WO2021118019A1 - 무인 비행기용 착륙 제어장치 - Google Patents

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WO2021118019A1
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landing
unmanned aerial
aerial vehicle
control device
coupled
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정승호
정승현
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(주)아르고스다인
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Definitions

  • the present invention relates to a landing control device for an unmanned aerial vehicle. More specifically, it is a landing control device for an unmanned aerial vehicle that improves landing precision by minimizing the error range for the landing position, and guides the landing at the correct landing position even if an error occurs in the landing position of the unmanned aerial vehicle during landing. it's about
  • Unmanned Aerial Vehicles such as drones do not have a pilot on board and fly by remote control or autonomous flight control device, so that human beings such as reconnaissance, bombing, cargo transport, forest fire monitoring, radiation monitoring, etc. It is an airplane that performs a mission that is difficult or dangerous to perform directly, and is being used in various fields as it is popularized not only for military use but also for civilian use.
  • an unmanned aerial vehicle it is configured such that the landing is performed manually by a pilot during landing, or an automatic landing is made by guiding it to a specific position by the landing control system.
  • the landing control system a system for inducing landing using the transceiver of the charging module configured in each of the unmanned aerial vehicle and the charging station is implemented.
  • a landing control system using the transceiver of the charging module there is a hassle of physically controlling the landing position because it is necessary to align the position of the power contact between the transmitter and the receiver.
  • a landing control system a method using a GPS and a method using a mechanical device are implemented, but in the case of the GPS method, a problem of lowering precision depending on the environment is exposed, and the forward heading of the unmanned aerial vehicle (Heading) direction is implemented.
  • Heading unmanned aerial vehicle
  • the flight unit for flying a drone; a communication unit configured to receive distance measurement information measured by a plurality of distance measurement sensors; Set the target landing point as the origin of the preset coordinates, set the measurement point of each distance measuring sensor located around the target landing point as each measurement coordinate of the preset coordinate, and divide the target landing point into a plurality of zones division setting unit; a determination unit that calculates and compares the measured distance to the drone from the distance measurement information measured by each distance measurement sensor; And a control unit for controlling the landing of the drone using the comparison result of comparing the measured distance to the drone and the divided plurality of zone information; a drone landing guidance device including a bar has been published.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0054432
  • the present invention has been devised by the above-mentioned background technology, and improves landing precision by minimizing the error range for the landing position using an IR beacon, and the error on the landing position of the unmanned aerial vehicle during landing
  • An object of the present invention is to provide a landing control device for an unmanned aerial vehicle that guides the landing at an accurate landing position even when a crash occurs.
  • the present invention makes it possible to automatically align the position between the unmanned aerial vehicle and the charging station upon landing of the unmanned aerial vehicle, so that the contact point between the receiving unit and the transmitting unit for power charging can be precisely aligned, so that efficient charging regardless of the power charging method of the unmanned aerial vehicle
  • An object of the present invention is to provide a landing control device for an unmanned aerial vehicle capable of this.
  • the object of the present invention is not limited thereto, and even if not explicitly mentioned, the object or effect that can be grasped from the solution or embodiment of the problem is also included therein.
  • the leg frame and the charging receiving module are configured at the lower portion
  • the unmanned aerial vehicle is configured with a landing control unit for controlling whether to land; an IR beacon configured on one side of the unmanned aerial vehicle to receive landing location information and transmit it to the landing control unit; a landing control device for transmitting landing location information to the IR beacon, performing an up/down operation according to whether the unmanned aerial vehicle has landed, and minimizing an error of the landing location information; and an alignment skid member mounted on the leg frame and descending along one surface of the landing control device upon landing to align the landing position of the unmanned aerial vehicle so that the charging receiving module and the charging transmitting module are coaxially positioned.
  • the IR beacon is coupled to the unmanned aerial vehicle, and a beacon frame whose length is adjusted according to the control of the landing controller is further configured.
  • the landing control device is configured with a charging transmission module on the upper surface, the alignment skid member is in contact with the landing of the unmanned aerial vehicle along the circumferential surface, and the lowering operation of the alignment skid member is performed.
  • a guide member having a guide surface to support it; a top plate to which the guide member is coupled, and the elevating operation is performed according to whether the unmanned aerial vehicle is landed; a height adjustment device for lifting and lowering the upper plate; a driving frame for controlling the driving of the height adjusting device; and a position sensor unit for transmitting landing position information and a driving signal to the IR beacon and the driving frame, respectively.
  • the guide member is characterized in that it is formed in a trapezoidal shape whose area gradually widens from the top to the bottom.
  • the height adjusting device includes a plurality of adjustment bars that are coupled to cross each other in the center portion, and are rotatably coupled; a rotary hinge rotatably coupled to both ends of the plurality of control bars; a guide hinge coupled to the central portion of the plurality of control bars and supporting the rotation operation; and a transfer frame coupled to the control bars respectively positioned at the upper end and the lower end of the plurality of control bars, and supporting the rotational operation of the control bars during the elevating operation; and a driving motor for rotating the control bars according to the control of the driving frame.
  • the height adjusting device includes: a cylinder member coupled to the driving frame, the elevating operation is made; a support plate having an upper surface coupled to a lower surface of the upper plate and having a lower surface coupled to the cylinder member; and a support frame on which the lower surface of the support plate is seated during the lowering operation.
  • the alignment skid member includes a plurality of connecting bars coupled to both ends to form an orthogonal to each other with the leg frame; a skid body located in the center of each of the plurality of connecting bars and configured to perform a lowering operation along the outer surface of the landing control device; and a friction force reducing member configured on the outer surface of the skid body and minimizing friction with the landing control device when the unmanned aerial vehicle descends.
  • the alignment skid member is characterized in that it is rotatably coupled so that the inlet or draw out to the side of the leg frame.
  • FIG. 1 and 2 are views schematically showing an unmanned aerial vehicle equipped with an alignment skid according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a partial perspective view showing a landing control device for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view schematically showing a state in which an unmanned aerial vehicle is landed on a landing control device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view schematically showing a state in which the alignment skid member is seated in the landing control device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing the ascending/lowering operation state of the landing control device for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG 8 is another embodiment showing the elevating structure of the landing control device for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are other embodiments showing an alignment skid member according to an embodiment of the present invention.
  • a component When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may be “connected,” “coupled,” or “connected.”
  • leg frame 150 landing control
  • IR beacon 170 beacon frame
  • skid body 330 friction reducing member
  • the present invention improves the accuracy of the landing position of the unmanned aerial vehicle 100 , and the charging receiving module 130 configured in the unmanned aerial vehicle 100 and the charging transmitting module 210 configured in the landing control device 200 . This is to maximize the charging efficiency of the unmanned aerial vehicle 100 by making a precise contact point between them.
