KR20220147945A - A drone for spraying pesticides equipped with a stirring device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드론이 약액방제를 위해 비행하는 동안에도 약제와 물의 희석정도에 따라 자동으로 교반동작이 이루어지도록 구성되어 약액 방제효과를 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a control drone equipped with a chemical liquid stirring device, and more particularly, it is configured so that the stirring operation is automatically performed according to the degree of dilution of the medicine and water even while the drone is flying for chemical liquid control, so that the chemical liquid control effect is achieved. It relates to a drone for control equipped with a chemical stirring device that allows further improvement.
근래에 들어 드론은 다양한 산업분야에서 그 이용이 점차적으로 증가되고 있다.In recent years, drones have been increasingly used in various industries.
초창기 특수 목적용으로만 이용되었던 드론은 근래에 들어서 감시활동, 물품 운반, 영상촬영, 구조활동, 약제살포, 스포츠 게임, 행사 퍼포먼스용 도구 등 매우 다양한 용도로 이용되고 있으며, 향후에도 더욱 많은 분야에서 그 이용이 확대될 것으로 예상된다.Drones, which were used only for special purposes in the early days, have recently been used for a wide variety of purposes, such as monitoring activities, transporting goods, video shooting, rescue activities, drug spraying, sports games, and event performance tools. Its use is expected to expand.
농촌 인구의 감소와 더불어 고령화에 따라 일손이 더욱 부족하게 되고, 특히 대규모의 논 및 밭 작물을 경작하는 과정에서 경작물의 생산량을 높이기 위해 수시로 다양한 목적의 방제작업이 필요로 하게 되는데, 이러한 농업분야에서 농약방제를 위해 근래에는 농약방제용 드론이 개발되어 종래의 농약방제의 어려움을 해소하고 있다.In addition to the decrease of the rural population and the aging of the population, there is a shortage of workers. In particular, in the process of cultivating large-scale paddy and field crops, control work for various purposes is often required to increase the production of crops. For pesticide control, drones for pesticide control have been developed in recent years to solve the difficulties of conventional pesticide control.
또한, 임업분야나 어업분야 등에서도 산림을 가꾸고 가두리 양식장 등에 병해충을 방제하는 용도로 드론이 이용되고 있으며, 본 발명은 다양한 산업분야에서 약제를 방제하는데 이용되는 약제 방제용 드론에 관한 것이다.In addition, drones are being used for controlling forests and pests in cage farms, etc. in the forestry field or fishery field, and the present invention relates to a drug control drone used to control drugs in various industrial fields.
약제 방제용 드론은 살포하는 약제의 종류나 제형, 방제대상 등에 따라 다양한 장치가 부가되어 사용되기도 하며, 일반적으로 일정량의 약제가 저장된 약제저장통이 기체 중앙부에 마련되고, 기체의 비행을 조정하는 원격조정기의 제어를 통해 약제 방제가 필요한 경작지 상공을 비행하면서 경작물이나 경작지에 필요한 약제를 방제하게 된다.Drones for drug control are sometimes used with various devices added depending on the type, formulation, control target, etc. of the drug to be sprayed Controls the chemicals required for crops or cultivated land while flying over the cultivated land that requires chemical control.
방제용 드론 중 특히 액상의 약제를 물과 희석하여 방제하는 하는 경우, 약액과 물을 충분히 희석시킨 후에 약액저장통에 희석된 약액을 옮겨 담고, 약제 방제가 필요한 장소로 이동한 후에 드론을 방제지역의 상공으로 비행시키면서 약액 방제작업이 이루어지게 되며, 비행하는 드론에서 방제되는 약액은 물과 충분히 희석된 상태에서 방제되어야 그 효과를 높일 수 있다.In the case of controlling the control by diluting the liquid drug with water, especially the liquid drug, after diluting the drug and water sufficiently, transfer the diluted drug solution into the drug storage container, and after moving the drug to the place where drug control is required, the drone is placed in the control area. The chemical solution control operation is performed while flying in the sky, and the chemical solution controlled by the flying drone must be sufficiently diluted with water to increase its effectiveness.
종래에 드론을 이용하여 약액을 방제하는 경우, 약액 방제가 필요한 장소까지 차량으로 이동한 후에, 준비된 약액과 물을 일정 비율로 희석시킨 후에 물에 희석된 약액을 드론의 약액저장통에 채우고, 원격조정기를 이용한 제어로 드론을 경작지 상공으로 비행시키면서 약액을 방제하게 된다.In the case of controlling a chemical solution using a drone in the prior art, after moving the vehicle to a place where chemical solution control is required, dilute the prepared chemical solution and water in a certain ratio, and then fill the chemical solution diluted in water into the chemical solution reservoir of the drone, and the remote controller Controlling the chemical liquid while flying the drone over the cultivated land by controlling it.
약액과 물을 희석시키는 과정을 살펴보면, 종래의 경우 대부분 작업자가 수동으로 준비된 희석통에 약액과 물을 일정 비율로 채운 후에 일정시간 막대 등으로 희석통에 채워진 약액과 물을 휘젖으며 약액이 물에 충분히 희석되도록 하는 희석과정을 수행하게 된다.Looking at the process of diluting the chemical and water, in the conventional case, in most cases, the operator fills the manually prepared dilution tank with chemical solution and water at a certain ratio, and then stirs the chemical solution and water filled in the dilution tank with a rod for a certain period of time, and the chemical solution is absorbed into the water. A dilution process is performed to make it sufficiently dilute.
