WO2022234910A1 - 드론용 화물 고정시스템 - Google Patents

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WO2022234910A1
WO2022234910A1 PCT/KR2021/017268 KR2021017268W WO2022234910A1 WO 2022234910 A1 WO2022234910 A1 WO 2022234910A1 KR 2021017268 W KR2021017268 W KR 2021017268W WO 2022234910 A1 WO2022234910 A1 WO 2022234910A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cargo
case
drone
unit
fixing system
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/017268
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이동환
Original Assignee
주식회사 보라스카이
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.)
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles

Definitions

  • the present invention relates to a cargo fixing system for a drone, and more particularly, to a cargo fixing system for a drone that manually or automatically connects and fixes cargo to a drone so that the drone can transport cargo.
  • a crane is mainly used as a means of transporting cargo.
  • the crane is one of the mechanical devices that use a wire or a rope to move things up and down, a prime mover, a gear reduction device, a winding means, etc. It is a series of devices that are operated to lift cargo by attaching a hook to the end or to be transported in the other direction while being lifted.
  • the crane is used to move heavy objects and is configured in various forms depending on the purpose, and generally uses a hook to hang the cargo on the hook to fix the cargo to the crane.
  • a drone is an unmaned aerial vehicle (UAV) that does not carry a pilot, is lifted by aerodynamic forces and flies autonomously or remotely, and is disposable or reusable that can carry weapons or general cargo. It is known as a capable powered vehicle.
  • UAV unmaned aerial vehicle
  • drones are being spread for hobby use within the watch by remote controllers, but in recent years, the concept of transporting (delivering) various cargos such as cargo, documents, booklets and first-aid kits to remote locations using GPS has been realized, and the drone has a hook.
  • the cargo is transported by connecting and fixing the cargo.
  • the present invention fixes the cargo so that the drone can transport the cargo, but by attenuating the rotational friction force generated by the weight of the cargo, it is possible to facilitate coupling and disengagement with the cargo without directly receiving the load due to the weight of the cargo.
  • An object of the present invention is to provide a cargo fixing system for drones that allows
  • the present invention provides a cargo fixing system for a drone for fixing or releasing cargo to a drone, a space is formed therein, and a wire fixing ring is formed in the upper part to be connected to the drone,
  • a case having a shaft through-hole formed at a lower portion thereof, a driving unit disposed inside the case to generate rotational force, and coupled with the driving unit to receive rotational force and rotate, a part is disposed inside the case, and the other part is the A driving member disposed outside the case through a shaft through-hole, a friction damping member disposed inside the case and interposed between a portion of the driving member and the case to attenuate rotational friction, and to the outside of the case
  • a cargo fixing system for drone characterized in that it comprises a bracket locking wing coupled to the other part of the driving member, and a cargo fixing bracket in which the cargo is fixed to the lower portion, and coupled to and released from the bracket locking wing.
  • the driving unit includes a microcontroller unit (MCU), an actuator that receives a signal from the microcontroller unit to generate rotational power, and a power transmission unit that receives rotational power from the actuator and rotates at a predetermined angle.
  • MCU microcontroller unit
  • the actuator that receives a signal from the microcontroller unit to generate rotational power
  • a power transmission unit that receives rotational power from the actuator and rotates at a predetermined angle.
  • a switch for activating the driving unit may be further included.
  • it may further include a sensor for activating the driving unit.
  • the cargo fixing system for a drone according to the present invention has the following effects.
  • FIG 1 and 2 are views showing a cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a driving unit of the cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a driving member of the cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing an example of the locking wing of the bracket of the cargo fixing system for a drone according to the present invention and its driving.
  • terms such as one surface, the other surface, the upper surface, the lower surface, the upper surface, the lower surface, the upper surface, the lower surface, the upper surface, the lower surface, the upper surface, the lower surface, the upper surface, the lower surface are used to distinguish the relative positions of the components.
