KR20170086029A

KR20170086029A - 무인기 및 무용기에 이용되는 기체

Info

Publication number: KR20170086029A
Application number: KR1020177012662A
Authority: KR
Inventors: 지안빙 허; 지웬 린; 판 지앙; 딩펑 샤오; 빈 펑
Original assignee: 광저우 엑스에어크래프트 테크놀로지 씨오 엘티디
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-07-25
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: EP3202662B1; ES2807923T3; AU2016303994A1; WO2017020763A1; JP2017535478A; US10526087B2; JP6463841B2; AU2016303994B2; EP3202662A1; US20170327222A1; KR101989258B1; EP3202662A4

Abstract

무인기에 있어서, 본체 및 스토리지 장치를 포함하는 기체와, 본체 전후방향의 중심선에 관하여 대칭되게 설치되는 적어도 2개의 프론트 암 및 중심선에 관하여 대칭되게 설치되는 적어도 2개의 백 암을 포함하는 암, 및 프론트 모터와 백 모터를 포함하는 프로펠러 모터를 포함하고, 프론트 암의 일단은 본체의 앞단과 서로 연결되고, 프론트 암의 타단에는 무인기를 구동시키는 프론트 모터가 구비되며, 백 암의 일단은 본체의 후단과 서로 연결되고, 백 암의 타단에는 무인기를 구동시키는 백 모터가 구비되며, 백 암의 본체를 향한 연장선과 프론트 암의 본체를 향한 연장선의 교차영역은 무인기의 양력 중심 전방에 위치하며 프론트 모터와 백 모터가 무인기에 대한 합력의 작용점은 양력 중심이고, 무인기의 중력중심은 양력 중심에 인접된다.

Description

무인기{UNMANNED AERIAL VEHICLE}

본 발명은 항공기의 기술영역에 관한 것으로, 특히 무인기에 관한 것이다.

무인기는 무선 원격조종기기 및 스스로 준비된 프로그램 제어 장치를 이용하여 조종하는 무인 항공기이다. 현재 무인기에 대한 활용은 이미 여러 민용영역으로 확장되었는 바, 그중 농업적 응용을 대표로 하는 무인기는 늘 멀티 프로펠러의 형식을 사용한다. 이는 복수개의 프로펠러를 구비하며 프로펠러를 배치하는 복수개의 암이 교차적 형태를 이루는 항공기로서, 복수개의 프로펠러가 항공기의 주위에 배치되며 제공되는 양력이 대체적으로 동일하므로, 총 양력은 항공기의 암 교차점, 즉 본체 평면의 기하학적 중심에 작용되는 것에 상당하다. 따라서, 무인기의 기타 부하를 받는(load-bearing)부재는 당해 기하학적 중심의 상방 또는/및 하방에 분포되어 항공기의 총 중력의 작용점도 최대한 본체 평면의 기하학적 중심에 근접하도록 하여 총 양력과 평형을 유지하도록 한다.

그러나, 이상의 설치방식은 무인기가 수직방향에서 분포되는 질량이 너무 많아 일단 항공기가 수직방향에서 받는 힘에 변화가 발생하면 제어가 어려운 오버터닝 모멘트(overturning moment)가 발생되기 쉬워, 항공기의 흔들림을 초래하고 평형을 잃게 된다.

본 발명은 적어도 일정한 정도에서 관련 기술 중에 존재하는 기술적 문제 중의 하나를 해결하기 위한 것이다.

기존 기술의 부족점에 대하여, 본 발명은 비행이 안정적이고 제어가 간단한, 틀 구조 및 균형을 이루는 힘 분포가 합리적인 무인기를 제공한다.

상기 기술적 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 기술적 수단을 제공한다.

무인기에 있어서,

본체 및 상기 본체의 후방에 설치되어 화물을 적재하기 위한 스토리지 장치를 포함하는 기체와,

상기 본체 전후방향의 중심선에 관하여 대칭되게 설치되는 적어도 2개의 프론트 암 및

상기 중심선에 관하여 대칭되게 설치되는 적어도 2개의 백 암을 포함하는 암, 및

프론트 모터와 백 모터를 포함하는 프로펠러 모터를 포함하고,

상기 프론트 암의 일단은 상기 본체의 앞단과 서로 연결되어 앞으로 연장되고, 상기 프론트 암의 타단에는 상기 무인기를 구동시키는 상기 프론트 모터가 구비되며,

상기 백 암의 일단은 상기 본체의 후단과 서로 연결되어 뒤로 연장되고, 상기 백 암의 타단에는 상기 무인기를 구동시키는 상기 백 모터가 구비되며,

상기 백 암의 및 상기 프론트 암의 상기 본체를 향한 연장선과 상기 중심선의 교차영역(E)은 상기 무인기의 양력 중심 전방에 위치하며 상기 프론트 모터와 상기 백 모터가 상기 무인기에 대한 합력의 작용점은 상기 양력 중심이고, 상기 무인기의 중력중심은 상기 양력 중심에 인접된다.

상기 기술적 수단에서 제공되는 무인기는, 암을 각각 본체의 앞부분에 직접 연결하여 암 및 그 연장선의 교차점이 상대적으로 앞으로 이동되도록 하여, 본체 뒷부분에 스토리지 장치를 설치하는 것을 위하여 공간을 형성하여, 무인기가 수직방향에서 질량이 과다로 분포되지 않도록 함으로써 무인기의 제어가 상대적으로 간편하고 안정적이도록 한다.

상기 암은 직선형 또는 아크형을 나타낸다. 이에 따라, 양측 암 사이에서 대량의 사용 가능한 공간을 형성시켜 물품을 저장하거나 기타 물건을 장착 또는 설치하도록 한다.

상기 암에 적어도 2개의 암 고정부재가 이격되게 설치되어 있고, 각각의 상기 암 고정부재는 각각

상기 본체와 서로 연결되는 제1 고정부, 및

상기 본체와 서로 연결되고, 상기 제1 고정부와 서로 연결되고 매칭되어 장착홈을 형성하며, 상기 암이 상기 장착홈 내에 통과되어 설치되는 제2 고정부를 포함하고,

상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부에는 적어도 하나의 상기 본체와 연결되는 외가 평평한 표면이 설치되어 있다.

이격되게 설치되는 2개 그룹 또는 그 이상의 암 고정부재를 사용함으로써, 본체, 암 고정부재, 암 사이가 일체로 연결되도록 하고, 복수 조의 암 고정부재는 여러 위치에서 체결됨으로써 암이 축방향에서 쉽게 스윙되지 않도록 하고 또한 우선 암을 필요로 하는 편각으로 여러 조의 암 고정부재에 고정시키고, 동측의 암 고정부재는 본체면과 일치된 후 암을 본체에 장착시킴으로써 암이 본체 평면의 편각에 대하여 수요에 따라 값이 정해지도록 확보한다.

상기 암에는 암 편향 체결홀이 구비되어 있고, 상기 제1 고정부 및 제2 고정부에는 모두 상기 암 편향 체결홀 위치와 대응되는 암 편향 고정홀이 설치되어 있다. 암의 지름방향으로부터 암을 체결할 수 있고, 암의 축방향을 따라 여러위치에서 이격되게 체결한 후 암의 축방향의 스윙을 방지할 수 있다.

상기 제1 고정부 및 제2 고정부에는 암 외벽과 서로 매칭되는 아크형 내표면이 각각 설치되어 있다. 제1 고정부 및 제2 고정부의 암과의 접촉면의 면적을 증가시킬 수 있어, 마찰을 강화시킬 수 있으며 슬라이딩을 방지할 수 있다.

상기 제1 고정부 및 제2 고정부에는 상호적 볼트 연결을 위한 암 체결홀 및 본체와 볼트 연결을 위한 본체 연결홀이 설치되어 있다.

상기 암의 하방에는 폴딩 캐비티 보디, 어댑터 및 스프레이 헤드 폴딩 로드가 설치되어 있고, 폴딩 캐비티 보디 내에는 구동 어셈블리가 설치되어 있으며, 상기 어댑터의 중부는 폴딩 캐비티 보디 내에 힌지 연결되고, 어댑터의 앞부분은 구동 어셈블리와 연결되며, 어댑터의 뒷부분은 폴딩 캐비티 보디의 개구를 통과하여 스프레이 헤드 폴딩 로드의 일단과 고정 연결된다. 상기 폴딩 가능한 스프레이 헤드 폴딩 로드를 이용하여, 비동작 상태에서 폴딩 수장하여 포장 및 운송에 편리하고, 로드 상에 설치되는 스프레이부재 등 부품이 지면에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 무인기를 이용하여 스프레이할 때 상기 스프레이 헤드 폴딩 로드를 전개하여 스프레이 부재가 무인기의 브라켓 하방까지 연장되도록 함으로써 안개가 물방울로 응집되는 현상을 방지할 수 있다.

