KR20220054490A - 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론 - Google Patents

가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원공급부가 구비된 본체부와, 상기 본체부의 사방으로 연결 설치된 날개부와, 상기 본체부의 하부 양쪽에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부와, 상기 본체의 중앙 또는 본체의 저부에 설치되는 농약저장부와, 상기 농약저장부에 저장된 농약을 공급받아 살포하는 농약살포부와, 상기 본체와 무선통신으로 연결되어 본체를 무선 원격조정하는 무선조정기;를 포함하되, 상기 농약살포부는 상기 농약저장부에 일단이 연결되고 타단이 본체의 하방으로 일정길이 연장 설치되어 상기 무선조정기측 신호를 수신한 농약공급 및 살포부의 제어동작에 따라 공급된 농약을 농약저장부로부터 공급받는 복수개의 농약공급호스와, 상기 복수개의 농약공급호수 각각에 상하로 일정간격 이격 설치되어 농약공급호스로 압송된 농약을 측방 및 상방향으로 살포하도록 농약공급호스에 상향 기울로 경사지게 설치되는 복수개의 분사노즐과, 상기 복수의 농약공급호스에 각각 결합되어 농약공급호스를 지지하면서 상기 무선조정기측 신호를 통해 농약공급호스의 방향 또는 높이를 조절하도록 상기 본체의 외측에 각각 설치되는 농약공급호스 가변수단;을 포함하는 구성으로 이루어져 잎이 무성한 과수나무에 대한 효율적인 농약방제가 이루어지도록 구성된다.

Description

가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론{Orchard-drones with variable spray device}
본 발명은 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잎이 무성한 과수나무에 대한 효율적인 농약방제를 위해 잎의 하방에서 상방으로 농약이 분사되도록 구성되되, 특히 분사노즐이 상하 또는 좌우로 요동되도록 하여 과수나무 및 잎에 골고루 농약살포가 이루어지도록 하는 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론에 관한 것이다.
근래에 들어 드론(본 발명의 상세한 설명에서는 무인비행체를 총칭하는 의미로 사용됨)은 매우 다양한 용도 및 기능을 수행하기 위한 목적으로 많은 산업분야에서 그 이용이 점차적으로 증가되고 있다.
드론이 널리 보급되면서 초창기 특수 목적용으로만 이용되었던 제한된 범위에서 벗어나 감시, 물품 운반, 영상촬영, 구조활동, 약제살포, 스포츠 게임, 행사 퍼포먼스용 도구 등 매우 다양한 용도로 이용되고 있으며, 향후에도 더욱 많은 분야에서 다양한 용도로 그 이용이 확대될 것으로 예상된다.
본 발명은 인구의 감소와 더불어 고령화에 따라 일손이 부족한 농업분야 및 특히 많은 일손이 필요한 과수농가에서 상품성이 좋은 열매를 얻기 위해 병해중 방제용 농약을 살포하는데 이용되는 과수원 농약 방제용 드론에 관한 것이다.
일반적인 농업분야에 이용되는 농약방제용 드론의 경우, 농작물의 상부로 드론이 비행하면서 본체의 하부 측방으로 일정길이 돌출되게 배치된 복수개의 농약 분사노즐을 통해 농작물의 상부로 농약을 하향 분사하는 방식으로 농약 살포가 이루어지고 있다.
따라서, 농작물의 상부에서 분사되는 농약이 농작물의 줄기나 잎의 표면에 낙하되어 아래로 흘러 내리면서 농작물의 병충해를 사멸시키거나 병충해를 예방하도록 하였다.
하지만, 기존의 농업용 농약방제 드론의 하향식 농약살포방식은 바람의 영향을 많이 받고, 특히 살포된 농약이 농작물의 상부 표면에만 직접 접촉하게 되어 농작물의 잎 저면에 서식하는 각종 병충해를 사멸시키는데 역부족이었다.
따라서, 종래의 농업용 농약 방제드론을 이용하여 과수원의 농약 방제용으로 이용할 경우, 과수의 잎이 일반 농작물에 비해 훨씬 크고 표면적이 넓어서 하향식 농약살포로는 효과적인 병충해 방제의 효과가 미미하고, 이로 인해 과수의 병충해 예방을 위한 농약방제에 사용하기 어려운 실정이었다.
이러한 농업용 농약방제용 드론의 단점을 극복하기 위해 한국 특허등록 제10-1876846호의 “측방향 분사가 가능한 방제용 드론”이 안출된 바 있다.
상기 “측방향 분사가 가능한 방제용 드론”은 메인 바디의 하부에 약제를 하향 분사하는 적어도 하나 이상의 하향 분사 노즐과, 상기 메인 바디로부터 설정된 길이만큼 하부로 연장 형성되어 약제를 측방향으로 분사하는 상기 적어도 하나 이상의 측방향 분사부를 포함한 구성으로 이루어져 농약의 하향 분사와 측방향 분사를 통해 농작물에 대한 좀 더 효율적인 방제가 이루어지도록 하였다.
