KR102202585B1 - Drones with an automatic lifting device - Google Patents

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KR102202585B1 KR1020190001659A KR20190001659A KR102202585B1 KR 102202585 B1 KR102202585 B1 KR 102202585B1 KR 1020190001659 A KR1020190001659 A KR 1020190001659A KR 20190001659 A KR20190001659 A KR 20190001659A KR 102202585 B1 KR102202585 B1 KR 102202585B1
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Abstract

본 발명은 자동리프트장치가 구비된 드론에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 드론이 일정속도 및 고도를 유지하여 동작할 때 드론의 자동리프트의 초음파센서를 이용하여 장애물을 회피하며 지상과의 고도를 유지할 수 있는 자동리프트장치가 구비된 드론에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 자동리프트장치가 구비된 드론은 다수개의 회전익을 포함한 비행이 가능한 드론부; 드론부의 하부에 설치되는 상부프레임; 일측은 구동축의 외주연에 권회되어 있고 타측은 하부프레임에 결합되어 있는 와이어; 상부프레임에 결합되어 있고 모터를 포함한 구동축에 회전력을 제공하여 와이어가 구동축에 감거나 풀리도록 할 수 있는 동력장치; 와이어가 감겨 있고 동력장치에 의하여 회전운동을 할 수 있는 구동축; 상부프레임과 하당프레임의 수직방향으로 설치되어 와이어의 감김 또는 풀림에 의하여 다단으로 접철되는 접철식링크; 상부프레임과 소정간격 이격되어 위치되고, 와이어 및 접철링크에 의하여 상하로 승강이 가능한 하부프레임; 하부프레임의 하단에 부착되어 지상과의 고도를 유지시킬수 있는 고도유지센서 및 전방의 장애물을 탐지할수 있는 전방감지센서를 포함한 2개 이상의 센서가 결합되어 있고 장애물을 감지하는 경우 제어부로 정보를 전송하는 센서부; 지면을 촬영할 수 있는 카메라와 카메라 작동시 지상을 흔들림 없이 촬영하도록 조절하는 짐벌을 포함하는 카메라부; 센서부에서 장애물을 감지하는 경우 센서부로부터 정보를 전송받아 동력수단을 구동시켜 하부프레임의 상하 운동을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 무선단말기로 전송하는 제어부; 및 드론의 비행을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 수신받을 수 있는 무선단말기를 포함하는 자동리프트장치가 구비된 드론을 제공한다.The present invention relates to a drone equipped with an automatic lifting device. More specifically, it relates to a drone equipped with an automatic lift device capable of maintaining an altitude with respect to the ground while avoiding obstacles using an ultrasonic sensor of an automatic lift of the drone when the drone operates at a constant speed and altitude.
To this end, the present invention is a drone equipped with an automatic lift device includes a drone unit capable of flying including a plurality of rotorcraft; An upper frame installed under the drone unit; One side is wound around the outer periphery of the drive shaft and the other side is a wire coupled to the lower frame; A power device coupled to the upper frame and capable of providing rotational force to a drive shaft including a motor so that a wire is wound or unwound on the drive shaft; A drive shaft in which a wire is wound and capable of rotating by a power device; A foldable link installed in a vertical direction between the upper frame and the lower frame and folded in multiple stages by winding or unwinding of the wire; A lower frame that is positioned to be spaced apart from the upper frame by a predetermined distance, and which can be lifted up and down by wires and folding links; At the bottom of the lower frame, two or more sensors including an altitude maintenance sensor that can maintain the altitude with respect to the ground and a front detection sensor that can detect obstacles in front are combined. Sensor unit; A camera unit including a camera capable of photographing the ground and a gimbal for controlling the ground without shaking when the camera is operated; When the sensor unit detects an obstacle, the control unit receives information from the sensor unit, drives the power means to control the vertical motion of the lower frame, and transmits the image captured by the camera unit to the wireless terminal; And it provides a drone equipped with an automatic lift device including a wireless terminal capable of controlling the flight of the drone and receiving an image photographed by a camera unit.

Description

자동리프트장치가 구비된 드론 {Drones with an automatic lifting device}Drones with an automatic lifting device

본 발명은 자동리프트장치가 구비된 드론에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 드론이 일정한 고도를 유지하여 비행할 때 드론의 자동리프트의 초음파센서를 이용하여 장애물을 회피하며 지상과의 고도를 유지할 수 있는 자동리프트장치가 구비된 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a drone equipped with an automatic lifting device. More specifically, it relates to a drone equipped with an automatic lift device capable of maintaining an altitude with respect to the ground while avoiding obstacles using an ultrasonic sensor of the drone's automatic lift when the drone is flying at a constant altitude.

