KR102451679B1 - 무인 비행체 - Google Patents

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KR102451679B1
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 본체; 상기 본체로부터 각각 연장된 복수의 프레임들; 및 상기 프레임들 각각에 장착되어 추력 또는 양력을 발생시키는 프로펠러를 포함하는 추력 발생 장치를 포함할 수 있으며,
상기 프로펠러는, 상기 프로펠러의 회전축(rotation axis)을 제공하며, 상기 추력 발생 장치의 작동에 따라 회전하는 허브; 및 상기 허브에 각각 회동 가능하게 장착되며, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 블레이드들을 포함할 수 있고
상기 블레이드들이 서로 연동되어, 상기 허브 상에서 서로 나란한 위치로 정렬되거나 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬될 수 있다.
상기와 같은 무인 비행체는 실시예에 따라 다양할 수 있다.

Description

무인 비행체 {UNMANNED AERIAL VEHICLE}
본 발명의 다양한 실시예는 비행체에 관한 것으로서, 예를 들면, 무인 비행체에 관한 것이다.
일반적으로, 무인 비행체(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)란 사람이 타지 않고 무선전파 유도에 의해 비행하거나, 사전에 입력된 프로그램에 따라 또는 비행체 스스로 주위 환경(장애물, 항로)을 인식하고 판단하여 자율 비행하는 비행체를 의미할 수 있다. 무인 비행체는 '벌이 윙윙거린다'는 의미에서 "드론(drone)"으로 불리거나, 기체에 사람이 타지 않고 지상에서 원격 조종하는 조종사가 존재한다는 점을 강조하여 'UAV'를 'Uninhabited Aeral Vehicle'의 줄임말로 해석하는 경우도 있다.
무인 비행체는, 광학 센서, 적외선 센서, 레이더 센서 등을 탑재하여 감시, 정찰, 정밀공격 무기 유도, 통신/정보 중계 등 군사적 목적에서 활용될 수 있으며, 재난 사고 및 방재, 지형 및 환경 변화 감시, 연구 개발, 촬영, 물류, 통신 등의 민간 분야로 확대되고 있다. 또한, 상업적 목적의 무인 비행체뿐만 아니라, 복수의 로터(rotor) 또는 프로펠러(propeller)를 포함하는 헬리콥터 모양의 레저용 무인 비행체가 상용화되는 등 무인 비행체의 활용분야가 다양해지고 있다.
촬영, 소화물 배송 등의 물류, 통신 등의 민간 분야뿐만 아니라, 개인 레저용 무인 비행체가 등장하면서, 무인 비행체의 이동, 보관의 편의성에 대한 요구가 증대될 수 있다. 예를 들어, 로터나 프로펠러(이하, '프로펠러'라 함)와 같은 회전익 무인 비행체는, 블레이드들이 펼쳐진 상태에서는 상당한 공간을 차지하기 때문에 이동이나 보관에 어려움이 있을 수 있다.
회전익 무인 비행체의 이동, 보관을 용이하게 하기 위해, 블레이드들을 프로펠러의 회전축(rotation axis)에 평행하게 또는, 블레이드들을 서로의 일측에 나란하게 접철할 수 있는 형태의 프로펠러가 제안되기도 했다. 하지만, 블레이드들을 프로펠러의 회전축에 평행하게 접철하는 구조는 블레이드들의 길이만큼, 회전축 방향에서 공간이 확보되어야 하기 때문에, 여전히 보관에 어려움이 있을 수 있다. 블레이드들을 서로의 일측에 나란하게 접철하는 구조는, 블레이드들이 접철된 상태에서 무인 비행체의 다른 구조물 상에 위치될 수 있어, 이동이나 보관을 용이하게 할 수 있다. 하지만, 프로펠러가 회전할 때, 블레이드들에 작용하는 항력에 의해, 프로펠러 상에서 블레이드들이 일정한 위치(예: 2-블레이드 프로펠러의 경우, 블레이드들이 일직선 상에 정렬된 위치)를 유지하지 못할 수 있다. 예를 들어, 블레이드들을 서로의 일측에 나란하게 접철하는 구조는 작동 상태에 따라 프로펠러의 회전 반경이 달라질 수 있으므로, 프로펠러가 설계된 성능을 적절하게 발휘하는데 장애가 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 회전익 구조를 가지면서 이동이나 보관이 용이한 무인 비행체를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 회전익 구조를 가지면서 이동이나 보관이 용이하고, 프로펠러가 설계 성능을 적절하게 발휘할 수 있는 무인 비행체를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는,
본체;
상기 본체로부터 각각 연장된 복수의 프레임들; 및
상기 프레임들 각각에 장착되어 추력 또는 양력을 발생시키는 프로펠러를 포함하는 추력 발생 장치를 포함할 수 있으며,
상기 프로펠러는,
상기 프로펠러의 회전축(rotation axis)을 제공하며, 상기 추력 발생 장치의 작동에 따라 회전하는 허브; 및
상기 허브에 각각 회동 가능하게 장착되며, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 블레이드들을 포함할 수 있고
상기 블레이드들이 서로 연동되어, 상기 허브 상에서 서로 나란한 위치로 정렬되거나 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 비행체는, 복수의 구동 모터들과, 상기 구동 모터들 각각에 제공된 프로펠러를 포함하는 비행체로서, 상기 프로펠러는,
상기 구동 모터의 작동에 따라 회전하는 허브;
상기 허브에 각각 회전 가능하게 장착되고, 상기 허브의 회전축(rotation axis)에 대하여 서로 대칭을 이루게 배치된 한 쌍의 기어들; 및
상기 기어로부터 각각 연장된 블레이드들을 포함할 수 있으며,
상기 블레이드들은,
적어도, 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로부터 상기 프로펠러의 회전 영역의 지름 방향으로 정렬된 위치 사이에서 회동할 수 있고,
상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시킬 수 있으며,
상기 기어들이 서로 맞물려 상기 블레이드들을 연동시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 비행체, 예를 들어, 무인 비행체는, 프로펠러의 블레이드들이 서로 연동되어, 프로펠러가 회전할 때 각 블레이드들에 작용하는 항력을 상쇄할 수 있다. 예컨대, 프로펠러가 회전할 때, 블레이드들은 프로펠러 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 상태를 유지함으로써, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는 프로펠러의 설계 성능(추력 성능)을 효율적으로 발휘할 수 있다. 한 실시예에서, 블레이드들은 (예를 들면, 기어에 의해 연동되어) 서로의 일측에 나란한 위치로 정렬(예: 접철(folded))될 수 있다. 예를 들어, 블레이드들이 무인 비행체의 다른 구조물(예: 추력 발생 장치를 장착하기 위한 프레임) 상에 위치됨으로써, 점유 공간을 줄여 이동, 보관이 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체를 나타내는 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추력 발생 장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추력 발생 장치를 나타내는 측 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러를 나타내는 분리 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러가 조립되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 블레이드가 기어에 조립되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 프로펠러의 허브를 나타내는 분리사시도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 허브에 기어가 조립된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러를 나타내는 사시도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서 블레이드들의 연동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 17과 내지 도 19는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서 블레이드들이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 모습을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 프로펠러의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 변형 예를 나타내는 구성도이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 블레이드들이 접철된 상태를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 블레이드들이 접철된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 변형 예를 나타내는 다른 구성도이다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 블레이드들이 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 블레이드들이 펼쳐진 모습을 나타내는 사시도이다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 다른 변형된 예의 추력 발생 장치의 블레이드들이 접철된 모습을 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치의 또 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 또 다른 변형된 예의 추력 발생 장치의 블레이드들이 접철된 모습을 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 프로펠러의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)를 나타내는 분리 사시도이다. 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)를 나타내는 평면도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)를 나타내는 측면도이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)를 나타내는 정면도이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(예: 도 1 내지 도 5의 무인 비행체(100))는 리모트 컨트롤러(remorte controller; RC)와 무선 연결되어 리모트 콘트롤러를 통해 조종될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 리모트 컨트롤러는, 이동통신 단말기, 태블릿 PC 등 전자 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리모트 컨트롤러는 4방향 움직임이 가능한 레버나 스틱(lever or stick), 또는, 전자 장치의 터치 패드 상에 구현되는 가상의 레버를 통해, 상기 무인 비행체(100)의 회전(yaw), 피치(pitch), 롤(roll), 추력 발생 장치의 출력(예: throttle) 등을 제어함으로써, 비행 방향, 비행 속도, 고도 등을 조종할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 무인 비행체(100)는 카메라 장치(예: 짐발 카메라(Gimbal camera)를 포함할 수 있으며, 상기 무인 비행체(100)를 조종하는 리모트 컨트롤러, 예를 들어, 스마트 폰은 비행 제어와 아울러 카메라 제어를 동시에 할 수 있다.
