WO2022131382A1 - 방제용 드론 - Google Patents

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WO2022131382A1
WO2022131382A1 PCT/KR2020/018223 KR2020018223W WO2022131382A1 WO 2022131382 A1 WO2022131382 A1 WO 2022131382A1 KR 2020018223 W KR2020018223 W KR 2020018223W WO 2022131382 A1 WO2022131382 A1 WO 2022131382A1
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WO
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nozzle
drug
drone
control
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/018223
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English (en)
French (fr)
Inventor
노우현
류재만
이동희
신동석
Original Assignee
(주)비씨디이엔씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/14—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts
    • B05B15/16—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts for preventing non-intended contact between spray heads or nozzles and foreign bodies, e.g. nozzle guards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
    • B64D1/18—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting by spraying, e.g. insecticides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters

Definitions

  • the present invention relates to a control drone, and more particularly, to a control drone capable of automatically opening and closing a nozzle for spraying a medicine using the pressure of a medicine supplied from a medicine room in which the medicine is stored.
  • a drone In general, a drone is a flying vehicle in the shape of an airplane or helicopter that flies by induction of radio waves without a human being. At first, it was used as a target instead of a bandit for practice shooting of air force aircraft, anti-aircraft guns, and missiles. Developed as a reconnaissance aircraft, it was also used for reconnaissance and surveillance by penetrating deep inland.
  • the spraying method of pesticides and fertilizers currently being carried out in rural areas is to dilute the pesticide in water and put it in a sprayer and spray it directly, or put the pesticide in a long plastic bag and hold the plastic bag at both ends and spray it. have.
  • the present invention discloses a drone for control useful to solve these problems.
  • An object of the present invention is to provide a control drone capable of automatically opening and closing a nozzle for spraying a drug using the pressure of the drug supplied from the drug room in which the drug is stored.
  • a drone body including a body, a plurality of arms extending radially from the body, a rotor formed at an end of each of the plurality of arms and operated by a motor, and a propeller formed on the rotor; and a control structure that is fastened to the drone body and automatically opens and closes a nozzle for spraying a drug using the pressure of the drug supplied from the drug chamber in which the drug is stored.
  • the control structure includes a medicine room for storing the medicine used for control, and a supply pump that receives the medicine from the medicine room, pumps it, and supplies the medicine to the nozzle unit; , a nozzle support part for supporting the nozzle part, a nozzle cap formed at an end of the nozzle part, and a nozzle automatic opening and closing part for automatically opening and closing the nozzle part by turning the nozzle cap using the pressure of the chemical supplied from the supply pump may include
  • the automatic nozzle opening/closing unit includes a penetration chamber for supplying a portion of the medicine supplied through the supply pump to the nozzle unit, and the remainder of the medicine supplied through the supply pump flows in.
  • the pressure chamber may include a pressure chamber, a partition wall dividing the pressure chamber into an upper space and a lower space, a sliding member spanning an end of the partition wall, and a wire connected to an end of the sliding member.
  • control drone it is formed in the lower part of the drone body and controls the direction of the nozzle support so that the nozzle support part maintains the horizontal direction regardless of the flight direction of the control drone It may further include a gimbal driving unit.
  • the body includes an upper plate and a lower plate each having a through-hole formed in the center, and the medicine chamber is inserted into the through-hole so that at least a part of it is located on the upper part of the drone body. can be formed.
  • the nozzle support is always maintained in the horizontal direction, so that the chemical spraying efficiency is kept constant, and it can be accurately sprayed into the targeted control spraying area.
  • 1 to 3 are exploded perspective views showing a drone for control according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view showing a drone for control according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view showing the drone for control according to an embodiment of the present invention flying in an inclined state with respect to the first axis.
  • FIG. 6 is a front view showing the drone for control according to an embodiment of the present invention flying in an inclined state with respect to the second axis.
  • FIG. 7 and 8 are views illustrating a process of opening and closing the nozzle unit by the automatic nozzle opening/closing unit.
  • FIG. 1 to 3 are exploded perspective views illustrating a control drone according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a front view showing the control drone according to an embodiment of the present invention.
