KR20150145853A

KR20150145853A - 멀티콥터

Info

Publication number: KR20150145853A
Application number: KR1020140075098A
Authority: KR
Inventors: 이재환; 정동영; 홍민석; 조성환
Original assignee: 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: KR101644529B1

Abstract

본 발명에 의한 멀티콥터는, 기체와, 날개와, 날개 지지대를 포함하며, 특히 상기 날개 지지대가 착탈식 또는 절첩식으로 구성됨과 아울러 상기 날개 지지대의 상하 각도 조절이 가능하며, 또한 풍동저감체에 의한 에너지 분산 및 에너지 소산 작용에 의해 풍동 저항력이 우수하며, 또한 착륙 또는 비상 사고 등으로 인한 낙하시 낙하산처럼 낙하 날개가 펼쳐질 수 있는 점을 특징으로 할 수 있다.

Description

멀티콥터{Multicopter}

본 발명은 멀티콥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공중 촬영이나 정밀 검사 등에 사용되는 무인 구동 방식의 멀티콥터에 관한 것이다.

멀티콥터는 프로펠러가 여러 개인 비행체로서, 최근에는 조종사 없이 무선전파의 유도 방식 등에 의해서 비행 및 조종이 가능한 무인 구동 방식이 많이 연구 개발되고 있다.

이러한 무인 구동 방식의 멀티콥터에 열화상 및 CCD카메라를 장착하여 송전선로 및 숲 등 열에 취약한 장소를 공중에서 촬영 및 정밀검사할 수 있으며, 이에 따라 정찰 및 재해감시를 용이하게 할 수 있다. 이 밖에도 교통 흐름에 대한 정보를 수집하여 교통 통제할 수 있으며, 외곽지 등의 지리정보를 수집하여 도시계획에 활용하는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

그러나, 종래의 무인 구동 방식의 멀티콥터는 카메라 등의 장착으로 상당한 부피 및 중량을 갖는 중형화, 대형화 추세이며 이러한 추세에 맞는 최적의 설계가 요구된다. 즉 무인 구동 방식의 멀티콥터는 카메라 장착 등으로 인해 상당한 부피 및 중량을 가지기 때문에 사람이 직접 운반하고 보관하기 용이한 구조에 대한 연구가 절실히 요구된다. 또한 무인 구동 방식의 멀티콥터는 카메라 장착 등으로 인해 멀티콥터의 대형화 추세에 맞춰 충분한 추력을 확보할 수 있고 또한 안정적인 비행이 가능한 구조에 대한 연구가 절실히 요구된다. 또한 무인 구동 방식의 멀티콥터는 바람의 영향을 받지 않고 언제든지 비행이 가능토록 풍동 저항력이 우수한 구조에 대한 연구가 절실히 요구된다. 또한 무인 구동 방식의 멀티콥터는 착륙이나 뜻밖의 사고로 인한 낙하시에 충격을 줄여 기체 등의 손상을 최소화할 수 있는 방안에 대한 연구가 절실히 요구된다.

관련 선행기술로는 공개특허공보 제10-2004-0108277호(발명의 명칭; 캡슐형 로봇 시스템, 공개일자; 2004년 12월 23일)가 있다.

본 발명의 목적은, 무인 구동 방식으로 공중 촬영 및 정밀 검사 등에 적합하게 구조적으로 최적화된 멀티콥터를 제공하다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티콥터는 기체와; 상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되어 상기 기체에 결합되며, 각각 길이방향으로 적어도 일부분이 상기 기체로부터 분리될 수 있고 상하방향으로 각도 조절될 수 있는 날개 지지대와; 상기 각각의 날개 지지대에 회전 가능토록 결합되는 날개들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 날개 지지대는 상기 기체에 상하방향 각도 조절 가능토록 결합된 제1지지대와, 상기 날개 지지대의 길이방향으로 상기 제1지지대에 착탈 가능토록 결합되며 상기 날개가 결합되는 제2지지대를 포함한다.

상기 제1지지대는 상기 기체의 결합부에 결합되는 각도조절부 및 상기 제2지지대와 착탈 가능토록 결합되는 제2지지대결합부를 포함하는 바디와; 상기 제1지지대가 상기 기체에 결합하여 상하 회전 가능토록 상기 바디의 각도조절부의 일측을 상기 기체에 결속시키는 회전중심 핀과; 상기 제1지지대가 상기 기체에 대하여 상하 각도 조절상태로 고정될 수 있도록, 상기 바디의 각도조절부의 타측을 상기 기체에 결속시키는 고정 핀을 포함한다.

상기 바디의 각도조절부 및 상기 기체의 날개결합부에는 각각, 상기 제1지지대의 상하 각도 조절을 안내하며 상기 고정 핀이 선택적으로 결합되는 복수의 가이드 홀들이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 가이드 홀들은 각각 상기 길이방향을 따라 상기 회전중심 핀을 지나는 기준선에 대하여 상기 각 가이드 홀과 상기 회전중심 핀을 연결하는 선과의 사이 각도가 상이하도록 위치되며, 상기 수평선의 상,하에 각각 상기 길이방향을 따라 일렬 배열된 것을 특징으로 한다.

