KR20220105489A - Takeoff and landing device for drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론용 이착륙장치에 관한 것으로서, 기하학적인 형태의 구조물에 안정적으로 이착륙이 가능하고, 순간적인 비행자세 변동을 완화할 수 있는 드론용 이착륙장치에 관한 것이다.The present invention relates to a take-off and landing device for a drone, and relates to a take-off and landing device for a drone capable of stably taking off and landing on a geometrical structure and mitigating instantaneous flight posture fluctuations.
일반적으로 드론은 조종사가 탑승하지 않고 무선전파 유도에 의해 비행과 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인기를 뜻한다. In general, a drone refers to an airplane or helicopter-shaped unmanned aerial vehicle that can fly and be controlled by radio wave guidance without a pilot on board.
드론은 하드웨어와 소프트웨어로 구성된다. 하드웨어 요소로는 비행체가 있다. 이러한 비행체는 몸체와, 몸체에서 방사상으로 연장되는 3개 이상의 날개와, 날개에 구비되고 모터에 의해 개별 구동되면서 추진력을 제공하는 프로펠러를 포함할 수 있다.Drones consist of hardware and software. The hardware element is the air vehicle. Such a flying vehicle may include a body, three or more wings extending radially from the body, and a propeller provided on the wings and individually driven by a motor to provide propulsion.
최근 드론을 이용하여 다양한 분야에 접목하기 위한 기술들이 활발히 개발되고 있다. 드론을 사용하는 경우 비행을 위한 자세제어 등이 필수조건으로 여겨져 많은 연구들이 수행되어 왔다. 하지만 드론의 경우 착지에 있어 취약한 부분을 가지고 있어 안전한 착륙을 위한 다양한 시스템 및 악세사리들이 개발되고 있다. Recently, technologies for grafting drones to various fields have been actively developed. In the case of using a drone, attitude control for flight is considered an essential condition, and many studies have been conducted. However, in the case of drones, they have a weak point in landing, so various systems and accessories for safe landing are being developed.
한편, 드론의 착륙은 평평한 대지에 안착한다는 가정 내지 조건 하에 이루어지고 있지만, 드론의 활용성이 증가하고 활용 분야가 다양해지고 있는 시점에는 다양한 착륙지점에 드론이 안착할 수 있어야 한다는 문제점이 대두되고 있다. 특히, 드론의 경우 자세제어가 불안정해지는 경우 추락하는 경우가 쉽게 발생하기 때문에 이를 대비할 수 있는 기술개발이 필요하다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.On the other hand, the landing of drones is made under the assumption or condition of landing on a flat ground, but at a time when the utility of drones increases and the field of application is diversifying, the problem that drones should be able to land at various landing points is emerging. . In particular, in the case of drones, if the posture control becomes unstable, it is easy to fall, so it is necessary to develop a technology to prepare for this. Therefore, there is a need to improve it.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2128678호(2020.06.24. 등록, 발명의 명칭 : 해상 구조용 무인비행장치)에 게시되어 있다.The background technology of the present invention is published in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2128678 (Registered on June 24, 2020, title of invention: unmanned aerial vehicle for marine rescue).
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 기하학적인 형태의 구조물에 안정적으로 이착륙이 가능하고, 순간적인 비행자세 변동을 완화할 수 있는 드론용 이착륙장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to improve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a take-off and landing device for a drone capable of stably taking off and landing on a geometrical structure and mitigating instantaneous flight posture fluctuations.
본 발명에 따른 드론용 이착륙장치는: 몸체부; 상기 몸체부에 장착되고 상기 몸체부의 비행을 유도하는 비행부; 상기 몸체부에 장착되는 조절부; 및 상기 조절부에 장착되고, 구조물을 파지할 수 있는 안착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A take-off and landing device for a drone according to the present invention includes: a body portion; a flight unit mounted on the body portion and guiding the flight of the body portion; a control unit mounted on the body portion; and a seating part mounted on the adjusting part and capable of gripping the structure.
상기 조절부는 상기 몸체부에 회전 가능하도록 장착되는 조절회전부; 및 상기 조절회전부에 감기거나 풀리고, 상기 안착부와 연결되는 조절케이블부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The adjusting unit includes: an adjusting rotating unit rotatably mounted to the body portion; and a control cable part wound or unwound on the control rotating part and connected to the seating part.
상기 조절부는 상기 조절케이블부의 하중을 측정하는 조절감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit may further include a control sensing unit for measuring the load of the control cable unit.
상기 안착부는 상기 조절부와 연결되고 충격을 완화하는 안착완충부; 및 상기 안착완충부에 결합되고, 상기 구조물을 파지할 수 있는 안착파지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The seating part is connected to the adjustment part and a seating cushioning part for alleviating the impact; and a seating gripper coupled to the seating buffer part and capable of gripping the structure.
