KR20230174348A - Strength Measurement Method Using Drone and Non-Destructive Strength Measurement Device - Google Patents

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KR20230174348A
KR20230174348A KR1020220074920A KR20220074920A KR20230174348A KR 20230174348 A KR20230174348 A KR 20230174348A KR 1020220074920 A KR1020220074920 A KR 1020220074920A KR 20220074920 A KR20220074920 A KR 20220074920A KR 20230174348 A KR20230174348 A KR 20230174348A
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정우리
정현식
손무락
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라온구조안전기술(주)
대구대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법에 관련되며, 이는 드론에 장착되는 타격센서를 측정면에 타격시키며 반발 하중에 저항력이 높은 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법에 관한 것으로 드론(100), 강도측정모듈(200)을 포함하여 측정준비단계, 비파괴 강도측정단계를 주요 단계로 한다.The present invention relates to a method of measuring strength using a drone and a non-destructive strength measuring device. This relates to a method of measuring strength using a drone and a non-destructive strength measuring device that have high resistance to rebound load by striking a strike sensor mounted on the drone to the measurement surface. The main steps include a measurement preparation stage and a non-destructive strength measurement stage, including the drone 100 and the strength measurement module 200.

Description

드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법{Strength Measurement Method Using Drone and Non-Destructive Strength Measurement Device}Strength Measurement Method Using Drone and Non-Destructive Strength Measurement Device}

본 발명은 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법에 관련되며, 보다 상세하게는 드론에 장착되는 타격센서를 측정면에 타격시키며 반발 하중에 저항력이 높은 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of measuring strength using a drone and a non-destructive strength measuring device. More specifically, the present invention relates to a method of measuring strength using a drone and a non-destructive strength measuring device that have high resistance to rebound load by striking the measurement surface with a strike sensor mounted on the drone. It's about method.

통상 토목 및 건축구조물의 사회기반시설물에 대한 안전문제는 대형 인명사고로 직결되므로, 여러 가지 재료에 대한 강도측정 및 평가를 실시하여 신설구조물은 안전한 설계 및 시공을 유도하고 기존구조물은 노후화 정도를 파악하고 보강시점 및 정도, 범위를 결정하는 판단근거를 제공하게 된다.Typically, safety issues related to social infrastructure in civil engineering and building structures directly lead to large-scale casualties, so strength measurement and evaluation of various materials are conducted to guide safe design and construction of new structures and identify the degree of deterioration of existing structures. It provides a judgment basis for determining the timing, degree, and scope of reinforcement.

그리고 구조물 및 시설물을 이루고 있는 여러 가지 재료에 대한 강도측정방법에는 크게 직접적인 강도측정법과 간접적인 강도측정법이 있고, 직접적인 강도측정법은 측정대상물을 압축강도 시험장치 등을 통해 직접적으로 파괴시켜 강도를 측정하는 것인데 반해, 간적접인 강도측정법인 비파괴 검사(NDT, Non-Destructive Testing)는 강도측정 절차가 용이하고 측정재료나 제품 또는 대상구조물에 손상을 거의 주지 않으면서 더욱 짧은 시간에 보다 많은 횟수의 강도를 측정할 수 있는 등의 여러 가지 장점이 있다.There are two main types of strength measurement methods for various materials that make up structures and facilities: direct strength measurement methods and indirect strength measurement methods. The direct strength measurement method measures the strength by directly destroying the measurement object through a compressive strength test device, etc. On the other hand, Non-Destructive Testing (NDT), which is an indirect strength measurement method, has an easy strength measurement procedure and can measure strength more times in a shorter time while causing little damage to the measurement material, product, or target structure. It has several advantages, such as being measurable.

현재 실무에서 가장 많이 적용되고 있는 강도측정 비파괴 검사법은 표면 타격법과 초음파법으로 스위스 Proceq사와 미국 NDT James Instruments사의 제품들이 거의 독점적으로 사용되고 있다. 표면 타격법은 슈미트 해머법이라고도 불리는 반발경도법으로서 구조물 등의 측정대상물에 거의 손상을 주지 않으면서 강도를 추정할 수 있는 방법으로 널리 사용되고 있다.The non-destructive testing methods for strength measurement that are currently most widely applied in practice are the surface striking method and the ultrasonic method, and products from Switzerland's Proceq and U.S. NDT James Instruments are used almost exclusively. The surface striking method, also called the Schmidt hammer method, is a rebound hardness method and is widely used as a method of estimating strength while causing little damage to measurement objects such as structures.

여기서, 반발경도법의 원리는 슈미트해머로 경화 콘크리트면을 타격시 반발경도와 콘크리트 압축강도 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을 기초로 하여, 콘크리트의 표면을 해머로 타격하여 표면의 복귀정도나 반발경도를 측정하는 것으로서, 특히 슈미트해머법(SCHMIDT HAMMER)은 콘크리트의 강도에 따라 반발경도가 변화하는 점을 이용한 방법으로 시험방법이 간편하고 국제적으로 표준화된 이점이 있는 등으로 현재 세계적으로 가장 많이 사용되고 있는 비파괴 검사방법이지만, 한 번의 타격반발력만을 이용함으로 인해 강도 추정의 정확성이 떨어지면서 상대적으로 강한 타격에너지로 인해 타격대상물에 따라 전체손상 또는 일부 손상도 유발시킬 수 있다.Here, the principle of the rebound hardness method is based on the experimental experience that there is a specific correlation between the rebound hardness and the compressive strength of concrete when hitting the hardened concrete surface with a Schmidt hammer. By hitting the surface of the concrete with a hammer, the degree of return of the surface is measured. Measuring rebound hardness, especially the Schmitt Hammer method, is a method that utilizes the fact that rebound hardness changes depending on the strength of concrete. It is currently the most widely used method in the world due to its simple test method and the advantages of being internationally standardized. Although it is a non-destructive testing method that is being used, the accuracy of strength estimation is reduced due to the use of only one blow repulsion force, and the relatively strong hitting energy may cause full or partial damage depending on the hitting object.