상기 “측방향 분사가 가능한 방제용 드론”을 통해 농작물의 측방에서 농약이 살포되도록 하여 종래의 단순 하향 분사식 방제용 드론보다 좀 더 효율적인 농약방제가 이루어질 수 있는 장점을 제공하였으나, 측방향 분사부가 일정 길이의 막대형상으로 이루어져 측방향 분사부가 향하는 일정 영역에 대해서만 농약 살포가 이루어지게 되어 제한된 수직영역에 대하 농약살포가 이루어지는 단점이 있었다.
즉, 농작물의 종류에 따라 그 크기가 다르고, 특히 과수의 경우 농작물에 비해 그 부피와 수직방향의 높이가 훨씬 크기 때문에 고정식 측방향 분사부가 구비된 상기 종래의 방제용 드론을 이용할 경우 대면적 분사를 위해 드론 조정자가 드론의 고도를 쉴새없이 조정해야 하는 어려움이 있어 과수원의 농약방제용 드론으로 사용하기에는 역부족이었다.
- 한국 특허등록 제10-1876846호(등록일: 2018.07.04) - 한국 특허등록 제10-1844414호(등록일: 2018.03.27) - 한국 특허등록 제10-1807609호(등록일: 2017.12.05)
본 발명은 종래의 농약방제용 드론의 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 과수원의 과수 농약방제에 더욱 효율적이고, 일정한 비행으로 대면적의 과수에 대한 농약방제가 가능하도록 하는 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론은 전원공급부가 구비된 본체부와, 상기 본체부의 사방으로 연결 설치된 날개부와, 상기 본체부의 하부 양쪽에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부와, 상기 본체의 중앙 또는 본체의 저부에 설치되는 농약저장부와, 상기 농약저장부에 저장된 농약을 공급받아 살포하는 농약살포부와, 상기 본체부와 무선통신으로 연결되어 본체부를 무선 원격조정하는 무선조정기;를 포함하되, 상기 농약살포부는 상기 농약저장부에 일단이 연결되고 타단이 본체부의 하방으로 일정길이 연장 설치되어 상기 무선조정기측 신호를 수신한 농약공급 및 살포부의 제어동작에 따라 공급된 농약을 농약저장부로부터 공급받는 복수개의 농약공급호스와, 상기 복수개의 농약공급호수 각각에 상하로 일정간격 이격 설치되어 농약공급호스로 압송된 농약을 측방 및 상방향으로 살포하도록 농약공급호스에 상향 기울로 경사지게 설치되는 복수개의 분사노즐과, 상기 복수의 농약공급호스에 각각 결합되어 농약공급호스를 지지하면서 상기 무선조정기측 신호를 통해 농약공급호스의 방향 또는 높이를 조절하도록 상기 본체부의 외측에 각각 설치되는 농약공급호스 가변수단;을 포함하여 이루어진다.
특히, 상기 농약공급호스는 농약공급호스 가변수단의 가변시 좌우 또는 상하로 자유롭게 가변될 수 있는 신축성 재질로 이루어진 스프링 호스 또는 주름호스로 구성되고, 상기 농약공급호스 가변수단은 소정의 체결구에 의해 상기 농약공급호스를 고정하도록 일단이 본체부에 힌지 고정되고 타단이 본체부 하방으로 일정 길이 형성되는 호스지지대와, 상기 호스지지대에 일단이 고정되고 타단이 본체부에 고정되어 농약방제 전 또는 농약방제 후에 자체 탄성력에 의해 상기 호스지지대를 본체부로 잡아당기는 탄성부재와, 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 상기 호스지지대를 본체부 하방에 수직상태로 위치하도록 신장시키고, 상기 농약공급 및 살포부의 동작이 정지되는 경우 그 신장상태가 해제되어 상기 탄성부재의 복원력에 의해 호스지지대가 본체부측으로 접혀지도록 하는 신축조절부재와, 상기 본체부에 힌지 고정된 지지대에 연결되어 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 회전되는 회전구동부의 회전력을 전달받아 승강동작되면서 상기 호스지지대를 상하 승강동작시켜 호스지지대에 고정된 농약공급호스를 상하로 유동시키는 승강장치;를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 신축조절수단은 솔레노이드로 구성되고, 상기 승강장치는 상기 전원공급부에서 전원을 공급받아 정회전 또는 정/역회전이 이루어지는 회전모터와, 상기 회전모터의 출력축 구동기어에 외접되어 구동기어의 회전력으로 회전이 이루어지는 좌우 한 쌍의 아이들기어와, 상시 한 쌍의 아이들기어의 중심부에 결합된 회전축의 좌우로 일정간격 이격 설치되어 회전축과 함께 회전이 이루어지는 두 개의 편심 암과, 상기 편심 암의 노즈에 일단이 연결되고 타단이 상기 본체부에 고정되는 지지대의 일단에 연결되어 편심 암의 회전동작에 따라 상하로 승강되면서 상기 지지대를 승강 동작시키는 승강대;를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 승강장치에 대신에 회전모터와 구동기어, 아이들기어, 편심 암, 및 본체부에 수평상태로 연결대를 설치하여 상기 호스지지대를 좌우로 이동시키면서 상기 호스지지대에 고정된 농약공급호스를 좌우로 유동시키는 구조로 이루어져 농약살포 방향을 좌우로 가변시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.
