KR20230157112A - 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법 - Google Patents

드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정 구조물 일측에 센서를 설치하기 위한 장치로서, 추력을 발생시켜 무인운전하는 드론; 연결부를 통해 상기 드론과 연결되는 링크 구조; 상기 링크 구조 하단 일측에 결합되며 지면에 지지되는 받침대; 상기 링크구조 상부 일측 또는 상기 드론 일측에 탈부착되는 센서를 포함하여, 상기 드론의 추력에 의해 상기 링크 구조가 이동되어 상기 센서를 설정된 상기 측정 구조물의 설치위치에 설치시키는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치에 관한 것이다.

Description

드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법{Apparatus and method for installing sensor using Drone and Link structure}
본 발명은 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로 교량 구조물은 준공 후 5년이 경과하면 구조물 안전진단을 실시하여 구조물의 안전성 평가를 한 후 문제점이 없을 경우 관할 감독청으로 관리업무를 이관하게 된다.
이를 위하여 교량 구조물의 안전성을 평가해야 하고, 준공 후 일정 기간이 지난 교량에 대해서도 대형사고를 미리 예방하는 차원에서 교량관리가 요구되어 정기적 또는 수시로 교량의 안전성 평가가 필요하다.
종래에는 교량 구조물의 안전성을 점검하기 위하여 별도의 계측장비를 교량 상판 중간지점에 설치하고 시험차량을 운행하여 교량에 작용하는 각종 변위를 측정하고 그 데이터를 분석하여 교량의 상태를 점검하고 있다.
즉, 교량의 처짐을 측정하는 측정기는 교량의 저면에 밀착시키고 차량이 통과하는 동안 교량의 변위를 측정하게 된다.
그리고 교량 진단을 위한 센서 설치 작업시 리프트에 탑승하여 작업을 진행하고 있다. 이러한 방식의 경우 리프트를 대여하는데 많은 비용이 소요되고, 고소작업으로 인해 사고가 자주 발생하고 있으며, 이에 대한 대책이 필요한 상황이다
종래 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-0900868호(2009.05.(4. 등록) "교량의 모멘트 변화 통합 관리시스템"(이하, '선행기술1'이라 함)은 교량에 설치한 센서의 교체가 가능하도록 하중을 받는 교좌장치의 수직표면에 센서를 설치하여 센서에서 감지된 기계적 신호를 전기적 신호로 변환시켜 현장용 감시 단말기를 통해 확인할 수 있도록 하고, 감시 결과의 데이터를 인터넷 등의 전송망을 통해 센터로 전송하여 분석하도록 하며, 설치가 용이하고, 사용이 간편하며, 상반의 분해 조립 없이 센서의 교체가 가능하게 하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술1은 조립 및 해체가 용이하지 않아 교량 하부에 측정 장치를 설치하는 데에 소요되는 시간이 길어지고, 측정작업이 종료된 후에 측정 장치의 해체에 소요되는 시간이 길어져서 교량의 점검작업이 번거롭고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한 이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1483779호(2015.01.12. 등록) "교량 용 지점변위 측정 장치"(이하, '선행기술2'라 함)는 삼각대에 거치되는 지지블록에 승강 가능하게 설치되는 센싱부의 상단에 교량의 하면에 접촉하는 센서를 구비하여 측정 장치의 설치 및 해체를 용이하게 행할 수 있어 교 량의 점검작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있고, 승강조작부의 커버부재의 조립 및 해체를 용이하게 행하는 착탈부가 구비되므로 측정 장치의 설치 및 해체에 소요되는 시간을 보다 더 효과적으로 절감할 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술 2는 센서가 상하로 출몰하는 봉 타입으로 구성되어 있기 때문에 변위량 측정정밀도가 낮 은 문제점이 있다.