상기 구동 어셈블리는 하우징 내에 장착되는 구동본체, 구동축 및 연결부를 포함하고, 상기 구동축은 상기 구동본체 및 상기 연결부와 회전 가능하게 연결되며, 상기 구동본체는 상기 구동축의 회전을 구동하여, 상기 연결부가 상기 어댑터를 추진시켜 상기 하우징에 상대하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이에서 회전되도록 하기 위한 것이다. 구동본체는 감속 모터이고, 구동축은 스크루 로드이며, 연결부는 슬라이딩 블록이다. 상기 구동방식은 구현이 쉬우며 안정적이고 신뢰적이다.

상기 구동축 외벽에는 수나사산이 설치되어 있고, 상기 연결부에는 매칭홀이 개설되어 있으며, 상기 매칭홀의 내벽에는 암나사산이 설치되어 있고, 상기 구동축은 상기 연결부를 통과하여 설치되고, 상기 수나사산과 상기 암나사산은 매칭되어 구동축과 연결부가 나사산 매칭의 방식으로 연결되도록 하여 동력 전달의 제어 정밀도를 향상시킨다.

상기 구동축의 상기 구동본체에 멀리 떨어져 있는 일단에 스러스트 베어링이 설치되어 있고, 상기 스러스트 베어링은 상기 하우징 내에 고정되며, 상기 구동축은 상기 스러스트 베어링에서 회전되도록 통과되어 설치된다.

상기 어댑터의 앞부분에 U형홈이 구비되고, 상기 연결부는 U형홈 내에 놓인다.

상기 무인기는,

상기 구동 어셈블리를 제어하여 어댑터의 회전을 구동하기 위한 제어모듈, 및

상기 구동 어셈블리의 전류가 기설정된 임계값보다 큰지의 여부를 검출하기 위한 것으로, 만약 크지 않으면, 상기 구동 어셈블리의 전류가 기설정된 임계값보다 큰지의 여부를 계속하여 검출하고, 만약 크면 상기 구동 어셈블리를 오프하는 제어신호를 상기 제어 모듈로 발송하기 위한 전류검출모듈을 더 포함하고,

상기 제어모듈은 상기 제어신호에 의하여 상기 구동 어셈블리를 오프하기 위한 것이다.

무인기의 프로펠러 모터의 상단면에는 산열 방수덮개가 구비되어 있고, 산열 방수덮개는 상부 봉합면과 측변 원주면을 포함하며, 측변 원주면의 상부 봉합면과 근접한 곳에 복수개의 통풍홀이 설치되어 있고, 산열 방수덮개 내에는 통풍홀을 따라 상부 봉합면 내벽 중심으로 연장되는 원심 팬 돌출리브가 구비된다. 상기 산열 방수덮개는 프로펠러 모터 회전자가 회전하는 과정에서 회전자와 함께 회전하고, 그 내부의 원심 팬 돌출리브는 원심을 에돌며 회전하여 프로펠러 모터가 회전하여 발생되는 열기가 원심 팬 돌출리브의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 뿌리쳐지며, 동시에 산열 방수덮개 내부에서 부압이 발생되어 기류가 프로펠러 모터 하부로부터 끊임없이 진입하고, 원심력에 의해 뿌리쳐진 후 측벽 원주면의 통풍홀로부터 유출됨으로써 기류 흐름을 형성하여 프로펠러 모터의 산열을 구현한다. 동시에, 프로펠러 모터의 산열 방수덮개의 상단 단면은 모터 상부를 커버하므로, 빗물이 상부로부터 프로펠러 모터로 진입될 수 없고, 산열 방수덮개의 상단 단면과 측면 원주면이 연결된 곳으로 흘러갈 때, 통풍홀의 고속 기류에 의해 불어서 날려가, 빗물이 산열 방수 덮개 내에 진입되지 못하도록 확보하여 방수의 작용을 구현한다.

상기 상부 봉합면 내벽중심과 원심 팬 돌출리브 사이에 프로펠러 모터 내부의 통기홀과 서로 매칭되는 환형 캐비티가 형성된다.

상기 상부 봉합면 내벽중심측의 원심 팬 돌출리브의 높이는 통풍홀측의 원심 팬 돌출리브의 높이보다 작다.

기존기술에 따른 부족점에 있어서, 본 발명에서 제공되는 무인기는 또 다음과 같은 추가적인 기술적 특징을 구비한다.

바람직하게, 상기 양력 중심은 상기 스토리지 장치의 기하학적 중심에 인접한다.

선택적으로, 상기 무인기의 중력중심, 상기 양력 중심 및 상기 스토리지 장치의 기하학적 중심은 겹친다.

바람직하게, 상기 프론트 암 및 상기 백 암은 모두 2개이다.

더 나아가서, 상기 2개의 프론트 암의 협각은 상기 2개의 백 암의 협각보다 크다.

더 나아가서, 상기 백 암의 길이는 상기 프론트 암의 길이보다 크다.

더 나아가서, 2개의 상기 프론트 암의 상기 타단과 2개의 상기 백 암의 상기 타단은 하나의 사각형의 4개 정점에 위치한다.

바람직하게, 2개의 상기 프론트 암의 상기 타단과 2개의 상기 백 암의 상기 타단은 하나의 정사각형의 4개의 정점에 위치한다.

선택적으로, 상기 백 암 구조는 직선형 또는 아크형이다.

선택적으로, 상기 본체의 앞단은 앞부분 안착패널을 포함하고, 상기 앞부분 안착패널에는 상기 무인기의 제어모듈, 전류검출모듈 및 보조장치가 구비되며, 상기 무인기의 배터리는 상기 스토리지 장치 내에 구비된다.

본 발명은 다음과 같은 장점을 구비한다.

구조가 간단하고 합리적이며, 무인기 중량이 본체 전후로 평균 분포된 후 무인기가 수직방향에서 분배되는 중량물이 감소되어 무인기에 대한 제어가 상대적으로 간편하고 안정적이도록 한다. 또한, 암을 본체 앞부에 바로 연결시켜 중부 및 뒷부분에 귀한 물건 저장 공간을 형성하는 바, 이러한 평탄하고 가림이 없는 설계에 의해 수납 공간 내의 물체도 더욱 쉽게 취하고 놓을 수 있다.

본 발명의 추가적인 측면 및 우점은 하기의 설명에서 부분적으로 제기되며, 일부는 이하 설명에도 더욱 명확해지거나 또는 본 발명의 실천을 통하여 이해되게 된다.

도1은 본 발명의 실시예의 무인기의 평면도이다.
도2는 도1 에서의 D위치의 부분 확대도이다.
도3은 도1 에서의 암, 제1 고정부, 제2 고정부 및 프로펠러 모터를 조립한 후의 정면도이다.
도4는 도3 에서의 암과 프로펠러 모터의 부분 분해도이다.
도5는 도3 에서의 암과 프로펠러 모터가 조립된 우측 사시도로서, 그 중 상기 프로펠러 모터는 상기 암에 대하여 편향된 상태에 있다.
도6은 도1 에서의 무인기의 고정 스프레이 헤드의 스프레이 헤드 폴딩 로드가 펼쳐져 있는 상태의 정면도이다.
도7은 도6 에서의 고정 스프레이 헤드의 스프레이 헤드 폴딩 로드가 폴딩 상태에 있는 정면도를 시곗바늘 방향으로 90° 회전한 모식도이다.
도8은 도6 에서의 폴딩 캐비티 보디의 분해도이다.
도9는 도8의 다른 한 시각에서의 사시도이다.
도10은 본 발명의 실시예에 따른 산열 방수덮개와 프로펠러 모터의 분해도이다.
도11은 도10 에서의 산열 방수덮개와 프로펠러 모터의 조립도이다.
도12는 도10 에서의 산열 방수덮개의 사시도이다.
도13은 본 발명의 기타 실시예에 따른 산열 방수덮개의 원심 프로펠러 돌출리브의 구조 모식도이다.
도14는 도10 에서의 산열 방수덮개의 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하는 바, 상기 실시예의 예시는 도면에 도시된 바와 같이, 동일하거나 유사한 부호는 항상 동일하거나 유사한 소자 또는 동일하거나 유사한 기능을 구비하는 소자를 표시한다. 이하, 도면을 참고하여 설명하는 실시예는 예시적인 것으로 단지 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안된다.