상기 안착파지부는 상기 안착완충부에 결합되는 파지하우징부; 상기 파지하우징부에 장착되는 파지관절부; 및 상기 파지관절부를 조작하는 파지구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The seating grip portion includes a gripping housing coupled to the seating buffer portion; a gripping joint part mounted on the gripping housing; and a grip driving unit for manipulating the grip joint portion.
상기 파지관절부는 상기 파지하우징부에 장착되는 상부관절부; 상기 상부관절부에 연결되어 회전 가능하고, 길이가 가변되는 연결관절부; 및 상기 연결관절부에 연결되고, 상기 파지구동부와 결합되는 하부관절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The grip joint portion includes an upper joint portion mounted on the grip housing portion; a connection joint part connected to the upper joint part and rotatable, the length of which is variable; and a lower joint part connected to the connection joint part and coupled to the grip driving part.
상기 상부관절부는 상기 파지하우징부에 결합되는 상부하우징부; 상기 상부하우징부의 하방에 배치되는 상부실린더부; 상기 상부하우징부와 상기 상부실린더부를 연결하고, 상기 상부하우징부와 상기 상부실린더부의 길이 방향으로 이동 가능한 상부커넥터부; 및 상기 상부하우징부에 내장되고, 상기 상부커넥터부를 탄성 지지하는 상부탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The upper joint portion includes an upper housing portion coupled to the gripping housing portion; an upper cylinder part disposed below the upper housing part; an upper connector part connecting the upper housing part and the upper cylinder part and movable in the longitudinal direction of the upper housing part and the upper cylinder part; and an upper elastic part embedded in the upper housing part and elastically supporting the upper connector part.
상기 연결관절부는 상기 상부관절부와 회전 가능하도록 결합되는 연결하우징부; 상기 연결하우징부의 하방에 배치되는 연결실린더부; 상기 연결하우징부와 상기 연결실린더부를 연결하고, 상기 연결하우징부와 상기 연결실린더부의 길이 방향으로 이동 가능한 연결커넥터부; 및 상기 연결하우징부에 내장되고, 상기 연결커넥터부를 탄성 지지하는 연결탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The connection joint portion is a connection housing portion rotatably coupled to the upper joint portion; a connection cylinder part disposed below the connection housing part; a connection connector part connecting the connection housing part and the connection cylinder part and movable in the longitudinal direction of the connection housing part and the connection cylinder part; and a connection elastic part embedded in the connection housing part and elastically supporting the connection connector part.
상기 연결관절부는 복수개가 직렬 배치되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a plurality of connection joint portions are arranged in series.
상기 하부관절부는 상기 연결관절부와 회전 가능하도록 결합되는 하부하우징부; 상기 하부하우징부의 하방에 배치되고, 상기 파지구동부와 연결되는 하부실린더부; 상기 하부하우징부와 상기 하부실린더부를 연결하고, 상기 하부하우징부와 상기 하부실린더부의 길이 방향으로 이동 가능한 하부커넥터부; 및 상기 하부하우징부에 내장되고, 상기 하부커넥터부를 탄성 지지하는 하부탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The lower joint portion includes a lower housing portion rotatably coupled to the connection joint portion; a lower cylinder part disposed below the lower housing part and connected to the grip driving part; a lower connector part connecting the lower housing part and the lower cylinder part and movable in the longitudinal direction of the lower housing part and the lower cylinder part; and a lower elastic part embedded in the lower housing part and elastically supporting the lower connector part.
상기 파지구동부는 상기 파지하우징부에 장착되는 구동모터부; 상기 구동모터부에 의해 회전 가능한 구동회전부; 및 상기 구동회전부가 회전됨에 따라 상기 구동회전부에 감기거나 풀리고, 상기 파지관절부에 연결되는 구동와이어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The grip driving unit includes a driving motor unit mounted on the grip housing unit; a driving rotation unit rotatable by the driving motor unit; and a driving wire part wound or unwound on the driving rotator as the driving rotator rotates, and connected to the gripping joint part.
상기 안착파지부는 상기 파지관절부에 형성되고, 상기 구조물에 부착 가능한 파지부착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The seating grip portion is formed in the grip joint portion, the gripping attachment portion attachable to the structure; characterized in that it further comprises.