  • the control drone includes a drone body 100 and a control structure 200 .
  • the drone body 100 includes a plurality of arms 110 radially extending from a plate-shaped body B including an upper plate P1 and a lower plate P2, and ends of each arm 110 .
  • a rotor 120 operated by a motor is formed therein, and a propeller 130 is formed in each rotor 120 .
  • the arm 110 may be connected to the body B by an arm fastening means (not shown) that is fixedly formed between the upper plate P1 and the lower plate P2 .
  • a through hole 150 in which the drug chamber 210 can be disposed is formed in the center of the upper plate (P1) and the lower plate (P2).
  • the upper plate P1 and the lower plate P2 may be formed to have substantially the same shape, and each through hole 150 is formed at a position corresponding to the upper and lower sides.
  • a buffer support to relieve vibrations generated by the driving of the gimbal driving unit 220 and the supply pump 230 constituting the control structure 200 . (140) is formed.
  • control unit 160 for controlling the overall operation of the drone for control may be installed in the drone main body 100 .
  • a currently known configuration of the drone may be additionally formed, but a description of the known configuration will be omitted for clarity.
  • Control structure 200 includes a chemical chamber 210, a gimbal driving unit 220, a supply pump 230, a nozzle support unit 240, a nozzle unit 250, a nozzle cap 260, and an automatic nozzle opening/closing unit (270).
  • the control structure 200 may automatically open and close the nozzle unit 250 for spraying the drug using the pressure of the drug supplied from the drug chamber 210 in which the drug is stored. Hereinafter, this will be described.
  • the drug room 210 is a place to store drugs used for control ( ⁇ ).
  • the drug chamber 210 is provided with a space for storing drugs and may be formed in a predetermined shape, for example, a rectangular parallelepiped shape. Of course, the shape is not limited thereto, and it is sufficient if it is formed in a shape corresponding to the through hole 150 .
  • the drug chamber 210 is formed on the upper portion of the drone body 100 .
  • the medicine chamber 210 is inserted into the through hole 150, and the medicine chamber cap 211 formed thereon is supported by the upper plate P1 when assembling and can be formed on the upper portion of the drone body 100. have. Since the chemical chamber 210 is formed on the upper part of the drone body 100, the separation and mounting of the medicine chamber 210 is easy, and the overall center of gravity of the control drone is increased, thereby reducing the overload of the motor during movement of the control drone, The power consumption is relatively low, making it possible to extend the flight time.
  • the gimbal driving unit 220 is formed in the lower part of the drone body 100, and controls the direction of the nozzle support unit 240 so that the nozzle support unit 240 always maintains the horizontal direction regardless of the flight direction of the control drone. .
  • the currently known control drone has a problem in that the direction of the spray nozzle changes according to the flight direction, so that the spray direction of the drug is changed.
  • the gimbal driving unit 220 controls the direction of the nozzle support unit 240 to be in a constant direction (eg, a horizontal direction), so that the chemical injection direction is always perpendicular to the ground. .
  • the chemical spraying efficiency can be kept constant and can be accurately sprayed onto the targeted control spraying area.
  • the gimbal driving unit 220 includes a first driving unit 222 , a first driving unit 222 , and a sensor unit (not shown).
  • a driving motor is provided inside the first driving unit 221 to axially rotate the nozzle support unit 240 with respect to the first axis.
  • a driving motor is provided inside the second driving unit 222 to axially rotate the nozzle support unit 240 with respect to the second axis.
  • the first axis may be an X-axis direction
  • the second axis may be a Y-axis direction.
  • the sensor unit senses it and transmits it to the control unit 160 .
  • the control unit 160 receiving this controls the driving motor rotation directions of the first driving unit 221 and the second driving unit 222 in a direction to offset the changed inclination of the nozzle supporting unit 240 to control the direction of the nozzle supporting unit 240 . Make sure it is always horizontal.
  • the supply pump 230 receives the medicine from the medicine chamber 210 through the first supply tube 231 , and pumps it to supply the medicine to the nozzle unit 250 through the second supply tube 232 .