이에 종래에 개시된 등록특허 10-1239003호에서, 콘크리트 면에 타격되는 타격봉과, 상기 타격봉이 삽입되고, 상기 타격봉의 직선 운동을 안내하는 제1 하우징과, 상기 타격봉의 후방에 연결되어 충격력을 완화시키는 제1 스프링과, 상기 제1 스프링과 직렬로 연결되어 있고, 상기 타격봉의 반발력을 후방으로 전달하는 제2 스프링과, 상기 제1 스프링과 상기 제2 스프링의 사이에 제공되어 연결시키는 중간부재와, 상기 제 2 스프링으로부터 전달되는 반발력에 의해 후방으로 이동하는 노리쇠와, 상기 노리쇠의 후방으로 관통 삽입되어 상기 제1 스프링, 상기 중간부재, 상기 제2 스프링을 연속하여 관통한 후, 상기 타격봉에 삽입되는 가이드 부재와, 상기 가이드 부재의 후방에 연결되어 상기 가이드 부재의 후방으로 이동을 지지하는 제3 스프링과, 상기 노리쇠의 초기 위치로부터 후방으로 이동한 거리를 측정하는 저항센서와, 상기 저항센서의 측정값을 소정의 대응값으로 변환하는 디지털 변환기와, 상기 디지털 변환기의 값을 출력하는 디스플레이를 포함하는 기술이 선 제시된바 있다.Accordingly, in the previously disclosed registered patent No. 10-1239003, a striking rod hitting a concrete surface, a first housing into which the striking rod is inserted and guiding the linear movement of the striking rod, and a first housing connected to the rear of the striking rod to relieve impact force A first spring, a second spring connected in series with the first spring and transmitting the repulsive force of the striking rod rearward, and an intermediate member provided between the first spring and the second spring to connect them; A bolt that moves rearward by a repulsive force transmitted from the second spring, is inserted through the rear of the bolt, continuously penetrates the first spring, the intermediate member, and the second spring, and then is inserted into the striking rod. a guide member, a third spring connected to the rear of the guide member to support rearward movement of the guide member, a resistance sensor that measures the distance moved rearward from the initial position of the bolt, and the resistance sensor A technology including a digital converter that converts a measured value into a predetermined corresponding value and a display that outputs the value of the digital converter has been previously proposed.

또한, 다른 종래기술인 등록특허 10-1238388호에서, 충격봉을 콘크리트 면에 타격하기 위한 해머와 상기 해머가 상기 충격봉을 콘크리트 면에 타격한 후에 반발하는 반발력을 계측하기 위한 반발력 계측부를 포함하는 콘크리트의 압축강도 측정기에 있어서, 상기 반발력 계측부에 지시되는 반발력을 전기적 신호로 변환하는 반발력-전기신호 변환부와; 상기 반발력-전기신호 변환부에서 출력되는 전기신호의 크기를 검출하는 카운터와, 상기 카운터에 서 검출된 상기 전기신호의 크기에 따른 값을 상기 콘크리트 면의 압축강도의 값으로 변환하기 위한 변수에 의해 계산된 압축강도의 값을 저장하는 저장부와, 상기 압축강도의 값을 표시하는 표시부와, 상기 카운터, 저장부, 표시부를 제어하고, 상기 압축강도의 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하는 압축강도 계산부;를 포함하는 기술이 선 등록된바 있다.In addition, in Patent No. 10-1238388, which is another prior art, concrete includes a hammer for striking a shock rod on a concrete surface and a repulsion force measuring unit for measuring the rebound force after the hammer strikes the shock rod on the concrete surface. A compressive strength measuring device comprising: a repulsion force-electrical signal conversion unit that converts the repulsion force indicated by the repulsion force measuring unit into an electrical signal; A counter for detecting the magnitude of the electric signal output from the repulsion force-electrical signal conversion unit, and a variable for converting a value according to the magnitude of the electric signal detected by the counter into a value for the compressive strength of the concrete surface. Compressive strength comprising a storage unit that stores the value of the calculated compressive strength, a display unit that displays the value of the compressive strength, and a microprocessor that controls the counter, storage unit, and display unit and calculates the value of the compressive strength. Technology including a calculation unit has been previously registered.

그러나, 상기 종래기술들은 오차를 줄이고 안정적으로 강도를 측정하려는 것이나, 콘크리트의 비파괴 강도측정시 수작업에 의존하여 작업자가 측정장소로 이동해야 하므로, 교량 하부, 터널, 댐, 제방, 풍력발전기, 원자력 구조물 등을 포함하는 인력 투입이 어렵거나 위험한 위치에 대한 비파괴 강도측정이 불가능하고, 또한 측정 인력의 숙련도에 따라 검사결과가 편차가 심하여 신뢰성 있는 데이터 추출이 어려운 문제점이 따랐다.However, the above conventional technologies are intended to reduce errors and measure strength reliably, but when measuring the non-destructive strength of concrete, they rely on manual work and require workers to move to the measurement location, which can be used in the lower part of bridges, tunnels, dams, embankments, wind power generators, and nuclear power structures. Non-destructive strength measurement was impossible in locations where it was difficult or dangerous to deploy manpower, and test results varied greatly depending on the skill level of the measuring personnel, making it difficult to extract reliable data.

KRKR 10-1239003 10-1239003 B1B1 (2013.02.25.)(2013.02.25.) KRKR 10-1238388 10-1238388 B1B1 (2013.02.22.)(2013.02.22.)

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 인력이 직접 투입되어야 하는 비효율성을 드론을 활용함으로써 획기적으로 개선할 수 있고, 측정 인력의 숙련도에 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 비파괴강도 측정 데이터를 수집할 수 있는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and the inefficiency of requiring direct input of manpower can be dramatically improved by using drones, and can provide highly reliable non-destructive strength measurement without being affected by the skill level of the measuring manpower. The purpose is to provide a strength measurement method using a drone that can collect data and a non-destructive strength measurement device.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 드론(100)에 장착된 강도측정모듈(200)을 측정면으로 위치로 이동하는 측정준비단계(S10); 상기 강도측정모듈(200)의 타격력 측정센서가 구비된 타격부(201)를 측정면에 타격시켜 강도를 측정하는 비파괴 강도측정단계(S20);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this purpose, the present invention features a measurement preparation step (S10) of moving the intensity measurement module 200 mounted on the drone 100 to a position on the measurement surface; A non-destructive intensity measurement step (S20) of measuring the intensity by striking the striking unit 201 equipped with the striking force measurement sensor of the intensity measurement module 200 on the measurement surface.

이때, 상기 비파괴 강도측정단계(S20)는, 드론(100) 호버링에 의해 타격부(201)가 측정면과 소정의 간격으로 이격되는 위치에 정지된 상태에서 타격부(201)를 측정면에 타격되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, the non-destructive strength measurement step (S20) is performed by striking the striking unit 201 on the measuring surface while the striking unit 201 is stopped at a position spaced apart from the measuring surface by a predetermined distance by hovering the drone 100. It is characterized by being provided as much as possible.

또한, 상기 드론(100)은 타격부(201)의 타격방향 반대측에 측정면 측으로 횡형 이동력을 출력하는 횡출력 모터(131')와 횡출력 프로펠러(132')가 구비되어, 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the drone 100 is provided with a lateral output motor 131' and a lateral output propeller 132' that output a lateral movement force toward the measurement surface on the opposite side of the striking direction of the striking unit 201, so that the striking unit 201 ) is characterized in that it is provided to resist the rebound load resulting from the blow transfer.