본 발명에 대한 설명에서, 이해해야 하는 바로는, 용어 '축방향’, '원주방향’, '상’, '하’, '전’, '후’, '좌’, '우’, '수직’, '수평’, '상부’, '하부’, '내’, '외’등으로 지시되는 방위 또는 위치 관계는 도면을 기반으로 하여 나타낸 방위 또는 위치 관계이며, 본 발명을 설명하고 설명을 단순화하기 위한 것일 뿐, 지시 또는 암시되는 장치 또는 소자가 반드시 특정 방위를 가지거나 또는 특정 방위로 구성되고 동작함을 가리키거나 또는 암시하지 않으므로, 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 안된다. 또한, 용어 '제1', '제2'는 단지 설명의 목적으로만 이용되며, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나, 또는 지시되는 기술적 특징의 수량을 암묵적으로 가리키는 것으로 이해해서는 안된다. 따라서 '제1', '제2'로 한정된 특징은 하나 또는 그 이상의 당해 특징을 명시 또는 암묵적으로 포함할 수 있다. 본 발명에 대한 설명에서 특별한 설명이 없는 한 '다수’의 의미는 적어도 2개, 예를 들어 2개 또는 3개 등을 가리킨다.

본 발명에 대한 설명에서, 별도로 명확하게 규정하고 한정하지 않은 한, 용어 '장착’, '서로 연결’, '연결’은 넓은 의미에서 이해해야 한다. 예를 들어 고정 연결일 수 있고, 분리 가능한 연결일 수도 있으며 또는 일체로 연결된 것일 수도 있다. 또한, 기계적 연결일 수 있고, 전기적 연결일 수도 있다. 또한, 직접적인 연결일 수 있고, 중간 매체를 통해 간접적으로 연결된 것일 수도 있으며, 두 소자 내부의 연통 또는 두 소자의 상호 작용 관계일 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는, 구체적인 상황에 따라 상기 용어가 본 발명에서 가지는 구체적인 의미를 이해할 수 있다.

본 발명에서, 별도로 명확히 규정하고 한정하지 않은 한, 제1 구성이 제2 구성의 '위’ 또는 '아래’에 있다고 함은 제1 및 제2 구성이 직접적으로 접촉하는 경우를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 구성이 직접적으로 접촉하지 않고 이들 사이의 다른 구성을 통해 접촉하는 경우를 포함할 수도 있다. 또한, 제1 구성이 제2 구성의 '위’, '상부’, 및 '상면’에 있다고 함은 제1 구성이 제2 구성의 바로 상측과 경사 상측에 있는 경우를 포함하거나, 또는 제1 구성의 수평 높이가 제2 구성보다 높은 경우만을 표시한다. 제1 구성이 제2 구성의 '하부’, '하측’ 및 '하면’에 있다고 함은 제1 구성이 제2 구성의 바로 하측과 경사 하측에 있는 경우를 포함하거나, 또는 제1 구성의 수평 높이가 제2 구성보다 낮은 경우만을 표시한다.

이하, 도면을 참고하고 실시예와 결부하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 무인기(100)의 헤드부는 전방에 위치하고, 상기 무인기(100)의 미부는 후방에 위치한다.

이하, 도1 내지 도17을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무인기(100)를 설명하는 바, 도1 내지 도17에 도시된 바와 같이, 무인기(100)는 기체(1), 암 및 프로펠러 모터(93)를 포함한다.

도1을 참조하면, 상기 기체(1)는 본체(2) 및 상기 본체(2)의 후방에 구비되어 화물을 적재하기 위한 스토리지 장치(4)를 포함한다.

그 중, 암은 프론트 암(101) 및 백 암(102)을 포함하고, 프로펠러 모터(93)는 프론트 모터(93a) 및 백 모터(93b)를 포함한다.

프론트 암(101)은 적어도 2개 구비되고, 프론트 암(101)은 상기 본체(2) 전후방향의 중심선에 대하여 대칭되게 설치되며, 각각의 상기 프론트 암(101)의 일단과 상기 본체(2)의 앞단이 서로 연결되고, 각각의 상기 프론트 암(101)의 다른 일단에는 대응되는 프론트 모터(93a)가 구비되어 상기 무인기(100)를 구동시킨다.

백 암(102)은 적어도 2개가 구비되고, 또한 백 암(102)은 상기 중심선에 대하여 대칭되게 설치되며, 각각의 상기 백 암(102)의 일단은 상기 본체(2)의 후단과 서로 연결되고, 각각의 상기 백 암(102)의 다른 일단에는 대응되는 백 모터(93b)가 구비되어 상기 무인기(100)를 구동시킨다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상기 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선과 상기 프론트 암(101)의 상기 본체(2)를 향한 연장선의 교차영역(E)은 상기 무인기(100)의 양력 중심(C) 전방에 위치하며 상기 프론트 모터(93a)와 상기 백 모터(93b)가 상기 무인기(100)에 대한 합력의 작용점은 상기 양력 중심(C)이고, 상기 무인기(100)의 중력중심은 상기 양력 중심(C)과 인접된다.

구체적으로, 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선과 본체(2)의 중심선은 제1 교점(A)에서 교차되고, 프론트 암(101)의 본체(2)를 향한 연장선과 본체(2)의 상기 중심선은 제2 교점(B)에서 교차되며, 도1 에서의 라이트 백방향의 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선과 도1 에서의 레프트 프론트방향의 프론트 암(101)의 본체(2)를 향한 연장선은 근사하게 함께 중첩되고, 도1 에서의 레프트 백방향의 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선과 도1 에서의 라이트 프론트방향의 프론트 암(101)의 본체(2)를 향한 연장선은 근사하게 함께 중첩되며, 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선과 프론트 암(101)의 본체(2)를 향한 연장선은대략 제1 교점(A) 및 제2 교점(B)의 중심위치에서 교차되고, 제1 교점(A) 및 제2 교점(B)의 중심점은 무인기(100)의 양력 중심(C)의 전방에 위치한다. 선택적으로, 제1 교점(A) 및 제2 교점(B)은 모두 무인기(100)의 양력 중심(C)의 전방에 위치한다.

이해해야 할 것은, 백 암(102)과 본체(2)의 연결위치는 기체(1)의 중부에 위치하고, 프론트 암(101)과 본체(2)의 연결위치는 기체(1)의 앞부분에 위치하며, 무인기(100)의 양력 중심(C)은 기체(1)의 중부 뒤쪽의 위치에 있다. 따라서, 기체(1)의 중부 뒤쪽의 위치는 스토리지 장치(4)의 장착 공간이 남아있어, 무인기(100)의 중력중심이 양력 중심(C)과 인접되도록 하여, 프론트 모터(93a)와 백 모터(93b)가 무인기(100)를 구동시키는데 유리하다.

무부하 무인기(100)의 중력중심은 무인기(100)의 양력 중심(C)과 인접하고, 무인기(100)가 적재한 화물의 중력중심도 무인기(100)의 양력 중심(C)과 인접하며, 이에 따라 화물을 적재한 무인기(100)가 화물을 내린 후 무인기(100)의 중력중심 위치의 변화가 비교적 작도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무인기(100)는, 무인기(100)의 프론트 암(101)과 백 암(102)을 앞으로 이동시킴으로써 무인기(100) 내에 적재한 화물(변량 중량 모듈)이 무인기(100)의 중력중심 위치에 대한 영향을 줄일 수 있어, 더욱 평온하게 무인기(100)를 제어하여, 무인기(100)의 제어 난도를 줄이는데 편리하다.

선택적으로, 프론트 모터(93a)와 백 모터(93b)는 동일한 모델의 모터로서 무인기(100)의 부품 종류를 줄이고, 무인기(100)의 생산과정을 간소화시키며, 무인기(100)의 생산원가를 줄인다.

선택적으로, 무인기(100)의 본체(2)에 복수개의 할로우(hollow)구조를 구비할 수 있어, 무인기(100)의 중량을 줄여 무인기(100)의 경량화를 실현하는데 유리하다.

본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 도1에 도시된 바와 같이, 무인기(100)의 양력 중심(C)은 스토리지 장치(4)의 기하학적 중심에 인접할 수 있다. 스토리지 장치(4) 내에 적재된 화물(변량 중량 모듈)의 중력중심은 스토리지 장치(4)의 기하학적 중심에 인접하는데, 특히 액체 또는 분말의 화물에 있어서, 그 중력중심과 스토리지 장치(4)의 기하학적 중심은 대체적으로 겹친다. 스토리지 장치(4)의 기하학적 중심을 무인기(100)의 양력 중심(C)과 인접하는 위치에 설치함으로써, 화물이 무인기(100)의 중력중심에 대한 영향을 줄이는데 유리하고, 무인기(100)의 중량이 동적 상태(예를 들면, 화물의 점차적인 부리움)에 있을 때 무인기(100)를 더욱 잘 조종할 수 있는데 편리하다.

바람직하게, 변수 중량 모듈이 무인기(100)의 중력중심에 대한 영향을 줄이도록 무인기(100)의 중력중심, 무인기(100)의 양력 중심(C) 및 스토리지 장치(4)의 기하학적 중심은 겹칠 수 있다.