  • FIGS. 3 to 5 are views showing a cargo fixing system for a drone according to the present invention, wherein the cargo fixing system for a drone according to the present invention includes a case 100, a driving unit 200, a switch 300, and a driving member 400 ), a frictional force damping member 500, a bracket locking wing 600, a bracket for cargo fixing 700, a communication unit 800, a control unit 900 and a battery 1000, and this with FIGS. 3 to 5 It will be described with reference to the following.
  • the case 100 is coupled to the cargo (G) to be transported in the lower part, and the upper part is connected to the drone that transports the cargo (G) through a wire (W), and a space is formed therein.
  • the battery 1000, the driving unit 200, the communication unit 800, and the control unit 900 are inserted in the case 100, and the wire (W) connected to the drone is located at the top of the case 100 outside.
  • the wire fixing ring 110 is formed so as to be fixed.
  • the wire fixing ring 110 is preferably formed at the same time on both sides of the case 100 as well as the upper portion of the outer case 100 in order to maintain the balance of the cargo during movement of the cargo.
  • a shaft through-hole 120 through which the driving member 400 passes is formed in the lower portion of the case 100, and the diameter of the shaft through-hole 120 is the body portion ( 420), it is preferable that the shaft through-hole 120 and the body portion 420 are spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • FIG. 3 is a view showing a driving unit of the cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • the driving unit 200 is disposed inside the case 100 and the driving member 400 to be described later. rotates, and the driving unit 200 specifically includes a microcontroller unit 210 , an actuator 220 , and a power transmission unit 230 .
  • the microcontroller unit 210 is activated by the switch 300 or the control unit 900 and drives the actuator 220 .
  • the case in which the microcontroller unit 210 is activated from the switch 300 corresponds to manual driving, and when the user pushes the switch 300 , the microcontroller unit 210 is activated and the actuator 220 ) by transmitting a driving signal to the actuator 220 can be driven.
  • microcontroller unit 210 when the microcontroller unit 210 is activated by the control unit 900 , it corresponds to an automatic driving capable of remotely operating the cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • the user transmits a signal for driving the driving unit through the communication unit 800 by using a terminal or a remote driving device interlocked with the communication unit 800 of the cargo fixing system for a drone according to the present invention, and the communication unit ( Based on the driving signal transmitted through 800), the controller 900 activates the micro control unit and transmits the driving signal to the actuator 220 to drive the actuator 220 .
  • the microcontroller unit 210 may be activated by pre-stored control commands for driving the cargo fixing system for drones according to the present invention in the control unit 900 .
  • control unit 900 may include a data storage unit and an activation unit, and the data storage unit stores activation information for activating the microcontroller unit 210 , wherein the activation information is the transfer target. It may include the weight of the cargo (G), the transfer location, the expected transfer time of the cargo (G), the transfer required time, and the like.
  • the activation unit activates the microcontroller unit 210 based on the activation information stored in the data storage unit, so that the cargo G to be transferred can be fixed in the cargo fixing system for a drone according to the present invention. .
  • the actuator 220 receives a signal from the microcontroller unit 210 to generate rotational power.
  • the actuator 220 is preferably a deceleration actuator 220 .
  • the power transmission unit 230 is coupled to the lower portion of the actuator 220, receives rotational power from the actuator 220 and rotates at a predetermined angle, and specifically, the power transmission unit 230 is a first transmission unit 231 and a second transfer unit 232 .
  • the first transfer unit 231 is formed in a cylindrical shape, and an upper surface thereof is coupled to the actuator 220 , and the second transfer unit 232 is formed in a disk shape, and the lower portion of the first transfer unit 232 is formed in a disk shape. is connected with
  • FIG. 4 is a view showing a driving member of the cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • the driving member 400 is coupled to the lower surface of the power transmission unit 230 and rotates at a certain angle. , at least a part is disposed inside the case 100 , and the other part penetrates the shaft through hole 120 and is disposed outside the case 100 .
  • the driving member 400 includes a head portion 410 and a body portion 420 .