상기 제1지지대와 상기 제2지지대는 상호 결합되면서 전기적으로 연결될 수 있도록 전기접속부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 전기접속부는 상기 제1지지대에 구비된 플러그와, 상기 길이방향을 따라 상기 플러그에 끼워질 수 있도록 상기 제2지지대에 구비된 코드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1지지대는 상기 제2지지대가 길이방향으로 삽입되며 그 내부에 상기 플러그가 구비된 제2지지대 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제2지지대의 외측에 결합되며, 상기 제1지지대가 삽입되어 나사 체결되는 소켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2지지대의 외측 일측에는 상기 제2지지대에서 상기 제1지지대 쪽으로 상기 소켓의 이동을 제한하는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체와; 상기 기체의 둘레방향으로 복수 구비되며, 각각 상기 기체에 절첩 가능토록 결합된 날개 지지대와; 상기 날개 지지대에 회전 가능토록 결합된 날개와; 상기 날개 지지대가 상기 기체 옆으로 펼쳐진 상태를 유지하며 상하방향으로 각도 조절될 수 있게 하는 각도 조절 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 날개 지지대의 기체 측 단부는 상기 날개 지지대가 절첩되면서 상기 각도 조절 가이드와 교차될 수 있도록 절개되어 절개부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 각도 조절 가이드는 상기 기체에 착탈 가능토록 끼움 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 각도 조절 가이드는, 상기 기체에 고정되어 상기 날개 지지대가 상기 기체로부터 펼쳐진 방향으로 상기 기체로부터 돌출되며, 상기 날개 지지대의 일측이 회전 가능토록 결합되는 가이드 레버와; 상기 가이드 레버 및 상기 날개 지지대에 착탈 가능토록 결합되어, 상기 가이드 레버를 기준으로 상하 각도 조절된 날개 지지대의 타측을 상기 가이드 레버에 고정시키는 가이드 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 레버는 상기 기체에 상하방향으로 끼워지며 상기 날개 지지대의 길이방향으로 상기 기체에 걸림되는 기체 고정부와, 상기 기체 고정부로부터 상기 기체 옆으로 돌출 형성되며 상기 가이드 핀이 결합되는 가이드 홀이 상하방향으로 복수 형성된 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 날개 지지대에 절첩 가능토록 결합된 랜딩기어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 랜딩기어는, 상기 날개 지지대에 절첩되는 프레임과; 상기 프레임이 상기 날개 지지대로부터 펼쳐진 상태에서 상기 프레임을 상기 각도 조절 가이드에 선택적으로 고정시키는 랜딩기어 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 랜딩기어는 상기 프레임에 결합된 쇽 업소버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 랜딩기어의 프레임은 상기 랜딩기어 핀을 중심으로 상기 날개 지지대 측으로 꺾인 구조인 것을 특징으로 한다.

상기 각도 조절 가이드는 상기 기체 고정부로부터 상기 각도 조절부의 수직방향으로 돌출되며 상기 랜딩기어 핀에 의해 상기 랜딩기어와 결합되는 랜딩기어 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체와; 상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되는 날개 지지대와; 상기 각각의 날개 지지대에 회전 가능토록 결합되는 날개와; 상기 기체를 둘러싸며, 상기 기체를 향하는 풍력에 의해 회전되는 복수의 블레이드를 포함하는 풍동저감체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 각 블레이드는 상하방향을 축으로 한번 꼬인 형상이며, 상하방향을 축으로 회전토록 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 풍동저감체는, 상기 기체에 고정되며 상하 일정 거리 이격된 상,하부 링을 포함하고, 상기 복수의 블레이드가 상기 상,하부 링 사이에 상기 기체의 둘레를 따라 배열되어 상하방향을 축으로 회전 가능토록 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체와; 상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되는 날개 지지대와; 상기 각각의 날개 지지대에 회전 가능토록 결합되는 비행 날개와; 낙하시 상기 기체 옆으로 펼쳐질 수 있도록 상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되어 상기 기체에 절첩 가능토록 결합된 낙하 날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 낙하 날개는 플레이트로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 낙하 날개는 상부가 상하방향에 대하여 상기 기체 바깥쪽으로 경사진 것을 특징으로 한다.

상기 낙하 날개는 상기 낙하 날개의 상부에 대하여 상기 낙하 날개의 하부가 상기 기체를 향하는 방향으로 꺾인 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 낙하 날개는 상부가 상기 기체에 절첩 가능토록 결합되며, 하부에 상기 날개 지지대가 끼워지며 상하방향으로 상대 이동될 수 있는 가이드 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 프로펠러가 손쉽게 탈부착되거나 접힘 가능하여 운반 용이성이 좋으며, 날개 지지대의 상하 각도 조절이 용이하여 충분한 추력이 확보될 수 있고 따라서 비행의 안정성이 확보될 수 있으며, 비행시 본체의 풍동저감체에 의해 바람저항을 최소화할 수 있어 비행 안정성 및 비행 효율이 우수하며, 추락시 낙하 날개가 펼쳐짐으로써 낙하속도가 감소되어 부품 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티콥터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 날개 지지대의 분해도이다.
도 3은 도 1의 날개 지지대의 일부가 분해된 상태의 도면이다.
도 4는 도 1의 날개 지지대의 결합도이다.
도 5는 도 4의 'A-A'선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 날개 지지대가 상하 각도 조절된 상태 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 멀티콥터의 일부분 사시도이다.
도 8은 도 7의 정면도이다.
도 9는 도 7의 평면도이다.
도 10은 도 7의 측면도이다.
도 11은 도 7의 날개 지지대의 상향 접힘 상태 사시도이다.
도 12는 도 7의 날개 지지대의 하향 접힘 상태 사시도이다.
도 13은 도 7의 랜딩기어 접힘 상태 사시도이다.
도 14는 도 13의 날개 지지대 및 랜딩기어가 기체로부터 분리된 상태 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제3실시 예에 따른 멀티콥터의 사시도이다.
도 16은 도 15의 평면도이다.
도 17은 도 15의 측면도이다.
도 18은 본 발명의 제4실시 예에 따른 멀티콥터의 비 낙하시 사시도이다.
도 19는 도 18의 측면도이다.
도 20은 도 18의 평면도이다.
도 21은 도 18의 낙하시 사시도이다.
도 22는 도 21의 측면도이다.
도 23은 도 18의 'B-B'선에 따른 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능, 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체(10)와, 날개(20)와, 날개 지지대(50)를 포함하며, 상기 기체(10)를 받치는 복수의 지지다리(30)를 더 포함할 수 있다.