  • the present invention as described above is mounted on the leg frame 140 of the unmanned aerial vehicle 100, the alignment skid member 300 configured to be aligned with the landing position, and the landing position while in contact with the alignment skid member 300
  • it is configured to include a landing control device 200 configured to be charged by connection with the charging receiving module 130 configured in the unmanned aerial vehicle 100 .
  • the unmanned aerial vehicle 100 of the present invention is configured on the upper portion, and a plurality of spoke arms (110) extending radially, and the spoke arms (110).
  • a propeller 120 provided at the end to generate lift, a charging receiving module 130 connected to the charging transmitting module 212 configured in the landing control device 200 during landing to charge power, and an alignment skid at the lower end
  • the member 300 is coupled, and the leg frame 140 is seated on the top plate 220 of the landing control device 200 upon landing, and is connected to the landing control device 200 by a network, and the unmanned aerial vehicle 100 upon landing. It is configured to include a landing control unit 150 for controlling the position of the drone, and an IR beacon 160 for transmitting information on the landing position of the unmanned aerial vehicle 100 to the landing control unit 150 .
  • the unmanned aerial vehicle 100 receives the landing location information from the IR beacon 160 so that the unmanned aerial vehicle 100 is landed at a corresponding position. ) to control the driving device.
  • the IR beacon 160 is configured to transmit and receive a beacon signal to and from the position sensor server 270 configured in the landing control device 200 to be described later, and when the position information is received from the position sensor unit 270 , This is transmitted to the landing control unit 150 so that the operation of the unmanned aerial vehicle 100 for the landing process is made.
  • an IR beacon 160 is mounted on the unmanned aerial vehicle 100 of the present invention, and a beacon frame 170 configured to enable length adjustment according to the control of the landing control unit 150 may be further configured, but the present invention is limited thereto. it is not doing
  • the unmanned aerial vehicle 100 of the present invention may be a conventional drone, and if the drone has a shape or shape that can fly in the air, it may be configured in various shapes or shapes, and the spoke arm 120 and the propeller 130 ) can also be configured in various forms, such as 3 (tree drones), 4 (quad drones), 6 (hexa drones), and 8 (octo drones).
  • the landing control device 200 is configured in a charging station where power charging of the unmanned aerial vehicle 100 is made, and minimizes errors in location information that occur during landing, and minimizes Even if an error occurs, it is a component that guides automatic alignment.
  • the landing control device 200 includes a frame unit 202 that supports each component supporting the landing of the unmanned aerial vehicle 100 to be built-in and mounted, and an error for landing position information upon landing of the unmanned aerial vehicle 100 .
  • a guide member 210 configured to minimize and to guide the landing of the unmanned aerial vehicle 100 and to be charged at the same time, is configured on the upper surface of the frame portion 202, and the guide member 210 is coupled,
  • a height adjustment device 230 mounted on the inside of the upper plate 220, the frame unit 202, for lifting and lowering the upper plate 220 according to the landing or not, the height adjusting device 230 for lifting and lowering the upper plate 220, and a height adjusting device It is configured to include a driving frame 240 for controlling the driving of the 230 and a position sensor unit 270 for transmitting landing position information to the IR beacon 160 of the unmanned aerial vehicle 100 .
  • the guide member 210 is configured on the upper surface of the upper plate 220, and is formed in a trapezoidal shape whose area gradually widens as it goes from the top to the bottom.
  • the guide member 210 is configured with a charging transmission module 212 that is connected to the charging receiving module 130 configured in the unmanned aerial vehicle 100 on its upper surface, and the contact with the rotating member 330 along the circumferential surface is A guide surface 214 for guiding the descent of the unmanned aerial vehicle 100 is formed while supporting the rotational operation of the rotating member 330 .
  • the rotating member 330 of the alignment skid member 300 is aligned with the guide surface 214 and the guide member 210 of the present invention.
  • the charging receiving module 130 and the charging transmitting module 212 are configured to be located on the same axis as each other. By doing so, the landing of the unmanned aerial vehicle 100 is configured to be automatically performed at an accurate position even if an alignment process for a separate landing position is not performed.
  • the upper plate 220 is configured such that the guide member 210 is coupled to the upper surface, and when the landing of the unmanned aerial vehicle 100 is made, the guide member 210 is drawn out from the frame part 202, the unmanned aerial vehicle ( To support the stable landing of 100), a skid seating part 222 on which the alignment skid member 300 is seated is formed along the circumferential surface of the lower end of the guide member 210 .
  • the upper plate 220 is equipped with a position sensor unit 270 that transmits and receives the IR beacon 160 and a beacon signal to the outside of the skid seating unit 222 as its upper surface, and a height adjusting device 230 on the lower surface thereof. ) of the transfer frame 238 is slidably coupled to the first transfer guide groove 224 is formed is configured to support the lifting operation of the height adjustment device (230).
  • the height adjusting device 230 is configured inside the frame unit 202 , the upper end is coupled to the upper plate 220 , and the lower end is coupled to the driving frame 240 to thereby raise/lower control unit configured inside the driving frame 240 . (not shown) serves to adjust the height of the upper plate 220 as the elevating operation is made according to the control.
  • the height adjustment device 230 is made in the form of a plurality of panels or bars, and the control bar 232 having a central portion crossed with each other, and the plurality of adjustment bars 232 are rotated to rotatably combine both ends of the control bar 232 .
  • a hinge 234 and a guide hinge 236 coupled to the central portion of the plurality of adjustment bars 232 and supporting the rotational operation and an adjustment bar 232 located at the upper end and lower portions of the plurality of adjustment bars 232 ) It is coupled with and includes a drive motor 237 for rotating the transfer frame 238 and the plurality of adjustment bars 232 that support the rotation operation of the adjustment bars 232 while sliding movement is made to both sides during the lifting and lowering operation. is composed by
  • the adjustment bar 232 is made in the form of two panels or bars, and the central portion is composed of first to third adjustment bars 232a, 232b, 232c that are coupled to be rotatable by a guide hinge 236. do.
  • the first adjustment bar 232a has an upper end coupled to the transfer frame 238 by a rotary hinge 234, and a lower end portion of the second adjustment bar 232b with the upper end of the second adjustment bar 232b and a rotary hinge 234). rotatably coupled by
  • the lower end of the second adjustment bar 232b is rotatably coupled to the upper end of the third adjustment bar 232c by a rotary hinge 234 , and the lower end is rotatably coupled to the lower end by the transfer frame 238 and the rotary hinge 234 . It is rotatably coupled, and is connected to the driving motor 237 on one of the two panels.
