KR102297768B1 - Drone working for an inclined surface - Google Patents
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Abstract
경사면 작업용 드론이 개시된다. 개시된 경사면 작업용 드론은 비행체몸체(100);
비행체의 비행을 위한 동력을 제공하는 비행동력부(110);
조종기(200)와 통신을 수행하는 무선통신부;
상기 비행체몸체(100)의 일측에 결합된 브라켓(120);
상기 브라켓(120)에 결합되어 소정 작업을 수행하는 엔드이펙터(300)(end effector);
비행체의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부; 및
상기 비행체를 원격에서 조종하는 조종기(200);를 포함하며,
상기 엔드이펙터(300)는 작업대상 경사면에 밀착되도록 상기 브라켓(120)에 대해 회전이 가능한 것을 특징으로 한다.A drone for working on a slope is disclosed. The disclosed drone for working on an inclined plane includes an aircraft body 100;
Flight power unit 110 for providing power for the flight of the vehicle;
a wireless communication unit performing communication with the controller 200;
a bracket 120 coupled to one side of the aircraft body 100;
an end effector 300 coupled to the bracket 120 to perform a predetermined operation;
a control unit for controlling the overall operation of the aircraft; and
Including; a manipulator 200 for remotely controlling the aircraft;
The end effector 300 is rotatable with respect to the bracket 120 so as to be in close contact with the inclined surface of the work object.
Description
본 발명은 경사면 작업용 드론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 거리센서로부터 수신된 작업대상 경사면에 대한 거리 데이터로부터 작업대상 경사면의 경사각도를 산출한 후 엔드이펙터(end effector)가 작업대상 경사면에 밀착되도록 각도조정구동부에 구동신호를 전송하는 경사면 작업을 위한 자동모드를 제공하는 한편, 브라켓과 엔드이펙터 사이에 각도조정조인트를 구비하고 비행체가 작업대상 경사면을 향해 비행하여 엔드이펙터가 작업대상 경사면에 접촉할 때 받게 되는 반력에 의해 브라켓과 엔드이펙터 사이에 설치된 각도조정조인트가 회전함으로써 엔드이펙터가 작업대상 경사면에 밀착되도록 하는 경사면 작업을 위한 수동모드를 제공하는 동시에, 엔드이펙터의 작업대상 경사면에 대한 밀착압력을 측정하여 비행체의 작업대상 경사면의 법선방향에 대한 비행을 제어하도록 한 경사면 작업용 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a drone for working on an inclined surface, and more particularly, so that the end effector is in close contact with the inclined surface of the work object after calculating the inclination angle of the inclined surface of the work object from the distance data for the work object inclined surface received from the distance sensor It provides an automatic mode for working on an inclined surface that transmits a drive signal to the angle adjustment drive unit, while an angle adjustment joint is provided between the bracket and the end effector, and the aircraft flies toward the inclined surface to be worked, so that the end effector is in contact with the inclined surface to be worked. The angle adjustment joint installed between the bracket and the end effector rotates by the reaction force received when the end effector is in close contact with the inclined surface to be worked. It relates to a drone for working on an inclined plane to control the flight in the normal direction of the inclined plane of the work target by measuring the .
요즘 드론(Drone)은 다양한 분야에 사용되고 있다. 드론을 이용하여 유리창을 청소하는가 하면, 건물 외벽에 형성된 크랙에 실리콘을 도포하는 작업을 하기도 하고, 건물 외벽에 페인팅 작업을 하는데 이용되기도 한다. Drones are being used in various fields these days. Drones are used to clean glass windows, apply silicone to cracks formed on the exterior walls of buildings, and paint the exterior walls of buildings.
로봇이 작업을 할 때 작업대상에 직접 작업하는 기능을 가진 부분을 엔드이펙터(end effector)라고 한다. 즉 드론은 엔드이펙터로서 청소작업을 위한 브러쉬, 페인팅 작업을 위한 페인팅 스프레이 등을 장착하여 다양한 작업을 수행한다. When the robot works, the part with the function of directly working on the work object is called an end effector. That is, as an end effector, the drone performs various tasks by mounting a brush for cleaning work and a painting spray for painting work.