  • the first supply tube 231 connects the chemical chamber 210 and the supply pump 230
  • the second supply tube 232 connects the supply pump 230 and the nozzle unit 250 .
  • the nozzle support unit 240 is connected to the gimbal driving unit 220 , and the nozzle unit 250 is formed on the lower surface of the nozzle support unit 240 .
  • the nozzle support unit 240 may be controlled so that the horizontal direction is always maintained by the gimbal driving unit 220 .
  • the nozzle part 250 is formed to protrude vertically from the lower surface of the nozzle support part 240 .
  • the nozzle unit 250 communicates with the second supply tube 232 and sprays the chemical supplied through the second supply tube 232 in the ground direction.
  • a nozzle cap 260 is formed at an end of the nozzle unit 250 .
  • the nozzle cap 260 is connected to the end of the nozzle unit 250 by a hinge 261 , and opens and closes the nozzle unit 250 while swinging according to the operation of the automatic nozzle opening/closing unit 270 .
  • the automatic nozzle opening/closing unit 270 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 .
  • 7 and 8 are views illustrating a process in which the nozzle unit 250 is opened and closed by the automatic nozzle opening/closing unit 270 .
  • the automatic nozzle opening/closing unit 270 controls the opening/closing operation of the nozzle cap 260 by using the pressure of the chemical supplied through the second supply tube 232 .
  • the automatic nozzle opening/closing unit 270 includes a through chamber 271 , a pressure chamber 272 , a partition wall 273 , a sliding member 274 , and a wire 275 . can do.
  • the through chamber 271 has both ends open, and the second supply tube 232 is connected to both ends of the through chamber 271 .
  • the pressure chamber 272 is formed under the through chamber 271 and has an opening 272a communicating with the through chamber 271 .
  • the pressure chamber 272 is separated into an upper space and a lower space by the partition wall 273 , and the sliding member 274 may be formed in a “C” shape and span the end of the partition wall 273 .
  • a wire 275 is connected to an end of the sliding member 274 in the lower space. The wire 275 is connected to the nozzle cap 260 .
  • a portion of the drug supplied through the second supply tube 232 is supplied to the nozzle unit 250 through the through chamber 271 .
  • the remainder of the drug supplied through the second supply tube 232 flows into the pressure chamber 272 through the opening (272a).
  • the pressure generated thereby presses the sliding member 274 .
  • the sliding member 274 slides along the partition wall 273 in one direction (eg, a left direction in the drawing) by pressure.
  • the wire 275 formed at the end of the sliding member 274 moves together with the sliding member 274 in one direction.
  • the nozzle cap 260 connected to the wire 275 is rotated.
  • the nozzle cap 260 opens the nozzle part 250 , and the chemical is sprayed through the nozzle part 250 .
  • the sliding member 274 slides along the partition wall 273 in the other direction (eg, the right direction in the drawing).
  • the wire 275 moves in the other direction together with the sliding member 274 .
  • the nozzle cap 260 connected to the wire 275 performs a turning motion to restore to its original position.
  • the nozzle cap 260 closes the nozzle unit 250 , and the injection of the chemical through the nozzle unit 250 is stopped.
  • control structure 210 drug room
  • nozzle cap 270 automatic opening and closing of the nozzle

Abstract

본 발명은 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐할 수 있는 방제용 드론에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론은, 몸체와, 상기 몸체에 방사상으로 연장 형성된 복수개의 아암과, 상기 복수개의 아암 각각의 단부에 형성되며 모터에 의해 작동되는 로터와, 상기 로터에 형성된 프로펠러를 포함하는 드론 본체; 상기 드론 본체에 체결 형성되며, 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐하는 방제 구조체;를 포함한다.

Description

방제용 드론
본 발명은 방제용 드론에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐할 수 있는 방제용 드론에 관한 것이다.
일반적으로 드론은 사람이 타지 않고 무선 전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체로서, 처음에는 공군기나 고사포, 미사일의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으며, 점차 무선 기술의 발달과 함께 정찰기로 개발되어 적의 내륙 깊숙이 침투하여 정찰, 감시의 용도로도 운용되었다.