  • the head part 410 is disposed inside the case 100 , is formed in a disk shape having a larger diameter than the shaft through hole 120 , and is disposed below the second transmission part 232 , and the second It is coupled to the transmission unit 232 and receives power from the power transmission unit 230 to rotate at a predetermined angle.
  • the head part 410 since the head part 410 has a larger diameter than the shaft through-hole 120 , the head part 410 is prevented from being dropped into the shaft through-hole 120 , and the transport of the cargo G to be able to do it safely.
  • the body portion 420 is formed to protrude from the lower surface of the head portion 410, is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the head portion 410, at least a portion is disposed inside the case 100, the rest The other part passes through the shaft through hole 120 and is disposed outside the case 100 , and rotates together with the head part 410 at a predetermined angle.
  • an elastic member may be interposed on a surface where the body portion 420 and the shaft through hole 120 face each other, and the elastic member is interposed between the body portion 420 and the shaft through hole 120 .
  • the friction damping member 500 is disposed inside the case 100, is interposed between the lower surface of the head part 410 and the upper surface of the lower case 100, and is applied to the load applied to the driving member 400.
  • the member 400 can be easily rotated, and the bracket locking blade 600 rotates with respect to the cargo fixing bracket 700 without receiving the load of the cargo G, so that the bracket locking blade ( 600) and the bracket 700 for fixing the cargo are easily coupled and released.
  • the frictional force damping member 500 may be composed of a sliding friction bushing or a thrust bearing, and may be replaced with a member or material that withstands other loads and reduces frictional force.
  • FIG. 5 is a view showing an example of a bracket locking blade and its driving of the cargo fixing system for a drone according to the present invention.
  • the bracket locking blade 600 is disposed on the outside of the case 100 . is coupled to the lower portion of the driving member 400 , that is, the body portion 420 , and receives power from the driving member 400 to rotate at a predetermined angle.
  • the bracket locking blade 600 may be formed in a polygonal shape, an oval shape, or a shape in which a polygonal and an elliptical shape are combined, as shown in FIG. 5(a), and the bracket locking blade 600 is It is preferable that the faces facing the center are formed in the same shape.
  • the cargo fixing bracket 700 is formed in a box shape, the cargo G is fixed to the lower portion, and a wing through hole 710 having a shape corresponding to the bracket lock wing 600 shape is formed on the upper surface. It is coupled to the bracket locking blade (600).
  • the driving unit 200 is driven so that the angle of the bracket locking wing 600 is the angle of the wing through hole 710 formed in the cargo fixing bracket 700 . It rotates at the same angle, and at this time, the bracket lock wing 600 passes through the wing through hole 710 .
  • the bracket locking blade 600 supports the lower surface of the cargo fixing bracket 700.
  • the drone can transport the cargo (G).
  • the cargo fixing system for a drone according to the present invention may further include a sensor unit.
  • the sensor unit may include a weight sensor, a laser sensor, a camera sensor, and GPS.
  • the sensor unit senses a state in which the drone has completed transporting the cargo (G) and transmits the status information to a terminal operated by a user through the communication unit 800 .
  • the sensor unit when the sensor unit is configured as a weight sensor, after the transport of the cargo (G) to the transfer location is completed, when the cargo (G) touches the ground, the weight sensed by the weight sensor becomes 0, The sensor unit determines that the transfer of the cargo (G) is complete, and transmits the transfer completion state to the communication unit 800, so that the user remotely releases the coupling with the cargo (G).
  • a signal for driving the cargo fixing system is transmitted through the communication unit 800, and the control unit 900 activates the micro control unit based on the driving signal transmitted through the communication unit 800, and the actuator ( 220) to drive the actuator 220 so that the bracket lock wing 600 and the cargo fixing bracket 700 are disengaged.
  • the sensor unit may determine that the transfer of the cargo (G) is completed by detecting the ground on which the cargo (G) is placed, or the sensor unit uses the GPS. If configured, it may be determined that the transfer of the cargo (G) is completed based on the location information of the cargo fixing system for drones according to the present invention detected by the sensor unit.
