KR20230101969A - Autonomous drone system for smart factory automation management - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an autonomous drone system for smart factory automation management. According to the present invention, the autonomous drone system for smart factory automation management comprises: a smart factory designed to manufacture, transport, inspect, mark, and load products indoors, and can wirelessly transmit the manufacturing process and status through a communication unit; a plurality of drones which autonomously drive inside the smart factory, recognize and track the products, and perform designated tasks according to assigned processes; and a station formed inside the smart factory to supply power to the drone.

Description

스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템{Autonomous drone system for smart factory automation management}Autonomous drone system for smart factory automation management}

본 발명은 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 팩토리에서 생산되는 제품을 자율주행을 통해 인식, 추적, 이송, 관리하고 각 공정에 따라 맞춤형 임무 수행이 가능한 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an autonomous drone system for automated management of a smart factory, and more specifically, a smart factory capable of recognizing, tracking, transporting, and managing products produced in a smart factory through autonomous driving and performing customized tasks according to each process. It is about an autonomous drone system for factory automation management.

스마트 팩토리(Smart Factory)는 제조 공정 전반에 걸친 관련 정보의 수집 및 해당 정보의 이동을 위한 통신 네트워크를 구축하여, 제조 현장 전체의 진행 상황을 모니터링하고, 문제를 감지하여 실시간으로 제어하고, 더 나아가 제조 환경의 실시간 분석을 통해 사전에 문제의 발생을 예방할 수 있는 기술이 적용된 작업 환경 플랫폼을 의미한다.Smart Factory builds a communication network for the collection of relevant information throughout the manufacturing process and the movement of that information, monitoring the progress of the entire manufacturing site, detecting problems and controlling them in real time, and further It refers to a work environment platform with technology that can prevent problems in advance through real-time analysis of the manufacturing environment.

최근에는 스마트 팩토리 내 플랜트에 설치되는 제조 기기들의 전기적 작업 환경의 관제 및 전기와 관련된 각종 문제의 발생의 예방과 방지와 관련된 기술은 제조환경의 화제, 가스 누출, 누전 혹은 기기 손상과 관련 각종 안전사고의 발생과 직접적으로 연관되어 있기 때문에 다수의 플랜트에 설치되는 다양한 제조 기기들의 전기적 작업 환경의 관제 및 전기와 관련된 각종 문제의 발생의 예방과 방지와 관련된 기술의 개발 및 발전이 지속 요구되고 있다.Recently, technologies related to the control of the electrical working environment of manufacturing devices installed in plants in smart factories and the prevention and prevention of various problems related to electricity are various safety accidents related to fire, gas leakage, electric leakage or damage to devices in the manufacturing environment. Because it is directly related to the occurrence of electricity, there is a continuous demand for the development and development of technologies related to the control of electrical working environments of various manufacturing devices installed in multiple plants and the prevention and prevention of various problems related to electricity.

또한 세계적으로 5G 이동통신 기술 개발로 URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communication) 기반의 초저지연, 실시간 통신을 지원하고 있으며, 이를 스마트팩토리에 적용시킴으로써 실시간으로 제조현황을 확인하고 추적할 수 있게 된다.In addition, with the development of 5G mobile communication technology worldwide, ultra-low latency, real-time communication based on URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) is supported, and by applying it to smart factories, it is possible to check and track manufacturing status in real time.

그러나 상기와 같은 종래의 스마트 팩토리는 데이터의 취득에만 한정되어 있기 때문에 스마트 팩토리 내 제조 기기들의 전기적 환경 관제 시스템의 경우, 스마트 팩토리 내 다양한 전기적 환경의 실시간 분석 결과를 효과적으로 통합 관리하지 못하는 문제점이 있었다.However, since the conventional smart factory as described above is limited only to acquiring data, in the case of the electrical environment control system of manufacturing devices in the smart factory, there is a problem in that the results of real-time analysis of various electrical environments in the smart factory cannot be effectively integrated and managed.

또한 해당 결과를 관리자가 용이하게 접근하여 실시간으로 제어하지 못하며, 전기와 관련된 각종 문제의 발생 원인이 되는 다양한 요인들을 다각적으로 감지하여 제조 작업자 혹은 제조환경의 화제, 가스 누출, 누전 혹은 제조기기 손상과 관련 다양한 안전사고의 발생을 효과적으로 제어하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the manager cannot easily access and control the result in real time, and it detects various factors that cause various problems related to electricity from various angles, causing fires in the manufacturing worker or manufacturing environment, gas leakage, short circuit, or damage to manufacturing equipment. There was a problem of not being able to effectively control the occurrence of various related safety accidents.

또한 생산된 제품의 재고 관리 및 위치파악은 여전히 작업자가 직접 수행해야 하므로 이를 파악하기 위한 시간 및 노동력이 여전히 소모되는 문제점이 있었다.In addition, inventory management and positioning of manufactured products still have to be performed directly by workers, so there is still a problem in that time and labor for identifying them is still consumed.

한국특허 등록번호 제10-1892351호Korean Patent Registration No. 10-1892351

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스마트 팩토리 내부에서 다수 개의 드론이 자율주행하면서 생산된 제품의 이송, 추적, 관리할 수 있는 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide an autonomous drone system for smart factory automation management that can transport, track, and manage products produced while autonomously driving a plurality of drones inside a smart factory. .

또한 본 발명의 다른 목적은 무선 통신을 통해 다수 개의 드론이 제조 과정에 맞게 연동하여 작업을 수행할 수 있어 공장 무인화가 가능한 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an autonomous drone system for smart factory automation management capable of making the factory unmanned by allowing a plurality of drones to work in conjunction with each other through wireless communication according to the manufacturing process.

또한 본 발명의 다른 목적은 스마트 팩토리 내부에서 드론이 자율주행하며 화재, 가스누출, 환경오염 상태를 실시간으로 감시하여 무인화 상태에서 신속한 대응이 가능한 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an autonomous drone system for smart factory automation management that enables rapid response in an unmanned state by monitoring fire, gas leak, and environmental pollution in real time while the drone autonomously drives inside the smart factory. .

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템은 실내에서 제품을 제조, 이송, 검수, 마킹, 적재할 수 있도록 형성되고, 통신유닛을 통해 제조과정 및 상태를 무선으로 전송할 수 있는 스마트 팩토리와, 상기 스마트 팩토리 내부를 자율주행 하면서 상기 제품을 인식하여 추적하고, 배정된 공정에 따라 지정된 작업을 수행하는 다수 개의 드론과, 상기 스마트 팩토리 내부에 형성되며 상기 드론에 전력을 공급할 수 있도록 형성되는 스테이션을 포함하는 것을 특징으로 한다.The self-driving drone system for smart factory automation management of the present invention to solve the above problems is formed to manufacture, transport, inspect, mark, and load products indoors, and wirelessly monitors the manufacturing process and status through a communication unit. A smart factory that can transmit, a plurality of drones that recognize and track the product while autonomously driving inside the smart factory, and perform designated tasks according to an assigned process, and a plurality of drones formed inside the smart factory and supplying power to the drones. It is characterized in that it includes a station configured to be able to supply.