또한 상기 선행기술 2의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 10-1765900호(2017.08.01. 등 록) "링타입 변위계를 이용한 교량용 지점변위 측정 장치"(이하, '선행기술 3'이라 함)는 링타입 변위계를 이용 함으로써 측정정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술 2, 3은 센서 또는 링타입 변위계를 교량의 하면에 접촉시키기 위하여 삼각대의 상단에서 교량의 하면에 이르는 높이에 대응하는 길이의 승강나사봉과 센서봉을 필요로 하며 승강나사봉과 센서봉을 승강 시키기 위한 승강구동장치가 복잡하고 중량을 증가시키게 되며, 승강나사봉과 승강구동장치의 중량으로 인하여 전체 장치의 무게 중심이 삼각대의 상단보다 높은 위치에 있게 되어 거치가 불안정한 상태로 되어 측정이 정확 하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
또한 상기 선행기술 3의 응답성이 양호한 링타입 변위계를 사용하지만 링타입 변위계의 링부재의 상단부가 교량 의 하면에 직접 접촉하는 것으로서 링부재의 상단과 교량 하면 간의 슬립에 의하여 교량의 처짐이 링타입 변위 계에 정확하게 전달되지 않아 측정오차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한 상기 선행기술 2는 링부재가 자체 탄성력에 의해서만 작동하게 되므로 링부재의 변형량이 교량의 처짐량보다 크게 되어 측정오차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한 드론을 통한 센서 설치작업을 고려할 수 있으나 드론의 불시착, 차도로 뛰어드는 경우가 발생하여 이를 방지하기 위한 방안이 필요하다.
대한민국 등록특허 10-1947031 대한민국 등록특허 10-1947022 대한민국 공개특허 10-2014-0008721 대한민국 공개특허 10-2014-0008722
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 드론의 추력을 이용하여 링크 구조를 센서가 설치된 구조물 위치에 도달하게 하여 안전하고 신속하며 경제적으로 센서를 설치시킬 수 있는, 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 링크구조와 드론이 유기적으로 결합된 구조를 채용하여 리프트 작업이 필요없어 고소작업에 의한 사고 발생우려가 없으며, 드론의 불시착, 차도로 뛰어드는 경우를 방지할 수 있는, 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 레이저 포인터와 카메라를 통해 센서 설치위치에 정확하게 센서를 위치시킬 수 있으며, 전자석 거치대를 통해 별도의 복잡한 구조없이 센서를 측정구조물 하면세 부착후 탈착시킬 수 있으며, 필요에 따라 드론 조정기를 통해 수동으로 드론의 위치를 조정할 수 있는, 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은 측정 구조물 일측에 센서를 설치하기 위한 장치로서, 추력을 발생시켜 무인운전하는 드론; 연결부를 통해 상기 드론과 연결되는 링크 구조; 상기 링크 구조 하단 일측에 결합되며 지면에 지지되는 받침대; 상기 링크구조 상부 일측 또는 상기 드론 일측에 탈부착되는 센서를 포함하여, 상기 드론의 추력에 의해 상기 링크 구조가 이동되어 상기 센서를 설정된 상기 측정 구조물의 설치위치에 설치시키는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 드론은, 본체부; 상기 본체부 측면과 결합 및 연장형성되는 복수개의 날개 프레임; 상기 날개 프레임 끝단 각각에 구비되는 프로펠러; 및 상기 프로펠러를 회전시키는 구동부;를 포함하며, 상기 구동부에 의한 상기 프로펠러의 회전에 의해 추력을 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 드론의 본체부 상면에 구비되어 상기 측정구조물에 대한 촬상데이터를 획득하는 카메라; 상기 드론 일측 또는 링크 구조 상부 일측에 구비되어 상기 센서가 설치될 위치에 레이저를 조사하는 레이저조사부; 및 상기 촬상데이터 내의 레이저 포인터 위치를 파악하여 상기 센서 설치위치를 인식하고, 상기 센서 설치위치에 기반하여 상기 드론이 상기 레이저 포인터를 쫓아 상기 센서가 상기 설치위치에 접근, 부착되도록 상기 구동부를 제어하는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 연결부와 상기 드론이 연결되는 부분과, 상기 연결부와 링크구조가 연결되는 부분 중 적어도 어느 하나는 힌지결합 또는 볼베어링에 의해 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 드론의 본체부 상면에는 범퍼가 구비되고, 상기 연결부 상단 일측 또는 상기 링크 구조 상단 일측에 구비되어 상기 센서를 거치시키는 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 