일반적으로 드론은 무인 비행체의 일종으로 사람이 타지 않고 무선전파에 의해 비행하는 비행체를 말한다.In general, drones are a type of unmanned aerial vehicle, which means that a person does not ride and is flying by radio waves.

무인 로봇인 드론은 최초에 군사용으로 개발되었으나, 운반 및 보관이 편리하며 조작이 용이한 이점을 가지고 있어 근래에는 텔레비전 방송 등을 위한 촬영 용도로 널리 활용되고 있다. Drones, which are unmanned robots, were initially developed for military use, but they are convenient to transport and store, and are easy to operate, so they are widely used for filming purposes such as television broadcasting in recent years.

최근에는 드론을 이용하여 무인 배달 서비스 시스템을 구축함으로써, 사람의 간섭을 최소화하여 물건 배송이 가능하며, 송수신자와 드론 간의 상호인증을 통해 안전한 무인배달 서비스를 제공하는 기술도 등장하였다.Recently, by constructing an unmanned delivery service system using a drone, it is possible to deliver goods by minimizing human interference, and a technology that provides a safe unmanned delivery service through mutual authentication between a transmitter and a drone has also emerged.

한편, 지뢰는 과거의 분쟁에 사용되었고, 현재 세계전역에서 발생하는 국지적인 분쟁에도 사용되고 있다. 이러한 지뢰에 의해 민간인의 인명사고가 계속적으로 발생하여 국제적인 문제로 부각되고 있으며 지뢰를 안전하게 제거하기 위한 연구가 진행되고 있다.On the other hand, land mines were used in past disputes, and are currently used in local disputes around the world. Civilian casualties continue to occur due to such landmines, which is emerging as an international problem, and research is being conducted to safely remove landmines.

이러한 지뢰 제거에 있어서는, 지뢰의 탐지방법이 전제되어야 하며, 현재까지 알려진 지뢰의 탐지방법으로는 자장의 변화를 이용하는 금속탐지방법, 적외선을 이용한 탐지방법, 지면관통 레이더를 이용한 탐지방법, 열적 중성자 활성화 탐지방법 등이 있다. 지뢰를 탐지할 때에 안전성을 담보하기 위해서, 최근에는 탐지기를 무인자율주행로봇에 탑제하여 지뢰를 탐지하고, 그 정보를 관제탑, 상황실 등 지뢰의 매설지역으로부터 멀리 떨어진 사람에게 전송하는 기술이 연구되고 있다.In the removal of such mines, a method of detecting mines must be premised on, and the methods of detecting mines known to date include a metal detection method using a change in magnetic field, a detection method using infrared rays, a detection method using a ground-penetrating radar, and thermal neutron activation. There are detection methods. In order to ensure safety when detecting mines, research has recently been conducted to detect mines by mounting a detector on an unmanned autonomous robot, and to transmit the information to a person far away from the buried area, such as a control tower or a situation room. .

그러나, 상술한 지뢰탐지방법을 이용하는 경우에도 지뢰매설지역에서의 지뢰탐지과정에서 사람이 다치거나 지뢰탐지장치가 파손되는 등의 문제점이 발생하였다.However, even when the above-described mine detection method is used, problems such as injury to persons or damage to the mine detection device occurred during the process of detecting a mine in a mine buried area.

또한, 드론의 하부에 부착된 카메라가 지상의 돌출부와 충돌하여 카메라가 파손될 우려가 존재한다.In addition, there is a concern that the camera attached to the lower part of the drone collides with the protrusion on the ground and the camera is damaged.

