KR20230000865U - 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템 - Google Patents

Abstract

쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템이 개시된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템은, 비행을 위한 다수의 장치를 지지하는 본체부, 상기 본체부의 전방에 마련되는 다수의 전방 프로펠러, 상기 본체부의 후방에 마련되는 다수의 후방 프로펠러, 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅을 구동하는 구동부, 및 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 동시 틸팅이 이루어지도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템{Quad-type drone's front and rear simultaneous tilting system}

본 고안은 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템 에 관한 것으로, 상세하게는 쿼드형 드론의 전후방 프로펠러를 동시에 틸팅하는 시스템에 관한 것이다.

드론은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기(UAV : unmanned aerial vehicle / uninhabited aerial vehicle)의 총칭이다. 2010년대를 전후하여 본격적으로 군사적 용도 외 다양한 민간 분야에도 활용되기 시작하여 현재에는 고 있다.

처음에는 공군기나 고사포, 미사일의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으나, 점차 무선기술의 발달과 함께 정찰기 개발되어 적의 내륙 깊숙히 침투하여 정찰 ·감시의 용도로도 운용되었다. 근래에 들어 드론에 미사일 등 각종 무기를 장착하여 공격기로도 활용되고 있다. 드론의 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 가진 비행체들이 다양하게 개발되고 있는데 대형 비행체의 군사용뿐만 아니라, 초소형 드론도 활발하게 개발 연구되고 있다. 또한 개인의 취미활동으로 개발되어 상품화된 것도 많이 있다. 정글이나 오지, 화산지역, 자연재해지역, 원자력 발전소 사고지역 등 인간이 접근할 수 없는 지역에 드론을 투입하여 운용한다. 최근에는 드론을 활용하여 수송목적에도 활용하는 등 드론의 활용 범위가 점차 넓어지고 있다. 드론이 개발되던 초기에는 표적드론(target drone) ·정찰드론(reconnaissance drone) ·감시드론(surveillance drone)으로 분류하였지만 현재는 활용 목적에 따라 더욱 세분화된 분류가 가능하다.

이러한 드론은 경우에 따라 프로펠러를 틸팅하여 프로펠러에 의해 인가되는 추진력의 방향을 변경시켜야 할 필요가 있는데, 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅량이 동일하지 않아 정확한 기체 제어가 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 프로펠러의 틸팅 과정에서 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅 속도와 량을 동일하게 제어하여 기체 제어의 효율을 높이기 위한 연구가 필요한 상황이다.

본 고안의 목적은, 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅 속도와 틸팅량을 동일하게 제어함으로써, 틸팅 과정에서 발생하는 기체이동의 비대칭을 방지하고 틸팅 이후에도 미세한 차이의 발생에 따라 기체 제어의 효율이 떨어지는 것을 방지하는 틸팅 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 하나의 서보 모터를 이용하여 전방 및 후방 프로펠러를 동시에 틸팅함으로써, 적은 수의 부품을 이용하여 전후방 프로펠러의 틸팅을 효과적으로 제어할 수 있는 틸팅 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템은, 비행을 위한 다수의 장치를 지지하는 본체부, 상기 본체부의 전방에 마련되는 다수의 전방 프로펠러, 상기 본체부의 후방에 마련되는 다수의 후방 프로펠러, 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅을 구동하는 구동부, 및 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 동시 틸팅이 이루어지도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템의 구동부는, 상기 틸팅을 구동하는 서보모터, 상기 서보모터의 동작에 대응하여 움직이는 링크 모듈 및 상기 링크모듈에 연결되는 파이스 모듈을 포함할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템의 파이프 모듈은 전방 날개와 후방 날개를 연결할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템의 제어부는, 상기 서보모터가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하도록 제어하여 전방 날개 및 후방날개의 수직 또는 수평 틸팅을 제어할 수 있다.

본 고안에 의하면, 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅 속도와 틸팅량을 동일하게 제어함으로써, 틸팅 과정에서 발생하는 기체이동의 비대칭을 방지하고 틸팅 이후에도 미세한 차이의 발생에 따라 기체 제어의 효율이 떨어지는 것을 방지하는 틸팅 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 하나의 서보 모터를 이용하여 전방 및 후방 프로펠러를 동시에 틸팅함으로써, 적은 수의 부품을 이용하여 전후방 프로펠러의 틸팅을 효과적으로 제어할 수 있는 틸팅 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 링크 모듈의 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 모듈을 도시한 도면.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 모듈의 움직임을 설명하기 위한 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 고안의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 고안의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 고안이나 본 고안 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 고안 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템은 본체부(110), 다수의 전방 프로펠러(120), 다수의 후방 프로펠러(130), 구동부(미도시), 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

본체부(110)는 비행을 위한 다수의 장치를 지지할 수 있다.