본 발명에 따른 드론용 이착륙장치는 안착부가 구조물에 결합되면 조절부의 길이가 줄어들어 몸체부가 구조물에 근접하도록 유도함으로써, 드론이 철탑이나 경사면과 같이 다양한 형상을 갖는 구조물에서도 안정적인 이착륙이 가능할 수 있다.In the take-off and landing device for a drone according to the present invention, when the seating part is coupled to a structure, the length of the adjusting part is reduced and the body part is guided to approach the structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 이착륙장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착파지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착파지부의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a take-off and landing apparatus for a drone according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating a control unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a seating unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing a seated gripper according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating an operating state of a seated gripper according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 드론용 이착륙장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of the take-off and landing device for a drone according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 이착륙장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 이착륙장치(1)는 몸체부(10)와, 비행부(20)와, 조절부(30)와, 안착부(40)를 포함한다.1 is a diagram schematically showing a take-off and landing apparatus for a drone according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the take-off and landing apparatus 1 for a drone according to an embodiment of the present invention includes a
몸체부(10)는 내부가 비워진 케이스 형상을 할 수 있다. 몸체부(10)는 강성을 유지하면서 가벼운 플라스틱 소재를 포함하여 이루어질 수 있다. 일예로, 몸체부(10)는 몸체중심부(11)와, 몸체중심부(11)에서 방사상으로 연장되는 복수개의 몸체암부(12)가 구비될 수 있다. 이러한 몸체부(10)에는 전원을 공급하기 위한 배터리와, 비행 및 이착륙을 제어하기 위한 제어부가 구비될 수 있다. 배터리는 몸체부(10)에 탈부착 가능하며 별도의 충전을 통해 충전 가능하다.The
비행부(20)는 몸체부(10)의 가장자리에 복수개 장착되고, 공급되는 전원에 의해 회전되면서 몸체부(10)의 비행을 위한 추진력을 제공한다. 일예로, 비행부(20)는 몸체암부(12)에 각각 배치될 수 있다. 이러한 비행부(20)에서 개별적으로 발생되는 추진력에 의해 몸체부(10)는 비행할 수 있다.A plurality of
조절부(30)는 몸체부(10)에 장착된다. 일예로, 조절부(30)는 변형이 어려운 강성재질을 포함하여 제작되거나, 변형이 가능한 연성재질을 포함하여 제작될 수 있다. 조절부(30)는 자체 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있도록 설계될 수 있다.The
안착부(40)는 조절부(30)에 장착되고, 구조물(100)을 파지할 수 있다. 일예로, 안착부(40)는 철탑이나 풍력타워 등과 같이 복잡한 경계조건을 갖는 구조물(100)을 파지할 수 있다. 이때, 구조물(100)에 구비되는 프레임의 두께는 안착부(40)의 파지 가능한 두께 보다 얇게 제작될 수 있다.The
따라서, 조절부(30)의 길이가 늘어나 안착부(40)가 구조물(100)을 파지하고, 안착부(40)가 구조물(100)과 결합되면 조절부(30)의 길이가 줄어들면서 몸체부(10)가 구조물(100)에 근접되어 착륙이 완료될 수 있다.Accordingly, when the length of the adjusting
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부(30)는 조절회전부(31)와 조절케이블부(32)를 포함한다.2 is a diagram schematically illustrating a control unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the adjusting
조절회전부(31)는 몸체부(10)에 회전 가능하도록 장착된다. 일예로, 조절회전부(31)는 몸체부(10)에 설치되는 한 쌍의 조절회전지지부(311)와, 조절회전지지부(311)에 회전 가능하도록 장착되는 조절회전롤러부(312)와, 조절회전롤러부(312)를 일방향 또는 타방향으로 회전시키는 조절회전모터부(313)를 포함할 수 있다.The adjusting