상기 기체(10)에는 공중 촬영, 정밀 검사 등을 위한 열화상 카메라나 CCD카메라 등이 장착되며, 또한 상기 카메라 등의 구동 및 비행을 위한 전원을 공급하는 전원공급부, 그리고 멀티콥터의 원격 제어 및 상기 카메라 등의 정보 저장 등을 위한 제어부 등이 장착된다.

상기 날개(20)는 멀티콥터의 비행을 위한 것으로서, 상기 날개 지지대(50)의 길이방향을 따라 상기 기체(10)와 반대쪽 끝단부에 회전 가능토록 설치되며, 상기 기체(10)의 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 회전 구동될 수 있다.

상기 날개 지지대(50)는 상기 기체(10)의 둘레방향을 따라 상기 기체(10)에 복수 개가 결합되며, 각각에 상기 날개(20)가 장착된다.

특히 상기 날개 지지대(50)는 상기 날개 지지대(50)의 길이방향으로 적어도 일부분이 구조적으로 상기 기체(10)로부터 분리되고 다시 결합될 수 있는 착탈식으로 구성됨과 아울러 상하방향으로 각도 조절될 수 있는 구성인 것을 특징으로 한다. 즉 상기 날개 지지대(50)는, 상기 날개 지지대(50)의 길이방향을 따라, 상기 기체(10)에 상하방향 각도 조절 가능토록 결합된 제1지지대(60)와, 상기 날개 지지대(50)의 길이방향으로 상기 제1지지대(60)에 착탈 가능토록 결합되며 상기 날개(20)가 결합되는 제2지지대(70)로 구조적으로 분리되어 구성될 수 있다.

상기 제1지지대(60)는, 상기 기체(10)의 결합부에 결합되는 각도조절부(62) 및 상기 제2지지대(70)와 착탈 가능토록 결합되는 제2지지대결합부(64)를 포함하는 바디(61)와, 상기 제1지지대(60)가 상기 기체(10)에 결합하여 상하 회전 가능토록 상기 바디(61)의 각도조절부(62)의 일측을 상기 기체(10)에 결속시키는 회전중심 핀(65)과, 상기 제1지지대(60)가 상기 기체(10)에 대하여 상하 각도 조절상태로 고정될 수 있도록 상기 바디(61)의 각도조절부(62)의 타측을 상기 기체(10)에 결속시키는 고정 핀(67)을 포함한다.

상기 바디(61)의 각도조절부(62)는 'ㄷ'자형 패널로 형성될 수 있다. 상기 바디(61)의 제2지지대결합부(64)는 봉으로 형성될 수 있다. 특히 상기 바디(61)의 제2지지대결합부(64)는 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)가 끼움 결합, 분리될 수 있도록, 상기 제2지지대결합부(64) 측에 상기 제2지지대(70)가 길이방향으로 삽입되는 제2지지대 삽입홈(64a)이 형성될 수 있다.

상기 바디(61)의 각도조절부(62) 및 상기 기체(10)의 날개결합부(12)에는 각각, 상기 제1지지대(60)의 상하 각도 조절을 안내하며 상기 고정 핀(67)이 선택적으로 결합되는 복수의 가이드 홀(62a,12a)들이 형성된다. 상기 복수의 가이드 홀(62a,12a)들은 각각, 상기 고정 핀(67)의 직경 크기에 합치될 수 있는 원형으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 가이드 홀(62a,12a)들은 각각 상기 길이방향을 따라 상기 회전중심 핀(65)을 지나는 기준선(L)에 대하여 상기 각 가이드 홀(62a,12a)과 상기 회전중심 핀(65)을 연결하는 선과의 사이 각도가 상이하도록 위치되며, 상기 수평선의 상,하에 각각 상기 날개 지지대(50)의 길이방향을 따라 일렬 배열될 수 있다.

상기 제2지지대(70)는 상기 날개 지지대(50)의 길이방향으로 긴 봉으로 형성될 수 있다. 상기 제2지지대(70)는 상기 제1지지대 측 끝단부(70a)만 상기 제1지지대(60)의 제2지지대 삽입홈(64a)에 삽입될 수 있도록 상대적으로 더 얇게 형성될 수 있다.