따라서, 자동리프트장치등이 구비되어 지상 촬영 작동 중이거나 작동 후에 리프트에 부착된 카메라가 보호될 수 있는 새로운 수단이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a new means by which the camera attached to the lift can be protected during or after the ground shooting operation is provided with an automatic lift device.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1832673호(2018.04.13. 공고)Prior art literature: KR Patent Publication No. 10-1832673 (announced on April 13, 2018)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 드론의 하부프레임에 지상의 장애물을 피하기 위해 부착된 센서부를 이용하여 장애물이 있는 경우 드론에 구비된 자동리프트장치의 리프트의 높이를 조절함으로써 드론의 하부에 부착된 카메라가 지상의 장애물과 충돌하는 것을 방지할 수 있는 자동리프트가 구비된 드론을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the above problems, and by using a sensor unit attached to the lower frame of the drone to avoid ground obstacles, by adjusting the height of the lift of the automatic lifting device provided in the drone It is an object of the present invention to provide a drone with an automatic lift that can prevent a camera attached to the bottom of the drone from colliding with an obstacle on the ground.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론은 다수개의 회전익을 포함한 비행이 가능한 드론부; 드론부의 하부에 설치되는 상부프레임; 일측은 구동축의 외주연에 권회되어 있고 타측은 하부프레임에 결합되어 있는 와이어; 상부프레임에 결합되어 있고 모터를 포함한 구동축에 회전력을 제공하여 와이어가 구동축에 감거나 풀리도록 할 수 있는 동력장치; 와이어가 감겨 있고 동력장치에 의하여 회전운동을 할 수 있는 구동축; 상부프레임과 하당프레임의 수직방향으로 설치되어 와이어의 감김 또는 풀림에 의하여 다단으로 접철되는 접철식링크; 상부프레임과 소정간격 이격되어 위치되고, 와이어 및 접철링크에 의하여 상하로 승강이 가능한 하부프레임; 하부프레임의 하단에 부착되어 지상과의 고도를 유지시킬수 있는 고도유지센서 및 전방의 장애물을 탐지할수 있는 전방감지센서를 포함한 2개 이상의 센서가 결합되어 있고 장애물을 감지하는 경우 제어부로 정보를 전송하는 센서부; 지면을 촬영할 수 있는 카메라와 카메라 작동시 지상을 흔들림 없이 촬영하도록 조절하는 짐벌을 포함하는 카메라부; 센서부에서 장애물을 감지하는 경우 센서부로부터 정보를 전송받아 동력수단을 구동시켜 하부프레임의 상하 운동을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 무선단말기로 전송하는 제어부; 및 드론의 비행을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 수신받을 수 있는 무선단말기를 포함한다.A drone provided with an automatic lift device according to the present invention conceived to achieve the above object includes a drone unit capable of flying including a plurality of rotorcraft; An upper frame installed under the drone unit; One side is wound around the outer periphery of the drive shaft and the other side is a wire coupled to the lower frame; A power device coupled to the upper frame and capable of providing rotational force to a drive shaft including a motor so that a wire is wound or unwound on the drive shaft; A drive shaft in which a wire is wound and capable of rotating by a power device; A foldable link installed in a vertical direction between the upper frame and the lower frame and folded in multiple stages by winding or unwinding of the wire; A lower frame that is positioned to be spaced apart from the upper frame by a predetermined distance, and which can be lifted up and down by wires and folding links; At the bottom of the lower frame, two or more sensors including an altitude maintenance sensor that can maintain the altitude with respect to the ground and a front detection sensor that can detect obstacles in front are combined. Sensor unit; A camera unit including a camera capable of photographing the ground and a gimbal for controlling the ground without shaking when the camera is operated; When the sensor unit detects an obstacle, the control unit receives information from the sensor unit, drives the power means to control the vertical motion of the lower frame, and transmits the image captured by the camera unit to the wireless terminal; And a wireless terminal capable of controlling the flight of the drone and receiving an image captured by the camera unit.

또한, 유압완충장치가 일측은 상부프레임에 결합되어 있고 타측은 접철링크와 결합되어 있어 하부프레임의 승강운동시 충격을 흡수하여 안정적으로 동작할 수 있는 것을 더 포함할 수 있다.In addition, the hydraulic shock absorber may further include that one side is coupled to the upper frame and the other side is coupled to the folding link, so that the lower frame can be operated stably by absorbing the shock during the lifting movement.

또한, 센서부 및 카메라부가 하나의 모듈을 형성하여 하부프레임에 탈부착이 가능하고 하부프레임에 부착시 하부프레임과 함께 동작할 수 있는 것을 더 포함할 수 있다.In addition, the sensor unit and the camera unit may further include a module that can be attached to and detached from the lower frame by forming a single module, and can be operated together with the lower frame when attached to the lower frame.