이러한 드론은 최근 들어 수송목적에도 활용되는 등 활용 범위가 점차 넓어지고 있고, 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 가진 제품이 다양하게 개발되고 있으며, 초소형 드론은 물론 개인의 취미활동으로도 개발되어 상품화되고 있다.
한편, 현재 농촌에서 수행되고 있는 농약 및 비료의 살포방식은 농약을 물에 희석시켜 분무기에 담아 농민이나 작업자가 직접 살포하거나 길다란 비닐봉지에 농약을 담아 양끝에서 비닐봉지를 잡고 살포하는 방식으로 수행되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 살포방식은 다수의 인력이 농약에 중독되어 건강을 해칠 수 있는 문제가 있고, 농촌 인력이 격감되고 있는 현재 살포 인력을 용이하게 구할 수 없으며, 농약을 살포하는 과정에서 농작물을 밟고 지나다녀야 하기 때문에 농작물의 피해가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 농약을 분무기와 호스를 이용하여 살포하는 방식은 농민이나 작업자가 직접 끌고 들어가서 살포해야 하기 때문에 작업성이 저하되는 문제와 작업이 불편한 문제점이 있다.
최근 비행기 및 헬리콥터와 같은 유인 항공기에 농약 및 비료를 살포할 수 있도록 농기계를 장착하여 수행하고 있으나, 이는 일반 농민들이 사용하기에는 가격이 너무 부담이 되어 현실성이 떨어지고, 대규모 영농단지에는 적합하다 하더라도 협소한 면적을 경작하는 농가에는 적합하지 못한 문제점이 있다.
본 발명은, 이러한 문제점들을 해결하는데 유용한 방제용 드론에 대해 개시한다.
본 발명은 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐할 수 있는 방제용 드론을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론은,
몸체와, 상기 몸체에 방사상으로 연장 형성된 복수개의 아암과, 상기 복수개의 아암 각각의 단부에 형성되며 모터에 의해 작동되는 로터와, 상기 로터에 형성된 프로펠러를 포함하는 드론 본체; 상기 드론 본체에 체결 형성되며, 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐하는 방제 구조체;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론에 있어서, 상기 방제 구조체는, 방제에 사용되는 약품을 저장하는 약제실과, 상기 약제실로부터 약품을 공급 받고, 이를 펌핑하여 상기 노즐부로 약품을 공급하는 공급 펌프와, 상기 노즐부를 지지하는 노즐 지지부와, 상기 노즐부의 단부에 형성된 노즐캡과, 상기 공급 펌프로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 상기 노즐캡을 선회 운동시켜서 상기 노즐부를 자동으로 개폐하는 노즐 자동 개폐부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론에 있어서, 상기 노즐 자동 개폐부는, 상기 공급 펌프를 통해 공급되는 약품의 일부를 상기 노즐부로 공급하는 관통실과, 상기 공급 펌프를 통해 공급되는 약품의 나머지가 유입되는 압력실과, 상기 압력실을 상부 공간과 하부 공간으로 구분하는 격벽과, 상기 격벽의 단부에 걸쳐지는 슬라이딩 부재와, 상기 슬라이딩 부재의 단부에 연결 형성된 와이어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론에 있어서, 상기 드론 본체의 하부에 형성되며, 상기 노즐 지지부의 방향을 제어하여, 방제용 드론의 비행 방향에 관계없이 상기 노즐 지지부가 수평 방향을 유지하도록 하는 짐벌 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론에 있어서, 상기 몸체는 중앙에 관통구가 각각 형성된 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하며, 상기 약제실은 상기 관통구에 삽입되어 적어도 일부가 상기 드론 본체의 상부에 형성될 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐할 수 있다.
또한, 방제용 드론의 비행 방향에 관계없이 항상 노즐 지지부가 수평 방향으로 유지되도록 하여 약품 분사 효율은 일정하게 유지시키고, 목표로 삼은 방제 살포 영역에 정확하게 분사될 수 있게 할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론이 도시된 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론이 도시된 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론이 제1 축을 기준으로 기울어진 상태에서 비행하는 것이 도시된 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론이 제2 축을 기준으로 기울어진 상태에서 비행하는 것이 도시된 정면도이다.