본 발명의 하나의 구체적인 예시에서, 본체(2)의 앞단에는 앞부분 안착패널(3)을 포함할 수 있고, 앞부분 안착패널(3)에는 무인기(100)의 제어모듈, 전류검출모듈 및 보조장치를 구비할 수 있으며, 무인기(100)의 배터리는 스토리지 장치(4) 내에 구비될 수 있다.

이해해야 할 것은, 무인기(100)의 불변량 중량 모듈은 기체(1), 프론트 암(101), 백 암(102), 제어모듈, 전류검출모듈, 보조장치 및 배터리를 포함할 수 있고, 중량이 비교적 작은 제어모듈, 전류검출모듈, 보조장치를 기체(1)의 앞단에 설치시키고, 중량이 비교적 큰 배터리를 본체(2)의 후단에 설치시킴으로써 무인기(100)의 불변량 중량 모듈의 중력중심이 기체(1)의 중부 뒤쪽의 위치에 놓이도록 하여, 무인기(100)의 평형 및 변량 중량 모듈의 배치에 유리하며, 불변량 중량 모듈과 변량 중량 모듈은 전후방향으로 평면 배치되어 중력방향에서 무인기(100)의 중력중심이 본체(2) 근처에 유지되도록 하여 무인기(100)의 중력중심이 중력방향에서 상승하거나 하강하는 것을 방지하고, 변량 중량 모듈의 배치 위치는 가림이 없어 변량 중량 모듈의 적재 및 부리움에 유리하다.

선택적으로, 적어도 일부 배터리는 스토리지 장치(4)의 후단에 구비될 수 있는 바, 다시 말하자면 적어도 일부 배터리는 변량 중량 모듈의 후방에 구비될 수 있어, 화물(변량 중량 모듈) 부리움 시에 무인기(100)의 중력중심이 받는 영향을 감소시키고, 무인기(100)에 대한 제어가 더욱 간편하다.

일부 선택 가능한 실시예에서, 프론트 암(101)은 2개일 수 있고, 백 암(102)은 4개 일 수 있으며, 4개의 백 암(102)은 쌍쌍으로 중심선의 양측에 대칭되게 설치될 수 있다. 다른 일부 선택 가능한 실시예에서, 프론트 암(101)은 4개일 수 있고, 백 암(102)은 4개 일 수 있으며, 4개의 프론트 암(101)은 쌍쌍으로 중심선의 양측에 대칭되게 설치될 수 있고, 4개의 백 암(102)은 쌍쌍으로 중심선의 양측에 대칭되게 설치될 수 있다. 물론, 프론트 암(101)과 백 암(102)의 수량은 이에 한정되지 않는다.

바람직하게, 도1에 도시된 바와 같이, 프론트 암(101)은 2개일 수 있고, 2개의 프론트 암(101)은 중심선의 양측에 대칭되게 설치될 수 있으며, 백 암(102)은 2개일 수 있고, 2개의 백 암(102)은 중심선의 양측에 대칭되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 무인기(100)를 위하여 충분한 구동력을 제공할 수 있으며 무인기(100)의 구조가 간단하다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 제2 교점(B)은 제1 교점(A) 및 양력 중심(C) 사이에 위치한다.

이에 따라, 무인기(100)의 양력 중심(C) 근처에서 대량의 공간을 남겨 화물을 적재하는데 유리하고, 화물의 중력중심이 무인기(100)양력 중심(C)과 인접하도록 하여 변량 중량 모듈이 무인기(100)의 중력중심에 대한 영향을 줄이고, 무인기(100)의 조작이 더욱 간편해지도록 한다.

한편, 상기 구조를 설정하는 것은 무인기(100)에 2개의 삼각형 구조를 추가한 것에 해당하는 바, 도2에 도시된 바와 같이, 제1 교점(A)과 제2 교점(B)은 해당 2개의 삼각형이 공유하는 정점이다. 즉, 2개의 삼각형 중의 하나는 A 및 B의 연결선을 밑변으로 하고, 레프트 프론트 방향의 프론트 암(101)의 본체(2)를 향한 연장선과 레프트 백 방향의 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선의 교점을 정점으로 하는 삼각형이며, 2개의 삼각형 중의 다른 하나는 A 및 B의 연결선을 밑변으로 하고, 라이트 프론트 방향의 프론트 암(101)의 본체(2)를 향한 연장선과 라이트 백방향의 백 암(102)의 본체(2)를 향한 연장선의 교점을 정점으로 하는 삼각형인 바, 이에 따라 무인기(100)의 구조가 더욱 안정적이고 견고하다.

도2에 도시된 바와 같이, 2개의 백 암(102) 사이의 협각은 α이고, 2개의 프론트 암(101) 사이의 협각은 γ이며, α와 γ는 α＜γ을 만족시킨다. 2개의 프론트 암(101)에 비하여, 2개의 백 암(102)은 중심선에 근접하는 방향으로 내부로 움츠려져 있을 수 있어, 무인기(100)의 양력 중심(C)을 뒤로 이동시킬 수 있다.

선택적으로, 제1 교점(A)은 제2 교점(B)과 인접하여 설치될 수 있고, 대체적으로 겹칠 수 있어, 무인기(100)의 중부 및 뒷부분의 공간을 증가시킨다.

나아가, 도1에 도시된 바와 같이, 백 암(102)의 길이는 프론트 암(101)의 길이보다 클 수 있다. 다시 말하자면, 백 암(102)의 타단(백 모터(93b)가 장착되는 일단)에서 제1 교점(A)까지의 거리는 프론트 암(101)의 타단(프론트 모터(93a)가 장착되는 일단)에서 제2 교점(B)까지의 거리보다 클 수 있다. 백 암(102) 및 프론트 암(101)과 본체(2)의 연결위치 모두가 상대적으로 앞으로 이동하였기에, 상기 구조를 설치하는 것을 통하여 무인기(100)의 평형성이 더욱 좋아지고 조종이 편리해 지도록 한다.

본 발명의 일부 선택 가능한 실시예에서, 도1에 도시된 바와 같이, 백 암(102)은 직선형으로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일부 선택 가능한 실시예에서, 백 암(102)은 아크형으로 형성될 수 있다.

바람직하게, 중심선 동측에 위치하는 프론트 암(101)과 백 암(102)에 있어서, 해당 프론트 암(101)에 장착되는 프론트 모터(93a)와 해당 백 암(102)에 장착되는 백 모터(93b)의 연결선은 상기 중심선과 평행된다.

본 발명의 하나의 구체적인 예시에서, 도1에 도시된 바와 같이, 2개의 프론트 암(101)의 타단(프론트 모터(93a)가 장착되는 일단)과 2개의 백 암(102)의 타단(백 모터(93b)가 장착되는 일단)은 하나의 정사각형의 4개 정점에 위치할 수 있다.

이해해야 할 것은, 무인기(100)가 안정적 상태 하에서의 양력 중심(C)이 바로 상기 정사각형의 중심이며 무부하의 무인기(100) 및 무인기(100)에 적재된 화물의 중력중심은 모두 상기 정사각형의 중심 근처에 위치할 수 있으므로, 이에 따라 무인기(100)의 구조가 간단하고 대칭성 및 평형성이 좋으며 제어가 쉽다.

본 발명의 실시예에 따른 무인기(100)는 농용 무인기일 수 있으며, 상응하게, 무인기(100)에 적재된 화물(변량 중량 모듈)은 농약일 수 있고, 무인기(100)의 불변량 중량 모듈 및 변량 중량 모듈이 전후방향으로 평평하게 배치되므로, 농약의 적재 및 부리움이 모두 비교적 편리하고, 무인기(100)의 비행 과정 중 농약은 스토리지 장치(4)로부터 소프트 튜브를 통하여 점차적으로 분출되어 스프레이되며, 농약이 감소(변량 중량 모듈의 중량에 변화가 발생함)되는 과정에서, 무인기(100)의 중력중심이 항상 무인기(100)의 양력 중심(C) 근처에 위치하여, 이에 따라 무인기(100)의 제어가 비교적 간편하고 안정적이다.