본 발명에 의하면 드론의 하부에 부착된 리프트의 높이를 조절함으로써 리프트의 하부에 부착된 카메라가 지상의 돌출부와 충돌을 당지하는 효과가 있다.According to the present invention, by adjusting the height of the lift attached to the lower part of the drone, there is an effect that the camera attached to the lower part of the lift detects a collision with the protrusion on the ground.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론을 도시한 정면도,
도 2는 상부프레임에 결합되어 있는 동력장치와 구동축을 도시한 도면,
도 3은 리프트의 후면에 접철식 링크를 1개 구비한 리프트 장치의 정면도,
도 4는 리프트의 각 측면에 접철식 링크를 1개씩 구비한 리프트 장치의 측면도,
도 5는 하부프레임의 평면도,
도 6은 하부프레임의 정면도,
도 7은 상부프레임이 결합된 드론을 도시한 정면도,
도 8은 드론에 구비된 자동리프트장치의 사진
도 9는 자동리프트장치가 구비된 드론의 운용방식을 도시한 도면. 1 is a front view showing a drone equipped with an automatic lifting device according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a view showing a power unit and a drive shaft coupled to the upper frame,
Figure 3 is a front view of a lift device provided with one foldable link on the rear of the lift,
4 is a side view of a lift device provided with one foldable link on each side of the lift;
5 is a plan view of the lower frame,
6 is a front view of the lower frame,
7 is a front view showing a drone with an upper frame coupled thereto,
8 is a photograph of an automatic lift device provided in a drone
9 is a view showing an operation method of a drone equipped with an automatic lift device.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 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 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto or is not limited thereto, and may be modified and variously implemented by a person skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론을 도시한 정면도, 도 2는 상부프레임에 결합되어 있는 동력장치와 구동축을 도시한 도면, 도 3은 리프트의 후면에 접철식 링크를 1개 구비한 리프트 장치의 정면도, 도 4는 리프트의 각 측면에 접철식 링크를 1개씩 구비한 리프트 장치의 측면도, 도 5는 하부프레임의 평면도, 도 6은 하부프레임의 정면도, 도 7은 상부프레임이 결합된 드론을 도시한 정면도, 도 8은 드론에 구비된 자동리프트장치의 사진, 도 9는 자동리프트장치가 구비된 드론의 운용방식을 도시한 도면이다.1 is a front view showing a drone equipped with an automatic lifting device according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a power device and a drive shaft coupled to an upper frame, and FIG. 3 is a folding type on the rear of the lift. A front view of a lift device having one link, Figure 4 is a side view of a lift device having one foldable link on each side of the lift, Figure 5 is a plan view of the lower frame, Figure 6 is a front view of the lower frame, Figure 7 is a front view showing a drone with an upper frame coupled, FIG. 8 is a photograph of an automatic lift device provided in the drone, and FIG. 9 is a view showing an operation method of a drone equipped with an automatic lift device.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론은 도 1을 참조하면, 드론부(100), 상부프레임(200), 동력장치(310), 구동축(360), 와이어(320), 접철링크(330), 하부프레임(300), 센서부(340), 카메라부(350), 제어부 및 무선단말기를 포함하여 이루어진다.A drone equipped with an automatic lifting device according to a preferred embodiment of the present invention is a drone unit 100, an upper frame 200, a power unit 310, a drive shaft 360, a wire 320, It comprises a folding link 330, a lower frame 300, a sensor unit 340, a camera unit 350, a control unit and a wireless terminal.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, components of a drone equipped with an automatic lifting device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 본 발명에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론은 자동드론의 하부에 부착된 리프트의 높이를 조절함으로써 리프트의 하부에 부착된 카메라가 지상의 돌출부와 충돌하는 것을 방지하는데 그 특징이 있고, 본 발명의 구성요소중 일부인 드론부는 일반적으로 자세하게 알려져 있는 것이고 그 동작원리에 대해서는 본 발명의 권리범위와는 관계없으므로 드론부의 동작원리에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.First, a drone equipped with an automatic lift device according to the present invention has a feature to prevent a camera attached to the lower part of the lift from colliding with a protrusion on the ground by adjusting the height of the lift attached to the lower part of the automatic drone. The drone unit, which is a part of the constituent elements of the invention, is generally known in detail, and its operation principle is not related to the scope of the present invention, so a detailed description of the operation principle of the drone unit will be omitted.

도 1 및 도 7을 참조하면, 상부프레임(200)은 드론부(100)의 하부에 설치되고 와이어(320), 유압완충장치(400) 및 접철식링크(330) 및 동력장치(310)와 결합되어 있다.1 and 7, the upper frame 200 is installed under the drone unit 100 and combined with a wire 320, a hydraulic shock absorber 400 and a foldable link 330 and a power unit 310 Has been.

도 3 및 도 4를 참조하면, 와이어(320)는 일측은 구동축(360)의 외주연에 권회되어 있고 타측은 하부프레임(300)에 결합되어 있다.3 and 4, one side of the wire 320 is wound around the outer periphery of the drive shaft 360 and the other side is coupled to the lower frame 300.

구동축(360)은 동력장치(310)에 의하여 회전운동을 하며 구동축(360)의 회전운동에 의하여 구동축(360)에 권회되어 있는 와이어(320)의 일측이 감김 또는 풀림되어 타측에 결합된 하부프레임(300)이 상하 운동을 하게 한다.The drive shaft 360 rotates by the power device 310, and the lower frame coupled to the other side by winding or unwinding one side of the wire 320 wound around the drive shaft 360 by the rotational motion of the drive shaft 360 300 makes the vertical movement.