또한, 상기 강도측정모듈(200)은 드론(100) 상에 경사각으로 설치되고, 상기 드론(100)이 측정면 측으로 횡형 이동력이 발생되도록 경사각으로 기울어진 상태에서 강도측정모듈(200)은 측정면과 직교하도록 위치설정되어, 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the intensity measurement module 200 is installed on the drone 100 at an inclination angle, and the intensity measurement module 200 measures while the drone 100 is tilted at an inclination angle so that a lateral movement force is generated toward the measurement surface. It is positioned so as to be perpendicular to the surface and is provided to resist the repulsive load resulting from the striking transfer of the striking unit 201.

또한, 상기 타격부(201) 돌출방향과 대응하는 측정바디(210) 단부에 타격자세유지모듈(400)이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a striking posture maintenance module 400 is provided at the end of the measuring body 210 corresponding to the protruding direction of the striking portion 201.

또한, 상기 드론(100)과 강도측정모듈(200) 사이에 구성되며, 드론(100)에 장착된 강도측정모듈(200)의 각도를 수직하게 제어하는 각도제어모듈(300)을 더 포함하며, 상기 각도제어모듈(300)의 회전조절부(320)가 신장되면 회전부(310)를 중심으로 강도측정모듈(200)이 회전하게 되어 타격부(201) 도출방향이 상향 또는 하향하게 조절하여 측정면을 타격하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is configured between the drone 100 and the intensity measurement module 200, and further includes an angle control module 300 that vertically controls the angle of the intensity measurement module 200 mounted on the drone 100, When the rotation control unit 320 of the angle control module 300 is extended, the strength measurement module 200 rotates around the rotation unit 310, and the direction of the hitting unit 201 is adjusted upward or downward to adjust the measurement surface. It is characterized by hitting.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 인력이 직접 투입되어야 하는 비효율성을 드론을 활용함으로써 획기적으로 개선할 수 있고, 측정 인력의 숙련도에 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 비파괴강도 측정 데이터를 수집할 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration and operation, the present invention can dramatically improve the inefficiency of requiring direct input of manpower by using drones, and can collect highly reliable non-destructive strength measurement data without being affected by the skill level of the measuring manpower. It works.

또한, 일반적인 강도측정 대상인 콘크리트뿐 아니라 나무, 철, 아크릴 등의 재질에 대하여 강도측정을 할 수 있다.In addition, strength can be measured not only for concrete, which is a common strength measurement target, but also for materials such as wood, iron, and acrylic.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치의 드론 세부상태를 나타내는 구성도.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치의 강도측정모듈을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치의 타격자세유지모듈을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법을 개략적으로 나타내는 순서도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 드론 호버링상태를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 횡출력 프로펠러를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 강도측정모듈이 경사각으로 설치된 상태를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 각도제어모듈이 설치된 상태를 나타내는 구성도.
1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram showing the detailed state of the drone and the non-destructive strength measuring device according to an embodiment of the present invention.
3 to 4 are diagrams illustrating the strength measurement module of a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram showing a striking posture maintenance module of a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart schematically showing a non-destructive strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram showing the drone hovering state of a non-destructive strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a configuration diagram showing the lateral output propeller of a non-destructive strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a configuration diagram showing a state in which the strength measurement module of the non-destructive strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention is installed at an inclination angle.
Figure 10 is a configuration diagram showing the installed state of the angle control module of the non-destructive strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Also, in describing the present invention, if it is determined that related known functions may unnecessarily obscure the gist of the present invention as they are obvious to those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치를 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치의 드론 세부상태를 나타내는 구성도이며, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치의 강도측정모듈을 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치의 타격자세유지모듈을 나타내는 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram showing the overall non-destructive strength measuring device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram showing the detailed state of the drone of the non-destructive strength measuring device according to an embodiment of the present invention, and Figures 3 to 3 Figure 4 is a configuration diagram showing the strength measurement module of the non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a configuration diagram showing the hitting posture maintenance module of the non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention. .

본 발명은 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법에 관련되며, 이는 인력이 직접 투입되어야 하는 비효율성을 드론을 활용함으로써 획기적으로 개선할 수 있고, 측정 인력의 숙련도에 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 비파괴강도 측정 데이터를 수집할 수 있도록 드론(100), 강도측정모듈(200)을 포함하여 주요 구성으로 한다.The present invention relates to a method of measuring strength using a drone and a non-destructive strength measuring device, which can dramatically improve the inefficiency of requiring direct input of manpower by using a drone, and can achieve high reliability without being affected by the proficiency of the measuring manpower. The main components include a drone (100) and a strength measurement module (200) to collect non-destructive strength measurement data.

본 발명에 따른 드론(100)은 무선조정기에 의해 비행하여 비파괴검사위치로 이동하고, 카메라모듈을 이용하여 비행 영상정보를 촬영하여 송출하도록 구비된다.The drone 100 according to the present invention is equipped to fly by a wireless controller, move to a non-destructive inspection location, and capture and transmit flight image information using a camera module.

상기 드론(100)에는 배터리, GPS모듈, 무선통신모듈, 메인보드를 포함하는 부품들이 탑재되고, 무선조정기를 이용하여 드론(100)을 무선 조정하여 교량 하부, 터널, 댐, 제방, 풍력발전기 등을 포함하는 인력 투입이 어려운 위치에서 비파괴 강도측정 작업을 수행하게 된다.The drone 100 is equipped with components including a battery, a GPS module, a wireless communication module, and a main board, and the drone 100 is wirelessly controlled using a wireless controller to operate the lower part of a bridge, a tunnel, a dam, an embankment, a wind power generator, etc. Non-destructive strength measurement work is performed in locations where it is difficult to deploy manpower, including.