하지만, 대부분의 작업자는 작업시간 단축과 많은 지역의 방제를 위해 약액 희석과정을 충분한 시간동안 수행하지 않고 곧바로 드론의 약액저장통으로 약액을 채운 후에 방제작업을 수행하게 된다.However, most workers do not perform the chemical dilution process for a sufficient time to shorten the working time and control many areas, but immediately fill the chemical liquid reservoir of the drone and then perform the control operation.
하지만, 충분한 시간동안 희석과정을 거치지 않은 약액은 약액저장통으로 옮겨진 후 드론의 비행시간 동안 특별한 교반장치가 구비되지 약액저장통 내부에서 정적인 상태 또는 기체의 움직임에 따른 미미한 유동만 발생되면서 충분한 희석이 이루어지지 않은 약액이 물과 분리된 상태로 방제되어 약액 방제효과를 떨어뜨리는 경우가 종종 발생하게 된다.However, the chemical solution that has not undergone the dilution process for a sufficient time is transferred to the chemical solution reservoir, and there is no special stirring device during the flight time of the drone. It is often the case that the chemical solution is controlled in a state separated from water, thereby reducing the chemical solution control effect.
이와 같이, 드론이 약액 방제를 하는 시간(대략 30분 전후)동안, 약액저장통에 채워진 약액은 별도의 교반장치가 구비되지 않을 경우 충분한 희석이 이루어지지 않게 되는 단점이 발생되어 이에 대한 해결책 마련이 필요하였다.As such, during the time the drone controls the chemical solution (about 30 minutes or so), the chemical solution filled in the chemical solution reservoir is not sufficiently diluted if a separate stirring device is not provided. did.
본 발명은 종래의 약액 방제용 드론의 단점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 약액저장통에 채워진 약제와 물이 드론의 비행중에도 자동 교반이 이루어지도록 구성되어 약제의 희석 성능을 향상시켜 약액 방제효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to improve the disadvantages of the conventional drone for drug control, and the drug and water filled in the drug reservoir are configured to be automatically stirred even during the flight of the drone. An object of the present invention is to provide a control drone equipped with a chemical stirring device that enables
또한, 본 발명은 비행하는 드론의 움직임에 크게 영향을 받지 않으면서 구성이 간단하고 그 설치가 편리한 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론을 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a control drone equipped with a chemical liquid stirring device that is simple in configuration and convenient to install without being significantly affected by the movement of the flying drone.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론은 배터리 및 전자제어부가 구비된 본체부와, 상기 본체부와 무선통신으로 연결되어 본체부를 원격으로 제어가능한 모니터가 구비된 원격조정기와, 상기 본체부에 연결 설치되는 복수개의 날개부와, 상기 본체부의 하부에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부와, 일정량의 약액이 채워지도록 상기 본체부의 저면에 설치되는 약액저장통과, 상기 약액저장통에서 공급된 약액을 분사하도록 본체부의 하부에 설치되는 약액살포부와, 상기 본체부의 비행중 약액저장통에 채워진 약액을 교반하도록 상기 본체부의 저부에 구비되는 약액교반장치;를 포함하되, 상기 약액교반장치는 상기 원격조정기의 원격제어를 통해 상기 본체부와 별도의 구동원에 의해 동작되도록 본체부의 일측에 설치되는 에어펌프와, 상기 에어펌프의 동작으로 발생된 고압의 공기가 약액저장통에 채워진 약액의 수중으로 공급되어 드론 비행 중 약액저장탱크 내부에 채워진 약액과 물을 희석시킬 수 있도록 에어펌프에서 약액저장탱크 내부로 연결 설치되는 에어공급호스와, 상기 에어공급호스에서 배출되는 공기가 사방으로 분산, 분출되면서 약액과 물의 희석성능을 향상시킬 수 있도록 상기 에어공급호스 말단에 연결 설치되는 다수개의 공기배출공이 형성된 에어분출유도부재;를 더 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a control drone equipped with a chemical stirring device according to the present invention has a main body provided with a battery and an electronic control unit, and a monitor connected to the main body through wireless communication to remotely control the main body. A remote controller provided, a plurality of wings connected to and installed in the main body, a landing gear connected to the lower part of the main body at a predetermined height, and a chemical storage installed on the bottom surface of the main body so that a predetermined amount of the chemical is filled Including; , The chemical liquid stirring device is an air pump installed on one side of the main body to be operated by a driving source separate from the main body through the remote control of the remote controller, and high-pressure air generated by the operation of the air pump is stored in the chemical liquid reservoir. An air supply hose connected from the air pump to the inside of the chemical storage tank so that the filled chemical is supplied into the water to dilute the chemical and water filled inside the chemical storage tank during drone flight, and the air discharged from the air supply hose flows in all directions. It is configured to further include; an air ejection inducing member having a plurality of air outlet holes connected and installed at the end of the air supply hose so as to improve the dilution performance of the chemical and water while being dispersed and ejected into the air.