어떤 실시예에서, 리모트 컨트롤러로서 기능하는 전자 장치는 상기 무인 비행체(100)로부터 전송된 영상을 프리뷰 화면으로 출력할 수 있으며, 조종사는 프리뷰 화면을 보면서 동영상 또는 사진을 촬영할 수 있다. 다른 실시예에서, 리모트 컨트롤러로서 기능하는 전자 장치의 터치 패드를 통해 상기 무인 비행체(100)를 조종하는 경우, 비행 제어용 리모트 컨트롤러와 카메라 제어용 리모트 콘트롤러가 터치 패드의 서로 다른 영역에 각각 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 무인 비행체(100)가 비행하면서 촬영되는 영상이 실시간으로 리모트 컨트롤러로서 기능하는 전자 장치를 통해 출력될 수 있으며, 전자 장치를 조작하는 조종사는 출력되는 영상에 기초하여 상기 무인 비행체(100)의 고도나 비행 속도/방향 등을 조종할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조종사는 가상현실(virtual reality, VR) 기기를 착용하고 상기 무인 비행체(100)의 시점에서 상기 무인 비행체(100)를 조종할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 무인 비행체(100)는 사전에 입력된 프로그램에 따라, 또는, 지정된 객체를 추적하여, 또는, 스스로 주위 환경(장애물, 항로)을 인식하고 판단하여 비행하거나 촬영할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)는, 본체(101), 프레임(들)(102) 및 추력 발생 장치(104)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 본체(101)는 제1 하우징(101a), 제2 하우징(101b), 제3 하우징(101c) 및 커버 부재(101d)를 포함할 수 있으며, 주회로 기판(103), 배터리(111), 각종 센서 모듈(113), 카메라 장치(131) 등을 장착, 수용할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 제1 하우징(101a)은, 상기 무인 비행체(100)의 주요 골격을 형성, 제공할 수 있으며, 상기 주회로 기판(103)을 수용할 수 있다. 상기 카메라 장치, 예를 들어, 짐발 카메라(131)는 상기 주회로 기판(103)에 장착되면서, 상기 제1 하우징(101a)의 하부로 돌출하여 부분적으로 외부에 노출될 수 있다. 상기 짐발 카메라(131)는 상기 추력 발생 장치(104)의 작동에 따른 진동이나, 주변의 유체(fluid) 유동에 의해 상기 무인 비행체(100)가 요동하더라도 일정한 자세 또는 지향 방향을 유지하면서 흔들림없는 영상을 촬영할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 커버 부재(101d)는 상기 제1 하우징(101a)의 상면에 결합하여, 상기 제1 하우징(101a)에 수용된 주회로 기판(103) 등을 은폐, 보호할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제2 하우징(101b)은 상기 배터리(111)를 수용한 상태로 상기 제1 하우징(101a)의 하부면에 결합할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 배터리(111)는 교체 가능하게 제공될 수 있다. 예컨대, 비행 예상 시간, 거리, 상기 무인 비행체(100)의 무게 등을 고려하여, 상기 배터리(111)는 전력 공급 용량이 더 크거나 작은 다른 배터리로 교체될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제3 하우징(101c)은 상기 센서 모듈(113)을 장착한 상태로 상기 제1 하우징(101a)의 하부면에 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 하우징(101c)은 상기 제2 하우징(101b)의 적어도 일부를 감싸는 상태로 상기 제1 하우징(101a)과 결합할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 센서 모듈(113)은, 자이로 센서나 초음파 센서 등을 포함함으로써, 상기 무인 비행체(100)의 자세 제어에 필요한 물리량이나 비행 환경(예: 장애물) 등을 검출할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 무인 비행체(100)의 운용 목적이나 의도에 따라, 상기 제3 하우징(101c) 및/또는 상기 센서 모듈(113)은 상기 제1 하우징(101a)에 장착되지 않을 수 있다. 예컨대, 상기 센서 모듈(113)은 광류 센서(optical flow sensor)를 포함할 수 있는데, 상기 무인 비행체(100)의 운용에 있어, 광류 센서가 반드시 필요한 것이 아니라면, 상기 광류 센서 및/또는 상기 제3 하우징(103c)을 제거하여 상기 무인 비행체(100)의 무게를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프레임(102)들은 상기 추력 발생 장치(104)를 장착하기 위한 것으로서, 상기 본체(101), 예를 들어, 상기 제1 하우징(101a)으로부터 측방향으로 각각 연장될 수 있다. 상기 무인 비행체(100)의 설계 사양에 따라, 적절한 수의 상기 프레임(102)들이 각각 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명함에 있어, 대체로, 4개의 상기 프레임(102)들이 제공된 구조를 예시하지만, 실제 무인 비행체를 제작함에 있어, 무인 비행체의 크기나 무게, 탑재하고자 하는 추력 발생 장치의 성능 등에 따라 더 적은 수 또는 더 많은 수의 프레임들이 제공될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 프레임(102)들은, 상기 무인 비행체(100)의 중심(예: 상기 무인 비행체(100)의 무게 중심, 길이 또는 폭 방향에서 상기 무인 비행체(100)의 중앙 축(axis))에 대하여 대칭을 이루게 배치 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 프레임(102)들 각각에 장착되는 추력 발생 장치의 사양(예: 추력 성능)에 따라 상기 프레임(102)들은 비대칭을 이루게 배치될 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 프레임(102)들은 랜딩 기어(landing gear)(들)(121)를 더 포함할 수 있다. 상기 랜딩 기어(121)는, 상기 무인 비행체(100)가 지면 등에 착지한 상태에서도, 상기 센서 모듈(113) 등이 지면에 접촉하지 않도록 유지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 랜딩 기어(121)는 상기 프레임(102)의 하부면으로부터 하향 연장되어, 상기 제2 하우징(101b) 및/또는 제3 하우징(101c)의 주위에 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 추력 발생 장치(104)는, 상기 무인 비행체(100)의 비행 구동력(예: 추력 또는 양력)을 발생시키기 위한 것으로서, 복수의 구동 모터(141)와 각각의 상기 구동 모터(141)에 장착된 프로펠러(들)(143)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 구동 모터(141)들은 각각 상기 프레임(102)들 중 하나에 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동 모터(141)들은 상기 프레임(102)들 중 하나의 일부(예: 단부)에 각각 장착될 수 있다. 상기 프로펠러(143)의 회전 영역(회전면)은, 대체로, 지면과 수평을 이룰 수 있으며, 각각의 상기 프로펠러(143)들은 수직 방향(예: 중력의 역방향)으로 작용하는 힘을 발생시킬 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 추력 발생 장치((들)(141)이 상기 프레임(들)(102)의 일부(예: 단부)에 장착됨으로써, 상기 프로펠러(143)의 회전면 하부 영역에서 다른 구조물들이 간섭을 억제할 수 있다. 예컨대, 상기 추력 발생 장치(들)(104)이 상기 프레임(들)(102)의 일부에 장착됨으로써, 상기 프로펠러(143)의 회전면 하부 영역의 공기 흐름이 원활해지고, 상기 프로펠러(143)의 성능을 안정화할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)는, 복수의 상기 추력 발생 장치(104)들을 포함할 수 있으며, 각각의 상기 추력 발생 장치(104)들이 서로 다른 크기의 힘을 발생시킬 수 있다. 상기 추력 발생 장치(104)들이 서로 다른 크기의 힘을 발생시키면, 상기 추력 발생 장치(104)들의 힘의 합력은 지면에 대하여 또는 중력 방향에 대하여 경사지는 방향으로 상기 무인 비행체(100)에 작용할 수 있다. 예컨대, 상기 추력 발생 장치(104)들의 힘의 합력은, 중력 방향의 역방향으로 작용하는 힘(양력)과, 중력 방향의 수직 방향(예: 지면과 수평을 이루는 방향)으로 작용하는 힘(추력(thrust))으로 상기 무인 비행체(100)에 작용할 수 있다. 중력 방향의 역방향으로 작용하는 힘은 상기 무인 비행체(100)의 고도를 조절하거나 제자리 비행 상태를 유지할 수 있으며, 이륙 상태에서 중력 방향의 수직 방향으로 작용하는 힘은 상기 무인 비행체(100)를 일정 방향으로 전진할 수 있게 한다. 예컨대, 상기 추력 발생 장치(104)들은 상기 무인 비행체(100)에 작용하는 양력과 추력을 발생시킬 수 있으며, 본 발명의 구체적인 실시예에서는 설명의 간결함을 위해 '추력 발생 장치'라 칭하고 있음에 유의한다. 어떤 실시예에서, 상기 추력 발생 장치(104)들이 발생시키는 힘의 합력에 따라, 상기 무인 비행체(100)는 중력 방향에 대하여 경사지게 위치하거나(예: 피치 각(pitch angle) 또는 롤링 각(rolling angle) 조절), 회전(예: 요잉(yawing))하면서 상기 짐발 카메라(131)의 촬영 방향을 조정할 수 있다.