  • the present invention secures the cargo so that the drone can transport the cargo, and by attenuating the rotational friction force generated by the weight of the cargo, it can be easily combined with and released from the cargo without directly receiving the load due to the weight of the cargo. It can be applied to drones and cargo fixing systems for drones.

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Abstract

본 발명은 드론이 화물을 이송할 수 있도록 수동 및 자동으로 드론에 화물을 연결시켜 고정하는 드론용 화물 고정시스템에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 화물을 드론에 고정 또는 해제하기 위한 드론용 화물 고정시스템에 있어서, 내부에 공간이 형성되되, 상부에는 상기 드론과 연결되도록 와이어 고정용고리가 형성되고, 하부에는 사프트 관통홀이 형성되는 케이스와, 상기 케이스의 내측에 배치되어 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부와 결합되어 회전력을 전달받아 회전하되, 일부분은 상기 케이스 내부에 배치되고, 타부분은 상기 샤프트 관통홀을 관통하여 상기 케이스 외부에 배치되는 구동부재와, 상기 케이스의 내측에 배치되되, 상기 구동부재의 일부분과 상기 케이스 사이에 개재되어 회전 마찰력을 감쇠시키는 마찰력 감쇠부재와, 상기 케이스 외부에 배치되되, 상기 구동부재의 타부분과 결합되는 브라켓 잠금날개와, 하부에는 상기 화물이 고정되고, 상기 브라켓 잠금날개와 결합 및 해제되는 화물고정용 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 화물 고정시스템을 제공한다.

Description

드론용 화물 고정시스템
본 발명은 드론용 화물 고정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론이 화물을 이송할 수 있도록 수동 또는 자동으로 드론에 화물을 연결시켜 고정하는 드론용 화물 고정시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 화물을 이송하는 수단으로 주로 크레인을 사용하게 되는데, 크레인은 와이어나 로프 등을 이용하여 물건을 오르내리는 기계장치의 하나로서, 원동기, 기어감속장치, 권취수단 등을 한 조로 하고 권상용 로프 단부에 후크를 장착하여 화물 등을 들어올리거나 또는 들어올린 상태에서 타방향으로 이송가능하게 조작되는 일련의 장치이다.
상술한 바와 같이 크레인은 무거운 물건을 이동시킬 때 사용하는 것으로서 용도에 따라서 다양한 형태로 구성되며, 일반적으로 후크를 사용하여 후크에 화물을 걸어 크레인에 화물을 고정시킨다.
이러한 크레인을 사용하지 못할 때의 운반수단으로는 모두 지상에서 화물을 이송하게 됨으로써 공간적인 제약이 많이 발생하게 되며, 이에 따라 크레인 이외의 공중을 이용하여 화물을 이송하는 수단으로 드론을 이용한 연구가 많이 이루어지고 있다.
드론은 무인항공기(unmaned aerial vehicle; UAV)를 총칭하는 것으로 조종사를 태우지 않고, 공기역학적 힘에 의해 부양하여 자율적으로 또는 원격조종으로 비행을 하며, 무기 또는 일반화물을 실을 수 있는 일회용 또는 재사용할 수 있는 동력 비행체라 알려져 있다.
통상 드론은 원격 조정자에 의해 시계 내에서 취미용도로 확산되고 있으나 근래에는 GPS를 활용하여 화물, 서류, 책자 및 구급약품 등 다양한 화물을 원격지에 운반(배달)하는 개념이 실현되고 있으며, 드론에 후크를 연결하여 화물을 고정함으로써 화물을 이송한다.
