙홀(78) 쪽으로 빠져 나가도록 부유체(70)의 중앙홀(78)에 대응하는 영역에 복수로 형성 가능하다. 나아가 드론(1)의 이륙시 관통홀을 닫을 수 있게 관통홀을 개폐 방식으로 구성하는 것 또한 가능하다 할 것이다. 이러한 경우, 관통홀의 개폐 방식은, 이착륙판(75)의 평면 내에서 이루어지거나, 이착륙판(75)의 평면 밖의 방향으로 이루어질 수 있다.

도 9는 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치에 적용 가능한 부유체의 또 다른 예를 예시한 평면도이다.

도 9와 같이, 이착륙판(75)이 별도로 구비되고, 복수의 부유체(70)를 통해 이착륙판(75)을 지지하도록 구성하는 것도 가능하다 할 것이다. 이 때 부유체(70)는 반구체 또는 반타원구체의 형태를 가질 수 있으며, 이착륙판(75)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 설치될 수 있다.

본 실시예의 경우에도 이착륙판(75)에 드론(1) 착륙시 발생하는 기류를 통과시키기 위한 관통홀을 형성시킬 수 있으며, 관통홀은 부유체(70)들이 설치된 영역의 내측 영역에 형성될 수 있다.

도 10 및 11은 도 4에 도시된 드론 이착륙 보조용 이동 장치의 부유체에 드론이 착륙하는 상태 및 부유체의 자세 복원 과정을 나타낸 도면이다.

도 10의 (a)와 같이, 드론(1)의 추가 무게 작용선(X)이 부유체(70)의 중심선(Y, 대칭축선) 상을 통과하도록 드론(1)이 착륙하는 경우, 부유체(70)는 기울어짐 발생없이 동일 자세를 유지하게 된다. 이 때 액체(60)는 드론(1)이 부유체(70)에 가하는 충격을 다소 완화시키는 기능을 수행하게 된다. 또한, 도 10의 (b)와 같이 부유체(70)에 횡방향의 바람이 일시적으로 불더라도, 부유체(70)가 직립시 무게중심(G)선과 부력작용선이 만나는 경심(M, metacenter)을 무게중심(G)보다 상부에 위치하도록 설계하면 부유체(70)는 그 안정성을 유지하게 된다. 또한 무게중심(G)과 경심(M)간의 거리(GM)가 길수록 복원력이 크게 작용한다.

이에 반하여 도 11의 (a)와 같이, 드론(1)의 무게 작용선(X)이 부유체(70)의 중심선(Y)을 벗어나도록 드론(1)이 착륙할 때, 부유체(70)에 기울어짐이 발생할 정도로 드론(1)이 무겁지 않다면, 부유체(70)는 거의 기울어지지 않고 드론(1)의 착륙 전 자세를 유지한다.

그러나 드론(1)이 점점 무거워짐에 따라, 도 11의 (b)와 같이 부유체(70)가 액체(60)의 수면에 대하여 기울어지는 정도가 커지며, 드론(1)이 부유체(70)의 이착륙면(71)으로부터 미끄러지는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 미끄러짐 현상이 발생하지 않도록 부유체(70)에 기울어짐 발생시 부유체(70)를 원상태로 신속히 복원시키는 것이 필요하다. 도 10의 (b)에서 설명한 바와 같이, 경심(Metacenter)을 무게중심(G)보다 상부에 위치하도록 부유체(70)를 설계하면, 부유체(70)는 그 안정성을 유지하게 된다. 또한, 무게중심(G)과 경심(M)간의 거리(GM)가 길수록 복원력이 크게 작용한다.

이와 같은 복원력이 안정적으로 발생할 수 있도록 부유체(70)의 내부 공간 하부에 보충재(웨이트 또는 액체)를 설치하거나, 부유체(70)를 지지하는 액체(60)의 밀도를 적절하게 설계할 수 있다.

