KR20170116531A - hybrid drone for spraying agricultural chemicals - Google Patents

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KR20170116531A
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Abstract

본 발명은 농약살포용 하이브리드 드론에 관한 것으로서, 농약이 수용되는 저장탱크에 저장된 농약을 살포하는 분사기를 갖는 농약살포부를 탑재할 수 있게 형성된 본체와, 본체의 중앙에 설치되어 본체를 수직상으로 상승하는 상승력을 회전에 의해 생성하는 센터 프로펠러와, 본체의 비행을 조정할 수 있도록 본체의 중앙에 설치된 센터프로펠러를 기준으로 원주방향을 따라 상호 이격된 위치에서 회전가능하게 본체에 설치된 복수개의 주변 프로펠러와, 본체에 탑재되며 연료통에 수용된 연료에 의해 센터 프로펠러를 회전시키는 회전동력을 생성하는 엔진부와, 주변 프로펠러 각각을 회전구동하는 구동모터의 구동을 제어하는 주변 프로펠러 구동부와, 원격 조정기로부터 수신된 무선 제어신호에 따라 상기 엔진부, 주변 프로펠러 구동부 및 농약살포부의 구동을 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 농약살포용 하이브리드 드론에 의하면, 연료에 의해 가동되는 엔진부를 부가하여 한 번의 비행으로 살포할 수 있는 농약의 살포량을 증가시킬 수 있는 장점을 제공하며, 모터의 충전전력도 생성할 수 있다.The present invention relates to a hybrid drones for pesticide application, which comprises a main body formed to be capable of mounting an agrochemical spraying unit having an injector for spraying pesticides stored in a storage tank containing pesticides, A plurality of peripheral propellers rotatably disposed at mutually spaced positions along a circumferential direction on the basis of a center propeller installed at the center of the main body so as to adjust the flight of the main body, A peripheral propeller driving unit for controlling driving of a driving motor for driving each of the peripheral propellers, and a control unit for controlling the driving of the peripheral propeller driving unit, According to the signal, the engine portion, the peripheral propeller driving portion, And a control unit for controlling the driving of the aspiration. According to the hybrid drones for spraying pesticides, an engine part driven by fuel can be added to increase the application amount of pesticide sprayable in one flight, and charging power of the motor can be also generated.

Description

농약살포용 하이브리드 드론{hybrid drone for spraying agricultural chemicals}Hybrid drone for spraying agricultural chemicals

본 발명은 농약살포용 하이브리드 드론에 관한 것으로서, 상세하게는 비행가능한 운송 중량을 확장시킬 수 있도록 된 농약살포용 하이브리드 드론에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid drones for spraying pesticides, and more particularly, to a hybrid drones for spraying pesticides capable of expanding the flying weight.

일반적으로, 각종 병충해로부터 농작물을 보호하기 위하여 농약을 살포한다.Generally, agricultural chemicals are sprayed to protect crops from various insect pests.

일반적으로 농약 살포 면적이 비교적 적을 경우에는 작업자가 직접 분무기를 등에 진 상태에서 수 작업으로 농약 살포작업을 실시한다.Generally, when the spraying area of the pesticide is relatively small, the operator performs the spraying operation of the pesticide by manually working the sprayer on the back.

또한, 논 또는 밭과 같은 비교적 넓은 면적에 농약을 살포할 경우에는 농약 분무살포장치 및 호스 권취장치가 탑재된 적재함을 트랙터에 매달아 트랙터의 운전시 발생된 유압에 의해 농약 분무살포장치 및 호스 권취장치를 구동하여 짧은 시간내에 넓은 면적의 농경지에 농약을 살포하고 있다.In addition, when pesticides are sprayed over a relatively large area such as rice field or field, the loading tray on which the pesticide spraying device and the hose winding device are mounted is hung on the tractor, and the pesticide spraying device and the hose winding device And the pesticide is sprayed on a large area of agricultural land within a short time.