상술한 실시예에서, 카메라 장치(예: 상기 짐발 카메라(131))나 센서 모듈(113)의 구체적인 예가 일부 제시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정될 필요는 없다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(100)의 짐발 카메라(131)나 센서 모듈(113)은, 상기 무인 비행체(100)의 운용 목적이나 환경에 따라, 다양한 다른 장비 또는 센서로 대체될 수 있다. 예를 들어, 야간에 상기 무인 비행체(100)가 운용된다면, 상기 짐발 카메라(131)는, 적외선 검출이 가능한 이미지 센서를 탑재할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 무인 비행체(100)가 환경 오염을 감시하기 위해 운용된다면, 상기 센서 모듈(113)은 공기 중의 화학 물질, 미세먼지, 방사능 등의 농도를 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(10)의 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 무인 비행체(10)(예: 도 1의 무인 비행체(100))는 어플리케이션 플랫폼(Application Platform)(11)과 플라이트 플랫폼(Flight Platform)(13)을 포함할 수 있다. 상기 어플리케이션 플랫폼(11)은 다른 전자 장치, 예를 들면, 리모트 컨트롤러나 리모트 컨트롤러 기능이 탑재된 전자 장치(예: 스마트 폰)와 무선으로 연동하여 상기 무인 비행체(10)의 구동 및 서비스 제공 등을 위한 신호를 처리할 수 있다. 상기 플라이트 플랫폼(13)은 비행 제어 알고리즘 및/또는 항법 알고리즘을 포함함으로써, 상기 무인 비행체(10)의 비행 전반에 관한 제어를 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(20)를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 무인 비행체(20)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 무인 비행체(100) 및/또는 도 6에 도시된 무인 비행체(10)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 무인 비행체(20)는 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(예: AP)(21), 통신 모듈(22), 메모리(23), 센서 모듈(24)(예: 도 1의 센서 모듈(113)), 추력 발생 장치(15)(예: 도 1의 추력 발생 장치(104)), 짐발 카메라(Gimbal camera)(26)(예: 도 1의 카메라 장치), 오디오 모듈(28), 인디케이터(29a), 전력 관리 모듈(29b), 배터리(29c)(예: 도 1의 배터리(111))를 포함할 수 있다.
어플리케이션 프로세서(21)는, 예를 들면, 도 6의 어플리케이션 플랫폼(11)의 일부로서, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 어플리케이션 프로세서(21)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(21)는, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(21)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(21)는 도 7에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(22a))를 포함할 수도 있다. 어플리케이션 프로세서(21)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(21)는 통신 모듈(22) 및/또는 메모리(23)에 저장된 프로그램에 따라 추력 발생 장치(25) 및/또는 짐발 카메라(26)를 제어할 수 있다.
통신 모듈(22)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(22a), WiFi 모듈(22b), 블루투스 모듈(22c), GNSS 모듈(22d) 및 RF 모듈(22f)을 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(22a)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(22a)은 어플리케이션 프로세서(21)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(22a)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(22a), WiFi 모듈(22b), 블루투스 모듈(22c) 또는 GNSS 모듈(22d) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(22f)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(22f)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier) 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(22a), WiFi 모듈(22b), 블루투스 모듈(22c) 또는 GNSS 모듈(22d) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
메모리(23)는, 예를 들면, 내장 메모리(23a) 또는 외장 메모리(23b)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(23a)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(23b)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(23b)는 다양한 인터페이스를 통하여 무인 비행체(20)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(24)은, 예를 들면, 도 1의 센서 모듈(113)의 적어도 일부를 구성할 수 있으며, 물리량을 계측하거나 무인 비행체(20)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 어떤 실시예에서, 센서 모듈(24)를 통해 검출된 물리량 등은 무인 비행체(20)의 비행 제어에 필요한 정보로서 활용될 수 있다. 센서 모듈(24)은, 예를 들면, 제스처 센서(24a), 자이로 센서(24b), 기압 센서(24c), 나침반 센서(24d), 가속도 센서(24e), 초음파 센서(24f), 광류 센서(24g), 온/습도 센서(24h), 조도 센서(24i) 또는 UV 센서(24j) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(24)은, 예를 들면, 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 무인 비행체(20)는 어플리케이션 프로세서(21)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(24)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 어플리케이션 프로세서(21)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(24)을 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 센서 모듈(24)은 물리량을 계측하거나 무인 비행체(20)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 추력 발생 장치(25)로 제공할 수 있으며, 추력 발생 장치(25)는 제공된 정보에 기초하여 무인 비행체(20)의 비행을 제어할 수 있다. 예컨대, 센서 모듈(24)과 추력 발생 장치(25)는 적어도 부분적으로 각각 도 6의 플라이트 플랫폼(13)의 일부를 구성할 수 있다.
추력 발생 장치(25)는, 예를 들면, 도 1의 추력 발생 장치(104)로서, 복수의 마이크로 컨트롤러 유닛(25a), 복수의 마이크로 프로세서 유닛(MPU)(25b), 복수의 구동 회로(25c), 복수의 모터(25d)(예: 도 1의 구동 모터(141))를 포함할 수 있다. 마이크로 컨트롤러 유닛(25a)은 어플리케이션 프로세서(21)로부터 제공되는 제어 신호와 센서 모듈(24)을 통해 제공되는 각종 물리량 등에 기초하여 모터(25d)를 제어하는 신호를 발생시킬 수 있다. 마이크로 프로세서 유닛(MPU)(25b)과 구동 회로(25c)는 마이크로 컨트롤러 유닛(25a)의 제어 신호에 따라 모터(25d)를 구동(예: 도 1의 프로펠러(143)를 회전시킴)함으로써, 무인 비행체(20)의 비행에 필요한 추력 및/또는 양력을 발생시킬 수 있다.
짐발 카메라(26)는 카메라 모듈(26a), 짐발 제어 모듈(26b), 롤 모터(26c) 및/또는 피치 모터(26d)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(26a)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서, 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 짐발 제어 모듈(26b)은 추력 발생 장치(25)의 진동이나, 주변의 기류 등의 영향으로 인하여 무인 비행체(20)가 요동할 경우, 카메라 모듈(26a)로 하여금 일정한 자세 또는 지향 방향을 유지하면서 흔들림없는 영상을 촬영할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 짐발 제어 모듈(26b)는 롤 모터(26c) 및/또는 피치 모터(26d)를 구동하여 무인 비행체(20)의 진동에 대응하여 상기 카메라 모듈(26a)을 진동시킴으로써 피사체에 대한 상기 카메라 모듈(26a)의 흔들림을 억제하고, 촬영 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.
오디오 모듈(28)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(28)은, 예를 들면, 스피커(28a) 또는 마이크(28b) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
인디케이터(29a)는 무인 비행체(20) 또는 그 일부(예: 어플리케이션 프로세서(21))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다.
전력 관리 모듈(29b)은, 예를 들면, 무인 비행체(20)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(29a)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(29c)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(29c)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추력 발생 장치(200)를 나타내는 분리 사시도이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추력 발생 장치(200)를 나타내는 측 단면도이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 상기 추력 발생 장치(200)(예: 도 1의 추력 발생 장치(104))는, 프레임(211)에 장착된 구동 모터(201)와, 상기 구동 모터(201)에 장착된 프로펠러를 포함할 수 있으며, 상기 프로펠러는, 허브(221)와, 상기 허브(221)에 장착된 블레이드(들)(227)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(227)들은 기어(229)에 의해 연동되어, 서로의 일측에 나란하게 접철되거나, 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다.
상기 구동 모터(201)는, 예를 들면, 도 7의 마이크로 컨트롤러 유닛(25a)으로부터 전원과 제어 신호를 제공받아 구동함으로써, 상기 허브(221)를 회전시킬 수 있다.
상기 허브(221)는, 회전 샤프트(221a), 제1 커버부(221b) 및/또는 제2 커버부(221c)를 포함할 수 있다. 상기 회전 샤프트(221a)는, 상기 구동 모터(201)로부터 연장된 축(shaft)으로서, 상기 구동 모터(201)에 의해 회전함으로써 상기 프로펠러의 회전축(rotation axis)(R)을 제공할 수 있다. 상기 제1 커버부(221b)는 상기 회전 샤프트(221a)의 일부(예: 단부)에 장착되어 상기 회전 샤프트(221a)에 의해 상기 회전축(R)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 제1 커버부(221b)의 저면에는 상기 회전 샤프트(221a)의 일부(예: 단부)에 결합하는 장착 돌기부(223)가 형성될 수 있다. 상기 허브(221)는 제1 스크루(들)(231)을 포함할 수 있는데, 상기 제1 스크루(들)(231)은 상기 장착 돌기부(223)에 체결되어 상기 회전 샤프트(221a)의 외주면에 밀착하거나 상기 회전 샤프트(221a)에 결속될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 스크루(들)(231)은 상기 제1 커버부(221b)를 상기 회전 샤프트(221a)에 장착, 고정할 수 있다. 상기 제2 커버부(221c)는 상기 제1 커버부(221b)와 마주보는 상태로 상기 제1 커버부(221b)에 장착, 고정될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 허브(221)는 상기 제1 커버부(221b)의 일면으로부터 각각 연장된 보스(225)들을 더 포함할 수 있다. 상기 보스(225)들은 상기 회전축(R)에서 이격된 위치에 각각 배치될 수 있으며, 상기 제2 커버부(221c)의 일면을 지지함으로써, 상기 제1 커버부(221b)와 상기 제2 커버부(221c) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 보스(225)들은 각각 상기 제1 커버부(221b)의 일면으로부터 상기 회전축(R)에 평행하게 연장될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 허브(221)는 제2 스크루(들)(233)을 더 포함할 수 있는데, 상기 제2 스크루(233)들은 상기 제2 커버부(221c)를 관통하여 상기 보스(225)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 커버부(221c)는 상기 제2 스크루(233)(들)에 의해 상기 보스(225)들의 상단에 장착, 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 보스(225)들은 상기 제1 커버부(221b)와 제2 커버부(221c) 중 선택된 어느 하나 또는 각각에 형성될 수 있으며, 상기 제1 커버부(221b)와 상기 제2 커버부(221c)를 서로 결속, 고정하기 위한 스크루(예: 상기 제2 스크루(233)(들))는 상기 보스(225)들의 수에 상응하는 수만큼 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보스(225)들 중 적어도 일부는, 상기 허브(221)에 상기 블레이드(227)들을 회전(또는 회동) 가능하게 장착하는 수단(및/또는 구조물)으로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(227)들의 일단은 상기 보스(225)들 중 하나에 각각 회동 가능하게 결속될 수 있다. 상기 블레이드(227)들이 상기 허브(221)에 회동 가능하게 장착됨에 있어, 상기 블레이드(227)들 중 하나가 상기 허브(221)에 대하여 제1 방향으로 회동하면 다른 하나의 블레이드는 제1 방향의 역방향으로 회동함으로써, 서로 근접하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 회동할 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(227)들 중 하나가 시계 방향으로 회동하면, 다른 하나는 반시계 방향으로 회동함으로써, 서로의 일측에 나란하게 정렬되거나, 서로에 대하여 펼쳐진 위치(대체로 일직선을 이루는 위치)로 정렬될 수 있다.