특히, 상기 에어공급호스의 내주면 전체 또는 내주면 말단부에는 에어공급호스를 통과하는 공기에 회전력을 부여하여 배출속도를 향상시킬 수 있도록 형성된 복수개의 나선형 배출가이드홈과, 상기 약액저장통에 채워진 약액의 탁도를 센싱하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통 내부에 설치되는 탁도센서와, 상기 약액저장통에 채워진 약액의 수위를 감지하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통의 내부에 설치되는 수위센서;가 더 포함된 구성으로 이루어진다.In particular, a plurality of spiral discharge guide grooves formed to improve the discharge speed by imparting a rotational force to the air passing through the air supply hose on the entire inner circumferential surface or the distal end of the inner circumferential surface of the air supply hose, and the turbidity of the chemical solution filled in the chemical solution reservoir A turbidity sensor installed inside the chemical solution reservoir to sense and transmit a signal to the electronic control unit, and a water level sensor installed inside the chemical solution reservoir to detect the level of the chemical solution filled in the chemical solution reservoir and transmit a signal to the electronic control unit It consists of a configuration that further includes ;.
또한, 상기 전자제어부에는 상기 수위감지센서에서 수신된 신호를 토대로 약액저장통의 약액수위를 감시하는 약액 수위감시부와, 상기 탁도센서에서 수신된 신호를 토대로 약액저장통 내부에서 희석된 약액의 탁도상태를 감시하는 약액 탁도감시부와, 상기 약액 탁도감시부에서 확인된 약액의 탁도상태에 따라 에어펌프의 동작 및 속도를 제어하는 에어펌프 동작/속도제어부;가 더 포함된 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the electronic control unit includes a chemical liquid level monitoring unit for monitoring the chemical liquid level in the chemical liquid reservoir based on the signal received from the water level sensor, and the turbidity state of the chemical solution diluted inside the chemical liquid reservoir based on the signal received from the turbidity sensor. The chemical liquid turbidity monitoring unit to monitor, and the air pump operation/speed control unit for controlling the operation and speed of the air pump according to the turbidity state of the chemical checked by the chemical liquid turbidity monitoring unit; is preferably made of a configuration that further includes.
이와 더불어, 상기 에어펌프 동작/속도제어부는 상기 수위감시부에서 감지된 약액의 수위가 설정된 기준치의 하위레벨로 감지될 경우 에어펌프의 동작을 정지시킬 수 있도록 설정되는 구성으로 이루어진다.In addition, the air pump operation/speed control unit is configured to stop the operation of the air pump when the level of the chemical detected by the water level monitoring unit is detected as a lower level of the set reference value.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론은 약액을 방제하기 위해 드론이 비행하는 동안 약액저장통 내부로 에어펌프에서 발생된 고압의 에어가 공급되어 수중에 분산, 분출되면서 약액과 물을 희석시킴으로써 약액을 방제하는 동안 균일한 상태로 희석된 약액을 살포할 수 있도록 하여 약액 방제효과를 향상시킬 수 있도록 한다.In the control drone equipped with the chemical stirring device according to the embodiment of the present invention having the above configuration, high-pressure air generated from the air pump is supplied into the chemical storage tank while the drone is flying to control the chemical solution and dispersed in water. By diluting the chemical and water while ejecting, the diluted chemical can be sprayed in a uniform state while controlling the chemical, so that the chemical control effect can be improved.
특히, 본 발명은 약액저장통 내부에 수위센서와 탁도센서가 내장되어 약액의 수위를 실시간 감시할 수 있을 뿐만 아니라 약액과 물의 희석정도에 따라 에어펌프의 동작을 자동으로 제어하여 균일하게 혼합된 약액 살포가 가능하도록 한다.In particular, the present invention has a built-in water level sensor and a turbidity sensor inside the chemical reservoir, so that the level of the chemical can be monitored in real time, and the operation of the air pump is automatically controlled according to the dilution degree of the chemical and water to evenly spray the chemical solution. make it possible
또한, 약액의 수위가 일정 기준치 이하로 떨어질 경우 에어펌프의 가동이 정지되어 잔류하는 약액의 완전한 살포가 가능할 뿐만 아니라 에어펌프의 동작을 약액의 희석농도에 따라 자동으로 동작을 제어하여 배터리의 전원소모량을 줄일 수 있는 효과를 제공한다. In addition, when the level of the chemical solution falls below a certain standard, the operation of the air pump is stopped, allowing complete spraying of the remaining chemical solution, as well as automatically controlling the operation of the air pump according to the dilution concentration of the chemical solution, thereby reducing the power consumption of the battery. provides the effect of reducing
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론의 개략적인 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론에서 본체부의 일 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론의 주요 구성 블럭도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론에서 약액저장통과 약액교반장치의 발췌도,
도 5는 본 발명의 실시예에 적용된 약액교반장치에서 에어공급호스와 에어분출유도부재의 발췌 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 적용된 전자제어부의 주요 특징부 구성에 대한 블럭도이다.1 is a schematic overall configuration diagram of a control drone equipped with a chemical stirring device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a side view of the main body of the drone for control provided with a chemical stirring device according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of the main configuration of a drone for control equipped with a chemical stirring device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is an excerpt of a chemical solution storage tank and a chemical solution stirring device in a control drone equipped with a chemical solution stirring device according to an embodiment of the present invention;
5 is an excerpted cross-sectional view of an air supply hose and an air ejection inducing member in the chemical liquid stirring device applied to the embodiment of the present invention;
6 is a block diagram showing the configuration of main features of the electronic control unit applied to the embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론(이하, ‘약액 방제용 드론’이라 약칭함)은 약액을 살포하기 위해 비행하는 동안 약액저장통의 내부에 채워진 약제와 물이 약액교반장치를 통해 교반동작이 이루어지도록 구성되어 약제와 물이 골고루 희석된 상태에서 약액 방제가 이루어지도록 구성됨으로써 약액의 방제효과를 높일 수 있도록 하는 특징을 갖는다.A control drone equipped with a chemical solution stirring device according to an embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as 'medical solution control drone') is a chemical solution filled in the inside of a chemical solution reservoir while flying to spray a chemical solution and water is stirred It is configured so that the stirring operation is performed through the device so that the chemical solution is controlled in a state in which the drug and water are evenly diluted, thereby increasing the control effect of the chemical solution.