상술한 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론은 잎이 무성한 과수에 농약을 방제하는 경우 농약을 분사하는 분사노즐이 본체부 하방으로 연장 설치된 농약공급호스에 상향 경사지게 설치되어 과수 잎의 저면을 향해 농약을 살포하여 병충해 방제 및 병충해를 예방하는데 매우 유용하도록 한다.
특히, 본체부 하방으로 일정 길이 연장 형성된 농약공급호스는 신축 조절이 가능한 구조로 이루어져 상하 승강 동작되거나 좌우 유동되는 호스지지대에 결합되어 상하 또는 좌우로 유동되는 농약공급호스의 분사노즐에서 살포되는 농약이 과수 및 과수의 잎에 골고루 대면적으로 분사되어 일정한 비행을 하면서 농약방제효과를 더욱 높일 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론의 일측면도,
도 3은 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론에 적용되는 지지대의 승강장치에 대한 일 실시예에 따른 동작 개념도,
도 4는 도 3에서 승강장치의 일부를 발췌한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론에 적용되는 지지대의 좌우 유동장치의 일 실시예에 따른 동작 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론에서 본체부의 주요 기능블럭도이다.
본 발명에 따른 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론(이하, ‘과수용 농약방제 드론’으로 약칭함)은 농약을 분사하기 위한 복수개의 농약공급호스가 본체부의 하방으로 일정길이 연장 설치되고, 각각의 농약공급호스에 상방향을 향하도록 복수개의 분사노즐이 설치되어 드론 비행시 과수잎의 저면쪽을 향해 농약을 살포하도록 함으로써 과수잎의 저면에 서식하는 각종 병충해를 효과적으로 사멸 또는 방제할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 본체부 하방으로 일정길이 연장 설치된 농약공급호스가 호스지지대에 의해 지지되도록 구성되면서, 상기 호스지지대를 본체부에 설치된 승강장치 또는 좌우 유동장치와 연결되어 승강장치 또는 좌우 유동장치의 동작에 따라 일정 변위 이내에서 상하로 승강되거나 좌우로 유동되도록 구성되어 동일한 비행궤적 내에서도 대면적으로 농약을 방제할 수 있도록 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론은 전원공급부가 구비된 본체부와, 상기 본체부의 사방으로 연결 설치된 날개부와, 상기 본체부의 하부 양쪽에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부와, 상기 본체부의 중앙 또는 저부에 설치되는 농약저장부와, 상기 농약저장부에 저장된 농약을 공급받아 살포하는 농약살포부와, 상기 본체부와 무선통신으로 연결되어 본체부를 무선 원격조정하는 무선조정기;를 포함한다.
특히, 상기 농약살포부는 상기 농약저장부에 일단이 연결되고 타단이 본체부의 하방으로 일정길이 연장 설치되어 상기 무선조정기측 신호를 수신한 농약공급 및 살포부의 제어동작에 따라 공급된 농약을 농약저장부로부터 공급받는 복수개의 농약공급호스와, 상기 복수개의 농약공급호수 각각에 상하로 일정간격 이격 설치되어 농약공급호스로 압송된 농약을 측방 및 상방향으로 살포하도록 농약공급호스에 상향 기울로 경사지게 설치되는 복수개의 분사노즐과, 상기 복수의 농약공급호스에 각각 결합되어 농약공급호스를 지지하면서 상기 무선조정기측 신호를 통해 농약공급호스의 좌우 또는 상하 이동을 조절하도록 상기 본체의 외측에 각각 설치되는 농약공급호스 가변수단;을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 농약공급호스는 농약공급호스 가변수단의 가변시 좌우 또는 상하이동을자유롭게 가변될 수 있는 신축성 재질로 이루어진 스프링 호스 또는 주름호스로 구성되고, 상기 농약공급호스 가변수단은 소정의 체결구에 의해 상기 농약공급호스를 고정하도록 일단이 본체부에 힌지 고정되고 타단이 본체부 하방으로 일정 길이 형성되는 호스지지대와, 상기 호스지지대에 일단이 고정되고 타단이 본체부에 고정되어 농약방제 전 또는 농약방제 후에 자체 탄성력에 의해 상기 호스지지대를 본체부측으로 잡아당기는 탄성부재가 구비된다.