이와 같은 종래의 드론은 주로 평면 상의 작업에 사용되었다. 그러나 작업대상 면은 경사진 면으로 형성되어 있는 경우가 많다. 이러한 경사면에 작업을 하려고 할 때 종래의 드론은 경사면에 수직한 방향으로 비행하기 위해 정교한 비행제어가 요구되어 작업에 어려움이 많았다. Such a conventional drone was mainly used for work on a plane. However, the surface to be worked is often formed as an inclined surface. When trying to work on such an inclined surface, the conventional drone required sophisticated flight control to fly in a direction perpendicular to the inclined surface, which made it difficult to work.
나아가, 경사진 작업면에 대한 밀착압력이 적절하지 않은 경우 작업이 원활하게 이뤄지지 않기도 하고, 심지어는 엔드이펙터가 파손되기도 한다. Furthermore, if the adhesion pressure to the inclined work surface is not appropriate, the work may not be performed smoothly, and even the end effector may be damaged.
따라서 경사진 작업면에 대해 원활한 작업 수행이 가능한 드론의 개발이 절실히 요청된다.Therefore, there is an urgent need to develop a drone capable of performing a smooth operation on an inclined work surface.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 소정 각도로 경사진 작업면에 대해 엔드이펙터가 작업을 위한 최적각도로 자동으로 회전하는 드론을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a drone in which an end effector automatically rotates to an optimal angle for work with respect to a work surface inclined at a predetermined angle.
또한 본 발명은 엔드이펙터가 경사진 작업면과의 접촉에 의해 작업면에 밀착되도록 하는 각도조정조인트를 구비한 드론을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a drone having an angle adjustment joint that allows the end effector to be in close contact with the work surface by contact with the inclined work surface.
또한 본 발명은 엔드이펙터의 작업대상 경사면에 대한 밀착압력을 측정하여 비행체의 작업대상 경사면의 법선방향에 대한 비행을 제어하도록 하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to control the flight in the normal direction of the inclined surface of the work object by measuring the adhesion pressure of the end effector to the inclined surface of the work object.
본 발명은 비행체몸체; The present invention is an aircraft body;
비행체의 비행을 위한 동력을 제공하는 비행동력부;A flight power unit that provides power for the flight of the vehicle;
조종기와 통신을 수행하는 무선통신부;a wireless communication unit that communicates with the remote controller;
상기 비행체몸체의 일측에 결합된 브라켓;a bracket coupled to one side of the aircraft body;
상기 브라켓에 결합되어 소정 작업을 수행하는 엔드이펙터(end effector);an end effector coupled to the bracket to perform a predetermined operation;
비행체의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부; 및a control unit for controlling the overall operation of the aircraft; and
상기 비행체를 원격에서 조종하는 조종기;를 포함하며,Including; a manipulator for remotely controlling the aircraft;
상기 엔드이펙터는 작업대상 경사면에 밀착되도록 상기 브라켓에 대해 회전이 가능한 것을 특징으로 하는, 경사면 작업용 드론을 제공한다.The end effector provides a drone for working on an inclined surface, characterized in that it is rotatable with respect to the bracket so as to be in close contact with the inclined surface of the work object.
또한 본 발명은, 상기 비행체몸체에 형성되어 상기 브라켓의 일단이 슬라이딩 가능하도록 결합되는 슬롯;In addition, the present invention, the slot is formed on the aircraft body is coupled so that one end of the bracket is slidably;
상기 슬롯의 내측면 일측에 결합되어 상기 브라켓의 일단을 탄성력으로 지지하는 탄성수단;an elastic means coupled to one side of the inner surface of the slot to support one end of the bracket with an elastic force;
상기 탄성수단에 이웃하여 슬롯의 내측면 일측에 결합되어 상기 브라켓 일단의 접촉여부를 감지하는 밀착확인스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Adjacent to the elastic means, it is coupled to one side of the inner surface of the slot, a close contact check switch for detecting whether one end of the bracket is in contact; characterized in that it comprises a.