한 실시예에 따르면, '상기 블레이드(227)들이 대체로 일직선을 이루는 위치로 정렬된다'라 함은, 상기 프로펠러는 한 쌍의 상기 블레이드들을 포함하며, 1) 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름이 최대인 위치로 상기 블레이드(227)들이 각각 정렬된 것, 및/또는, 2) 상기 회전축(R)을 중심으로 하는 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)(예: 원)에서, 상기 블레이드(227)들이 각각 상기 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 것을 의미할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정될 필요는 없다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러는 한 쌍 이상, 예를 들면, 3개의 블레이드들을 포함할 수 있으며, 이 경우, 블레이드들 중 적어도 한 쌍이 서로 연동되어, 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름을 최대화하도록 또는 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬되는 위치로 펼쳐질 수 있다. 상기 블레이드(227)들은 상기 허브(221) 내에서 서로 연동됨으로써, 상기 프로펠러가 회전할 때 각각의 상기 블레이드(227)들에 작용하는 항력(drag)을 상쇄할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(227)들을 회동 가능하게 및/또는 서로 연동되도록 상기 허브(221)에 장착하기 위하여, 상기 프로펠러는 기어(229)들을 더 포함할 수 있다. 상기 기어(229)들은 태양 기어의 구조를 가질 수 있으며, 각각이 상기 보스(225)들 중 하나에 회전 가능하게 결합되면서, 서로의 기어 치형이 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 상기 기어(229)들은 서로 연동되면서 서로에 대하여 역방향으로 회전하도록 상기 허브(221)에 장착될 수 있다. 상기 블레이드(227)들은 각각의 일단이 상기 기어(229)에 장착됨으로써, 서로 연동되어 상기 허브(221)에 대하여 회동할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 블레이드(227)들 각각의 회동축(P1, P2)은 상기 회전축(R)과 평행하면서 상기 회전축(R)에 대하여 서로 대칭을 이루게 배치될 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 프로펠러가 반시계 방향으로 회전할 때, 상기 블레이드(227)들 각각에 작용하는 항력은, 상기 블레이드(227)들 각각을 상기 허브(221)에 대하여 시계 방향으로 회동시키는 힘으로 작용할 수 있다. 하지만, 상기 블레이드(227)들은 상기 기어(229)들을 통해 연동되며 상기 기어(229)들은 서로에 대하여 역방향으로만 회전 가능한 상태이므로, 상기 블레이드(227)들 각각에 작용하는 항력을 상쇄할 수 있다. 예컨대, 상기 블레이드(227)들이 서로 연동되어 상기 프로펠러가 회전할 때 상기 블레이드(227)들 각각에 작용하는 항력이 상쇄되며, 상기 블레이드(227)들은 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름이 최대인 위치에 각각 정렬된 상태를 유지할 수 있다.
이하에서, 도 10 내지 도 12를 더 참조하여, 상기 허브(221)에 상기 블레이드(227)들이 장착된 구조를 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러를 나타내는 분리 사시도이다. 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러가 조립되는 모습을 나타내는 사시도이다. 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 블레이드가 기어에 조립되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 기어(229)(들)는 장착 홀(229a), 회전 홀(229b), 정렬 표식(229c), 가이드부(229d)를 포함할 수 있다. 상기 장착 홀(229a)은 상기 기어(229)들 각각의 측면으로부터 상기 회전축(R) 및/또는 상기 회동축(P1, P2)의 수직 방향으로 연장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(227)의 일단이 상기 장착 홀(229a)에 삽입, 장착됨으로써, 상기 블레이드(227)들은 상기 기어(229)를 중심으로 상기 허브(221)에 대하여 회동할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 기어(들)(229)는 상기 블레이드(들)(227)와 동일한 재질로, 한 몸체로(일체형으로) 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 구체적인 실시예에서는 상기 기어(229)와 블레이드(227)가 별도의 부품인 구조를 예시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 상기 기어(229)와 블레이드(227)는 하나의 부품 형태로 제작될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 회전 홀(229b)은, 상기 기어(229)들 각각의 회전축(예: 상기 블레이드의 회동축(P1, P2)) 방향을 따라 양면을 관통하게 형성될 수 있다. 상기 기어(229)들은 각각 상기 회전 홀(229b)을 통해 상기 보스(225)들 중 하나에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 상기 보스(225)들 각각이 상기 회전 홀(229b)과 결합함에 있어, 상기 보스(225)들 각각의 일부분은 상기 장착 홀(229a) 내에 위치할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 블레이드(들)(227)의 일단에는 각각 고정 홀(227a)이 형성될 수 있는데, 상기 블레이드(227)가 상기 기어(229)에 결합했을 때, 상기 고정 홀(227a)은 상기 회전 홀(들)(229b)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 상기 보스(225)는 상기 회전 홀(229b)과 고정 홀(227a)을 통해 상기 기어(229) 및/또는 블레이드(227)와 회전(회동) 가능하게 결합할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기어(229) 및/또는 블레이드(227)가 상기 보스에 결합(225)한 상태에서, 상기 제2 커버부(221c)가 제2 스크루(들)(233)에 의해 상기 보스(225)에 장착, 고정될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 커버부(221c)가 결합함으로써, 상기 블레이드(들)(227) 및/또는 기어(들)(229)은 상기 허브(221)에 회동(회전) 가능하게 결합하며, 상기 허브(221)로부터 이탈하지 않도록 구속될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 기어(229)들이 각각 상기 보스(225)에 결합한 상태에서는 서로의 치형이 맞물려 상기 블레이드(227)들을 연동시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 하나의 블레이드를 다른 블레이드의 일측에 위치하도록 회동시키면, 다른 블레이드 또한 사용자가 회동시키는 블레이드에 근접하는 방향으로 회동할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 프로펠러가 회전할 때에는 상기 블레이드(227)들 각각에 원심력이 작용할 수 있으며, 상기 블레이드(227)들은 서로 멀어지는 방향으로(예: 각각이 상기 프로펠러 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬되는 위치로) 회동할 수 있다. 상기 프로펠러가 회전하여 상기 블레이드(227)들이 각각 상기 프로펠러 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 상태에서, 상기 블레이드(227)들 각각에 작용하는 항력은 상기 기어(229)들에 의해 상쇄될 수 있다. 예를 들어, 상기 프로펠러가 회전하더라도 상기 블레이드(227)들은 각각 상기 프로펠러 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 정렬 표식(229c)은 상기 블레이드(227)들의 위치 관계를 사용자(또는, 상기 프로펠러를 조립하는 작업자)가 용이하게 인지할 수 있도록 하기 위해 제공될 수 있다. 동일한 회전을 하더라도, 상기 블레이드(227)들이 적절한 위치에 정렬되지 않는다면, 상기 프로펠러의 추력 발생 효율이 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 프로펠러 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 상태를 전제로 상기 프로펠러가 설계되었지만, 조립 과정에서 상기 블레이드(227)들의 상대적인 각도 위치에 오류가 발생할 경우, 상기 프로펠러는 설계된 효율만큼의 추력을 발생시키지 못할 수 있다. 상기 정렬 표식(229c)은 작업자가 상기 블레이드(227) 및/또는 상기 기어(229)의 상대적인 조립 위치 등을 쉽게 인지할 수 있도록 시각적인 정보를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 가이드부(229d)는 상기 기어(229)의 적어도 한 면(예: 상기 제1 커버부(221b) 또는 상기 제2 커버부(221c)와 마주보는 면)에 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 가이드부(229d)는, 상기 기어(229)의 적어도 한 면에서 돌출된 돌기(들)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 커버부(221b) 또는 상기 제2 커버부(221c)와 점 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드부(229d)는 상기 기어(229)와 상기 제1 커버부(221b)(또는 상기 제2 커버부(221c)) 사이의 접촉 면적을 줄임으로써, 상기 허브(221)에 대하여 상기 기어(229)가 회전할 때 발생하는 마찰력을 완화할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 가이드부(229d)는, 상기 기어(229)의 적어도 한 면에서 돌출되면서 상기 기어(229)의 원주 방향을 따라 연장된 원호 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드부(229d)는 상기 기어(229)와 상기 제1 커버부(221a)(또는 상기 제2 커버부(221c)) 사이에서 선 접촉함으로써, 상기 허브(221)에 대하여 상기 기어(229)가 회전할 때 발생하는 마찰력을 완화할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 가이드부(229d)의 위치와 형상 등을 이용하여 상기 정렬 표식(229c)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 정렬 표식(229c)을 형성하고자 하는 위치에 돌기 형태의 상기 가이드부(229d)가 제공된다면, 가이드부임과 동시에 정렬 표식으로서의 돌기는 다른 돌기들과 구분될 수 있는 형상(예: 삼각형 또는 화살표)이나 크기를 가질 수 있다. 