KR102212029B1 - 회전 비행체 - Google Patents

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서용준
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Abstract

회전 비행체에 대해 개시한다. 일 실시예에 따른 회전 비행체는 관통구가 형성되고 상부몸체 및 하부몸체를 포함하는 몸체, 몸체의 중앙부분에 위치하여 회전운동하는 수평비행 추진부, 수평비행 추진부의 하측에 위치하여 회전운동을 통해 비행 운동을 조절하는 하부 추진부, 수평비행 추진부 및 하부 추진부의 회전운동을 조절하는 제어부 및 주변 환경정보를 감지하고 주변 환경을 촬영하는 수행부를 통해, 사용자로부터 수신한 동작값에 따라 비행 동작을 조절하고, 외부 환경 및 현재 비행자세를 감지하여 자체적으로 안정적인 비행자세를 유지할 수 있다. 또한, 수평비행 추진부의 회전운동을 통해 보다 안정적인 비행이 가능할 수 있다.

Description

회전 비행체{RATATING FLYING OBJECT}
아래의 설명은 회전 비행체에 관한 것이다.
드론이란 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기를 의미한다. 드론은 군사적 용도외에도 민간분야에서 활발히 활용되고 있다. 드론의 복수의 날개에 연결되어 있는 복수의 프로펠러는 드론의 이륙, 착륙 및 비행 방향을 조절할 수 있는데, 이는 복수의 프로펠러가 작용 반작용의 법칙을 활용하기 때문이다. 다만, 복수의 프로펠러는 보통 드론 몸체의 외부로 노출되어 외부 환경과 직접 노출되고, 대류현상이 불안정하고 폭우가 내리는 등 기후조건이 좋지 않은 경우 비행이 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 외부환경으로부터 받는 영향을 최소화하고 드론의 자세를 자체적으로 유지하여 안정적인 비행이 가능한 드론 기술이 필요한 실정이다.
이와 관련하여, 플라잉디스크 비행원리가 고려될 수 있다. 구체적으로, 원반은 회전운동없이 비행하는 경우보다 회전운동과 동시에 비행하는 경우, 보다 안정적인 비행이 가능하다. 예를 들어, 원반이 회전운동과 동시에 비행함으로써, 좌우 흔들림이 줄어 비행안정성이 높아질 수 있고, 회전운동을 통해 양력이 중력값보다 높게되어 비행고도가 유지될 수 있다.
또한, 드론의 자세를 자체적으로 유지하기 위해서는 현재 드론 동작상태를 파악하고 요구되는 동작값을 계산하여 드론 자세를 조절하는 제어가 필요하다. 따라서, 부착된 자체 센서를 통해 현재 동작상태에 대해 파악하여 자체적으로 비행 자세를 유지시킬 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
이와 관련하여 등록특허공보 제10-1885640호는 드론에 대해서 개시한다. 상기 드론은 자세 및 비행방향을 제어할 수 있고, 원반 형상으로 형성됨으로써 로터가 설치되지 않는 경우에 공기 저항을 최소화시킬 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시예에 따른 회전 비행체의 목적은, 몸체의 중앙부분에 위치하고 회전운동하는 수평비행 추진부를 통해 보다 안정적인 비행이 가능한 비행체를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 회전 비행체의 목적은, 수평비행 추진부를 중심으로 상측 및 하측에위치한 상부몸체 및 하부몸체를 포함하는 몸체와 하부몸체 내측에 비행운동을 조절하는 하부 추진부를 구성함으로써, 비행시 외부환경으로부터 받는 영향을 최소화하는 비행체를 제공하는 것이다.
일 실시예에 다른 회전 비행체의 목적은, 주변 환경정보를 감지하는 수행부와 현재 비행자세 및 위치정보를 감지하는 감지부가 감지한 정보를 기초로 수평비행 추진부 및 하부 추진부의 동작을 조절하는 조절부를 통해, 자체적으로 비행자세를 유지할 수 있는 비행체를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 회전 비행체는 외관을 형성하고 공기가 내부 및 외부로 유동할 수 있도록 관통 형성된 관통구를 포함하는 몸체, 상기 몸체의 중앙부분에 위치하여 상기 몸체의 중앙을 관통하는 회전축을 중심으로 회전하는 수평비행 추진부, 상기 수평비행 추진부의 하측에 위치하고 회전운동을 통해 비행 운동을 조절하는 하부 추진부 및 상기 수평비행 추진부 및 상기 하부 추진부의 회전운동을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 회전 비행체는 주변 환경정보를 감지하고 주변 환경을 촬영하는 수행부를 더 포함할 수 있다.