또한 본 발명의 상기 밀착확인스위치는 하중감지센서이며, 상기 하중감지센서에 의해 감지된 압력의 크기를 상기 조종기에 전송하여 표시하는 것을 특징으로 한다.In addition, the adhesion check switch of the present invention is a load detection sensor, it is characterized in that the size of the pressure sensed by the load detection sensor is transmitted to the manipulator and displayed.
또한 본 발명의 상기 제어기는 상기 하중감지센서에 의해 감지된 압력이 기설정된 기준압력 이상인 경우 비행체가 상기 작업대상 경사면의 법선방향으로 진행하지 않도록 비행을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller of the present invention is characterized in that when the pressure sensed by the load sensor is greater than or equal to a preset reference pressure, the flight is controlled so that the aircraft does not proceed in the normal direction of the inclined surface of the work object.
또한 본 발명은, 상기 비행체몸체에 장착되어 상기 작업대상 경사면과의 거리를 측정하는 세 개 이상의 거리센서;In addition, the present invention, three or more distance sensors mounted on the aircraft body for measuring the distance to the inclined surface of the work object;
상기 브라켓 단부에 장착되어 상기 엔드이펙터의 각도를 조정하는 각도조정구동부;를 더 포함하며,It further includes; an angle adjustment driving unit mounted on the end of the bracket to adjust the angle of the end effector,
상기 제어부는 상기 거리센서로부터 수신된 작업대상 경사면에 대한 거리 데이터로부터 작업대상 경사면의 경사각도를 산출하고, 상기 엔드이펙터가 상기 작업대상 경사면에 밀착되도록 상기 각도조정구동부에 구동신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.The control unit calculates the inclination angle of the inclined surface of the work object from the distance data for the inclined surface of the work object received from the distance sensor, and transmits a driving signal to the angle adjustment driving unit so that the end effector is in close contact with the work object inclined surface do it with
또한 본 발명은, 상기 브라켓과 상기 엔드이펙터 사이에 장착되어 상기 엔드이펙터가 상기 브라켓에 대해 상대적인 회전이 가능하도록 하는 각도조정조인트;를 더 포함하며,In addition, the present invention further includes; an angle adjustment joint mounted between the bracket and the end effector to allow the end effector to rotate relative to the bracket;
상기 비행체가 작업대상 경사면을 향해 비행하여 상기 엔드이펙터가 작업대상 경사면에 접촉할 때 받게 되는 반력에 의해 상기 각도조정조인트가 회전하여, 상기 엔드이펙터가 상기 작업대상 경사면에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 한다.The angle adjustment joint is rotated by the reaction force received when the aircraft flies toward the inclined surface of the work object and the end effector contacts the inclined surface of the work object, so that the end effector is in close contact with the work object inclined surface. .
또한 본 발명의 상기 각도조정조인트는 볼조인트, 등속조인트, 유니버셜조인트 중 하나 인 것을 특징으로 한다.In addition, the angle adjustment joint of the present invention is characterized in that one of a ball joint, a constant velocity joint, a universal joint.
본 발명에 따른 경사면 작업용 드론은 자동으로 엔드이펙터를 회전시켜 작업대상 경사면에 대한 작업이 가능하도록 하는 효과가 있다.The drone for working on an inclined surface according to the present invention has the effect of automatically rotating the end effector to enable work on the inclined surface to be worked.
또한 본 발명은 별도의 제어기를 사용하지 않고 각도조정조인트만을 구비하여 엔드이펙터가 경사진 작업면에 밀착되도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that the end effector is in close contact with the inclined work surface by providing only the angle adjustment joint without using a separate controller.
또한 본 발명은 엔드이펙터의 밀착압력을 측정하여 경사진 작업면에 대한 작업이 원활하게 이뤄지도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of smoothly performing the work on the inclined work surface by measuring the adhesion pressure of the end effector.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 엔드이펙터가 작업면에 평행한 경우와 비평행한 경우를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사면 작업용 드론과 조종기에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 브라켓이 작동하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드이펙터에 가해지는 압력레벨을 조종기에 표시하는 상황을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분해도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드이펙터의 경사각도를 조정하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분해도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔드이펙터의 경사각도를 조정하는 방식을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a case in which an end effector is parallel to and non-parallel to a working surface.