그런데, 농약분무기를 어깨에 메고 농약을 살포하는 작업방식이나 농약 분무살포장치를 이용한 살포작업은 작업자가 움직이면서 농약살포작업을 하여야 하는 번거러움이 있으며, 상당한 노동력이 요구된다.However, there is a problem in that the spraying operation using the pesticide sprayer on the shoulder and spraying the pesticide or the spraying operation using the pesticide spraying apparatus requires the worker to spray the pesticide while moving, and a considerable labor force is required.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 지상에서 무인으로 농약을 살포할 수 있는 장치가 국내 공개특허 제2010-0093761호 등 다양하게 게시되어 있다.In order to solve such a problem, a device capable of spraying pesticide on the ground from the ground unattended has been variously disclosed in, for example, Korean Patent Publication No. 2010-0093761.

한편, 최근에는 무인으로 조작이 가능한 드론을 이용하여 농약을 살포할 수있는 비행 살포 방식이 국내 등록특허 제20-0479365호에 게시되어 있다.Meanwhile, in recent years, a spraying method capable of spraying pesticides using a drone capable of being operated by unmanned is disclosed in Korean Patent No. 20-0479365.

그런데, 통상적인 구조의 드론을 적용하는 경우 부상이 가능한 운송 중량을 확장하기 어려워 한 번의 비행으로 살포할 수 있는 농약 살포량이 제한되는 단점이 있다.However, it is difficult to expand the transportation weight that can be floated when a dron of a conventional structure is applied, which disadvantageously limits the amount of pesticide application that can be applied by one flight.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 비행가능한 운송 중량을 확장시켜 한 번의 비행으로 살포할 수 있는 농약의 살포량을 증가시킬 수 있는 농약살포용 하이브리드 드론을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a hybrid drones for spraying pesticides, which can increase the flying weight of the fly and increase the application amount of the pesticide sprayable by one flight .

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 농약살포용 하이브리드 드론은 농약이 수용되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 저장된 농약을 살포하는 분사기를 갖는 농약살포부를 탑재할 수 있게 형성된 본체와; 상기 본체의 중앙에 설치되어 상기 본체를 수직상으로 상승하는 상승력을 회전에 의해 생성하는 센터 프로펠러와; 상기 본체의 비행을 조정할 수 있도록 상기 본체의 중앙에 설치된 상기 센터프로펠러를 기준으로 원주방향을 따라 상호 이격된 위치에서 회전가능하게 상기 본체에 설치된 복수개의 주변 프로펠러와; 상기 본체에 탑재되며 연료통에 수용된 연료에 의해 상기 센터 프로펠러를 회전시키는 회전동력을 생성하는 엔진부와; 상기 주변 프로펠러 각각을 회전구동하는 구동모터의 구동을 제어하는 주변 프로펠러 구동부와; 원격 조정기로부터 수신된 무선 제어신호에 따라 상기 엔진부, 상기 주변 프로펠러 구동부 및 상기 농약살포부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비한다.In order to accomplish the above object, the hybrid drones for pesticide application according to the present invention include a main body configured to mount a pesticide application unit having a storage tank for storing pesticides and a sprayer for spraying the pesticide stored in the storage tank; A center propeller installed at a center of the main body to generate a vertical lift by rotating the main body; A plurality of peripheral propellers installed on the main body so as to be rotatable at mutually spaced positions along the circumferential direction with respect to the center propeller installed at the center of the main body so as to adjust the flight of the main body; An engine unit mounted on the main body and generating rotational power for rotating the center propeller by the fuel contained in the fuel cell; A peripheral propeller driving unit for controlling driving of a driving motor for driving each of the peripheral propellers; And a control unit for controlling driving of the engine unit, the peripheral propeller driving unit, and the pesticide application unit according to the radio control signal received from the remote control unit.