센서의 상면에는 접착제가 도포되고, 하면에는 자성체가 설치되며, 상기 거치대는 전자석 거치대로 구성되어 센서 설치단계에서는 전자석 거치대의 자성에 의해 상기 센서가 부착되고, 센서의 설치후 전자석 거치대의 자성을 해제하여 상기 센서를 거치대에서 탈착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 링크 구조는, 상부 끝단이 상기 연결부와 힌지 또는 볼베어링 결합되는 상부 링크와, 상부 끝단이 상기 상부링크 하단과 힌지 또는 볼베어링 결합되고 하부링크를 포함하고, 상기 받침대는 상기 하부링크 일측에 힌지 또는 볼베어링 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 하부링크 하부 끝단에 손잡이 조정기가 설치되어 사용자에 의해 수동으로 상기 드론 위치가 조정가능하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 측정 구조물 일측에 센서를 설치하기 위한 방법으로서, 앞서 언급한 제1목적에 따른 센서 설치장치를 센서를 설치한 측정구조물 측으로 이동시키는 단계; 드론의 추력에 의해 링크 구조가 이동되어 상기 센서가 설치위치에 근접하는 단계; 센서가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계; 및 센서를 탈착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법으로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 근접하는 단계는, 상기 드론 일측에 구비된 레이저조사부가 상기 센서가 설치될 위치에 레이저를 조사하고, 상기 드론의 본체부 상면에 구비된 카메라가 상기 측정구조물에 대한 촬상데이터를 획득하고, 제어모듈이 상기 촬상데이터 내의 레이저 포인터 위치를 파악하여 상기 센서 설치위치를 인식하고, 상기 센서 설치위치에 기반하여 상기 드론이 상기 레이저 포인터를 쫓아 상기 센서가 상기 설치위치에 접근, 부착되도록 드론의 구동부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 센서가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계는, 전자석 거치대의 자성에 의해 상기 센서가 부착된 상태이고, 상기 센서를 탈착시키는 단계는 전자석 거치대의 자성을 해제하여 상기 센서를 거치대에서 탈착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 센서가 설치위치에 근접하는 단계; 및 상기 센서가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계에서, 사용자는 상기 하부링크 하부 끝단에 구비된 손잡이 조정기를 통해 수동으로 상기 드론 위치를 조정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법에 따르면, 드론의 추력을 이용하여 링크 구조를 센서가 설치된 구조물 위치에 도달하게 하여 안전하고 신속하며 경제적으로 센서를 설치할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법에 따르면, 링크구조와 드론이 유기적으로 결합된 구조를 채용하여 리프트 작업이 필요없어 고소작업에 의한 사고 발생우려가 없으며, 드론의 불시착, 차도로 뛰어드는 경우를 방지할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치 및 설치방법에 따르면, 레이저 포인터와 카메라를 통해 센서 설치위치에 정확하게 센서를 위치시킬 수 있으며, 전자석 거치대를 통해 별도의 복잡한 구조없이 센서를 측정구조물 하면세 부착후 탈착시킬 수 있으며, 필요에 따라 드론 조정기를 통해 수동으로 드론의 위치를 조정할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 지지대를 통한 센서 설치방법의 모식도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법의 모식도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치를 개략적으로 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 연결부, 거치대가 연결된 구조의 평면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자성체가 설치된 센서의 측면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어모듈의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법의 흐름도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치의 구성, 기능 및 설치방법에 대해 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법의 모식도를 도시한 것이다.