그러나 드론에 후크를 연결하여 화물을 고정하기 위하여, 사람이 일일이 수동으로 후크와 화물을 결합시켜야 하며, 드론이 상하 좌우로 이동하며 자동으로 후크와 화물을 결합시키는데 어려움이 따르는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 드론이 화물을 이송할 수 있도록 화물을 고정하되, 화물의 무게에 의해 발생되는 회전 마찰력을 감쇠시킴으로써 화물의 무게에 의한 부하를 직접적으로 받지 않고 화물과의 결합 및 해제를 용이하게 할 수 있도록 하는 드론용 화물 고정시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 화물을 드론에 고정 또는 해제하기 위한 드론용 화물 고정시스템에 있어서, 내부에 공간이 형성되되, 상부에는 상기 드론과 연결되도록 와이어 고정용고리가 형성되고, 하부에는 사프트 관통홀이 형성되는 케이스와, 상기 케이스의 내측에 배치되어 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부와 결합되어 회전력을 전달받아 회전하되, 일부분은 상기 케이스 내부에 배치되고, 타부분은 상기 샤프트 관통홀을 관통하여 상기 케이스 외부에 배치되는 구동부재와, 상기 케이스의 내측에 배치되되, 상기 구동부재의 일부분과 상기 케이스 사이에 개재되어 회전 마찰력을 감쇠시키는 마찰력 감쇠부재와, 상기 케이스 외부에 배치되되, 상기 구동부재의 타부분과 결합되는 브라켓 잠금날개와, 하부에는 상기 화물이 고정되고, 상기 브라켓 잠금날개와 결합 및 해제되는 화물고정용 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 화물 고정시스템을 제공한다.
여기서, 상기 구동부는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit, MCU)과, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛으로부터 신호를 전달받아 회전동력을 발생시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터로부터 회전동력을 전달받아 일정 각도로 회전하는 동력 전달부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부를 활성화시키는 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부를 활성화시키는 센서부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 구동부재와 케이스 사이에 마찰력 감쇠부재가 개재됨으로써 화물의 무게에 의하여 구동부재와 케이스 사이의 회전 마찰력 및 브라켓 잠금날개와 화물고정용 브라켓 사이의 회전 마찰력이 감쇠되어, 화물의 무게에 의한 부하를 직접적으로 받지 않고 화물과의 결합 및 해제를 용이하게 할 수 있도록 하는 이점이 있다.
둘째, 구동부재의 회전을 수동 및 자동으로 수행함으로써 원격으로 화물을 탈부착시켜 화물의 운송을 보다 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 구동부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 구동부재를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 브라켓 잠금날개 및 이의 구동에 대한 예시를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 또는 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 일면, 타면, 상단, 하단, 상면, 하면, 상부, 하부 등의 용어는 구성 요소들에 있어서 상대적이 위치를 구별하기 위해 사용된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템을 도시한 도면으로, 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템은 케이스(100), 구동부(200), 스위치(300), 구동부재(400), 마찰력 감쇠부재(500), 브라켓 잠금날개(600), 화물고정용 브라켓(700), 통신부(800), 제어부(900) 및 배터리(1000)를 포함하며, 이를 도 3 내지 도 5와 함께 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 케이스(100)는 하부에 이송 대상인 화물(G)과 결합되고, 상부는 와이어(W)를 통해 상기 화물(G)을 이송하는 드론에 연결되며, 내부에 공간이 형성된다.
상기 케이스(100) 내부에는 배터리(1000), 상기 구동부(200), 상기 통신부(800) 및 상기 제어부(900)가 삽입되며, 상기 케이스(100) 외측의 상부에는 상기 드론과 연결된 와이어(W)가 고정되도록 와이어 고정용고리(110)가 형성된다.
물론, 상기 와이어 고정용고리(110)는 화물의 이동시 화물의 평형을 유지하기 위하여 상기 케이스(100) 외측의 상부 뿐만 아니라 상기 케이스(100) 외측의 양측면부에 동시에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이스(100) 하부에는 상기 구동부재(400)가 관통하는 샤프트 관통홀(120)이 형성되며, 상기 샤프트 관통홀(120)의 직경은 후술하는 상기 구동부재(400)의 몸체부(420)의 직경보다 크게 형성되어, 상기 샤프트 관통홀(120)과 상기 몸체부(420)가 일정간격 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 구동부를 도시한 도면으로, 도 3에 따르면, 상기 구동부(200)는 상기 케이스(100)의 내측에 배치되며, 후술하는 상기 구동부재(400)를 회전시키고, 상기 구동부(200)는 구체적으로 마이크로 컨트롤러 유닛(210), 액츄에이터(220) 및 동력 전달부(230)를 포함한다.