바람직하게는 상기 엔진부에서 발생되는 회전력을 인가받아 전력을 생성하는 발전기;를 더 구비하고, 상기 발전기에서 생성된 전력은 상기 구동모터 전력 공급용 충전부에 충전되게 결속되어 있다.Preferably, the generator further comprises a generator for generating power by receiving a rotational force generated by the engine, and the electric power generated by the generator is coupled to be charged to the drive motor power supply charging unit.

또한, 상기 주변 프로펠러는 4개가 마련되어 있고, 상기 엔진부는 가솔린 연료에 의해 회전동력을 생성하는 것이 적용된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that four peripheral propellers are provided, and the engine part is adapted to generate rotational power by gasoline fuel.

본 발명에 따른 농약살포용 하이브리드 드론에 의하면, 연료에 의해 가동되는 엔진부를 부가하여 한 번의 비행으로 살포할 수 있는 농약의 살포량을 증가시킬 수 있는 장점을 제공하며, 모터의 충전전력도 생성할 수 있다.According to the hybrid drones for spraying pesticides according to the present invention, it is possible to increase the application amount of the pesticide which can be sprayed in one flight by adding an engine part operated by the fuel, have.

도 1은 본 발명에 따른 농약살포용 하이브리드 드론을 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 농약살포용 하이브리드 드론의 제어계통을 나타내 보인 블록도이고,
도 3은 도 1의 엔진부의 개략적으로 도시한 부분 절단 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a hybrid drones for spraying pesticides according to the present invention,
2 is a block diagram showing a control system of the hybrid drones for pesticide application of FIG. 1,
Fig. 3 is a partially cut-away cross-sectional view schematically showing the engine portion of Fig. 1;

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 농약살포용 하이브리드 드론을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a hybrid drones for pesticide application according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 농약살포용 하이브리드 드론을 개략적으로 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 농약살포용 하이브리드 드론의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a hybrid drones for spraying pesticides according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a control system of a hybrid drones for spraying pesticides of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 농약살포용 하이브리드 드론(100)은 본체(110), 엔진부(120), 센터 프로펠러(130), 제1 내지 제4주변 프로펠러(141 내지 144), 주변 프로펠러 구동부(150), 무선통신부(160), 제어부(170), 발전기(181), 충전부(185) 및 농약살포부(200)를 구비한다.1 and 2, a hybrid drones 100 for pesticide application according to the present invention includes a main body 110, an engine 120, a center propeller 130, first to fourth peripheral propellers 141 to 144 A peripheral portion propeller driving portion 150, a wireless communication portion 160, a control portion 170, a generator 181, a charging portion 185, and an agricultural chemical spraying portion 200.

본체(110)는 후술되는 엔진부(120)와 농약살포부(200)를 포함한 탑재요소를 탑재할 수 있게 형성되어 있다.The main body 110 is formed so as to mount mounting elements including the engine 120 and the pesticide application unit 200, which will be described later.

본체(110)는 농약살포부(200)의 요소인 농약이 수용되는 저장탱크(210)와, 저장탱크(210)에 저장된 농약을 살포하는 분사기(220)를 탑재할 수 있게 형성되어 있다.The main body 110 is formed so as to be capable of mounting a storage tank 210 in which the pesticide as an element of the pesticide application unit 200 is accommodated and an injector 220 for spraying the pesticide stored in the storage tank 210.

본체(110)는 중앙에 엔진부(120)를 탑재하는 중앙바디(111)와, 중앙바디(111) 외측면에 제1 내지 제4 주변 프로펠러(141 내지 144) 탑재용 지지바(114)가 형성되어 있고, 중앙바디(111) 하부에 농약저장용 저장탱크(210)를 탑재할 수 있으면서 지면 안착용 지지다리가 형성된 하부수용틀 프레임(116)을 갖는 구조로 되어 있다.The main body 110 has a central body 111 for mounting the engine 120 at the center and support bars 114 for mounting the first to fourth peripheral propellers 141 to 144 on the outer surface of the central body 111 And a lower receptacle frame 116 in which a storage tank 210 for storing pesticide can be mounted on the lower portion of the central body 111 and a ground surface wearing leg is formed.