상기 몸체는 상기 수평비행 추진부의 상측에 위치하는 상부몸체 및 상기 수평비행 추진부의 하측에 위치하는 하부몸체를 포함할 수 있다.
상기 회전 비행체를 측면에서 바라본 기준에서, 상기 상부몸체의 높이 길이는 상기 하부몸체의 높이 길이보다 길 수 있다.
상기 수행부는 상기 수평비행 추진부의 외면 및 상기 하부몸체의 하면 중 적어도 하나 이상에 결합되어, 감지 및 촬영한 정보를 상기 제어부에 송신할 수 있다.
상기 수평비행 추진부는 상기 회전축과 연결되고 상기 회전축을 중심으로 회전하는 회전기판 및 상기 회전기판의 일측에 위치하여 상기 회전기판과 연결되고 상기 회전기판의 회전운동을 조절하는 수평 추진부를 포함할 수 있다.
상기 회전기판은 고리 형태를 포함하고 외부에 노출되어 접촉하는 공기의 유동을 조절하는 외측기판 및 상기 외측기판 및 상기 회전축과 연결되어 상기 외측기판의 내측에 위치하는 중앙기판을 포함할 수 있다.
상기 외측기판은 상기 외측기판을 기준으로 상하측으로 동작하는 보조날개를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 동작조절에 관한 신호 및 주변환경을 감지한 정보를 수신하는 수신부, 상기 수신부에서 수신한 정보를 기초로 비행자세 유지를 위한 동작값을 계산하는 계산부 및 상기 수신부에서 수신한 정보 및 상기 계산부에서 계산한 동작값을 기초로 상기 수평비행 추진부 및 상기 하부 추진부의 동작을 조절하는 조절부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 비행에 따른 위치정보 및 비행 자세에 관한 정보를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 수신부는 사용자로부터 동작명령을 수신하는 동작명령 입력부 및 상기 수행부가 감지하고 촬영한 정보를 수신하는 수행정보 수신부를 포함할 수 있다.
상기 조절부는 상기 하부 추진부와 접촉한 상태에서 전기신호를 달리하여 상기 하부 추진부의 동작을 조절하는 접촉방식 및 상기 하부 추진부와 이격된 상태에서 전기적 현상을 이용하여 상기 하부 추진부의 동작을 조절하는 무선방식 중 적어도 하나 이상을 사용하여 상기 하부 추진부에 동작 조절 신호를 송신할 수 있다.
상기 하부 추진부는 회전운동을 통해 비행운동을 조절하고, 회전속도 및 회전방향을 조절하는 복수의 프로펠러 및 상기 몸체 및 상기 복수의 프로펠러와 연결되어, 상기 복수의 프로펠러의 동작을 위한 동력 및 조절신호를 상기 복수의 프로펠러에 전달하는 동력전달부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 회전 비행체에 따르면, 몸체의 중앙부분에 위치하고 회전운동하는 수평비행 추진부를 통해 보다 안정적인 비행이 가능할 수 있다.
일 실시예에 따른 회전 비행체에 따르면, 수평비행 추진부를 중심으로 상측 및 하측에위치한 상부몸체 및 하부몸체를 포함하는 몸체와 하부몸체 내측에 비행운동을 조절하는 하부 추진부를 구성함으로써, 비행시 외부환경으로부터 받는 영향을 최소화할 수 있다.
일 실시예에 다른 회전 비행체에 따르면, 주변 환경정보를 감지하는 수행부와 현재 비행자세 및 위치정보를 감지하는 감지부가 감지한 정보를 기초로 수평비행 추진부 및 하부 추진부의 동작을 조절하는 조절부를 통해, 자체적으로 비행자세를 유지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 실시예에 따른 회전 비행체의 전면에 대한 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 회전 비행체의 후면에 대한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 회전 비행체의 측면 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 수평비행 추진부의 평면도이다.
도 5는 실시예에 따른 하부 추진부의 평면도이다.
도 6은 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 회전 비행체의 전면에 대한 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 회전 비행체의 후면에 대한 사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 회전 비행체의 측면 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 수평비행 추진부의 평면도이고, 도 5는 실시예에 따른 하부 추진부의 평면도이고, 도 6은 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.