동력장치(310)는 모터를 포함한 구동축(360)에 회전력을 제공하는 장치로 구동축(360)은 동력장치(310)에 의하여 회전운동을 하게 된다.The power device 310 is a device that provides rotational force to the drive shaft 360 including a motor, and the drive shaft 360 performs rotational motion by the power device 310.

도 3 및 도 4를 참조하면 접철식링크(330)는 상부프레임(200)과 하부프레임(300)의 수직방향으로 설치되어 다단으로 접철되면서 상하로 승강하는 하부프레임(300)을 가이드한다.3 and 4, the foldable link 330 is installed in the vertical direction of the upper frame 200 and the lower frame 300 to guide the lower frame 300 that is folded up and down while being folded in multiple stages.

접철식링크(330)의 갯수는 한정되는 것은 아니고, 도 3과 도 4를 참고하면, 양측면에 2개가 설치될 수 있고, 후면에 하나의 접철식링크만이 설치될 수 있다.The number of foldable links 330 is not limited, and referring to FIGS. 3 and 4, two may be installed on both sides, and only one foldable link may be installed on the rear side.

도 3 및 도 4를 참조하면, 유압완충장치(400)는 하부프레임(300)의 상하이동을 위한 장치로 일측은 드론부(100)의 바닥면에 설치되는 상부프레임(200)과 결합되어 있고 타측은 접철식링크(330)와 결합되어 있어 하부프레임(300)이 승강운동을 하는 경우 와이어(320)에 가해지는 힘을 줄일 수 있다.3 and 4, the hydraulic shock absorber 400 is a device for vertical movement of the lower frame 300, and one side is coupled to the upper frame 200 installed on the bottom surface of the drone unit 100 The other side is coupled to the foldable link 330 so that when the lower frame 300 moves up and down, the force applied to the wire 320 can be reduced.

안내롤러는 하부프레임이 상하로 이동 가능하도록 구동축의 양측에 설치되어 와이어가 구동축에 감김 또는 풀림이 반복될 수 있도록 한다.The guide rollers are installed on both sides of the drive shaft so that the lower frame can move up and down so that the wire can be repeatedly wound or unwound around the drive shaft.

즉, 구동축(360)에 권회되어 감김 또는 풀림을 반복하는 와이어(320)가 구동축(360) 양측으로 대응되게 설치되어 있는 안내롤러에 의해 권선력이 유도될 수 있도록 함으로서, 와이어에 가해지는 힘을 줄여주고, 여기에 상부프레임(200)에 설치된 유압장치가 부착됨으로써 추가적으로 와이어에 가해지는 힘을 줄일 수 있어 하부프레임의 승강 운동이 부드럽고 안정되게 동작할 수 있다.That is, the wire 320 is wound around the drive shaft 360 to repeat winding or unwinding, so that the winding force can be induced by the guide rollers correspondingly installed on both sides of the drive shaft 360, thereby reducing the force applied to the wire. In addition, since the hydraulic device installed on the upper frame 200 is attached thereto, the force applied to the wire can be additionally reduced, so that the lifting motion of the lower frame can be operated smoothly and stably.

하부프레임(300)은 와이어(320) 및 접철식링크(330)에 의하여 상하방향으로 동작할 수 있다.The lower frame 300 may be operated in the vertical direction by the wire 320 and the foldable link 330.

하부프레임(300)에는 카메라(350)가 탑재될 수 있으며 구동축(360)에 권회된 와이어(320) 및 다단으로 접철될수 있는 접철식링크(330)와 연결되어 있어 상하로 승강 가능하다.The camera 350 may be mounted on the lower frame 300, and it is connected to the wire 320 wound around the drive shaft 360 and the foldable link 330 that can be folded in multiple stages, so that it is possible to move up and down.

하부프레임(300)에는 지뢰탐지를 위한 금속탐지장치 및 수맥탐지장치를 포함한 탐지장치를 탑재할 수 있어 지상 또는 지하에 매설되어 있는 물체를 탐지할 수 있다.The lower frame 300 may be equipped with a detection device including a metal detection device and a water vein detection device for detecting mines, so that an object buried in the ground or underground can be detected.

또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 하부프레임(300)의 하단에는 지상의 장애물을 감지할 수 있는 센서부(340)가 부착될 수 있다.Further, referring to FIGS. 5 and 6, a sensor unit 340 capable of detecting an obstacle on the ground may be attached to the lower end of the lower frame 300.