조절케이블부(32)는 조절회전부(31)에 감기거나 풀리고, 안착부(40)와 연결된다. 일예로, 조절케이블부(32)는 일단부가 조절회전롤러부(312)에 결합되고, 타단부가 안착부(40)에 결합될 수 있다. 조절케이블부(32)는 몸체부(10)와 안착부(40) 간의 연결 상태를 유지시킬 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 조절부(30)는 조절감지부(33)를 더 포함할 수 있다. 조절감지부(33)는 조절케이블부(32)의 하중을 측정할 수 있다. 일예로, 조절감지부(33)는 조절회전롤러부(312)의 회전축에 장착되어 조절회전롤러부(312)의 회전시 가해지는 하중을 측정할 수 있다. 그 외, 조절감지부(33) 조절케이블부(32)에 장착되어 조절케이블부(32) 자체의 장력을 측정할 수 있다. 이러한 조절감지부(33)는 몸체부(10)에 구비되는 제어부와 연결되어 신호를 전송할 수 있다. 제어부는 이러한 신호를 인지하여 비행부(20)를 제어할 수 있다.The
한편, 드론의 비행자세 불안정성은 운동하는 물체의 전체 에너지계의 평형이 깨지면서 발생한다. 이때, 에너지계는 비행부(20)의 추진력, 바람과의 상호작용에 의한 2차 유발효과, 그리고 중력에 의한 자중 간의 평형으로 이루어져 있다.On the other hand, the drone's flight posture instability occurs when the equilibrium of the entire energy system of a moving object is broken. At this time, the energy system consists of a balance between the propulsion force of the
본 발명에서 안착부(40)가 구조물(100)을 파지하면, 조절회전부(31)가 회전되어 조절케이블부(32)의 길이를 줄여준다. 이로 인해 몸체부(10)는 점차 구조물(100)에 접근하게 된다. 이때, 조절감지부(33)를 통해 드론의 비행으로 인해 현재 발생하는 하중을 측정할 수 있다. 따라서, 갑작스런 드론의 비행자세 상실시 현재 발생하는 하중을 계산할 수 있고 이를 토대로 다시 비행자세의 안정을 도울 수 있도록 할 수 있다.In the present invention, when the
보다 구체적으로, 안착부(40)가 구조물(100)에 고정되어 있고 조절케이블부(32)가 팽팽할 정도로 드론이 비행하고 있는 경우, 일종의 평형시스템이 작동한다고 볼 수 있다. 이때 구조물(100)과 몸체부(10)를 연결하는 조절케이블부(32)에는 인장력이 걸리게 되고 평형방정식에 의해 이러한 인장력이 현재 드론의 추진력과 같다고 볼 수 있다. More specifically, when the drone is flying to the extent that the
만일, 드론의 갑작스런 비행자세의 불안정성이 발생하는 경우 이러한 인장력이 상실되거나 비정상적인 변동성을 보이게 되는데, 조절감지부(33)를 통해 이러한 변동성을 모니터링 할 수 있다. 일예로, 장력이 갑자기 상실되는 경우는 드론이 중력의 반대방향 성분을 갖는 임의의 지점에 맞춰 추진력이 발휘될 수 있도록 하게 하면, 드론의 추락을 일순간에 방지하면서 안정성을 유지하게 할 수 있다. 안정성을 확보한 이후 다시 장력과 자세를 측정하면서 안정적으로 안착 할 수 있다. 한편, 장력이 비정상적으로 증가하는 경우는 풍하중 등과 같은 하중의 간섭으로 인해 발생할 수가 있는데 이때는 조절감지부(33)에 의해 측정된 장력을 관측하며 이를 최소화 시키는 방향으로 비행만 하게 되면 안정성을 확보할 수 있다. If a sudden instability of the flying posture of the drone occurs, this tension is lost or shows abnormal variability, and this variability can be monitored through the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부(40)는 안착완충부(41)와, 안착파지부(42)를 포함한다.3 is a view schematically showing a seating unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the
안착완충부(41)는 조절부(30)와 연결되고, 충격을 완화한다. 일예로, 안착완충부(41)는 조절케이블부(32)에 연결될 수 있으며, 길이 방향으로 하나 이상의 코일스프링 형상을 할 수 있다. The
안착파지부(42)는 안착완충부(41)에 결합되고, 구조물(100)을 파지할 수 있다. 일예로, 안착파지부(42)는 안착완충부(41)의 단부에 결합되고, 자체 구동으로 구조물(100)을 파지할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착파지부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착파지부의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안착파지부(42)는 파지하우징부(51)와, 파지관절부(52)와, 파지구동부(53)를 포함한다.4 is a view schematically showing a seated gripper according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram schematically showing an operating state of the seated gripper according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 , the seating and
파지하우징부(51)는 안착완충부(41)에 결합된다. 일예로, 파지하우징부(51)는 내부가 비워진 케이스 형상을 하고, 상단부에는 안착완충부(41)가 결합될 수 있다.The