도 7 및 도 8은 노즐 자동 개폐부에 의해 노즐부가 개폐되는 과정이 도시된 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방제용 드론을 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론이 도시된 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론이 도시된 정면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론은, 드론 본체(100)와 방제 구조체(200)를 포함한다.
드론 본체(100)는, 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)를 포함하는 판상의 몸체(B)에 방사상으로 연장 형성된 복수개의 아암(110)을 구비하고, 각각의 아암(110)의 단부에는 모터에 의해 작동되는 로터(120)가 형성되며, 각각의 로터(120)에는 프로펠러(130)가 형성된다. 아암(110)은 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2) 사이에 고정 형성된 아암 체결 수단(미도시)에 의해 몸체(B)와 연결될 수 있다.
상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)의 중앙에는 약제실(210)이 배치될 수 있는 관통구(150)가 형성된다. 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)는 실질적으로 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 각각의 관통구(150)는 상하로 대응하는 위치에 형성된다.
상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2) 사이의 어느 일 위치에는, 방제 구조체(200)를 구성하는 짐벌 구동부(220)와 공급 펌프(230) 등의 구동에 의해 발생하는 진동을 완화시키는 완충 지지부(140)가 형성된다.
또한, 드론 본체(100)에는 방제용 드론의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(160)가 설치될 수 있다. 이 외에도 현재 알려진 드론의 구성이 추가로 형성될 수 있으나, 명료한 설명을 위해 공지의 구성에 대한 설명은 생략한다.
방제 구조체(200)는 약제실(210)과, 짐벌 구동부(220)와, 공급 펌프(230)와, 노즐 지지부(240)와, 노즐부(250)와, 노즐캡(260)과, 노즐 자동 개폐부(270)를 포함할 수 있다. 방제 구조체(200)는 약품이 저장된 약제실(210)로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부(250)를 자동으로 개폐할 수 있다. 이하, 이에 대해 설명한다.
약제실(210)은 방제(防除)에 사용되는 약품을 저장하는 곳이다. 약제실(210)은 약품을 저장할 수 있는 공간을 구비하며 소정의 형상, 예를 들어, 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 관통구(150)와 대응하는 형상으로 형성되면 충분하다.
약제실(210)은 드론 본체(100)의 상부에 형성된다. 구체적으로, 약제실(210)은 관통구(150)에 삽입되고, 상부에 형성된 약제실 캡(211)은, 조립시, 상부 플레이트(P1)에 의해 지지되어 드론 본체(100)의 상부에 형성될 수 있다. 약제실(210)이 드론 본체(100)의 상부에 형성됨으로써, 약제실(210)의 분리 장착이 용이하며, 전체적인 방제용 드론의 무게 중심이 높아져서 방제용 드론의 이동 중 모터의 과부하를 줄일 수 있고, 소비 전력이 상대적으로 낮아져서 비행 시간을 연장시킬 수 있게 된다.
짐벌 구동부(220)는 드론 본체(100)의 하부에 형성되며, 노즐 지지부(240)의 방향을 제어하여, 방제용 드론의 비행 방향에 관계없이 항상 노즐 지지부(240)가 수평 방향을 유지하도록 한다.
일반적으로 현재 알려진 방제용 드론은 비행 방향에 따라 분사 노즐의 방향이 함께 바뀌어서 약품의 분사 방향이 달라지게 되는 문제가 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 방제용 드론은, 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 짐벌 구동부(220)가 노즐 지지부(240)의 방향이 일정한 방향(예를 들어, 수평 방향)이 되도록 제어하여, 약품 분사 방향이 지면에 대해 항상 수직한 방향을 유지할 수 있도록 한다. 그 결과, 약품 분사 효율은 일정하게 유지시키고, 목표로 삼은 방제 살포 영역에 정확하게 분사될 수 있게 할 수 있다.
구체적으로, 짐벌 구동부(220)는, 제1 구동부(222)와 제1 구동부(222)와 센서부(미도시)를 포함한다.