또한, 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 상기 지지대를 본체부 하방에 수직상태로 위치하도록 신장시키고, 상기 농약공급 및 살포부의 동작이 정지되는 경우 그 신장상태가 해제되어 상기 탄성부재의 복원력에 의해 호스지지대가 본체부측으로 접혀지도록 하는 신축조절부재와, 상기 본체부에 힌지 고정된 호스지지대에 연결되어 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 회전되는 회전구동부의 회전력을 전달받아 승강 동작되면서 상기 호스지지대를 상하 승강동작시켜 호스지지대에 고정된 농약공급호스를 상하로 유동시키는 승강장치;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 신축조절수단은 솔레노이드로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 승강장치는 상기 전원공급부에서 전원을 공급받아 정회전 또는 정/역회전이 이루어지는 회전모터와, 상기 회전모터의 출력축 구동기어에 외접되어 구동기어의 회전력으로 회전이 이루어지는 좌우 한 쌍의 아이들기어와. 상시 한 쌍의 아이들기어의 중심부에 결합된 회전축의 좌우로 일정간격 이격 설치되어 회전축과 함께 회전이 이루어지는 두 개의 편심 암과, 상기 편심 암의 노즈부에 일단이 연결되고 타단이 상기 본체부에 고정되는 지지대의 일단에 연결되어 편심 암의 회전동작에 따라 상하로 승강되면서 상기 지지대를 승강 동작시키는 승강대;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 농약공급호스를 좌우 유동시키기 위한 가변수단으로, 소정의 체결구에 의해 상기 농약공급호스를 고정하도록 일단이 본체에 힌지 고정되고 타단이 본체부 하방으로 일정 길이 형성되는 호스지지대와, 상기 호스지지대에 일단이 고정되고 타단이 본체부측에 고정되어 농약방제 전 또는 농약방제 후에 자체 탄성력에 의해 상기 호스지지대를 본체부측으로 잡아당기는 탄성부재가 구비된다.
이와 더불어, 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 상기 호스지지대를 본체부 하방에 수직상태로 위치하도록 신장시키고, 상기 농약공급 및 살포부의 동작이 정지되는 경우 그 신장상태가 해제되어 상기 탄성부재의 복원력에 의해 호스지지대가 본체부측으로 접혀지도록 하는 신축조절부재와, 상기 본체부에 힌지 고정된 호스지지대에 연결되어 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 회전되는 회전구동부의 회전력을 전달받아 좌우 이동되면서 상기 호스지지대 및 상기 호스지지대에 고정된 농약공급호스를 좌우로 유동시키는 좌우 유동장치를 포함하는 구성으로 이루어진다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론의 바람직한 일 실시예에 대하여 설명한다.
본 고안의 상세한 설명에서는 당 업계에 알려진 일반적인 기술구성이나 드론에 당연히 구비되는 기술구성에 대해서는 가급적 그 설명을 생략하고, 또한 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 본 발명의 구성에 대한 기능을 고려하여 당업계에서 일반적으로 사용되는 용어 및 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용했으며, 이 경우 그 용어가 가지는 의미는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의된다.
또한, 본 발명의 상세한 설명 가운데에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ‘포함’한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, 상세한 설명 가운데에서 ‘~부’,‘~장치’등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행할 수 있는 독립된 구성을 의미하며, ‘~수단’은 하나 이상의 ‘장치’또는 하나 이상의 ‘~부’가 결합된 구성으로 구현되는 것을 의미한다.
또한, 상세한 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적인 전기적 또는 기계적 연결’뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 부품, 장치, 기구물 등을 사이에 두고 ‘간접적인 전기적 또는 기계적 연결’로 구성되어 있는 경우를 포함하는 의미로 해석된다.
그리고, 본 발명의 상세한 설명에 이용되는 장치 및 용어 중 당업계에서 일반적으로 널리 사용되거나 공지된 기술로부터 용이하게 안출할 수 있는 구성에 대한 구체적인 기능이나 동작 설명은 가급적 생략하고, 본 발명의 특징부에 한정해서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론(100)의 전체 구성을 도시하고 있고, 도 2는 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론(100)의 일측면도를 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론(100)은 전원공급부 및 무선통신부가 구비된 본체부(10)와, 상기 본체부(10)의 사방으로 연결 설치되어 상기 본체부(10)와 연결된 날개부(20)와, 상기 본체부(10)의 하부 양쪽에 일정 높이로 연결 설치되어 본체부(10)를 지면으로부터 일정 높이로 위치시키는 랜딩기어부(30)와, 상기 본체부(10)의 중앙 또는 저부에 설치되어 일정량의 농약이 저장되는 농약저장부(40)와, 상기 농약저장부(40)에 저장된 농약을 농약공급부를 통해 공급받아 살포하도록 본체부 하방에 구비되는 농약살포부(50)와, 상기 본체부(10)와 무선통신으로 연결되어 본체부(10)를 무선 원격조정하면서 농약 방제작업을 수행하도록 하는 무선조정기(90);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 무선조정기(90)는 일정 크기의 모니터(92)와, 상기 본체의 각 기능을 원격으로 제어하기 위한 복수개의 조작스위치들이 구비되어 있으며, 특히 농약방제를 위한 농약방제조작부(94)가 구비된다.
이와 더불어, 상기 본체부(10)의 하방으로 설치되어 농약을 하방에서 상방으로 살포하도록 구성되는 상기 농약공급 및 살포부(50)는 상기 농약저장부(40)에 일단이 연결되고 타단이 본체부(10)의 하방으로 일정길이 연장 설치되어 상기 무선조정기(90)측 신호를 수신한 농약공급부(도시생략)의 제어에 따라 공급된 농약을 농약저장부(40)로부터 공급받는 복수개의 농약공급호스(52)가 구비된다.