파지관절부(52)는 파지하우징부(51)에 장착된다. 일예로, 파지관절부(51)는 파지하우징부(51)의 가장자리에 복수개가 배치되고, 이들 파지관절부(52) 사이로 구조물(100)이 삽입될 수 있다.The grip
파지구동부(53)는 파지관절부(52)를 조작한다. 일예로, 파지구동부(53)에 의해 파지관절부(52)가 내측으로 구부러지면, 파지관절부(52)의 내부에 삽입된 구조물(100)을 파지할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 파지관절부(52)는 상부관절부(60)와, 연결관절부(70)와, 하부관절부(80)를 포함한다. 상부관절부(60)와 상부관절부(60)와 연결관절부(70)는 직렬 배치되고, 외력에 의해 구부러진 형상을 하며, 외력이 제거되면 복원력에 의해 펼쳐질 수 있다.The gripping
상부관절부(60)는 파지하우징부(51)에 장착된다. 일예로, 상부관절부(60)는 파지하우징부(51)에 조립 가능하고, 필요에 따라 파지하우징부(51)와 일체로 형성될 수 있다.The upper
연결관절부(70)는 상부관절부(60)에 연결되어 회전 가능하고, 길이가 가변된다. 이러한 연결관절부(70)는 하나 이상이 직렬로 연결되어 자체 길이가 조절되면서 구부러져 다양한 형상을 갖는 구조물(100)을 안정적으로 파지할 수 있다.The connection
하부관절부(80)는 연결관절부(70)에 연결되고, 파지구동부(53)와 결합된다. 일예로, 하부관절부(80)는 파지관절부(52)의 최하단에 위치되며, 파지구동부(53)의 장력에 의해 상승하면서 구부러질 수 있다.The lower
본 발명의 일 실시예에 따른 상부관절부(60)는 상부하우징부(61)와, 상부실린더부(62)와, 상부커넥터부(63)와, 상부탄성부(64)를 포함한다.The upper
상부하우징부(61)는 파지하우징부(51)에 결합된다. 일예로, 상부하우징부(61)는 파지하우징부(51)의 측면에 장착되되 필요에 따라 회전 가능하도록 핀결합 또는 링크 결합될 수 있다. The
상부실린더부(62)는 상부하우징부(61)의 하방에 배치된다. 일예로, 상부하우징부(61)와 상부실린더부(62)는 서로 이격되고, 서로 동일한 길이를 갖거나 상이한 길이를 갖도록 설계될 수 있다.The
상부커넥터부(63)는 상부하우징부(61)와 상부실린더부(62)를 연결하고, 상부하우징부(61)와 상부실린더부(62)의 길이 방향으로 이동 가능하다. 일예로, 상부커넥터부(63)의 상단부(631)는 상부하우징부(61)의 내부에 삽입되어 이동 가능하고, 상부커넥터부(63)의 하단부(632)는 상부실린더부(62)의 내부에 삽입되어 이동 가능하다. 그리고, 상부커넥터부(63)의 상단부(631)와 상부커넥터부(63)의 하단부(632)를 연결하는 상부커넥터부(63)의 연결부(633)는 상부하우징부(61)와 상부실린더부(62)를 관통한다. 이때, 상부커넥터부(63)의 접촉 지점에는 베어링이 형성되어 이동 마찰을 억제할 수 있다.The
상부탄성부(64)는 상부하우징부(61)에 내장되고, 상부커넥터부(63)를 탄성 지지한다. 일예로, 상부탄성부(64)는 상부커넥터부(63)의 상단부(631)를 지지하고, 상부커넥터부(63)가 상승하면 수축되고, 외력이 제거되면 상부커넥터부(63)에 복원력을 제공할 수 있다.The upper
상기한 구조는 외력에 의해 상부실린더부(62)가 상승하면, 상부실린더부(62)와 접촉된 상부커넥터부(63)가 상방 이동되면서 상부탄성부(64)를 수축시킨다. 이로 인해 상부관절부(60) 자체 길이가 줄어들고, 외력이 제거되면 상부탄성부(64)의 복원력에 의해 상부관절부(60)의 길이가 늘어날 수 있다. 이때, 상부탄성부(64)는 상부하우징부(61) 외에 상부실린더부(62)에 내장되어 상부커넥터부(63)를 추가로 탄성 지지할 수 있다.In the above structure, when the
본 발명의 일 실시예에 따른 연결관절부(70)는 연결하우징부(71)와, 연결실린더부(72)와, 연결커넥터부(73)와, 연결탄성부(74)를 포함한다.The connection
연결하우징부(71)는 상부관절부(60)와 회전 가능하도록 결합된다. 일예로, 연결하우징부(71)는 상부실린더부(62)와 회전 가능하도록 핀결합 또는 링크 결합될 수 있다. The
연결실린더부(72)는 연결하우징부(71)의 하방에 배치된다. 일예로, 연결하우징부(71)와 연결실린더부(72)는 서로 이격되고, 서로 동일한 길이를 갖거나 상이한 길이를 갖도록 설계될 수 있다.The
연결커넥터부(73)는 연결하우징부(71)와 연결실린더부(72)를 연결하고, 연결하우징부(71)와 연결실린더부(72)의 길이 방향으로 이동 가능하다. 일예로, 연결커넥터부(73)의 상단부(731)는 연결하우징부(71)의 내부에 삽입되어 이동 가능하고, 연결커넥터부(73)의 하단부(732)는 연결실린더부(72)의 내부에 삽입되어 이동 가능하다. 그리고, 연결커넥터부(73)의 상단부(731)와 연결커넥터부(73)의 하단부(732)를 연결하는 연결커넥터부(73)의 연결부(733)는 연결하우징부(71)와 연결실린더부(72)를 관통한다. 이때, 연결커넥터부(73)의 접촉 지점에는 베어링이 형성되어 이동 마찰을 억제할 수 있다.The
연결탄성부(74)는 연결하우징부(71)에 내장되고, 연결커넥터부(73)를 탄성 지지한다. 일예로, 연결탄성부(74)는 연결커넥터부(73)의 상단부(731)를 지지하고, 연결커넥터부(73)가 상승하면 수축되고, 외력이 제거되면 연결커넥터부(73)에 복원력을 제공할 수 있다.The connection
한편, 연결관절부(70)는 복수개가 직렬 배치될 수 있다. 즉, 연결관절부(70)가 3단 직렬 구조인 경우, 최상단에 배치되는 연결관절부(70)는 상부관절부(60)의 상부실린더부(62)와 회전 가능하도록 결합되고, 최상단 하방에 배치되는 연결관절부(70)는 각각의 상방에 배치되는 연결관절부(70)의 연결실린더부(72)와 회전 가능하도록 결합될 수 있다. On the other hand, a plurality of connection