회전 비행체(1)는 상공에서 비행할 수 있다. 회전 비행체(1)는 중앙부분의 회전운동을 통해 보다 안정적인 비행이 가능할 수 있다. 회전 비행체(1)는 사용자로부터 수신하는 동작신호 및 측정된 현재 동작상태값을 통해 자체적으로 비행 자세를 조절할 수 있다. 예를 들어, 회전 비행체(1)는 사용자로부터 요구되는 자세에 대한 동작신호를 수신하고 현재 비행자세에 대한 각 구성의 동작상태를 파악하여, 요구되는 비행자세를 위한 동작값을 계산한 후 각 구성의 동작을 조절할 수 있다. 또한, 사용자로부터 동작신호를 받지 않더라도, 회전 비행체(1)는 불안정한 비행자세를 조정하기 위해 회전 비행체(1)의 흔들림과 같은 불안정성을 감지하여 자체적으로 각 구성의 동작을 조절할 수 있다. 회전 비행체(1)는 몸체(10), 수평비행 추진부(11), 하부 추진부(13), 제어부(12) 및 수행부(14)를 포함할 수 있다.
몸체(10)는 외관을 형성할 수 있다. 몸체(10)는 회전 비행체(1)가 안정적인 비행을 하기 위한 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체(10)는 비행접시(flying saucer) 형상을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 비행중 몸체(10)에 작용하는 양력은 증가하고 공기에 의한 저항력은 감소될 수 있다.
몸체(10)는 수평비행 추진부(11)의 상측에 위치하는 상부몸체(10a)를 포함할 수 있다. 몸체(10)는 수평비행 추진부(11)의 하측에 위치하는 하부몸체(10b)를 포함할 수 있다. 상부몸체(10a)는 곡면형상을 포함할 수 있다. 반대로, 하부몸체(10b)는 평평한 형상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상부몸체(10a)의 상면은 곡면을 포함할 수 있고, 하부몸체(10b)의 하면은 평면을 포함할 수 있다. 또한, 회전 비행체(1)를 측면에서 바라본 기준에서, 상부몸체(10a)의 높이 길이는 하부몸체(10b)의 높이 길이보다 길 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 상부몸체(10a)의 상면과 하부몸체(10b)의 하면에서 유동하는 공기의 속도 차이가 발생하여, 몸체(10)에 양력이 작용할 수 있다.
몸체(10)는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 상부몸체(10a) 및 하부몸체(10b)는 회전축과 연결될 수 있다. 상부몸체(10a), 하부몸체(10b) 및 회전축은 서로 연결되어 동시에 회전할 수 있다. 따라서, 몸체(10)의 회전운동을 통해, 플라잉디스크 비행원리가 적용되어 회전 비행체(1)는 보다 안정적인 비행을 할 수 있다.
하부몸체(10b)는 하부 추진부(13)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 하부 추진부(13)는 수평비행 추진부(11) 하측 및 하부몸체(10b)의 내측에 위치하고, 비행중 하부 추진부(13)가 안전하게 구동할 수 있도록 하부몸체(10b)는 외부의 충격으로부터 하부 추진부(13)를 보호할 수 있다.
몸체(10)는 공기가 내부 및 외부로 유동할 수 있도록 관통 형성된 관통구(100)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관통구(100)는 상부 몸체(10) 및 하부몸체(10b) 각각에 위치할 수 있다. 관통구(100)는 복수개로 구성될 수 있다. 관통구(100)는 S자 형상을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 관통구(100)는 돌 및 총알과 같은 외부물질이 몸체(10) 내부로 이동할 가능성을 낮출 수 있다. 다만, 관통구(100)의 형상은 일 실시예에 한정되지 않고 다양한 형상을 포함할 수 있다.
