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WO2019022354A1 - 무인 비행체 - Google Patents

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WO2019022354A1
WO2019022354A1 PCT/KR2018/005445 KR2018005445W WO2019022354A1 WO 2019022354 A1 WO2019022354 A1 WO 2019022354A1 KR 2018005445 W KR2018005445 W KR 2018005445W WO 2019022354 A1 WO2019022354 A1 WO 2019022354A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blade
post
connecting member
various embodiments
guide groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/005445
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김종근
유민우
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to US16/629,706 priority Critical patent/US11541996B2/en
Publication of WO2019022354A1 publication Critical patent/WO2019022354A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/293—Foldable or collapsible rotors or rotor supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
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    • B64C27/473—Constructional features
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64U30/291—Detachable rotors or rotor supports
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • Various embodiments of the present invention relate to air vehicles, for example, to unmanned aerial vehicles.
  • an unmanned aerial vehicle is a type of vehicle that is used by a person who does not ride but is driven by a radio wave induction, or by a program previously entered or by an airplane itself to recognize and judge an environment (obstacle, It can mean flying.
  • Unmanned aerial vehicles are called 'drone' in the sense of 'beeing buzzing' or 'UAV' as 'Uninhabited Aeral Vehicle', emphasizing the existence of pilots who are remote piloting on the ground without people on board. Sometimes it is interpreted as abbreviation.
  • Unmanned aerial vehicles can be used for military purposes such as surveillance, reconnaissance, precision attack weapon induction, communication / information relay, etc. equipped with optical sensor, infrared sensor and radar sensor. Development, photography, logistics, and telecommunications.
  • unmanned aerial vehicles such as a helicopter-type leisure unmanned aerial vehicle including a plurality of rotors or propellers, as well as a commercial purpose unmanned aerial vehicle.
  • the unmanned aerial vehicle may use a folding propeller structure in which a propeller is deployed at the time of flight and a propeller is folded to reduce the volume during storage.
  • the hub and the propeller are provided in a structure that can not be disassembled due to indentation, bonding or the like, economical and resource waste due to replacement of the entire structure may occur when the structure is partially broken.
  • a separate tool may be required for fastening and / or disassembly for blade replacement.
  • the fastening due to the fastening does not proceed properly, the fastening can be easily released by the force and vibration acting upon rotating the blade.
  • the screw tightening direction not the vertical direction, but the inclined direction
  • the unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention provides a unmanned aerial vehicle having a folding propeller.
  • an unmanned aerial vehicle includes a housing; A wireless communication module located inside the housing or connected to the housing and configured to perform wireless communication with an external controller; A plurality of propulsion systems connected to the housing or at least partially mounted in the housing; And navigation circuits configured to control the propulsion systems, at least one of the plurality of propulsion systems comprising:
  • a motor controlled by the navigation circuit And a propeller assembly rotatably connected to the motor,
  • a hub structure configured to rotate by the motor, the hub structure including an opposing surface from the motor;
  • a first connecting member protruding from the surface in a first direction perpendicular to the surface, the first connecting member comprising: a first post; And a second post extending parallel to the first post and spaced apart from the first post, the first post and the second post being fixed to the surface, It is possible to move elastically in two directions,
  • the assembly comprising: a first blade detachably coupled to the first linking member and including an opening to which the first post and the second post are coupled; And a cap detachably coupled to an upper portion of the first connection member.
  • a hub structure disposed to surround at least a part of the motor and rotated according to the operation of the motor;
  • a handle structure disposed on one surface of the hub structure and including at least one connecting member protruding in a first direction perpendicular to the one surface;
  • At least one blade including a rotation hole detachably coupled to the at least one connecting member, the at least one blade rotating in correspondence to the rotation of the handle structure;
  • An elastic member disposed inside the hub structure and providing an elastic force to the inside of the handle structure; And a cap detachably coupled to an upper end of the at least one connecting member.
  • the unmanned aerial vehicle can provide a unmanned aerial vehicle equipped with a foldable propeller that is easy to move or store.
  • the unmanned aerial vehicle according to the various embodiments of the present invention can provide a structure in which even if one blade is damaged or damaged, only the damaged blade can be replaced, not replacing the entire parts.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing the UAV 100 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view showing an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view illustrating an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a platform of the unmanned air vehicle 10 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an unmanned aerial vehicle 20 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded side view of a propulsion system 200 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 9 is a side cross-sectional view illustrating a propulsion system 200 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 10 (a) is a top view showing a state where the blade (s) 350 is engaged with the handle structure 330 in the unmanned aerial vehicle propeller assembly 300 according to various embodiments of the present invention
  • FIG. 10 (b) is a cross-sectional view cut along the line AA 'in FIG. 10 (a) and an enlarged view of a part of the configuration.
  • FIG. 11A shows a state where the second blade 353 of FIG. 10A is engaged with the second linking member 333 in the unmanned airplane propeller assembly 300 according to various embodiments of the present invention.
  • Fig. 11B is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in FIG. 10A.
  • FIGS 12 (a) through 13 (c) are flow charts related to the fastening operation of the propeller assembly 400, in accordance with various embodiments of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a combined operating state of the cap 470 and the handle structure 430 of FIG. 12F, according to various embodiments of the present invention.
  • Figure 15 is a top view illustrating the structure of a rotation hole 450a of blade (s) 450 to facilitate separation of the blade (s) 450, according to various embodiments of the present invention.
  • Figures 16A and 16B illustrate the unfolded state of the blade (s) 450 and the position of the blade (s) 450 during storage of the blade (s) As shown in Fig.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing a propulsion system 600 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 18 is a side sectional view and a partial enlarged view showing a propulsion system 600 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 19a-19c illustrate a portion of the handle structure 630 and blade (s) 650 of the propulsion system 600 of the unmanned aerial vehicle, according to various embodiments of the present invention, FIG.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view showing a propulsion system 700 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • 21 is a side cross-sectional view and partly enlarged view of a propulsion system 700 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 22 is an enlarged view of a connecting member of handle structure 730 according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 23A-23D illustrate a portion of the handle structure 730 and blade (s) 750 of the propulsion system 700 of the unmanned aerial vehicle, according to various embodiments of the present invention, FIG.
  • the expressions "A or B,” “at least one of A or / and B,” or “one or more of A and / or B,” etc. may include all possible combinations of the listed items .
  • “A or B,” “at least one of A and B,” or “at least one of A or B” includes (1) at least one A, (2) Or (3) at least one A and at least one B all together.
  • first may denote various components, regardless of their order and / or importance, But is used to distinguish it from other components and does not limit the components.
  • first user equipment and the second user equipment may represent different user equipment, regardless of order or importance.
  • first component may be named as the second component, and similarly the second component may be named as the first component.
  • any such element may be directly connected to the other element or may be connected through another element (e.g., a third element).
  • a component e.g., a first component
  • another component e.g., a second component
  • there is no other component e.g., a third component
  • the phrase “ configured to " (or set) to be “ configured according to circumstances may include, for example, having the capacity to, To be designed to, “” adapted to, “” made to, “or” capable of ".
  • the term “ configured to (or set up) " may not necessarily mean “ specifically designed to " in hardware. Instead, in some situations, the expression “ configured to " may mean that the device can " do “ with other devices or components.
  • a processor configured (or configured) to perform the phrases " A, B, and C " may be implemented by executing one or more software programs stored in a memory device or a dedicated processor (e.g., an embedded processor) , And a generic-purpose processor (e.g., a CPU or an application processor) capable of performing the corresponding operations.