앞에서 말한 내용을 종합하면, 본 발명의 실시예에 따른 무인기(100)는, 적어도 2개의 프론트 암(101)과 적어도 2개의 백 암(102)을 포함하고, 백 암(102)과 본체(2)의 연결위치를 앞으로 이동시킴으로써 제1 교점(A), 제2 교점(B)과 무인기(100)의 양력 중심(C)이 무인기(100)의 전후방향에서 앞으로부터 뒤로의 순서로 설치되도록 하고, 무인기(100)의 중부 뒤쪽의 위치에 스토리지 장치(4)가 설치되로록 하여 무부하의 무인기(100)의 중력중심 및 무인기(100)에 적재된 화물의 중력중심이 모두 무인기(100)의 양력 중심(C)과 인접하도록 한다. 이에 따라, 무인기(100)에 적재된 화물이 전체 무인기(100)의 중력중심에 대한 영향을 감소할 수 있고, 무인기(100)에 대한 제어를 간소화하여 무인기(100)의 비행이 더욱 안정적이도록 하고, 또한 무부하의 무인기(100)의 중력중심과 무인기(100)에 적재된 화물의 중력중심을 평평하게 배치시켜 무인기(100)의 중력중심이 중력방향에서 승강하는 것을 방지하고 또한 스토리지 장치(4)에 가림이 없어 무인기(100)의 화물의 적재 및 부리움이 편리하다.

이하, 도1 내지 도14를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무인기(100)에 대하여 더 설명하도록 한다.

본 발명이 제기하는 기술적 수단은 4 프로펠러 항공기에 적용될 뿐만 아니라 또한 6축 또는 8축 등 다축 멀티 프로펠러 항공기에도 적용된다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 무인기(100)는 4개의 암을 포함하고, 이들은 본체(2) 주변에 분포되며, 그 축방향은 본체(2)를 향하고, 암의 일단은 본체(2)와 연결되고, 타단에는 프로펠러 모터가 설치된다. 해당 무인기(100)의 전진 방향에서, 설치되는 프론트 암(101)이 상대적으로 짧고, 백 암(102)이 상대적으로 길다. 암과 본체(2)가 연결되는 위치의 연장선은 근사하게 겹치고(즉, 도1 에서의 교차영역E), 무인기(100)의 중부와 뒷부분에 남겨진 공간에는 스토리지 장치(4) 및 기타 장치를 설치할 수 있는 바, 예를 들면 스토리지 장치(4) 및 배터리 등을 설치할 수 있는 동시에 본체(2)의 앞부분에 앞부분 안착패널(3)을 설치하여 기타 부속물, 예를 들면, 무인기(100) 비행 제어모듈, 전류검출모듈, 보조장치 등을 놓을 수 있다.

상기 무인기(100)는 전진방향에서, 무인기의 4개의 암의 교차영역(E)은 양력 중심(C)에 대하여 앞으로 이동하는 바, 이에 따라 무인기(100)의 중부 및 뒷부분에서 일부 공간이 형성되며, 여기에 스토리지 장치(4)를 설치할 수 있으며, 무인기(100)의 중량물을 이곳에 설치함으로써 중력중심이 높아지거나 낮아지지 않는 조건하에서 해당 무인기(100)의 중력중심이 무인기(100)의 양력 중심(C)과 기본적으로 겹치도록 확보할 수 있고, 저장 공간 내의 약물 또는 기타 유형의 저장물이 점차적으로 무인기(100)로부터 방출된 후, 무인기(100)의 전체 중력중심 위치가 지나치게 한쪽으로 이동함이 발생하지 않으므로, 무인기(100)에 대한 제어가 비교적 쉽고 안정적이도록 한다.

상기와 같은 무인기(100)의 설치와 배치를 통하여, 무부하의 무인기(100)의 중력중심 위치가 전체 무인기(100)의 양력 중심(C)의 근처에 위치하고, 무인기(100)에 적재된 화물의 중력중심 위치도 무인기(100)의 양력 중심(C)의 근처에 위치하고, 기본적으로 무인기(100) 본체(2)가 위치하는 평면에 평평하게 배치되도록 확보하여 중량물이 수평 배치면에서 차지하는 비례를 증가시켜 무인기(100)에 상하로 중량물을 중첩하여 놓아 중심위치에 대하여 한쪽으로 이동 및 승강하는 영향을 초래하는 것을 방지하고, 또한 평평하게 배치되는 가림이 없는 설계는 스토리지 장치(4) 내의 물체를 더욱 쉽게 취하고 놓을 수 있다.

그 중, 상기 암은 직선형으로 설치될 수 있고, 호형으로 설치될 수도 있다. 호형의 암 양측에는 대량의 사용 가능한 공간이 남을 수 있어 기타 부재를 쉽게 저장 또는 장착할 수 있다.

본 발명에 대한 진일보의 개진으로서, 상기 암에 고정부재가 구비되고, 상기 고정부재는 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)를 각각 포함한다.

제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11) 중의 적어도 하나는 본체(2)와 서로 연결되고, 제1 고정부(10)와 제2 고정부(11)는 서로 연결 및 매칭되어 장착홈을 형성하며, 암이 해당 장착홈 내에 통과되어 설치된다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 구체적으로 말하자면 상기 제1 고정부(10)는 상기 본체(2)와 서로 연결되고, 상기 제2 고정부(11)는 상기 본체(2)와 서로 연결되며, 상기 제1 고정부(10)는 상기 제2 고정부(11)와 서로 연결 및 매칭되어 장착홈을 형성하고, 상기 암은 상기 장착홈 내에 통과되어 설치된다. 또한, 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)에는 적어도 하나의 본체(2)와 연결되는 외가 평평한 표면이 각각 구비된다.

나아가, 상기 암에 암 편향 체결홀(12)이 구비될 수 있고, 상기 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11) 중의 적어도 하나에 상기 암 편향 체결홀(12) 위치와 대응되는 암 편향 고정홀(15)이 구비된다. 본 발명의 하나의 구체적인 실시예에서 상기 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)에는 모두 상기 암 편향 체결홀(12) 위치와 대응되는 암 편향 고정홀(15)이 구비되고; 또한, 상기 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)에는 암 외벽과 서로 매칭되는 아크형 내표면(16)이 각각 구비될 수도 있으며, 2개의 원호형 내표면이 매칭되어 내부에 암이 통과되어 설치되는 장착홈을 형성한다. 상기 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)에는 볼트 연결을 위한 암 체결홀(13) 및 본체(2)와 볼트 연결을 위한 본체 연결홀(14)이 구비된다.

그 중, 장착홈의 형상은 암의 형상에 의하여 매칭되어 설치될 수 있다. 예를 들면, 암의 단면 형상이 원형일 때, 장착홈의 단면 형상은 원형일 수 있고, 암의 단면 형상이 사각형일 때, 장착홈의 단면 형상은 사각형일 수 있다.

도3은 암 조립 정면도를 도시한 것으로, 도면에서는 2개 그룹의 암 고정부재와 암, 즉 2개의 제1 고정부(10), 2개의 제2 고정부(11)를 표시하였는 바, 그 중 제1 그룹의 암 고정부재 중의 제1 고정부과 제2 고정부는 암을 체결하고, 제2 그룹의 암 고정부재는 제1 그룹의 암 고정부재와 일정거리 이격되어 역시 암을 체결한다.

도4는 암 조립 부분 분해도를 도시한 것으로, 도면에서는 암 체결홀(13), 본체 연결홀(14), 암 편향 고정홀(15)을 표시하였는 바, 그 중 암 체결홀(13)은 나사가 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)를 서로 체결하도록 제공되는 것이고, 본체 연결홀(14)은 나사가 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)를 각각 본체(2)에 고정시키도록 제공되는 것이며, 암 편향 고정홀(15)은 나사가 수요에 따라 암을 고정된 각도로 체결되도록 제공되는 것이다. 그 중, 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)가 암과 체결되는 부위는 아크형 내표면(16)이고, 아크형 내표면(16)의 축방향 방향에서 제1 고정부(10) 및 제2 고정부(11)의 두께가 커져, 2개의 아크형 내표면(16)과 암의 접촉면적이 커지도록 하여 암이 더욱 든든하게 조여진다.

도5에 도시된 것은 암 편향 모식도로서, 암 편향 체결을 위한 나사가 암 편향 체결홀(12)을 통과함으로써 암과 본체(2)의 편향각 Φ을 정확하게 체결할 수 있다.

사용 과정에서, 우선 제1 그룹 암 고정부재의 제1 고정부(10)와 제2 고정부(11)를 암에 클램핑시킨 후, 나사를 사용하여 암 편향 고정홀(15) 및 암의 암 편향 체결홀(12)을 통과하여 든든히 체결하며, 다음 나사를 사용하여 암 체결홀(13)을 통과하여 암을 조인다. 순서대로 제2 그룹 암 고정부재를 암의 대응되는 위치에 장착시키며 제1 그룹 암 고정부재와 일정 거리 이격시킨다. 그 중, 상기 암 연결부재의 상하 평면은 동일 평면의 작업대에 놓이도록 하고 평형을 유지하며, 다시 암의 타단에 프로펠러 모터(93)를 장착시킨다. 프로펠러 모터(93)는 모터 베이스 아래의 평면 수평을 조정하거나 일정 각도 Φ를 이루는 것을 통하여 프로펠러 모터(93)가 암 축방향에서 수직면과 수직되거나 하나의 협각 Φ을 이루도록 한다. 프로펠러 모터(93)를 고정시킨 후, 다시 암 고정부재가 장착된 암을 본체(2)에 장착시키는 바, 즉 나사를 사용하여 본체 연결홀(14)을 통과시켜 이를 본체(2)에 체결시키면 된다.