또한, 상기 복수개의 농약공급호스(52) 각각에는 상하로 일정간격 이격 설치되어 농약공급호스(52)로 압송된 농약을 측방 및 상방향으로 살포하도록 농약공급호스(52)의 측면에 상향 기울기로 경사지게 설치되는 복수개의 분사노즐(54)이 구비된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 복수의 농약공급호스(52)에 각각 결합되어 농약공급호스(51)를 지지하면서 상기 무선조정기(90)측 신호를 통해 농약공급호스(52)의 좌우 또는 상하로 일정범위 이내에서 유동조절을 하도록 상기 본체부(10)의 외측에 각각 설치되는 농약공급호스 가변수단(60, 도 3참조)을 포함하여 이루어진다.
상기 농약공급호스(52)는 농약공급호스 가변수단(60)의 가변시 좌우 또는 상하 움직임이 자유롭게 신축성 재질로 이루어진 스프링 호스 또는 주름호스로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 농약살포부(50)는 농약공급호스(52)를 고정 지지하면서 승강 또는 좌우 유동이 가능하도록 각 농약공급호스에 대응되게 설치되는 호스지지대(62)와, 농약 방제 전/후에 상기 호스지지대(62)를 본체부측으로 일정각도 젖혀지도록 하는 신축조절부재(66)와, 상기 호스지지대(62)를 통해 농약공급호스(52)를 상하로 유동시키는 승강장치(70, 도, 도 4 참조)를 포함한 구성으로 이루어진다.
이를 좀 더 상술하면, 상기 호스지지대(62)는 수직하방으로 농약공급호스(52)를 고정 및 지지하도록 상단부가 본체부(10)에 핀 고정되고, 하단부가 본체부(10)의 하방으로 일정 길이 설치되되, 상단부의 핀 지고정부(63)가 본채부 내측에 구비되는 농약공급호스 가변수단인 승강장치 또는 좌우 유동장치에 연결되어 호스지지대(62)의 승강 또는 좌우 유동이 가능하도록 한다.
또한, 상기 탄성부재(64)는 코일스프링 구조로 이루어져 그 일단이 호스지지대(62)에 고정되고 타단이 본체부(10)측에 고정되어 농약방제 전 또는 농약방제 후에 자체 탄성력에 의해 상기 호스지지대(62)를 본체부(10)측으로 잡아당겨 호스지지대(62)를 일정각도 범위에서 본체부 내측으로 젖혀져 좌우측 호스지지대가 상호 교차되면서 드론의 부피를 줄이고 운반이나 보관이 용이하도록 구성된다.
그리고, 상기 신축조절부재(66)는 상기 본체부(10)와 호스지지대(62) 사이에 설치된 복수의 연결링크(65) 중간부에 일단이 연결되고 타단이 본체부(10)에 고정되어 본체부(10)에서 연결링크(65)쪽으로 신장되도록 구성된다.
즉, 상기 신축조절부재(66)는 농약공급부에서 농약방제를 위한 신호가 출력되면, 그 신호에 따라 신장되면서 연결링크(65)의 중간부를 외측방향으로 밀어내면, 상기 탄성부재(64)의 인장력으로 본체부(10)의 저면 또는 측면으로 젖혀졌던 호스지지대(62)에 의해 접혀져 있던 연결링크(65)가 펼쳐지면서 본체부(10)의 저면 수직방향으로 호스지지대(62)를 위치시켜 농약공급호스(52)를 농약방제에 필요한 위치로 이동시키게 된다.
상기 신축조절부재(66)는 전기적인 신호에 따라 설정된 변위만큼 신장되는 솔레노이드로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 솔레노이드의 신장력(가압력)은 상기 탄성부재의 인장력(수축력)보다 다소 큰 성능을 가지는 것으로 적용되어야 상기 호스지지대의 신장이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 4는 상기 농약공급호스 가변수단(60)의 하나로 농약공급호스(52)의 상하동작이 제한된 범위 이내에서 이루어지도록 하는 승강장치(70)의 일 실시예를 도시하고 있다.
즉, 도 3은 승강장치(70)의 일 실시예에 따른 개념도이고, 도 4는 승강장치(70)의 일부 발췌된 정면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론(100)은 본체부(10)의 하방으로 복수개의 농약공급호스 및 호스지지대가 각각 설치되는데, 도 3 및 도 4에는 두 개의 농약공급호스의 승강개념을 도시하고 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본체부(10)의 하방 좌우 또는 전후측에 각각 두 개씩 총 네 개의 농약공급호스가 설치되는 경우, 어느 일측 두 개의 농약공급호스에 대한 승강개념을 도시한 것이다.
즉, 도 3 및 도 4에 도시된 농약공급호스 가변수단(60)의 하나인 승강장치(70)는 상기 본체부(10)에 구비된 전원공급부에서 전원을 공급받아 정회전 또는 정/역회전이 이루어지는 회전모터(71)와, 상기 회전모터(71)의 출력축(72)에 결합된 구동기어(73)와, 상기 구동기어(73)의 양측으로 구동기어(73)에 각각 외접되어 구동기어(73)의 회전력으로 회전이 이루어지는 한 쌍의 아이들기어(74,75)가 구비된다.