  • the plurality of adjustment bars 232 configured as described above are implemented by a link operation method, and when the drive motor 237 is driven, the third adjustment bar 232c is the transfer frame 238 is the second control frame configured in the drive frame 240 . 2 As the sliding movement is made along the transfer guide groove 244, the lifting or lowering operation is made by direct movement upward or downward rotationally around the guide hinge 236, and at the same time, the second adjustment bar 232b and The first adjustment bar (232a) is also configured to be operated in the same manner as the third adjustment bar (232c) so that the lifting operation of the upper plate 220 is made.
  • a guide groove 235 in the form of a long hole for supporting the rotation operation of the guide hinge 236 is further formed in the central portion of the plurality of adjustment bars 232 so that the lifting and lowering operation of the plurality of adjustment bars 232 is smoother. It is preferable that it is configured to be done.
  • the transfer frame 238 is inserted into the first and second transfer guide grooves 214 and 244, respectively, and configured to slide along the inner surfaces of the first and second transfer guide grooves 214 and 244.
  • the transfer member 238a may be further configured.
  • the transfer member 238a and the first and second transfer guide grooves 214 and 244 may be formed of a conventional rail device, but is not limited thereto.
  • the driving frame 240 is configured on the bottom of the frame portion 202, and the second transfer guide groove 244 is formed on the upper surface to support the height adjustment device 230 to be raised and lowered by rotation operation.
  • the position sensor unit 270 is connected to the network to control the driving of the driving motor 237 of the height adjusting device 230 according to whether a driving signal is transmitted from the position sensor unit 270 .
  • the driving frame 240 may further include an elevation control unit for controlling the driving of the driving motor 237 , but is not limited thereto.
  • the position sensor unit 270 is configured to transmit and receive a beacon signal to and from the IR beacon 160 , and transmits the landing position information of the unmanned aerial vehicle 100 to the IR beacon 160 so that a landing at a corresponding position is made. do.
  • the position sensor unit 270 transmits the landing position information to the IR beacon 160 , it transmits a driving signal to the elevating control unit configured in the driving frame 240 to drive the lifting operation of the height adjusting device 230 . can make this happen.
  • the height adjustment device 230 of the present invention has been described so as to be raised and lowered by a plurality of adjustment bars 232 made of a link operation method, but is not limited thereto, and as shown in FIG. 8 , It may be configured so that the elevating operation by the cylinder member 250 is made.
  • the height adjustment device 230 is configured to adjust the height by the cylinder member 250 , the upper surface is coupled to the lower surface of the upper plate 220 , and the lower surface is coupled to the cylinder member 250 , A support plate 252 for supporting the lifting operation of the upper plate 220 is further configured, and a support frame 260 for supporting the load of the upper plate 220 while the lower surface of the support plate 252 is seated during the lowering operation is further configured. You can do it.
  • the alignment skid member 300 is coupled to the lower end of the leg frame 140, and is configured to make contact with the guide surface 214 of the guide member 210 when the unmanned aerial vehicle 100 descends for landing, the guide It is a component that aligns the charging receiving module 130 and the charging transmitting module 212 so as to be located on the coaxial line with each other while descending along the surface 214 .
  • the alignment skid member 300 has a plurality of connecting bars 310 coupled to both ends to form an orthogonal to each other with the leg frame 140, and the plurality of connecting bars 310 are located in the center of each, and a guide member (
  • the skid body 320 configured to perform a descending operation along the guide surface 214 of the 210 and the outer surface of the skid body 230 to make contact with the guide surface 214, the unmanned aerial vehicle 100 It is composed of a friction force reducing member 330 that minimizes the friction with the guide surface 214 during the lowering.
  • the plurality of connecting bars 310 are respectively coupled to the front and rear portions and both sides of the leg frame 140 .
  • the plurality of connecting bars 310 are guide members such that the area for the space formed in the center is inserted into the skid seating part 222 formed on the top plate 220 when the landing of the unmanned aerial vehicle 100 is completed. It is configured to have the same area as the area for the lower end of the guide surface 214 formed on the 210, or to achieve a large area by a predetermined area.
  • the skid body 320 is configured in each of the plurality of connecting bars 310 , and is coupled to the plurality of connecting bars 310 to enable rotational operation. That is, it is configured to rotate along the outer circumferential surface of the plurality of connecting bars 310 when in contact with the guide surface 214 .
  • the frictional force reducing member 330 minimizes the contact area between the skid body 320 and the guide surface 214 and supports the rotational operation of the skid body 320, which occurs during the rotational operation of the skid body 320 . It serves to reduce frictional force and reduce vibration and noise generated during contact between the skid body 320 and the guide surface 214, and may be made of a conventional bearing member, but is not limited thereto.
  • the landing control unit 150 of the present invention is connected to the alignment skid member 300 and the network when the landing of the unmanned aerial vehicle 100 is made, according to the coupling relationship between the alignment skid member 300 and the leg frame 140 .
  • the alignment skid member 300 may be controlled to be withdrawn from the leg frame 140 by rotational operation.
  • the alignment skid member 300 of the present invention is rotatably coupled from the leg frame 140, and is drawn in or out of the leg frame 140. may be configured.
  • the leg frame 140 may further include a bar receiving portion 142 into which the connecting bars 310 of the alignment skid member 300 are drawn in and received, and is formed inside the bar receiving portion 142 and , a first operation member 340 for rotating the plurality of connection bars 310 is built-in, and an operation support 144 for supporting the operation of the first operation member 340 may be further configured.
  • the alignment skid member 300 is configured such that the connecting bar 310 is divided, and may be configured to be rotatably coupled to the leg frame 140 , respectively.
  • the lower end of the connecting bar 310 of the present invention is rotatably coupled to the leg frame 140, the first connecting bar 312 having the skid body 320 at the end, and the first The connecting bar 312 is rotatably coupled to another leg frame 140 configured at a position opposite to the mounted leg frame 140 , and the first connecting bar 312 is coupled to, or separated from, the inside to enable separation. It may be formed of a second connecting bar 314 on which the second operation member 370 is configured.
  • the first connecting bar 312 and the skid body 320 are configured such that the central portion is formed through, and are connected to each other by the operation of the second operating member 370 built in the second connecting bar 314 . is composed
  • first and second operation members 340 and 370 may be formed of a conventional cylinder member, but is not limited thereto.
  • first and second connecting bars 312 and 314 are rotatably coupled to the leg frame 140 , respectively, and the first and second connecting bars 312 and 314 are rotatably coupled to each other, and the first and second connection bars 340 are rotated depending on whether the first operating member 340 is operated
  • a rotation gear 350 for drawing in or withdrawing the second connecting bars 312 and 314 from the leg frame 140 is further configured.