  • An electronic device may be, for example, a smartphone, a tablet personal computer, a mobile phone, a video phone, an e-book reader, A desktop personal computer, a laptop personal computer, a netbook computer, a workstation, a server, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP) A medical device, a camera, or a wearable device.
  • the wearable device may be of the accessory type (e.g., a watch, a ring, a bracelet, a bracelet, a necklace, a pair of glasses, a contact lens or a head-mounted-device (HMD) (E. G., Electronic apparel), a body attachment type (e. G., A skin pad or tattoo), or a bioimplantable type (e.g., implantable circuit).
  • the accessory type e.g., a watch, a ring, a bracelet, a bracelet, a necklace, a pair of glasses, a contact lens or a head-mounted-device (H
  • the electronic device may be a home appliance.
  • Home appliances include, for example, televisions, digital video disc (DVD) players, audio, refrigerators, air conditioners, vacuum cleaners, ovens, microwaves, washing machines, air cleaners, set- Such as a home automation control panel, a security control panel, a TV box such as Samsung HomeSync TM , Apple TV TM or Google TV TM , a game console such as Xbox TM and PlayStation TM , , An electronic key, a camcorder, or an electronic frame.
  • DVD digital video disc
  • the electronic device may be any of a variety of medical devices (e.g., various portable medical measurement devices such as a blood glucose meter, a heart rate meter, a blood pressure meter, or a body temperature meter), magnetic resonance angiography (MRA) Navigation systems, global navigation satellite systems (GNSS), event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), infotainment (infotainment) systems, ) Automotive electronic equipment (eg marine navigation systems, gyro compass, etc.), avionics, security devices, head units for vehicles, industrial or home robots, automatic teller's machines (ATMs) Point of sale, or internet of things (eg, light bulbs, various sensors, electrical or gas meters, sprinkler devices, fire alarms, thermostats, street lights, Of the emitter (toaster), exercise equipment, hot water tank, a heater, boiler, etc.) may include at least one.
  • various portable medical measurement devices such as a blood glucose meter, a heart rate meter,
  • the electronic device is a piece of furniture or a part of a building / structure, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, Water, electricity, gas, or radio wave measuring instruments, etc.).
  • the electronic device may be a combination of one or more of the various devices described above.
  • An electronic device according to some embodiments may be a flexible electronic device.
  • the electronic device according to the embodiment of the present document is not limited to the above-described devices, and may include a new electronic device according to technological advancement.
  • the term user may refer to a person using an electronic device or a device using an electronic device (e.g., an artificial intelligence electronic device).
  • 1 is an exploded perspective view illustrating an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • 2 is a perspective view illustrating an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • 3 is a plan view showing the UAV 100 according to various embodiments of the present invention.
  • 4 is a side view showing an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • 5 is a front view illustrating an unmanned aerial vehicle 100 according to various embodiments of the present invention.
  • the unmanned aerial vehicle (e.g., the unmanned aerial vehicle 100 of FIGS. 1 to 5) according to various embodiments of the present invention may be wirelessly connected to a remote controller (RC) to be controlled through a remote controller.
  • the remote controller may include an electronic device such as a mobile communication terminal, a tablet PC, and the like.
  • the remote controller can control the rotation (yaw) of the unmanned air vehicle 100 through a lever or stick or a virtual lever implemented on a touch pad of the electronic device, By controlling the pitch, roll, and output of the thrust generator (e.g. throttle), it is possible to control the flight direction, flight speed, altitude, and the like.
  • the unmanned air vehicle 100 may include a camera device (e.g., a gimbal camera) and a remote controller for controlling the unmanned air vehicle 100, for example, Control can be performed simultaneously with the control of the camera.
  • the electronic device functioning as the remote controller can output the image transmitted from the unmanned flying vehicle 100 as a preview screen, and the pilot can take a moving picture or a picture while watching the preview screen.
  • a remote controller for flight control and a remote controller for camera control may be provided in different areas of the touch pad, respectively .
  • the image captured while flying the UAV 100 may be output through an electronic device functioning as a remote controller in real time, and the pilot operating the electronic device may output the unmanned The altitude and flight speed / direction of the air vehicle 100 can be controlled.
  • the pilot wears a virtual reality (VR) device and can steer the unmanned air vehicle 100 at the point of view of the unmanned air vehicle 100.
  • VR virtual reality
  • the unmanned aerial vehicle 100 can fly or photograph according to a program previously entered, or by tracking a designated object, or by recognizing and determining the surrounding environment (obstacle, route) by itself.
  • an unmanned aerial vehicle 100 may include a housing 101, a frame (s) 102, and a thrust generator 104.
  • the housing 101 may include a first housing 101a, a second housing 101b, a third housing 101c, and a cover member 101d, A battery 111, various sensor modules 113, a camera device 131, and the like.
  • the first housing 101a can form and provide the main skeleton of the unmanned aerial vehicle 100, and can accommodate the main circuit board 103.
  • the camera device for example, the gimbal camera 131 may be mounted on the main circuit board 103 and protrude to the lower portion of the first housing 101a to be partially exposed to the outside.
  • the gimbal camera 131 is configured to maintain a constant posture or a directional direction even if the unmanned air vehicle 100 swings due to vibration due to the operation of the thrust generator 104 or a fluid flow around the gimp camera 131, Can be photographed.
  • the cover member 101d may be coupled to the upper surface of the first housing 101a to cover and protect the main circuit board 103 and the like housed in the first housing 101a.
  • the second housing 101b may be coupled to the lower surface of the first housing 101a while the battery 111 is received.
  • the battery 111 may be provided interchangeably.
  • the battery 111 may be replaced with another battery having a larger or smaller power supply capacity in consideration of the estimated time of flight, the distance, the weight of the unmanned air vehicle 100, and the like.
  • the third housing 101c may be coupled to the lower surface of the first housing 101a with the sensor module 113 mounted thereon.
  • the third housing 101c may engage with the first housing 101a while covering at least a part of the second housing 101b.
  • the sensor module 113 may include a gyro sensor, an ultrasonic sensor, or the like to detect a physical quantity or a flight environment (e.g., an obstacle) necessary for attitude control of the unmanned air vehicle 100 .
  • the third housing 101c and / or the sensor module 113 may not be mounted on the first housing 101a depending on the purpose or intention of the operation of the UAV 100 .
  • the sensor module 113 may include an optical flow sensor. In the operation of the unmanned air vehicle 100, if the optical sensor is not necessarily required, the optical sensor and / The weight of the unmanned aerial vehicle 100 can be reduced by removing the housing 103c.
  • the frames 102 are for mounting the thrust generators 104 and may be configured to extend laterally from the housing 101, e. G., The first housing 101a, have.
  • a suitable number of the frames 102 may be provided, respectively.
  • the structure in which four frames 102 are provided is exemplified.
  • the frames 102 may be disposed at a center of the unmanned air vehicle 100 (e.g., a center axis of the unmanned air vehicle 100 in the center of gravity, length or width direction of the unmanned air vehicle 100) As shown in Fig.
  • the frames 102 may be arranged asymmetrically according to the specifications (e.g., thrust performance) of the thrust generators mounted on each of the frames 102.
  • the frames 102 may further include landing gear (s) 121.
  • the landing gear 121 can keep the sensor module 113 and the like from contacting the ground even when the unmanned flight vehicle 100 is landed on a ground or the like.
  • the landing gear 121 may extend downward from the lower surface of the frame 102 and be positioned around the second housing 101b and / or the third housing 101c.