본체(110)의 구조는 도시된 구조와 다르게 형성될 수 있음은 물론이다. It is needless to say that the structure of the main body 110 may be formed differently from the structure shown in the figures.

엔진부(120)는 본체(110)의 중앙바디(111) 중앙에 설치되어 있고, 센터 프로펠러(130)를 회전시키는 회전동력을 생성하다.The engine unit 120 is installed at the center of the central body 111 of the main body 110 and generates rotational power for rotating the center propeller 130.

엔진부(120)는 중앙바디(111)에 장착된 연료통(121)으로부터 연료를 공급받을 수 있도록 되어 있고, 도 3을 함께 참조하여 설명한다.The engine 120 is capable of receiving fuel from the fuel cell 121 mounted on the central body 111 and will be described with reference to FIG.

엔진부(120)는 연료통(121)에 수용된 연료의 공급으로부터 엔진 하우징(122) 내에 설치된 피스톤(123)의 왕복운동에 의해 커넥팅로드(124)를 통해 메인 회전축(130)을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.The engine unit 120 is capable of rotating the main rotation shaft 130 through the connecting rod 124 by the reciprocating movement of the piston 123 provided in the engine housing 122 from the supply of the fuel stored in the fuel cell 121 have.

엔진부(120)는 가솔린 연료에 의해 메인 회전축(125)을 회전시킬 수 있는 것이 적용될 수 있다.The engine 120 may be adapted to rotate the main rotation shaft 125 by gasoline fuel.

여기서 메인 회전축(125)은 발전기(181)와도 접속되어 있다.Here, the main rotation shaft 125 is also connected to the generator 181.

엔진 구동부(127)은 후술되는 제어부(170)의 제어되어 엔진부(120)의 가동을 제어한다.The engine driving unit 127 controls the operation of the engine unit 120 by controlling the control unit 170, which will be described later.

센터 프로펠러(130)는 본체(110)의 중앙바디(111) 중앙에 설치된 엔진부(120)에서 생성되는 회전동력에 의해 본체(110)를 수직상으로 상승하는 상승력을 생성할 수 있게 메인 회전축(125)에 결합되어 있다.The center propeller 130 is mounted on the main body 110 of the main body 110 so that the main propeller 130 can generate a lifting force for vertically ascending the main body 110 by the rotational power generated by the engine 120 installed in the center of the central body 111, 125, respectively.

제1 내지 제4주변 프로펠러(141 내지 144)는 본체(110)의 중앙에 설치된 센터프로펠러(130)를 기준으로 원주방향을 따라 상호 이격된 위치에서 회전가능하게 본체(110)에 설치되어 있다.The first to fourth peripheral propellers 141 to 144 are installed on the main body 110 so as to be rotatable about the center propeller 130 disposed at the center of the main body 110 and spaced from each other along the circumferential direction.

즉, 제1 내지 제4주변 프로펠러(141 내지 144)는 본체(110)의 중앙바디(111)의 외측면에서 방사방향으로 연장되며 원주방향을 따라 이격배치된 지지바(114)에 탑재된 제1 내지 제4구동모터(151 내지 154)에 의해 회전될 수 있게 되어 있다.That is, the first to fourth peripheral propellers 141 to 144 are mounted on the support bar 114 extending radially from the outer surface of the central body 111 of the main body 110 and spaced apart in the circumferential direction, 1 to the fourth drive motors 151 to 154, respectively.

제1 내지 제4주변 프로펠러(141 내지 144)는 본체(110)의 방향전환을 포함한 비행 조정을 수행할 수 있도록 마련된 것으로, 통상의 쿼드롭터의 구조로 되어 있다.The first to fourth peripheral propellers 141 to 144 are provided so as to perform flight adjustment including the direction change of the main body 110 and have a general quadrotor structure.

도시된 예와 다르게 주변 프로펠러는 4개 이상 예를 들면, 6개 또는 8개가 적용될 수 있음은 물론이다.It is needless to say that, unlike the illustrated example, four or more peripheral propellers may be applied, for example, six or eight.