상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)은 상기 스위치(300) 또는 상기 제어부(900)로부터 활성화되며, 상기 액츄에이터(220)를 구동시킨다.
먼저, 상기 스위치(300)로부터 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)이 활성화 되는 경우는 수동 구동에 해당하며, 사용자가 상기 스위치(300)를 푸쉬함으로써 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)이 활성화 되어 상기 액츄에이터(220)로 구동신호를 전달함으로써 상기 액츄에이터(220)를 구동시킬 수 있다.
또는, 상기 제어부(900)로부터 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)이 활성화 되는 경우는 원격으로 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템을 운용할 수 있는 자동 구동에 해당한다.
이때, 사용자는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 통신부(800)와 연동된 단말기 또는 원격구동장치를 사용하여, 상기 구동부를 구동하는 신호를 상기 통신부(800)를 통해 전달하고, 상기 통신부(800)를 통해 전달된 구동 신호를 기준으로 상기 제어부(900)가 상기 마이크로 컨트롤 유닛을 활성화 시켜 상기 액츄에이터(220)로 구동신호를 전달함으로써 상기 액츄에이터(220)를 구동시킬 수 있다.
또는, 상기 제어부(900)에 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템을 구동하는 제어명령을 기저장함으로써 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)을 활성화 시킬 수 있다.
여기서, 상기 제어부(900)는 데이터저장부 및 활성부를 포함할 수 있으며, 상기 데이터저장부에는 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)을 활성하기 위한 활성정보가 저장되어 있고, 이때 상기 활성정보는 이송 대상이 되는 화물(G)의 무게, 이송위치와, 화물(G)의 이송예정 시간, 이송소요 시간 등을 포함할 수 있다.
상기 활성부는 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 활성정보를 기준으로 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)을 활성화 시켜, 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템에 이송대상이 되는 화물(G)이 고정될 수 있도록 한다.
상기 액츄에이터(220)는 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(210)으로부터 신호를 전달받아 회전동력을 발생시키며, 이때 상기 액츄에이터(220)는 감속 액츄에이터(220)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 동력 전달부(230)는 상기 액츄에이터(220)의 하부에 결합되어, 상기 액츄에이터(220)로부터 회전동력을 전달받아 일정각도로 회전하며, 구체적으로 상기 동력 전달부(230)는 제1 전달부(231) 및 제2 전달부(232)를 포함한다.
상기 제1 전달부(231)는 원통형상으로 형성되며 상면은 상기 액츄에이터(220)와 결합되고, 상기 제2 전달부(232)는 원판형상으로 형성되며, 상기 제1 전달부(232)의 하부와 연결된다.
도 4는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 구동부재를 도시한 도면으로, 도 4에 따르면, 상기 구동부재(400)는 상기 동력 전달부(230)의 하면과 결합되어 일정각도로 회전하며, 적어도 일부분은 상기 케이스(100) 내부에 배치되고, 타부분은 상기 샤프트 관통홀(120)을 관통하여 상기 케이스(100) 외부에 배치된다.
구체적으로, 상기 구동부재(400)는 헤드부(410) 및 몸체부(420)를 포함한다.
상기 헤드부(410)는 상기 케이스(100) 내부에 배치되며, 상기 샤프트 관통홀(120)보다 큰 직경의 원판형상으로 형성되고, 상기 제2 전달부(232)의 하측에 배치되되 상기 제2 전달부(232)와 결합되어 상기 동력 전달부(230)로부터 동력을 전달받아 일정각도로 회전한다.