또한 본 발명의 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 상기 드론은 위치정보, 제품정보, 주변정보, 장애물정보, 화재정보, 가스누출정보 중 어느 하나 이상의 환경 정보를 취득할 수 있도록 형성되는 센서모듈과, 상기 센서모듈을 통해 수집된 환경정보를 기반으로 상기 드론의 현재 위치와 주변 환경을 파악하는 환경인지모듈과, 상기 환경인지모듈을 통해 상기 드론이 배정된 공정에 맞춰 이동해야하는 경로를 계획하여 주행하도록 제어하는 경로계획모듈과, 상기 경로계획모듈을 통해 상기 드론의 비행 경로에 따른 위치와 자세를 제어하도록 형성되는 비행제어모듈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone of the self-driving drone system for automated management of smart factories of the present invention is a sensor formed to acquire any one or more environmental information among location information, product information, surrounding information, obstacle information, fire information, and gas leak information. module, and an environmental awareness module that grasps the current location and surrounding environment of the drone based on the environmental information collected through the sensor module, and plans a path through which the drone must move according to the assigned process through the environment awareness module. and a flight control module configured to control the position and posture of the drone along a flight path through the path planning module.

또한 본 발명의 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 상기 드론은 카메라를 이용하여 배정된 공정으로 이동하기 위해 2차원 그리드 좌표를 생성하고, 목표점이 화면 중앙에 오도록 경로를 따라 좌표를 수정하여 비행을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone of the autonomous drone system for smart factory automation management of the present invention generates two-dimensional grid coordinates to move to the assigned process using a camera, and corrects the coordinates along the path so that the target point is in the center of the screen. It is characterized by flight control.

또한 본 발명의 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 상기 드론은 상기 스마트 팩토리 내부를 설정된 경로를 따라 자율주행하면서 가스누출 또는 화재가 감지되면 상기 통신유닛을 통해 스마트 팩토리 내부 및 관리자에게 알람을 송출하고, 상기 드론의 하부에 장착되어 소화제를 선택적으로 분사할 수 있는 소화유닛을 이용하여 화재를 초기에 진압하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone of the self-driving drone system for automated management of the smart factory according to the present invention autonomously drives along the route set inside the smart factory, and when a gas leak or fire is detected, an alarm is sent to the inside of the smart factory and the manager through the communication unit. It is characterized in that the fire is initially extinguished using a fire extinguishing unit mounted on the lower part of the drone and capable of selectively spraying a fire extinguishing agent.

또한 본 발명의 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 상기 스테이션은 내부에 다수 개의 드론이 이착륙할 수 있도록 형성되어 있는 패드와, 상기 패드의 내부에 형성되며 상기 패드에 착륙된 드론에 무선으로 전력을 공급하여 충전시키는 충전유닛과, 상기 패드의 내부에 형성되어 상기 드론이 배정된 공정에 따라 작업에 필요한 유닛을 공급하는 교환유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the station of the self-driving drone system for smart factory automation management of the present invention includes a pad formed inside so that a plurality of drones can take off and land, and a drone formed inside the pad and landed on the pad wirelessly. It is characterized in that it consists of a charging unit for charging by supplying power, and an exchange unit formed inside the pad to supply units necessary for work according to the process assigned to the drone.

또한 본 발명의 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 상기 스테이션은 상기 드론의 위치 및 배터리 정보를 원격으로 관리할 수 있도록 형성되며, 상기 드론의 배터리가 설정된 용량 이하로 감소되면 상기 스테이션 내부에 충전이 완료된 대기 드론을 출격시켜 임무를 교대하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the station of the self-driving drone system for automated management of the smart factory of the present invention is formed to remotely manage the location and battery information of the drone, and when the battery of the drone is reduced below the set capacity, the station is It is characterized in that the fully charged standby drone is sorted out and controlled to alternate missions.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 의하면, 스마트 팩토리 내부에서 다수 개의 드론이 자율주행하면서 생산된 제품의 이송, 추적, 관리할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the self-driving drone system for smart factory automation management according to the present invention, there is an effect of transporting, tracking, and managing products produced while autonomously driving a plurality of drones inside the smart factory.

또한 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 의하면, 무선 통신을 통해 다수 개의 드론이 제조 과정에 맞게 연동하여 작업을 수행할 수 있어 공장 무인화가 가능한 효과가 있다.In addition, according to the self-driving drone system for smart factory automation management according to the present invention, a plurality of drones can perform work in conjunction with each other through wireless communication according to the manufacturing process, so that the factory can be unmanned.

또한 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 의하면, 스마트 팩토리 내부에서 드론이 자율주행하며 화재, 가스누출, 환경오염 상태를 실시간으로 감시하여 무인화 상태에서 신속한 대응이 가능한 효과가 있다.In addition, according to the self-driving drone system for smart factory automation management according to the present invention, the drone autonomously drives inside the smart factory and monitors the state of fire, gas leak, and environmental pollution in real time, thereby enabling rapid response in an unmanned state. .