또한, 상기 한 쌍의 아이들기어(74,75)의 회전축(76,77)에는 좌우로 일정간격 이격 설치되어 회전축(76,77)과 함께 회전이 이루어지는 두 개의 편심 암(76a,76b)(77a,77b)이 각각 구비되며, 상기 각 편심 암(76a,76b)(77a,77b)의 노즈(nose)에 일단이 회동자재롭게 연결되고 타단이 상기 호스지지대(62)의 핀 고정부에 연결되어 편심 암(76a,76b)(77a,77b)의 회전동작에 따라 상하로 승강되면서 상기 호스지지대를 승강동작시키는 승강대(78a,78b)(79a,79b)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 승강장치(70)의 동작을 좀 더 상술하면, 회전모터(71)와 구동기어(73), 아이들기어(74,75) 및 편심 암(76a,76b)(77a,77b)이 구비된 회전축(76,77)이 회전모터(71)의 회전력에 따라 일정속도로 회전이 이루어지고, 상기 편심 암(76a,76b)(77a,77b)에 결합된 각각의 승강대(78a,78b)(79a,79b)는 도 4에 도시된 바와 같이 상하 직선운동을 하도록 수직 설치되고, 상기 승강대(78a,78b)(79a,79b)에 각각의 호스지지대(62) 상단부가 핀 고정부(63)로 연결되어 편심 암(76a,76b)(77a,77b)의 회전변위 내에서 상하로 가변되면서 호스지지대(62) 및 호스지지대(62)에 결합된 농약공급호스(52)의 승강을 유도하여 농약을 살포하는 분사노즐 역시 상하로 유동하면서 농약의 살포면적을 고정방식보다 넓힐 수 있도록 한다.
즉, 본 발명에 적용된 농약공급호스 가변수단(60)으로 이용되는 승강장치(70)의 구성은 회전모터(71)에서 발생된 회전운동을 직선운동으로 변경하여 농약공급호스(52)의 상하 승강동작이 가능하도록 한 것으로, 회전축(76,77)의 편심 암(76a,76b)(77a,77b)에 연결되는 승강대(78a,78b)(79a,79b)의 연결형태나 갯수에 따라 다양한 구조로 변경하여 설치할 수 있다.
도 4에는 상술한 승강장치(70)의 구성 중 회전모터(71)의 출력축(72)에 구비된 구동기어(73)와, 상기 구동기어(73)의 양쪽에 외접되어 구동기어(73)의 회전력을 전달받는 한 쌍의 아이들기어(74,75)의 동작상태를 정면상태로 간략하게 발췌 도시하고 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 일 실시예에서는 회전모터(71)의 구동기어(73)에 한 쌍의 아이들기어(74,75)가 직접 연결된 상태를 도시하고 있으나, 구동기어(73)와 아이들기어(74,75) 사이에 별도의 동력전달기어를 게재하여 좌우측 편심 암(76a,76b)에 결합되는 좌우 승강대(78a,79a)의 상승과 하강 주기를 다양하게 변경할 수도 있다.
한편, 도 5에는 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론(100)에 적용되는 농약공급호스 가변수단으로 좌우 유동장치(80)의 일 실시예에 따른 동작 개념을 간단하게 도시하고 있다.
즉, 본 발명에 적용되는 좌우 유동장치(80) 역시 상술한 승강장치의 구성과 크게 변화없이 구현 가능하다.
즉, 좌우 유동장치(80)의 기본 구성은 상술한 승강장치(70)의 구성과 마찬가지로, 호스지지대(62)와, 탄성부재(64), 신축조절부재(66)가 구비되어 농약 방제 전, 후에 호스지지대(62)를 본체부(10)쪽으로 젖혀지도록 하고, 농약방제시에 호스지지대(62)가 본체부의 하방에 수직으로 위치되도록 구성된다.
또한, 본체부(10)의 내부에 구비되는 좌우 유동장치(80)의 구성도 상술한 승강장치(70)의 구성과 유사하나, 다만, 호스지지대에 전달되는 회전력이 좌우 수평방으로 진선운동 하도록 연결대를 본체부에 대해 수평상태로 설치하여 구성된다.
부연 설명하면, 상기 좌우 유동장치(80)는 상기 도 3 및 도 4에서 호스지지대(62)에 회전모터(71)의 회전력을 상하 수직방향으로 전달하는 승강장치(70)의 승강대 설치방향을 수평방향으로 설치하여 상하 수직운동이 아닌 좌우 수평운동을 할 수 있도록 하여 농약공급호스의 좌우 유동이 가능하도록 구성된다.
상기 좌우 유동장치(80)의 구성을 도 5를 참고하면서 간단히 설명하면, 회전력을 발생시키는 회전모터(81)와, 회전모터(81)의 회전력을 출력하는 출력축(82)과, 상기 출력축(82)에 결합된 구동기어(83)와, 상기 구동기어(83)의 좌우 양쪽에서 구동기어(83)에 외접되도록 설치되어 구동기어(83)의 회전력을 전달받는 두 개의 아이들기어(84a,84b)와, 상기 두 개의 아이들기어의 중심부에서 일측으로 일정길이 설치되어 회전되는 회전축(85a,85b)와, 상기 회전축(85a,85b)의 외주연에 형성된 편심 암(86,87)이 구비된다.
