KR20220069421A

KR20220069421A - 산업시설 실내 운용형 드론

Info

Publication number: KR20220069421A
Application number: KR1020200156512A
Authority: KR
Inventors: 강원혁
Original assignee: 주식회사 날다
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2022-05-27
Also published as: KR102406636B1

Abstract

본 발명은 산업시설 실내 운용형 드론에 관한 것으로서, 복수 개의 회전날개를 구동하여 비행하는 비행 본체와, 비행본체를 내부에 수용할 수 있게 형성되되 통기가 가능한 통기구가 다수 형성된 외부 보호망체와, 링형태로 형성되어 외부 보호망체의 내측에서 외부 보호망체에 대해 제1선회중심선을 기준으로 자유 회동가능하게 결합된 제1회전링과, 제1선회중심선과 직교하는 제2방향을 따라 제1회전링을 가로지르게 결합되되 제2방향을 기준으로 제1회전링에 대해 자유 회전가능하게 결합된 제1회전바를 구비하고, 비행본체는 회전바를 통해 지지되게 장착된다. 이러한 산업시설 실내 운용형 드론에 의하면, 충돌시 비행본체를 보호함과 아울러 상대회전을 허용하는 외부 보호망체에 의해 이탈비행도 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

산업시설 실내 운용형 드론{drone}

본 발명은 산업시설 실내 운용형 드론에 관한 것으로서, 상세하게는 실내에서 비행중에 의한 충돌시에도 이탈 비행 효율성을 향상시킬 수 있는 보호구조를 적용한 산업시설 실내 운용형 드론에 관한 것이다.

일반적으로 드론은 배터리의 전력을 이용하여 다수 개의 프로펠러를 회전시켜 하늘을 비행하는 비행체로서, 사용자의 리모콘 조작에 따라 원하는 비행이 가능하도록 되어 있다.

이러한 드론은 국내 등록특허 제10-1886277호에 개시된 원격 탐사장치와 같이 그 이용분야가 확대되고 있다.

즉, 최근에 드론은 사람이 쉽게 접근할 수 없는 각종 재해나 사고 지역에 투입되어 현장의 상황파악이나 인명구조 또는 방송용 영상을 얻기 위해 사용되기도 하고, 배송회사에서 물품 수송의 상업적 목적으로 운용하거나, 감시카메라를 대신하는 보안 및 관제서비스에 적용되기도 하는 등 다양한 분야에서 활용하고 있다.

그런데, 제철, 화학, 조선과 같은 산업시설의 실내에 배치된 다양한 장비에 대해 주기적으로 진단이 요구되는 경우 드론을 비행시켜 진단에 필요한 정보를 확보하는 방안을 고려해볼 수 있으나, 시설물과의 충돌시에도 보호가 가능하고 이탈 비행효율성을 높일 수 있는 구조가 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 충돌시 비행본체를 보호할 수 있으면서도 이탈 비행을 효율적으로 수행할 수 있게 지원하는 산업시설 실내 운용형 드론을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 산업시설 실내 운용형 드론은 복수 개의 회전날개를 구동하여 비행하는 비행 본체와; 상기 비행본체를 내부에 수용할 수 있게 형성되되 통기가 가능한 통기구가 다수 형성된 외부 보호망체와; 링형태로 형성되어 상기 외부 보호망체의 내측에서 상기 외부 보호망체에 대해 제1선회중심선을 기준으로 자유 회동가능하게 결합된 제1회전링과; 상기 제1선회중심선과 직교하는 제2방향을 따라 제1회전링을 가로지르게 결합되되 상기 제2방향을 기준으로 상기 제1회전링에 대해 자유 회전가능하게 결합된 제1회전바;를 구비하고, 상기 비행본체는 상기 회전바를 통해 지지되게 장착된다.