특히, 본 발명은 약제와 물의 교반을 위해 구비되는 약액교반장치가 비교적 간단한 구성으로 이루어져 그 설치가 용이하고, 약액의 희석 농도에 따라 약액교반장치가 동작되도록 구성되어 배터리의 소모를 최소화하면서 약액의 교반이 이루어질 수 있도록 구성된다.In particular, in the present invention, the chemical liquid stirring device provided for stirring the chemical and water has a relatively simple configuration, so that the installation is easy, and the chemical liquid stirring device is configured to operate according to the dilution concentration of the chemical solution, thereby minimizing battery consumption. It is configured so that agitation can be achieved.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 약액 방제용 드론은 배터리 및 전자제어부가 구비된 본체부와, 상기 본체부와 무선통신으로 연결되어 본체부를 원격으로 제어가능한 모니터가 구비된 원격조정기와, 상기 본체부에 연결 설치되는 복수개의 날개부와, 상기 본체부의 하부에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부와, 일정량의 약액이 채워지도록 상기 본체부의 저면에 설치되는 약액저장통과, 상기 약액저장통에서 공급된 약액을 분사하도록 본체부의 하부에 설치되는 약액살포부와, 상기 원격조정기의 원격제어를 통해 상기 본체부와 별도의 구동원에 의해 동작되도록 본체부의 일측에 연결 설치되는 약액교반장치를 포함하되, 상기 약액교반장치는 외기를 유입하여 압축, 배기시키는 에어펌프와, 상기 에어펌프의 동작으로 발생된 고압의 공기가 약액저장통에 채워진 약액의 수중으로 공급되어 드론 비행 중 약액저장탱크 내부에 채워진 약제와 물이 골고루 희석될 수 있도록 에어펌프에서 약액저장탱크 내부로 연결 설치되는 에어공급호스와, 상기 에어공급호스에서 배출되는 에어가 사방으로 분산, 분출되면서 약제와 물의 희석성능을 향상시킬 수 있도록 상기 에어공급호스 말단에 연결 설치되는 다수개의 에어배출공이 형성된 에어분출유도부재;를 더 포함하는 구성으로 이루어진다.To this end, the drug control drone according to an embodiment of the present invention includes a main body provided with a battery and an electronic control unit, a remote controller connected to the main body through wireless communication and a monitor capable of remotely controlling the main body, and the A plurality of wings connected to and installed in the main body, a landing gear connected to the lower part of the main body at a predetermined height, a chemical liquid storage container installed on the bottom surface of the main body to be filled with a predetermined amount of chemical liquid, and the chemical liquid storage container A chemical liquid spraying unit installed on the lower part of the main body to spray the chemical liquid, and a chemical liquid stirring device connected and installed on one side of the main body to be operated by a driving source separate from the main body through remote control of the remote controller, wherein the The chemical liquid stirring device includes an air pump that introduces, compresses and exhausts outside air, and the high-pressure air generated by the operation of the air pump is supplied into the water of the chemical liquid filled in the chemical liquid reservoir, and the chemical and water filled inside the chemical liquid storage tank during drone flight. The air supply hose is connected from the air pump to the inside of the chemical storage tank so that it can be evenly diluted, and the air discharged from the air supply hose is dispersed and ejected in all directions to improve the dilution performance of the drug and water. It consists of a configuration further comprising; an air ejection inducing member having a plurality of air outlet holes connected and installed at the end of the hose.
특히, 상기 에어공급호스의 내주면 전체 또는 내주면 말단부에는 에어공급호스를 통과하는 에어에 회전력을 부여하여 배출속도를 향상시킬 수 있도록 형성된 복수개의 나선형 배출가이드와, 상기 약액저장통에 채워진 약액의 탁도를 센싱하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통의 내부에 설치되는 탁도센서와, 상기 약액저장통에 채워진 약액의 수위를 감지하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통의 내부에 설치되는 수위센서;를 더 포함하는 구성으로 이루어진다.In particular, a plurality of spiral discharge guides formed to improve the discharge speed by applying a rotational force to the air passing through the air supply hose on the entire inner circumferential surface or the distal end of the inner circumferential surface of the air supply hose, and the chemical liquid storage tank. Sensing the turbidity of the chemical solution and a turbidity sensor installed inside the chemical solution reservoir to transmit a signal to the electronic control unit, and a water level sensor installed inside the chemical solution reservoir to detect the level of the chemical solution filled in the chemical solution reservoir and transmit a signal to the electronic control unit It consists of a configuration that further includes ;.
또한, 상기 전자제어부에는 상기 수위센서에서 수신된 신호를 토대로 약액저장통의 약액수위를 감시 및 파악하는 약액 수위감시부와, 상기 탁도센서에서 수신된 신호를 토대로 약액저장통 내부에서 희석된 약액의 탁도상태를 감시, 파악하는 약액 탁도감시부와, 상기 약액 탁도감시부에서 확인된 약액의 탁도상태에 따라 에어펌프의 동작 및 속도를 제어하는 에어펌프 동작/속도제어부;가 더 포함된 구성으로 이루어진다.In addition, the electronic control unit has a chemical liquid level monitoring unit that monitors and grasps the chemical liquid level in the chemical liquid reservoir based on the signal received from the water level sensor, and the turbidity state of the chemical solution diluted inside the chemical liquid reservoir based on the signal received from the turbidity sensor A chemical liquid turbidity monitoring unit that monitors and grasps the turbidity of the chemical, and an air pump operation/speed control unit that controls the operation and speed of the air pump according to the turbidity state of the chemical identified in the chemical liquid turbidity monitoring unit.