  • the thrust generator 104 is for generating a flying driving force (e.g., thrust or lift) of the unmanned air vehicle 100 and includes a plurality of motors 141 and respective motors 141
  • the propeller (s) 143 mounted on the propeller (s).
  • the motors 141 may each be mounted on one of the frames 102.
  • the motors 141 may be mounted to a part (e.g., an end) of one of the frames 102, respectively.
  • the rotating region (rotation surface) of the propeller 143 may be substantially horizontal to the ground, and each of the propellers 143 may generate a force acting in a vertical direction (e.g., the opposite direction of gravity).
  • the thrust generator (s) 141 may be mounted to a portion (e.g., an end) of the frame (s) 102 such that other structures in the sub- (S) 104 is mounted on a part of the frame (s) 102, the flow of air in the lower region of the rotating surface of the propeller 143 becomes smooth, The performance of the propeller 143 can be stabilized.
  • the unmanned aerial vehicle 100 may include a plurality of the thrust generators 104 and each of the thrust generators 104 may generate forces of different magnitudes .
  • the resultant forces of the forces generated by the thrust generators 104 can act on the unmanned aerial vehicle 100 in a direction inclined with respect to the ground or with respect to the direction of gravity have.
  • the resultant force of the forces generated by the thrust generators 104 is a force (lift) acting in a direction opposite to gravity direction and a force (a force acting in a direction perpendicular to the gravity direction thrust) to the unmanned aerial vehicle 100.
  • the force acting in the reverse direction of the gravity direction can control the altitude of the unmanned air vehicle 100 or maintain the in-flight state, and the force acting in the vertical direction of the gravity direction in the take- .
  • the thrust generators 104 may generate lift and thrust forces acting on the unmanned aerial vehicle 100, and in the specific embodiments of the present invention, they are referred to as 'thrust generators' do.
  • the unmanned air vehicle 100 may be positioned at an angle to the gravitational direction (e.g., a pitch angle or a rolling angle (For example, yawing), and adjust the photographing direction of the godfather camera 131.
  • the camera device for example, the grooming camera 131) or the sensor module 113 is partially shown, but the present invention is not limited thereto.
  • the gimp camera 131 or the sensor module 113 of the unmanned air vehicle 100 may be replaced with various other devices or sensors depending on the purpose and environment of the operation of the unmanned air vehicle 100 have.
  • the gimbal camera 131 may be equipped with an image sensor capable of detecting infrared rays.
  • the sensor module 113 may include a sensor for detecting concentrations of chemicals, fine dust, radioactivity, etc. in the air.
  • FIG. 6 is a view showing a platform of the unmanned air vehicle 10 according to various embodiments of the present invention.
  • the unmanned aerial vehicle 10 may include an application platform 11 and a flight platform 13, for example.
  • the application platform 11 wirelessly interacts with other electronic devices such as a remote controller or an external controller (e.g., a smart phone) equipped with a remote controller function to drive the unmanned air vehicle 10 and provide services Lt; / RTI >
  • the flight platform 13 may include a flight control algorithm and / or a navigation algorithm to perform control over the entire flight of the unmanned air vehicle 10.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an unmanned aerial vehicle 20 according to various embodiments of the present invention.
  • the unmanned aerial vehicle 20 may include all or part of the unmanned aerial vehicle 100 shown in Fig. 1 and / or the unmanned aerial vehicle 10 shown in Fig. 6, for example.
  • the unmanned aerial vehicle 20 includes at least one application processor (e.g., AP) 21, a wireless communication module 22, a memory 23, a sensor module 24 (e.g., sensor module 113 of FIG. 1) 1), an audio module 28, an indicator 29a, a power source (not shown), a gimbal camera 26 A management module 29b, and a battery 29c (e.g., battery 111 of FIG. 1).
  • the application processor 21 may control a plurality of hardware or software components connected to the application processor 21 by driving an operating system or an application program, for example, as part of the application platform 11 of Fig. 6 , Various data processing and calculation can be performed.
  • the application processor 21 may be implemented as a system on chip (SoC), for example.
  • the application processor 21 may further comprise a graphics processing unit (GPU) and / or an image signal processor.
  • the application processor 21 may include at least some of the components shown in FIG. 7 (e.g., cellular module 22a).
  • the application processor 21 may load and process instructions or data received from at least one of the other components (e.g., non-volatile memory) into volatile memory and store the resulting data in non-volatile memory.
  • the application processor 21 can control the thrush generator 25 and / or the godfather camera 26 in accordance with the program stored in the communication module 22 and /
  • the wireless communication module 22 may be disposed inside the housing (for example, the housing 101 in FIG. 1) or connected to the housing.
  • the wireless communication module 22 may include, for example, a cellular module 22a, a WiFi module 22b, a Bluetooth module 22c, a GNSS module 22d, and an RF module 22f.
  • the cellular module 22a may provide voice calls, video calls, text services, or Internet services, for example, over a communication network.
  • the cellular module 22a may perform at least some of the functions that the application processor 21 may provide.
  • the cellular module 22a may comprise a communications processor (CP).
  • CP communications processor
  • the cellular module 22a, the WiFi module 22b, the Bluetooth module 22c, or the GNSS module 22d may be integrated into one integrated chip Lt; / RTI >
  • the RF module 22f can transmit and receive a communication signal (e.g., an RF signal), for example.
  • the RF module 22f may comprise, for example, a transceiver, a power amplifier module (PAM), a frequency filter, a low noise amplifier (LNA) or an antenna.
  • PAM power amplifier module
  • LNA low noise amplifier
  • at least one of the cellular module 22a, the WiFi module 22b, the Bluetooth module 22c or the GNSS module 22d can transmit and receive RF signals through separate RF modules.
  • the memory 23 may include, for example, an internal memory 23a or an external memory 23b.
  • the built-in memory 23a may be a nonvolatile memory such as a nonvolatile memory such as an OTPROM (one time programmable ROM), a PROM, an EPROM, an EEPROM, a mask ROM, a flash ROM , A flash memory, a hard drive, or a solid state drive (SSD).
  • the external memory 23b may be a flash drive, for example, a compact flash (CF) ), Micro-SD, mini-SD, extreme digital (xD), multi-media card (MMC) or memory stick, etc.
  • the external memory 23b is connected to the non- Or may be physically connected.
  • the sensor module 24 may constitute at least a part of the sensor module 113 of FIG. 1, for example, and may measure the physical quantity or sense the operation state of the unmanned air vehicle 20, It can be converted into an electric signal. In some embodiments, the physical quantity detected through the sensor module 24 may be utilized as information necessary for flight control of the unmanned aerial vehicle 20.
  • the sensor module 24 includes a gesture sensor 24a, a gyro sensor 24b, an air pressure sensor 24c, a compass sensor 24d, an acceleration sensor 24e, an ultrasonic sensor 24f, an optical sensor 24g, an on / humidity sensor 24h, an illuminance sensor 24i, or a UV sensor 24j.
  • the sensor module 24 may further comprise control circuitry for controlling, for example, at least one or more sensors within it.
  • the UAV 20 further includes a processor configured to control the sensor module 24, either as part of the application processor 21 or separately, such that the application processor 21 is in a sleep state The sensor module 24 can be controlled.
  • the sensor module 24 may measure the physical quantity or sense the operating state of the unmanned aerial vehicle 20 to provide the measured or sensed information to the thrust generator 25, and the thrust generator 25 Can control the flight of the unmanned air vehicle 20 based on the provided information.