  • the first operation member 340 is driven under the control of the landing control unit 150, and the first and second connecting bars 312 and 314 are drawn in and out from the leg frame 140,
  • the rotation gear 350 and the gear coupling are made, and the operation gear 342 configured in the form of a rack gear is further configured so that the rotational operation of the rotation gear 350 can be made by moving in a straight line.
  • leg frame 140 of the present invention has a drive sensor unit 360 configured at the lower end of the operation support unit 144 , and transmitting a drive signal to the second operation member 340 side according to whether or not the operation gear 342 is in contact. ) may be further configured.
  • the alignment skid member 300 of the present invention is configured to be retracted into the interior of the leg frame 140 during the flight of the unmanned aerial vehicle 100, so that collisions with surrounding objects during flight can be prevented. will be.
  • the rotation member 330 of the present invention further comprises a vibration reducing means 400, so that vibration generated when descending along the guide surface 214 configured on the guide member 210 of the landing control device 200 is made. It may be configured so that the landing of the unmanned aerial vehicle 100 is made more stably by reducing the .
  • the present invention is to be used in a landing device for an unmanned aerial vehicle that improves landing precision by minimizing the error range for the landing position, and guides the landing at the correct landing position even when an error occurs in the landing position of the unmanned aerial vehicle during landing.

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Abstract

본 발명은 무인 비행기용 착륙 제어장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 하부에 레그 프레임 및 충전 수신모듈이 구성되고, 착륙 여부를 제어하는 착륙 제어부가 구성된 무인 비행기; 상기 무인 비행기의 일측에 구성되며, 착륙 위치 정보를 수신받아 상기 착륙 제어부로 전송하는 IR 비콘; 상기 IR 비콘으로 착륙 위치 정보를 송신하고, 상기 무인 비행기의 착륙 여부에 따라 승하강 작동이 이루어지며, 상기 착륙 위치 정보의 오차를 최소화하는 착륙 제어장치; 및 상기 레그 프레임에 장착되고, 착륙시 상기 착륙 제어장치의 일면을 따라 하강하면서 상기 충전 수신모듈과 충전 송신모듈이 동축선상이 위치하도록 상기 무인 비행기의 착륙 위치를 정렬시키는 정렬 스키드 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. [대표도] 도 3

Description

무인 비행기용 착륙 제어장치
본 발명은 무인 비행기용 착륙 제어장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 착륙 위치에 대한 오차 범위를 최소화하여 착륙 정밀도를 향상시키고, 착륙시 무인 비행기의 착륙 위치에 대한 오차가 발생하여도 정확한 착륙 위치에 착륙이 이루어지도록 안내하는 무인 비행기용 착륙 제어장치에 관한 것이다.
드론(Drone)과 같은 무인 비행기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않고 원격조종에 의해서 또는 자율비행제어 장치에 의해서 비행을 하여 정찰, 폭격, 화물 수송, 산불 감시, 방사능 감시 등 사람이 직접 수행하기가 힘들거나 직접 수행하기에 위험한 임무를 수행하는 비행기로, 군사용뿐만 아니라 민간용으로 대중화되면서 현재 다양한 분야에서 활용되고 있다.
특히, 무인 비행기의 경우, 착륙시 조종자가 수동으로 조종하여 착륙이 이루어지도록 하거나, 착륙 제어 시스템에 의해 특정 위치로 유도하여 자동 착륙이 이루어지도록 구성된다.
이때, 착륙 제어 시스템으로는, 무인 비행기와 충전 스테이션에 각각 구성되는 충전 모듈의 송수신부를 이용하여 착륙을 유도하는 시스템이 구현되어 있다. 하지만, 충전 모듈의 송수신부를 이요한 착륙 제어 시스템의 경우, 송신부와 수신부 간의 전원 접점에 대한 위치 정렬를 수행해야 하기 때문에 착륙 위치를 물리적으로 제어해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 착륙 제어 시스템으로, GPS를 이용한 방식과 기계적 장치를 이용한 방식이 구현되어 있으나, GPS 방식의 경우, 환경에 따라 정밀도가 낮아지는 문제점이 노출되어 있고, 무인 비행기의 전방 헤딩(Heading) 방향에 대한 오차가 발생하여 착륙 위치에 대한 오류가 발생하는 문제점이 있고, 기계적 장치를 이용하는 경우에는 상대적으로 무인 비행기의 가격이 높은 문제점이 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2019-0054432호에는, 드론을 비행시키는 비행부; 복수의 거리측정센서에서 측정된 거리측정정보를 수신하는 통신부; 목표 착륙지점을 기설정된 좌표의 원점으로 설정하고, 상기 목표 착륙지점 주변에 위치한 각 거리측정센서의 측정지점을 기설정된 좌표의 각 측정좌표로 설정하고, 상기 목표 착륙지점을 기준으로 복수의 구역으로 분할하는 설정부; 각 거리측정센서에서 측정된 거리측정정보로부터 상기 드론까지의 측정거리를 산출하여 서로 비교하는 판단부; 및 상기 드론까지의 측정거리를 비교한 비교 결과와 상기 분할된 복수의 구역 정보를 이용하여 드론의 착륙을 제어하는 제어부;를 포함하는 드론의 착륙 유도 장치가 게재된 바 있다.