그리고, 상기 에어펌프 동작/속도제어부는 상기 약액 수위감시부에서 파악된 약액의 수위가 설정된 기준치 이하 레벨로 감지될 경우 에어펌프의 동작을 정지시킬 수 있도록 설정되어 잔류하는 약액을 전부 배출시키는데 지장이 없도록 구성된다.In addition, the air pump operation/speed control unit is set to stop the operation of the air pump when the level of the chemical detected by the chemical liquid level monitoring unit is detected as a level below the set reference value, so that it is difficult to discharge all the remaining chemical. configured not to.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 본 발명의 구성에 대한 기능을 고려하여 일반적인 용어 및 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용했으며, 이 경우 그 용어가 가지는 의미는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의된다.On the other hand, the terms used in the detailed description of the present invention are general terms and terms arbitrarily selected by the applicant in consideration of the function of the configuration of the present invention, and in this case, the meaning of the term refers to the overall content of the present invention. is defined based on
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어 중 “약제”는 물과 희석되기 전의 상태를 의미하고, “약액”은 물과 약(원액)이 혼합되어 방제되기 위한 상태의 혼합액을 의미한다.Among the terms used in the detailed description of the present invention, "pharmaceutical" means a state before dilution with water, and "medical solution" means a mixed solution in a state to be controlled by mixing water and drug (undiluted solution).
또한, 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.In addition, when a part in the detailed description "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
또한, 상세한 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결(전기적 또는 기계적 연결)”되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소재나 기구물 등을 사이에 두고 “간접적으로 연결(전기적 또는 기계적 연결)”되어 있는 경우를 포함하는 의미로 해석된다. In addition, when a part is “connected” with another part in the detailed description, it is not only “directly connected (electrical or mechanical connection)” but also “connected” with other materials or devices in the middle. Indirectly connected (electrical or mechanical connection)” shall be interpreted as including the case.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 통상의 지식을 가진 당업자가 공지된 기술을 이용하여 간단하게 구현 가능한 기술구성 및 당 업계에서 널리 알려진 기술구성에 대해서는 가급적 자세한 설명을 생략하고 본 발명의 특징부 위주로 상세한 설명을 한다.In addition, in the detailed description of the present invention, a detailed description of the technical configuration that can be simply implemented by those skilled in the art using known techniques and the technical configuration widely known in the art is omitted as much as possible, and the detailed description is mainly focused on the features of the present invention. explain
이하, 본 발명의 상세한 설명에 첨부되는 도면을 참고하면서 본 발명의 실시예에 따른 약액 방제용 드론에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a drone for controlling a chemical according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in the detailed description of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 방제용 드론(100)의 개략적인 전체 구성을 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 방제용 드론(100)의 일 측면도를 도시하고 있으며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약액 방제용 드론(100)의 주요부 구성을 간단한 블럭도로 도시하고 있다.1 shows a schematic overall configuration of a
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 약액 방제용 드론(100)은 통상 사용되는 방제용 드론에 구비되는 기본적인 구성을 포함한다.1 to 3 , the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 약액 방제용 드론(100)은 배터리 및 전자제어부가 구비된 본체부(110)와, 상기 본체부(110)와 무선통신으로 연결되어 본체부(110)를 원격으로 제어가능한 모니터(125)가 구비된 원격조정기(120)와, 상기 본체부(110)에 연결 설치되어 비행이 가능하도록 하는 복수개의 날개부(130)와, 상기 본체부(110)의 하부에 일정 높이로 연결 설치되는 랜딩기어부(140)와, 일정량의 약액이 채워지도록 상기 본체부(110)의 저면에 설치되는 약액저장통(150)과, 상기 약액저장통(150)에서 공급된 약액을 분사하도록 본체부(110)의 하부에 설치되는 약액살포부(160)가 구비된다.That is, the
특히, 상기 원격조정기(120)의 원격제어를 통해 상기 본체부(110)와 별도의 구동원에 의해 동작되도록 본체부(110)의 일측, 바람직하게는 약액저장통(150)의 외측면이나 랜딩기어부(140)에 고정 설치되어 약액저장통(150)에 채워진 약액의 교반이 가능하도록 하는 약액교반장치(170)가 설치된다.In particular, one side of the