센서부(340)는 지상과의 고도를 유지시킬수 있는 고도유지센서 및 전방의 장애물을 탐지할 수 있는 전방감지센서를 포함한 2개 이상의 센서가 결합되어 있고 독립된 센서장치를 하부리프트(300)의 하단에 결합할 수 있다.The sensor unit 340 is a combination of two or more sensors including an altitude maintenance sensor capable of maintaining an altitude with respect to the ground and a front detection sensor capable of detecting an obstacle in front, and an independent sensor device at the bottom of the lower lift 300 Can be combined with

또한, 고도유지센서 및 전방감지센서를 포함한 2개 이상의 센서가 일체형으로 결합되어 하나의 모듈을 형성할 수 있으며 이러한 센서모듈을 하부프레임(300)의 최적의 위치에 부착하거나 결합할 수 있다.In addition, two or more sensors including an altitude maintenance sensor and a front detection sensor may be integrally combined to form one module, and such a sensor module may be attached or coupled to an optimal position of the lower frame 300.

센서부(340)는 제어부와 무선네트워크로 연결되어 센서부에 의해 지상의 돌출부 및 장애물이 감지되는 경우 제어부에 장애물 정보를 전송한다.The sensor unit 340 is connected to the control unit via a wireless network and transmits obstacle information to the control unit when a protrusion and an obstacle on the ground are detected by the sensor unit.

도 6을 참조하면, 카메라부는 카메라(350)와 짐벌(370)을 포함하여 구성되고, 하부프레임(300)의 하단에 부착되어 지면을 촬영할 수 있으며, 카메라(350)는 짐벌(370)에 결합되고 있어 카메라 촬영시 하부프레임이 흔들림 현상을 최소와 하여 흔들림 없이 촬영할 수 있다.Referring to FIG. 6, the camera unit includes a camera 350 and a gimbal 370, and is attached to the lower end of the lower frame 300 to photograph the ground, and the camera 350 is coupled to the gimbal 370. It is possible to shoot without shaking by minimizing the blurring of the lower frame during camera shooting.

제어부는 센서부(340)에서 장애물을 감지하는 경우 센서부(340)로부터 장애물에 관한 정보를 전송받아 동력장치(310)을 구동시켜 하부프레임(300)의 상하 운동을 제어하고, 카메라(350)에서 촬영항 영상은 수신하여 무선단말기로 전송한다.When the sensor unit 340 detects an obstacle, the controller receives information about the obstacle from the sensor unit 340 and drives the power unit 310 to control the vertical movement of the lower frame 300, and the camera 350 The image from the photographing port is received and transmitted to the wireless terminal.

무선단말기는 드론의 운동을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 수신받아 영상을 표시하거나 저장할 수 있다.The wireless terminal can control the motion of the drone, receive an image captured by the camera unit, and display or store the image.

하부프레임(300)에 지뢰탐지를 위한 금속탐지장치가 탑재되는 경우에는, 탐지의 효율성을 위하여 상부프레임, 하부프레임, 구동축, 와이어 및 접철식링크는 비금속성 소재의 재료로 구성될 수 있다.When a metal detection device for detecting mines is mounted on the lower frame 300, the upper frame, the lower frame, the drive shaft, the wire and the foldable link may be made of a non-metallic material for detection efficiency.

이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동리프트장치가 구비된 드론의 동작방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of operating a drone equipped with an automatic lift device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 9.

하부프레임(300)에 금속탐지장치 및 수맥 탐지장치가 탑재된 드론은 일정한 고도로 비행하며, 와이어(320)는 완전히 풀려있어 하부프레임(300)은 지면과 가장 가까운 거리에서 탐지를 할 수 있다.A drone equipped with a metal detection device and a water vein detection device in the lower frame 300 flies at a constant altitude, and since the wire 320 is completely released, the lower frame 300 can detect at the closest distance to the ground.

드론이 일정한 고도를 유지하면서 하부프레임(300)에 탑재된 금속탐지장치 및 수맥 탐지장치를 이용하여 지상 또는 지하내부를 탐지하고, 탐지 중 지상에 돌출된 장애물이 있는 경우 하부프레임(300)의 하부에 결합되어 있는 센서부(340)를 통하여 지상의 돌출된 장애물을 감지할 수 있다.While the drone maintains a constant altitude, the lower frame 300 detects the inside of the ground or underground using a metal detection device and a water vein detection device mounted on the lower frame 300, and if there is an obstacle protruding from the ground during detection, the lower part of the lower frame 300 Through the sensor unit 340 coupled to, the protruding obstacle on the ground may be detected.