제1 구동부(221)의 내부에는 구동 모터가 구비되어, 제1 축을 기준으로 노즐 지지부(240)를 축회전시킨다. 제2 구동부(222)의 내부에는 구동 모터가 구비되어, 제2 축을 기준으로 노즐 지지부(240)를 축회전시킨다. 제1 축은 X축 방향일 수 있고, 제2 축은 Y축 방향일 수 있다.
방제용 드론의 비행 상태에 따라 노즐 지지부(240)의 기울기가 변화하면 센서부(미도시)는 이를 센싱하여 제어부(160)로 전송한다. 이를 수신한 제어부(160)는, 노즐 지지부(240)의 변화된 기울기를 상쇄시키는 방향으로 제1 구동부(221)와 제2 구동부(222)의 구동 모터 회전 방향을 제어하여 노즐 지지부(240)의 방향이 항상 수평 방향이 되도록 한다.
공급 펌프(230)는 제1 공급 튜브(231)를 통해 약제실(210)로부터 약품을 공급 받고, 이를 펌핑하여 제2 공급 튜브(232)를 통해 노즐부(250)로 약품을 공급한다. 제1 공급 튜브(231)는 약제실(210)과 공급 펌프(230)를 연결하고, 제2 공급 튜브(232)는 공급 펌프(230)와 노즐부(250)를 연결한다.
노즐 지지부(240)는 짐벌 구동부(220)와 연결 형성되며, 하면에 노즐부(250)가 형성된다. 노즐 지지부(240)는 짐벌 구동부(220)에 의해 항상 수평 방향이 유지되도록 제어될 수 있다.
노즐부(250)는 노즐 지지부(240)의 하면에서 수직 방향으로 돌출 형성된다. 노즐부(250)는 제2 공급 튜브(232)와 연통하여, 제2 공급 튜브(232)를 통해 공급된 약품을 지면 방향으로 분사한다.
노즐부(250)의 단부에는 노즐캡(260)이 형성된다. 노즐캡(260)은 힌지(261)에 의해 노즐부(250)의 단부와 연결되고, 노즐 자동 개폐부(270)의 동작에 따라 선회 운동을 하면서 노즐부(250)를 개폐시킨다.
도 7 및 도 8을 참조하여 노즐 자동 개폐부(270)에 대해 설명한다. 도 7 및 도 8은 노즐 자동 개폐부(270)에 의해 노즐부(250)가 개폐되는 과정이 도시된 도면이다. 노즐 자동 개폐부(270)는 제2 공급 튜브(232)을 통해 공급되는 약품의 압력을 이용하여 노즐캡(260)의 개폐 동작을 제어한다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 노즐 자동 개폐부(270)는, 관통실(271)과, 압력실(272)과, 격벽(273)과, 슬라이딩 부재(274)와, 와이어(275)를 포함할 수 있다.
관통실(271)은 양단이 개방된 형태로 형성되고, 관통실(271)의 양단에는 제2 공급 튜브(232)가 연결된다. 압력실(272)은 관통실(271) 하부에 형성되고, 관통실(271)과 연통하는 개구(272a)를 구비한다. 압력실(272)은 격벽(273)에 의해 상부 공간과 하부 공간으로 분리되며, 슬라이딩 부재(274)는 “ㄷ”자 형태로 형성되어 격벽(273)의 단부에 걸쳐질 수 있다. 하부 공간에 있는 슬라이딩 부재(274)의 단부에는 와이어(275)가 연결 형성된다. 와이어(275)는 노즐캡(260)과 연결 형성된다.
제2 공급 튜브(232)을 통해 공급되는 약품의 일부는 관통실(271)을 통해 노즐부(250)로 공급된다. 또한, 제2 공급 튜브(232)을 통해 공급되는 약품의 나머지는 개구(272a)를 통해 압력실(272)로 유입된다.