상기한 구조는 외력에 의해 연결실린더부(72)가 상승하면, 연결실린더부(72)와 접촉된 연결커넥터부(73)가 상방 이동되면서 연결탄성부(74)를 수축시킨다. 이로 인해 연결관절부(70) 자체 길이가 줄어들고, 외력이 제거되면 연결탄성부(74)의 복원력에 의해 연결관절부(70)의 길이가 늘어날 수 있다. 이때, 연결탄성부(74)는 연결하우징부(71) 외에 연결실린더부(72)에 내장되어 연결커넥터부(73)를 추가로 탄성 지지할 수 있다.In the above structure, when the connecting
본 발명의 일 실시예에 따른 하부관절부(80)는 하부하우징부(81)와, 하부실린더부(82)와, 하부커넥터부(83)와, 하부탄성부(84)를 포함한다.The lower
하부하우징부(81)는 연결관절부(70)와 회전 가능하도록 결합된다. 일예로, 하부하우징부(81)는 연결실린더부(72)와 회전 가능하도록 핀결합 또는 링크 결합될 수 있다. The lower housing part 81 is rotatably coupled to the connection
하부실린더부(82)는 하부하우징부(81)의 하방에 배치되고, 파지구동부(53)와 연결된다. 일예로, 하부하우징부(81)와 하부실린더부(82)는 서로 이격되고, 서로 동일한 길이를 갖거나 상이한 길이를 갖도록 설계될 수 있다. 하부실린더부(82)의 내측은 파지구동부(53)에 연결될 수 있다. The
하부커넥터부(83)는 하부하우징부(81)와 하부실린더부(82)를 연결하고, 하부하우징부(81)와 하부실린더부(82)의 길이 방향으로 이동 가능하다. 일예로, 하부커넥터부(83)의 상단부(831)는 하부하우징부(81)의 내부에 삽입되어 이동 가능하고, 하부커넥터부(83)의 하단부(832)는 하부실린더부(82)의 내부에 삽입되어 이동 가능하다. 그리고, 하부커넥터부(83)의 상단부(831)와 하부커넥터부(83)의 하단부(832)를 연결하는 하부커넥터부(83)의 연결부(833)는 하부하우징부(81)와 하부실린더부(82)를 관통한다. 이때, 하부커넥터부(83)의 접촉 지점에는 베어링이 형성되어 이동 마찰을 억제할 수 있다.The
하부탄성부(84)는 하부하우징부(81)에 내장되고, 하부커넥터부(83)를 탄성 지지한다. 일예로, 하부탄성부(84)는 하부커넥터부(83)의 상단부(831)를 지지하고, 하부커넥터부(83)가 상승하면 수축되고, 외력이 제거되면 하부커넥터부(83)에 복원력을 제공할 수 있다.The lower
상기한 구조는 외력에 의해 하부실린더부(82)가 상승하면, 하부실린더부(82)와 접촉된 하부커넥터부(83)가 상방 이동되면서 하부탄성부(84)를 수축시킨다. 이로 인해 하부관절부(80) 자체 길이가 줄어들고, 외력이 제거되면 하부탄성부(84)의 복원력에 의해 하부관절부(80)의 길이가 늘어날 수 있다. 이때, 하부탄성부(84)는 하부하우징부(81) 외에 하부실린더부(82)에 내장되어 하부커넥터부(83)를 추가로 탄성 지지할 수 있다.In the above structure, when the
본 발명의 일 실시예에 따른 파지구동부(53)는 구동모터부(531)와, 구동회전부(532)와, 구동와이어부(533)를 포함한다. The
구동모터부(531)는 파지하우징부(51)에 장착된다. 일예로, 구동모터부(531)는 파지하우징부(51)의 내부에 장착될 수 있으며, 파지하우징부(51)에 구비되는 보조배터리를 통해 전원이 인가될 수 있다. The driving
구동회전부(532)는 구동모터부(531)에 의해 회전 가능하다. 일예로, 구동회전부(532)는 파지하우징부(51)에 회전 가능하도록 장착되고, 구동모터부(531)에 연결되어 동력을 제공받을 수 있다. The
구동와이어부(533)는 구동회전부(532)가 회전됨에 따라 구동회전부(532)에 감기거나 풀리고, 파지관절부(52)에 연결된다. 일예로, 복수개의 구동와이어부(533)는 일단부가 구동회전부(532)에 결합되고, 타단부가 각각의 하부실린더부(82)에 연결될 수 있다. 구동와이어부(533)는 하부실린더부(82)의 하단부에 연결되고, 구동와이어부(533)가 구동회전부(532)에 감기면 연결관절부(70)와 하부관절부(80)가 구부러져 구조물(100)를 파지할 수 있다. 한편, 연결하우징부(71)와, 연결실린더부(72)에는 구동와이어부(533)를 가이드하기 위한 고리가 형성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 안착파지부(42)는 파지부착부(54)를 더 포함할 수 있다. 파지부착부(54)는 파지관절부(52)에 형성되고, 구조물(100)에 밀착 가능하다. 일예로, 파지부착부(54)는 상부하우징부(61)와, 상부실린더부(62)와, 연결하우징부(71)와, 연결실린더부(72)와, 하부하우징부(81)와, 하부실린더부(82)의 내측에 결합되고, 구조물(100)과 직접 접촉되어 흡입력에 의한 지지력을 추가할 수 있는 생체 모방형 흡착패드가 될 수 있다. 그 외, 파지부착부(54)는 금속재질인 구조물(100)에 부착 가능한 자석이 되거나, 구조물(100)과 접촉시 미끄러짐을 방지할 수 있는 고무재질을 포함하여 제작될 수 있다.The seated
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 이착륙장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.The operation of the take-off and landing device for a drone according to an embodiment of the present invention having the above structure will be described as follows.