또한 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)는 상호 결합되면서 전기적으로 연결될 수 있도록 전기접속부(80)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 날개 지지대(50)가 상기 기체(10)에 대하여 착탈식으로 구성되더라도 상기 날개(20) 등에 원활하게 상기 기체(10)의 전원공급부로부터 전원 공급이 이루어질 수 있다. 상기 전기접속부(80)는 콘센트 방식으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 원활한 전기접속, 분리는 물론, 상기 제1지지대(60)와 제2지지대(70)가 상호 끼움 결합, 분리될 수 있다. 즉 상기 전기접속부(80)는 상기 제1지지대(60)에 구비된 플러그(82)와, 상기 날개 지지대(50)의 길이방향을 따라 상기 플러그(82)에 끼워질 수 있도록 상기 제2지지대(70)에 구비된 코드(84)를 포함할 수 있다. 상기 플러그(82)는 상기 제1지지대(60)의 제2지지대 삽입홈(64a) 내부에 구비되어 상기 기체(10)의 전원공급부와 전선(81) 등으로 접선될 수 있다. 상기 코드(84)는 상기 제2지지대(70)의 제1지지대(60) 측 끝단에 상기 날개 지지대(50)의 길이방향으로 결합되며, 상기 제2지지대(70)의 내부에 배선된 전선(83) 등을 통해 날개(20) 등과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한 본 발명은 상기 제2지지대(70)의 외측에 결합되며, 상기 제1지지대(60)가 삽입되어 나사 체결되는 소켓(90)을 더 포함할 수 있다. 즉 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)가 상호 끼움 결합된 상태에서 상기 소켓(90)이 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)에 동시에 걸쳐져 상기 제1지지대(60) 및 상기 제2지지대(70)와 결속됨으로써 상기 소켓(90)을 통해 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)가 끼움 결합된 상태가 유지될 수 있다. 이를 위해 상기 소켓(90)은 중공형으로 형성되어, 상기 제2지지대(70)의 외측에 끼워져 상기 날개 지지대(50)의 길이방향을 따라 이동되며, 상기 제1지지대(60)의 외측에 나사 체결되면서 끼워지거나 상기 제1지지대(60)로부터 분리될 수 있다. 상기 제2지지대(70)의 외측 일측에는 상기 소켓(90)이 상기 제2지지대(70)와 결합된 상태가 유지될 수 있도록, 상기 제2지지대(70)에서 상기 제1지지대(60) 쪽으로 상기 소켓(90)의 이동을 제한하는 걸림턱(70b)이 형성될 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티콥터에 있어서, 상기 날개 지지대(50)의 착탈 과정 및 상하 각도 조절 과정에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2와 같이 상기 날개 지지대(50)가 상기 기체(10)로부터 분리된 상태에서 상기 날개 지지대(50)의 착탈 과정을 설명하면, 도 3와 같이 제1지지대(60)의 제2지지대 삽입홈(64a)에 상기 제2지지대(70)를 삽입한다. 그러면 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)가 끼움 결합됨과 동시에 상기 플러그(82)에 상기 코드(84)가 꽂혀 전기 접속된다. 다음, 도 4 및 도 5와 같이 상기 제2지지대(70) 상의 소켓(90)을 상기 제1지지대(60)를 향해 이동시키면, 상기 소켓(90)이 상기 제2지지대(70)에 결합 유지된 상태에서 상기 제1지지대(60)와도 나사 체결되어 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)가 상호 견고하게 결합 유지될 수 있다.

반대로 상기 제1지지대(60)와 상기 제2지지대(70)가 상호 결합된 상태에서, 상기 소켓(90)을 상기 제1지지대(60)와 나사 체결 해제되는 방향으로 돌리면, 상기 소켓(90)이 상기 제1지지대(60)로부터 상기 제2지지대(70) 방향으로 이동하여 상기 제1지지대(60)와 분리되며, 도 2와 같이 이후 상기 제2지지대(70)를 상기 제1지지대(60)로부터 뽑아서 상기 기체(10)로부터 분리시킬 수 있다.

이때 착탈 과정동안 상기 제1지지대(60)는 상기 기체(10)에 결합된 상태일 수 있다.

따라서, 상기 날개 지지대(50)가 상기 기체(10)에 결합된 상태이면, 상기 날개 지지대(50)의 상당한 긴 길이만큼 본 발명의 멀티콥터가 상당히 큰 부피를 차지하게 된다. 하지만 위와 같이 상기 제2지지대(70)를 상기 기체(10)로부터 쉽게 분리할 수 있으면, 상기 날개 지지대(50)를 상기 기체(10)에 대하여 접어놓을 수 있기 때문에 본 발명의 멀티콥터의 부피 등을 현저히 줄일 수 있어 본 발명의 멀티콥터의 운반 및 보관 등이 용이해질 수 있다.

상기 날개 지지대(50)의 상하 각도 조절 과정을 설명하면, 다음과 같다. 도 5와 같이 상기 회전 중심 핀을 통해 상기 제1지지대(60)의 각도 조절부와 상기 기체(10)의 결합부가 결합된 상태에서, 상기 제1지지대(60)의 각도 조절부를 상기 기체(10)의 결합부와 일직선으로 놓이게 잡고 고정핀을 상기 제1제지지대의 각도 조절부와 상기 기체(10)의 결합부에 결합시킨다. 그러면, 상기 날개 지지대(50)의 상하 각도가 '0'도인 상태, 즉 상기 날개 지지대(50)가 수평한 상태가 된다.