그리고 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치를 개략적으로 나타낸 측면도를 도시한 것이다. 또한 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론과 연결부(20), 거치대(21)가 연결된 구조의 평면도를 도시한 것이다.
그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자성체가 설치된 센서의 측면도를 도시한 것이다. 또한 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어모듈의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치(100)는 기본적으로 센서를 교량 등에 해당하는 측정구조물(7) 하면에 설치하기 위하여 링크구조(30)와 드론(10)을 이용함을 알 수 있다.
드론(10)은 추력을 발생시켜 무인운전할 수 무인비행체로서, 본체부(11)와, 이러한 본체부(11) 측면과 결합 및 연장형성되는 복수개의 날개 프레임과, 날개 프레임 끝단 각각에 구비되는 프로펠라(12)와, 이러한 프로펠라(12)를 회전시키는 구동부(15)를 포함하고, 구동부(15)에 의한 프로펠라(12)의 회전에 의해 추력을 발생시키도록 구성된다.
링크구조(30)는 연결부(20)를 통해 드론(10)과 연결되고, 받침대(2)는 링크구조(30) 하단 일측에 결합되며 지면에 지지되게 된다.
그리고 센서(3)는 연결부(20)의 끝단 또는 링크구조(30) 상단에 설치되는 거치대(21)에 부착되게 된다. 따라서 드론(10)의 추력에 의해 링크구조(30)가 이동되어 센서(3)를 설정된 측정구조물(7)의 설치위치에 설치시키게 된다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 드론(10)의 본체부(11) 상면에 카메라(14)가 구비되어 측정구조물(7)의 하면에 대한 촬상데이터를 획득하도록 구성됨을 알 수 있다. 그리고 레이저 조사부(17)는 드론(10) 일측 또는 연결부(20) 상면 일측에 구비되어 센서(3)가 설치될 위치에 레이저가 조사되도록 구성된다.
따라서 제어모듈(16)은 촬상데이터 내의 레이저 포인터 위치를 파악하여 센서(3) 설치위치를 인식하고, 인식된 센서(3) 설치위치에 기반하여 드론(10)이 레이저 포인터를 쫓아 센서(3)가 설치위치에 접근, 부착되도록 드론(10)의 구동부(15)를 제어하게 된다.
그리고 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연결부(20)와 드론(10)이 연결되는 부분과, 연결부(20)와 링크구조(30)가 연결되는 부분 각각의 결합부는 힌지(5)결합 또는 볼베어링에 의해 연결되게 된다. 또한 링크구조(30)는, 상부 끝단이 연결부(20)와 힌지(5) 또는 볼베어링 결합되는 상부 링크와, 상부 끝단이 상부링크(31) 하단과 힌지(5) 또는 볼베어링 결합되고 하부링크(32)를 포함한다. 그리고 받침대(2)는 하부링크(32) 일측에 힌지(5) 또는 볼베어링 결합되며 하부에 바퀴(6)가 설치되어 드론(10)과 링크를 이용한 센서 설치장치(100)를 이송시킬 수 있도록 구성되며 브레이크가 구비되어 원하는 위치에 고정시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
또한 드론(10)의 본체부(11) 상면에는 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 범퍼(13)가 구비되어 드론(10)이 측정대상물 하면에 충돌시 충격을 흡수하도록 할 수 있다.
그리고 앞서 언급한 바와 같이, 연결부(20) 상단 일측 또는 링크구조(30) 상단 일측에 거치대(21)가 구비되어 센서(3)를 거치시키게 된다.
또한 센서(3)의 상면에는 접착제가 도포되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 하면에는 자성체가 설치될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 거치대(21)는 전자석 거치대(21)로 구성되어 센서 설치단계에서는 전자석 거치대(21)의 자성에 의해 센서(3)가 부착되고, 센서(3)의 설치후 전자석 거치대(21)의 자성을 해제하여 센서(3)를 거치대(21)에서 탈착시키게 된다.