압력실(272)로 유입되는 약품의 양이 증가하면 이에 의해 발생하는 압력이 슬라이딩 부재(274)를 가압한다. 슬라이딩 부재(274)는 압력에 의해 격벽(273)을 따라 일방향(예를 들어, 도면에서 좌측 방향)으로 슬라이딩한다. 이때, 슬라이딩 부재(274)의 단부에 형성된 와이어(275)가 슬라이딩 부재(274)와 함께 일방향으로 이동하게 된다. 와이어(275)가 이동되면서 와이어(275)와 연결된 노즐캡(260)이 선회 운동을 하게 된다. 그 결과, 노즐캡(260)은 노즐부(250)를 오픈하게 되고, 노즐부(250)를 통해 약품이 분사된다.
제2 공급 튜브(232)을 통해 공급되는 약품이 줄어들게 되면, 압력실(272)로 유입되는 약품의 양이 줄어들면서 압력이 감소하게 된다. 이에 따라, 슬라이딩 부재(274)는 격벽(273)을 따라 타방향(예를 들어, 도면에서 우측 방향)으로 슬라이딩한다. 이때, 와이어(275)가 슬라이딩 부재(274)와 함께 타방향으로 이동하게 된다. 와이어(275)가 타방향으로 이동되면서 와이어(275)와 연결된 노즐캡(260)은 원래의 위치로 복원되는 선회 운동을 하게 된다. 그 결과, 노즐캡(260)은 노즐부(250)를 패쇄하게 되고, 노즐부(250)를 통한 약품의 분사는 중지된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
<부호의 설명>
100 : 드론 본체 110 : 아암
120 : 로터 130 : 프로펠러
140 : 완충 지지부 150 : 관통구
160 : 제어부
200 : 방제 구조체 210 : 약제실
220 : 짐벌 구동부 230 : 공급 펌프
240 : 노즐 지지부 250 : 노즐부
260 : 노즐캡 270 : 노즐 자동 개폐부
271 : 관통실 272 : 압력실
273 : 격벽 274 : 슬라이딩 부재
275 : 와이어

Claims (5)

  1. 몸체와, 상기 몸체에 방사상으로 연장 형성된 복수개의 아암과, 상기 복수개의 아암 각각의 단부에 형성되며 모터에 의해 작동되는 로터와, 상기 로터에 형성된 프로펠러를 포함하는 드론 본체;
    상기 드론 본체에 체결 형성되며, 약품이 저장된 약제실로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 약품을 분사하는 노즐부를 자동으로 개폐하는 방제 구조체;
    를 포함하는 방제용 드론.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 방제 구조체는,
    방제에 사용되는 약품을 저장하는 약제실과,
    상기 약제실로부터 약품을 공급 받고, 이를 펌핑하여 상기 노즐부로 약품을 공급하는 공급 펌프와,
    상기 노즐부를 지지하는 노즐 지지부와,
    상기 노즐부의 단부에 형성된 노즐캡과,
    상기 공급 펌프로부터 공급되는 약품의 압력을 이용하여 상기 노즐캡을 선회 운동시켜서 상기 노즐부를 자동으로 개폐하는 노즐 자동 개폐부
    를 포함하는 방제용 드론.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 노즐 자동 개폐부는,
    상기 공급 펌프를 통해 공급되는 약품의 일부를 상기 노즐부로 공급하는 관통실과,
    상기 공급 펌프를 통해 공급되는 약품의 나머지가 유입되는 압력실과,
    상기 압력실을 상부 공간과 하부 공간으로 구분하는 격벽과,
    상기 격벽의 단부에 걸쳐지는 슬라이딩 부재와,
    상기 슬라이딩 부재의 단부에 연결 형성된 와이어
    를 포함하는 방제용 드론.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 드론 본체의 하부에 형성되며, 상기 노즐 지지부의 방향을 제어하여, 방제용 드론의 비행 방향에 관계없이 상기 노즐 지지부가 수평 방향을 유지하도록 하는 짐벌 구동부를 더 포함하는 방제용 드론.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체는 중앙에 관통구가 각각 형성된 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하며, 상기 약제실은 상기 관통구에 삽입되어 적어도 일부가 상기 드론 본체의 상부에 형성되는 방제용 드론.
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