이때, 상기 드론(100)은, 제어신호를 송, 수신하는 무선통신모듈이 설치되는 동체(110)와, 동체(110) 선, 후단 양측에 설치되어, 힌지를 축으로 접철 작동되는 폴딩부(120)와, 폴딩부(120)에 일단이 연결되고, 다른 일단에 모터(131)와 프로펠러(132)가 설치되는 메인암(130)과, 모터(131)와 대응하는 메인암(130)에 일단이 연결되고, 다른 일단은 프로펠러(132) 회전반경 대비 확장된 거리까지 연장되는 제 1멀티암(140)과, 폴딩부(120)와 대응하는 메인암(130) 단부에 일단이 연결되고, 다른 일단은 프로펠러(132) 회전반경 대비 확장된 거리까지 연장되는 제 2멀티암(150)과, 제 1, 2멀티암(140)(150)에 지지되어 프로펠러(132)를 보호하는 커버(160)를 포함한다.At this time, the drone 100 has a fuselage 110 on which a wireless communication module for transmitting and receiving control signals is installed, and a folding unit ( 120), a main arm 130 on which one end is connected to the folding unit 120 and a motor 131 and a propeller 132 are installed on the other end, and a main arm 130 corresponding to the motor 131. One end is connected, the other end is connected to the first multi-arm 140 extending to an extended distance compared to the rotation radius of the propeller 132, and one end is connected to the end of the main arm 130 corresponding to the folding portion 120, The other end is a second multi-arm 150 extending to an extended distance compared to the rotating radius of the propeller 132, and a cover 160 that is supported on the first and second multi-arms 140 and 150 and protects the propeller 132. ) includes.

그리고, 상기 폴딩부(120)를 이용하여 메인암(130)을 접은 상태로 콤팩트하게 부피를 축소하여 휴대 보관하도록 구비된다.Additionally, the main arm 130 is folded using the folding unit 120 to compactly reduce the volume for portable storage.

이때, 상기 폴딩부(120)는, 동체(110)에 설치되고, 키홀(121a)이 형성되는 고정플레이트(121)와, 고정플레이트(121)와 힌지로 결합되고, 키홀(121a)과 동심원상에 일치되는 제 1로드홀(122a)이 형성되며, 일단에 메인암(130)이 연결되는 회전플레이트(122)와, 제 1로드홀(122a) 내부에 설치되어 탄성체(123a)에 의해 돌출 이송력이 작용하고, 일단에 회전플레이트(122) 외측으로 노출되는 손잡이(123b)가 구비되는 스톱핀(123)을 포함한다.At this time, the folding unit 120 is installed on the fuselage 110, is coupled to the fixing plate 121 on which the key hole 121a is formed, and the fixing plate 121 with a hinge, and is concentric with the key hole 121a. A first rod hole (122a) is formed that matches, a rotating plate (122) to which the main arm (130) is connected at one end, and a rotating plate (122) installed inside the first rod hole (122a) that protrudes and transfers by the elastic body (123a). A force acts on it, and it includes a stop pin 123 having a handle 123b at one end exposed to the outside of the rotation plate 122.

상기 폴딩부(120)의 작동상태를 살펴보면, 도 2의 확대도와 같이, 상기 회전플레이트(122)가 힌지를 축으로 선회되어 고정플레이트(121)와 평행하게 배치된 상태에서 스톱핀(123)이 돌출되어 키홀(121a)에 결합되면 메인암(130)이 펼쳐진 상태로 고정되고, 상기 손잡이(123b)를 당겨 스톱핀(123)을 키홀(121a)상에서 분리한 상태로 회전플레이트(122)를 선회시키면 메인암(130)이 접힌 작동되도록 구비된다.Looking at the operating state of the folding unit 120, as shown in the enlarged view of FIG. 2, the stop pin 123 is in a state in which the rotating plate 122 is rotated around the hinge and arranged parallel to the fixed plate 121. When it protrudes and is coupled to the keyhole 121a, the main arm 130 is fixed in an unfolded state, and the handle 123b is pulled to rotate the rotation plate 122 with the stop pin 123 separated from the keyhole 121a. When requested, the main arm 130 is provided to operate in a folded manner.

이처럼 상기 손잡이(123b)를 당기는 원터치 조작에 의해 메인암(130)이 간단하게 접힘 및 펼침 작동되므로, 별도의 공구없이 드론(100)을 접은 상태에서 누구나 손쉽게 펼침 작동하여 사용할 수 있는 이점이 있다.In this way, the main arm 130 can be easily folded and unfolded by one-touch operation by pulling the handle 123b, so there is an advantage that anyone can easily unfold and use the drone 100 in the folded state without a separate tool.

또한, 본 발명에 따른 강도측정모듈(200)은 상기 드론(100)에 장착되고, 스프링 탄성력에 의해 돌출 이송되어 측정면에 타격되면서 측정면의 강도를 측정하도록 타격부(201)가 구비된다.In addition, the intensity measurement module 200 according to the present invention is mounted on the drone 100 and is provided with a striking unit 201 to measure the intensity of the measurement surface by being protruded and transported by spring elastic force and hitting the measurement surface.

이때 강도측정 대상인 측정면은 콘크리트뿐 아니라 나무, 철, 아크릴 등의 재질을 사용하며, 상기에 기술되지 않은 재질 또한 측정면이 될 수 있다.At this time, the measurement surface that is the object of strength measurement uses materials such as wood, iron, and acrylic as well as concrete, and materials not described above can also be the measurement surface.

상기 강도측정모듈(200)은 연결브라켓에 의해 드론(100)상에 탈부착 가능하게 설치된다.The intensity measurement module 200 is detachably installed on the drone 100 using a connection bracket.

도 3에서, 상기 강도측정모듈(200)은, 드론(100)에 장착되는 측정바디(210)와, 측정바디(210)상에 설치되어 서보모터(221)에 의해 회전운동되는 피니언(220)과, 피니언(220)에 치합되어 직선 이송되는 제 1레크(230)와, 측정바디(210) 상에 설치되고, 양단에 제 1로드홀(241)이 형성되는 제 1가이드격실(240)과, 제 1가이드격실(240)의 제 1로드홀(241)을 타고 직선 이송되고, 단부에 타격부(201)가 설치되는 제 1로드봉(250)과, 제 1로드봉(250)에 연결되어 제 1가이드격실(240) 내에서 직선이송되도록 구비되는 제 1고정대(260)와, 제 1고정대(260)를 경계로 제 1로드봉(250) 일측영역에 삽입되어, 제 1로드봉(250)이 후퇴 이송시 압축되도록 구비되는 제 1압축스프링(261)과, 제 1고정대(260)를 경계로 제 1로드봉(250) 다른 일측영역에 삽입되어, 제 1로드봉(250)이 돌출 이송시 충격을 일부 흡수하는 제 1완충스프링(262)과, 제 1고정대(260)에 일단이 연결되고, 다른 일단은 제 1가이드격실(240)에 형성되는 제 1장공레일(242)을 통하여 외부로 노출되어 제 1레크(230)에 의해 직선 이동되도록 구비되는 제 1걸림핀(270)과, 제 1고정대(260)에 일단이 연결되고, 다른 일단은 제 1걸림핀(270) 받대측으로 돌출되어 제 1가이드격실(240)에 형성되는 제 2장공레일(243)을 통하여 외부로 노출되는 제 1고정핀(280)과, 측정바디(210)에 설치되고, 구동부에 의해 선회작동되어 제 1고정핀(280)을 결속/해제하도록 구비되는 제 1트리거(290)를 포함한다.In Figure 3, the intensity measurement module 200 includes a measurement body 210 mounted on the drone 100, and a pinion 220 installed on the measurement body 210 and rotated by a servo motor 221. And, a first rack 230 engaged with the pinion 220 and transported in a straight line, a first guide compartment 240 installed on the measuring body 210 and having first rod holes 241 formed at both ends, and , It is transported straight through the first rod hole 241 of the first guide compartment 240 and connected to the first rod rod 250, which has a striking portion 201 installed at the end, and the first rod rod 250. It is inserted into one area of the first rod rod 250 with the first fixture 260 as a boundary and the first fixture 260 provided to be linearly transferred within the first guide compartment 240, and the first rod rod ( 250) is inserted into the other area of the first rod rod 250 with the first compression spring 261, which is provided to be compressed when moving backward, and the first fixture 260, so that the first rod rod 250 is The first buffer spring 262, which absorbs some of the shock during protruding transport, has one end connected to the first fixture 260, and the other end is formed in the first guide compartment 240 to the first long rail 242. A first locking pin 270 is exposed to the outside and is provided to move linearly by the first rack 230, one end is connected to the first fixture 260, and the other end is connected to the first locking pin 270 support. The first fixing pin 280, which protrudes to the side and is exposed to the outside through the second long hole rail 243 formed in the first guide compartment 240, is installed on the measuring body 210, and is rotated by the driving unit. It includes a first trigger 290 provided to engage/release the first fixing pin 280.