이때, 상기 헤드부(410)가 상기 샤프트 관통홀(120)보다 큰 직경을 가짐으로써 상기 헤드부(410)가 상기 샤프트 관통홀(120)로 탈락되는 것을 방지하여, 상기 화물(G)의 이송을 안전하게 수행할 수 있도록 한다.
상기 몸체부(420)는 상기 헤드부(410)의 하면으로부터 돌출형성되되, 상기 헤드부(410)보다 작은 직경의 원기둥 형상으로 형성되고, 적어도 일부분은 상기 케이스(100) 내부에 배치되고, 나머지 타부분은 상기 샤프트 관통홀(120)을 관통하여 상기 케이스(100) 외부에 배치되어, 상기 헤드부(410)와 함께 일정각도로 회전한다.
이때, 상기 몸체부(420)와 상기 샤프트 관통홀(120)이 마주보는 면에는 탄성부재가 개재될 수 있으며, 상기 탄성부재가 상기 몸체부(420)와 상기 샤프트 관통홀(120) 사이에 개재됨으로써, 상기 화물(G)의 이송시 외력 및 풍력에 의해 상기 화물이 진동할 때, 상기 몸체부(420)와 상기 케이스(100)가 부딪히는 것을 방지하여, 상기 케이스(100) 또는 상기 구동부재(400)에 균열이 발생하거나 파손되는 것을 방지한다.
상기 마찰력 감쇠부재(500)는 상기 케이스(100) 내측에 배치되되, 상기 헤드부(410)의 하면과 상기 케이스(100) 하부의 상면 사이에 개재되며, 상기 구동부재(400)에 걸리는 하중에 의해 상기 구동부재(400)가 상기 케이스(100)를 기준으로 일정 각도 회전할때 상기 구동부재(400)가 상기 케이스(100) 사이에 발생되는 회전마찰력을 감쇠시켜 케이스(100)를 기준으로 구동부재(400)가 용이하게 회전할 수 있으며, 상기 브라켓 잠금날개(600)가 상기 화물고정용 브라켓(700)에 대하여, 화물(G)의 하중에 대한 부하를 받지 않으며 회전하여 상기 브라켓 잠금날개(600)와 상기 화물고정용 브라켓(700)가 용이하게 결합 및 해제되도록 한다.
여기서, 상기 마찰력 감쇠부재(500)는 미끄럼 마찰 부싱 또는 트러스트 베어링으로 구성될 수 있으며, 이 외의 하중을 견디며 마찰력을 줄이는 부재 및 재료로 대체될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 브라켓 잠금날개 및 이의 구동에 대한 예시를 도시한 도면으로, 도 5에 따르면, 상기 브라켓 잠금날개(600)는 상기 케이스(100)의 외부에 배치되어, 상기 구동부재(400)의 하부, 즉 상기 몸체부(420)에 결합되며, 상기 구동부재(400)로부터 동력을 전달받아 일정각도로 회전한다.
이때, 상기 브라켓 잠금날개(600)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 다각형, 타원형 형상 또는 다각형과 타원형의 형상이 조합된 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 브라켓 잠금날개(600)는 중심을 기준으로 마주보는 면이 동일한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 화물고정용 브라켓(700)은 박스 형상으로 형성되어, 하부에는 상기 화물(G)이 고정되고, 상면에는 상기 브라켓 잠금날개(600) 형상과 대응되는 형상의 날개 관통홀(710)이 형성되어 상기 브라켓 잠금날개(600)와 결합된다.
즉, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(200)가 구동되어 상기 브라켓 잠금날개(600)의 각도는 상기 화물고정용 브라켓(700)에 형성된 상기 날개 관통홀(710)의 각도와 동일하도록 회전하며, 이때, 상기 브라켓 잠금날개(600)는 상기 날개 관통홀(710)을 관통한다.