하지만, 전술한 선행기술문헌에 의하면, 종래 기술에 따른 GPS 방식에 대한 문제점을 동일하게 발생시키고 있으며, 착륙시 오차가 발생하는 경우, 이에 대한 위치 정렬을 수행해야 하는 문제점이 여전히 노출되고 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2019-0054432호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, IR 비콘을 이용하여 착륙 위치에 대한 오차 범위를 최소화하여 착륙 정밀도를 향상시키고, 착륙시 무인 비행기의 착륙 위치에 대한 오차가 발생하여도 정확한 착륙 위치에 착륙이 이루어지도록 안내하는 무인 비행기용 착륙 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무인 비행기의 착륙시 무인 비행기와 충전 스테이션 간의 위치 정렬이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 전원 충전을 위한 수신부 및 송신부 간의 접점을 정확하게 맞출 수 있어 무인 비행기의 전원 충전 방식과 무관하게 효율적인 충전이 가능한 무인 비행기용 착륙 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부에 레그 프레임 및 충전 수신모듈이 구성되고, 착륙 여부를 제어하는 착륙 제어부가 구성된 무인 비행기; 상기 무인 비행기의 일측에 구성되며, 착륙 위치 정보를 수신받아 상기 착륙 제어부로 전송하는 IR 비콘; 상기 IR 비콘으로 착륙 위치 정보를 송신하고, 상기 무인 비행기의 착륙 여부에 따라 승하강 작동이 이루어지며, 상기 착륙 위치 정보의 오차를 최소화하는 착륙 제어장치; 및 상기 레그 프레임에 장착되고, 착륙시 상기 착륙 제어장치의 일면을 따라 하강하면서 상기 충전 수신모듈과 충전 송신모듈이 동축선상이 위치하도록 상기 무인 비행기의 착륙 위치를 정렬시키는 정렬 스키드 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무인 비행기에는 상기 IR 비콘이 결합되고, 상기 착륙 제어부의 제어에 따라 길이 조절이 이루어지는 비콘 프레임이 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 착륙 제어장치는 상부면에 충전 송신모듈이 구성되고, 둘레면을 따라 상기 무인 비행기의 착륙시 상기 정렬 스키드 부재가 접촉되며, 상기 정렬 스키드 부재의 하강 작동을 지지하는 가이드면이 형성된 안내부재; 상기 안내부재가 결합되고, 상기 무인 비행기의 착륙 여부에 따라 승하강 작동이 이루어지는 상판; 상기 상판을 승하강 작동시키는 높이 조절장치; 상기 높이 조절장치의 구동을 제어하는 구동 프레임; 및 상기 IR 비콘 및 구동 프레임으로 각각 착륙 위치 정보와 구동신호를 전송하는 위치 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안내부재는, 상부에서 하부로 향할수록 그 면적이 점차 넓어지는 사다리꼴 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 높이 조절장치는 중앙부가 서로 교차되게 결합되고, 회전 가능하게 결합되는 다수개의 조절바; 상기 다수개의 조절바들의 양단부를 회전 가능하게 결합하는 회전힌지; 상기 다수개의 조절바들의 중앙부에 결합되고, 회전 작동을 지지하는 가이드 힌지; 및 상기 다수개의 조절바들 중 상단부 및 하단부에 각각 위치하는 조절바들과 결합되며, 승하강 작동시 상기 조절바들의 회전 작동을 지지하는 이송 프레임; 및 상기 구동 프레임의 제어에 따라 조절바들을 회전시키는 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 높이 조절장치는, 상기 구동 프레임에 결합되고, 승하강 작동이 이루어지는 실린더 부재; 상부면이 상기 상판의 하부면에 결합되고, 하부면이 상기 실린더 부재와 결합되는 받침판; 및 하강 작동시 상기 받침판의 하부면이 안착되는 지지 프레임;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정렬 스키드 부재는 양단부가 상기 레그 프레임과 서로 직교를 이루도록 결합되는 다수개의 연결바; 상기 다수개의 연결바들 각각의 중앙부에 위치하며, 상기 착륙 제어장치의 외면을 따라 하강 작동이 이루어지도록 구성되는 스키드 본체; 및 상기 스키드 본체의 외면에 구성되고, 상기 무인 비행기의 하강시 상기 착륙 제어장치와의 마찰을 최소화시키는 마찰력 저감부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정렬 스키드 부재는, 상기 레그 프레임측으로 인입, 또는 인출이 이루어지도록 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, IR 비콘을 이용하여 착륙 위치에 대한 오차 범위를 최소화하고, 착륙시 무인 비행기의 착륙 위치에 대한 오차가 발생하여도 정확한 착륙 위치에 착륙이 이루어지도록 안내함으로써, 무인 비행기의 착륙 정밀도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 무인 비행기의 착륙시 무인 비행기와 충전 스테이션 간의 위치 정렬이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 전원 충전을 위한 수신부 및 송신부 간의 접점을 정확하게 맞출 수 있어 무인 비행기의 전원 충전 방식과 무관하게 효율적인 충전이 가능한 효과가 있다.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 스키드가 구비된 무인 비행기를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행기용 착륙 제어장치를 나타낸 부분 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착륙 제어장치에 무인 비행기가 착륙된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착륙 제어장치에 정렬 스키드 부재가 안착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행기용 착륙 제어장치의 승하강 작동 상태를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행기용 착륙 제어장치의 승하강 구조를 나타낸 다른 실시예,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 스키드 부재를 나타낸 다른 실시예이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
100: 무인 비행기 110: 스포크 함
120: 프로펠러 130: 충전 송신모듈
140: 레그 프레임 150: 착륙 제어부
160: IR 비콘 170: 비콘 프레임
200: 착륙 제어장치 210: 안내부재
220: 상판 230: 높이 조절장치
240: 구동 프레임 250: 실린더 부재
260: 지지 프레임 270: 위치 센서부
300: 정렬 스키드 부재 310: 연결바
320: 스키드 본체 330: 마찰력 저감부재
340: 제1작동부재 350: 회전기어
360: 구동 제어센서 370: 제2작동부재
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 무인 비행기(100)의 착륙 위치의 정확성을 향상시켜 무인 비행기(100)에 구성된 충전 수신모듈(130)과 착륙 제어장치(200)에 구성되는 충전 송신모듈(210) 간의 정밀한 접점이 이루어지도록 함으로써, 무인 비행기(100)의 충전 효율을 극대화하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명은 무인 비행기(100)의 레그 프레임(140)에 장착되며, 착륙 위치에 대한 정렬이 이루어지도록 구성되는 정렬 스키드 부재(300)와, 이 정렬 스키드 부재(300)와 접하면서 착륙 위치를 가이드 하는 한편, 무인 비행기(100)에 구성된 충전 수신모듈(130)과의 접속에 의해 충전이 이루어지도록 구성되는 착륙 제어장치(200)를 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명의 무인 비행기(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 구성되며, 방사형으로 연장 형성되는 다수개의 스포크 암(110: spoke arm)과, 스포크 암(110)의 단부에 구비되어 양력을 발생시키는 프로펠러(120)와, 착륙시 착륙 제어장치(200)에 구성된 충전 송신모듈(212)과 접속되어 전원의 충전이 이루어지는 충전 수신모듈(130)과, 하단부에 정렬 스키드 부재(300)가 결합되고, 착륙시 착륙 제어장치(200)의 상판(220)에 안착되는 레그 프레임(140)과, 착륙 제어장치(200)와 네트워크로 연결되며, 착륙시 무인 비행기(100)의 위치를 제어하는 착륙 제어부(150)와, 무인 비행기(100)의 착륙 위치에 대한 정보를 착륙 제어부(150)로 전송하는 IR 비콘(160)을 포함하여 구성된다.
이때, 착륙 제어부(150)는 무인 비행기(100)의 착륙을 시도하는 경우, IR 비콘(160)으로부터 착륙 위치 정보를 전송받아 해당하는 위치로 무인 비행기(100)의 착륙이 이루어지도록 무인 비행기(100)의 구동장치를 제어한다.