2 is a perspective view of a drone and a manipulator for working on an inclined surface according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the principle of operation of the bracket according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a situation in which the pressure level applied to the end effector according to the first embodiment of the present invention is displayed on the manipulator.
5 is an exploded view according to a first embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a method of adjusting the inclination angle of the end effector according to the first embodiment of the present invention.
7 is an exploded view according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of adjusting the inclination angle of the end effector according to the second embodiment of the present invention.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the technology described in this document to specific embodiments, and it should be understood that various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of this document are included. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like components.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.In addition, expressions such as "first," "second," used in this document may modify various elements regardless of order and/or importance, and to distinguish one element from another element. It is used only and does not limit the corresponding components. For example, 'first part' and 'second part' may represent different parts regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in this document, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be renamed as a first component.
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도 1은 엔드이펙터(300)가 작업면에 평행한 경우와 비평행한 경우를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a case in which the
도 1을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 1 .
엔드이펙터(300)가 장착된 드론이 경사진 작업면에 대해 예를 들어 패드로 작업면을 닦는 클리닝과 같은 작업을 하기 위해서는 패드가 경사진 작업면에 밀착되도록 해야 한다.In order for the drone equipped with the
종래에는 비행체의 비행을 제어하여 패드를 경사진 작업면에 밀착되도록 하여 비행제어에 많은 계산이 요구되었다. 이로 인해 작업시간이 지연되는 문제가 있었다.Conventionally, a lot of calculations were required for flight control by controlling the flight of the aircraft so that the pad is in close contact with the inclined work surface. As a result, there was a problem in that the working time was delayed.
이에 본 발명에서는 패드가 장착된 엔드이펙터(300)의 각도를 조정하여 이러한 경사진 작업의 문제를 해결하였다.Accordingly, in the present invention, the problem of the inclined operation is solved by adjusting the angle of the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사면 작업용 드론과 조종기(200)에 대한 사시도이다.2 is a perspective view of the drone and the
도 2를 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 2 .
본 발명에 따른 작업용 드론은 사용자가 원격에서 조종기(200)를 사용하여 비행을 제어한다.In the drone for work according to the present invention, the user remotely controls the flight using the
본 발명의 제1 실시예에 따른 경사면 작업용 드론은 비행체몸체(100), 비행동력부(110), 무선통신부(도면미도시), 브라켓(120), 엔드이펙터(300), 제어부(도면미도시), 조종기(200)를 포함한다.The drone for working on an inclined plane according to the first embodiment of the present invention includes a
비행동력부(110)는 비행체의 비행을 위한 동력을 제공하는 구성이다.The
브라켓(120)은 비행체몸체(100)의 일측에 결합되며, 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 밀착되도록 회전시키는 구성이다.The
엔드이펙터(300)(end effector)는 브라켓(120)에 결합되어 소정 작업을 수행하는 구성이다. 엔드이펙터(300)는 예를 들면 용접장치, 그리퍼, 클리닝수단 등 작업내용에 따라 다양한 형태가 채택될 수 있다.The
제어부는 비행뿐만 아니라 브라켓(120)의 회전 등 비행체의 동작을 전반적으로 제어하는 구성이다.The control unit is configured to control the overall operation of the vehicle, such as the rotation of the
조종기(200)는 비행체를 원격에서 조종하는 구성이다.The
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 브라켓(120)이 작동하는 원리를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드이펙터(300)에 가해지는 압력레벨을 조종기(200)에 표시하는 상황을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the principle of operation of the
도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .
비행체몸체(100)에는 슬롯(130)이 형성된다. 슬롯(130)에는 브라켓(120)의 일단이 슬라이딩 가능하도록 결합된다.A
슬롯(130)의 내측면 일측에는 탄성수단(140)이 결합된다. 탄성수단(140)은 브라켓(120)의 일단을 탄성력으로 지지한다.An elastic means 140 is coupled to one side of the inner surface of the
또한 탄성수단(140)에 이웃하여 슬롯(130)의 내측면 일측에는 밀착확인스위치(150)가 결합된다. 밀착확인스위치(150)는 브라켓(120) 일단의 접촉여부를 감지하여 제어부에 전송한다.In addition, the
브라켓(120)의 작동원리를 설명한다.The operating principle of the
도 3(A)는 엔드이펙터(300)가 경사면에 밀착됨으로 인해 브라켓(120)의 일단이 슬롯(130)을 따라 이동하여 스프링을 압축시키는 상황을 설명하는 도면이고, 도 3(B)는 엔드이펙터(300)가 경사면으로부터 이탈되어 탄성수단(140)이 회복됨에 따라 브라켓(120)이 슬롯(130)을 따라 좌측으로 이동하는 상황을 설명하는 도면이다.3 (A) is a view for explaining a situation in which one end of the
브라켓(120)은 슬롯(130)을 따라 이동하면서 탄성수단(140)에 지지되므로, 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 밀착되면 스프링을 압축시킴과 동시에 밀착확인스위치(150)에 접촉된다. 그리고 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면으로부터 이탈되면 탄성수단(140)에 의해 브라켓(120)이 원래의 위치로 회복하게 되는 것이다.Since the
이 때, 브라켓(120)이 밀착확인스위치(150)에 접촉되면 접촉압력을 측정하여 조종기(200)로 전송한다.At this time, when the
밀착확인스위치(150)는 하중감지센서이며, 상기 하중감지센서에 의해 감지된 압력의 크기를 조종기(200)에 전송하여 표시하는 것이다.The
제어기는 상기 하중감지센서에 의해 감지된 압력이 기설정된 기준압력 이상인 경우 비행체가 작업대상 경사면의 법선방향으로 진행하지 않도록 비행을 제어한다.The controller controls the flight so that the aircraft does not proceed in the normal direction of the inclined surface of the work object when the pressure sensed by the load sensor is greater than or equal to the preset reference pressure.
이를 통해 엔드이펙터(300)가 파손되거나 경사진 작업면에 대한 밀착압력이 적절하지 않아 작업이 원활하게 이뤄지지 않는 것을 미연에 방지할 수 있다.Through this, it is possible to prevent in advance that the
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분해도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드이펙터(300)의 경사각도를 조정하는 방식을 설명하는 도면이다.5 is an exploded view according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view for explaining a method of adjusting the inclination angle of the
도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .
본 발명의 제1 실시예에 따른 경사면 작업용 드론은 거리센서(400), 각도조정구동부(310)를 더 포함한다.The drone for working on an inclined surface according to the first embodiment of the present invention further includes a
거리센서(400)는 비행체몸체(100)에 장착되어 상기 작업대상 경사면과의 거리를 측정하는 구성이다.The
거리센서(400)는 세 개이상 구비됨이 바람직하다. 세 개의 거리센서(400)로부터 측정된 거리 데이터로부터 작업대상 경사면의 평면을 수학식으로 산출할 수 있고, 경사면의 경사각도 또한 산출할 수 있다.It is preferable that three or
각도조정구동부(310)는 브라켓(120) 단부에 장착되어 엔드이펙터(300)의 각도를 조정하는 구성이다.The angle
제어부는 거리센서(400)로부터 수신된 작업대상 경사면에 대한 거리 데이터로부터 작업대상 경사면의 경사각도를 산출하고, 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 밀착되도록 각도조정구동부(310)에 구동신호를 전송한다.The control unit calculates the inclination angle of the inclined surface of the work object from the distance data for the inclined surface of the work object received from the
결과적으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사면 작업용 드론은 자동으로 기울어진 경사면에 엔드이펙터(300)를 밀착시켜 원활하게 작업이 가능한 것이다.As a result, the drone for working on an inclined surface according to the first embodiment of the present invention can work smoothly by automatically attaching the
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분해도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔드이펙터(300)의 경사각도를 조정하는 방식을 설명하는 도면이다.7 is an exploded view according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view for explaining a method of adjusting the inclination angle of the
도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIGS. 7 and 8 .