그리고, 상기 피니언(220) 회전운동에 의해 제 1레크(230)가 직선운동되어 제 1걸림핀(270)을 가압 이송하면, 제 1고정대(260)가 제 1로드봉(250)과 함께 후퇴이송되면서 제 1압축스프링(261)을 압축한 상태로 제 1고정핀(280)이 제 1트리거(290)에 결속된 상태로 타격부(201)가 발사대기 상태가 된다.Then, when the first rack 230 moves linearly due to the rotational movement of the pinion 220 and presses and transfers the first locking pin 270, the first fixture 260 retracts together with the first rod rod 250. While being transported, the first compression spring 261 is compressed, the first fixing pin 280 is tied to the first trigger 290, and the striking unit 201 is in a launch standby state.

이후, 상기 드론(100)이 비파괴검사위치로 이동되어, 제 1트리거(290) 작동에 의해 제 1고정핀(280)이 결속해제되면, 제 1압축스프링(261)의 탄성력에 의해 제 1고정대(260)와 제 1로드봉(250)이 함께 돌출 이송되면서 타격부(201)가 측정면에 타격되어 측정면의 강도를 측정하도록 구비된다.Thereafter, when the drone 100 is moved to the non-destructive inspection position and the first fixing pin 280 is released by the operation of the first trigger 290, the first fixing pin 280 is released by the elastic force of the first compression spring 261. As the (260) and the first rod rod (250) are protruded and transported together, the striking portion (201) is provided to strike the measurement surface to measure the strength of the measurement surface.

여기서, 상기 타격부(201)에 의한 측정면의 강도를 산정하는 방식은 현재 널리 사용되고 있는 슈미트해머를 이용한 반발계수로부터 추정된 측정면의 강도와 직접압축강도를 비교하여 연산된다.Here, the method of calculating the strength of the measurement surface by the hitting unit 201 is calculated by comparing the strength of the measurement surface estimated from the coefficient of restitution using the currently widely used Schmidt hammer and the direct compression strength.

또한, 상기 제 1고정대(260)는 링형태로 형성되어 제 1로드봉(250)에 삽입된 상태로 조절볼트(260a)에 의해 위치 고정된다.In addition, the first fixture 260 is formed in a ring shape and is inserted into the first rod rod 250 and fixed in position by an adjustment bolt 260a.

이때, 상기 제 1고정대(260)를 제 1로드봉(250) 돌출 이송방향으로 위치 조절시, 제 1압축스프링(261)의 압축강도가 비교적 약하게 설정되어, 타격부(201)에 의한 측정면 타격 강도가 비교적 약하게 조절된다.At this time, when adjusting the position of the first fixture 260 in the protruding transfer direction of the first rod rod 250, the compressive strength of the first compression spring 261 is set to be relatively weak, so that the measurement surface by the striking unit 201 The striking strength is adjusted to be relatively weak.

그리고, 상기 제 1고정대(260)를 제 1로드봉(250) 후퇴 이송방향으로 위치 조절시, 제 1압축스프링(261)의 압축강도가 비교적 강하게 설정되어, 타격부(201)에 의한 측정면 타격 강도가 비교적 강하게 조절되도록 구비된다.And, when adjusting the position of the first fixture 260 in the direction of retraction of the first rod rod 250, the compressive strength of the first compression spring 261 is set relatively strong, so that the measurement surface by the striking unit 201 It is provided so that the striking strength is relatively strong.

이에 현장에서 측정면의 강도를 포함하는 조건을 고려하여 제 1고정대(260)의 위치를 조절하는 방식으로 타격부(201)에 의한 측정면 타격 강도를 조절할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, there is an advantage in that the striking strength of the measuring surface by the striking unit 201 can be adjusted by adjusting the position of the first fixture 260 in consideration of conditions including the strength of the measuring surface in the field.

한편, 본 발명에서는 서보모터(221)에 의해 회전운동되도록 원형으로 형성되는 피니언(220)에 대해 설명하고 있으나, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 선형운동이 가능한 구조로 구성될 수 있다. Meanwhile, in the present invention, the pinion 220 is formed in a circular shape to be rotated by the servomotor 221, but it can be configured to have a structure capable of linear movement within a range that can achieve the same purpose and function. there is.

즉, 서보모터(221) 및 피니언(220)을 대신하여 제 1레크(230)에 치합되도록 일단부에 기어를 형성하는 리니어모터(linear motor)를 구성함으로써 제 1레크(230)를 전형운동시켜 제 1걸림핀(270)을 가압 이송시키며, 제 1고정대(260)가 제 1로드봉(260)과 함께 후퇴이송되면서 제 1압축스프링(261)을 압축한 상태로 제 1고정핀(280)이 제 1트리거(290)에 결속된 상태로 타격부(201)이 발사대기 상태가 되도록 구비된다. That is, instead of the servomotor 221 and the pinion 220, a linear motor forming a gear at one end to engage with the first leg 230 is configured to move the first leg 230 in a typical manner. The first locking pin 270 is pressed and transferred, and the first fixing bar 260 is retracted together with the first rod rod 260, compressing the first compression spring 261 and pressing the first fixing pin 280. The striking unit 201 is prepared to be ready for launch while being coupled to the first trigger 290.