도 1은 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 기본 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템이 사용되고 있는 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 자율주행 알고리즘을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 드론 위치를 정밀 제어하기 위한 알고리즘을 나타낸 예시도.1 is a configuration diagram showing the basic configuration of an autonomous drone system for automated management of a smart factory according to the present invention.
2 is an exemplary view showing a state in which an autonomous drone system for smart factory automation management according to the present invention is being used.
3 is a configuration diagram showing an autonomous driving algorithm of an autonomous drone system for smart factory automation management according to the present invention.
4 is an exemplary view showing an algorithm for precisely controlling the drone position of an autonomous drone system for smart factory automation management according to the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Specific features and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Prior to this, if it is determined that the detailed description of functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명은 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 팩토리에서 생산되는 제품을 자율주행을 통해 인식, 추적, 이송, 관리하고 각 공정에 따라 맞춤형 임무 수행이 가능한 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an autonomous drone system for automated management of a smart factory, and more specifically, a smart factory capable of recognizing, tracking, transporting, and managing products produced in a smart factory through autonomous driving and performing customized tasks according to each process. It is about an autonomous drone system for factory automation management.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 기본 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템이 사용되고 있는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 자율주행 알고리즘을 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템의 드론 위치를 정밀 제어하기 위한 알고리즘을 나타낸 예시도이다.1 is a configuration diagram showing the basic configuration of an autonomous drone system for automated management of a smart factory according to the present invention, and FIG. 2 is an example showing a state in which the autonomous drone system for automated management of a smart factory according to the present invention is being used. 3 is a configuration diagram showing an autonomous driving algorithm of an autonomous drone system for automated management of a smart factory according to the present invention, and FIG. 4 is a drone location of an autonomous drone system for automated management of a smart factory according to the present invention. It is an exemplary diagram showing an algorithm for precisely controlling.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 팩토리(100) 자동화 관리를 위한 자율주행 드론(200) 시스템은 실내에서 제품을 제조, 이송, 검수, 마킹, 적재할 수 있도록 형성되고, 통신유닛(170)을 통해 제조과정 및 상태를 무선으로 전송할 수 있는 스마트 팩토리(100)와, 스마트 팩토리(100) 내부를 자율주행 하면서 제품을 인식하여 추적하고, 배정된 공정에 따라 지정된 작업을 수행하는 다수 개의 드론(200)과, 스마트 팩토리(100) 내부에 형성되며 드론(200)에 전력을 공급할 수 있도록 형성되는 스테이션(300)을 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIGS. 1 to 4, the self-driving drone 200 system for automated management of the smart factory 100 according to the present invention is formed to manufacture, transfer, inspect, mark, and load products indoors, Smart Factory 100, which can wirelessly transmit the manufacturing process and status through the communication unit 170, recognizes and tracks products while autonomously driving inside the Smart Factory 100, and performs designated tasks according to the assigned process It is characterized in that it includes a plurality of drones 200 that perform and a station 300 formed inside the smart factory 100 and formed to supply power to the drones 200.

스마트 팩토리(100)는 실내에 형성되어 있으며 무인으로 제품을 제조, 검수, 마킹, 적재, 배출할 수 있도록 형성되며, 5G 통신을 통해 주변 장치와 연동되어 제조 관련 데이터를 지속적으로 전송할 수 있게 된다.The smart factory 100 is formed indoors and is formed to manufacture, inspect, mark, load, and discharge products unmanned, and can continuously transmit manufacturing-related data in conjunction with peripheral devices through 5G communication.

이때 스마트 팩토리(100)는 원자재를 이용하여 제품을 제조하는 다수 개의 제조유닛(110)과, 상기 제조유닛(110)을 통해 제조된 제품을 컨베이어벨트를 통해 다음 공정으로 이송시키도록 이송유닛(120)과, 이송유닛(120)을 통해 이송되는 제품의 품질 및 외관을 검사하는 검수유닛(130)과, 검수가 완료된 제품을 포장박스에 담아 포장하는 포장유닛(140)과, 포장박스의 외면에 제품정보, 제조정보가 저장된 QR코드를 마킹하는 마킹유닛(150)과, 마킹유닛(150)을 통해 QR코드가 형성된 제품박스에 포장된 제품을 적재랙(161)에 적재하여 보관하는 적재유닛(160)과, 5G 통신을 이용하여 주변 장치와 연동하여 동작될 수 있도록 데이터를 송수신하는 통신유닛(170)으로 이루어져 있다.At this time, the smart factory 100 includes a plurality of manufacturing units 110 for manufacturing products using raw materials, and a transfer unit 120 to transfer the products manufactured through the manufacturing units 110 to the next process through a conveyor belt. ), the inspection unit 130 for inspecting the quality and appearance of the product transferred through the transfer unit 120, the packaging unit 140 for packing the inspected product in a packaging box, and the outer surface of the packaging box. A marking unit 150 for marking a QR code in which product information and manufacturing information are stored, and a loading unit for loading and storing products packaged in a product box in which a QR code is formed through the marking unit 150 on the loading rack 161 ( 160) and a communication unit 170 that transmits and receives data so that it can be operated in conjunction with peripheral devices using 5G communication.

제조유닛(110)은 제품을 생산하기 위한 장치로서 다수 개의 제조유닛(110)에서는 각각 제품이 개별적으로 제조될 수 있도록 마련되어 있으며, 제조가 완료된 제품은 이송유닛(120)의 컨베이어벨트를 통해 제조유닛(110) 외부로 배출될 수 있도록 형성되어 있다.The manufacturing unit 110 is a device for producing products, and in a plurality of manufacturing units 110, each product is provided so that each product can be individually manufactured. (110) It is formed so that it can be discharged to the outside.

이때 각각의 제조유닛(110)은 필요에 따라 공정을 분업하여 이송유닛(120)에 의해 각각의 제조유닛(110)으로 이동되며 제조되도록 형성될 수도 있다.At this time, each manufacturing unit 110 may be formed to be manufactured by dividing the process as needed and moving to each manufacturing unit 110 by the transfer unit 120.

이송유닛(120)은 컨베이어벨트를 이용하여 각각의 제조유닛(110)에서 생산된 제품을 배출하여 이동시킬 수 있게 되며, 이때 각각의 제조유닛(110)에서 배출되는 간격을 조절하기 위해 컨베이어벨트는 여러 구간으로 세분화되어 있어 각 구간별로 이송 속도가 제어되어 제품이 일정한 간격으로 이동될 수 있게 된다.The conveying unit 120 can discharge and move the products produced in each manufacturing unit 110 using a conveyor belt. At this time, the conveyor belt is Since it is subdivided into several sections, the conveying speed is controlled for each section so that products can be moved at regular intervals.

검수유닛(130)은 제조된 제품의 외관 및 품질 상태를 파악하기 위해 사용되며, 이송유닛(120)에 의해 이송되는 제품을 정지시킨 후 외관을 촬영하여 품질 상태를 확인하고, 제품의 종류에 따라 전원을 공급하여 동작상태를 확인할 수도 있게 된다.The inspection unit 130 is used to determine the appearance and quality status of manufactured products. After stopping the products transported by the transfer unit 120, the exterior is photographed to check the quality status, and the quality status is checked according to the type of product. It is also possible to check the operating state by supplying power.

포장유닛(140)은 검수가 완료된 제품을 포장박스에 담아 외부 충격으로부터 안전하게 보관하기 위해 사용되는 것으로, 이송유닛(120)에 의해 이송된 제품을 포장박스 내부로 삽입한 후 포장박스를 밀봉시키게 된다.The packing unit 140 is used to safely store the inspected product in a packing box from external impact, and inserts the product transferred by the transfer unit 120 into the packing box and then seals the packing box. .

마킹유닛(150)은 제품이 포장된 포장박스의 외면에 QR코드를 마킹함으로써 제품정보와 제조정보를 포장박스를 통해 확인하기 위해 사용된다.The marking unit 150 is used to check product information and manufacturing information through the packaging box by marking a QR code on the outer surface of the packaging box in which the product is packed.