수평비행 추진부(11)는 몸체(10)의 중앙부분에 위치하여 몸체(10)의 중앙을 관통하는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 비행하지 않은 상태에서 회전축은 지면과 수직할 수 있다. 몸체(10)의 측면을 바라본 기준으로, 수평비행 추진부(11)는 몸체(10)의 중앙부분에 위치할 수 있다. 수평비행 추진부(11)는 몸체(10)의 중앙부분에 위치하여 회전함으로써, 회전비행체의 비행방향을 조절할 수 있다. 구체적으로, 플라잉 디스크의 비행원리를 이용하여, 수평비행 추진부(11)의 회전운동에 따라 회전비행체의 좌우 압력차가 발생할 수 있다. 좌우 압력차이에 의해서 회전 비행체(1)의 비행방향이 결정될 수 있다. 또한, 수평비행 추진부(11)는 비행 중 흔들림을 방지할 수 있다. 수평비행 추진부(11)는 회전운동을 통해 몸체(10)의 외면에 유동하는 기체의 흐름을 안정적으로 조절할 수 있다. 또한, 수평비행 추진부(11)는 회전축과는 별개로 움직이며 회전 비행체(1)의 전진방향에 대해 좌우 비행방향 및 수평비행을 조절할 수 있다. 수평비행 추진부(11)는 회전기판(110) 및 수평 추진부(111)를 포함할 수 있다.
회전기판(110)은 몸체(10) 중앙을 관통하는 회전축과 연결될 수 있다. 회전기판(110)은 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전기판(110)은 회전베어링을 포함할 수 있다. 회전기판(110)은 회전베어링을 통해 회전축과 연결되어, 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 회전기판(110)은 외측기판(1100) 및 중앙기판(1101)을 포함할 수 있다.
외측기판(1100)은 고리 형태를 포함하고, 외부에 노출되어 접촉하는 공기의 유동을 조절할 수 있다. 외측기판(1100)은 외측기판(1100)을 기준으로 상하측으로 동작하는 보조날개(1100a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보조날개(1100a)는 상부몸체(10a) 및 하부몸체(10b) 외면을 유동하는 공기의 흐름을 조절할 수 있다. 다시 말해, 보조날개(1100a)가 하측으로 동작하는 경우, 상부몸체(10a)의 외면에 유동하는 공기의 속도가 증가하여, 몸체(10)는 양력을 받아 상측으로 이동할 수 있다. 반대로, 보조날개(1100a)가 상측으로 동작하는 경우, 몸체(10)에는 양력보다 중력이 더 크게 작용하여, 몸체(10)는 하측으로 이동할 수 있다. 결과적으로, 보조날개(1100a)의 상하측 동작을 통해 회전비행체의 비행방향이 조절될 수 있다.
중앙기판(1101)은 외측기판(1100) 및 회전축과 연결되어 외측기판(1100)의 내측에 위치할 수 있다. 중앙기판(1101)과 외측기판(1100) 사이에 관통공간이 형성될 수 있다. 관통구(100)를 통해 몸체(10) 외부에서 내부로 유입된 공기는 관통공간을 관통하여 이동할 수 있다. 따라서, 하부 추진부(13)의 추진을 통해서, 공기는 몸체(10) 내부와 외부 및 수평비행 추진부(11)의 상측과 하측으로 이동할 수 있다.
중앙기판(1101) 외면에는 회전 비행체(1)의 비행을 위한 필수 구성요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 중앙기판(1101) 외면에서, 하부 추진부(13) 및 수평비행 추진부(11)의 동작을 조절하는 제어부(12)가 배치될 수 있다. 또한, 중앙기판(1101) 외면에서, 비행시 동력으로 사용되는 전력을 공급하는 배터리가 배치될 수 있다.
수평 추진부(111)는 회전기판(110)의 일측에 위치하여 회전기판(110)과 연결되고 회전기판(110)의 회전운동을 조절할 수 있다. 수평 추진부(111)는 한 쌍의 팬(fan)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수평 추진부(111)는 회전 비행체(1)의 추진을 위한 전기모터 프로펠러, 덕티드팬, 제트터보엔진 및 제트터보팬 등을 포함할 수 있다.
수평 추진부(111)의 한 쌍의 팬은 회전축을 기준으로 양측에 각각 위치하여, 출력차이를 발생시켜 수평비행 추진부(11)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있다.
하부 추진부(13)는 수평비행 추진부(11)의 하측에 위치하고 회전운동을 통해 비행운동을 조절할 수 있다. 구체적으로, 하부 추진부(13)는 몸체(10)의 추진 및 이착륙을 조절할 수 있다. 예를 들어, 하부 추진부(13)는 몸체(10)와 연결되고, 회전운동을 통해 회전 비행체(1)의 이륙 및 착륙 비행동작을 조절할 수 있다. 하부 추진부(13)는 동력전달부(130) 및 복수의 프로펠러(131)를 포함할 수 있다.