다른 예에서, 상기 가이드부(229d)가 원호 형상을 가진다면, 상기 가이드부(229d)의 일부를 제거하여 상기 정렬 표식(229c)의 기능을 제공할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 프로펠러의 허브(221)를 나타내는 분리사시도이다. 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 허브(221)에 기어(229)가 조립된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 13과 도 14를 더 참조하면, 상기 기어(229)들이 각각 상기 허브(221), 예를 들어, 제1 커버부(221b)에 결합하면, 상기 보스(225)들 각각의 상기 기어들 중 하나의 회전 홀(예: 도 14의 회전 홀(229b))에 삽입될 수 있다. 상기 기어(229)들은 각각의 기어 치형들이 서로 맞물린 상태로 상기 보스(225)들에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 기어(229)들은 상기 제1 커버부(221b)에 결합하여, 서로에 대하여 역방향으로 회전할 수 있다. 상기 기어(229)들이 결합한 상태에서, 상기 보스(225)들 각각의 단부는 상기 기어(들)(229)의 한 면으로 노출될 수 있으며, 상기 제2 커버부(221c)가 상기 기어(229)(들)의 한 면에 마주보게 배치된 상태에서, 스크루(예: 도 8의 제2 스크루(233))가 체결되어 상기 제2 커버부(221c)를 상기 보스(225)들의 일부(예: 단부)에 결합, 고정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 가이드부(예: 도 12의 가이드부(229d))가 상기 제1 커버부(221b) 및/또는 상기 제2 커버부(221c)와 점 접촉 또는 선 접촉함으로써, 상기 기어(229)는 상기 제1 커버부(221b)와 상기 제2 커버부(221c) 사이에서 원활하게 회전할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러를 나타내는 사시도이다. 도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서 블레이드(227)들의 연동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 15와 도 16을 더 참조하면, 상기 블레이드(227)들이 각각 상기 프로펠러(예: 도 1의 프로펠러(141)의 회전 영역(회전면)에서 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 상태(이하, '펼쳐진 상태')에서, 정렬 표식(229c)이 서로 인접하게 위치될 수 있다. 상기 블레이드(227)들은 서로 연동되어 상기 허브(221) 및/또는 상기 제1 커버부(221b)에 대하여 각각 회동할 수 있으며, 상기 프로펠러가 회전하면 원심력에 의해 펼쳐질 수 있다. 펼쳐진 상태에서, 상기 블레이드(227)들은 프로펠러(및/또는 상기 제1 커버부(221b))에 대하여 대칭으로 위치(예: 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름을 최대화하는 위치)할 수 있다.
상기 프로펠러가 회전하는 동안, 공기 저항에 따른 항력(D)이 상기 블레이드(227)들 각각에 작용할 수 있다. 예를 들어, 도 16에서, 상기 프로펠러가 반시계 방향(O)으로 회전한다면, 상기 항력(D)은 상기 제1 커버부(221b)에 대하여 상기 블레이드(227)들을 시계 방향으로 회동시키는 힘으로 작용할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(227)들은 상기 허브(221) 내에서 서로 역방향으로 회전하도록 맞물린 상기 기어(229)들을 통해 서로 연동될 수 있다. 예를 들어, 상기 항력(들)(D)에 의해 상기 기어(229)들은 각각 시계 방향으로 회전하는 힘을 제공받게 되지만, 상기 기어(229)들이 서로 맞물려 있으므로, 상기 블레이드(227)들 각각에 작용하는 항력(D)이 상쇄될 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 프로펠러가 회전하는 동안 상기 블레이드(227)들에 각각 가해지는 원심력과 항력은 실질적으로 동일하며, 항력이 상쇄되므로, 상기 블레이드(227)들은 원심력에 의해 펼쳐진 상태(예: 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름을 최대화하는 위치)를 유지할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(예: 도 1의 무인 비행체(100))는, 프로펠러가 회전하는 동안 원심력에 의해 상기 블레이드(227)들을 펼쳐 추력(또는 양력)을 발생시킬 수 있으며, 상기 블레이드(227)들이 서로 연동되어 각각에 작용하는 항력을 상쇄함으로써, 설계된 효율(추력 성능)을 용이하게 발휘할 수 있다.
도 17과 내지 도 19는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서 블레이드들이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 모습을 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 19를 더 참조하면, 각각의 상기 블레이드(227)들은 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면) 내에서, 상기 허브(221)에 대하여 회동할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로펠러가 회전하지 않는 상태라면, 상기 블레이드(227)들은 서로의 일측에 나란하게 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 블레이드(227)들의 회동축(P1, P2)은 상기 프로펠러의 회전축(예: 도 8의 회전축(R))과 평행하게(예컨대, 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)에 대하여 수직 방향으로) 형성됨으로써, 서로의 일측에 나란하게 위치한 상태(이하, '접철된 상태')에서도 상기 블레이드(227)들은 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면) 내에 위치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(227)들은 펼쳐지거나 접철된 상태에서 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면) 내에 위치할 수 있으며, 접철된 상태에서는, 무인 비행체의 프레임(예: 도 1의 프레임(102)) 상에 위치될 수 있다. 예컨대, 이동, 보관할 때에는, 상기 블레이드(227)들이 무인 비행체의 다른 구조물 상에 위치됨으로써 무인 비행체가 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 프로펠러의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체, 예컨대, 프로펠러는 허브(예: 제1 커버부(321b))에 고정된 고정 블레이드(323)와, 상기 제1 커버부(321b)에 각각 회동 가능하게 결합된 블레이드(327)들을 포함할 수 있다. 상기 고정 블레이드(323)은 그의 일단이 상기 제1 커버부(321b)에 고정된 상태로 일 방향(예: 프로펠러의 회전축에 수직하는 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 블레이드(327)들의 일단에는 기어(329)가 각각 제공되어 있으며, 상기 기어(329)들이 서로 맞물리면서 회전 가능한 상태로 상기 제1 커버부(321b)에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 예컨대, 상기 블레이드(327)들은 상기 제1 커버부(321b)에 각각 결합하여, 상기 기어(329)들에 의해 연동되어 서로에 대하여 역방향으로 회동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(237)들은 상기 고정 블레이드(323)의 일측에 나란하게 정렬된 위치(이하, '접철된 위치')(F)로부터, 서로에 대하여 역방향으로 회동하여 일정 각도 간격으로 펼쳐진 위치(이하, '펼쳐진 위치')(U)까지 회동할 수 있다. 예를 들어, 펼쳐진 위치(U)에서, 상기 고정 블레이드(323)와 상기 블레이드(327)들은 120도 각도 간격을 이루게 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 펼쳐진 위치(U)에서, 상기 고정 블레이드(323)와 상기 블레이드(327)들 각각의 중심선을 연장하면, 프로펠러의 회전축 상에서 교차점이 형성될 수 있다. 펼쳐진 위치(U)에서, 상기 블레이드(327)들은 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 상기 프로펠러가 회전하면, 상기 블레이드(327)들에는 각각 원심력과 항력이 작용할 수 있는데, 항력은 상기 기어(329)들에 의해 상쇄되고 원심력에 의해 상기 블레이드(327)들이 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(327)들은 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면) 내에서 상기 제1 커버부(321b)(예: 도 8의 허브(221))에 대하여 회동할 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(327)들이 상기 고정 블레이드(323)와 나란하게 정렬된 위치(F)에서, 상기 블레이드(327)들은 상기 고정 블레이드(323)와 함께 무인 비행체의 프레임(예: 도 1의 프레임(102)) 상에 위치됨으로써 무인 비행체(예: 도 1의 무인 비행체(100))의 이동, 보관을 용이하게 할 수 있다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(400)의 변형 예를 나타내는 구성도이다. 도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(400)의 블레이드들이 접철된 상태를 나타내는 도면이다. 도 23은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(400)의 블레이드들이 접철된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(400)의 변형 예를 나타내는 다른 구성도이다. 도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(400)의 블레이드들이 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다. 도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(400)의 블레이드들이 펼쳐진 모습을 나타내는 사시도이다.