이에 본 발명에서는 상기 리니어모터를 대신하여 선형운동이 가능하도록 유압장치, 공압장치 등에 의해 피스톤 장치 등 다양하게 구성되어지는 것이 가능하다. Accordingly, in the present invention, instead of the linear motor, it is possible to configure various devices such as a piston device using a hydraulic device, a pneumatic device, etc. to enable linear movement.

도 4에서, 상기 타격부(201)는 측정면을 타격하도록 제 1로드봉(250)의 일단에 타격체(251)가 구비되며, 타격체(251)와 제 1로드봉(250) 사이에는 측정면으로부터 발생되는 타격력을 측정하도록 타격력 측정센서(251a)가 구비된다. In Figure 4, the striking portion 201 is provided with a striking body 251 at one end of the first rod rod 250 to strike the measurement surface, and between the striking body 251 and the first rod rod 250 A striking force measurement sensor 251a is provided to measure the striking force generated from the measurement surface.

이처럼 제 1로드봉(250)의 타격체(251)가 측정면을 타격하게 되면 타격력 측정센서(251a)가 타격력을 검출하여 타격력 검출값을 추출하게 된다. In this way, when the striking body 251 of the first rod rod 250 strikes the measurement surface, the striking force measurement sensor 251a detects the striking force and extracts the striking force detection value.

도 5에서, 상기 타격부(201) 돌출방향과 대응하는 측정바디(210) 단부에 타격자세유지모듈(400)이 구비된다.In Figure 5, a hitting posture maintenance module 400 is provided at the end of the measuring body 210 corresponding to the protruding direction of the hitting portion 201.

상기 타격자세유지모듈(400)은, 측정바디(210) 단부에 설치되고, 제 1로드봉(250)과 직교하는 x, y축 기준면(411)(412)이 '+'형으로 배치되는 기준플레이트(410)와, 기준플레이트(410)의 x, y축 기준면(411)(412)에 양단부 4개소에 배치되는 상, 하, 좌, 우측 거리센서(420)와, 상, 하, 좌, 우측 거리센서(420) 검출 값을 연산하여, 각각의 검출 값이 설정된 오차범위 내에 만족하도록 드론(100) 위치를 보정하는 자세보정모듈(430)을 포함한다.The hitting posture maintenance module 400 is installed at the end of the measuring body 210, and the x and y axis reference surfaces 411 and 412 orthogonal to the first rod rod 250 are arranged in a '+' shape. A plate 410, an upper, lower, left, and right distance sensor 420 disposed at four locations on both ends of the x- and y-axis reference surfaces 411 and 412 of the reference plate 410, and an upper, lower, left, It includes a posture correction module 430 that calculates the detection value of the right distance sensor 420 and corrects the position of the drone 100 so that each detection value satisfies a set error range.

그리고, 상기 드론(100)이 비파괴검사위치로 이동 후, 타격자세유지모듈(400)의 상, 하, 좌, 우측 거리센서(420)에 의해 드론(100) 위치가 보정되어 측정면과 제 1로드봉(250)이 직교하도록 타격자세가 유지된 상태로 타격부(201)가 측정면에 타격되어 측정면의 강도를 측정하도록 구비된다.Then, after the drone 100 moves to the non-destructive inspection position, the position of the drone 100 is corrected by the upper, lower, left, and right distance sensors 420 of the striking posture maintenance module 400, and the measurement surface and the first The hitting portion 201 is provided to measure the strength of the measuring surface by hitting the measuring surface while the hitting posture is maintained so that the rod rod 250 is perpendicular to the rod rod 250.

일예로서, 도 5 (b)는 타격자세유지모듈(400)을 평면에서 나타내는 구성도로서, 좌, 우측 거리센서(420)에서 측정된 거리 검출 값이 서로 상이한 경우 드론을 횡방향으로 선회도록 위치 보정하고, 도 5 (c)는 타격자세유지모듈(400)을 측면에서 나타내는 구성도로서, 상, 하측 거리센서(420)에서 측정된 거리 검출 값이 서로 상이한 경우 드론을 종방향으로 선회도록 위치 보정하는 상태를 도시한다.As an example, Figure 5 (b) is a configuration diagram showing the striking posture maintenance module 400 on a plane. When the distance detection values measured by the left and right distance sensors 420 are different from each other, the drone is positioned to turn laterally. Figure 5 (c) is a configuration diagram showing the striking posture maintenance module 400 from the side. If the distance detection values measured by the upper and lower distance sensors 420 are different from each other, the drone is positioned to turn in the longitudinal direction. The correction state is shown.

이처럼 상기 제 1로드봉(250)이 타격 측정면과 직교하도록 위치 보정된 상태로 타격부(201)가 타격 측정면과 직교하는 방향에서 타격되므로 측정면 타격 강도 측정 정밀도가 고도로 향상되는 이점이 있다.In this way, the first rod rod 250 is position corrected to be perpendicular to the striking measurement surface and the striking portion 201 is struck in a direction perpendicular to the striking measuring surface, so there is an advantage that the precision of measuring the striking strength of the measuring surface is highly improved. .

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법을 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 드론 호버링상태를 나타내는 구성도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 횡출력 프로펠러를 나타내는 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법의 강도측정모듈이 경사각으로 설치된 상태를 나타내는 구성도이다.Figure 6 is a flowchart schematically showing a non-destructive strength measurement method using a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention, and Figure 7 is a flow chart showing a non-destructive strength measurement method using a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention. It is a configuration diagram showing the drone hovering state, and Figure 8 is a configuration diagram showing the lateral output propeller of the non-destructive strength measurement method using a non-destructive strength measurement device according to an embodiment of the present invention, and Figure 9 is an embodiment of the present invention. This is a configuration diagram showing the state in which the strength measurement module of the non-destructive strength measurement method using the non-destructive strength measurement device according to the following is installed at an inclination angle.

본 발명에 따른 비파괴 강도측정장치를 이용한 비파괴 강도측정방법은, 측정준비단계(S10), 비파괴 강도측정단계(S20)를 포함한다. 여기서 비파괴 강도측정장치의 상세한 구성은 상기 도 1 내지 도 4의 구성을 참조한다.The non-destructive strength measurement method using the non-destructive strength measurement device according to the present invention includes a measurement preparation step (S10) and a non-destructive strength measurement step (S20). Here, for the detailed configuration of the non-destructive strength measuring device, refer to the configuration of FIGS. 1 to 4 above.