즉 드론(10)을 통해 센서(3)를 측정대상물의 설치위치에 접촉시키면 상면에 도포된 접착제에 의해 센서(3)가 측정대상물에 설치되고, 설치 후 전자석을 off 하여 자성을 해제시켜 센서(3)와 전자석 거치대(21)를 분리하게 된다.
또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하부링크(32) 하부 끝단에 손잡이 조정기가 설치되어 사용자에 의해 수동으로 상기 드론(10) 위치가 조정가능하도록 구성된다. 즉, 상부링크(31), 하부링크(32), 받침대(2), 연결부(20) 간은 힌지(5) 또는 볼베어링을 통해 연결되므로 드론조정기(33)를 통해 드론(10)의 위치를 수동으로 조정 이동시킬 수도 있다.
이하에서는 앞서 언급한 장치를 통한 측정 구조물(7) 일측에 센서(3)를 설치하기 위한 방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 전자석 거치대(21)의 상부에 센서(3)를 거치시키게 된다. 이때 센서(3)의 하부에 자성체가 구비되어 전자석의 자력에 의해 센서(3)가 부착되게 된다(S1).
그리고 앞서 언급한 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치(100)를 센서(3)를 설치한 측정구조물(7) 측으로 이동시키게 된다. 받칟대에 구비된 바퀴(6)를 통해 이동시킨 후, 원하는 위치에서 브레이크를 통해 고정시키게 된다(S2).
그리고 드론(10)의 추력에 의해 링크구조(30)가 이동되어 센서(3)가 설치위치에 근접하게 된다(S3). 이때 사용자는 드론조정기(33)를 통해 드론(10)의 위치를 수동으로 조정, 조절할 수도 있다(S4).
그리고 드론(10) 일측에 구비된 레이저조사부(17)가 센서(3)가 설치될 위치에 레이저를 조사하고, 드론(10)의 본체부(11) 상면에 구비된 카메라(14)가 측정구조물(7)에 대한 촬상데이터를 획득한다. 그리고, 제어모듈(16)이 촬상데이터 내의 레이저 포인터 위치를 파악하여 센서(3) 설치위치를 인식하고, 이러한 센서(3) 설치위치에 기반하여 드론(10)이 레이저 포인터를 쫓아 센서(3)가 설치위치에 접근, 부착되도록 드론(10)의 구동부(15)를 제어한다(S5).
그리고 센서(3)가 설치위치에 접촉, 설치되게 된다(S6). 이러한 센서(3)가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계는, 전자석 거치대(21)의 자성에 의해 센서(3)가 계속 부착된 상태이고, 센서(3) 상면의 접착제에 의해 센서(3)가 측정구조물(7) 하면에 설치가 완료되면 전자석 거치대(21)의 자성을 해제하여 센서(3)를 거치대(21)에서 탈착시키게 된다(S7).