이와 더불어, 상기 편심 암(86,87)의 노즈에 회동자재롭게 결합되어 좌우 또는 전후 수평상태에서 직선운동을 하는 연결대(88a,88b)가 구비되어 본체부(10)에 대해 수평방향으로 직선운동을 하도록 구성되고, 상기 연결대(88a,88b)에 호스지지대의 상단부가 핀 고정되어 호스지지대의 상단부를 좌우 가변시킴으로써 호스지지대 하단부가 좌우로 유동되도록 구성되며, 이때 상기 호스지지대의 중간부는 본체부 외측면에 소정의 체결구를 이용하여 회동 가능하게 고정되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 도 3에 도시된 승강장치(70)의 도면에는 승강대(78a,78b)(79a,79b)가 수평상태로 설치된 것처럼 보이나, 실제로는 도 4에 도시된 바와 같이 본체부에 대해 수직(직각)방향으로 설치되어 상하 유동을 하는 구조로 이루어진 반면에, 상기 좌우 유동장치(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연결대(88a,88b, 승강대와 동일 기능을 함)가 본체부에 대해 평행한 좌우 수평상태로 설치되어 좌우 직선운동을 통해 호스지지대를 좌우 유동시키는 구조를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 실시예에 적용된 농약공급호스 가변수단(60)은 하나의 메커니즘을 이용하여 승강대 또는 연결대의 설치방향에 따라 수직 또는 좌우로 유동되는 구조를 제공함으로써 호스지지대의 상하 및 좌우 유동을 제공하여 농약을 살포하는 농약공급호스의 승강 또는 좌우 유동을 통해 농약의 살포범위를 고정식보다 보다 넓힐 수 있게 된다.
그리고, 도 6은 본 발명에 따른 과수용 농약방제 드론에서 본체부의 주요 기능을 블럭도로 간략히 도시하고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 본체부에는 소정의 마이컴 또는 컨트롤보드가 구비되어 드론의 비행과 농약방제, 호스지지대의 승강이나 좌우 유동을 제어할 수 있는 프로그램과 하드웨어가 구비된다.
본 발명과 관련된 주요 특징적 기능부로는, 날개제어부(11)와 농약공급제어부(12)와, 무선통신부(13)와 전원공급부(14)가 구비된다.
특히, 상기 농약공급제어부는 별도의 농약펌프를 이용하여 농약을 공급하는 농약공급부와, 상기 농약공급제어부의 신호에 따라 호스지지대를 신장시키는 신축조절부(16)와, 상기 농약공급제어부의 신호에 따라 호스지지대를 승강동작 시키기위해 승강장치를 동작시키는 승강제어부(17)와, 상기 농약공급제어부의 신호에 따라 호스지지대를 좌우 가변시키기 위한 좌우 유동제어부가 더 구비된 구성으로 이루어진다.
따라서, 농약방제 드론을 조정하는 사용자가 무선조정기를 이용하여 드론의 본체측으로 농약방제신호를 전송하면, 상기 농약공급제어부에서 신호를 수신함과 더불어 농약공급부로 농약공급에 필요한 신호를 발생시키고, 농약공급신호의 발생과 더불어 상기 신축조절부에서 일정한 전원이 공급되면서 신축조절부재 동작에 필요한 전원을 인가하여 솔레노이드의 신장을 통해 호스지지대가 본체부 저면에서 수직으로 펼쳐지도록 한다.
또한, 농약공급신호의 발생과 더불어 상기 승강제어부 또는 좌우 유동제어부에서는 호스지지대가 연결된 승강장치 또는 좌우 유동장치로 신호를 보내 회전모터를 회전시키고, 회전모터의 회전력을 일정한 동력전달수단을 거쳐 호스지지대측으로 전달되어 호스지지대를 승강 또는 좌우 유동시키면서 농약분사가 이루어지도록 한다.
이상, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명의 과수용 농약방제 드론의 일 실시예 위주로 상세한 설명을 하였으나, 당업자가 본원발명의 일부 구성을 간단히 설계 변경하여 다양한 방식이나 구조를 갖는 과수용 농약방제 드론을 구현할 수 있을 것이다.