자동방식인 본 발명의 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제2 실시예는 수동방식을 취하고 있다.Unlike the first embodiment of the present invention, which is an automatic system, the second embodiment of the present invention adopts a manual system.
따라서 엔드이펙터(300)의 각도조정을 위해 별도의 거리센서(400)나 구동부가 필요하지 않다.Therefore, a
본 발명의 제2 실시예는 각도조정조인트(320)를 더 포함한다.The second embodiment of the present invention further includes an angle adjustment joint (320).
각도조정조인트(320)는 브라켓(120)과 엔드이펙터(300) 사이에 장착되며, 엔드이펙터(300)가 브라켓(120)에 대해 상대적인 회전이 가능하도록 하는 구성이다.The angle adjustment joint 320 is mounted between the
각도조정조인트(320)는 예시적으로 볼조인트, 등속조인트, 유니버셜조인트 중 어느 하나일 수 있다.The angle adjustment joint 320 may be, for example, any one of a ball joint, a constant velocity joint, and a universal joint.
도 7 및 도 8은 각도조정조인트(320)가 볼조인트인 경우를 도시하였다. 볼조인트는 볼과 볼소켓으로 이뤄지며, 볼의 단부와 볼소켓의 단부가 엔드이펙터(300) 또는 브라켓(120)에 결합된다.7 and 8 show a case where the angle adjustment joint 320 is a ball joint. The ball joint consists of a ball and a ball socket, and the end of the ball and the end of the ball socket are coupled to the
비행체가 작업대상 경사면을 향해 비행하여 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 접촉하면 반력을 받게 된다. 이로 인해 각도조정조인트(320)가 회전하여, 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 밀착되게 된다.When the aircraft flies toward the inclined surface of the work object and the
이와 같은 제2 실시예의 각도조정조인트(320)는 경사면이 단일 각도로 경사진 평면뿐만 아니라, 곡률의 변화가 있는 곡면의 경우에도 작업이 가능한 장점이 있다.The
본 발명은 경사면 작업용 드론에 관한 것으로서, 거리센서(400)로부터 수신된 작업대상 경사면에 대한 거리 데이터로부터 작업대상 경사면의 경사각도를 산출한 후 엔드이펙터(300)(end effector)가 작업대상 경사면에 밀착되도록 각도조정구동부(310)에 구동신호를 전송하는 경사면 작업을 위한 자동모드를 제공하는 한편, 브라켓(120)과 엔드이펙터(300) 사이에 각도조정조인트(320)를 구비하고 비행체가 작업대상 경사면을 향해 비행하여 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 접촉할 때 받게 되는 반력에 의해 브라켓(120)과 엔드이펙터(300) 사이에 설치된 각도조정조인트(320)가 회전함으로써 엔드이펙터(300)가 작업대상 경사면에 밀착되도록 하는 경사면 작업을 위한 수동모드를 제공하는 동시에, 엔드이펙터(300)의 작업대상 경사면에 대한 밀착압력을 측정하여 비행체의 작업대상 경사면의 법선방향에 대한 비행을 제어하도록 한다.The present invention relates to a drone for working on an inclined surface, and after calculating the inclination angle of the inclined surface to be worked from the distance data for the inclined surface to be worked received from the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
100 비행체몸체
110 비행동력부
120 브라켓
130 슬롯
140 탄성수단
150 밀착확인스위치
200 조종기
300 엔드이펙터(end effector)
310 각도조정구동부
320 각도조정조인트
400 거리센서
100 aircraft body
110 Flight Power Department
120 bracket
130 slots
140 elastic means
150 tightness check switch
200 remote controller
300 end effector
310 angle adjustment drive part
320 angle adjustment joint
400 distance sensor
Claims (7)
비행체의 비행을 위한 동력을 제공하는 비행동력부(110);
조종기(200)와 통신을 수행하는 무선통신부;
상기 비행체몸체(100)의 일측에 결합된 브라켓(120);
상기 브라켓(120)에 결합되어 소정 작업을 수행하는 엔드이펙터(end effector)(300);
비행체의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부; 및
상기 비행체를 원격에서 조종하는 조종기(200);를 포함하며,
상기 엔드이펙터(300)는 작업대상 경사면에 밀착되도록 상기 브라켓(120)에 대해 회전이 가능한 것을 특징으로 하고,
상기 비행체몸체(100)에 형성되어 상기 브라켓(120)의 일단이 슬라이딩 가능하도록 결합되는 슬롯(130);
상기 슬롯(130)의 내측면 일측에 결합되어 상기 브라켓(120)의 일단을 탄성력으로 지지하는 탄성수단(140);
상기 탄성수단(140)에 이웃하여 슬롯(130)의 내측면 일측에 결합되어 상기 브라켓(120) 일단의 접촉여부를 감지하는 밀착확인스위치(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경사면 작업용 드론