여기서, IR 비콘(160)은 후술할 착륙 제어장치(200)에 구성된 위치 센서버(270)와 비콘 신호의 송수신이 이루어지도록 구성되며, 이 위치 센서부(270)로부터 위치 정보가 수신되는 경우, 이를 착륙 제어부(150)로 전송하여 착륙 과정에 대한 무인 비행기(100)의 작동이 이루어지도록 한다.
아울러, 본 발명의 무인 비행기(100)에는 IR 비콘(160)이 장착되고, 착륙 제어부(150)의 제어에 따라 길이 조절이 가능하도록 구성되는 비콘 프레임(170)이 더 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 무인 비행기(100)는 통상의 드론일 수 있으며, 드론은 공중에서 비행할 수 있는 형태 또는 형상이라면, 다양한 형태나 형상으로 구성될 수 있으며, 스포크 암(120) 및 프로펠러(130) 역시 3개(트리 드론), 4개(쿼드 드론), 6개(헥사 드론), 8개(옥토 드론) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
착륙 제어장치(200)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 무인 비행기(100)의 전원 충전이 이루어지는 충전 스테이션에 구성되는 것으로, 착륙시 발생하는 위치 정보에 대한 오차를 최소화하고, 최소한의 오차가 발생한다 하더라도 이를 자동으로 정렬이 이루어지도록 안내하는 구성요소이다.
이러한 착륙 제어장치(200)는 무인 비행기(100)의 착륙을 지원하는 각 구성요소들이 내장 및 장착되도록 지지하는 프레임부(202)와, 무인 비행기(100)의 착륙시 착륙 위치 정보에 대한 오차를 최소화하고 무인 비행기(100)의 착륙을 안내함과 동시에 충전이 이루어지도록 구성되는 안내부재(210)와, 프레임부(202)의 상부면에 구성되며, 안내부재(210)가 결합되고, 무인 비행기(100)의 착륙 여부에 따라 승하강 작동이 이루어지는 상판(220)과, 프레임부(202)의 내부에 장착되고, 상판(220)을 승하강 작동시키는 높이 조절장치(230)와, 높이 조절장치(230)의 구동을 제어하는 구동 프레임(240) 및 무인 비행기(100)의 IR 비콘(160)으로 착륙 위치 정보를 전송하는 위치 센서부(270)를 포함하여 구성된다.
안내부재(210)는 상판(220)의 상부면에 구성되며, 상부에서 하부로 향할수록 그 면적이 점차 넓어지는 사다리꼴 형태로 형성되어 무인 비행기(100)의 착륙시 착륙 위치 정보의 오차 발생시 후술할 정렬 스키드 부재(300)의 회전부재(330)와의 접촉이 이루어지면서 하강 작동이 이루어지도록 안내함으로써, 무인 비행기(100)가 정확한 위치에 착륙이 이루어지도록 하는 역할을 한다.
이러한 안내부재(210)는 그 상부면에 무인 비행기(100)에 구성된 충전 수신모듈(130)과 접속이 이루어지는 충전 송신모듈(212)이 구성되고, 둘레면을 따라 회전부재(330)와의 접촉이 이루어지며, 이 회전부재(330)의 회전작동을 지지하면서 무인 비행기(100)의 하강을 안내하는 가이드면(214)이 형성된다.
이와 같은 본 발명의 안내부재(210)는 무인 비행기(100)의 착륙이 이루어질 때 착륙 위치 정보에 대한 오차가 발생한다 하더라도 정렬 스키드 부재(300)의 회전부재(330)가 가이드면(214)과 접촉하여 하강이 이루어지도록 안내하고, 이후 정렬 스키드 부재(300)가 상판(220)의 상부면에 안착이 이루어질 때 충전 수신모듈(130)과 충전 송신모듈(212)이 서로 동축선상에 위치하도록 구성됨으로써, 별도의 착륙 위치에 대한 정렬 과정을 수행하지 않더라도 자동으로 정확한 위치에 무인 비행기(100)의 착륙이 이루어지도록 구성되는 것이다.
상판(220)은 상부면으로 안내부재(210)가 결합되고, 무인 비행기(100)의 착륙이 이루어지는 경우, 프레임부(202)로부터 안내부재(210)의 인출이 이루어지도록 구성되며, 무인 비행기(100)의 안정적인 착륙이 이루어지도록 지지하는 것으로, 안내부재(210)의 하단부의 둘레면을 따라 정렬 스키드 부재(300)가 안착되는 스키드 안착부(222)가 형성된다.
또한, 상판(220)에는 그 상부면으로 스키드 안착부(222)의 외측으로 IR 비콘(160)과 비콘 신호의 송수신이 이루어지는 위치 센서부(270)가 장착되고, 하부면에는 높이 조절장치(230)의 이송 프레임(238)이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제1이송 안내홈(224)이 형성되어 높이 조절장치(230)의 승하강 작동을 지지하도록 구성된다.
높이 조절장치(230)는 프레임부(202)의 내부에 구성되고, 상단부가 상판(220)에 결합되고, 하단부가 구동 프레임(240)과 결합되어 구동 프레임(240)의 내부에 구성된 승하강 제어부(미도시)의 제어에 따라 승하강 작동이 이루어지면서 상판(220)의 높이를 조절하는 역할을 한다.
이러한 높이 조절장치(230)는 다수개의 패널, 또는 바의 형태로 이루어지며, 중앙부가 서로 교차되게 구성되는 조절바(232)와, 다수개의 조절바(232)들의 양단부를 회전 가능하게 결합하는 회전힌지(234)와, 다수개의 조절바(232)들의 중앙부에 결합되고, 회전 작동을 지지하는 가이드 힌지(236) 및 다수개의 조절바(232)들 중 상단부 및 하단부에 위치하는 조절바(232)들과 결합되며, 승하강 작동시 양측으로 슬라이딩 이동이 이루어지면서 조절바(232)들의 회전 작동을 지지하는 이송 프레임(238) 및 다수개의 조절바(232)들을 회전시키는 구동모터(237)를 포함하여 구성된다.
조절바(232)는 2개의 패널, 또는 바의 형태로 이루어지며, 중앙부가 가이드 힌지(236)에 의해 회전 작동이 가능하게 결합되는 제1 내지 제3조절바(232a, 232b, 232c)로 구성된다.
이러한 조절바(232) 중 제1조절바(232a)는 상단부가 회전힌지(234)에 의해 이송 프레임(238)과 결합되고, 하단부가 제2조절바(232b)의 상단부와 회전힌지(234)에 의해 회전 가능하게 결합된다.
또한, 제2조절바(232b)는 하단부가 제3조절바(232c)의 상단부와 회전힌지(234)에 의해 회전 가능하게 결합되고, 하단부가 이송 프레임(238)과 회전힌지(234)에 의해 회전 가능하게 결합되며, 2개의 패널 중 하나에 구동모터(237)와 연결된다.