조절회전부(31)의 구동으로 조절케이블부(32)의 길이가 늘어나 조절케이블부(32)의 단부에 장착된 안착부(40)를 구조물(100)에 접근시킨다. 이때, 파지관절부(52) 사이로 구조물(100)이 삽입되면, 몸체부(10)에 구비되는 카메라 또는 파지관절부(52)에 구비되는 센서를 통해 이를 감지하고, 파지구동부(53)가 구동되어 파지관절부(52)가 구조물(100)을 파지한다.The length of the
파지관절부(52)가 구조물(100)에 결합되면, 조절회전부(31)의 구동으로 조절케이블부(32)의 길이가 줄어들어 몸체부(10)가 구조물(100)에 근접한다. 이때, 조절감지부(33)가 조절케이블부(32)의 하중을 측정하면 이러한 감지신호를 바탕으로 비행부(20)가 몸체부(10)의 안정적인 이착륙이 가능하도록 제어된다.When the gripping
본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 이착륙장치(1)는 안착부(40)가 구조물(100)에 결합되면 조절부(30)의 길이가 줄어들어 몸체부(10)가 구조물(100)에 근접하도록 유도함으로써, 드론이 철탑이나 경사면과 같이 다양한 형상을 갖는 구조물(100)에서도 안정적인 이착륙이 가능할 수 있다.In the take-off and landing apparatus 1 for a drone according to an embodiment of the present invention, when the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
10 : 몸체부 20 : 비행부
30 : 조절부 31 : 조절회전부
32 : 조절케이블부 33 : 조절감지부
40 : 안착부 41 : 안착완충부
42 : 안착파지부 51 : 파지하우징부
52 : 파지관절부 53 : 파지구동부
54 : 파지부착부 60 : 상부관절부
70 : 연결관절부 80 : 하부관절부
100 : 구조물10: body part 20: flight part
30: adjusting unit 31: adjusting rotating unit
32: control cable unit 33: control sensing unit
40: seating part 41: seating buffer part
42: seating grip part 51: grip housing part
52: grip joint part 53: grip drive part
54: grip attachment part 60: upper joint part
70: connection joint part 80: lower joint part
100: structure
Claims (12)
상기 몸체부에 장착되고 상기 몸체부의 비행을 유도하는 비행부;
상기 몸체부에 장착되는 조절부; 및
상기 조절부에 장착되고, 구조물을 파지할 수 있는 안착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
body part;
a flight unit mounted on the body portion and guiding the flight of the body portion;
a control unit mounted on the body portion; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; a seating part that is mounted on the adjusting part and capable of gripping the structure.
상기 몸체부에 회전 가능하도록 장착되는 조절회전부; 및
상기 조절회전부에 감기거나 풀리고, 상기 안착부와 연결되는 조절케이블부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
The method of claim 1, wherein the adjusting unit
a control rotating part mounted to be rotatably mounted on the body part; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; a control cable part wound or unwound on the control rotating part and connected to the seating part.
상기 조절케이블부의 하중을 측정하는 조절감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
The method of claim 2, wherein the adjusting unit
The take-off and landing device for drones, characterized in that it further comprises; an adjustment sensing unit for measuring the load of the control cable unit.
상기 조절부와 연결되고 충격을 완화하는 안착완충부; 및
상기 안착완충부에 결합되고, 상기 구조물을 파지할 수 있는 안착파지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
According to claim 1, wherein the seating portion
a seating buffer unit connected to the adjustment unit and cushioning the impact; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; a landing gripper coupled to the landing buffer and capable of gripping the structure.
상기 안착완충부에 결합되는 파지하우징부;
상기 파지하우징부에 장착되는 파지관절부; 및
상기 파지관절부를 조작하는 파지구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
5. The method of claim 4, wherein the seating grip portion
a gripping housing coupled to the seating buffer;
a gripping joint part mounted on the gripping housing; and
A take-off and landing device for a drone comprising a; a grip driving part for manipulating the grip joint part.