다수의 전방 프로펠러(120)는 상기 본체부의 전방에 마련되어 비행을 위한 추진력을 제공할 수 있다.

다수의 후방 프로펠러(130)는 상기 본체부의 후방에 마련되어 비행을 위한 추진력을 제공할 수 있다.

구동부(미도시)는 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅을 구동할 수 있다.

상기 구동부는 상기 틸팅을 구동하는 서보모터, 상기 서보모터의 동작에 대응하여 움직이는 링크 모듈 및 상기 링크모듈에 연결되는 파이스 모듈을 포함할 수 있다.

이때, 상기 파이프 모듈은 전방 날개와 후방 날개를 연결할 수 있다.

제어부(미도시)는 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 동시 틸팅이 이루어지도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 서보모터가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하도록 제어하여 전방 날개 및 후방날개의 수직 또는 수평 틸팅을 제어할 수 있다.

상기와 같이 본 고안의 일실시례에 따르면 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅 속도와 틸팅량을 동일하게 제어함으로써, 틸팅 과정에서 발생하는 기체이동의 비대칭을 방지하고 틸팅 이후에도 미세한 차이의 발생에 따라 기체 제어의 효율이 떨어지는 것을 방지하는 틸팅 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 하나의 서보 모터를 이용하여 전방 및 후방 프로펠러를 동시에 틸팅함으로써, 적은 수의 부품을 이용하여 전후방 프로펠러의 틸팅을 효과적으로 제어할 수 있는 틸팅 시스템을 제공할 수 있다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 링크 모듈의 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 모듈을 도시한 도면이며, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 모듈의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 서보 모터가 시계방향이나 반시계 방향으로 회전을 할 수 있으며, 여기에 링크 모듈을 장착하면 링크 모듈은 앞, 뒤로 움직일 수 있다.

일례로, 도 3에 도시된 바와 같이 서보 모터의 시계방향 회전시 서보 모터 위쪽에 장착된 링크 모듈은 오른쪽으로 움직이고, 아래쪽에 장착된 링크 모듈은 왼쪽으로 움직이게 된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 링크 모듈의 반대편은 아래처럼 회전할 수 있는 파이프를 연결할 수 있고, 자연적으로 링크 모듈 반대편에 장착된 파이프는 서보와 같은 방향으로 회전하게 된다.

또한, 파이프는 드론의 날개와 고정되어 있으므로 서보 모터가 시계방향으로 회전할 경우, 반대쪽 링크 모듈에 연결된 파이프도 시계방향으로 회전하게 되고, 이와 연결된 날개는 수직방향으로 틸팅하게 된다.

상기와 같이, 본 고안의 일실시례에 의하면, 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅 속도와 틸팅량을 동일하게 제어함으로써, 틸팅 과정에서 발생하는 기체이동의 비대칭을 방지하고 틸팅 이후에도 미세한 차이의 발생에 따라 기체 제어의 효율이 떨어지는 것을 방지하는 틸팅 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 하나의 서보 모터를 이용하여 전방 및 후방 프로펠러를 동시에 틸팅함으로써, 적은 수의 부품을 이용하여 전후방 프로펠러의 틸팅을 효과적으로 제어할 수 있는 틸팅 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기에서는 본 고안에 따른 실시예를 기준으로 본 고안의 구성과 특징을 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

110: 본체부
120: 전방 프로펠러
130: 후방 프로펠러

Claims (4)

1. 비행을 위한 다수의 장치를 지지하는 본체부;
   상기 본체부의 전방에 마련되는 다수의 전방 프로펠러;
   상기 본체부의 후방에 마련되는 다수의 후방 프로펠러;
   상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 틸팅을 구동하는 구동부; 및
   상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 동시 틸팅이 이루어지도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 틸팅을 구동하는 서보모터;
   상기 서보모터의 동작에 대응하여 움직이는 링크 모듈; 및
   상기 링크모듈에 연결되는 파이스 모듈;
   을 포함하는 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 파이프 모듈은
   전방 날개와 후방 날개를 연결하는 것을 특징으로 하는 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 서보모터가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하도록 제어하여 전방 날개 및 후방날개의 수직 또는 수평 틸팅을 제어하는 것을 특징으로 하는 쿼드형 드론의 전후방 동시 틸팅 시스템.

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