상기 약액교반장치(170)는 드론의 비행중 진동발생이 작고 간단한 구성으로 이루어져 그 설치가 용이하며, 약액 방제 중 배터리의 전원 사용량을 최소화시킬 수 있는 에어 교반방식으로 구성되는 특징을 갖는다.The chemical
즉, 본 발명의 실시예에 따른 약액교반장치(170)는 상기 본체부(110)에 내장된 배터리로부터 전원을 공급받아 동작되면서 외기를 흡입하여 일정한 압력상태로 압축시키는 에어펌프(172)와, 상기 에어펌프(172)의 동작으로 발생된 고압의 공기를 약액저장통(150)에 채워진 약액의 수중으로 공급되도록 하여 비행 중 약액저장통(150)의 내부에 채워진 약액과 물을 희석시킬 수 있도록 에어펌프(172)에서 약액저장통(150) 내부로 에어공급호스(174)가 연결 설치되는 구성으로 이루어진다.That is, the chemical
그리고, 상기 약액저장통(150)의 내부에는 채워진 약액의 탁도를 센싱하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 탁도센서(152)가 설치되고, 이와 더불어 상기 약액저장통(150)에 채워진 약액의 수위를 감지하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통(150)의 내부에 수위센서(154)가 더 설치된 구성으로 이루어진다.And, a
그리고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 약액 방제용 드론(100)의 약액저장통(150)과 약액교반장치(170)의 구성 및 약액교반장치(170)의 에어공급호스(174)와 에어공급호스(174)의 말단에 결합되는 에어분출유도부재(176)의 구성을 발췌 도시하고 있다.4 and 5 show the configuration of the chemical
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 약액 방제용 드론(100)은 방제작업을 위한 비행중에 약액저장통(150)에 채워진 약액을 수시로 교반할 수 있도록 구성되는 것으로, 상기 약액저장통(150)의 내부로 고압의 에어를 공급하여 약제와 물이 교반되도록 에어공급호스(174)가 설치되며, 상기 에어공급호스(174)의 말단에는 에어공급호스(174)에서 배출되는 고압의 에어를 사방으로 분산, 분출시켜 약제와 물의 희석성능을 향상시킬 수 있도록 다수개의 에어배출공(177)이 형성된 에어분출유도부재(176)가 연결 설치된 구성으로 이루어진다.As shown in Figs. 4 and 5, the
상기 에어분출유도부재(176)는 일정한 중량을 갖는 재질로 구성되어 약액이 채워진 약액저장통(150)의 하부에 침강된 상태가 유지되도록 구성되는 것이 바람직하며, 비행 중 본체부(110)의 유동시 약액저장통(150)의 내부에서 임의로 움직이는 것을 방지할 수 있도록 약액저장통(150)의 내부에 구비된 고정구(156)에 의해 고정 설치되는 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that the air
그리고, 도 5의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 에어공급호스(174)의 내주면 전체 또는 내주면 말단부에는 에어공급호스(174)를 통과하는 압축공기에 회전력을 부여하여 배출속도를 향상시킬 수 있도록 복수개의 나선형 배출가이드(175)가 형성된 구조로 이루어지고, 상기 에어분출유도부재(176)는 구형(求形))으로 이루어져 에어가 유입되는 내측 중심부에서 사방으로 분기된 복수개의 에어배출공(177)과 상호 연통되어 에어분출유도부재에서 배출되는 에어가 약액을 휘젖는 효과를 제공하여 약액의 교반작용이 이루어지도록 구성된다.And, as shown in the cross-sectional view of Figure 5, the entire inner peripheral surface or the end of the inner peripheral surface of the
그리고, 도 6은 본체부(110)에 구비되어 본체부(110)의 비행과 약액의 살포 및 약액의 교반에 필요한 제어명령을 총괄하는 전자제어부(180)의 주요 특징부 구성을 블럭도로 발췌 도시하고 있다.And, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of major features of the
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 방제용 드론(100)에 적용된 전자제어부(180)의 주요 특징부는 상기 약액저장통(150)에 구비된 수위센서(154)에서 수신된 신호를 토대로 약액수위를 실시간으로 파악하는 약액 수위감시부(181)와, 상기 약액저장통(150)에 구비된 탁도센서(152)에서 수신된 신호를 토대로 약액의 탁도상태를 실시간 감시 및 파악하는 약액 탁도감시부(182)와, 상기 약액 탁도감시부(182)에서 확인된 약액의 탁도상태에 따라 에어펌프의 동작 및 속도를 제어하는 에어펌프 동작/속도제어부(183)와, 약액교반에 이용되는 압축공기를 제공하는 에어펌프의 동작시간을 제어하는 시간설정제어부(184)를 포함한다.As shown in FIG. 6 , the main features of the
이외에도, 상기 전자제어부(180)에는 드론의 비행에 필요한 기본적인 제어프로그램이 탑재된 메모리부(186)와 각 부위를 전반적으로 제어하는 중앙제어부부(187)와, 상기 중앙제어부(187)의 명령에 따라 약액살포를 수행하도록 하는 약액살포제어부(185) 및 무선통신부(188)를 포함하지만, 이러한 기본적인 구성들은 기 공지된 기술구성과 유사하므로, 본 발명의 상세한 설명에서는 이에 대한 설명은 생략하고, 본 발명의 특징부에 해당되는 구성에 대해서 좀 더 상술한다.In addition, the
상기 약액 수위감시부(181)는 약액저장통(150)의 내부에 채워진 약액의 수위를 실시간 센싱하는 수위센서로부터 신호를 전송받아 수위를 파악하게 된다.The chemical liquid
약액 수위감시부(181)에서 파악된 약액저장통의 약액 수위는 중앙제어부(187)를 거처 원격조정기측 모니터로 전송되어 방제작업자가 약액저장통에 잔류하는 약액의 잔량을 수시로 확인할 수 있도록 구성된다.The chemical liquid level in the chemical liquid reservoir detected by the chemical liquid
또한, 상기 약액 탁도감시부(182)는 약액저장통에 채워진 약제와 물의 희석상태에 따라 달라지는 약액의 탁도를 감지하는 탁도센서로부터 실시간으로 약액의 탁도 정보를 전송받아 프로그램에 설정된 약액의 탁도기준 범위에 해당되는지 파악하게 된다.In addition, the chemical solution
일례로, 본 발명의 일 실시예에서 프로그램상에 설정된 약액의 탁도기준을 1,500NTU로 설정해 놓을 경우, 상기 약액 탁도감시부(182)에서 파악된 약액의 탁도값이 1,500NTU 이하로 파악된 경우, 상기 약액의 탁도값을 전달받은 중앙제어부(187)에서는 약액저장통의 약액이 정상적으로 교반되지 않은 상태로 파악하여 상기 에어펌프 동작/속도제어부(183)로 신호를 보낸다.For example, in an embodiment of the present invention, when the turbidity standard of the chemical solution set on the program is set to 1,500 NTU, the turbidity value of the chemical solution detected by the chemical solution