이와 같이 구성된 다수개의 조절바(232)는 링크 작동 방식에 의해 구현되는 것으로, 구동모터(237)의 구동시 제3조절바(232c)가 이송 프레임(238)이 구동 프레임(240)에 구성된 제2이송 안내홈(244)을 따라 슬라이딩 이동이 이루어지면서 가이드 힌지(236)를 중심으로 상향, 또는 하향 회전 직동에 의해 승강, 또는 하강 작동이 이루어지게 되며, 이와 동시에 제2조절바(232b)와 제1조절바(232a) 역시 제3조절바(232c)와 동일한 방식으로 작동이 이루어지면서 상판(220)의 승하강 작동이 이루어지도록 구성된다.
이때, 다수개의 조절바(232)에는 중앙부에 가이드 힌지(236)의 회전 작동을 지지하는 장공 형태의 가이드홈(235)을 더 형성하여 상기 다수개의 조절바(232)들의 승하강 작동이 보다 원활하게 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.
아울러, 이송 프레임(238)에는 제1 및 제2이송 안내홈(214, 244)에 각각 삽입되며, 이 제1 및 제2이송 안내홈(214, 244)의 내면을 따라 슬라이딩 이동이 이루어지도록 구성되는 이송부재(238a)를 더 구성할 수 있다.
이때, 이송부재(238a)와 제1 및 제2이송 안내홈(214, 244)은 통상의 레일장치로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
구동 프레임(240)은 프레임부(202)의 바닥에 구성되며, 상부면으로 높이 조절장치(230)가 회전 작동에 의한 승하강이 이루어지도록 지지하는 제2이송 안내홈(244)이 형성되는 한편, 위치 센서부(270)와 네트워크로 연결되어 위치 센서부(270)로부터 구동신호의 전송 여부에 따라 높이 조절장치(230)의 구동모터(237)의 구동의 제어가 이루어지도록 구성된다. 이때, 구동 프레임(240)에는 구동모터(237)의 구동을 제어하는 승하강 제어부를 더 구성할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
위치 센서부(270)는 IR 비콘(160)과 비콘 신호의 송수신이 이루어지도록 구성되며, 무인 비행기(100)의 착륙 위치 정보를 IR 비콘(160)으로 전송하여 해당하는 위치로의 착륙이 이루어지도록 한다.
이때, 위치 센서부(270)는 IR 비콘(160)으로 착륙 위치 정보를 전송할 때, 구동 프레임(240)에 구성된 승하강 제어부로 구동신호를 전송하여 높이 조절장치(230)의 승강 작동에 대한 구동이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 높이 조절장치(230)는 링크 작동 방식으로 이루어지는 다수개의 조절바(232)들에 의해 승강 및 하강이 이루어지도록 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 도 8에 도시된 바와 같이, 실린더 부재(250)에 의한 승하강 작동이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
이때, 높이 조절장치(230)가 실린더 부재(250)에 의해 높이 조절이 이루어지도록 구성되는 경우, 상부면이 상판(220)의 하부면에 결합되고, 하부면이 실린더 부재(250)와 결합되어 상판(220)의 승하강 작동을 지지하는 받침판(252)이 더 구성되고, 하강 작동시 받침판(252)의 하부면이 안착되면서 상판(220)의 하중을 지지하는 지지 프레임(260)을 더 구성할 수 있을 것이다.
정렬 스키드 부재(300)는 레그 프레임(140)의 하단부에 결합되며, 무인 비행기(100)가 착륙을 위해 하강할 때 안내부재(210)의 가이드면(214)과 접촉이 이루어지도록 구성되고, 가이드면(214)을 따라 하강이 이루어지면서 충전 수신모듈(130)과 충전 송신모듈(212)이 서로 동축선상에 위치하도록 정렬시키는 구성요소이다.
이러한 정렬 스키드 부재(300)는 양단부가 레그 프레임(140)과 서로 직교를 이루도록 결합되는 다수개의 연결바(310)와, 이 다수개의 연결바(310)들 각각의 중앙부에 위치하며, 안내부재(210)의 가이드면(214)을 따라 하강 작동이 이루어지도록 구성되는 스키드 본체(320)와, 가이드면(214)과 접촉이 이루어지도록 스키드 본체(230)의 외면에 구성되고, 무인 비행기(100)의 하강시 가이드면(214)과의 마찰을 최소화시키는 마찰력 저감부재(330)로 구성된다.
여기서, 다수개의 연결바(310)는 레그 프레임(140)의 전후방부 및 양측부에 각각 결합된다.
또한, 다수개의 연결바(310)는 중앙에 형성된 공간에 대한 면적이 무인 비행기(100)의 착륙이 완료되었을 때, 상판(220)에 형성된 스키드 안착부(222)에 삽입이 이루어지도록 안내부재(210)에 형성되는 가이드면(214)의 하단부에 대한 면적과 동일하거나, 일정 면적 만큼 큰 면적을 이루도록 구성된다.
스키드 본체(320)는 다수개의 연결바(310)들 각각에 모두 구성되는 것으로, 이 다수개의 연결바(310)들과 회전 작동이 가능하게 결합된다. 즉, 가이드면(214)과의 접촉시 다수개의 연결바(310)들의 외주면을 따라 회전 작동이 이루어지도록 구성되는 것이다.
또한, 마찰력 저감부재(330)는 스키드 본체(320)와 가이드면(214) 사이의 접촉 면적을 최소화하고, 스키드 본체(320)의 회전 작동을 지지함으로써, 스키드 본체(320)의 회전 작동시 발생하는 마찰력을 저감시키고 스키드 본체(320)와 가이드면(214) 간의 접촉시 발생하는 진동 및 소음을 저감시키는 역할을 하는 것으로, 통상의 베어링 부재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 착륙 제어부(150)는 정렬 스키드 부재(300)와 네트워크로 연결되어 무인 비행기(100)의 착륙이 이루어질 때, 정렬 스키드 부재(300)와 레그 프레임(140) 간의 결합관계에 따라 정렬 스키드 부재(300)가 레그 프레임(140)으로부터 회전 작동에 의한 인출이 이루어지도록 제어할 수 있을 것이다.
즉, 본 발명의 정렬 스키드 부재(300)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 레그 프레임(140)으로부터 회전 작동이 가능하게 결합되고, 레그 프레임(140)으로 인입, 또는 인출이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
이때, 레그 프레임(140)에는 정렬 스키드 부재(300)의 연결바(310)들이 인입 및 수용되는 바 수용부(142)를 더 구성할 수 있으며, 이 바 수용부(142)의 내측에 형성되고, 다수개의 연결바(310)들을 회전시키는 제1작동부재(340)가 내장되며, 이 젝1작동부재(340)의 작동을 지지하는 작동 지지부(144)가 더 구성될 수 있다.