1. 측정준비단계(S10)1. Measurement preparation stage (S10)

본 발명에 따른 측정준비단계(S10)는, 드론(100)에 장착된 강도측정모듈(200)을 측정면과 대응하는 위치로 이동하는 단계이다.The measurement preparation step (S10) according to the present invention is a step of moving the intensity measurement module 200 mounted on the drone 100 to a position corresponding to the measurement surface.

상기 드론(100)은 무선조정기에 의해 조정되고, 교량 하부, 터널, 댐, 제방, 풍력발전기 등을 포함하는 인력 투입이 어려운 위치로 이동하여 측정면과 대응하는 위치에 정지하되, 이때 드론(100)에 탑재된 카메라모듈을 이용하여 측정면과 대응하는 위치에 정확하게 호버링된다.The drone 100 is controlled by a wireless controller, moves to a location where manpower is difficult to input, including the lower part of a bridge, a tunnel, a dam, an embankment, a wind power generator, etc., and stops at a location corresponding to the measurement surface. At this time, the drone (100) ) is accurately hovered at a position corresponding to the measurement surface using a camera module mounted on the sensor.

2. 비파괴 강도측정단계(S20)2. Non-destructive strength measurement step (S20)

본 발명에 따른 비파괴 강도측정단계(S20)는, 상기 강도측정모듈(200)의 타격부(201)를 측정면에 타격시켜 강도를 측정하는 단계이다.The non-destructive strength measurement step (S20) according to the present invention is a step of measuring strength by striking the striking portion 201 of the strength measurement module 200 on the measurement surface.

상기 강도측정모듈(200)은 압축스프링의 압축 반발력에 의해 타격부(201)가 돌출되어 측정면을 타격하고, 이때 타격부(201) 검출값을 이용하여 측정면 강도를 측정한다.In the strength measurement module 200, the striking part 201 protrudes and strikes the measurement surface due to the compression repulsion force of the compression spring, and at this time, the strength of the measuring surface is measured using the detection value of the striking part 201.

여기서, 상기 타격부(201)에 의한 강도를 산정하는 방식은 현재 널리 사용되고 있는 슈미트해머를 이용한 반발계수로부터 추정된 강도와 직접압축강도를 비교하여 연산하는 방식을 이용한다.Here, the method of calculating the strength by the striking portion 201 uses a method of calculating the strength estimated from the coefficient of restitution using the currently widely used Schmidt hammer and the direct compression strength.

도 7과 같이, 상기 비파괴 강도측정단계(S20)에서, 드론(100) 호버링에 의해 타격부(201)가 측정면과 소정의 간격으로 이격되는 위치에 정지된 상태에서 타격부(201)를 측정면에 타격되도록 구비됨에 따라 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하여 측정 정밀도가 향상된다.As shown in FIG. 7, in the non-destructive strength measurement step (S20), the striking part 201 is measured while the striking part 201 is stopped at a position spaced apart from the measurement surface at a predetermined distance by hovering the drone 100. As it is provided to hit the surface, measurement precision is improved by resisting the rebound load caused by the hitting transfer of the hitting unit 201.

도 8에서, 상기 드론(100)은 타격부(201) 타격방향 반대측에 측정면 측으로 횡형 이동력을 출력하는 횡출력 모터(131')와 횡출력 프로펠러(132')가 구비되어, 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구비됨에 따라 측정 정밀도가 향상된다.In Figure 8, the drone 100 is provided with a lateral output motor 131' and a lateral output propeller 132' that output a lateral movement force toward the measurement surface on the opposite side of the hitting direction of the striking unit 201, and the striking unit ( 201), the measurement precision is improved as it is provided to resist the repulsive load caused by the striking transfer.

도 9에서, 상기 강도측정모듈(200)은 드론(100) 상에 경사각으로 설치되고, 상기 드론(100)이 측정면 측으로 횡형 이동력이 발생되도록 경사각으로 기울어진 상태에서 강도측정모듈(200)은 측정면과 직교하도록 위치설정되어, 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구비됨에 따라 측정 정밀도가 향상된다.In Figure 9, the intensity measurement module 200 is installed on the drone 100 at an inclination angle, and the intensity measurement module 200 is tilted at an inclination angle so that a lateral movement force is generated toward the measurement surface. is positioned so as to be perpendicular to the measurement surface and is provided to resist the repulsive load resulting from the striking transfer of the striking unit 201, thereby improving measurement precision.

여기서, 상기 강도측정모듈(200)은 각도조절 브라켓(202)에 의해 각도 조절이 가능하도록 구비되고, 이에 현장상황에 따라 드론(100)을 기준으로 강도측정모듈(200) 각도를 유연하게 변경 적용하도록 구비된다.Here, the intensity measurement module 200 is provided so that its angle can be adjusted by an angle adjustment bracket 202, and the angle of the intensity measurement module 200 can be flexibly changed based on the drone 100 according to the field situation. It is equipped to do so.

한편, 도 10에서 상기 드론(100)과 강도측정모듈(200) 사이에는 상기 각도조절 브라켓(202)을 대신하여 별도의 각도조절 모듈(300)이 추가로 구비된다. Meanwhile, in FIG. 10, a separate angle adjustment module 300 is additionally provided between the drone 100 and the intensity measurement module 200 instead of the angle adjustment bracket 202.

상기 각도조절모듈(300)은 상기 드론(100)과 강도측정모듈(200) 사이를 힌지결합하는 회전부(310)와, 신장 길이에 따라 회전부(310)를 중심으로 강도측정모듈(200)을 회전시키는 회전조절부(320)가 구성된다. The angle adjustment module 300 includes a rotary part 310 that is hinged between the drone 100 and the strength measurement module 200, and rotates the strength measurement module 200 around the rotary part 310 according to the extension length. A rotation control unit 320 is configured.

여기서 회전조절부(320)에 의해 상기 강도측정모듈(200)을 드론(100)과 수직하게 각도조절하며 교량과 같은 구조물의 바닥이나 상부와 같은 측정면을 대상으로 타격하여 사람의 접근이 어려운 측정면에 손쉽게 접근하여 타격하는 것이 가능하다. Here, the angle of the intensity measurement module 200 is adjusted perpendicular to the drone 100 by the rotation control unit 320, and the measurement surface such as the bottom or top of a structure such as a bridge is targeted for measurement that is difficult for humans to access. It is possible to easily approach and hit the surface.

본 발명에서는 회전조절부(320)가 유압실린더 방식으로 구비되는 것에 대해 설명하고 있으나, 사용목적 및 환경에 따라 리니어 모터 또는 기어 방식 등 다양하게 구비된다. In the present invention, it is explained that the rotation control unit 320 is provided in a hydraulic cylinder type, but it is provided in various ways, such as a linear motor or gear type, depending on the purpose of use and environment.