상기 암과 본체(2)의 고정방식은 암이 축방향에서 쉽게 흔들리지 않도록 확보하였고, 아주 편리하게 우선 암을 수요에 따른 편각으로 복수개의 고정부재에 고정시킬 수 있으며, 이를 다시 본체(2)에 장착시킴으로써 암이 본체(2)의 평면에 대한 편각이 필요한 소정의 값 또는 목표값이 되도록 한다.

도10 내지 도14에 도시된 바와 같이, 무인기(100)의 프로펠러 모터(93)의 상단면에 산열 방수덮개(90)가 구비되고, 산열 방수덮개(90)는 상부 봉합면(914) 및 측벽 원주면(92)을 포함하며, 상기 측벽 원주면(92)은 상부 봉합면(914)과 근접한 곳에 복수개의 통풍홀(915)이 구비된다. 산열 방수덮개(90) 내에 원심 팬 돌출리브(911)가 구비되며, 원심 팬 돌출리브(911)는 통풍홀(915)을 따라 상부 봉합면(914) 내벽중심으로 연장되어 설치된다. 나아가, 상기 상부 봉합면(914) 내벽중심 및 원심 팬 돌출리브(911) 사이에, 프로펠러 모터(93) 내부 통기홀과 서로 매칭되는 환형 캐비티(916)가 구비되고, 상기 상부 봉합면(914) 내벽중심 측에 인접하는 원심 팬 돌출리브(911)의 높이는 통풍홀(915)에 인접하는 원심 팬 돌출리브(911)의 높이보다 낮다.

상기 산열 방수덮개(90)는 프로펠러 모터(93)의 상부 및 원주를 덮을 수 있고, 산열 방수덮개(90)의 상부는 막아진 것이고 타단은 개구된 상태로서, 산열 방수덮개(90)의 막힌 상부 봉합면(914)에 위치결정홀(913)이 개설되어 나사(91)로 산열 방수덮개(90)를 프로펠러 모터(93)의 회전자 단면에 고정시킬 수 있고, 상부 봉합면(914)의 내측에서 측벽 원주면 내벽(912)으로 복수개의 원심 팬 돌출리브(911)(본 실시예에서는 11개를 설치함)를 설치하고, 그 말단의 접선방향과 지름방향의 협각을 β로 한다. 원심 팬 돌출리브(911)의 형상은 도면에 도시된 3가지 방식으로 설정할 수 있다. 즉, β각은, 0°<β<90°인 뒤로 향한 방식, β=90°의 지름방향 방식 및 90°<β<180°의 앞으로 향한 방식으로 구분된다. 원심 팬 돌출리브(911)의 지름방향 내측에 하나의 환형 캐비티(916)가 남겨져 있고, 환형 캐비티(916)의 외원 직경은 모터 내부 통풍구의 직경보다 크다. 동시에, 산열 방수덮개(90)를 둘러싸는 측벽 원주면(92)의 상부 가장자리에 통풍홀(915)이 구비되는 바, 즉 측벽 원주면(92)의, 2개의 서로 인접하는 원심 팬 돌출리브(911)의 간격에 위치하는 부분을 비워내어 상부 봉합면(914)과 측벽 원주면(92)의 연결 위치에 형성되는 통풍홀(915)을 형성한다.

프로펠러 모터(93) 회전자가 회전하는 과정에서, 산열 방수덮개(90)는 회전자를 따라 함께 회전하고, 그 내부의 원심 팬 돌출리브(911)는 프로펠러 모터의 회전중심을 에돌며 회전하는 바, 프로펠러 모터(93)가 작동할 때 발생되는 열기는 원심 팬 돌출리브(911)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 뿌리쳐지고, 산열 방수덮개(90) 내부의 환형 캐비티(916) 위치에 부압이 발생되며, 기류가 프로펠러 모터(93) 하부로부터 끊임없이 진입되어 원심력에 의해 통풍홀(915)로부터 뿌려치지면서 기류 흐름을 형성하여 프로펠러 모터(93)에 대한 산열을 행한다. 동시에, 산열 방수덮개(90) 상부의 커버 봉합면이 프로펠러 모터(93) 상부를 덮어, 빗물이 그 상부로부터 프로펠러 모터(93)로 진입할 수 없고, 산열 방수덮개(90) 상부 봉합면(914)과 측벽 원주면(92)이 연결되는 곳으로 흐를 때, 통풍홀(915)로부터 나오는 고속기류에 의해 날려, 이에 따라 빗물이 프로펠러 모터(93) 내에 진입하는 것을 방지하고 방수 작용을 한다.

도6 내지 도9에 도시된 바와 같이, 상기 암의 하방에 폴딩 캐비티 보디(81), 어댑터(82) 및 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)가 구비된다. 폴딩 캐비티 보디(81) 내에 구동 어셈블리가 구비된다. 상기 어댑터(82)의 중부는 폴딩 캐비티 보디(81) 내에 힌지 연결되고, 어댑터(82)의 앞부분은 구동 어셈블리와 연결되며, 어댑터(82)의 뒷부분은 폴딩 캐비티 보디(81)의 개구로부터 나와 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)의 일단과 고정 연결된다.

상기 구동 어셈블리는 하우징 내에 장착되는 구동본체, 구동축 및 연결부를 포함하고, 해당 구동축은 회전 가능하게 상기 구동본체 및 연결부를 연결시키고, 상기 구동본체는 상기 구동축의 회전을 구동하기 위한 것으로, 상기 연결부가 상기 어댑터를 추진시켜 상기 하우징에 대하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이에서 회전하도록 한다.

상기 구동본체는 감속모터(88)이고, 구동축은 스크루 로드(832)이며, 연결부는 슬라이딩 블록(831)이다.

상기 구동축 외벽에 수나사산이 구비되어 있고, 상기 연결부에 매칭홀이 개설되어 있으며, 상기 매칭홀의 내벽에 암나사산이 구비되어 있고, 상기 구동축은 상기 연결부를 통과하여 설치되며, 상기 수나사산은 상기 암나사산과 매칭된다.

상기 구동축의, 구동본체에 멀리 떨어져 있는 일단에 스러스트 베어링(89)이 구비되어 있고, 상기 스러스트 베어링(89)은 상기 하우징 내에 고정되며, 상기 구동축은 회전 가능하게 상기 스러스트 베어링(89)을 통과하여 설치된다.

상기 어댑터(82)의 앞부분에 U형홈(821)이 구비되고, 상기 연결부는 U형홈(821) 내에 놓인다.

즉, 상기 암의 하방에 스프레이 헤드가 구비되는 폴딩기구가 구비되는 바, 폴딩기구는 폴딩 캐비티 보디(81), 어댑터(82), 스프레이 헤드 폴딩 로드(83), 스프레이 헤드 회전 모터(422) 및 스프레이 헤드 회전 모터(422)의 구동하에서 동작하는 스프레이 부재(41)를 포함한다. 폴딩 캐비티 보디(81)의 일단에 신호 인터페이스 회로판(87)이 구비되고, 타단에는 개구가 구비되며, 폴딩 캐비티 보디(81) 내에 감속모터(88), 스크루 로드(832)가 구비되고, 상기 신호 인터페이스 회로판(87)의 출력단은 감속모터(88)의 입력단과 전기적으로 연결되며, 감속모터(88)의 출력축은 상기 스크루 로드(832)의 일단과 축방향으로 동력 전달방식으로 연결되고, 스크루 로드(832)의 타단에는 스러스트 베어링(89)이 구비되며, 상기 폴딩 캐비티 보디(81) 내의 개구와 가까운 일측의 내부 캐비티 벽에 돌기축(822)이 구비되고, 상기 돌기축(822)이 어댑터(82) 중부에 삽입되어 직렬연결되며, 어댑터(82)의 일단은 U형홈(821)이 설치되고, U형홈(821) 내에 슬라이딩 블록(831)이 구비되며, 슬라이딩 블록(831)의 중부에 상기 스크루 로드(832)가 통과되고 스크루 로드(832)와 나사산 매칭에 의해 연결되는 나사산홀이 개설되며, 폴딩 캐비티 보디(81)의 마주하는 양쪽 내측벽에 슬라이딩 블록(831)의 양단이 스크루 로드(832) 축방향을 따라 슬라이딩하도록 하는 "－"자형의 슬라이드홈(813)이 구비되고, 상기 어댑터(82)의 타단은 폴딩 캐비티 보디(81)의 개구로부터 폴딩 캐비티 보디(81)의 외부로 연장되어 상기 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)의 일단과 고정 연결되며, 상기 스프레이 헤드 회전 모터(422) 및 스프레이 부재(41)는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)의 타단에 구비된다.