또한 도 6과 같이, 상기 제1지지대(60)의 각도 조절부와 상기 기체(10)의 결합부에서 상기 고정핀을 분리한 상태에서, 상기 기체(10)의 결합부에 대하여 상기 회전 중심 핀을 회전 중심으로 상기 제1지지대(60)를 상하 회전시켜 상하 각도 조절한 후, 상기 제1지지대(60)의 각도 조절부와 상기 기체(10)의 결합부에 다시 상기 고정핀을 결합시킨다. 그러면, 상기 날개 지지대(50)가 수평선에 대하여 상하방향으로 소정 각도 경사진 상태가 된다.

이때 상기 제2지지대(70)는 상기 제1지지대(60)와 결합된 상태일 수도 있고 분리된 상태일 수도 있다.

위와 같이 상기 날개 지지대(50)의 상하 각도 조절이 용이함에 따라, 본 발명의 멀티콥터의 추력 및 비행이 원활해질 수 있다.

또한, 도 7 내지 도 14에 도시된 바와 같이 상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체(100)와, 날개(110)와, 날개 지지대(120)를 포함하며, 특히 상기 기체(100)에 대하여 상기 날개 지지대(120)가 상하방향으로 절첩 가능하며 아울러 상기 날개 지지대(120)가 상기 기체(100) 옆으로 펼쳐진 상태를 유지하며 상하방향으로 각도 조절될 수 있게 하는 각도 조절 가이드(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 날개 지지대(120)의 기체(100) 측 단부는 상기 기체(100)에 대하여 상기 날개 지지대(120)가 상하방향으로 절첩되면서 상기 각도 조절 가이드(130)와 교차될 수 있도록 절개되어 절개부(122)를 형성한다.

상기 각도 조절 가이드(130)는, 가이드 레버(140)와 가이드 핀(150)을 포함할 수 있다.

상기 가이드 레버(140)는 상기 기체(100)에 고정되는 기체 고정부(142)와, 상기 기체 고정부(142)로부터 상기 날개 지지대(120)가 상기 기체(100)로부터 펼쳐진 방향으로 상기 기체(100) 옆으로 돌출되며 상기 날개 지지대(120)의 상하 각도 조절을 안내하는 각도 조절부(144)를 포함할 수 있다.

상기 기체 고정부(142)는 상기 가이드 레버(140)가 상기 기체(100)에 고정되며 또한 상기 기체(100)로부터 손쉽게 분리될 수 있도록 상기 기체(100)에 착탈 가능토록 끼움 결합될 수 있다. 예컨대 상기 기체 고정부(142)는 상기 기체(100) 측 일단이 상기 기체(100)에 상하방향으로 끼워지며, 상기 날개 지지대(120)의 펼침 방향으로 상기 기체(100)로부터 이탈 제한될 수 있도록 상기 기체(100)에 걸림되는 걸림턱(142a)이 형성될 수 있다. 또한 상기 기체 고정부(142)는 상기 날개 지지대(120)의 기체(100) 측 일단이 결합 핀(160)에 의해 상하방향으로 회전 가능토록 결합될 수 있다. 이때 상기 기체 고정부(142)와 상기 기체(100) 사이에는 도 1 내지 도 6을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 전기 연결을 위해 콘센트 방식의 전기접속부가 구비될 수 있다.

상기 각도 조절부(144)에는 상기 가이드 핀(150)이 선택적으로 결합되는 가이드 홀(144a)이 상하방향으로 복수 형성될 수 있다.

상기 가이드 핀(150)은 착탈식으로 구성될 수 있다. 즉 상기 가이드 핀(150)은 상기 가이드 레버(140) 및 상기 날개 지지대(120)에 함께 결합되어 상기 가이드 레버(140)를 기준으로 상하 각도 조절된 날개 지지대(120)의 타측을 상기 가이드 레버(140)에 고정하며, 상기 날개 지지대(120)의 상하 각도를 용이하게 변경하며 조절할 수 있도록 상기 가이드 레버(140) 및 상기 날개 지지대(120)로부터 손쉽게 분리될 수 있다. 예컨대 상기 가이드 핀(150)은 상기 가이드 핀(150)의 회전이 용이토록 손잡이가 구비된 손잡이부(152)와, 상기 가이드 레버(140)와 상기 날개 지지대(120)를 관통하며 나사 체결 방식에 의해 상기 손잡이부(152)에 삽입/분리될 수 있는 나사 체결부(154)와, 상기 가이드 레버(140) 및 상기 날개 지지대(120)에 결합될 때 그 결합 유지를 위해 상기 가이드 레버(140)에 걸림될 수 있도록 상기 나사 체결부(154)의 손잡이부(152) 반대쪽에 상기 나사 체결부(154)에 일체로 구성된 걸쇠부(156)를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 멀티콥터는 상기 날개 지지대(120)에 절첩 가능토록 결합된 랜딩기어(170)를 더 포함할 수 있다.