10 : 본체부 11 : 날개제어부
12 : 농약공급 및 살포제어부 13 : 무선통신부
14 : 전원공급제어부 15 : 신축조절부
16 : 승강제어부 17 : 좌우 유동제어부
20 : 날개부
30 : 랜딩기어부 40 : 농약저장부
50 : 농약살포부 52 : 농약공급호스
54 : 분사노즐
60 : 농약공급호스 가변수단 62 : 호스지지대
63 : 핀 고정부 64 : 탄성부재
65 : 연결링크 66 : 신축조절부재
70 : 승강장치 71 : 회전모터
72 : 출력축 73 : 구동기어
74,75 : 아이들 기어 76,77 : 회전축
76a,76b,77a,77b : 편심 암 78a,78b,79a,79b : 승강대
80 : 좌우 유동장치 81 : 회전모터
82 : 출력축 83 : 구동기어
84a,84b : 아이들 기어 85a,85b :회전축
86,87 : 편심 암 88a,88b : 연결대
90 : 무선조정기 92 : 모니터
94 : 농약방제 조작부
100 : 농약방제 드론

Claims (4)

  1. 전원공급부가 구비된 본체부와, 상기 본체부의 사방으로 연결 설치된 날개부와, 상기 본체부의 하부 양쪽에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부와, 상기 본체부의 중앙 또는 저부에 설치되는 농약저장부와, 상기 농약저장부에 저장된 농약을 공급받아 살포하도록 본체부의 하부에 설치되는 농약살포부와, 상기 본체부와 무선통신으로 연결되어 본체부를 무선 원격조정하는 무선조정기;를 포함하되,
    상기 농약살포부는,
    상기 농약저장부에 일단이 연결되고 타단이 본체부의 하방으로 일정길이 연장 설치되어 상기 무선조정기측 신호를 수신한 농약공급 및 살포부의 제어동작에 따라 공급된 농약을 농약저장부로부터 공급받는 복수개의 농약공급호스와,
    상기 복수개의 농약공급호스 각각에 상하로 일정간격 이격 설치되어 농약공급호스로 압송된 농약을 측방 및 상방향으로 살포하도록 농약공급호스에 상향 기울기로 경사지게 설치되는 복수개의 분사노즐과,
    상기 복수의 농약공급호스에 각각 결합되어 농약공급호스를 지지하면서 상기 무선조정기측 신호를 통해 농약공급호스의 좌우 또는 상하 이동을 조절하도록 각각 설치되는 농약공급호스 가변수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 농약공급호스는 농약공급호스 가변수단의 가변시 좌우 또는 상하이동을자유롭게 가변될 수 있는 신축성 재질로 이루어진 스프링 호스 또는 주름호스로 구성되고,
    상기 농약공급호스 가변수단은,
    소정의 체결구에 의해 상기 농약공급호스를 고정하도록 일단이 본체부에 힌지 고정되고 타단이 본체부 하방으로 일정 길이 형성되는 호스지지대와,
    상기 호스지지대에 일단이 고정되고 타단이 본체부측에 고정되어 농약방제 전 또는 농약방제 후에 자체 탄성력에 의해 상기 호스지지대를 본체부측으로 잡아당기는 탄성부재와,
    상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 상기 지지대를 본체부 하방에 수직상태로 위치하도록 신장시키고, 상기 농약공급 및 살포부의 동작이 정지되는 경우 그 신장상태가 해제되어 상기 탄성부재의 복원력에 의해 호스지지대가 본체부측으로 접혀지도록 하는 신축조절부재와,
    상기 본체부에 힌지 고정된 호스지지대에 연결되어 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 회전되는 회전구동부의 회전력을 전달받아 승강동작되면서 상기 호스지지대를 상하 승강동작시켜 호스지지대에 고정된 농약공급호스를 상하로 유동시키는 승강장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신축조절부재는 솔레노이드로 구성되고,
    상기 승강장치는,
    상기 전원공급부에서 전원을 공급받아 정회전 또는 정/역회전이 이루어지는 회전모터와,
    상기 회전모터의 출력축 구동기어에 외접되어 구동기어의 회전력으로 회전이 이루어지는 좌우 한 쌍의 아이들기어와.
    상시 한 쌍의 아이들기어의 중심부에 결합된 회전축의 좌우로 일정간격 이격 설치되어 회전축과 함께 회전이 이루어지는 두 개의 편심 암과,
    상기 편심 암의 노즈부에 일단이 연결되고 타단이 상기 본체부에 고정되는 지지대의 일단에 연결되어 편심 암의 회전동작에 따라 상하로 승강되면서 상기 지지대를 승강동작시키는 승강대;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 농약공급호스는 농약공급호스 가변수단의 가변시 좌우 또는 상하이동을자유롭게 가변될 수 있는 신축성 재질로 이루어진 스프링 호스 또는 주름호스로 구성되고,
    상기 농약공급호스 가변수단은,
    소정의 체결구에 의해 상기 농약공급호스를 고정하도록 일단이 본체부에 힌지 고정되고 타단이 본체부 하방으로 일정 길이 형성되는 호스지지대와,
    상기 호스지지대에 일단이 고정되고 타단이 본체부측에 고정되어 농약방제 전 또는 농약방제 후에 자체 탄성력에 의해 상기 호스지지대를 본체부측으로 잡아당기는 탄성부재와,
    상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 상기 호스지지대를 본체부 하방에 수직상태로 위치하도록 신장시키고, 상기 농약공급 및 살포부의 동작이 정지되는 경우 그 신장상태가 해제되어 상기 탄성부재의 복원력에 의해 호스지지대가 본체부측으로 접혀지도록 하는 신축조절부재와,
    상기 본체부에 힌지 고정된 호스지지대에 연결되어 상기 농약공급 및 살포부의 동작 신호에 따라 회전되는 회전구동부의 회전력을 전달받아 좌우 이동되면서 상기 호스지지대 및 상기 호스지지대에 고정된 농약공급호스를 좌우로 유동시키는 좌우 유동장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변형 살포장치가 구비된 과수용 농약방제 드론.
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