상기 에어펌프 동작/속도제어부(183)는 에어펌프를 프로그램으로 설정된 시간동안 동작되도록 하여 에어펌프에서 공급된 압축공기가 에어공급호스를 통해 약액저장통 내부로 공급되면서 약액저장탱크 내부에 채워진 약제와 물을 교반시키게 된다.The air pump operation/
또한, 상기 약액 탁도감시부(182)에서 파악된 약액의 탁도 정보는 중앙제어부(187)를 거쳐 원격조정기측 모니터로 전송되어져 방제작업자가 약액저장통에 잔류하는 약액의 탁도상태를 실시간 파악할 수 있도록 한다.In addition, the turbidity information of the chemical solution detected by the chemical solution
에어펌프의 동작으로 압축공기가 약액저장통 내부로 유입되면서 에어공급호스에서 배출되는 고압의 압축공기가 에어분출유도부재를 통해 사방으로 분출되면서 약제와 물을 교반시키게 되고, 에어펌프의 동작으로 약액이 희석되면서 약액의 탁도가 올라가게 되고, 탁도센서에서는 실시간으로 약액의 탁도상태를 감지하여 약액 탁도감시부(182)로 전송하고, 약액 탁도감시부(182)는 수신된 약액의 탁도정보를 토대로 약액의 탁도를 파악하여 기준범위 이내로 확인되면 상기 중앙제어부(187)로 신호를 보내서 에어펌프의 동작이 정지되도록 한다.As the compressed air flows into the chemical reservoir by the operation of the air pump, the high-pressure compressed air discharged from the air supply hose is ejected in all directions through the air ejection inducing member to agitate the chemical and water. The turbidity of the chemical increases as it is diluted, and the turbidity sensor detects the turbidity of the chemical in real time and transmits it to the chemical
즉, 상기 약액저장통 내부에 구비된 탁도센서와, 상기 탁도센서에서 신호를 수신하는 약액 탁도감시부(182)는 드론이 비행하면서 약액을 방제하는 동안 실시간으로 약액저장통에 잔류하는 약액의 탁도상태를 파악하여 물에 희석된 약제가 충분히 희석되지 않은 상태로 방제가 이루어지지 않도록 감시하는 역할을 수행하게 된다.That is, the turbidity sensor provided inside the chemical reservoir and the chemical
그리고, 상기 에어펌프 동작/속도제어부(183)는 약액방제가 자동으로 설정된 경우, 상술한 약액 탁도감시부(182)의 신호를 토대로 중앙제어부(187)의 제어신호에 따라 에어펌프가 동작/정지되도록 제어하게 되며, 에어펌프의 동작과 정지는 설정된 시간에 맞춰 동작 및 속도조정이 자동으로 이루어지게 된다.In addition, the air pump operation/
그리고, 상기 시간설정제어부(184)는 에어펌프의 동작이 자동설정에 따라 약액의 탁도 정보에 의해 동작이 이루어지는 경우, 에어펌프의 동작시간을 5분, 10분 등으로 에어펌프의 동작을 제어하게 되고, 수동설정인 경우 원격조정기를 통해 작업자의 제어명령으로 에어펌프의 동작시간이나 약액살포 과정을 제어할 수 있도록 구성된다.And, when the operation of the air pump is automatically set according to the turbidity information of the chemical, the time setting
그리고, 상기 약액살포제어부(185)는 중앙제어부(187)의 제어명령에 따라 약액저장통에 채워진 약액을 약액분사수단으로 공급/차단을 제어하도록 구성된다.And, the chemical liquid
물론, 작업자가 휴대하는 원격조정기에도 상기 전자제어부(180)에 구비되는 주요 특징부 구성을 제어하기 위한 각각의 제어스위치 및 제어버튼이 구비되어 있어서, 작업자는 모니터상에 표시된 약액의 수위정보나 탁도정보, 약액의 잔량 등을 감안하여 에어펌프의 동작/속도 등을 원격으로 제어할 수 있도록 구성되는 것은 당연하다.Of course, the remote controller carried by the operator is also provided with each control switch and control button for controlling the configuration of the main features provided in the
100 : 약액방제용 드론
110 : 본체부
120 : 원격조정기
125 : 모니터
130 : 날개부
140 : 랜딩기어부
150 : 약액저장통
152 : 탁도센서
154 : 수위센서
156 : 고정구
160 : 약액살포수단
170 : 약액교반장치
172 : 에어펌프
174 : 에어공급호스
175 : 나선형 가이드홈
176 : 에어분출유도부재
177 : 에어배출공
180 : 전자제어부
181 : 약액 수위감시부
182 : 약액 탁도감시부
183 : 에어펌프 동작/속도제어부
184 : 시간설정제어부
185 : 약액살포제어부
186 : 메모리부
187 : 중앙제어부
188 : 무선통신부100: Drone for chemical control
110: body part
120: remote controller 125: monitor
130: wing 140: landing gear
150: chemical storage container 152: turbidity sensor
154: water level sensor 156: fixture
160: chemical liquid spraying means 170: chemical liquid stirring device
172: air pump 174: air supply hose
175: spiral guide groove 176: air ejection inducing member
177: air exhaust hole 180: electronic control unit
181: chemical liquid level monitoring unit 182: chemical liquid turbidity monitoring unit
183: air pump operation/speed control unit 184: time setting control unit
185: chemical liquid spray control unit 186: memory unit
187: central control unit 188: wireless communication unit
Claims (4)
상기 약액 교반장치는,
상기 원격조정기의 원격제어를 통해 상기 본체부와 별도의 구동원에 의해 동작되도록 본체부의 일측에 설치되는 에어펌프와,
상기 에어펌프의 동작으로 발생된 고압의 공기가 약액저장통에 채워진 약액의 수중으로 공급되어 드론 비행 중 약액저장탱크 내부에 채워진 약액과 물을 희석시킬 수 있도록 에어펌프에서 약액저장탱크 내부로 연결 설치되는 에어공급호스와,