상기 랜딩기어(170)는, 상기 날개 지지대(120)에 절첩되는 프레임(172)을 포함한다. 상기 랜딩기어(170)의 프레임(172)은, 상기 결합 핀(160)을 통해 상기 날개 지지대(120)와 함께 상기 각도 조절 가이드(130)에 상하방향으로 회전 가능토록 결합된다. 상기 랜딩기어(170)의 프레임(172)은, 상기 날개 지지대(120)에 접혀질 때, 상기 날개 지지대(120)와 구조적으로 간섭되지 않도록 후술할 랜딩기어 핀(174)을 중심으로 상기 날개 지지대(120)를 향해 소정 각도 꺾인 'V'자형 형상일 수 있다.

상기 랜딩기어(170)는, 상기 랜딩기어(170) 프레임(172)이 펼쳐진 상태를 유지시킬 수 있도록 상기 날개 지지대(120)로부터 펼쳐진 상태에서 상기 프레임(172)을 상기 각도 조절 가이드(130)에 선택적으로 고정시키는 랜딩기어 핀(174)을 더 포함할 수 있다. 상기 랜딩기어 핀(174)은 상기 가이드 핀(150)과 동일하게 구성될 수 있다. 아울러 상기 각도 조절 가이드(130)는 상기 기체 고정부(142)로부터 상기 각도 조절부(144)의 수직방향으로 하향 돌출되며 상기 랜딩기어 핀(174)에 의해 상기 랜딩기어(170)와 결합되는 랜딩기어 결합부(146)를 더 포함한다.

상기 랜딩기어(170)는 상기 랜딩기어(170)가 상기 날개 지지대(120)로부터 펼쳐져 바닥에 닿을 때 그 충격 등을 흡수할 수 있도록, 상기 프레임(172)의 상기 결합 핀(160) 반대쪽 끝단에 장착된 쇽 업소버(176)를 더 포함할 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 멀티콥터에 있어서, 상기 날개 지지대(120)의 절첩 과정 및 상하 각도 조절 과정, 그리고 상기 랜딩기어(170)의 절첩 과정에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 10을 참조하여 상기 날개 지지대(120)의 상하 각도 조절 과정을 설명하면, 상기 날개 지지대(120)가 펼쳐진 상태에서 상기 가이드 핀(150)을 분리하여 상기 날개 지지대(120)를 상하 회전시켜 상하 각도 조절한 후, 상기 가이드 핀(150)을 다시 상기 날개 지지대(120) 및 상기 가이드 레버(140)에 결합시켜 상기 날개 지지대(120)의 상하 각도 조절상태를 유지시킬 수 있다.

상기 날개 지지대(120)의 절첩 과정을 설명하면, 다음과 같다. 도 11과 같이, 상기 가이드 핀(150)을 분리하여 상기 날개 지지대(120)를 상기 기체(100)를 향해 상측으로 회전시키면 상기 날개 지지대(120)를 상기 기체(100) 옆에 접어놓을 수 있다. 이때, 상기 랜딩기어(170)는 상기 랜딩기어 핀(174)에 의해 상기 가이드 레버(140)에 결합되어 펼쳐진 상태로 유지되며, 따라서 본 발명의 멀티콥터의 전체적인 부피가 줄어들 수 있다. 도 12와 같이, 상기 랜딩기어(170)가 펼쳐진 상태에서 상기 가이드 핀(150)을 분리하여 상기 날개 지지대(120)를 상기 기체(100) 및 상기 랜딩기어(170)를 향해 하측으로 회전시켜 상기 기체(100) 옆에 접어놓을 수 있다.

또한 상기 랜딩기어(170)의 절첩과정을 설명하면, 다음과 같다. 도 7과 같이, 상기 랜딩기어(170)의 프레임(172)을 상기 날개 지지대(120)로부터 하측으로 회전시켜 상기 랜딩기어 핀(174)으로 상기 가이드 레버(140)에 결속시키면, 버팀목처럼 상기 랜딩기어(170)가 바닥에 닿아서 상기 기체(100)가 옆으로 쓰러지지 않도록 받치는 지지다리 역할을 할 수 있다. 도 13과 같이, 상기 날개 지지대(120)가 펼쳐진 상태에서 상기 랜딩기어 핀(174)을 분리한 후 상기 랜딩기어(170)의 프레임(172)을 상측으로 회전시켜 상기 랜딩기어(170)를 상기 날개 지지대(120)에 접어놓을 수 있다.

한편 도 7과 같이 상기 가이드 레버(140)가 상기 기체(100)에 결합된 상태에서, 도 14와 같이 상기 가이드 레버(140)를 상기 기체(100)로부터 상측으로 이동시켜 분리할 수 있으며, 이에 따라 상기 가이드 레버(140)와 함께 상기 날개 지지대(120) 및 상기 랜딩 기어를 상기 기체(100)로부터 구조적으로 분리시킬 수 있다.