  • the sensor module 24 and the thrust generator 25 may at least partially constitute a part of the flight platform 13 of Fig. 6, respectively.
  • the thrust generating device 25 includes a plurality of microprocessor units (MPUs) 25b, a plurality of drive circuits 25c, a plurality of motors 25d (E.g., motor 141 of FIG. 1).
  • MPUs microprocessor units
  • drive circuits 25c a plurality of motors 25d (E.g., motor 141 of FIG. 1).
  • motors 25d E.g., motor 141 of FIG. 1).
  • the navigation circuit unit 27 can generate a signal for controlling the motor 25d on the basis of a control signal provided from the application processor 21 and various physical quantities provided through the sensor module 24.
  • the microprocessor unit (MPU) 25b and the drive circuit 25c drive the motor 25d (for example, by rotating the propeller 143 of Fig. 1) in accordance with the control signal of the circuit unit 27,
  • the thrust and / or lift necessary for the flight of the vehicle 20 can be generated.
  • the dumped camera 26 may include a camera module 26a, a gimbal control module 26b, a roll motor 26c and / or a pitch motor 26d.
  • the camera module 26a is, for example, a device capable of capturing a still image and a moving image, and according to an embodiment, one or more image sensors, a lens, an image signal processor (ISP) lamp, etc.).
  • the gimbal control module 26b may cause the camera module 26a to maintain a constant posture or direction when the unmanned aerial vehicle 20 swings due to the vibration of the thrust generating device 25 or the surrounding air flow So that it is possible to take a picture without shaking.
  • the gimbal control module 26b may drive the roll motor 26c and / or the pitch motor 26d to vibrate the camera module 26a in response to the vibration of the unmanned air vehicle 20, The shake of the camera module 26a can be suppressed and the quality of the shot image can be improved.
  • the audio module 28 can, for example, bidirectionally convert sound and electrical signals.
  • the audio module 28 can process sound information input or output through, for example, a speaker 28a or a microphone 28b.
  • the indicator 29a may indicate a specific state of the unmanned air vehicle 20 or a part thereof (for example, the application processor 21), for example, a boot state or a charged state.
  • the power management module 29b can manage the power of the unmanned air vehicle 20, for example.
  • the power management module 29a may comprise a power management integrated circuit (PMIC), a charging IC, or a battery or fuel gauge.
  • the PMIC may have a wired and / or wireless charging scheme.
  • the wireless charging system may include, for example, a magnetic resonance system, a magnetic induction system, or an electromagnetic wave system, and may further include an additional circuit for wireless charging, for example, a coil loop, a resonant circuit, have.
  • the battery gauge can measure, for example, the remaining amount of the battery 29c, the voltage during charging, the current, or the temperature.
  • the battery 29c may include, for example, a rechargeable battery and / or a solar cell.
  • FIG. 8 is an exploded side view of a propulsion system 200 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • 9 is a side cross-sectional view illustrating a propulsion system 200 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • the structure of the propulsion system 200 of FIGS. 8 and 9 may be implemented by, for example, the entirety of the thrust generating device 104 shown in FIGS. 1 to 5 and / or the thrust generating device 25 shown in FIG. Some may be included.
  • the propulsion system 200 (e.g., the thrust generator 104 of FIG. 1) includes a motor 210 mounted on a frame (e.g., frame 102 of FIG. 1) And a propeller assembly 220 mounted on the motor 210.
  • the propeller assembly 220 includes a hub structure 221 rotatably connected to the motor 210 and a handle structure 223 disposed on one side of the hub structure 221 in a first direction (+ Z) (S) 225 mounted on the handle structure 223, and a cap 227 (cap).
  • the blade (s) 225 may comprise a plurality of blades (s) 225 and may be folded side by side on one side of each other or aligned in a radial direction (or radial direction) Can be unfolded.
  • the motor 210 can rotate the hub structure 221 by receiving and driving power and control signals from, for example, the navigation circuit unit 27 in Fig.
  • the hub structure 221 includes a motor can 2211 that covers at least a portion of the motor 210 and exposes the rotating shaft 211 of the motor 210 through an upper opening, And a bracket 2213 connected to at least a part of the cap 227 and coupled to the motor can 2211 to rotate.
  • the exposed rotating shaft 211 may be connected to at least a portion of the cap 227 (e.g., the shaft 2273 of the cap 227).
  • the rotation shaft 211 is a shaft extending from the motor 210 and can be rotated by the motor 210 to provide a rotation axis R of the propeller system 220 have.
  • an elastic member 229 (e.g., a spring) may be disposed inside the bracket 2213.
  • One side of the elastic member 229 is seated inside the bracket 2213 and the other side is connected to at least a part of the lower surface of the handle structure 223 so that the elastic force between the hub structure 221 and the handle structure 223 .
  • the hub structure 221 may include a screw (s) 2215 which is fastened to the inside of the bracket 2213 to support the rotating shaft 211, As shown in Fig.
  • the screw (s) 2215 can mount and fix the bracket 2213 to the motor can 2211.
  • the hub structure 221 may include an opening including a threaded portion in the central region, wherein the opening including the threaded portion is disposed inside the bracket 2213, ≪ / RTI >
  • the outer surface of the end of the shaft 2271 of the cap 227 may be fixed to the opening of the bracket 2213 by forming a thread corresponding to the thread.
  • the handle structure 223 may be mounted on a portion (e.g., an end) of the hub structure 221 and rotated about the rotation axis R by the rotation shaft 211.
  • the bottom surface of the handle structure 223 is opened, and a part of the elastic member 229 can be inserted and fixed.
  • the handle structure 223 may include connecting members 2231 and 2232 extending from one side facing the first direction (+ Z), respectively.
  • the connecting members 2231 and 2232 may be disposed at positions spaced apart from the rotation axis R, and the connecting members 2231 and 2232 may be respectively disposed on a side of the handle structure 223 May extend parallel to the rotation axis (R).
  • the handle structure 223 includes a first connection member 2231 protruding in a direction perpendicular to the one surface (in the first direction (+ Z)) and a second connection member 2231 parallel to the first connection member 2231 And a second linking member 2232 extended from the first linking member 2231 and spaced apart from the first linking member 2231.
  • the first linking member 2231 and the second linking member 2232 can be engaged with the blade (s) 225 while being fixed to the one surface.
  • the first connecting member 2231 and the second connecting member 2232 may be formed in a substantially cylindrical shape and the upper ends of the first connecting member 2231 and the second connecting member 2232 may be formed in different regions As shown in FIG.
  • At least some of the connecting members 2231 and 2232 are means (and / or structures) for mounting the blade (s) 225 on the connecting member in a rotatable Can be provided.
  • one end of the blade (s) 225 may be rotatably coupled to one of the coupling members 2231 and 2232, respectively.
  • the other one of the blades 225 rotates counterclockwise So that it is possible to rotate in a direction close to or away from each other.
  • the other one rotates in a counterclockwise direction so that they are aligned in a side-by-side relationship with each other, or in a deployed position (substantially straight line) with respect to each other .
  • the blade (s) 225 are aligned in a generally straight line configuration
  • the propeller assembly 220 includes a pair of blades (s) 225
  • the blade (s) 225 are each aligned to a position where the diameter of the rotation area (rotation surface) of the propeller assembly 220 is maximum, and / or the rotation area of the propeller about the rotation axis R (Or both) of the blade (s) 225 are aligned in the radial direction (or the radial direction) of the rotation region (rotation plane) in the rotation plane (e.g.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the unmanned aerial vehicle propeller assembly 220 may include more than one pair, for example, three blades (s), wherein at least one of the blades
  • the pair can be interlocked with each other and can be deployed in a position to maximize the diameter of the rotation area (rotation surface) of the propeller or to be aligned in the radial direction (or the radial direction) of the rotation area (rotation surface).