이처럼 상기 강도측정모듈(200)이 경사각으로 설치됨에 따라 타격부(201) 반발력이 횡, 종방향(x, y축)으로 분산되면서 타격부(201) 이송방향과 일직선 상에 일치하는 횡방향으로 작용하는 직선 반발력이 감소되므로 타격부(201)에 의한 측정 정밀도가 향상된다.As the strength measurement module 200 is installed at an inclination angle, the repulsive force of the striking unit 201 is distributed in the horizontal and vertical directions (x, y axes) and is distributed in the horizontal direction coincident with the transport direction of the striking unit 201 and a straight line. Since the acting linear repulsion force is reduced, the measurement accuracy by the striking unit 201 is improved.

한편, 상기 드론(100)을 기준으로 강도측정모듈(200) 각도가 클수록 측정면 측으로 작용하는 횡형 이동력이 증가되고, 강도측정모듈(200) 각도가 축소될수록 측정면 측으로 작용하는 횡형 이동력이 감소된다. Meanwhile, as the angle of the intensity measurement module 200 increases with respect to the drone 100, the lateral movement force acting toward the measurement surface increases, and as the angle of the intensity measurement module 200 decreases, the lateral movement force acting toward the measurement surface increases. It decreases.

그리고, 상기 도 8 내지 도 9의 방식으로 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구성할 경우, 상기 드론(100)은 타격부(201) 돌출 방향과 대응한 위치에 간격 위치부재를 설치하고, 간격 유지부재가 측정면에 접지된 상태로 횡방향 출력이 지속되는 중에 타격부(201)가 타격되도록 구비된다.And, when configured to resist the repulsive load caused by the striking transfer of the striking unit 201 in the manner of FIGS. 8 and 9, the drone 100 is spaced at a position corresponding to the protruding direction of the striking unit 201. The member is installed, and the striking portion 201 is provided to be struck while the lateral output continues while the gap maintenance member is grounded to the measurement surface.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.As described above, the most preferred embodiments of the present invention have been described in the detailed description of the present invention, but various modifications may be made without departing from the technical scope of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above embodiments, but should be recognized to the technologies in the patent claims described later and to equivalent technical means from these technologies.

100: 드론 200: 강도측정모듈
300: 각도제어모듈 400: 타격자세유지모듈
100: Drone 200: Strength measurement module
300: Angle control module 400: Batting posture maintenance module

Claims (6)

드론(100)에 장착된 강도측정모듈(200)을 측정면으로 이동하는 측정준비단계(S10);
상기 강도측정모듈(200)의 타격력 측정센서가 구비된 타격부(201)를 측정면에 타격시켜 강도를 측정하는 비파괴 강도측정단계(S20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법.
A measurement preparation step (S10) of moving the intensity measurement module 200 mounted on the drone 100 to the measurement surface;
A non-destructive intensity measurement step (S20) of measuring the intensity by striking the striking unit 201 equipped with the striking force measurement sensor of the intensity measurement module 200 on the measurement surface (S20); a drone and a non-destructive intensity measurement device comprising a. Strength measurement method using.
제 1항에 있어서,
상기 비파괴 강도측정단계(S20)는,
드론(100) 호버링에 의해 타격부(201)가 측정면과 소정의 간격으로 이격되는 위치에 정지된 상태에서 타격부(201)를 측정면에 타격하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법.
According to clause 1,
The non-destructive strength measurement step (S20),
A drone and non-destructive strength measurement, characterized in that the striking part 201 is provided to strike the measuring surface while the striking part 201 is stopped at a position spaced apart from the measuring surface by a predetermined distance by hovering the drone 100. Strength measurement method using a device.
제 2항에 있어서,
상기 드론(100)은 타격부(201)의 타격방향 반대측에 측정면 측으로 횡형 이동력을 출력하는 횡출력 모터(131')와 횡출력 프로펠러(132')가 구비되어, 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법.
According to clause 2,
The drone 100 is equipped with a lateral output motor 131' and a lateral output propeller 132' that output a lateral movement force toward the measurement surface on the opposite side of the striking direction of the striking unit 201, A strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measuring device, characterized in that it is equipped to resist the rebound load resulting from impact transfer.
제 1항에 있어서,
상기 강도측정모듈(200)은 드론(100) 상에 경사각으로 설치되고, 상기 드론(100)이 측정면 측으로 횡형 이동력이 발생되도록 경사각으로 기울어진 상태에서 강도측정모듈(200)은 측정면과 직교하도록 위치설정되어, 타격부(201)의 타격 이송에 따른 반발 하중에 저항하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법.
According to clause 1,
The intensity measurement module 200 is installed on the drone 100 at an inclination angle, and in a state where the drone 100 is tilted at an inclination angle so that a lateral movement force is generated toward the measurement surface, the intensity measurement module 200 is connected to the measurement surface. A strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measuring device, characterized in that it is positioned so as to be perpendicular and is provided to resist the repulsive load resulting from the hitting transfer of the hitting unit 201.
제 1항에 있어서,
상기 타격부(201) 돌출방향과 대응하는 측정바디(210) 단부에 타격자세유지모듈(400)이 구비되는 것을 특징으로 하는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법.
According to clause 1,
A strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device, characterized in that a hitting posture maintenance module 400 is provided at the end of the measuring body 210 corresponding to the protruding direction of the hitting portion 201.
제 1항에 있어서,
상기 드론(100)과 강도측정모듈(200) 사이에 구성되며, 드론(100)에 장착된 강도측정모듈(200)의 각도를 수직하게 제어하는 각도제어모듈(300)을 더 포함하며,
상기 각도제어모듈(300)의 회전조절부(320)가 신장되면 회전부(310)를 중심으로 강도측정모듈(200)이 회전하게 되어 타격부(201) 도출방향이 상향 또는 하향하게 조절하여 측정면을 타격하는 것을 특징으로 하는 드론과 비파괴 강도측정장치를 이용한 강도측정방법.
According to clause 1,
It is configured between the drone 100 and the intensity measurement module 200, and further includes an angle control module 300 that vertically controls the angle of the intensity measurement module 200 mounted on the drone 100,
When the rotation control unit 320 of the angle control module 300 is extended, the strength measurement module 200 rotates around the rotation unit 310, and the direction of the hitting unit 201 is adjusted upward or downward to adjust the measurement surface. A strength measurement method using a drone and a non-destructive strength measurement device, which is characterized by hitting.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238388B1 (en) 2010-03-29 2013-02-28 김옥환 Measuring instrument of compressive strength
KR101239003B1 (en) 2011-02-14 2013-03-04 박도경 Digital measuring instrument of concrete strength

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