주변 프로펠러 구동부(150)는 제1 내지 제4주변 프로펠러(141 내지 144) 각각을 회전구동하는 제1 내지 제4구동모터(151 내지 154)의 구동을 제어부(170)의 제어정보에 따라 제어한다.The peripheral propeller driving unit 150 controls the driving of the first to fourth driving motors 151 to 154 for rotating the first to fourth peripheral propellers 141 to 144 according to the control information of the controller 170 .

즉, 주변 프로펠러 구동부(150)는 제1 내지 제4주변 프로펠러(141 내지 144) 각각에 대해 비행조정 제어정보에 대응되게 정역 회전방향 및 회전세기 즉, 회전수를 조정한다.That is, the peripheral propeller driving unit 150 adjusts the normal direction rotation direction and the rotation intensity, that is, the rotation number, for each of the first to fourth peripheral propellers 141 to 144 in accordance with the flight adjustment control information.

무선통신부(160)는 원격 조정기(250)로부터 수신된 신호를 제어부(170)에 제공하고, 송신대상 정보를 제어부(170)에 제어되어 원격조정기(250)로 송신한다.The wireless communication unit 160 provides the control unit 170 with a signal received from the remote controller 250 and controls the control unit 170 to transmit the transmission object information to the remote controller 250.

여기서 원격조정기(250)는 무선으로 무선통신부(160)를 통해 비행조정과 관련된 비행조정제어신호 및 농약살포 조정신호를 사용자의 조작설정에 대응되게 송출할 수 있도록 구축되어 있다.Here, the remote controller 250 is constructed to wirelessly transmit the flight adjustment control signal and the pesticide application adjustment signal related to the flight adjustment through the wireless communication unit 160 in accordance with the operation setting of the user.

제어부(170)는 원격 조정기(250)로부터 무선통신부(160)를 통해 수신된 무선 제어신호에 따라 엔진부(120) 즉 엔진 구동부(127), 주변 프로펠러 구동부(150) 및 농약살포부(200)의 구동을 제어한다.The control unit 170 controls the engine 120, the engine driving unit 127, the surrounding propeller driving unit 150, and the pesticide dispensing unit 200 according to the radio control signal received from the remote controller 250 through the wireless communication unit 160. [ .

발전기(181)는 엔진부(120)에서 발생되는 회전력을 메인 회전축(125)으로부터 인가받아 전력을 생성하고, 생성된 전력을 충전부(185)에 충전하도로 결선되어 있다.The generator 181 is connected to receive the rotational force generated from the engine 120 from the main rotation shaft 125 to generate electric power and charge the generated electric power to the charging unit 185.

충전부(185)는 발전기(181)에서 생성된 전력을 충전하며, 충전된 전력을 구동모터(151 내지 154) 및 그 밖의 전력 가동요소에 공급할 수 있도록 되어 있다.The charging unit 185 charges the power generated by the generator 181 and supplies the charged power to the driving motors 151 to 154 and other power movable elements.

농약살포부(200)는 농약이 저장되는 저장탱크(210)와, 저장앤트(210)에 저장된 농약을 공급관로(215)를 통해 분사기(220)로 공급할 수 있도록 되어 있다.The pesticide spraying unit 200 is capable of supplying the pesticide stored in the storage ant 210 to the sprayer 220 through the supply pipe 215.

공급관로(215)상에는 관로의 개폐할 수 있으며 제어부(170)에 의해 제어되는 전자밸브(216)와, 제어부(170)에 의해 제어되어 가동되며 농약을 펌핑하는 펌프(P)(217)가 설치되어 있다.A solenoid valve 216 which can open and close the pipeline and is controlled by the control unit 170 and a pump P 217 which is controlled by the control unit 170 and pumps the pesticide are installed on the supply pipe path 215 .