  • the blade (s) 225 may interlock with each other within the handle structure 223 to offset the drag on each blade (s) 225 as the propeller rotates.
  • the cap 227 includes at least one fastening hole (s) 2271 for detachable engagement with the projected connecting members 2231, 2232 of the handle structure 223, 2271 and a shaft 2273 disposed adjacent to the shaft 2273.
  • the number of the fastening holes 2271 may be varied according to the number of blades 225 of the propeller assembly 220 and the inside of the fastening hole Can be designed in a shape corresponding to the shape of the connecting member disposed on the base plate 223.
  • the cap shaft 2273 is disposed on the same center line R as the rotation shaft 211 of the motor 210, and the shaft 2273 is connected to the handle structure 223 and the hub structure Can be disposed so as to penetrate through the through hole 221 and abut the rotating shaft 211 of the motor 210.
  • the cap 227 may be coupled to the coupling members 2231 and 2232 of the handle structure 223 to rotate and the rotation may transmit power to the blade (s) 225.
  • FIG. 10 (a) is a top view showing a state where the blade (s) 350 is engaged with the handle structure 330 in the unmanned aerial vehicle propeller assembly 300 according to various embodiments of the present invention
  • FIG. 10 (b) is a cross-sectional view cut along the line AA 'in FIG. 10 (a) and an enlarged view of a part of the configuration.
  • the structure of the propeller assembly 300 of FIGS. 10 (a) and 10 (b) may be partly or wholly the same as the structure of the propeller assembly 220 of FIGS.
  • the propulsion system may include a motor (not shown) and a propeller assembly 300 mounted on the motor.
  • the propeller assembly 300 includes a hub structure 310 rotatably connected to the motor (not shown), a handle structure 330 disposed on one side of the hub structure 310, (S) 350, and a cap 370 (cap).
  • the blades (s) 350 may comprise a plurality of blades (s) 350 and may be folded side by side on one side of each other or aligned in a radial direction (or radial direction) Can be unfolded.
  • the blade (s) 350 shown in Figure 10 (a) may include a first blade 351 and a second blade 353, and the first blade 351 may rotate And the second blade 353 may be in an unfolded state for rotating operation.
  • the handle structure 330 includes a first connection member 331 protruding in a direction perpendicular to the one surface (the first direction (+ Z)) and a second connection member 332 parallel to the first connection member 331 And a second linking member 333 extending from the first linking member 331 and spaced apart from the first linking member 331.
  • the first linking member 331 and the second linking member 333 can be engaged with the blades 350 while being fixed to the one surface.
  • the first linking member 331 may be engaged with the first blade 351, and the second linking member 333 may be engaged with the second blade 353.
  • the first linking member 331 will be described with respect to the first blade 351 and the coupling structure, and the second linking member 333 and the second blade 353 are used in combination.
  • the first blade 351 may be coupled to the first connection member 331 of the handle structure 330 in a rotatable and removable manner.
  • the first blade 351 may include a rotation hole 351a disposed in an end region and supporting the remaining rotation region, and the rotation hole 351a may be formed in the first connection member 331 Can be combined.
  • the first connecting member 331 includes a first post 3311 and a second post 3315 extending parallel to the first post 3311 and spaced apart from the first post 3311, . ≪ / RTI >
  • the first post 3311 and the second post 3315 are fixed to the surface of the handle structure 330 in a second direction (+ Y, -Y) perpendicular to the first direction (+ Z)
  • a slit 3319 is disposed between the first post 3311 and the second post 3315 to provide a movable space for moving the first post 3311 and the second post 3315 .
  • the slits 3319 may be arranged to be shorter than the lengths of the first post 3311 and the second post 3315. According to one embodiment, the first post 3311 and the second post 3315 can move toward the opposite directions for the attachment and detachment of the first blade 351. When the first post 3311 and the second post 3315 are coupled, They can be fixed parallel to each other.
  • ends of the first post 3311 and the second post 3315 may be formed with hooks 3313 and 3317 protruding toward the outward direction.
  • the hooks 3313 and 3317 are formed to have a shape corresponding to the shape of the fastening hole 371 of the cap 370 in a stepped shape to induce fitting between the hooks.
  • the hooks 3313 and 3317 may have two semicircular shapes at the upper end of the first post 3311 and the second post 3315, The slits may be disposed between the hooks 3313 and 3317.
  • the diameter of the end of the first linking member 331 including the hooks 3313 and 3317 is designed to be larger than the diameter of the rotation hole 351a of the first blade 351, So that the first blade 351 combined with the first blade 351 can not be released to the outside.
  • the first coupling member 331 and the first blade 351 are coupled with each other through the fastening holes 371 of the cap 370 in the upper side (for example, the first direction + Z) Can be engaged with the hooks 3313 and 3317.
  • the engagement is performed such that the hooks 3313 and 3317 engage with the fastening holes 371 of the cap 370 in the same manner as the engagement of the first blade 351 and the first linking member 331,
  • the second posts 3315 may be made to move in an elastic direction with respect to each other in the second direction (+ Y, -Y).
  • FIG. 11A shows a state where the second blade 353 of FIG. 10A is engaged with the second linking member 333 in the unmanned airplane propeller assembly 300 according to various embodiments of the present invention.
  • Fig. 11B is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in FIG. 10A.
  • the structure of the propeller assembly 300 of Figures 11 (a) and 11 (b) is similar to the propeller assembly 300 of Figures 10 (a) and 10 (b), the propeller assembly of Figures 8 and 9, And some or all of the structure of the second electrode 220 may be the same.
  • the blades (s) 350 may comprise a plurality of blades (s) 350 and may be folded side by side on one side of each other or aligned in a radial direction (or radial direction) Can be unfolded.
  • the second blade 353 shown in FIG. 11 (a) may be in an unfolded state for rotating operation.
  • the handle structure 330 includes connecting members (the first connecting member 331 and the second connecting member 332 in Fig. 10 (a)) extending from one side facing the first direction (+ Z) (333).
  • the connecting members may be disposed at positions spaced apart from the rotation axis R, and each of the connecting members may extend parallel to the rotation axis R from one side of the handle structure 330 .
  • the first linking member 331 and the second linking member 333 can be engaged with the blades while being fixed to the one surface.
  • the second linking member 333 may engage with the second blade 353.
  • the second connection member 333 shown in FIGS. 11A and 11B will be described in connection with the second blade 353, and the first connection member 331 and the first blade 333, (351) are used in combination.
  • the second blade 353 may be coupled to the second connection member 333 of the handle structure 330 in a rotatable and removable manner.
  • the second blade 353 may include a rotation hole 353a disposed in the end region to support the remaining rotation area, and the rotation hole 353a may be coupled with the second connection member 333 .
  • the second linking member 333 includes a first post 3331 and a second post 3335 extending parallel to the first post 3331 and spaced apart from the first post 3331, . ≪ / RTI >
  • the first post 3331 and the second post 3335 are fixed to the surface of the handle structure 330 in a second direction (+ Y, -Y) perpendicular to the first direction (+ Z)
  • the first post 3331 and the second post 3335 can be moved toward each other for attachment / detachment of the second blade 353, and when the engagement is completed, And can be fixed in parallel.