또한, 상기 외부 보호망체는 원형띠 형태로 형성되어 수평하게 배치된 수평링과; 상기 수평링의 중심을 경유하는 위치에서 상기 수평링에 대해 수직상으로 결합되며 원형띠 형태로 형성된 수직링과; 상기 수직링이 상기 수평링에 대해 교차하는 일측에서 타측 방향을 따라 상호 이격되면서 상기 수평링과 상기 수직링에 직교하는 방향을 따라 상기 수직링과 상기 수평링에 접합되게 결합된 다수의 서브 보호링;을 구비하고, 상기 제1회전바는 상기 비행본체의 조립을 지원하는 베이스 바디로서 기능할 수 있도록 상기 제1회전링으로부터 각각 상호 가까워지는 방향으로 연장된 지지결합부분과, 상기 지지결합부분들을 상호 연결하며 상기 지지결합부분보다 확장된 영역을 갖는 센터부분과, 상기 센터부분에서 방사방향으로 확장되게 연장된 4개의 아암부분을 갖게 형성되어 있고, 상기 아암부분의 상기 센서부분으로부터 멀어지는 방향을 따라 종단에 위치하는 종단영역은 환형면을 갖게 형성되어 있으며, 상기 비행본체는 상기 회전날개가 상기 아암부분의 저면 하부에서 회전되게 상기 아암부분 저면에 상기 회전날개을 회전구동하는 모터가 장착되어 있고, 상기 센터부분의 상면에 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한 메인 유니트가 조립되게 장착되어 있고, 상기 센터부분의 저면에 상기 모터 및 상기 메인유니트의 구동전력을 공급하는 배터리가 내장된 배터리함체가 조립되어 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1회전바의 중앙에서 상기 제1회전바의 연장방향과 직교하는 방향을 회전중심으로 하여 자유 회전되는 중앙회전부재;를 더 구비하고, 상기 비행본체는 상기 중앙회전부재에 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 산업시설 실내 운용형 드론에 의하면, 충돌시 비행본체를 보호함과 아울러 상대회전을 허용하는 외부 보호망체에 의해 이탈비행도 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업시설 실내 운용형 드론이 안착된 상태를 나타내 보인 정면도이고,
도 2는 도 1의 드론에서 비행본체를 제외한 상태를 나타내 보인 사시도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산업시설 실내 운용형 드론의 비행본체를 제외한 상태를 나타내 보인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업시설 실내 운용형 드론을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업시설 실내 운용형 드론이 안착된 상태를 나타내 보인 정면도이고, 도 2는 도 1의 드론에서 비행본체를 제외한 상태를 나타내 보인 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 드론(100)은 비행 본체(110), 외부 보호망체(130), 제1회전링(141), 제1회전바(145)를 구비한다.

비행본체(110)는 복수 개의 회전날개(112)를 구동하여 비행할 수 있도록 되어 있다. 비행 본체(110)는 회전날개(112) 각각을 구동하는 모터(114)와, 원격으로 수신되는 원격 조정신호에 따라 모터(114)의 정역 회전을 제어하는 제어부를 포함한 메인유니트(116)를 갖는 구조로 되어 있다. 비행본체(110)에는 산업시설의 진단을 위해 메인 유니트(116)상에 카메라(118) 및 그 밖의 측정장치가 장착될 수 있음은 물론이다. 참조부호 116은 구동 동력을 모터(112) 및 메인 유니트(116)에 제공하는 배터리가 수용된 배터리함체(119)이다.

비행본체(110)는 제1회전바(145)를 통해 장착되어 있다.

외부 보호망체(130)는 비행본체(110)를 내부에 수용할 수 있게 형성되되 통기가 가능한 통기구(136)가 다수 형성된 구조로 되어 있다.

외부 보호망체(130)는 윤곽선이 전체적으로 구형을 갖게 다수의 링이 상호 결합된 형태로 형성되어 있고, 이를 설명의 편의를 위해 구분하면, 수평링(131), 수직링(132) 및 다수의 서브 보호링(133)으로 되어 있다.

수평링(131)은 원형띠 형태로 형성되어 수평하게 배치된 부분이다.

수직링(132)은 수평링(131)의 중심을 경유하며 수평링(131)을 이분할하는 위치인 일측(131a)과 타측(131b)에서 수평링(131)에 대해 수직상으로 결합되며 수평링(131)과 동일한 직경을 갖는 원형띠 형태로 형성된 부분이다.