상기 파지하우징부에 장착되는 상부관절부;
상기 상부관절부에 연결되어 회전 가능하고, 길이가 가변되는 연결관절부; 및
상기 연결관절부에 연결되고, 상기 파지구동부와 결합되는 하부관절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
According to claim 5, wherein the grip joint portion
an upper joint part mounted to the gripping housing part;
a connection joint part connected to the upper joint part and rotatable, the length of which is variable; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; a lower joint part connected to the connection joint part and coupled to the grip driving part.
상기 파지하우징부에 결합되는 상부하우징부;
상기 상부하우징부의 하방에 배치되는 상부실린더부;
상기 상부하우징부와 상기 상부실린더부를 연결하고, 상기 상부하우징부와 상기 상부실린더부의 길이 방향으로 이동 가능한 상부커넥터부; 및
상기 상부하우징부에 내장되고, 상기 상부커넥터부를 탄성 지지하는 상부탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
The method of claim 6, wherein the upper joint portion
an upper housing portion coupled to the gripping housing portion;
an upper cylinder part disposed below the upper housing part;
an upper connector part connecting the upper housing part and the upper cylinder part and movable in the longitudinal direction of the upper housing part and the upper cylinder part; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; an upper elastic part embedded in the upper housing part and elastically supporting the upper connector part.
상기 상부관절부와 회전 가능하도록 결합되는 연결하우징부;
상기 연결하우징부의 하방에 배치되는 연결실린더부;
상기 연결하우징부와 상기 연결실린더부를 연결하고, 상기 연결하우징부와 상기 연결실린더부의 길이 방향으로 이동 가능한 연결커넥터부; 및
상기 연결하우징부에 내장되고, 상기 연결커넥터부를 탄성 지지하는 연결탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
The method of claim 6, wherein the connection joint portion
a connection housing portion rotatably coupled to the upper joint portion;
a connection cylinder part disposed below the connection housing part;
a connection connector part connecting the connection housing part and the connection cylinder part and movable in the longitudinal direction of the connection housing part and the connection cylinder part; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; a connection elastic part embedded in the connection housing part and elastically supporting the connection connector part.
상기 연결관절부는 복수개가 직렬 배치되는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
9. The method of claim 8,
A takeoff and landing device for a drone, characterized in that a plurality of connection joint parts are arranged in series.
상기 연결관절부와 회전 가능하도록 결합되는 하부하우징부;
상기 하부하우징부의 하방에 배치되고, 상기 파지구동부와 연결되는 하부실린더부;
상기 하부하우징부와 상기 하부실린더부를 연결하고, 상기 하부하우징부와 상기 하부실린더부의 길이 방향으로 이동 가능한 하부커넥터부; 및
상기 하부하우징부에 내장되고, 상기 하부커넥터부를 탄성 지지하는 하부탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
The method of claim 6, wherein the lower joint portion
a lower housing portion rotatably coupled to the connection joint portion;
a lower cylinder part disposed below the lower housing part and connected to the grip driving part;
a lower connector part connecting the lower housing part and the lower cylinder part and movable in the longitudinal direction of the lower housing part and the lower cylinder part; and
The take-off and landing device for a drone comprising a; a lower elastic part embedded in the lower housing part and elastically supporting the lower connector part.
상기 파지하우징부에 장착되는 구동모터부;
상기 구동모터부에 의해 회전 가능한 구동회전부; 및
상기 구동회전부가 회전됨에 따라 상기 구동회전부에 감기거나 풀리고, 상기 파지관절부에 연결되는 구동와이어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.
The method of claim 5, wherein the grip driving unit
a driving motor unit mounted on the holding housing unit;
a driving rotation unit rotatable by the driving motor unit; and
and a drive wire part wound or unwound by the driving rotation part as the driving rotation part rotates, and connected to the gripping joint part.
상기 파지관절부에 형성되고, 상기 구조물에 부착 가능한 파지부착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 이착륙장치.5. The method of claim 4, wherein the seating grip portion
The take-off and landing device for a drone, characterized in that it further comprises a; is formed in the grip joint portion, and can be attached to the structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210008248A KR20220105489A (en) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | Takeoff and landing device for drone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210008248A KR20220105489A (en) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | Takeoff and landing device for drone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220105489A true KR20220105489A (en) | 2022-07-27 |
Family
ID=82701459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210008248A KR20220105489A (en) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | Takeoff and landing device for drone |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20220105489A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102488400B1 (en) * | 2022-11-01 | 2023-01-18 | 주식회사 자연과기술 | Ground pressure measurement and danger warning system using air lidar |
-
2021
- 2021-01-20 KR KR1020210008248A patent/KR20220105489A/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102488400B1 (en) * | 2022-11-01 | 2023-01-18 | 주식회사 자연과기술 | Ground pressure measurement and danger warning system using air lidar |
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