도 21 내지 도 26을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체 및/또는 추력 발생 장치(예: 프로펠러)(400)는 허브(예: 제2 커버부(421c))에 장착된 스토퍼(441)와, 블레이드(427)들 각각에 형성된 스토퍼 홈(443)을 더 포함할 수 있다. 상기 블레이드(427)들은 상기 제1 커버부(421b)와 제2 커버부(421c) 사이에 회동 가능하게 결합할 수 있다. 예컨대, 상기 블레이드(427)들은 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 상기 제2 커버부(421c)에 대해 회동함으로써, 서로의 일측에 나란하게 위치하거나, 구동 모터(401)의 작동에 따라 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다. 본 실시예에서는 구체적으로 개시하지는 않지만, 선행 실시예의 기어(들)(예: 도 8의 기어(229))가 상기 블레이드(427)의 일단에 형성됨으로써, 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 제2 커버부(421c)에 대한 상기 블레이드(427)들의 회동을 연동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 스토퍼(441)는 상기 제2 커버부(421c) 상에서 상기 프로펠러의 회전축(예: 도 8의 회전축(R)) 방향으로 진퇴운동 가능하게 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 스토퍼(441)는 상기 제2 커버부(421c)에 진퇴운동 가능하게 장착되어 상기 제2 커버부(421c)의 외측으로 돌출하거나, 대체로 상기 제1 커버부(421b)와 제2 커버부(421c)의 사이로 잠입된 상태를 유지하면서 단부의 일부가 상기 제2 커버부(421c)의 외측으로 노출될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 추력 발생 장치(400)는, 도시되지 않은 스프링을 포함함으로써, 상기 스토퍼(441)를 상기 제1 커버부(421b)와 제2 커버부(421c)의 사이로 잠입시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다.
도 21 내지 도 23을 참조하면, 상기 스토퍼(441)가 진퇴운동하면서 상기 스토퍼 홈(443)으로부터 이탈하면, 상기 블레이드(427)들은 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 제2 커버부(421c)에 대하여 회동할 수 있다. 예를 들어, 프로펠러의 회전이 정지된 상태에서, 상기 스토퍼(441)가 상기 스토퍼 홈(443)으로부터 이탈됨으로써, 상기 블레이드(437)들은 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 제2 커버부(421c)에 대하여 회동하여 서로의 일측에 나란하게 정렬될 수 있다. 상기 블레이드(427)들이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 상태에서, 상기 스토퍼(441)는 상기 블레이드(427)들 중 적어도 하나에 간섭되어 상기 제1 커버부(421b)와 제2 커버부(421c) 사이로 완전히 진입하지 못하고 상기 제2 커버부(421c)의 외측으로 돌출된 상태를 유지할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 블레이드(427)들은 프로펠러의 회전 영역(회전면) 내에서 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 제2 커버부(421c)에 대하여 회동함으로써, 서로의 일측에 나란하게 정렬될 수 있다. 상기 블레이드(427)들이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 상태에서는, 무인 비행체의 다른 구조물(예: 도 1의 프레임(102)) 상에 위치될 수 있다. 예컨대, 상기 블레이드(427)들이 무인 비행체의 다른 구조물 상에 위치됨으로써, 무인 비행체의 점유 공간이 축소되고 이동이나 보관이 용이할 수 있다.
도 24 내지 도 26을 참조하면, 상기 블레이드(427)들이 펼쳐진 상태에서 상기 스토퍼 홈(443)이 상기 스토퍼(441)에 대응하는 위치에 정렬될 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(427)들이 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향으로 정렬된 상태에서, 상기 스토퍼(441)가 상기 스토퍼 홈(443)에 맞물릴 수 있다. 한 실시예에서, 상기 스토퍼(441)가 상기 스토퍼 홈(443)에 맞물리면, 상기 블레이드(427)들은 상기 허브, 예를 들어, 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 제2 커버부(421c)에 대하여 회동하지 못하고 고정될 수 있다. 상기 제1 커버부(421b) 및/또는 제2 커버부(421c)에 대하여 회동할 수 없도록 고정됨으로써, 프로펠러가 회전하면서 항력이 발생하더라도 상기 블레이드(427)들이 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향으로 정렬된 상태를 유지하면서 안정된 추력 성능을 발휘할 수 있다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(500)의 다른 변형 예를 나타내는 도면이다. 도 28은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 다른 변형된 예의 추력 발생 장치(500)의 블레이드들이 접철된 모습을 나타내는 도면이다. 도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 추력 발생 장치(600)의 또 다른 변형 예를 나타내는 도면이다. 도 30은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 또 다른 변형된 예의 추력 발생 장치(600)의 블레이드들이 접철된 모습을 나타내는 도면이다.
도 27 내지 도 30을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추력 발생 장치(500, 600)는, 탄성 부재(551, 651)를 더 포함할 수 있다. 상기 탄성 부재(551, 651)는, 일부분은 허브(예: 제2 커버부(521c, 621c))에 다른 일부분은 기어 및/또는 블레이드(527, 627)에 형성된 지지 돌기(529a, 629a)에 각각 지지됨으로써, 상기 블레이드(527, 627)들을 서로의 일측에 나란하게 정렬시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다.
도 27과 도 28을 참조하면, 상기 탄성 부재(551)는, 선재(wire rod)를 절곡하여 형성된 것으로서, 중앙 부분이 상기 제2 커버부(521c)에 장착된 지지 부재(553)에, 양단은 각각 기어들(또는 블레이드(527)들)로부터 연장된 지지 돌기(529a)에 지지되며, 양단을 서로 멀어지게 하는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다. 상기 지지 돌기(529a)는 상기 블레이드(527)의 회동에 따라, 상기 제2 커버부(521c) 상에서 원호 궤적을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 커버부(521c)에는, 상기 지지 돌기(529a)의 이동 궤적을 따르는 가이드 홀(521d)들이 형성될 수 있으며, 상기 지지 돌기(529a)는 상기 가이드 홀(521d)을 통해 상기 제2 커버부(521c)의 외측으로 돌출하여 상기 탄성 부재(551)의 한 단부를 지지할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 가이드 홀(521d)은, 1) 상기 블레이드(527)들이 펼쳐졌을 때 상기 지지 돌기(529a)들이 가장 근접하게 위치하도록, 및/또는 2) 상기 블레이드(527)들이 서로의 일측에 나란하게 위치했을 때 상기 지지 돌기(529a)들이 상기 블레이드(527)들이 회동하는 범위 내에서 가장 멀리 위치하도록 형성, 배치되어 있음을 알 수 있다. 상기 탄성 부재(551)는 그의 양단을 서로 멀어지는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하므로, 상기 지지 돌기(529a)들은 상기 탄성 부재(551)의 탄성력에 의해 서로에 멀어지는 위치로 이동하려는 성향을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 추력 발생 장치(500)가 작동하지 않는다면(원심력이 작용하지 않는다면), 상기 블레이드(527)들은 서로의 일측에 나란하게 위치된 상태를 유지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 가이드 홀(521d)은, 1) 상기 블레이드(527)들이 펼쳐졌을 때 상기 지지 돌기(529a)들이 가장 멀리 위치하도록, 및/또는 2) 상기 블레이드(527)들이 서로의 일측에 나란하게 위치했을 때 상기 지지 돌기(529a)들이 가장 근접하게 위치하도록 형성, 배치될 수 있다. 이 경우, 탄성 부재는 그 양단을 서로 근접하게 하는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다.
한 실시예에서, 상기 탄성 부재(551)의 탄성력은, 상기 추력 발생 장치(500)의 작동에 따라 상기 블레이드(527)들에 작용하는 원심력보다 크거나, 같거나, 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(527)들을 포함하는 프로펠러의 회전 속도에 따라 상기 블레이드(527)들에 작용하는 원심력이 달라질 수 있다. 무인 비행체가 상기 추력 발생 장치(500)(예: 프로펠러)를 구동하여 원심력이 상기 탄성 부재(551)의 탄성력보다 커지면, 상기 블레이드(527)들은 원심력에 의해 프로펠러의 회전 영역(회전면)의 지름 방향으로 정렬될 수 있다.