또한, 정렬 스키드 부재(300)는 연결바(310)가 분할 되게 구성되며, 레그 프레임(140)과 각각 회전 가능하게 결합이 이루어지도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 연결바(310)는 하단부가 레그 프레임(140)과 회전 가능하게 결합되며, 끝단부에 스키드 본체(320)가 구성되는 제1연결바(312)와, 이 제1연결바(312)가 장착된 레그 프레임(140)과 대향하는 위치에 구성되는 또 다른 레그 프레임(140)에 회전 가능하게 결합되고, 제1연결바(312)와 결합, 또는 분리가 가능하도록 내부에 제2작동부재(370)가 구성되는 제2연결바(314)로 이루어질 수 있다.
이때, 제1연결바(312) 및 스키드 본체(320)는 중앙부가 관통형성되도록 구성되고, 제2연결바(314)에 내장된 제2작동부재(370)의 작동에 의해 서로 연결이 이루어지도록 구성된다.
여기서, 제1 및 제2작동부재(340, 370)는 통상의 실린더 부재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 제1 및 제2연결바(312, 314)의 하단부에는 각각 레그 프레임(140)에 회전 가능하게 결합되며, 제1작동부재(340)의 작동 여부에 따라 회전 작동이 이루어지면서 제1 및 제2연결바(312, 314)를 레그 프레임(140)으로부터 인입, 또는 인출시키는 회전기어(350)가 더 구성된다.
제1작동부재(340)는 착륙 제어부(150)의 제어에 의해 구동이 이루어지며, 제1 및 제2연결바(312, 314)가 레그 프레임(140)으로부터 인입 및 인출이 이루어지도록 하는 것으로, 회전기어(350)와 기어 결합이 이루어지며, 직진 이동에 의해 회전기어(350)의 회전 작동이 이루어질 수 있도록 랙 기어의 형태로 구성되는 작동기어(342)가 더 구성된다.
아울러, 본 발명의 레그 프레임(140)에는 작동 지지부(144)의 하단부에 구성되고, 작동기어(342)와의 접촉 여부에 따라 제2작동부재(340)측으로 구동신호를 전송하는 구동 센서부(360)가 더 구성될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 정렬 스키드 부재(300)는 무인 비행기(100)의 비행시 레그 프레임(140)의 내부로 인입된 상태로 구성되어 비행 도중 주변 사물들과의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있을 것이다.
아울러, 본 발명의 회전부재(330)는 진동 저감수단(400)을 더 구성함으로써, 착륙 제어장치(200)의 안내부재(210)에 구성된 가이드면(214)을 따라 하강이 이루어질 때 발생하는 진동을 저감시켜 보다 안정적으로 무인 비행기(100)의 착륙이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 착륙 위치에 대한 오차 범위를 최소화하여 착륙 정밀도를 향상시키고, 착륙 시 무인 비행기의 착륙 위치에 대한 오차가 발생하여도 정확한 착륙 위치에 착륙이 이루어지도록 안내하는 무인 비행기용 착륙 장치에 이용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 하부에 레그 프레임 및 충전 수신모듈이 구성되고, 착륙 여부를 제어하는 착륙 제어부가 구성된 무인 비행기;
    상기 무인 비행기의 일측에 구성되며, 착륙 위치 정보를 수신받아 상기 착륙 제어부로 전송하는 IR 비콘;
    상기 IR 비콘으로 착륙 위치 정보를 송신하고, 상기 무인 비행기의 착륙 여부에 따라 승하강 작동이 이루어지며, 상기 착륙 위치 정보의 오차를 최소화하는 착륙 제어장치; 및
    상기 레그 프레임에 장착되고, 착륙시 상기 착륙 제어장치의 일면을 따라 하강하면서 상기 충전 수신모듈과 충전 송신모듈이 동축선상이 위치하도록 상기 무인 비행기의 착륙 위치를 정렬시키는 정렬 스키드 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무인 비행기에는 상기 IR 비콘이 결합되고, 상기 착륙 제어부의 제어에 따라 길이 조절이 이루어지는 비콘 프레임이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 착륙 제어장치는
    상부면에 충전 송신모듈이 구성되고, 둘레면을 따라 상기 무인 비행기의 착륙시 상기 정렬 스키드 부재가 접촉되며, 상기 정렬 스키드 부재의 하강 작동을 지지하는 가이드면이 형성된 안내부재;
    상기 안내부재가 결합되고, 상기 무인 비행기의 착륙 여부에 따라 승하강 작동이 이루어지는 상판;
    상기 상판을 승하강 작동시키는 높이 조절장치;
    상기 높이 조절장치의 구동을 제어하는 구동 프레임; 및
    상기 IR 비콘 및 구동 프레임으로 각각 착륙 위치 정보와 구동신호를 전송하는 위치 센서부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안내부재는, 상부에서 하부로 향할수록 그 면적이 점차 넓어지는 사다리꼴 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 높이 조절장치는
    중앙부가 서로 교차되게 결합되고, 회전 가능하게 결합되는 다수개의 조절바;
    상기 다수개의 조절바들의 양단부를 회전 가능하게 결합하는 회전힌지;
    상기 다수개의 조절바들의 중앙부에 결합되고, 회전 작동을 지지하는 가이드 힌지; 및
    상기 다수개의 조절바들 중 상단부 및 하단부에 각각 위치하는 조절바들과 결합되며, 승하강 작동시 상기 조절바들의 회전 작동을 지지하는 이송 프레임; 및
    상기 구동 프레임의 제어에 따라 조절바들을 회전시키는 구동모터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 높이 조절장치는,
    상기 구동 프레임에 결합되고, 승하강 작동이 이루어지는 실린더 부재;
    상부면이 상기 상판의 하부면에 결합되고, 하부면이 상기 실린더 부재와 결합되는 받침판; 및
    하강 작동시 상기 받침판의 하부면이 안착되는 지지 프레임;
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 스키드 부재는
    양단부가 상기 레그 프레임과 서로 직교를 이루도록 결합되는 다수개의 연결바;
    상기 다수개의 연결바들 각각의 중앙부에 위치하며, 상기 착륙 제어장치의 외면을 따라 하강 작동이 이루어지도록 구성되는 스키드 본체; 및
    상기 스키드 본체의 외면에 구성되고, 상기 무인 비행기의 하강시 상기 착륙 제어장치와의 마찰을 최소화시키는 마찰력 저감부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
  8. 제1항, 또는 제7항에 있어서,
    상기 정렬 스키드 부재는, 상기 레그 프레임측으로 인입, 또는 인출이 이루어지도록 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 무인 비행기용 착륙 제어장치.
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