서브 보호링(133)은 수직링(132)이 수평링(131)에 대해 교차하게 결합되는 일측(131a)에서 타측(131b) 방향을 따라 상호 이격되면서 수평링(131)과 수직링(132)에 대해 직교하는 방향을 따라 수직링(132)과 수평링(131)에 접합되게 결합되어 있고, 직경은 일측(131a)에서 타측(131b)으로 진행될 수록 점진적으로 증가하다가 다시 감소하는 크기로 형성되어 있다.

이러한 외부 보호망체(130)는 수평링(131)과, 수직링(132) 및 서브 보호링(133)들이 사이 영역이 통기구(136)가 되며, 적용되는 서브 보호링(133)의 개수는 도시된 예와 다르게 적용할 수 있음은 물론이다.

참조부호 10은 외부 보호망체(130)가 안착될 수 있게 호형 안착면을 갖는 안착 가이드부재이다.

제1회전링(141)은 링형태로 형성되어 외부 보호망체(130)의 내측에서 외부 보호망체(130)에 대해 제1선회중심선(S1)을 기준으로 자유 회동가능하게 결합되어 있다. 여기서, 제1선회중심선(S1)은 수평링(131)의 중심을 경유하는 임의의 직선으로 적절하게 결정하면 된다.

제1회전링(141)은 수평링(131)보다 작은 직경을 갖으며 제1선회중심선(S1)이 경유하는 수평링(131) 상의 두 지점에서 각각 내측으로 연장되게 장착된 한 쌍의 제1베어링(141)을 통해 회전가능가능하게 장착되어 있다.

제1회전바(145)는 제1선회중심선(S1)과 직교하는 제2방향을 따라 제1회전링(141)을 가로지르게 결합되되 제2방향(S2)을 기준으로 제1회전링(141)에 대해 자유 회전가능하게 결합되어 있다. 제1회전바(145)은 제2방향을 따르는 제2선회중심선(S2)이 경유하는 제1회전링(141) 상의 두 지점에서 각각 내측으로 연장되게 장착된 한 쌍의 제2베어링(142)을 통해 회전가능가능하게 장착되어 있다.

도시된 예에서는 비행본체(110)가 제1회전바(145)를 통해 지지되게 장착되어 있다.

또한, 제1회전바(145)는 비행본체(110)의 조립을 지원하는 베이스 바디로서 기능할 수 있도록 되어 있고, 이를 구분하면, 제2베어링(142)로부터 각각 상호 가까워지는 방향으로 연장된 지지결합부분(145a)과, 지지결합부분(145a)들을 상호 연결하며 지지결합부분(145a)보다 확장된 영역을 갖는 센터부분(145b)과, 센터부분(145b)에서 방사방향으로 확장되게 연장된 4개의 아암부분(145)을 갖게 형성되어 있다. 또한, 아암부분(145a)의 센서부분(145b)으로부터 멀어지는 방향을 따라 종단에 위치하는 종단영역은 환형면을 갖게 형성되어 있다.

이러한 제1회전바(145)에 대해 비행본체(110)는 회전날개(112)가 아암부분(145)의 저면 하부에서 회전되게 아암부분(145) 저면에 모터(114)가 장착되고, 센터부분(145a)의 상면에 제어부를 포함한 메인 유니트(116)가 조립되게 장착되고, 센터부분(145a)의 저면에 배터리함체(119)가 조립되어 있다.

이러한 조립구조는 비행본체(110)를 제1회전바(145)의 상면에 상방으로 돌출되는 결합구조에 비해 비행본체(110)가 제1회전바(145)를 중심으로 상부 및 저부에 가동요소가 점유되게 조립됨으로써 외부 보호망체(130)에 대한 비행본체(110)의 중심도를 향상시킬 수 있어 비행효율성과및 구조적 안정성 및 배치 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1회전바(145)에 장착되어 비행하는 비행본체(110)가 비행중에 전방의 장애물과 외부 보호망체(130)가 접촉시(130) 외부 보호망체(130)가 가압력이 해소되는 방향으로 회전시에도 제1회전링(141) 및 제2회전바(145)가 상대 회전될 수 있어 목적하는 비행상태를 유지하면서 비행을 지속할 수 있어 충돌에 대응한 이탈비행을 효율적으로 수행할 수 있다.