상기 에어공급호스에서 배출되는 공기가 사방으로 분산, 분출되면서 약액과 물의 희석성능을 향상시킬 수 있도록 상기 에어공급호스 말단에 연결 설치되는 다수개의 공기배출공이 형성된 에어분출유도부재;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론.A main body provided with a battery and an electronic control unit, a remote controller provided with a monitor connected to the main body through wireless communication to remotely control the main body, a plurality of wings connected to and installed in the main body, and the main body unit A landing gear part connected to the lower part at a certain height, a chemical liquid storage container installed on the bottom surface of the main body to fill a predetermined amount of chemical liquid, and a chemical liquid spraying part installed in the lower part of the main body to spray the chemical solution supplied from the chemical liquid storage container; In the control drone comprising a;
The chemical liquid stirring device,
an air pump installed on one side of the main body to be operated by a driving source separate from the main body through remote control of the remote controller;
The high-pressure air generated by the operation of the air pump is supplied into the water of the chemical liquid filled in the chemical liquid storage tank to dilute the chemical liquid and water filled inside the chemical liquid storage tank during drone flight. air supply hose,
Air ejection inducing member formed with a plurality of air outlet holes connected and installed at the end of the air supply hose so that the air discharged from the air supply hose is dispersed and ejected in all directions to improve the dilution performance of the chemical and water; Control drone equipped with a chemical agitation device, characterized in that
상기 에어공급호스의 내주면 전체 또는 내주면 말단부에는 에어공급호스를 통과하는 공기에 회전력을 부여하여 배출속도를 향상시킬 수 있도록 형성된 복수개의 나선형 배출가이드홈과,
상기 약액저장통에 채워진 약액의 탁도를 센싱하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통 내부에 설치되는 탁도센서와,
상기 약액저장통에 채워진 약액의 수위를 감지하여 상기 전자제어부로 신호를 전송하도록 상기 약액저장통의 내부에 설치되는 수위센서;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 약액 교반장치가 구비된 방제용 드론.The method of claim 1,
A plurality of spiral discharge guide grooves formed on the entire inner circumferential surface of the air supply hose or at the end of the inner circumferential surface to improve the discharge speed by applying a rotational force to the air passing through the air supply hose;
and a turbidity sensor installed inside the chemical solution reservoir to sense the turbidity of the chemical solution filled in the chemical solution reservoir and transmit a signal to the electronic control unit;
A control drone equipped with a chemical liquid stirring device, characterized in that it further comprises;
상기 전자제어부에는,
상기 수위감지센서에서 수신된 신호를 토대로 약액저장통의 약액수위를 감시하는 약액 수위감시부와,
상기 탁도센서에서 수신된 신호를 토대로 약액저장통 내부에서 희석된 약액의 탁도상태를 감시하는 약액 탁도감시부와,
상기 약액 탁도감시부에서 확인된 약액의 탁도상태에 따라 에어펌프의 동작 및 속도를 제어하는 에어펌프 동작/속도제어부;가 더 포함된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 약액 방제장치가 구비된 방제용 드론.3. The method of claim 2,
In the electronic control unit,
a chemical liquid level monitoring unit for monitoring the chemical liquid level in the chemical liquid reservoir based on the signal received from the water level sensor;
a chemical solution turbidity monitoring unit for monitoring the turbidity state of the diluted chemical solution inside the chemical solution reservoir based on the signal received from the turbidity sensor;
Air pump operation/speed control unit for controlling the operation and speed of the air pump according to the turbidity state of the chemical checked by the chemical liquid turbidity monitoring unit; Drone for control with a chemical control device, characterized in that it further comprises a configuration .
상기 에어펌프 동작/속도제어부는 상기 수위감시부에서 감지된 약액의 수위가 설정된 기준치의 하위레벨로 감지될 경우 에어펌프의 동작을 정지시킬 수 있도록 설정되는 것을 특징으로 하는 약액 방제장치가 구비된 방제용 드론.4. The method of claim 3,
The air pump operation/speed control unit is configured to stop the operation of the air pump when the level of the chemical detected by the water level monitoring unit is detected as a lower level of a set reference value. dragon drone.
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- 2021-04-28 KR KR1020210055098A patent/KR102530046B1/en active IP Right Grant
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