도시된 예와 다르게 자중에 의해 농약을 분사하는 방식만을 적용하는 경우 펌프는 생략될 수 있다.Unlike the illustrated example, the pump may be omitted if only the method of spraying the pesticide by its own weight is applied.

이러한 농약살포용 하이브리드 드론(100)에 의하면, 연료에 의해 가동되는 엔진부를 부가하여 한 번의 비행으로 살포할 수 있는 농약의 살포량을 증가시킬 수 있는 장점을 제공하며, 구동모터의 충전전력도 엔진부와 접속된 발전기를 통해 생성할 수 있다.According to the hybrid drones 100 for spraying pesticides, an engine portion operated by fuel is added to provide an advantage that the application amount of pesticide sprayable by one flight can be increased. Also, And a generator connected to the generator.

110: 본체 120: 엔진부
130: 센터 프로펠러 141 내지 144: 제1 내지 제4주변 프로펠러
150: 주변 프로펠러 구동부 160: 무선통신부
170: 제어부 181: 발전기
185: 충전부 200: 농약살포부110: main body 120: engine section
130: center propeller 141 to 144: first to fourth peripheral propellers
150: peripheral propeller driving unit 160: wireless communication unit
170: control unit 181: generator
185: live part 200: pesticide spraying part

Claims (3)

농약이 수용되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 저장된 농약을 살포하는 분사기를 갖는 농약살포부를 탑재할 수 있게 형성된 본체와;
상기 본체의 중앙에 설치되어 상기 본체를 수직상으로 상승하는 상승력을 회전에 의해 생성하는 센터 프로펠러와;
상기 본체의 비행을 조정할 수 있도록 상기 본체의 중앙에 설치된 상기 센터프로펠러를 기준으로 원주방향을 따라 상호 이격된 위치에서 회전가능하게 상기 본체에 설치된 복수개의 주변 프로펠러와;
상기 본체에 탑재되며 연료통에 수용된 연료에 의해 상기 센터 프로펠러를 회전시키는 회전동력을 생성하는 엔진부와;
상기 주변 프로펠러 각각을 회전구동하는 구동모터의 구동을 제어하는 주변 프로펠러 구동부와;
원격 조정기로부터 수신된 무선 제어신호에 따라 상기 엔진부, 상기 주변 프로펠러 구동부 및 상기 농약살포부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 농약살포용 하이브리드 드론.A main body configured to mount a pesticide application unit having a storage tank for storing pesticides and a sprayer for spraying the pesticide stored in the storage tank;
A center propeller installed at a center of the main body to generate a vertical lift by rotating the main body;
A plurality of peripheral propellers rotatably mounted on the main body so as to be spaced from each other along a circumferential direction with respect to the center propeller installed at the center of the main body so as to adjust the flight of the main body;
An engine unit mounted on the main body and generating rotational power for rotating the center propeller by the fuel contained in the fuel cell;
A peripheral propeller driving unit for controlling driving of a driving motor for driving each of the peripheral propellers;
And a control unit for controlling driving of the engine unit, the peripheral propeller driving unit, and the pesticide application unit according to a radio control signal received from the remote control unit. 제1항에 있어서, 상기 엔진부에서 발생되는 회전력을 인가받아 전력을 생성하는 발전기;를 더 구비하고,
상기 발전기에서 생성된 전력은 상기 구동모터 전력 공급용 충전부에 충전되게 결속된 것을 특징으로 하는 농약살포용 하이브리드 드론.The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising: a generator that generates electric power by receiving a rotational force generated by the engine unit;
And the electric power generated by the generator is coupled to be charged to the drive motor power supply charging unit. 제2항에 있어서, 상기 주변 프로펠러는 4개가 마련되어 있고, 상기 엔진부는 가솔린 연료에 의해 회전동력을 생성하는 것이 적용된 것을 특징으로 하는 농약살포용 하이브리드 드론.





3. The hybrid drones according to claim 2, wherein four peripheral propellers are provided, and the engine generates rotational power by gasoline fuel.





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