한편, 비행본체(110)의 회전 자유도를 더욱 높일 수 있도록 제1회전바(145)에 대해 직교하는 방향으로 비행본체(110)의 회전을 허용하도록 구축될 수 있고, 그 예를 도 3을 참조하여 설명한다.

앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도 3을 참조하면, 제1회전바(145)의 길이방향을 따라 전체 길이를 이분하는 중앙에서 제1회전바(145)의 연장방향과 직교하는 방향을 회전중심으로 하여 자유 회전되는 중앙회전부재(150)가 마련되어 있다.

중앙회전부재(150)는 제1회전바(145)의 중앙에 장착된 제3베어링(143)을 통해 회전가능하게 장착되어 있다.

이 경우 비행본체(110)는 중앙회전부재(150)를 통해 장착되면 된다.

이상에서 설명된 산업시설 실내 운용형 드론에 의하면, 실내 비행중 산업시설과의 채충돌시 비행본체(110)를 보호함과 아울러 상대회전을 허용하는 외부 보호망체(130)에 의해 이탈비행도 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 제공한다.

110: 비행 본체 130: 외부 보호망체
141: 제1회전링 145: 제1회전바
150: 중앙 회전부재

Claims

복수 개의 회전날개를 구동하여 비행하는 비행 본체와;
상기 비행본체를 내부에 수용할 수 있게 형성되되 통기가 가능한 통기구가 다수 형성된 외부 보호망체와;
링형태로 형성되어 상기 외부 보호망체의 내측에서 상기 외부 보호망체에 대해 제1선회중심선을 기준으로 자유 회동가능하게 결합된 제1회전링과;
상기 제1선회중심선과 직교하는 제2방향을 따라 제1회전링을 가로지르게 결합되되 상기 제2방향을 기준으로 상기 제1회전링에 대해 자유 회전가능하게 결합된 제1회전바;를 구비하고,
상기 비행본체는 상기 회전바를 통해 지지되게 장착된 것을 특징으로 하는 산업시설 실내 운용형 드론.
제1항에 있어서, 상기 외부 보호망체는
원형띠 형태로 형성되어 수평하게 배치된 수평링과;
상기 수평링의 중심을 경유하는 위치에서 상기 수평링에 대해 수직상으로 결합되며 원형띠 형태로 형성된 수직링과;
상기 수직링이 상기 수평링에 대해 교차하는 일측에서 타측 방향을 따라 상호 이격되면서 상기 수평링과 상기 수직링에 직교하는 방향을 따라 상기 수직링과 상기 수평링에 접합되게 결합된 다수의 서브 보호링;을 구비하고,
상기 제1회전바는 상기 비행본체의 조립을 지원하는 베이스 바디로서 기능할 수 있도록 상기 제1회전링으로부터 각각 상호 가까워지는 방향으로 연장된 지지결합부분과, 상기 지지결합부분들을 상호 연결하며 상기 지지결합부분보다 확장된 영역을 갖는 센터부분과, 상기 센터부분에서 방사방향으로 확장되게 연장된 4개의 아암부분을 갖게 형성되어 있고, 상기 아암부분의 상기 센서부분으로부터 멀어지는 방향을 따라 종단에 위치하는 종단영역은 환형면을 갖게 형성되어 있으며,
상기 비행본체는 상기 회전날개가 상기 아암부분의 저면 하부에서 회전되게 상기 아암부분 저면에 상기 회전날개을 회전구동하는 모터가 장착되어 있고, 상기 센터부분의 상면에 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한 메인 유니트가 조립되게 장착되어 있고, 상기 센터부분의 저면에 상기 모터 및 상기 메인유니트의 구동전력을 공급하는 배터리가 내장된 배터리함체가 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 산업시설 실내 운용형 드론.
제1항에 있어서, 상기 제1회전바의 중앙에서 상기 제1회전바의 연장방향과 직교하는 방향을 회전중심으로 하여 자유 회전되는 중앙회전부재;를 더 구비하고,
상기 비행본체는 상기 중앙회전부재에 장착된 것을 특징으로 하는 산업시설 실내 운용형 드론.