센서부(340)를 통하여 지상의 장애물이 감지된 경우 센서부(340)와 무선 네크워크로 연결되어 있는 제어부에 장애물에 대한 정보를 전송한다.When an obstacle on the ground is detected through the sensor unit 340, information on the obstacle is transmitted to the control unit connected to the sensor unit 340 through a wireless network.

제어부에서는 센서부(340)에서 장애물에 대한 정보를 수신하여 동력장치(310)를 동작시켜 하부프레임(300)의 높이를 제어한다.The control unit controls the height of the lower frame 300 by receiving information on the obstacle from the sensor unit 340 and operating the power unit 310.

동력장치(310)는 제어부에 의하여 동작되어 구동축(360)을 회전시켜 와이어(320)를 구동축(360)에 감아 하부프레임(300)의 위치를 상승시킨다. The power unit 310 is operated by the control unit to rotate the drive shaft 360 to wind the wire 320 around the drive shaft 360 to raise the position of the lower frame 300.

하부프레임(300)이 상승시 접철식링크(330) 및 상부프레임(200)에 결합되어 있는 유압완충장치(400)로 인하여 와이어(320)에 가해지는 힘이 줄어들고 하부프레임(300)이 부드럽고 안정적으로 상승된다.When the lower frame 300 is raised, the force applied to the wire 320 is reduced due to the hydraulic buffer 400 coupled to the foldable link 330 and the upper frame 200, and the lower frame 300 is smooth and stable. Rises.

와이어(320)의 감김 및 유압완충장치(400)의 동작으로 인하여 하부프레임(300) 및 상부프레임(200)에 결합되어 있는 접철식링크(330)가 다단으로 접철되게 되고 하부프레임(300)이 상향운동하게 된다.Due to the winding of the wire 320 and the operation of the hydraulic buffer 400, the foldable link 330 coupled to the lower frame 300 and the upper frame 200 is folded in multiple stages, and the lower frame 300 is upwardly Exercise.

하부프레임(300)의 상향운동으로 인하여 드론의 비행고도를 유지하면서 지상의 돌출된 장애물과의 충돌을 피할 수 있다.Due to the upward movement of the lower frame 300, it is possible to avoid a collision with a protruding obstacle on the ground while maintaining the flight altitude of the drone.

하부프레임(300)의 하부에 결합되어 있는 센서부(340)를 통하여 지상의 돌출부를 통과했다고 인식되는 경우 다시 제어부에 신호를 보내고 제어부에서는 모터를 포함한 동력장치(310)를 동작시켜 구동축의 외주면에 권회되어 있는 와이어(320)가 풀어지게 한다.When it is recognized that the protrusion on the ground has passed through the sensor unit 340 coupled to the lower portion of the lower frame 300, a signal is sent to the control unit again, and the control unit operates the power unit 310 including the motor to the outer peripheral surface of the drive shaft. The wire 320 that is wound is released.

와이어(320)의 풀림동작으로 인하여 하부프레임(300) 및 상부프레임(200)에 결합되어 있는 접철식링크(330)가 펼쳐지게 되고 하부프레임(300)은 하향운동하게 된다.Due to the unwinding operation of the wire 320, the foldable link 330 coupled to the lower frame 300 and the upper frame 200 is unfolded, and the lower frame 300 moves downward.

하부프레임(300)이 하향운동을 하는 경우에도 유압완충장치(400)로 인하여 부드럽고 안정적으로 하향운동을 할 수 있다.Even when the lower frame 300 moves downward, it may smoothly and stably perform downward movement due to the hydraulic shock absorber 400.

하부프레임(300)의 하향운동으로 인하여 다시 하부프래임(300)에 탑재된 지뢰탐지장치 및 수맥탐지장치는 지면과 가까운 거리에서 탐지를 할 수 있어 탐지장치를 효율적으로 운용할 수 있다.Due to the downward motion of the lower frame 300, the mine detection device and the water vein detection device mounted on the lower frame 300 can detect at a close distance to the ground, so that the detection device can be efficiently operated.

하부프레임(300)에 장착된 카메라(350)에는 짐벌(370)이 부착되어 있어 하부프레임(300)의 상하방향의 승강운동에도 지상을 흔들림없이 촬영할 수 있다.Since the gimbal 370 is attached to the camera 350 mounted on the lower frame 300, the ground can be photographed without shaking even in the vertical movement of the lower frame 300.