이후, 상기 구동부(200)의 구동에 따라 상기 브라켓 잠금날개(600)가 회전하여 원래 상태로 되돌아 오게 되면, 상기 브라켓 잠금날개(600)는 상기 화물고정용 브라켓(700)의 하면을 지지하게 되어 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템이 화물(G)을 연결하게 됨으로써 드론이 상기 화물(G)을 이송할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템은 센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 무게센서, 레이저 센서, 카메라 센서 및 GPS 등으로 구성될 수 있다.
상기 센서부는 상기 드론이 상기 화물(G)을 이송완료한 상태를 센싱하여 상기 통신부(800)를 통해 사용자가 운용하는 단말기로 상태정보를 전송한다.
예를 들어, 상기 센서부가 무게센서로 구성된 경우, 상기 화물(G)을 이송장소로 이송을 완료한 후, 상기 화물(G)이 지면에 닿게 되면 상기 무게센서에 센싱되는 무게가 0이 되므로, 상기 센서부는 상기 화물(G)의 이송이 완료됐다고 판단하며, 상기 이송완료 상태를 상기 통신부(800)로 전달하여, 사용자가 원격으로 화물(G)과의 결합을 해제시키도록 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템을 구동하는 신호를 상기 통신부(800)를 통해 전달하고, 상기 통신부(800)를 통해 전달된 구동 신호를 기준으로 상기 제어부(900)가 상기 마이크로 컨트롤 유닛을 활성화 시키며, 상기 액츄에이터(220)로 구동신호를 전달함으로써 상기 액츄에이터(220)를 구동시켜 상기 브라켓 잠금날개(600)와 상기 화물고정용 브라켓(700)이 결합해제되도록 한다.
또한, 상기 센서부가 레이더 센서나 카메라 센서로 구성되는 경우, 상기 센서부가 상기 화물(G)이 놓인 지면을 감지함으로써 상기 화물(G)의 이송이 완료됐다고 판단할 수도 있고, 또는 상기 센서부가 GPS로 구성된 경우, 상기 센서부에서 검출한 본 발명에 따른 드론용 화물 고정시스템의 위치정보를 기반으로 상기 화물(G)의 이송이 완료됐다고 판단할 수도 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
본 발명은 드론이 화물을 이송할 수 있도록 화물을 고정하되, 화물의 무게에 의해 발생되는 회전 마찰력을 감쇠시킴으로써 화물의 무게에 의한 부하를 직접적으로 받지 않고 화물과의 결합 및 해제를 용이하게 할 수 있도록 하는 드론 및 드론용 화물 고정시스템에 적용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 화물을 드론에 고정 또는 해제하기 위한 드론용 화물 고정시스템에 있어서,
    내부에 공간이 형성되되, 상부에는 상기 드론과 연결되도록 와이어 고정용고리가 형성되고, 하부에는 사프트 관통홀이 형성되는 케이스;
    상기 케이스의 내측에 배치되어 회전력을 발생시키는 구동부;
    상기 구동부와 결합되어 회전력을 전달받아 회전하되, 일부분은 상기 케이스 내부에 배치되고, 타부분은 상기 샤프트 관통홀을 관통하여 상기 케이스 외부에 배치되는 구동부재;
    상기 케이스의 내측에 배치되되, 상기 구동부재의 일부분과 상기 케이스 사이에 개재되어 회전 마찰력을 감쇠시키는 마찰력 감쇠부재;
    상기 케이스 외부에 배치되되, 상기 구동부재의 타부분과 결합되는 브라켓 잠금날개; 및
    하부에는 상기 화물이 고정되고, 상기 브라켓 잠금날개와 결합 및 해제되는 화물고정용 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 화물 고정시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit, MCU);
    상기 마이크로 컨트롤러 유닛으로부터 신호를 전달받아 회전동력을 발생시키는 액츄에이터;
    상기 액츄에이터로부터 회전동력을 전달받아 일정 각도로 회전하는 동력 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 화물 고정시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부를 활성화시키는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 화물 고정시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부를 활성화시키는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 화물 고정시스템.
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