KR20220072982A - 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축으로 연결된 내측 고리부와 구형 가드의 조합을 통해 공중 비행은 물론 지상 주행이 가능하면서도 일정 탄성을 갖는 구형 가드를 통해 외부의 충격을 완화시킬 수 있어 안정성을 확보할 수 있는 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론은 공중 비행이 가능하도록 중앙의 몸체를 기준으로 방사대칭형으로 펼쳐진 복수개의 아암의 선단에 각각 회전되는 프로펠러가 구비된 드론과; 상기 드론을 감싸도록 상기 드론에 결합되는 내측 고리부와; 상기 내측 고리부에 제3 회전축이 연결되어 상기 제3 회전축을 중심으로 상기 내측 고리부의 외측에 회전 가능하게 지지되되, 상기 드론을 보호함과 동시에 회전되는 경우 지상 주행이 가능하도록 구체를 형성하는 구형 가드를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론{HYBRID DRONE CAPABLE OF FLYING IN THE AIR AND DRIVING ON THE GROUND}

본 발명은 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축으로 연결된 내측 고리부와 구형 가드의 조합을 통해 공중 비행은 물론 지상 주행이 가능하면서도 일정 탄성을 갖는 구형 가드를 통해 외부의 충격을 완화시킬 수 있어 안정성을 확보할 수 있는 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론에 관한 것이다.

일반적으로 드론은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체로서, 처음에는 공군기나 고사포, 미사일의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으며, 점차 무선 기술의 발달과 함께 정찰기로 개발되어 적의 내륙 깊숙이 침투하여 정찰, 감시의 용도로도 운용되었다.

이러한 드론은 최근 들어 수송목적에도 활용되는 등 활용 범위가 점차 넓어지고 있고, 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 가진 제품이 다양하게 개발되고 있으며, 초소형 드론은 물론 개인의 취미활동으로도 개발되어 상품화되고 있는 추세이다.

하지만, 종래의 드론은 주로 공중을 비행하는 것을 목적으로 개발되어 외부 정찰 중 필요에 따라 건물의 내부로 진입하는 등의 역할을 하는 데에는 한계가 있었다.

상기와 같은 한계를 인식하여 종래기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0051429호(2020.05.13. 공개)에는 "주행과 비행이 가능한 구체형 드론"이 제안된 바 있다.

하지만, 상기의 종래기술은 양측에 접철 가능한 날개를 구비하여 날개를 펼쳐서 비행하고, 날개를 접어서 주행하는 방식으로 비행 중 주변의 장애물에 충돌하는 경우 날개가 파손될 가능성이 높은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공중 비행 및 지상 주행이 가능하면서도 외부의 충격을 완화시킬 수 있어 안정성을 확보할 수 있는 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론은 공중 비행이 가능하도록 중앙의 몸체를 기준으로 방사대칭형으로 펼쳐진 복수개의 아암의 선단에 각각 회전되는 프로펠러가 구비된 드론과; 상기 드론을 감싸도록 상기 드론에 결합되는 내측 고리부와; 상기 내측 고리부에 제3 회전축이 연결되어 상기 제3 회전축을 중심으로 상기 내측 고리부의 외측에 회전 가능하게 지지되되, 상기 드론을 보호함과 동시에 회전되는 경우 지상 주행이 가능하도록 구체를 형성하는 구형 가드를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 내측 고리부는 상기 드론의 몸체 중앙을 기준으로 상하 방향으로 연장된 제1 회전축을 중심으로 상기 드론에 회전 가능하게 지지된 원형의 제1 고리와, 상기 제1 회전축과 연직한 방향의 제2 회전축을 중심으로 상기 제1 고리의 외측에 회전 가능하게 지지된 원형의 제2 고리로 이루어지고, 상기 구형 가드는 상기 제3 회전축이 상기 제2 회전축과 연직한 방향에 형성되어 상기 제3 회전축을 중심으로 상기 제2 고리의 외측에 회전 가능하게 지지된 것을 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구형 가드는 복수개의 단위프레임이 상호 연결되어 구체를 형성하되, 상기 단위프레임은 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론은 회전축으로 연결된 내측 고리부와 구형 가드의 조합을 통해 공중 비행은 물론 지상 주행이 가능하면서도 일정 탄성을 갖는 구형 가드를 통해 외부의 충격을 완화시킬 수 있어 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론의 개념도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론의 사시도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론은 드론(10)과, 내측 고리부(20)와, 구형 가드(30)를 포함한다.

상기 드론(10)은 중앙의 몸체(11)를 기준으로 방사대칭형으로 펼쳐진 복수개의 아암(12)의 선단에 각각 회전되는 프로펠러(13)가 구비된 구성이다.

본 발명의 일실시예에서는 4개의 아암(12)의 선단에 각각 총 4개의 프로펠러(13)를 구비하여, 상기 4개의 프로펠러(13)의 회전 속도의 제어를 통해 비행 또는 주행시 방향 전환이 용이하도록 구성하였다.