동력전달부(130)는 몸체(10) 및 복수의 프로펠러(131)와 연결되어, 복수의 프로펠러(131)의 동작을 위한 동력 및 조절신호를 복수의 프로펠러(131)에 전달할 수 있다.
복수의 프로펠러(131)는 회전운동을 통해 비행운동을 조절하고, 회전속도 및 회전방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 복수의 프로펠러(131)는 각 프로펠러의 회전속도 및 회전방향을 조절하여 회전 비행체(1)의 이륙 및 착륙을 조절할 수 있다. 또한, 복수의 프로펠러(131)는 각 프로펠러의 회전속도 및 회전방향을 조절하여, 회전 비행체(1)의 전진, 후진 및 방향조절 동작을 조절할 수 있다.
동력전달부(130)는 복수의 프로펠러(131)의 회전운동을 통해 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 동력전달부(130)는 회전축과 연결되어 상부몸체(10a) 및 하부몸체(10b)와 연결될 수 있다. 다시 말해, 동력전달부(130)는 상부몸체(10a), 하부몸체(10b) 및 회전축과 연결되어 동시에 회전할 수 있다. 또한, 복수의 프로펠러(131)의 회전속도 및 회전방향에 의해서, 동력전달부(130)의 회전이 조절될 수 있다. 결과적으로, 복수의 프로펠러(131)의 회전운동을 통해 동력전달부(130)가 회전하고 동력전달부(130)와 연결된 회전축 및 몸체(10)가 동시에 회전함으로써, 회전 비행체(1)는 플라잉디스크 비행원리가 적용되어 보다 안정적인 비행을 할 수 있다.
상측을 바라본 기준으로, 복수의 프로펠러(131)는 관통구(100)의 위치와 일치하는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 프로펠러(131)는 관통공간의 위치와 일치하는 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 관통구(100), 관통공간 및 복수의 프로펠러(131)는 일직선상에 위치할 수 있다. 결과적으로, 복수의 프로펠러(131)의 회전운동을 통해, 외부공기는 복수의 프로펠러(131), 관통공간 및 상부몸체(10a)의 관통구(100)로 순차적으로 이동하여, 회전 비행체(1)의 비행을 위한 양력을 회전 비행체(1)에 작용할 수 있다.
제어부(12)는 수평비행 추진부(11) 및 하부 추진부(13)의 회전운동을 조절할 수 있다. 구체적으로, 제어부(12)는 사용자로부터 동작신호를 수신하고 현재 비행자세를 감지하여, 사용자가 요구하는 동작값에 따라 수평비행 추진부(11) 및 하부 추진부(13)의 동작을 조절할 수 있다. 예를 들어, 회전 비행체(1)의 비행이 불안정한 경우, 제어부(12)는 현재 비행자세를 감지하여 자체적으로 하부 추진부(13) 및 회전운동의 동작을 조절하여 불안정한 상태를 조정할 수 있다. 또한, 제어부(12)가 수평비행 추진부(11)의 동작 이상을 감지한 경우, 제어부(12)는 하부 추진부(13)만으로 회전 비행체(1)의 비행이 가능하도록 하부 추진부(13)의 동작을 조절할 수 있다. 제어부(12)는 수신부(120), 감지부(121)계산부(122), 조절부(123) 및 감지부(121)를 포함할 수 있다.
수신부(120)는 동작조절에 관한 신호 및 주변환경을 감지한 정보를 수신할 수 있다. 수신부(120)는 동작명령 입력부 및 수행정보 수신부(120)를 포함할 수 있다.
동작명령 입력부는 사용자로부터 동작명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 동작명령 입력부는 사용자의 휴대단말기의 어플리케이션에 입력된 동작값을 수신할 수 있다. 또한, 동작명령 입력부는 회전 비행체(1)의 조정장치로부터 사용자가 입력한 동작값을 수신할 수 있다. 동작명령 입력부는 전후진여부, 방향제어, 이착륙, 비행자세 자동 조정, 비행속도 및 수행부(14)의 동작값등과 같은 회전 비행체(1)의 동작에 관한 정보를 사용자로부터 수신할 수 있다.
수행정보 수신부(120)는 수행부(14)가 감지하고 촬영한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수행정보 수신부(120)는 수행부(14)가 감지하는 주변환경정보 및 수행부(14)가 주변을 촬영한 시각정보를 수신할 수 있다.