도 29와 도 30을 참조하면, 상기 탄성 부재(651)는 인장 코일 스프링(양단을 서로 근접하게 하는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공)을 포함할 수 있다. 상기 탄성 부재(651)가 인장 코일 스프링으로 제공된 경우, 한 쌍의 인장 스프링이 제2 커버부(621c)와 지지 돌기(629a)에 각각 지지되어 독립적으로 기어 및/또는 블레이드(627)를 회동시키는 탄성력을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 탄성 부재(651)는 압축 코일 스프링(양단을 멀어지게 하는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공)으로 제공될 수 있다. 상기 탄성 부재(651)가 압축 코일 스프링인 경우, 상기 탄성 부재(651)의 양단은 상기 지지 돌기(629a)들 중 하나에 각각 지지되어 상기 지지 돌기(629a)들을 서로 멀어지게 하는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다. 상기 지지 돌기(629a)는 상기 탄성 부재(651)의 탄성력 및/또는 상기 추력 발생 장치(600)의 작동에 따라 발생하는 원심력에 따라, 상기 제2 커버부(621c)에 형성된 가이드 홀(621d)을 따라 이동할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상술한 기어에 의해 연동된 블레이드들을 포함하는 구조가 도 24 등에 도시된 스토퍼 구조와 조합된 프로펠러(및/또는 추력 발생 장치)가 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 상술한 기어에 의해 연동된 블레이드들을 포함하는 구조가 도 27 등에 도시된 탄성 부재의 구조와 조합된 프로펠러(및/또는 추력 발생 장치)가 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 도 24 등에 도시된 스토퍼 구조가 도 27 등에 도시된 탄성 부재의 구조와 조합된 프로펠러(및/또는 추력 발생 장치)가 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상술한 기어에 의해 연동된 블레이드들을 포함하는 구조가 도 24 등에 도시된 스토퍼 구조및/또는 도 27 등에 도시된 탄성 부재의 구조와 조합된 프로펠러(및/또는 추력 발생 장치)가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 비행체 및/또는 무인 비행체는, 회전익 구조를 가진 적어도 하나의 프로펠러를 이용하여 추력 및/또는 양력을 발생시키는 구조로서, 프로펠러의 블레이드들이 서로 연동되어 프로펠러 회전시 발생하는 양력을 상쇄할 수 있다. 한 실시예에서, 블레이드들은 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로 회동함으로써, 비행체의 다른 구조물(예: 프레임) 상에 위치되어 점유 공간이 축소될 수 있다. 예컨대, 무인 비행체의 이동이나 보관이 편리할 수 있다. 블레이드들을 서로 연동함에 있어서는, 기어나 스토퍼, 탄성 부재들이 활용될 수 있으며, 프로펠러의 회전에 의해 블레이드들은 일정 위치로 펼쳐질 수 있으며, 블레이드들에 각각 작용하는 항력이 상쇄되어 양호한 추력 성능을 확보할 수 있다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체에서, 프로펠러의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 31은, 예를 들면, 블레이드(예: 도 8의 블레이드(227))들이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 상태에서, 추력 발생 장치(예: 도 8의 추력 발생 장치(200))가 작동하면서 각 블레이드들에 작용하는 항력이 상쇄되는 동작을 나타내는 흐름도이다. 추력 발생 장치가 작동하기 전에는, 프로펠러가 정지된 상태를 유지하며, 블레이드들은 서로의 일측에 나란한 상태를 유지할 수 있다. 블레이드들은 서로의 일측에 나란하게 정렬된 상태에서, 프로펠러의 회전 영역(및/또는 회전면) 내에 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 블레이드들은 서로의 일측에 나란하게 정렬된 상태에서, 프로펠러의 회전 영역(및/또는 회전면) 내에 위치하면서 무인 비행체의 다른 구조물(예: 도 8의 프레임(211)) 상에 위치될 수 있다.
도 31을 참조하면, 추력 발생 장치가 작동하면, 701 동작에서, 프로펠러가 회전할 수 있다. 프로펠러가 회전함에 따라, 서로의 일측에 나란하게 정렬된 블레이드들도 프로펠러의 회전축 주위를 선회할 수 있다. 702 동작에서, 블레이드들이 프로펠러의 회전축 주위를 선회함에 따라 원심력이 발생하여 각각의 블레이드들에 작용할 수 있다.
프로펠러의 회전 속도가 증가하면 원심력 또한 증가하고, 703 동작에서 적어도 하나의 블레이드는 원심력에 의해 허브(예: 도 8의 허브(221)) 상에서 회동하여, 프로펠러 회전 영역(및/또는 회전면)의 지름 방향으로 정렬될 수 있다. 허브 상에서 블레이드들은 서로 연동되어 있으므로, 하나의 블레이드가 어느 한 방향으로 회동하면, 다른 하나의 블레이드가 그 역방향으로 회동하여 프로펠러 회전 영역(및/또는 회전면)의 지름 방향으로 정렬될 수 있다. 어떤 실시예에서, 무인 비행체, 추력 발생 장치 및/또는 프로펠러가 블레이드들을 서로의 일측에 나란하게 정렬시키는 방향으로 작용하는 탄성 부재(예: 도 27의 탄성 부재(551))를 더 포함한다면, 원심력이 탄성 부재의 탄성력보다 커질 때, 블레이드들이 전개(예: 프로펠러 회전 영역(및/또는 회전면)의 지름 방향으로 정렬)될 수 있다.
프로펠러가 회전하는 동안, 항력이 발생하여 각각의 블레이드들에 작용할 수 있지만, 블레이드들이 전개되기 전까지는 그 힘이 미미하여 블레이드들은 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로부터 허브 상에서 회동하여 전개될 수 있다. 블레이드들이 전개된 후, 704 동작에서, 프로펠러의 회전축 주위를 선회하는 블레이드들 각각에는 공기의 저항에 따른 항력이 발생할 수 있다.
705 동작에서, 블레이드들 각각에서 발생하는 및/또는 블레이드들 각각에 작용하는 항력은 블레이드들이 서로 연동됨으로써 상쇄될 수 있다. 예를 들어, 블레이드들을 허브에 장착함에 있어, 기어(예: 도 8의 기어(229))들을 이용하여 연동시킨 경우, 각각의 블레이드들에 작용하는 항력이 기어들에 의해 상쇄될 수 있다. 도 8을 참조하면, 프로펠러가 반시계 방향으로 회전할 때, 각각의 블레이드(227)들에 작용하는 항력은 블레이드들(227)을 허브(221)에 대하여 시계 방향으로 회동시키는 힘으로 작용할 수 있다. 예컨대, 두 기어(229)들은 시계 방향으로 회전하려는 성향을 가질 수 있지만, 허브(221) 내에서 서로 맞물려 서로 동일한 방향(예: 시계 방향)으로 회전하는 것이 불가능하므로, 블레이드(227)들에 작용하는 항력을 상쇄할 수 있다.
어떤 실시예에서, 추력 발생 장치의 작동, 예를 들어, 프로펠러의 회전이 정지되면, 블레이드들에 작용하는 원심력이 사라질 수 있다. 한 실시예에서, 프로펠러가 탄성 부재를 구비함으로써, 블레이드들을 서로의 일측에 나란하게 정렬되는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체, 추력 발생 장치 및/또는 프로펠러는, 프로펠러의 회전이 정지되었을 때, 탄성 부재를 이용하여 블레이드들을 서로의 일측에 나란하게 정렬시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는,
본체;
상기 본체로부터 각각 연장된 복수의 프레임들; 및
상기 프레임들 각각에 장착되어 추력 또는 양력을 발생시키는 프로펠러를 포함하는 추력 발생 장치를 포함할 수 있으며,
상기 프로펠러는,
상기 프로펠러의 회전축(rotation axis)을 제공하며, 상기 추력 발생 장치의 작동에 따라 회전하는 허브; 및
상기 허브에 각각 회동 가능하게 장착되며, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 블레이드들을 포함할 수 있고
상기 블레이드들이 서로 연동되어, 상기 허브 상에서 서로 나란한 위치로 정렬되거나 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 블레이드들은 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되어 상기 블레이드들 각각에서 발생되는 항력을 상쇄할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는 상기 블레이드들 각각의 일단에 제공된 기어들을 더 포함할 수 있고,
상기 기어들이 서로 맞물린 상태로 상기 허브에 회전 가능하게 장착되어 상기 블레이드들을 서로 연동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브는,
제1 커버부;
상기 제1 커버부의 일면에서 각각 연장되며, 상기 회전축에서 이격된 위치에 각각 배치되는 적어도 한 쌍의 보스들; 및
상기 제1 커버부와 마주보는 상태로 상기 보스들에 체결되는 제2 커버부를 포함할 수 있고,
상기 기어들은 각각 상기 제1 커버부와 상기 제2 커버부 사이에서 상기 보스들 중 하나에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는, 상기 블레이드들 각각의 일단에 형성된 고정 홀을 더 포함할 수 있고,
상기 블레이드들의 일단이 상기 기어의 일측으로 삽입되며, 상기 보스들 중 하나가 상기 고정 홀과 회전 가능하게 결합할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기어는, 상기 제1 커버부 또는 상기 제2 커버부와 마주보는 면에 형성된 가이드부를 포함할 수 있고,
상기 가이드부는 상기 제1 커버부 또는 상기 제2 커버부와 점 접촉 또는 선 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는 탄성 부재들 더 포함할 수 있고,
상기 블레이드들 각각은 상기 탄성 부재의 탄성력을 제공받아, 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로 회동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 탄성 부재의 탄성력보다 더 큰 원심력을 발생시킴으로써 상기 블레이드들을 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는,
상기 블레이드들 각각의 일단에 형성된 스토퍼 홈; 및
상기 허브에 장착된 스토퍼를 더 포함할 수 있고,
상기 블레이드들이 각각 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬된 상태에서 상기 스토퍼가 상기 스토퍼 홈에 맞물림으로써, 상기 허브에 상기 블레이드들을 고정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는 상기 허브에 고정된 고정 블레이드를 더 포함할 수 있고,
상기 블레이드들은 상기 허브에 대하여 회동함으로써 상기 고정 블레이드와 나란하게 배열된 위치로 정렬되거나 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 비행체는, 복수의 구동 모터들과, 상기 구동 모터들 각각에 제공된 프로펠러를 포함하는 비행체로서, 상기 프로펠러는,