  • the arrangement of the first post 3331 and the second post 3335 in the state in which the second blade 353 is unfolded for rotation is disposed at the center of the longitudinal direction of the second blade 353
  • the slits 3339 can be spaced apart from each other.
  • the longitudinal direction of the slit 3319 formed between the first post 3331 and the second post 3335 may be the same as the longitudinal direction of the second blade 353.
  • the direction in which the slits 3339 and the hooks 3333 and 3337 are formed is related to the stability of the propeller assembly 300.
  • 11A and 11B when the direction of the slit is perpendicular to the longitudinal direction of the second blade 353, and the hook is disposed in both directions of the slit, A force generated by lifting by the rotation of the second link 353 is provided toward the hook of the second linking member and the hook moves to the space where the slit is formed and the second blade 353 may be detached.
  • the direction in which the hooks 3333 and 3337 formed on the first post 3331 and the second post 3335 are protruded is the same as the direction in which the second blade 353 (For example, the second direction (+ Y, -Y)) perpendicular to the longitudinal direction.
  • the direction of the slit 3319 may be aligned with the longitudinal direction of the second blade 353.
  • the force generated by the second blade 353 in the end region of the second blade 353 generated by the force F_Blade (the first direction (+ Z direction) 3317 can be prevented from being pressed by at least a part of the hooks 3313 and 3317.
  • the slits 3339 and the hooks 3333 and 3337 can be formed in the structure of the propeller assembly 300, , The blade can be stably rotated without being detached from the structure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view specifically illustrating the combined operating state of the cap 470 and the handle structure 430 of FIG. 13 (c), according to various embodiments of the present invention.
  • the structure of the propeller assembly 400 may be partly or wholly the same as the structure of the propeller assemblies 220, 300 of FIGS. 8-11.
  • the propeller assembly 400 may incorporate a hub structure 410 to enclose a motor (not shown), and a handle structure 430 may be disposed on the hub structure 410. Thereafter, the shaft of the cap 470 may be inserted along the rotation axis R into the opening in the center of the handle structure 430.
  • the center axes P1 and P2 of the connecting members 431 and 433 protruding from the one side of the handle structure 430 and the center of the rotation hole 450a of the blade (s) 450 may be aligned in parallel.
  • the handle structure 430 may include a first linking member 431 and a second linking member 433 that are spaced apart in parallel to each other toward the first direction (+ Z).
  • the first connection member 431 may have a first central axis P1 and the second connection member 433 may have a second central axis P2.
  • the center of the rotation hole 451a of the first blade 451 is aligned with the center of the first central axis P1 of the first linking member 431,
  • the center of the rotation hole 453a of the second blade 453 may be aligned with the center axis P2.
  • the cap 470 may be disposed so as not to overlap with the blade (s) 450.
  • the longitudinal direction of the cap 470 and the longitudinal direction of the blade (s) 450 may be oriented perpendicular to each other.
  • the rotation holes 450a of the blade (s) 450 may be inserted into the coupling members 431 and 433, respectively, and fastened.
  • the first linking member 431 may be inserted through the rotation hole 451a of the first blade 451
  • the second linking member 433 may be inserted through the second blade 453
  • the rotation hole 453a may be inserted through the rotation hole 453a.
  • the connecting members 431 and 433 are composed of first posts and second posts with hooks, and the first posts and second posts are connected while the blade (s) 450 are engaged (+ Y, -Y) elastically toward each other, and can return to the original position after the coupling is completed.
  • the hooks formed at the first and second post ends may overlap the edge of the rotation hole 450a of the blade so that the hook is not released to the outside after the blade (s) 450 is inserted.
  • an operation of pressing the handle structure 430 in the fourth direction (-Z) is performed in a state where the blade (s) 450 and the connecting members 431 and 433 are assembled together can do.
  • an elastic member (not shown) is mounted on the inner space of the handle structure 430 and the hub structure 410, and the elastic member is supported on the hub structure 410 And may provide a force to push the handle structure 430 in the first direction (+ Z).
  • the elastic member is used so that the assembly structure of the propulsion system can be fixedly engaged with the assembly structure as a whole, and the handle structure can be pressed in the fourth direction (-Z) so that the elastic member is compressed have.
  • the operation of rotating the cap 470 can be performed in a state in which the handle structure 430 is pressed.
  • the cap 470 may include at least one fastening hole 471 and a plurality of fastening holes 471 adjacent to the fastening hole 471 to enable detachment of the protruding connecting members 431, (E.g., shaft 2273 of FIG. 9).
  • the shaft may rotate clockwise or counterclockwise on the XY plane in the edge region where the fastening hole 471 is disposed in a state where the shaft passes through the center of the handle structure 430 and the hub structure 410.
  • the longitudinal direction of the cap 470 and the longitudinal direction of the blade (s) 450 may be aligned to coincide with each other.
  • the center of the first coupling hole 471a of the cap 470 is aligned with the center of the first central axis P1 of the first coupling member 431, and the second coupling member 433
  • the center of the second fastening hole 471b of the cap 470 is aligned with the center of the second center axis P2 of the cap 470.
  • the cap 470 may perform an operation of engaging the handle structure 430 and the blade (s) 450.
  • Fig. 14A shows the pre-engagement state
  • Fig. 14B shows the engagement state.
  • Removal of the force of the pressurized handle structure 430 causes the handle structure 430 to move in a first direction (+ Z) due to the resilient force of the resilient member 490 disposed therein The cap 470, and the like.
  • the cap 470 may include at least one fastening hole 471a so as to be detachable with the protruding connection member 431 of the handle structure 430.
  • the number of the fastening holes 471a may be variously changed according to the number of the blades of the propeller assembly 400 and may be formed in a shape corresponding to the shape of the connecting member 431 disposed on the handle structure 430 .
  • the coupling of the first linking member 431 and the first blade 451 may be performed by inserting a hook 431a of the first linking member 431 into the fastening hole 471a of the cap 470, ) Can be inserted.
  • the coupling hole 471a formed to penetrate the inside of the cap 470 is designed to include a step corresponding to the shape of the hook 431a so that the cap 470 and the hook 431a can be fixedly fastened .
  • the hook formed at the end of the second connecting member 433 is also inserted into the second fastening hole 471b of the cap 470 so as to be engaged with the hook 431a .
  • the coupling force between the cap 470 and the hook 431a together with the reaction force of the elastic member 490 disposed inside the handle structure 430 causes the repulsive force resulting from the rotation of the first blade 451 And prevent the blades from moving away or from the handle structure 430.
  • the separating operation of the propeller assembly 400 may proceed in the reverse order of the tightening operation.
  • Figure 15 is a top view illustrating the structure of a rotation hole 450a of blade (s) 450 to facilitate separation of the blade (s) 450, according to various embodiments of the present invention.
  • the structure of the blade (s) 450 of FIG. 15 may be partly or wholly the same as the structure of the blade 450 of FIG.
  • the blade (s) 450 includes a wing region 455 and a support region 456, which generates power by rotation, and the support region 456 May support the wing region 455.
  • the support region 456 may include a rotation hole 450a that engages with the connection members 431 and 433 of the handle structure 430.
  • the rotation hole 450a may be provided with a protrusion 459 protruding inward from the hole.
  • the protrusions 459 may be formed on the longitudinal direction of the blade (s) 450 to cover at least a portion of the slits 439 of the connecting members 431, 433. The protrusion 459 can easily disassemble the blade (s) 450 from the connecting members 431, 433 when the blade (s) 450 is replaced.
  • the separation process of the propeller assembly 400 may be performed after the blades (s) 450 are maintained in a folded state.