감지부(121)는 비행에 따른 위치정보 및 비행 자세에 관한 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지부(121)는 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 관성측정계 및 GPS를 포함할 수 있다. 감지부(121)는 비행고도, 비행 거리, 비행방향, 현재 위치 및 회전 비행체(1)의 기울기 등과 같은 비행자세 및 비행 위치에 대한 정보를 감지할 수 있다. 감지부(121)가 감지한 정보는 계산부(122) 및 조절부(123)에 송신될 수 있다.
계산부(122)는 수신부(120)에서 수신한 정보를 기초로 비행자세 유지를 위한 동작값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 계산부(122)는 감지부(121)가 감지한 정보를 토대로 회전 비행체(1)의 안정적인 비행을 위한 자세 유지값을 계산할 수 있다. 구체적으로, 계산부(122)는 자세 예측 모델을 포함하여, 사용자로부터 요구되는 동작값을 현재 비행자세와 반복비교할 수 있다.
조절부(123)는 수신부(120)에서 수신한 정보 및 계산부(122)에서 계산한 동작값을 기초로 수평비행 추진부(11) 및 하부 추진부(13)의 동작을 조절할 수 있다. 예를 들어, 조절부(123)는 수신부(120)에서 수신한 동작명령값 및 계산부(122)에서 자세 유지를 위해 계산한 동작값을 현재 수평비행 추진부(11) 및 하부 추진부(13)의 동작 상태와 비교하여, 수평비행 추진부(11) 및 하부 추진부(13)의 회전운동 및 동작 방향을 조절할 수 있다. 구체적으로, 조절부(123)는 수평 추진부(111)의 출력차이, 회전기판(110)의 회전속도 및 보조날개(1100a)의 상하동작과 같은 수평비행 추진부(11)의 동작을 조절할 수 있다. 또한, 조절부(123)는 하부 추진부(13)의 회전속도, 회전방향, 동력 전달 방식 및 전력공급량 등과 같은 하부 추진부(13)의 동작과 관련된 신호를 조절할 수 있다.
조절부(123)는 하부 추진부(13)와 접촉한 상태에서 전기신호를 달리하여 하부 추진부(13)의 동작을 조절하는 접촉방식 및 하부 추진부(13)와 이격된 상태에서 전기적 현상을 이용하여 하부 추진부(13)의 동작을 조절하는 무선방식 중 적어도 하나 이상을 사용하여 하부 추진부(13)에 동작 조절 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로, 조절부(123)는 동력전달부(130)에 동작 조절 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 조절부(123)는 트롤리(trolley) 직접 접촉방식과 같은 접촉방식을 통해 하부 추진부(13)에 동작 조절 신호를 송신할 수 있다. 또한, 조절부(123)는 자기장공명방식, 전자기 유도 방식, 전자기파 방식 및 와이파이 통신 방식 등과 같은 무선방식을 사용하여 하부 추진부(13)에 동작 조절 신호를 송신할 수 있다.
수행부(14)는 주변 환경정보를 감지하고 주변 환경을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 수행부(14)는 감지센서를 포함할 수 있다. 감지센서는 레이더, 광학반응, 적외선 및 초음파 등을 활용할 수 있다. 감지센서는 주변 물체여부, 주변 공기의 유동, 주변 온도 및 주변 바람세기 등과 같은 주변환경정보를 감지할 수 있다. 또한, 수행부(14)는 회전 비행체(1) 주변을 촬영하는 촬영부를 포함할 수 있다. 촬영부는 주변 사물, 사람 및 환경 등을 영상으로 촬영하여 시각정보로 변환할 수 있다. 수행부(14)는 감지 및 촬영한 정보를 제어부(12)에 송신할 수 있다. 추가적으로, 수행부(14)에서 감지한 정보는 제어부(12)에 전달되어 충돌 자동회피 및 주변 환경 조건에 따른 자세 변화를 위한 기준 정보로 활용될 수 있다.