적재유닛(160)은 마킹이 완료된 포장박스에 포장된 제품을 적재랙(161)에 보관하기 위해 사용되며, 적재유닛(160)은 다수 개의 제품을 상부에 적재하여 이동할 수 있도록 형성되고 적재랙(161)의 지정된 장소에 제품을 보관할 수 있도록 형성되어 있다.The loading unit 160 is used to store the products packed in the marked packing box in the loading rack 161, and the loading unit 160 is formed to move by loading a plurality of products on top, and the loading rack ( 161) is formed to store the product in the designated place.

이때 적재유닛(160)은 상하로 승강될 수 있도록 형성되어 있어 적재랙(161)에 보관되는 위치에 따라 제품을 안전하게 삽입시켜 보관할 수 있게 된다.At this time, the loading unit 160 is formed so that it can be moved up and down, so that the product can be safely inserted and stored according to the position stored in the loading rack 161.

통신유닛(170)은 제조유닛(110), 이송유닛(120), 검수유닛(130), 포장유닛(140), 마킹유닛(150), 적재유닛(160)에 각각 형성되어 작업 중인 상태를 주변기기에 무선으로 전송함으로써 스마트 팩토리(100) 및 드론(200)의 동작이 원활하게 진행될 수 있게 한다.The communication unit 170 is formed in the manufacturing unit 110, the transfer unit 120, the inspection unit 130, the packaging unit 140, the marking unit 150, and the loading unit 160, respectively, and displays the working state as a peripheral device. By wirelessly transmitting to, the operation of the smart factory 100 and the drone 200 can proceed smoothly.

이때 통신유닛(170)은 5G를 이용하는 것이 바람직하며, 5G를 통해 지연없이 빠른 통신으로 드론(200)이 배치된 공정에 맞춰 작업을 수행할 수 있게 된다.At this time, it is preferable to use 5G for the communication unit 170, and through 5G, it is possible to perform work according to the process in which the drone 200 is deployed through fast communication without delay.

드론(200)은 다수 개가 제조유닛(110), 이송유닛(120), 검수유닛(130), 포장유닛(140), 마킹유닛(150), 적재유닛(160)에 각각 배치되어 있으며, 배정된 공정에 따라 지정된 작업을 반복적으로 수행하기 위해 사용된다.A plurality of drones 200 are disposed in the manufacturing unit 110, the transfer unit 120, the inspection unit 130, the packaging unit 140, the marking unit 150, and the loading unit 160, respectively. It is used to repeatedly perform specified tasks according to the process.

이때 드론(200)은 생산이 완료된 제품을 인식할 수 있도록 형성되어 있으며, 이송유닛(120)을 통해 이송되는 제품을 추적 관찰하면서 각 제품의 위치나 생산 상태에 따라 작업을 수행하게 된다.At this time, the drone 200 is formed to recognize products that have been produced, and performs work according to the location or production status of each product while tracking and observing the products transported through the transfer unit 120.

즉, 드론(200)은 기존의 작업자를 대체하여 사람이 수행하던 작업을 대신 처리할 수 있게 되며, 제품의 위치를 정렬하거나 불량인 제품을 별도로 구분하여 배출하도록 이송시키고, 적재된 제품의 위치를 파악하고 보관 상태를 파악할 수 있어 재고관리도 가능하게 된다.That is, the drone 200 replaces the existing worker and can process the work performed by a person instead, aligning the position of the product or separately classifying and transporting the defective product to be discharged, and determining the location of the loaded product. Inventory management is also possible by monitoring storage status.

드론(200)이 제품을 파지하여 이송할 수 있도록 하기 위해 드론(200)의 하부에는 제품을 파지할 수 있도록 형성되는 픽업유닛(260)이 마련되어 있으며, 픽업유닛(260)을 통해 제품 또는 제품이 포장된 박스를 안정적으로 파지하여 설정된 위치로 이동시킬 수 있게 된다.In order for the drone 200 to grip and transport the product, a pickup unit 260 formed to hold the product is provided at the bottom of the drone 200, and the product or product is transported through the pickup unit 260. It is possible to stably grip the packed box and move it to a set position.

또한 품질검사 및 시료를 보관하기 위해 무작위로 제품을 샘플링하여 검수가 완료된 제품을 시료 보관대로 이동시킬 수도 있으며, 추후 품질 문제가 발생되었을 때 시료를 통해 작업시간 및 불량원인을 추적할 수 있게 된다.In addition, for quality inspection and sample storage, products can be randomly sampled and inspected products can be moved to the sample storage area, and when quality problems occur in the future, work hours and causes of defects can be traced through samples.

또한 드론(200)은 제품을 인식할 수 있도록 제품의 원본 이미지가 저장되어 있으며 촬영된 이미지와 원본 이미지를 비교하여 제품을 인식할 수 있으며, 인식된 제품을 픽업하기 위해 제품의 외면에 경계박스를 형성하여 인식 범위를 세부적으로 한정하고 정밀하게 픽업할 수 있게 된다.In addition, the drone 200 stores the original image of the product to recognize the product, compares the photographed image with the original image to recognize the product, and puts a bounding box on the outer surface of the product to pick up the recognized product. By forming the recognition range in detail, it is possible to precisely pick up.

또한 드론(200)은 위치정보, 제품정보, 주변정보, 장애물정보, 화재정보, 가스누출정보 중 어느 하나 이상의 환경 정보를 취득할 수 있도록 형성되는 센서모듈(240)과, 센서모듈(240)을 통해 수집된 환경정보를 기반으로 드론(200)의 현재 위치와 주변 환경을 파악하는 환경인지모듈(220)과, 환경인지모듈(220)을 통해 드론(200)이 배정된 공정에 맞춰 이동해야하는 경로를 계획하여 주행하도록 제어하는 경로계획모듈(230)과, 경로계획모듈(230)을 통해 드론(200)의 비행 경로에 따른 위치와 자세를 제어하도록 형성되는 비행제어모듈(210)과로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone 200 includes a sensor module 240 and a sensor module 240 formed to acquire one or more environmental information from among location information, product information, surrounding information, obstacle information, fire information, and gas leak information. The environment recognition module 220 that identifies the current location of the drone 200 and the surrounding environment based on the environmental information collected through the environment recognition module 220, and the path that the drone 200 must move according to the assigned process through the environment recognition module 220. It is characterized in that it consists of a path planning module 230 that controls to plan and drive, and a flight control module 210 formed to control the position and posture of the drone 200 along the flight path through the path planning module 230. to be

센서모듈(240)은 드론(200)이 비행할 때 제품을 탐지하거나 경로 주변에 존재하는 장애물을 판단하기 위해 사용되는 카메라, LiDar를 포함하고 있으며, 여기에 드론(200)의 현재위치를 파악하기 위해 GPS가 탑재되어 있다.The sensor module 240 includes a camera and LiDar used to detect products when the drone 200 flies or to determine obstacles existing around the path, and to determine the current location of the drone 200. It has built-in GPS for

또한 센서모듈(240)에는 전방, 후방, 상부, 하부에 존재하는 장애물 또는 지형지물과의 거리를 측정하여 회피기동을 할 수 있도록 거리측정이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sensor module 240 is formed to measure the distance so as to perform an avoidance maneuver by measuring the distance to an obstacle or a feature existing in front, rear, top, or bottom.