또한, 부유체(70)의 기울어짐 발생시 복원력 인가 부재(80)의 스프링들(81, 82, 83, 84) 사이에서 힘의 평형을 유지하려는 탄성 복원력이 발생하게 되며, 이러한 탄성 복원력은 부유체(70)의 기울어짐에 따라 복원 모멘트를 추가로 발생시켜서 부유체(70)의 자세가 원 상태로 복원될 수 있도록 한다. 이에 따라 드론(1)이 부유체(70)의 이착륙면(70)으로부터 미끄러지는 현상을 방지할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 부유체(70)가 액체(60) 상에서 기울어질 때 부심의 위치 변화에 따른 복원 모멘트(uprighting moment) 생성과 스프링에 의한 힘의 평형 조건을 동시에 이용하여 1차 평형에 이어 2차로 발생하는 기울어짐을 복원시킬 수 있으며, 이를 통해 드론의 안정적인 이착륙이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10, 50: 이동 유닛 11, 51: 휠
20: 곡면형 마운트부 30: 회전 지지체
31, 71: 이착륙면 32: 회전 곡면부
40: 윤활막 41: 볼
42: 자기 부상부 60: 액체
70: 부유체 75: 이착륙판
78: 중앙홀 79: 빈 공간
80: 복원력 인가 부재 81, 82, 83, 84: 압축 스프링

Claims (12)

1. 지면 상을 이동하는 이동 유닛;
   상기 이동 유닛 상에 구비되는 곡면형 마운트부; 및
   드론이 이착륙하는 이착륙면을 구비하며, 상기 지면의 경사에 따라 상기 곡면형 마운트 상을 회전하여 상기 이착륙면의 수평 상태가 유지되도록 상기 곡면형 마운트부에 회전 가능하게 연결되는 회전 곡면부를 구비하는 회전 지지체;를 포함하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 곡면형 마운트부는 반구형 홈의 형상을 가지며,
   상기 회전 지지체는 반구체의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전 지지체의 회전 곡면부와 상기 곡면형 마운트부의 사이에 구비되는 고체 또는 유체 윤활막;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 지지체의 회전 곡면부 또는 상기 곡면형 마운트부에 회전 가능하게 설치되는 복수의 볼;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전 지지체의 회전 곡면부와 상기 곡면형 마운트의 사이에 구비되며, 상기 회전 지지체에 자기 부상력을 인가하는 자기 부상부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
6. 지면 상을 이동하는 이동 유닛;
   상기 이동 유닛의 내부에 수용되는 액체; 및
   드론이 이착륙하는 이착륙면을 구비하며, 상기 지면의 경사에 따라 상기 액체의 수면 경계를 따라 회전하여 상기 이착륙면의 수평 상태가 유지되도록 상기 액체 상에 부상 설치되는 부유체;를 포함하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 부유체는 반구체 또는 반타원구체의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 부유체는 반쪽 토로이달 또는 반쪽 타원 토로이달의 형태를 가지며,
   상기 부유체의 상부에는 평판 형태의 이착륙판이 설치되는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 부유체는 별도로 구비된 이착륙판을 지지하도록 상기 이착륙판의 둘레를 따라 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 부유체는 내부에 빈 공간을 가지며,
    상기 부유체의 내부 공간에는 상기 액체보다 작은 밀도의 유체가 수용되거나, 상기 부유체의 무게 중심을 낮추기 위한 웨이트가 설치되는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
    
11. 제6항에 있어서,
    상기 이동 유닛의 액체 수용 공간과 상기 부유체의 사이에 설치되며, 상기 부유체의 수면 경계에 대한 기울어짐 발생시 상기 부유체에 복원력을 인가하는 복원력 인가 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 복원력 인가 부재는,
    상기 액체 수용 공간의 연결점에 함께 연결되며, 상기 부유체의 복수의 지점에 각각 연결되는 복수의 압축 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론 이착륙 보조용 이동 장치.
    
    
    

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