상기 프로펠러(13)는 상기 드론(10)의 공중 비행 또는 지상 주행의 동력원이 되는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 BLDC 모터(14)에 의해 회전된다.

상기 프로펠러(13)의 구동원으로 상기 BLDC 모터(14)를 사용함으로써 내부의 마모되기 쉬운 부분을 제거해 내구성을 높이고, 고속 회전에 무리가 없어 장시간 사용하여도 성능적인 부분에서 탁월한 효과를 낼 수 있게 된다.

상기 내측 고리부(20)는 상기 드론(10)을 감싸도록 상기 드론(10)에 결합되는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 제1 고리(21)와, 제2 고리(22)로 이루어진다.

상기 제1 고리(21)는 원형의 고리 형상으로 상기 드론(10)의 몸체(11) 중앙을 기준으로 상하 방향으로 연장된 제1 회전축(211)을 중심으로 상기 드론(10)에 회전 가능하게 지지된 구성이다.

상기 제2 고리(22)는 원형의 고리 형상으로 상기 제1 회전축(211)과 연직한 방향의 제2 회전축(221)을 중심으로 상기 제1 고리(21)의 외측에 회전 가능하게 지지된 구성이다.

상기 구형 가드(30)는 구체로 형상을 갖고 상기 내측 고리부(20)에 제3 회전축(31)이 연결되어 상기 제3 회전축(31)을 중심으로 상기 내측 고리부(20)의 외측에 회전 가능하게 지지되는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 구형 가드(30)는 상기 제3 회전축(31)이 상기 제2 회전축(221)과 연직한 방향에 형성되어 상기 제3 회전축(31)을 중심으로 상기 제2 고리(22)의 외측에 회전 가능하게 지지된다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 구형 가드(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어진 5각 형상을 갖는 복수개의 단위프레임(30a)이 상호 연결되어 구체를 형성하게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여 상기 구형 가드(30)가 일정 탄성을 갖게 됨으로써 상기 드론(10)을 외부의 충격에서 보호할 수 있게 된다.

상기 제1 고리(21), 상기 제2 고리(22) 및 상기 구형 가드(30)의 조합에 의해 상기 구형 가드(30)는 자이로스코프(Gyroscope)에서와 같이 상기 드론(10)을 기준으로 3방향으로 자유도를 가질 수 있게 되어 결국 자유롭게 어느 방향으로든 회전이 가능하여 지상에서 원하는 방향으로 굴러가며 주행이 가능하게 된다.

상기 구형 가드(30)가 굴러가는 방향 제어는 전술한 바와 같이 상기 4개의 프로펠러(13)의 회전 속도의 제어를 통해 가능하다 할 것이다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론은 군사용 정찰을 목적으로 사용되는 경우 공중 수색 뿐만 아니라 지상 및 실내 장애물 수색도 가능하여 다방면으로 활용할 수 있고, 사익 구형 가드(30)를 통해 상기 드론(10)을 보호할 수 있어 안정성 또한 확보할 수 있게 된다.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10 드론
11 몸체
12 아암
13 프로펠러
14 BLDC 모터
20 내측 고리부
21 제1 고리
211 제1 회전축
22 제2 고리
221 제2 회전축
30 구형 가드
30a 단위프레임
31 제3 회전축

Claims (3)

1. 공중 비행이 가능하도록 중앙의 몸체를 기준으로 방사대칭형으로 펼쳐진 복수개의 아암의 선단에 각각 회전되는 프로펠러가 구비된 드론과;
   상기 드론을 감싸도록 상기 드론에 결합되는 내측 고리부와;
   상기 내측 고리부에 제3 회전축이 연결되어 상기 제3 회전축을 중심으로 상기 내측 고리부의 외측에 회전 가능하게 지지되되, 상기 드론을 보호함과 동시에 회전되는 경우 지상 주행이 가능하도록 구체를 형성하는 구형 가드를; 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내측 고리부는, 상기 드론의 몸체 중앙을 기준으로 상하 방향으로 연장된 제1 회전축을 중심으로 상기 드론에 회전 가능하게 지지된 원형의 제1 고리와, 상기 제1 회전축과 연직한 방향의 제2 회전축을 중심으로 상기 제1 고리의 외측에 회전 가능하게 지지된 원형의 제2 고리로 이루어지고,
   상기 구형 가드는, 상기 제3 회전축이 상기 제2 회전축과 연직한 방향에 형성되어 상기 제3 회전축을 중심으로 상기 제2 고리의 외측에 회전 가능하게 지지된 것을 된 것을 특징으로 하는 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 구형 가드는, 복수개의 단위프레임이 상호 연결되어 구체를 형성하되, 상기 단위프레임은 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 공중 비행 및 지상 주행이 가능한 하이브리드형 드론.

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