특히 센서모듈(240)에는 화재나 가스 누출을 감지하기 위해 화재감지센서(241)와 가스감지센서(242)가 포함되어 있으며, 센서모듈(240)을 통해 드론(200)이 비행하거나 작업 중에 발생하는 주변 환경 정보를 취득할 수 있게 된다.In particular, the sensor module 240 includes a fire detection sensor 241 and a gas detection sensor 242 to detect fire or gas leakage, and the sensor module 240 causes the drone 200 to fly or work. It is possible to obtain information about the surrounding environment.

환경인지모듈(220)은 센서모듈(240)의 GPS를 통해 현재 드론(200)이 비행하고 있는 위치를 인식하고, 카메라, LiDar, 거리측정을 통해 주변 환경을 인식하여 장애물이나 지형지물을 인식하기 위해 사용된다.The environmental recognition module 220 recognizes the location where the drone 200 is currently flying through the GPS of the sensor module 240, recognizes the surrounding environment through a camera, LiDar, and distance measurement to recognize obstacles or landmarks. used for

이때 환경인지모듈(220)은 센서모듈(240)에서 단순 취득 또는 습득된 각종 정보를 취합하여 경로파악, 위치 및 자세제어를 위한 유의미한 데이터로 가공하기 위해 사용된다.At this time, the environment recognition module 220 is used to collect various types of information simply acquired or learned from the sensor module 240 and process them into meaningful data for route identification, position and posture control.

경로계획모듈(230)은 환경인지모듈(220)을 통해 파악된 현재 드론(200)의 위치에 따른 주변환경 정보를 이용하여 목표지점까지 드론(200)이 비행하기 위한 경로를 계획하기 위해 사용된다.The route planning module 230 is used to plan a route for the drone 200 to fly to a target point by using surrounding environment information according to the location of the current drone 200 identified through the environment recognition module 220. .

이때 경로계획모듈(230)은 현재 드론(200)의 위치에서 목표지점까지 광역적 경로를 먼저 계획하고, 이후 각 경로 상의 구획을 세부적으로 분할하여 국소적 경로를 계획하게 된다.At this time, the route planning module 230 first plans a wide-area route from the current position of the drone 200 to the target point, and then plans a local route by dividing sections on each route in detail.

이때 광역적 경로는 환경인지모듈(220)을 통해 파악된 경로상의 큰 지형지물을 통해 비행 경로를 대략적으로 설정하는 것을 의미하고, 국소적 경로는 광역적 경로를 설정된 크기대로 구획화한 후 드론(200)이 각 구획에 진입하면서 파악된 세부 지형지물이나 장애물을 이용하여 광역적 경로에 포함되어 있는 지형지물이나 장애물을 회피기동하는 방식으로 제어하게 된다.At this time, the wide-area path means roughly setting the flight path through large landmarks on the path identified through the environmental recognition module 220, and the local path is the drone 200 after compartmentalizing the wide-area path according to the set size. ) is controlled in a manner of maneuvering to avoid the features or obstacles included in the wide-area path using the detailed features or obstacles identified while entering each section.

비행제어모듈(210)은 경로주행모듈을 통해 계획된 비행 경로에 맞춰 드론(200)의 위치 및 자세를 제어하도록 구동기를 동작시키게 되며, 비행 경로에서 벗어나는 경우 위치를 보정함으로써 설정된 목표지점까지 도달하기 위해 사용된다.The flight control module 210 operates an actuator to control the position and attitude of the drone 200 according to the flight path planned through the route driving module, and corrects the position when it deviate from the flight path to reach the set target point. used

비행제어모듈(210)은 드론(200)의 위치 및 자세를 제어하면서 비행 상태를 지속적으로 제어하게 되는데, 환경인지모듈(220)을 통해 파악된 지형지물의 위치에 따라 경로계획모듈(230)에서 광역적 경로 및 국소적 경로에 맞춰 드론(200)의 비행 자세와 위치를 제어하여 경로에 맞게 비행하도록 유도할 수 있게 된다.The flight control module 210 continuously controls the flight state while controlling the position and posture of the drone 200, and the path planning module 230 uses the wide-area path planning module 230 according to the position of the feature identified through the environment recognition module 220. It is possible to induce the drone 200 to fly according to the route by controlling the flight attitude and position of the drone 200 according to the enemy route and the local route.

또한 드론(200)은 카메라를 이용하여 배정된 공정으로 이동하기 위해 2차원 그리드 좌표를 생성하고, 목표점이 화면 중앙에 오도록 경로를 따라 좌표를 수정하여 비행을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone 200 is characterized by generating two-dimensional grid coordinates to move to an assigned process using a camera, and controlling flight by modifying coordinates along a path so that a target point comes to the center of the screen.

드론(200)에는 주변 지형지물을 파악하기 위한 카메라가 마련되어 있는데, 카메라에서 촬영된 정보를 기반으로 경로계획모듈(230)이 경로를 계획할 수 있게 된다.The drone 200 has a camera for identifying surrounding features, and the route planning module 230 can plan a route based on information captured by the camera.

이때 경로계획모듈(230)은 드론(200)에서 촬영된 주변 이미지에 설정된 크기의 2차원 그리드 좌표를 생성하게 되며, 그리드 좌표를 기반으로 현재 드론(200)의 위치와 목표지점까지의 거리를 2차원 좌표를 통해 보정함으로써 드론(200)의 비행을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.At this time, the path planning module 230 generates 2D grid coordinates of a set size in the surrounding image captured by the drone 200, and based on the grid coordinates, the current position of the drone 200 and the distance to the target point are calculated as 2 By correcting through dimensional coordinates, the flight of the drone 200 can be precisely controlled.

2차원 그리드 좌표를 기반으로 드론(200)의 현재위치에서 목표지점까지 x축과 y축을 기반으로 드론(200)의 현재 위치에서 설정된 목표지점까지 제어할 수 있게 되며 드론(200)의 이동방향에 따른 오차를 2차원 그리드 좌표를 기반으로 지속적으로 감소시켜 목표위치에 도달하도록 비행을 제어하게 된다.Based on the two-dimensional grid coordinates, it is possible to control from the current position of the drone 200 to the set target point based on the x-axis and the y-axis from the current position of the drone 200 to the target point, and in the moving direction of the drone 200 The flight is controlled to reach the target position by continuously reducing the error according to the 2D grid coordinates.