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:지지대
2:받침대
3:센서
4:자성체
5:힌지
6:바퀴
7:측정구조물
10:드론
11:본체부
12:프로펠라
13:범퍼
14:카메라
15:구동부
16:제어모듈
17:레이저조사부
20:연결부
21:전자석 거치대
30:링크구조
31:상부링크
32:하부링크
33:드론조정기
100:드론과 링크를 이용한 센서 설치장치

Claims (12)

  1. 측정 구조물 일측에 센서를 설치하기 위한 장치로서,
    추력을 발생시켜 무인운전하는 드론;
    연결부를 통해 상기 드론과 연결되는 링크 구조;
    상기 링크 구조 하단 일측에 결합되며 지면에 지지되는 받침대;
    상기 링크구조 상부 일측 또는 상기 드론 일측에 탈부착되는 센서를 포함하여,
    상기 드론의 추력에 의해 상기 링크 구조가 이동되어 상기 센서를 설정된 상기 측정 구조물의 설치위치에 설치시키는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 드론은,
    본체부; 상기 본체부 측면과 결합 및 연장형성되는 복수개의 날개 프레임; 상기 날개 프레임 끝단 각각에 구비되는 프로펠라; 및 상기 프로펠라를 회전시키는 구동부;를 포함하며, 상기 구동부에 의한 상기 프로펠라의 회전에 의해 추력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 드론의 본체부 상면에 구비되어 상기 측정구조물에 대한 촬상데이터를 획득하는 카메라;
    상기 드론 일측 또는 링크 구조 상부 일측에 구비되어 상기 센서가 설치될 위치에 레이저를 조사하는 레이저조사부; 및
    상기 촬상데이터 내의 레이저 포인터 위치를 파악하여 상기 센서 설치위치를 인식하고, 상기 센서 설치위치에 기반하여 상기 드론이 상기 레이저 포인터를 쫓아 상기 센서가 상기 설치위치에 접근, 부착되도록 상기 구동부를 제어하는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연결부와 상기 드론이 연결되는 부분과, 상기 연결부와 링크구조가 연결되는 부분 중 적어도 어느 하나는 힌지결합 또는 볼베어링에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 드론의 본체부 상면에는 범퍼가 구비되고,
    상기 연결부 상단 일측 또는 상기 링크 구조 상단 일측에 구비되어 상기 센서를 거치시키는 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 센서의 상면에는 접착제가 도포되고, 하면에는 자성체가 설치되며,
    상기 거치대는 전자석 거치대로 구성되어 센서 설치단계에서는 전자석 거치대의 자성에 의해 상기 센서가 부착되고, 센서의 설치후 전자석 거치대의 자성을 해제하여 상기 센서를 거치대에서 탈착시키는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 링크 구조는,
    상부 끝단이 상기 연결부와 힌지 또는 볼베어링 결합되는 상부 링크와, 상부 끝단이 상기 상부링크 하단과 힌지 또는 볼베어링 결합되고 하부링크를 포함하고,
    상기 받침대는 상기 하부링크 일측에 힌지 또는 볼베어링 결합되는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 하부링크 하부 끝단에 손잡이 조정기가 설치되어 사용자에 의해 수동으로 상기 드론 위치가 조정가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치장치.
  9. 측정 구조물 일측에 센서를 설치하기 위한 방법으로서,
    제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 센서 설치장치를 센서를 설치한 측정구조물 측으로 이동시키는 단계;
    드론의 추력에 의해 링크 구조가 이동되어 상기 센서가 설치위치에 근접하는 단계;
    센서가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계; 및
    센서를 탈착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 근접하는 단계는,
    상기 드론 일측에 구비된 레이저조사부가 상기 센서가 설치될 위치에 레이저를 조사하고, 상기 드론의 본체부 상면에 구비된 카메라가 상기 측정구조물에 대한 촬상데이터를 획득하고, 제어모듈이 상기 촬상데이터 내의 레이저 포인터 위치를 파악하여 상기 센서 설치위치를 인식하고, 상기 센서 설치위치에 기반하여 상기 드론이 상기 레이저 포인터를 쫓아 상기 센서가 상기 설치위치에 접근, 부착되도록 드론의 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 센서가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계는, 전자석 거치대의 자성에 의해 상기 센서가 부착된 상태이고,
    상기 센서를 탈착시키는 단계는 전자석 거치대의 자성을 해제하여 상기 센서를 거치대에서 탈착시키는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 센서가 설치위치에 근접하는 단계; 및 상기 센서가 설치위치에 접촉, 설치되는 단계에서,
    사용자는 상기 하부링크 하부 끝단에 구비된 손잡이 조정기를 통해 수동으로 상기 드론 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 드론과 링크를 이용한 센서 설치방법.




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