도6은 스프레이 헤드의 수직으로 아래로 놓은 상태의 모식도이고, 도7은 스프레이 헤드의 수평 폴딩 상태의 모식도이다. 상기 스프레이 헤드의 폴딩기구는 주로 폴딩 캐비티 보디(81), 어댑터(82), 스프레이 헤드 폴딩 로드(83), 스프레이 헤드 회전 모터(422) 및 스프레이 부재(41) 등 부재를 포함한다. 그 중, 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)는 어댑터(82)를 통하여 폴딩 캐비티 보디(81)와 연결되고, 스프레이 헤드 회전 모터(422) 및 스프레이 부재(41)는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)와 고정 연결되며, 스프레이 헤드 회전 모터(422)는 상기 스프레이 부재(41)의 회전을 구동한다.

제1 위치는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83) 및 스프레이 부재(41)의 수납 위치로 설정할 수 있고, 제2 위치는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83) 및 스프레이 부재(41)의 전개 위치로 설정할 수 있다. 실제 조작 과정에서, 하나의 예로 설명하자면, 스프레이 헤드 폴딩 로드(83) 및 스프레이 부재(41)의 수납 위치는 수평위치에 있고, 스프레이 헤드 폴딩 로드(83) 및 스프레이 부재(41)의 전재 위치는 수직위치에 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 기타 예에서, 제1 위치 및 제2 위치는 무인기(100)가 응용되는 경우에 따라 대응되게 구체적으로 설정할 수 있는 바, 본 발명의 실시양태에서 한정하는 구체적인 위치에 한정되지 않는다.

도8에 도시된 바와 같이, 도8은 폴딩 캐비티 보디(81)의 내부 구조 모식도로서, 좌측 하우징(811), 우측 하우징(812), 감속모터(88), 어댑터(82), 스크루 로드(832), 슬라이딩 블록(831) 및 스러스트 베어링(89)을 포함한다. 그 중, 감속모터(88)는 좌측 하우징(811) 및 우측 하우징(812)의 사각형 오목홈 내에 장착되고, 스크루 로드(832)는 감속모터(88)의 출력축과 연결되며, 스크루 로드(832)의 말단에는 하나의 스러스트 베어링(89)이 받쳐지고, 스크루 로드(832)에는 중간에 하나의 나사산홀이 개설되어 있는 슬라이딩 블록(831)을 회전 삽입시키며, 상기 나사산홀은 스크루 로드(832)와 나선 매칭된다.

도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 블록(831) 중부의 나사산홀 양측은 우선 어댑터(82)의 U형홈(821)과 슬라이딩 매칭되고, 다음 슬라이딩 블록(831)의 양단은 도면 중의 좌측 하우징(811) 및 우측 하우징(812)에서 대응되는 "－"자형 슬라이드홈(813)과 슬라이딩 매칭된다. 즉, 슬라이딩 블록(831)은 상기 "－"자형 슬라이드홈을 따라 슬라이딩 가능하고, 어댑터(82)의 코너 위치의 좌우 양측에는 돌기축(822)이 구비되어 있으며, 돌기축(822)은 도면에서의 좌측 하우징(811) 및 우측 하우징(812)에서 대응되는 원형홀(814)과 회전하도록 매칭되어 회전적 연결을 형성한다. 그 중, 어댑터(82)의 내부는 중공홀(824)이고, 회로 제어에서 사용되는 케이블과 스프레이 헤드에 사용되는 출수관 어댑터(86)및 그 관로는 모두 상기 중공홀(824) 부분으로부터 통과할 수 있다.

상기 무인기(100)는 제어모듈 및 전류검출모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 구동 어셈블리를 제어하여 어댑터의 회전을 구동하기 위한 것이고, 상기 전류검출모듈은 상기 구동 어셈블리의 전류가 기설정된 임계값보다 큰지의 여부를 검출하기 위한 것으로, 만약 크면 상기 전류검출모듈은 상기 구동 어셈블리를 오프하는 제어신호를 상기 제어 모듈로 발송하고, 만약 크지 않으면 상기 전류검출모듈은 상기 구동 어셈블리의 전류가 상기 기설정 임계값보다 큰지의 여부를 계속하여 검출하기 위한 것이며, 상기 제어모듈은 상기 제어신호에 의하여 상기 구동 어셈블리를 오프하기 위한 것이다. 따라서, 제어모듈 및 전류검출모듈을 이용하여 스프레이 헤드 폴딩기구를 자동으로 제어할 수 있다.

이하, 스프레이 헤드 폴딩기구의 사용 및 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.

무인기(100)가 이륙 대기 상태일 때, 상기 스프레이 헤드 폴딩기구는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83) 및 스프레이 부재(41)를 수평 위치로 폴딩한다. 이때, 슬라이딩 블록(831)은 스크루 로드(832) 상의 감속모터(88)와 가까운 한계 위치에 있는 바, 무인기(100)가 이륙 후 스프레이 헤드에 의해 농업적 스프레이 작업을 시작하고자 할 때, 감속모터(88)는 신호 인터페이스 회로판(87)으로부터 구동신호를 수신하여 정방향으로 회전하여, 슬라이딩 블록(831)을 스크루 로드(832)의 스러스트 베어링(89)과 가까운 일단으로 민다. 이 과정에서, 좌측 하우징(811) 및 우측 하우징(812)에서의 "－"자형 슬라이드홈(813)은 슬라이딩 블록(831)의 양단을 하나의 직선 상에 한정시켜 평행 이동시킴으로써 슬라이딩 블록(831)이 스크루 로드(832)의 축방향을 에돌아 회전하는 것을 방지하고, 슬라이딩 블록(831)은 동시에 어댑터(82)의 U형홈(821) 내에 한정되어, 슬라이딩 블록(831)이 이동하는 과정에서 U형홈(821)을 추진시켜 어댑터(82)가 돌기축(822)을 에돌며 회전하도록 하며, 어댑터(82)의 타단은 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)의 장착홀(823)을 통하여 스프레이 헤드가 고정되어 있는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)의 일단과 연결되어, 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)를 움직여 상기 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)가 수직위치까지 회전될 때까지 돌기축(822)을 에돌며 회전하도록 한다. 어댑터(82)의 제1 접촉면(825)이 좌측 하우징(811) 및 우측 하우징(812)의 개구단의 제1 단면(815)과 접촉될 때, 어댑터(82)의 회전은 멈추되고(제1 위치에 한정), 이때 슬라이딩 블록(831)은 더 이상 이동할 수 없으며, 스크루 로드(832)도 더 이상 회전될 수 없고, 감속모터(88)의 부하가 커지어, 감속모터(88)를 통과하는 전류가 순간적으로 대폭 증가하는 바, 무인기(100) 내부의 전류검출모듈에 의해 전류가 대폭 증가됨을 검출한 후, 제어모듈로 검출신호를 발송하고, 나아가 제어모듈에서 감속모터(88)로 제어신호를 발송하여, 최종적으로 모터가 정지하도록 한다. 무인기(100)는 비행 과정에서 스프레이 헤드를 고정하는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)가 암에 수직되어 아래를 향하도록 유지할 수 있고, 작업을 완성한 후 무인기(100)는 착륙 위치의 상공에 떠있으며, 이때, 제어모듈이 감속모터(88)로 구동신호를 발송하여, 감속모터(88)가 역방향으로 회전하도록 하여, 스프레이 헤드를 고정하는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)가 수평위치로 폴딩되도록 한다. 이 과정은 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)를 전개하는 과정과 유사하고 관련 유닛의 운동방향은 상반된다.

상기 스프레이 헤드 폴딩기구을 통하여, 첫째로는 포장 운송 시에 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)을 접어서 수장할 수 있고, 둘째로는 무인기(100)가 스프레이 작업 시에 스프레이 헤드를 고정시키는 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)를 전개하여 안개가 물방울로 응집되어 떨어지는 형상을 방지하고 또한 사용하지 않을 시에 스프레이 헤드 폴딩 로드(83)를 접어서 지면과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

본 명세서의 설명에서, 참고 용어 '일 실시예’, '일부 실시예’, '예시적 실시예’, '예시’, '구체적인 예시’, 또는 '일부 예시’ 등 설명은 당해 실시예 또는 예시와 함께 설명된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점이 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함됨을 의미한다. 본 명세서에서 상기 용어에 대한 예시적 표현은 동일한 실시예 또는 예시를 반드시 가리키는 것은 아니다. 또한, 설명된 구체적인 특징, 구성, 재료 또는 특점은 임의의 하나 또는 다수의 실시예 또는 예시에서 적절한 형태로 결합될 수 있다.