또한 드론(200)은 스마트 팩토리(100) 내부를 설정된 경로를 따라 자율주행하면서 가스누출 또는 화재가 감지되면 통신유닛(170)을 통해 스마트 팩토리(100) 내부 및 관리자에게 알람을 송출하고, 드론(200)의 하부에 장착되어 소화제를 선택적으로 분사할 수 있는 소화유닛(250)을 이용하여 화재를 초기에 진압하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone 200 sends an alarm to the inside of the smart factory 100 and the manager through the communication unit 170 when a gas leak or fire is detected while autonomously driving along a set path inside the smart factory 100, and the drone ( 200) is characterized in that the fire is initially extinguished using the fire extinguishing unit 250 capable of selectively spraying the fire extinguishing agent.

드론(200)은 배정된 공정에 따라 지정된 작업을 수행하도록 형성되어 있는데, 일부 드론(200)은 스마트 팩토리(100) 내부를 순찰하며 화재발생 유무나 가스누출 상태를 감지하기 위해 정찰할 수 있게 된다.The drones 200 are formed to perform designated tasks according to the assigned process. Some drones 200 patrol the inside of the smart factory 100 and can scout to detect whether there is a fire or a gas leak. .

화재 또는 가스누출을 감지하기 위해 드론(200)의 센서모듈(240)에는 화재감지센서(241)와 가스감지센서(242)가 구비되어 있으며, 지정된 경로로 주행하면서 감지되는 화재 또는 가스를 검출할 수 있게 된다.In order to detect fire or gas leakage, the sensor module 240 of the drone 200 is equipped with a fire detection sensor 241 and a gas detection sensor 242, and can detect fire or gas detected while driving on a designated route. be able to

이때 드론(200)의 하부에는 화재를 초기에 진압하기 위한 소화유닛(250)이 장착되어 있으며, 소화유닛(250) 내부에는 소화약제가 저장되어 있어 화재 발생시 소화약제를 고속으로 분사함으로써 화재를 진압할 수 있게 된다.At this time, the lower part of the drone 200 is equipped with a fire extinguishing unit 250 for initially extinguishing the fire, and the fire extinguishing agent is stored inside the fire extinguishing unit 250, so when a fire occurs, the fire extinguishing agent is sprayed at high speed to extinguish the fire. You can do it.

또한 화재나 가스누출이 발생된 경우 드론(200)은 통신유닛(170)과 무선통신하여 스마트 팩토리(100) 내부에 알람이 발생되도록 송출하고, 작업자에게 화재나 가스 누출 상태를 원격으로 송출하여 스마트 팩토리(100) 또는 드론(200)을 통해 해결할 수 없는 화재나 가스 누출을 진압하도록 조치할 수 있게 된다.In addition, when a fire or gas leak occurs, the drone 200 wirelessly communicates with the communication unit 170 to generate an alarm inside the smart factory 100, and remotely transmits the fire or gas leak state to the worker so that the smart factory It is possible to take action to extinguish a fire or gas leak that cannot be resolved through the factory 100 or the drone 200.

또한 스마트 팩토리(100)와 연동하여 적재랙(161)에 화재가 발생된 경우 해당 적재랙(161)에 화재가 번질 수 있는 요소를 적재유닛(160)을 통해 제거함으로써 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, when a fire occurs in the loading rack 161 in conjunction with the smart factory 100, it is possible to prevent the fire from spreading by removing elements that can cause fire to spread to the loading rack 161 through the loading unit 160. be able to

드론(200)은 카메라를 통해 적재랙(161)에 보관된 제품을 관리할 수 있게 되며, 자율주행을 통해 적재랙(161)에 보관된 제품의 QR코드를 인식함으로써 적재랙(161)의 어느 위치에 어떤 제품이 있는지 파악함으로써 재고관리 기능도 수행할 수 있게 된다.The drone 200 can manage the products stored in the loading rack 161 through the camera, and by recognizing the QR code of the product stored in the loading rack 161 through autonomous driving, any of the loading racks 161 Inventory management functions can also be performed by knowing what products are in a location.

스테이션(300)은 드론(200)을 내부에 수용할 수 있도록 형성되어 있으며, 드론(200)에 탑재된 배터리를 무선 충전시켜 드론(200)이 지속적으로 작동시키고 드론(200)이 충전되는 동안 외부로부터 파손되지 않도록 보호하기 위해 사용된다.The station 300 is formed to accommodate the drone 200 inside, wirelessly charges the battery mounted on the drone 200 so that the drone 200 continuously operates, and while the drone 200 is being charged, the station 300 is externally charged. It is used to protect against damage.

스테이션(300)은 무선통신 기능이 탑재되어 있어 스마트 팩토리(100) 내부에 자율주행 중인 드론(200)을 원격으로 점검하거나 배터리 잔량을 확인할 수 있으며, 출격되는 드론(200)이 배치되는 공정 및 업무를 할당할 수 있게 된다.The station 300 is equipped with a wireless communication function, so it can remotely check the drone 200 autonomously driving inside the smart factory 100 or check the battery level, and the process and tasks in which the drone 200 to sortie is deployed can be assigned.

또한 스테이션(300)은 내부에 다수 개의 드론(200)이 이착륙할 수 있도록 형성되어 있는 패드(310)와, 패드(310)의 내부에 형성되며 패드(310)에 착륙된 드론(200)에 무선으로 전력을 공급하여 충전시키는 충전유닛(330)과, 패드(310)의 내부에 형성되어 드론(200)이 배정된 공정에 따라 작업에 필요한 유닛을 공급하는 교환유닛(320)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the station 300 includes a pad 310 formed inside so that a plurality of drones 200 can take off and land, and a wireless drone 200 formed inside the pad 310 and landed on the pad 310. Characterized in that it consists of a charging unit 330 for charging by supplying power to the pad 310 and an exchange unit 320 formed inside the pad 310 to supply units necessary for work according to the process assigned to the drone 200 do.

스테이션(300) 내부에는 드론(200)이 교대로 임무를 수행할 수 있도록 다수 개의 드론(200)이 수용되는 공간이 마련되어 있다.Inside the station 300, a space for accommodating a plurality of drones 200 is provided so that the drones 200 can alternately perform missions.

패드(310)는 하나의 드론(200)이 착륙하기 위한 공간을 배정하기 위해 사용되며, 드론(200)이 착륙할 때 패드(310)에 형성된 마커를 인식하여 패드(310)의 중심에 드론(200)이 착륙되도록 유도할 수 있게 된다.The pad 310 is used to allocate a space for one drone 200 to land, and when the drone 200 lands, the marker formed on the pad 310 is recognized and the drone ( 200) can be induced to land.