  • the projections 459 and the hooks 431a of the prepared blade (s) 450 overlap each other, and the hooks 431a may be deformed.
  • the cap 470 can be easily released from the generated deformation.
  • the protrusions 459 may be manufactured in a round shape.
  • the rounded protrusion 459 can prevent the blade (s) 450, which the unmanned aerial vehicle rotates during flight, from being held by a part of the protrusion 459.
  • Figures 16 (a) and 16 (b) illustrate the unfolded state of the blade (s) 450 during storage and storage of the blade (s) 450 on one side of the other
  • Fig. 15A is a partial view of an unmanned aerial vehicle including two blades (s) 450
  • Fig. 15B is a view of a portion of an unmanned aerial vehicle including three blades (s)
  • the structure of the propeller assembly 500 of FIGS. 16 (a) and 16 (b) may be partly or wholly the same as the structure of the propeller assemblies 220, 300 of FIGS.
  • the blade (s) 450 constituting the propulsion system of the unmanned aerial vehicle may be constituted by a plurality of blades. Each of the blade (s) 450 may be rotationally driven with respect to the hub 221 within the rotational range (rotation plane) of the propeller, in a state ready for operation and / or operation of the unmanned aerial vehicle.
  • the blade (s) 450 may be comprised of two (first blade 451 and second blade 453) Or the long axis of the second blade 453 may be positioned to form 180 degrees with respect to the long axis of the first blade 451 in the ready state for operation.
  • the blade (s) 450 comprises three (first blade 451, second blade 453 and third blade 455) And the long axis of the blade (s) 450 in the ready state for operation and / or operation may be positioned to form 120 degrees with respect to the long axis of the different blade (s) 450.
  • the long axis of the first blade 451 the long axis of the second blade 453 forms 120 degrees
  • the long axis of the first blade 451 may be 120 degrees with respect to the long axis of the third blade 455.
  • the structure is merely an example, and the design can be changed to three or more blades (s) according to the design environment desired by the user, and the plurality of blades (s) Can be located.
  • each of the blades (s) 450 is in a state where the propeller does not rotate (e.g., in a storage state), the blades (s) .
  • the blade (s) 450 may be positioned in a rotating region (rotation plane) of the propeller assembly 400 in an unfolded or folded state, and in a folded state, : Frame 102 of Figure 1).
  • the blade (s) 450 is positioned on another structure of the unmanned aerial vehicle, thereby reducing the space occupied by the unmanned aerial vehicle.
  • 17 is an exploded perspective view showing a propulsion system 600 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • 18 is a side sectional view and a partial enlarged view showing a propulsion system 600 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • the propulsion system 600 (e.g., the propulsion system 104 of FIG. 1) includes a motor 601 mounted to a frame (e.g., frame 102 of FIG. 1) , And a propeller assembly 602 mounted on the motor 601.
  • the propeller assembly 602 includes a hub structure 610 rotatably connected to the motor 601, a handle structure 630 disposed on one side of the hub structure 610, And may include blade (s) 650 or cap 670 (cap).
  • the structure of the propeller assembly 602 of FIGS. 17 and 18 may be partly or wholly the same as the structure of the propeller assembly 220 of FIGS. 8 and 9.
  • the handle structure 630 structurally different from the propeller assembly 220 of FIGS. 8 and 9 and the blade 650 engaged with the handle structure 630 will be described in detail.
  • the handle structure 630 may be mounted on a portion (e.g., an end) of the hub structure 610 and positioned about the rotational axis R by a rotational shaft 601a of the motor 601 It can rotate.
  • the bottom surface of the handle structure 630 is opened, and a part of the elastic member (not shown) can be inserted and fixed.
  • the handle structure 630 may include connecting member (s) 631, 633 extending from one side facing the first direction (+ Z), respectively.
  • the connection member (s) 631, 633 may be respectively disposed at a position spaced apart from the rotation axis R, and the connection member (s) 631, May extend parallel to the rotation axis (R).
  • the handle structure 630 includes a first connection member 631 protruding in a direction perpendicular to the one surface (the first direction (+ Z)), and a second connection member 631 parallel to the first connection member 631 And a second linking member 633 extended from the first linking member 631 and spaced from the first linking member 631.
  • the first linking member 631 and the second linking member 633 can be engaged with the blade (s) 650 while being fixed to the one surface.
  • the first linking member 631 and the second linking member 633 may be formed in a substantially cylindrical shape.
  • the first linking member 631 includes a first portion 6311 extending from one side of the handle structure 630 facing the first direction (+ Z), a second portion 6311 extending from the first portion 6311 A second portion 6313 forming a different diameter from the first portion 6311 and a third portion 6315 extending from the second portion 6313 and provided with at least one groove 6317, . ≪ / RTI >
  • the first portion 6311, the second portion 6313 and the third portion 6315 are formed in a substantially cylindrical shape so as to have the center of the first portion 6311, the second portion 6313 and the third portion 6315
  • the axes P1 may be arranged on the same line.
  • the diameter of the second portion 6313 and the diameter of the third portion 6315 may be different.
  • the diameter of the second portion 6313 may be smaller than the diameter of the third portion 6315.
  • the diameters of the first portion 6311 and the third portion 6315 may be equal to each other.
  • the first portion 6311 may be formed with at least one groove 6317 in which a part of the outer surface of the cylindrical shape is inwardly recessed.
  • the grooves 6317 may be formed in a plurality of, for example, two, and the two grooves 6317 may be arranged in a straight line with respect to the center axis P1.
  • the groove 6317 may form a fitting engagement with the protrusion 659 in a shape corresponding to the shape of the protrusion 659 of the blade (s) 650.
  • the third portion 6315 and the second portion 6313 extend vertically from one side of the handle structure 630 and the second portion 6313 extends from the rotation hole 655 of the blade (s) ≪ / RTI >
  • the first portion 6311 may engage with the fastening hole 671 of the cap 670 while being exposed to the outside through the rotation hole 655 of the blade (s) 650.
  • the fastening hole 671 of the cap 670 may be manufactured and fitted to correspond to the shape of the first portion 6311 including the at least one groove 6317.
  • the second linking member 633 may have the same shape and size as the first linking member 631.
  • the blades (s) 650 may comprise a plurality of blades (s) 650 that are folded side by side on one side of each other or aligned in a radial direction (or radial direction) Can be unfolded.
  • the blade (s) 650 may include a first blade 651 and a second blade 653.
  • the first blade 651 is rotatably and detachably coupled to the first connection member 631 of the handle structure 630.
  • the first blade 651 may include a rotation hole 655 disposed in an end region and supporting the remaining rotation region, and the rotation hole 655 may be formed in the first connection member 631 Can be combined.
  • the rotation hole 655 of the first blade 651 may be provided with a protrusion 659 (protrusion 659 of FIG. 18) protruding inward of the hole.
  • the protrusion 659 may protrude in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first blade 651 and in the hole.
  • the protrusions 659 may be formed in a plurality of, for example, two, and the two protrusions 659 may be disposed in a straight line with respect to the center axis Pl.
  • the protrusion 659 may form a fitting engagement with the groove 6317 in a shape corresponding to the shape of the groove 6317 of the first connecting member 631.
  • the second blade 653 may have the same shape and size as the first blade 651.
  • FIG. 19a-19c illustrate a portion of the handle structure 630 and blade (s) 650 of the propulsion system 600 of the unmanned aerial vehicle, according to various embodiments of the present invention, FIG.