본 발명을 이용하는경우 드론이 지뢰탐지 및 수맥탐지를 위하여 저속으로 일정고도로 정해진 구역을 비행하는 경우, 드론의 하부에 부착된 리프트의 높이를 조절함으로써 리트프의 하부에 부착된 카메라 및 하부프레임에 탑재된 지뢰탐지기 및 수맥탐지기가 지상의 돌출부와 충돌하는 것을 방지할 수 있으며, 지상과 가까운거리에서 탐지할 수 있어 탐지효율이 증가되는 효과가 있다.In the case of using the present invention, when a drone is flying in a designated area at a certain altitude at a low speed for landmine detection and water vein detection, the height of the lift attached to the lower part of the drone is adjusted to be mounted on the camera attached to the lower part of the lift and the lower frame. The mine detector and the water vein detector can be prevented from colliding with the protrusions of the ground, and detection efficiency can be increased because it can be detected at a close distance to the ground.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 - 드론부 200 - 상부프레임
300 - 하부프레임 310 - 동력장치
320 - 와이어 330 - 접철식링크
340 - 센서부 350 - 카메라
360 - 구동축 370 - 짐벌
400 - 유압완충장치100-drone part 200-upper frame
300-lower frame 310-power unit
320-Wire 330-Foldable Link
340-sensor unit 350-camera
360-drive shaft 370-gimbal
400-hydraulic shock absorber

Claims (3)

다수개의 회전익을 포함한 비행이 가능한 드론부;
드론부의 하부에 설치되는 상부프레임;
일측은 구동축의 외주연에 권회되어 있고 타측은 하부프레임에 결합되어 있는 와이어;
상부프레임에 결합되어 있고 모터를 포함한 구동축에 회전력을 제공하여 와이어가 구동축에 감거나 풀리도록 할 수 있는 동력장치;
와이어가 감겨 있고 동력장치에 의하여 회전운동을 할 수 있는 구동축;
상부프레임과 하당프레임의 수직방향으로 설치되어 와이어의 감김 또는 풀림에 의하여 다단으로 접철되는 접철식링크;
상부프레임과 소정간격 이격되어 위치되고, 와이어 및 접철링크에 의하여 상하로 승강이 가능한 하부프레임;
하부프레임의 하단에 부착되어 지상과의 고도를 유지시킬수 있는 고도유지센서 및 전방의 장애물을 탐지할수 있는 전방감지센서를 포함한 2개 이상의 센서가 결합되어 있고 장애물을 감지하는 경우 제어부로 정보를 전송하는 센서부;
지면을 촬영할 수 있는 카메라와 카메라 작동시 지상을 흔들림 없이 촬영하도록 조절하는 짐벌을 포함하는 카메라부;
센서부에서 장애물을 감지하는 경우 센서부로부터 정보를 전송받아 동력수단을 구동시켜 하부프레임의 상하 운동을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 무선단말기로 전송하는 제어부; 및
드론의 비행을 제어하고, 카메라부에서 촬영한 영상을 수신받을 수 있는 무선단말기
를 포함하고,
유압완충장치가 일측은 상부프레임에 결합되어 있고 타측은 접철링크와 결합되어 있어 하부프레임의 승강운동시 충격을 흡수하여 안정적으로 동작할 수 있는 것
을 포함하는,
자동리프트장치가 구비된 드론A drone unit capable of flying including a plurality of rotorcraft;
An upper frame installed under the drone unit;
One side is wound around the outer periphery of the drive shaft and the other side is a wire coupled to the lower frame;
A power device coupled to the upper frame and capable of providing rotational force to a drive shaft including a motor so that a wire is wound or unwound on the drive shaft;
A drive shaft in which a wire is wound and capable of rotating by a power device;
A foldable link installed in a vertical direction between the upper frame and the lower frame and folded in multiple stages by winding or unwinding of the wire;
A lower frame that is located spaced apart from the upper frame by a predetermined distance, and which can be lifted up and down by wires and folding links;
At the bottom of the lower frame, two or more sensors including an altitude maintenance sensor that can maintain the altitude with respect to the ground and a front detection sensor that can detect obstacles in front are combined, and transmit information to the control unit when an obstacle is detected. Sensor unit;
A camera unit including a camera capable of photographing the ground and a gimbal for controlling the ground without shaking when the camera is operated;
When the sensor unit detects an obstacle, the control unit receives information from the sensor unit, drives the power means to control the vertical motion of the lower frame, and transmits the image captured by the camera unit to the wireless terminal; And
A wireless terminal that can control the flight of drones and receive images captured by the camera unit.
Including,
One side of the hydraulic shock absorber is coupled to the upper frame and the other side is coupled with the folding link, so that it can operate stably by absorbing the shock when the lower frame moves up and down.
Containing,
Drone equipped with automatic lifting device 삭제delete 삭제delete
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