이때 패드(310)는 수용될 수 있는 드론(200)의 최대 수량에 맞춰서 형성되어 있으며 드론(200)이 착륙 또는 이륙할 때 패드(310)는 상부 방향으로 승강되면서 드론(200)이 주변에 착륙되어 있는 드론(200)과 충돌하지 않도록 방지하는 것이 바람직하다.At this time, the pad 310 is formed according to the maximum number of drones 200 that can be accommodated, and when the drone 200 lands or takes off, the pad 310 is lifted upward and the drone 200 lands nearby. It is desirable to prevent collision with the drone 200 that has been configured.

또한 스테이션(300)은 드론(200)이 착륙할 패드(310)의 위치정보를 전송할 수 있어 드론(200)이 다수 개의 패드(310) 중에서 지정된 패드(310)에 안착할 수 있도록 유도할 수 있게 되므로, 다수 개의 드론(200)이 착륙을 시도할 때 서로 떨어진 거리에 위치된 패드(310)에 착륙하도록 유도할 수 있게 된다.In addition, the station 300 can transmit location information of the pad 310 on which the drone 200 will land, so that the drone 200 can be guided to land on a designated pad 310 among a plurality of pads 310. Therefore, when the plurality of drones 200 attempt to land, they can be induced to land on the pads 310 located at a distance from each other.

충전유닛(330)은 패드(310)의 내부에 형성되어 있으며 무선충전기능을 통해 패드(310)에 착륙한 드론(200)의 배터리에 전력을 공급하기 위해 사용되며, 패드(310)에 착륙된 상태에서 전원이 공급되어 드론(200)의 배터리가 충전될 수 있게 된다.The charging unit 330 is formed inside the pad 310 and is used to supply power to the battery of the drone 200 that has landed on the pad 310 through a wireless charging function. In this state, power is supplied so that the battery of the drone 200 can be charged.

교환유닛(320)은 패드(310)의 내부에 형성되어 있으며 필요에 따라 패드(310) 상부로 돌출된 후 드론(200)의 하부면에 픽업유닛(260)이나 소화유닛(250)을 탈부착하기 위해 사용된다.The exchange unit 320 is formed inside the pad 310, protrudes above the pad 310 as needed, and then attaches and detaches the pickup unit 260 or the fire extinguishing unit 250 to the lower surface of the drone 200. used for

이때 교환유닛(320)은 드론(200)이 스테이션(300)으로부터 임무를 할당받아 이륙하기 전에 작동되는 것이 바람직하며, 임무에 따라 제품을 이송하기 위한 픽업유닛(260)이 장착될 수 있고, 화재진압을 위해 소화유닛(250)이 장착될 수 있게 된다.At this time, it is preferable that the exchange unit 320 is operated before the drone 200 takes off after being assigned a mission from the station 300, and a pickup unit 260 for transporting products according to the mission can be mounted, A fire extinguishing unit 250 can be mounted for suppression.

또한 스테이션(300)은 드론(200)의 위치 및 배터리 정보를 원격으로 관리할 수 있도록 형성되며, 드론(200)의 배터리가 설정된 용량 이하로 감소되면 스테이션(300) 내부에 충전이 완료된 대기 드론(200)을 출격시켜 임무를 교대하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the station 300 is formed to remotely manage the location and battery information of the drone 200, and when the battery of the drone 200 is reduced below the set capacity, the station 300 is fully charged standby drone ( 200) to sortie and control to shift missions.

스테이션(300)은 스마트 팩토리(100) 내부에서 자율주행을 통해 임무를 수행 중인 드론(200)의 위치와 배터리 정보를 원격으로 확인할 수 있게 되며, 드론(200)의 배터리 용량이 20%이하로 감소되면 드론(200)이 스테이션(300)으로 복귀하여 배터리를 충전할 수 있도록 제어할 수 있게 된다.The station 300 can remotely check the location and battery information of the drone 200 performing its mission through autonomous driving inside the smart factory 100, and the battery capacity of the drone 200 is reduced to 20% or less. Then, the drone 200 returns to the station 300 and can be controlled to charge the battery.

드론(200)의 배터리가 20% 미만인 상태에서 복귀되는 경우 복귀 비행 중 배터리가 소진되면서 추락할 수 있으므로 20% 이하로 감소되면 바로 복귀될 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.If the battery of the drone 200 is returned with less than 20% battery, it may crash while the battery is exhausted during the return flight.

드론(200)의 배터리가 20% 이하가 되면 스테이션(300)은 내부에 충전이 완료된 드론(200)이 교대하여 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 제어신호를 송출하게 되며, 스테이션(300)에서 출격된 드론(200)은 배터리가 저하된 드론(200)이 작업하고 있는 영역으로 이동한 후 임무를 수행하게 된다.When the battery of the drone 200 becomes 20% or less, the station 300 transmits a control signal so that the drone 200, which is fully charged inside, can continuously perform tasks in turn, and sortie from the station 300. After moving to the area where the drone 200 whose battery is degraded is working, the drone 200 performs the mission.

이때 배터리가 저하된 드론(200)은 교대하기 위해 출격된 드론(200)이 감지되면 진행중인 작업의 데이터를 전송하여 교대된 드론(200)이 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 정보를 제공한 후 스테이션(300)으로 복귀하여 배터리를 충전할 수 있게 된다.At this time, the drone 200 whose battery is low transmits the data of the work in progress when the drone 200 sorted out for the shift is detected, and provides information so that the shifted drone 200 can continuously perform the work, and then the station station Returning to step 300, the battery can be charged.

드론(200)과 드론(200)이 통신하여 입력되는 정보는 제품을 인식하기 위한 인식정보, 주변의 새롭게 감지된 장애물에 대한 정보, 생산현황에 따른 변경된 정보를 전송할 수 있으며, 전송되는 정보는 드론(200)이 작업을 수행함에 있어 최적화된 데이터를 제공함으로써 별도의 보정작업을 수행하지 않아도 바로 작업에 투입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The information input through communication between the drones 200 and 200 may transmit recognition information for recognizing a product, information on a newly detected obstacle in the vicinity, and information changed according to the production status. In performing this work, it is preferable to provide optimized data so that it can be directly put into work without performing a separate correction work.

상술한 바와 같이, 스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템에 의하면, 스마트 팩토리 내부에서 다수 개의 드론이 자율주행하면서 생산된 제품의 이송, 추적, 관리할 수 있고, 무선 통신을 통해 다수 개의 드론이 제조 과정에 맞게 연동하여 작업을 수행할 수 있어 공장 무인화가 가능하며, 스마트 팩토리 내부에서 드론이 자율주행하며 화재, 가스누출, 환경오염 상태를 실시간으로 감시하여 무인화 상태에서 신속한 대응이 가능한 효과가 있다.As described above, according to the self-driving drone system for smart factory automation management, a plurality of drones can transport, track, and manage manufactured products while autonomously driving inside a smart factory, and a plurality of drones can be operated through wireless communication. Work can be performed in accordance with the manufacturing process, enabling unmanned factories, and drones autonomously drive inside smart factories to monitor fires, gas leaks, and environmental pollution in real time, enabling rapid response in an unmanned state. .