비록 본 발명의 실시예를 나타내고 설명하였으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리 및 취지를 벗어나지 않으면서 이러한 실시예에 대하여 여러가지 변경, 수식, 교체 및 변형을 할 수 있고, 본 발명의 범위는 청구항 및 그 등가물에 의해 한정되는 것을 이해할 수 있다.

100: 무인기 1: 기체
101: 프론트 암(front arm) 102: 백 암(back arm)
93a: 프론트 모터 93b: 백 모터
2: 본체 3: 앞부분 안착패널
4: 스토리지(storage) 장치 10: 제1 고정부
11: 제2 고정부 12: 암 편향 체결홀
13: 암 체결홀 14: 본체 연결홀
15: 암 편향 고정홀 16: 아크형 내표면
41: 스프레이 부재 422: 스프레이 헤드 회전 모터
81: 폴딩 캐비티 보디 811: 좌측 하우징
812: 우측 하우징 813: "－”자형 슬라이드홈
814: 원형홀 815: 제1 단면
82:어댑터 821: U형홈
822: 돌기축 823: 스프레이 헤드 폴딩 로드 장착홀
824: 중공홀 825: 제1 접촉면
83: 스프레이 헤드 폴딩 로드 831: 슬라이딩 블록
832: 스크루 로드 86: 출수관 어댑터
87: 신호 인터페이스 회로판 88: 감속모터
89: 스러스트 베어링 90: 산열 방수덮개
91: 나사 92: 측벽 원주면
93: 프로펠러 모터 911: 원심 팬 돌출리브
912: 측벽 원주면 내벽 913: 위치결정홀
914: 상부 봉합면 915: 통풍홀
916: 환형 캐비티 A: 제1 교점
B: 제2 교점 C: 양력 중심
E: 교차영역 α: 2개의 백 암 사이의 협각
γ: 2개의 프론트 암 사이의 협각

Claims

무인기에 있어서,
본체 및 상기 본체의 후방에 설치되어 화물을 적재하기 위한 스토리지 장치를 포함하는 기체와,
상기 본체 전후방향의 중심선에 관하여 대칭되게 설치되는 적어도 2개의 프론트 암 및 상기 중심선에 관하여 대칭되게 설치되는 적어도 2개의 백 암을 포함하는 암, 및
프론트 모터와 백 모터를 포함하는 프로펠러 모터를 포함하고,
상기 프론트 암의 일단은 상기 본체의 앞단과 서로 연결되고, 상기 프론트 암의 타단에는 상기 무인기를 구동시키는 상기 프론트 모터가 구비되며,
상기 백 암의 일단은 상기 본체의 후단과 서로 연결되고, 상기 백 암의 타단에는 상기 무인기를 구동시키는 상기 백 모터가 구비되며,
상기 백 암의 상기 본체를 향한 연장선과 상기 프론트 암의 상기 본체를 향한 연장선의 교차영역은 상기 무인기의 양력 중심 전방에 위치하며 상기 프론트 모터와 상기 백 모터가 상기 무인기에 대한 합력의 작용점은 상기 양력 중심이고, 상기 무인기의 중력중심은 상기 양력 중심에 인접되는 것을 특징으로 하는 무인기.
제1항에 있어서,
상기 암은 직선형 또는 아크형을 나타내는 것을 특징으로 하는 무인기.
제1항에 있어서,
상기 암에 암 고정부재가 설치되어 있고,
상기 암 고정부재는 각각
상기 본체와 서로 연결되는 제1 고정부, 및
상기 본체와 서로 연결되고, 상기 제1 고정부와 서로 연결되고 매칭되어 장착홈을 형성하며, 상기 암이 상기 장착홈 내에 통과되어 설치되는 제2 고정부를 포함하고,
상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부에는 적어도 하나의 상기 본체와 연결되는 외가 평평한 표면이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무인기.
제3항에 있어서,
상기 암에는 암 편향 체결홀이 구비되어 있고, 상기 제1 고정부 및 제2 고정부에는 모두 상기 암 편향 체결홀 위치와 대응되는 암 편향 고정홀이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무인기.
제3항에 있어서,
상기 제1 고정부 및 제2 고정부에는 암 외벽과 서로 매칭되는 아크형 내표면이 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무인기.
제3항에 있어서,
상기 제1 고정부 및 제2 고정부에는 볼트 연결을 위한 암 체결홀 및 본체와 볼트 연결을 위한 본체 연결홀이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무인기.
제1항에 있어서,
상기 암의 하방에는 폴딩 캐비티 보디, 어댑터 및 스프레이 헤드 폴딩 로드가 설치되어 있고, 상기 폴딩 캐비티 보디 내에는 구동 어셈블리가 설치되어 있으며, 상기 어댑터의 중부는 상기 폴딩 캐비티 보디 내에 힌지 연결되고, 상기 어댑터의 앞부분은 상기 구동 어셈블리와 연결되며, 상기 어댑터의 뒷부분은 상기 폴딩 캐비티 보디의 개구를 통과하여 상기 스프레이 헤드 폴딩 로드의 일단과 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 무인기.
제7항에 있어서,
상기 구동 어셈블리는 하우징 내에 장착되는 구동본체, 구동축 및 연결부를 포함하고, 상기 구동축은 상기 구동본체 및 상기 연결부와 회전 가능하게 연결되며,
상기 구동본체는 상기 구동축의 회전을 구동하여, 상기 연결부가 상기 어댑터를 추진시켜 상기 하우징에 상대하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이에서 회전되도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 무인기.
제8항에 있어서,
상기 구동축 외벽에는 수나사산이 설치되어 있고, 상기 연결부에는 매칭홀이 개설되어 있으며, 상기 매칭홀의 내벽에는 암나사산이 설치되어 있고, 상기 구동축은 상기 연결부를 통과하여 설치되고, 상기 수나사산과 상기 암나사산은 매칭되는 것을 특징으로 하는 무인기.
제8항에 있어서,
상기 구동축의 상기 구동본체에 멀리 떨어져 있는 일단에 스러스트 베어링이 설치되어 있고, 상기 스러스트 베어링은 상기 하우징 내에 고정되며, 상기 구동축은 상기 스러스트 베어링에서 회전되도록 통과되어 설치되는 것을 특징으로 하는 무인기.
제8항에 있어서,
상기 어댑터의 앞부분에는 U형홈이 구비되고, 상기 연결부는 U형홈 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 무인기.
제7항에 있어서,
상기 무인기는,
상기 구동 어셈블리를 제어하여 어댑터의 회전을 구동하기 위한 제어모듈, 및
상기 구동 어셈블리의 전류가 기설정된 임계값보다 큰지의 여부를 검출하기 위한 것으로, 상기 전류가 기설정된 임계값보다 크면 상기 구동 어셈블리를 오프하는 제어신호를 상기 제어 모듈로 발송하기 위한 전류검출모듈을 더 포함하고,
상기 제어모듈은 상기 제어신호에 의하여 상기 구동 어셈블리를 오프하기 위한 것을 특징으로 하는 무인기.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 프로펠러 모터의 상단면에는 산열 방수덮개가 구비되어 있고, 상기 산열 방수덮개는 상부 봉합면과 측변 원주면을 포함하며, 상기 측변 원주면의 상부 봉합면과 근접한 곳에 복수개의 통풍홀이 설치되어 있고, 상기 산열 방수덮개 내에는 원심 팬 돌출리브가 구비되어 있으며, 상기 원심 팬 돌출리브는 상기 통풍홀에서 상기 상부 봉합면 내벽 중심으로 연장되어 설치되는 것을 특징으로 하는 무인기.
제13항에 있어서,
상기 상부 봉합면 내벽중심과 상기 원심 팬 돌출리브 사이에는 상기 프로펠러 모터 내부의 통기홀과 서로 매칭되는 환형 캐비티가 형성되는 것을 특징으로 하는 무인기.
제13항에 있어서,
상기 상부 봉합면 내벽중심에 근접하는 상기 원심 팬 돌출리브의 높이는 상기 통풍홀에 근접하는 상기 원심 팬 돌출리브의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 무인기.
제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 양력 중심은 상기 스토리지 장치의 기하학적 중심에 인접하는 것을 특징으로 하는 무인기.
제16항에 있어서,
상기 무인기의 중력중심, 상기 양력 중심 및 상기 스토리지 장치의 기하학적 중심이 겹치는 것을 특징으로 하는 무인기.
제16항에 있어서,
상기 프론트 암 및 상기 백 암은 모두 2개인 것을 특징으로 하는 무인기.
제18항에 있어서,
상기 2개의 프론트 암의 협각은 상기 2개의 백 암의 협각보다 큰 것을 특징으로 하는 무인기.
제19항에 있어서,
상기 백 암의 길이는 상기 프론트 암의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 무인기.