수행부(14)는 수평비행 추진부(11)의 외면 및 하부몸체(10b)의 하면 중 적어도 하나 이상에 결합될 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 수행부(14)는 회전 비행체(1)의 외면 및 내면에 필요한 경우 다양하게 결합될 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
1: 회전 비행체
10: 몸체(10)
10a: 상부몸체
10b: 하부몸체
100: 관통구
11: 수평비행 추진부
110: 회전기판
111: 수평 추진부
1100: 외측기판
1101: 중앙기판
1100a: 보조날개
12: 제어부
120: 수신부
121: 감지부
122: 계산부
123: 조절부
13: 하부 추진부
130: 동력전달부
131: 복수의 프로펠러
14: 수행부

Claims (13)

  1. 외관을 형성하는 상부몸체 및 하부몸체를 포함하고, 공기가 내부 및 외부로 유동할 수 있도록 관통 형성된 관통구를 포함하는 몸체;
    상기 상부몸체 및 하부몸체 사이에 위치하여, 상기 몸체의 중앙을 관통하는 회전축을 중심으로 회전하고, 전진방향에 대한 좌우 비행방향 및 수평비행을 조절하는 수평비행 추진부;
    상기 수평비행 추진부의 하측에 위치하고, 회전운동을 통해 비행 운동을 조절하는 하부 추진부; 및
    상기 수평비행 추진부 및 상기 하부 추진부의 회전운동을 조절하는 제어부; 및
    주변 환경정보를 감지하고 주변 환경을 촬영하는 수행부를 포함하고,
    상기 수평비행 추진부는,
    고리 형태를 포함하고 외부에 노출되어 접촉하는 공기의 유동을 조절하는 외측기판과, 상기 외측기판 및 상기 회전축과 연결되어 상기 외측기판의 내측에 위치하는 중앙기판을 포함하여, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 회전기판; 및
    상기 회전기판의 일측에 위치하여 상기 회전기판과 연결되고, 회전축을 기준으로 양측에 각각 위치하는 한 쌍의 팬을 통해 상기 회전기판의 회전운동을 조절하는 수평 추진부를 포함하는, 회전 비행체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서
    상기 회전 비행체를 측면에서 바라본 기준에서,
    상기 상부몸체의 높이 길이는 상기 하부몸체의 높이 길이보다 긴, 회전 비행체.
  5. 제4항에 있어서
    상기 수행부는 상기 수평비행 추진부의 외면 및 상기 하부몸체의 하면 중 적어도 하나 이상에 결합되어, 감지 및 촬영한 정보를 상기 제어부에 송신하는, 회전 비행체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서
    상기 외측기판은
    상기 외측기판을 기준으로 상하측으로 동작하는 보조날개를 포함하는, 회전 비행체.
  9. 제1항에 있어서
    상기 제어부는
    동작조절에 관한 신호 및 주변환경을 감지한 정보를 수신하는 수신부;
    상기 수신부에서 수신한 정보를 기초로 비행자세 유지를 위한 동작값을 계산하는 계산부; 및
    상기 수신부에서 수신한 정보 및 상기 계산부에서 계산한 동작값을 기초로 상기 수평비행 추진부 및 상기 하부 추진부의 동작을 조절하는 조절부를 포함하는, 회전 비행체.
  10. 제9항에 있어서
    상기 제어부는 비행에 따른 위치정보 및 비행 자세에 관한 정보를 감지하는 감지부를 더 포함하는, 회전 비행체.
  11. 제9항에 있어서
    상기 수신부는,
    사용자로부터 동작명령을 수신하는 동작명령 입력부; 및
    상기 수행부가 감지하고 촬영한 정보를 수신하는 수행정보 수신부를 포함하는, 회전 비행체.
  12. 제9항에 있어서
    상기 조절부는,
    상기 하부 추진부와 접촉한 상태에서 전기신호를 달리하여 상기 하부 추진부의 동작을 조절하는 접촉방식 및 상기 하부 추진부와 이격된 상태에서 전기적 현상을 이용하여 상기 하부 추진부의 동작을 조절하는 무선방식 중 적어도 하나 이상을 사용하여 상기 하부 추진부에 동작 조절 신호를 송신하는, 회전 비행체.
  13. 제9항에 있어서
    상기 하부 추진부는,
    회전운동을 통해 비행운동을 조절하고, 회전속도 및 회전방향을 조절하는 복수의 프로펠러; 및
    상기 몸체 및 상기 복수의 프로펠러와 연결되어, 상기 복수의 프로펠러의 동작을 위한 동력 및 조절신호를 상기 복수의 프로펠러에 전달하는 동력전달부를 포함하는, 회전 비행체.

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