또한, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이 상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체(200)와, 날개(210)와, 날개 지지대(220)와, 지지다리(230)를 포함하며 특히 상기 기체(200)를 둘러싸며 상기 기체(200)를 향하는 풍력에 의해 회전되는 복수의 블레이드(256)를 포함하는 풍동저감체(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 풍동저감체(250)는 상하방향으로 뚫린 통 구조로 형성될 수 있다. 즉 상기 풍동저감체(250)는, 상기 기체(200)에 고정되며 상하 일정 거리 이격된 상,하부 링(252,254)을 포함하고, 상기 각각의 블레이드(256)가 상기 상,하부 링(252,254) 사이에 상하방향을 축으로 회전 가능토록 결합되며, 상기 복수의 블레이드(256)가 상기 기체(200)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 상기 상,하부 링(252,254)은 각각 상기 기체(200)에 고정될 수도 있고, 상기 상,하부 링(252,254) 중 어느 하나만 상기 기체(200)에 고정될 수 있다. 상기 상,하부 링(252,254)은 상기 기체(200)와 연결봉을 통해 고정될 수 있다. 상기 각 블레이드(256)는 자연 바람에 의해 자유 회전이 용이토록, 상하방향으로 긴 띠가 꽈배기처럼 상하방향을 축으로 한번 꼬인 형상을 취할 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터에 의하면, 다음과 같이 풍동 저항이 감소될 수 있다. 본 발명의 멀티콥터의 비행시 멀티콥터를 향해 부는 풍력이 먼저 상기 풍동저감체(250)에 도달하여 상기 복수의 블레이드(256)가 각각 자유 회전되며, 이에 따라 풍력이 상기 복수의 블레이드(256)의 회전에 의해 상쇄되어 현격히 줄어들 수 있다. 또한 풍력이 상기 복수의 블레이드(256)를 통해 상기 풍동저감체(250) 내부로 들어온 후 다시 상기 복수의 블레이드(256)를 회전시키면서 상기 풍동저감체(250) 밖으로 나가면서 에너지 분산 및 에너지 소산 작용에 의해 그 힘이 급격히 감소된다. 이때 복수의 블레이드(256)가 각각 자유 회전되기 때문에 상기 기체(200)를 향해 사방에서 불규칙적으로 풍력이 작용하더라도 상기 기체(200)가 풍력의 영향을 거의 받지 않고 안정적으로 비행 유지될 수 있다.

또한, 도 18 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터는, 기체(300)와, 비행 날개(310)와, 날개 지지대(320)와, 지지다리(330)를 포함하며, 특히 낙하시 상기 기체(300) 옆으로 펼쳐질 수 있도록 상기 기체(300)의 둘레방향을 따라 복수 구비되어 상기 기체(300)에 절첩 가능토록 결합된 낙하 날개(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 낙하 날개(350)는 낙하시 펼쳐지면서 충분한 공기저항을 받을 수 있는 면적이 확보될 수 있도록 플레이트로 형성될 수 있다. 이때 상기 낙하 날개(350)는 탄성 변형이 가능한 합성수지 등의 재질로 형성될 수 있다.

상기 낙하 날개(350)는 평판의 플레이트로 형성되는 것보다는, 그 상부(352)가 상하방향에 대하여 상기 기체(300) 바깥쪽으로 경사지며, 그 하부(354)가 상기 낙하 날개(350)의 상부(352)에 대하여 상기 기체(300)를 향하는 방향으로 꺾인 형상일 수 있다. 즉 상기 낙하 날개(350)는 대략 'V'자 형상으로 꺾인 형상으로 형성될 수 있으며, 복수 개의 조합에 의해 우산과 같은 구조로 구비될 수 있다. 따라서, 낙하시 상기 낙하 날개(350)와 상기 기체(300) 사이로 공기가 원활하게 유입되어 상기 낙하 날개(350)가 용이하게 상측으로 넓게 펼쳐질 수 있다.

상기 낙하 날개(350)는 절첩 가능토록, 상기 기체(300)에 힌지 핀을 통해 결합될 수도 있고, 탄성 변형이 용이한 재질로 형성되어 상기 기체(300)에 접착제에 의해 접합될 수도 있고, 이 밖에도 다양하게 실시될 수 있다.

특히 상기 낙하 날개(350)의 하부(354)에는 상기 날개 지지대(320)가 끼워지며 상하방향으로 상대 이동될 수 있도록 상하방향으로 긴 가이드 홀(354a)이 형성될 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 멀티콥터에 의하면, 다음과 같이 낙하시 낙하산 원리에 의해 안정적으로 낙하될 수 있다.

먼저 비행중에는 도 18 및 도 19, 도 13의 실선으로 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티콥터가 큰 고도 변화없이 비행하기 때문에 상하방향의 공기 저항이 크지 않아서 상기 낙하 날개(350)가 상기 기체(300)를 향해 접혀진 상태로 유지된다.

그리고 비행중 지상에 착륙되기 위해, 또는 비행중 통신두절, 전원공급차단 등 사고로 갑작스럽게 낙하하게 되며, 도 21 및 도 22, 도 23의 점선으로 도시된 바와 같이 상하방향의 큰 공기저항에 의해 상기 낙하 날개(350)가 상기 기체(300)로부터 상측으로 펼쳐진다. 이때 상기 낙하 날개(350)가 상기 날개 지지대(320)를 따라 펼쳐질 수 있다. 즉 상기 날개 지지대(320)가 상기 낙하 날개(350)의 펼침을 가이드할 수 있어 상기 낙하 날개(350)가 신속하고 안정적으로 펼쳐질 수 있다.