상기 구동 모터의 작동에 따라 회전하는 허브;
상기 허브에 각각 회전 가능하게 장착되고, 상기 허브의 회전축(rotation axis)에 대하여 서로 대칭을 이루게 배치된 한 쌍의 기어들; 및
상기 기어로부터 각각 연장된 블레이드들을 포함할 수 있으며,
상기 블레이드들은,
적어도, 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로부터 상기 프로펠러의 회전 영역의 지름 방향으로 정렬된 위치 사이에서 회동할 수 있고,
상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시킬 수 있으며,
상기 기어들이 서로 맞물려 상기 블레이드들을 연동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 블레이드들은 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되며, 상기 기어들은 상기 블레이드들 각각에서 발생되는 항력을 상쇄할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기어들 각각은,
상기 기어들 각각의 회전축 방향을 따라 양면을 관통하게 형성된 회전 홀; 및
상기 기어들 각각의 측면으로부터 상기 회전축의 수직 방향으로 연장된 장착 홀을 포함할 수 있고,
상기 블레이드의 일단이 상기 장착 홀에 삽입, 장착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는, 상기 블레이드의 일단에 형성된 고정 홀을 더 포함할 수 있으며,
상기 고정 홀이 상기 회전 홀에 정렬된 상태로, 상기 블레이드가 상기 장착 홀에 장착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브는,
상기 구동 모터로부터 연장되며, 상기 구동 모터에 의해 회전하는 회전 샤프트;
상기 회전 샤프트에 장착되는 제1 커버부; 및
상기 제1 커버부와 마주보게 결합하는 제2 커버부를 포함할 수 있고,
상기 기어들은 각각 상기 제1 커버부와 제2 커버부 사이에 회전 가능하게 장착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브는 상기 제1 커버부의 일면에서 각각 연장된 보스들을 더 포함할 수 있으며,
상기 보스들은 상기 회전축에서 이격된 위치에 각각 배치되고, 상기 기어들은 각각 상기 보스들 중 하나에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는,
상기 기어의 적어도 일면에 형성된 가이드부를 더 포함할 수 있으며,
상기 가이드부는 상기 제1 커버부 또는 상기 제2 커버부와 점 접촉 또는 선 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러는, 상기 허브에 장착된 탄성 부재를 더 포함할 수 있고,
상기 탄성 부재는 상기 기어들 중 적어도 하나를 회전시키는 구동력을 제공하며, 상기 탄성 부재의 구동력에 의해 상기 블레이드들이 서로의 일측에 나란하게 정렬될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러의 회전에 의해 상기 블레이드들 각각에 작용하는 원심력이 상기 탄성 부재의 구동력보다 커지면,
상기 블레이드들은 각각 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬될 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 무인 비행체 101: 본체
102: 프레임 104, 200: 추력 발생 장치
221: 허브 227: 블레이드
229: 기어 R; 회전축
P1, P2: 회동축

Claims (19)

  1. 무인 비행체에 있어서,
    본체;
    상기 본체로부터 각각 연장된 복수의 프레임들; 및
    상기 프레임들 각각에 장착되어 추력 또는 양력을 발생시키는 프로펠러를 포함하는 추력 발생 장치를 포함하고,
    상기 프로펠러는,
    상기 프로펠러의 회전축(rotation axis)을 제공하며, 상기 추력 발생 장치의 작동에 따라 회전하는 허브;
    상기 허브에 각각 회동 가능하게 장착되며, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 블레이드들; 및
    상기 블레이드들 각각의 일단에 제공되며, 서로 맞물린 상태로 상기 허브에 회전 가능하게 장착됨으로써 상기 블레이드들을 서로 연동시키는 기어들을 포함하고,
    상기 블레이드들이 서로 연동되어, 상기 허브 상에서 서로 나란한 위치로 정렬되거나 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되고,
    상기 허브는,
    제1 커버부;
    상기 제1 커버부의 일면에서 각각 연장되며, 상기 회전축에서 이격된 위치에 각각 배치되는 적어도 한 쌍의 보스들; 및
    상기 제1 커버부와 마주보는 상태로 상기 보스들에 체결되는 제2 커버부를 포함하고,
    상기 기어들은 각각 상기 제1 커버부와 상기 제2 커버부 사이에서 상기 보스들 중 하나에 회전 가능하게 결합되며,
    상기 기어는, 상기 제1 커버부 또는 상기 제2 커버부와 마주보는 면에 형성되어 상기 제1 커버부 또는 상기 제2 커버부와 점 접촉 또는 선 접촉하는 가이드부를 포함하는 무인 비행체.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 블레이드들은 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되어 상기 블레이드들 각각에서 발생되는 항력을 상쇄하는 무인 비행체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서, 상기 프로펠러는, 상기 블레이드들 각각의 일단에 형성된 고정 홀을 더 포함하고,
    상기 블레이드들의 일단이 상기 기어의 일측으로 삽입되며, 상기 보스들 중 하나가 상기 고정 홀과 회전 가능하게 결합하는 무인 비행체.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서, 상기 프로펠러는 탄성 부재들 더 포함하고,
    상기 블레이드들 각각은 상기 탄성 부재의 탄성력을 제공받아, 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로 회동하는 무인 비행체.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 탄성 부재의 탄성력보다 더 큰 원심력을 발생시킴으로써 상기 블레이드들을 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬시키는 무인 비행체.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항, 제2 항, 제5 항, 제7 항 및 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로펠러는,
    상기 블레이드들 각각의 일단에 형성된 스토퍼 홈; 및
    상기 허브에 장착된 스토퍼를 더 포함하고,
    상기 블레이드들이 각각 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬된 상태에서 상기 스토퍼가 상기 스토퍼 홈에 맞물림으로써, 상기 허브에 상기 블레이드들을 고정하는 무인 비행체.
  10. 제1 항, 제2 항, 제5 항, 제7 항 및 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로펠러는 상기 허브에 고정된 고정 블레이드를 더 포함하고,
    상기 블레이드들은 상기 허브에 대하여 회동함으로써 상기 고정 블레이드와 나란하게 배열된 위치로 정렬되거나 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되는 무인 비행체.
  11. 복수의 구동 모터들과, 상기 구동 모터들 각각에 제공된 프로펠러를 포함하는 비행체에 있어서, 상기 프로펠러는,
    상기 구동 모터의 작동에 따라 회전하는 허브;
    상기 허브에 각각 회전 가능하게 장착되고, 상기 허브의 회전축(rotation axis)에 대하여 서로 대칭을 이루게 배치된 한 쌍의 기어들; 및
    상기 기어로부터 각각 연장된 블레이드들을 포함하고,
    상기 블레이드들은,
    적어도, 서로의 일측에 나란하게 정렬된 위치로부터 상기 프로펠러의 회전 영역의 지름 방향으로 정렬된 위치 사이에서 회동하며,
    상기 허브가 회전함에 따라 상기 회전축 주위를 선회하면서 추력 또는 양력을 발생시키며,
    상기 기어들이 서로 맞물려 상기 블레이드들을 연동시키연동시키며,
    상기 허브는,
    상기 구동 모터로부터 연장되며, 상기 구동 모터에 의해 회전하는 회전 샤프트;
    상기 회전 샤프트에 장착되는 제1 커버부; 및
    상기 제1 커버부와 마주보게 결합하는 제2 커버부를 포함하고,
    상기 기어들은 각각 상기 제1 커버부와 제2 커버부 사이에 회전 가능하게 장착되고,
    상기 프로펠러는, 상기 기어의 적어도 일면에 형성되어 상기 제1 커버부 또는 상기 제2 커버부와 점 접촉 또는 선 접촉하는 가이드부를 더 포함하는 비행체.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11 항에 있어서, 상기 허브가 회전함에 따라 상기 블레이드들은 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되며, 상기 기어들은 상기 블레이드들 각각에서 발생되는 항력을 상쇄하는 무인 비행체.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 기어들 각각은,
    상기 기어들 각각의 회전축 방향을 따라 양면을 관통하게 형성된 회전 홀; 및
    상기 기어들 각각의 측면으로부터 상기 회전축의 수직 방향으로 연장된 장착 홀을 포함하고,
    상기 블레이드의 일단이 상기 장착 홀에 삽입, 장착되는 비행체.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 프로펠러는, 상기 블레이드의 일단에 형성된 고정 홀을 더 포함하고,
    상기 고정 홀이 상기 회전 홀에 정렬된 상태로, 상기 블레이드가 상기 장착 홀에 장착되는 비행체.
  15. 삭제
  16. 제11 항에 있어서, 상기 허브는 상기 제1 커버부의 일면에서 각각 연장된 보스들을 더 포함하고,
    상기 보스들은 상기 회전축에서 이격된 위치에 각각 배치되고, 상기 기어들은 각각 상기 보스들 중 하나에 회전 가능하게 결합되는 비행체.
  17. 삭제
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11 항에 있어서, 상기 프로펠러는, 상기 허브에 장착된 탄성 부재를 더 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 기어들 중 적어도 하나를 회전시키는 구동력을 제공하며, 상기 탄성 부재의 구동력에 의해 상기 블레이드들이 서로의 일측에 나란하게 정렬되는 비행체.
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제18 항에 있어서, 상기 프로펠러의 회전에 의해 상기 블레이드들 각각에 작용하는 원심력이 상기 탄성 부재의 구동력보다 커지면,
    상기 블레이드들은 각각 상기 프로펠러 회전 영역의 지름 방향으로 정렬되는 비행체.
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