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described with a focus on preferred embodiments, but those skilled in the art can make the present invention various within the range that does not deviate from the technical spirit and scope described in the claims of the present invention. It can be implemented by modifying or transforming accordingly. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the claims which are written to include examples of these many variations.

100 : 스마트 팩토리
110 : 제조유닛
120 : 이송유닛
130 : 검수유닛
140 : 포장유닛
150 : 마킹유닛
160 : 적재유닛
161 : 적재랙
170 : 통신유닛
200 : 드론
210 : 비행제어모듈
220 : 환경인지모듈
230 : 경로계획모듈
240 : 센서모듈
241 : 화재감지센서
242 : 가스감지센서
250 : 소화유닛
260 : 픽업유닛
300 : 스테이션
310 : 패드
320 : 교환유닛
330 : 충전유닛100: Smart Factory
110: manufacturing unit
120: transfer unit
130: inspection unit
140: packaging unit
150: marking unit
160: loading unit
161: loading rack
170: communication unit
200: drone
210: flight control module
220: environment recognition module
230: route planning module
240: sensor module
241: fire detection sensor
242: gas detection sensor
250: fire extinguishing unit
260: pickup unit
300: station
310: pad
320: exchange unit
330: charging unit

Claims (6)

실내에서 제품을 제조, 이송, 검수, 마킹, 적재할 수 있도록 형성되고, 통신유닛을 통해 제조과정 및 상태를 무선으로 전송할 수 있는 스마트 팩토리와;
상기 스마트 팩토리 내부를 자율주행 하면서 상기 제품을 인식하여 추적하고, 배정된 공정에 따라 지정된 작업을 수행하는 다수 개의 드론과;
상기 스마트 팩토리 내부에 형성되며 상기 드론에 전력을 공급할 수 있도록 형성되는 스테이션;을 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템.
A smart factory formed to manufacture, transfer, inspect, mark, and load products indoors and wirelessly transmit the manufacturing process and status through a communication unit;
A plurality of drones that autonomously drive inside the smart factory, recognize and track the product, and perform designated tasks according to assigned processes;
Characterized in that it comprises a; station formed inside the smart factory and formed to supply power to the drone
Self-driving drone system for smart factory automation management.
 제 1항에 있어서,
상기 드론은
위치정보, 제품정보, 주변정보, 장애물정보, 화재정보, 가스누출정보 중 어느 하나 이상의 환경 정보를 취득할 수 있도록 형성되는 센서모듈과;
상기 센서모듈을 통해 수집된 환경정보를 기반으로 상기 드론의 현재 위치와 주변 환경을 파악하는 환경인지모듈과;
상기 환경인지모듈을 통해 상기 드론이 배정된 공정에 맞춰 이동해야하는 경로를 계획하여 주행하도록 제어하는 경로계획모듈과;
상기 경로계획모듈을 통해 상기 드론의 비행 경로에 따른 위치와 자세를 제어하도록 형성되는 비행제어모듈;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템.
According to claim 1,
the drone
a sensor module configured to acquire one or more environmental information among location information, product information, surrounding information, obstacle information, fire information, and gas leak information;
an environment recognition module for determining the current location of the drone and the surrounding environment based on the environment information collected through the sensor module;
a path planning module for controlling the drone to travel by planning a path through which the drone has to move according to the assigned process through the environment recognition module;
Characterized in that it consists of a flight control module formed to control the position and attitude according to the flight path of the drone through the path planning module.
Self-driving drone system for smart factory automation management.
 제 1항에 있어서,
상기 드론은 카메라를 이용하여 배정된 공정으로 이동하기 위해 2차원 그리드 좌표를 생성하고, 목표점이 화면 중앙에 오도록 경로를 따라 좌표를 수정하여 비행을 제어하는 것을 특징으로 하는
스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템.
According to claim 1,
The drone generates two-dimensional grid coordinates to move to the assigned process using a camera, and controls flight by correcting the coordinates along the path so that the target point is in the center of the screen
Self-driving drone system for smart factory automation management.
 제 1항에 있어서,
상기 드론은
상기 스마트 팩토리 내부를 설정된 경로를 따라 자율주행하면서 가스누출 또는 화재가 감지되면 상기 통신유닛을 통해 스마트 팩토리 내부 및 관리자에게 알람을 송출하고,
상기 드론의 하부에 장착되어 소화제를 선택적으로 분사할 수 있는 소화유닛을 이용하여 화재를 초기에 진압하는 것을 특징으로 하는
스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템.
According to claim 1,
the drone
When a gas leak or fire is detected while autonomously driving along a set path inside the smart factory, an alarm is sent to the inside of the smart factory and the manager through the communication unit,
Characterized in that the fire is initially extinguished using a fire extinguishing unit mounted on the lower part of the drone and capable of selectively spraying a fire extinguishing agent
Self-driving drone system for smart factory automation management.
 제 1항에 있어서,
상기 스테이션은
내부에 다수 개의 드론이 이착륙할 수 있도록 형성되어 있는 패드와;
상기 패드의 내부에 형성되며 상기 패드에 착륙된 드론에 무선으로 전력을 공급하여 충전시키는 충전유닛과;
상기 패드의 내부에 형성되어 상기 드론이 배정된 공정에 따라 작업에 필요한 유닛을 공급하는 교환유닛;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템.
According to claim 1,
The station
A pad formed inside so that a plurality of drones can take off and land;
a charging unit formed inside the pad and wirelessly supplying and charging power to the drone landed on the pad;
An exchange unit formed inside the pad to supply units necessary for work according to the process assigned to the drone; characterized in that it consists of
Self-driving drone system for smart factory automation management.
 제 1항에 있어서,
상기 스테이션은
상기 드론의 위치 및 배터리 정보를 원격으로 관리할 수 있도록 형성되며, 상기 드론의 배터리가 설정된 용량 이하로 감소되면 상기 스테이션 내부에 충전이 완료된 대기 드론을 출격시켜 임무를 교대하도록 제어하는 것을 특징으로 하는
스마트 팩토리 자동화 관리를 위한 자율주행 드론 시스템.
According to claim 1,
The station
It is formed to remotely manage the location and battery information of the drone, and when the battery of the drone is reduced below a set capacity, a standby drone that has been charged inside the station is sorted out and the mission is controlled to shift.
Self-driving drone system for smart factory automation management.
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