따라서, 상기 낙하 날개(350)가 낙하산처럼 펼쳐짐으로써, 본 발명의 멀티콥터의 공기저항면적이 증가하여 본 발명의 멀티콥터가 천천히 낙하될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 멀티콥터가 지상으로 떨어질 때 충격이 작아지게 되어 본 발명의 멀티콥터의 손상을 최소로 줄일 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10,100,200,300; 기체 20,110,210,310; 날개
50,120,220,320; 날개 지지대 60; 제1지지대
70; 제2지지대 80; 전기접속부
90; 소켓 130; 각도 조절 가이드
140; 가이드 레버 150; 가이드 핀
170; 랜딩기어 250; 풍동저감체
256; 블레이드 350; 낙하 날개

Claims

기체와;
상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되어 상기 기체에 결합되며, 각각 길이방향으로 적어도 일부분이 상기 기체로부터 분리될 수 있고 상하방향으로 각도 조절될 수 있는 날개 지지대와;
상기 각각의 날개 지지대에 회전 가능토록 결합되는 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제1항에 있어서,
상기 날개 지지대는, 상기 기체에 상하방향 각도 조절 가능토록 결합된 제1지지대와, 상기 날개 지지대의 길이방향으로 상기 제1지지대에 착탈 가능토록 끼워지며 상기 날개가 결합되는 제2지지대를 포함하며;
상기 제1지지대와 상기 제2지지대는 상호 결합되면서 전기적으로 연결될 수 있도록 전기접속부가 구비된 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제2항에 있어서,
상기 제1지지대는,
상기 기체의 결합부에 결합되는 각도조절부 및 상기 제2지지대와 착탈 가능토록 결합되는 제2지지대결합부를 포함하는 바디와;
상기 제1지지대가 상기 기체에 결합하여 상하 회전 가능토록 상기 바디의 각도조절부의 일측을 상기 기체에 결속시키는 회전중심 핀과;
상기 제1지지대가 상기 기체에 대하여 상하 각도 조절상태로 고정될 수 있도록, 상기 바디의 각도조절부의 타측을 상기 기체에 결속시키는 고정 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제2항에 있어서,
상기 제1지지대에는 상기 제2지지대가 길이방향으로 삽입되며 그 내부에 상기 전기접속부의 플러그가 구비된 제2지지대 삽입홈이 형성되고, 상기 제2지지대에는 상기 길이방향을 따라 상기 플러그에 끼워질 수 있도록 상기 전기접속부의 코드가 구비되며;
상기 제2지지대의 외측에 끼워지며 상기 제2지지대의 외측에 돌출 형성된 걸림턱에 걸림되어 상기 제2지지대에서 상기 제1지지대 쪽으로 이동 제한되고, 상기 제1지지대가 삽입되어 나사 체결되는 소켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
기체와;
상기 기체의 둘레방향으로 복수 구비되며, 각각 상기 기체에 대하여 절첩 가능한 날개 지지대와;
상기 날개 지지대에 회전 가능토록 결합된 날개와;
상기 기체와 상기 날개 지지대를 결합시키며, 상기 날개 지지대가 상기 기체 옆으로 펼쳐진 상태를 유지하며 상하방향으로 각도 조절될 수 있게 하는 각도 조절 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제5항에 있어서,
상기 각도 조절 가이드는, 상기 기체에 고정되어 상기 날개 지지대가 상기 기체로부터 펼쳐진 방향으로 상기 기체로부터 돌출되며, 상기 날개 지지대의 일측이 회전 가능토록 결합되는 가이드 레버와;
상기 가이드 레버 및 상기 날개 지지대에 착탈 가능토록 결합되어, 상기 가이드 레버를 기준으로 상하 각도 조절된 날개 지지대의 타측을 상기 가이드 레버에 고정시키는 가이드 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 날개 지지대에 절첩 가능토록 결합된 랜딩기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
기체와;
상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되는 날개 지지대와;
상기 각각의 날개 지지대에 회전 가능토록 결합되는 날개와;
상기 기체를 둘러싸며, 상기 기체를 향하는 풍력에 의해 자유 회전되는 복수의 블레이드를 포함하는 풍동저감체를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제8항에 있어서,
상기 각 블레이드는 상하방향을 축으로 한번 꼬인 형상이며, 상하방향을 축으로 회전토록 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 풍동저감체는, 상기 기체에 고정되며 상하 일정 거리 이격된 상,하부 링을 포함하고, 상기 복수의 블레이드가 상기 상,하부 링 사이에 상기 기체의 둘레를 따라 배열되어 각각 상하방향을 축으로 회전 가능토록 결합된 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
기체와;
상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되는 날개 지지대와;
상기 각각의 날개 지지대에 회전 가능토록 결합되는 비행 날개와;
낙하시 상기 기체 옆으로 펼쳐질 수 있도록 상기 기체의 둘레방향을 따라 복수 구비되어 상기 기체에 절첩 가능토록 결합된 낙하 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제11항에 있어서,
상기 낙하 날개는 상부가 상기 기체에 절첩 가능토록 결합되며, 하부에 상기 날개 지지대가 끼워지며 상하방향으로 상대 이동될 수 있는 가이드 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티콥터.
제11항에 있어서,
상기 낙하 날개는 그 상부가 상하방향에 대하여 상기 기체 바깥쪽으로 경사지며, 그 하부가 상기 낙하 날개의 상부에 대하여 상기 기체를 향하는 방향으로 꺾인 형상인 것을 특징으로 하는 멀티콥터.