Aircraft body 100;
Flight power unit 110 for providing power for the flight of the vehicle;
a wireless communication unit performing communication with the controller 200;
a bracket 120 coupled to one side of the aircraft body 100;
an end effector 300 coupled to the bracket 120 to perform a predetermined operation;
a control unit for controlling the overall operation of the aircraft; and
Including; a manipulator 200 for remotely controlling the aircraft;
The end effector 300 is rotatable with respect to the bracket 120 so as to be in close contact with the inclined surface of the work object,
a slot 130 formed in the aircraft body 100 and coupled to one end of the bracket 120 to be slidable;
an elastic means 140 coupled to one side of the inner surface of the slot 130 to support one end of the bracket 120 with an elastic force;
Adjacent to the elastic means 140, it is coupled to one side of the inner surface of the slot 130 and a close contact check switch 150 for detecting whether one end of the bracket 120 is in contact; Drone for inclined surface work comprising a;
상기 밀착확인스위치(150)는 하중감지센서이며, 상기 하중감지센서에 의해 감지된 압력의 크기를 상기 조종기(200)에 전송하여 표시하는 것을 특징으로 하는, 경사면 작업용 드론
According to claim 1,
The close contact switch 150 is a load detection sensor, and the size of the pressure sensed by the load detection sensor is transmitted to the manipulator 200 and displayed.
상기 제어부는 상기 하중감지센서에 의해 감지된 압력이 기설정된 기준압력 이상인 경우 비행체가 상기 작업대상 경사면의 법선방향으로 진행하지 않도록 비행을 제어하는 것을 특징으로 하는, 경사면 작업용 드론
4. The method of claim 3,
When the pressure detected by the load detection sensor is equal to or greater than a preset reference pressure, the control unit controls the flight so that the flying object does not proceed in the normal direction of the inclined surface of the work target.
상기 비행체몸체(100)에 장착되어 상기 작업대상 경사면과의 거리를 측정하는 세 개 이상의 거리센서(400);
상기 브라켓(120) 단부에 장착되어 상기 엔드이펙터(300)의 각도를 조정하는 각도조정구동부(310);를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 거리센서(400)로부터 수신된 작업대상 경사면에 대한 거리 데이터로부터 작업대상 경사면의 경사각도를 산출하고, 상기 엔드이펙터(300)가 상기 작업대상 경사면에 밀착되도록 상기 각도조정구동부(310)에 구동신호를 전송하는 것을 특징으로 하는, 경사면 작업용 드론
According to claim 1,
three or more distance sensors 400 that are mounted on the aircraft body 100 and measure the distance to the inclined surface of the work object;
It further includes; an angle adjustment driving unit 310 mounted on the end of the bracket 120 to adjust the angle of the end effector 300,
The control unit calculates the inclination angle of the inclined surface of the work object from the distance data for the inclined surface of the work object received from the distance sensor 400, and the angle adjustment driving unit 310 so that the end effector 300 is in close contact with the inclined surface of the work object. ), characterized in that it transmits a driving signal to, a drone for working on a slope
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|---|---|---|---|
| KR1020190160306A KR102297768B1 (en) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Drone working for an inclined surface |
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