  • the structure of the handle structure 630 and the blade (s) 650 of Figures 19 (a) - 19d is similar to that of the handle structure 630 and blade (s) 650 of Figures 17 and 18, All can be the same.
  • the first blade 621 (the first blade 651 in Fig. 17) is connected to the first connecting member 631 (the first connecting member 631 in Fig. 17) of the handle structure 630, ). ≪ / RTI >
  • an operation of inserting the rotation hole 655 of the first blade 651 into the first connection member 631 may be performed.
  • the first blade 651 is in a folded state and the rotation hole 655 can be inserted in a state aligned with the central axis P1 of the first linking member 631.
  • the protrusion 659 of the first blade 651 may protrude in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the first blade 651, 17 (grooves 6317 in Fig. 17) formed in the third portion 6315 (i.e., the third portion 6315 of Fig. 17).
  • the grooves 6317 of the first linking member 631 are formed in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the first blade 651 and the grooves 6317 and the protrusions 659 correspond to each other Or the like.
  • the first blade 651 passes through the first portion 6311 of the first linking member 631 and extends to the outer surface of the second and third portions 6313 and 6311 It is possible to perform an operation of engaging in a seated state. Since the third portion 6315 is a position where the cap (the cap 670 in FIG. 17) is engaged, the first blade 651 is moved in the downward direction , And the fourth direction (-Z).
  • the first blade 651 rotates in a state where the first blade 651 is seated on the first linking member 631, thereby confirming the completion of the rotation.
  • the first blade 651 may rotate in a clockwise or counterclockwise direction with respect to the central axis P1 in a state of passing through the center of the first connecting member 631.
  • the projections 659 of the first blade 651 and the grooves 6317 of the first linking member 631 do not coincide with each other through the rotation of the first blade 651 according to one embodiment So that the first blade 651 can not be released to the outside of the first connecting member 631.
  • the protrusion 659 of the first blade 651 and the protrusion of the first connection member 631 may be positioned so as to be perpendicular to each other with respect to the central axis P1.
  • the rotation of the protrusion 659 of the first blade 651 is along the outer surface of the stepped shape of the second portion 6313 and the thickness of the protrusion 659 is smaller than the thickness of the second portion 6313 6313, respectively. Thereafter, the cap 670 may be fitted to the exposed first portion 6311. As another example, the combination of the second blade and the second linking member 633 is applied to the combination of the first blade 651 and the first linking member 631.
  • 20 is an exploded perspective view showing a propulsion system 700 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • 21 is a side cross-sectional view and partly enlarged view of a propulsion system 700 of an unmanned aerial vehicle according to various embodiments of the present invention.
  • 22 is an enlarged view of a connecting member of a handle structure 730 according to various embodiments of the present invention.
  • the propulsion system 700 (e.g., the propulsion system 104 of Figure 1) includes a motor 701 mounted to a frame (e.g., frame 102 of Figure 1) , And a propeller assembly 702 mounted on the motor 701.
  • the propeller assembly 702 includes a hub structure 710 rotatably connected to the motor 701, a handle structure 730 disposed on one side of the hub structure 710, Blade (s) 750, and cap 770 (cap).
  • the structure of the propeller assembly 702 of FIGS. 20-22 may be partly or wholly the same as the structure of the propeller assembly 220 of FIGS. 8 and 9.
  • the handle structure 730 structurally different from the propeller assembly 220 of FIGS. 8 and 9 and the blade 750 engaged with the handle structure 730 will be described in detail.
  • the handle structure 730 may be mounted on a portion (e.g., an end) of the hub structure 710 such that the rotation axis R of the motor 701 is centered .
  • the bottom surface of the handle structure 730 is opened, and a part of the elastic member (not shown) can be inserted and fixed.
  • the handle structure 730 may include connecting member (s) 731, 733 extending from one side facing the first direction (+ Z), respectively.
  • the connection member (s) 731 and 733 may be respectively disposed at positions spaced apart from the rotation axis R, and the connection member (s) 731 and 733 may be respectively disposed on one surface of the handle structure 730 In parallel with the rotation axis R.
  • the handle structure 730 includes a first connection member 731 protruding in a direction perpendicular to the one surface (the first direction (+ Z)) and a second connection member 731 parallel to the first connection member 731 And a second linking member 733 extended from the first linking member 731 and spaced from the first linking member 731.
  • the first linking member 731 and the second linking member 733 can be engaged with the blade (s) 750 while being fixed to the one surface.
  • the first linking member 731 and the second linking member 733 may be formed in a substantially cylindrical shape.
  • the first linking member 731 includes a first portion S1 extending from one side facing the first direction (+ Z) of the handle structure 730, a first portion S1 extending from the first portion S1 And may include a second portion S2 provided with at least one guide groove 731a.
  • the first portion S1 and the second portion S2 may be arranged in a substantially cylindrical shape and the central axis P1 of the first portion S1 and the second portion S2 may be arranged in the same line.
  • the diameter of the first portion S1 and the diameter of the second portion S2 may be made equal to each other.
  • the first portion S1 may be formed with at least one guide groove 731a in which a part of the outer surface of the cylindrical shape is inwardly recessed.
  • the guide grooves 731a may be formed in a plurality of, for example, two, and the center of the two guide grooves 731a may be arranged in a straight line with respect to the center axis P1 .
  • the guide groove 731a may form a fitting engagement with the protrusion 759 in a shape corresponding to the shape of the protrusion 759 of the blade (s) 750.
  • one guide groove 731a of the second portion S2 may be formed as three portions at least partially formed at different positions.
  • the guide groove 731a extends from the upper end and includes a first guide groove 7311 formed in the fourth direction -Z, a second guide groove 7311 extending in the direction perpendicular to the direction in which the first guide groove 7311 is oriented, A second guide groove 7313 formed along the outer surface of the second guide groove 7313 and a third guide groove 7315 formed in the -Z direction extending from the second guide groove 7313.
  • the guide groove 731a may be in the form of " ⁇ " or " ⁇ ".
  • the first guide groove 7311, the second guide groove 7313 and the third guide groove 7315 can guide the moving direction of the projection 759 of the first blade 751.
  • the protrusion 759 of the first blade 751 passes through the first guide groove 7311, passes through the second guide groove 7313, and is able to move to the third guide groove 7315 .
  • the second connection member 733 may have the same shape and size as the first connection member 731.
  • the blades (s) 750 may comprise a plurality of blades (s) 750, which may be folded side by side on one side of each other or aligned in a radial direction (or radial direction) Can be unfolded.
  • the blade (s) 750 may include a first blade 751 and a second blade 753.
  • the first blade 751 can be coupled to the first connection member 731 of the handle structure 730 in a rotatable and detachable manner.
  • the first blade 751 may include a rotation hole 755 disposed in an end region and supporting the remaining rotation region, and the rotation hole 755 may be formed in the first connection member 731 Can be combined.
  • the rotation hole 755 of the first blade 751 may be provided with a protrusion 759 (protrusion 759 of FIG. 20) protruding inward from the hole.
  • the protrusion 759 may protrude in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first blade 751 and inward of the hole.
  • the protrusions 759 may be formed in a plurality of, for example, two, and the two protrusions 759 may be disposed on a straight line with respect to the center axis P1.
  • the protrusion 759 can be fitted to the guide groove 731a in a shape corresponding to the shape of the guide groove 731a of the first linking member 731.
  • the second blade 753 may have the same shape and size as the first blade 751.
  • FIG. 23A-23D illustrate a portion of the handle structure 730 and blade (s) 750 of the propulsion system 700 of the unmanned aerial vehicle, according to various embodiments of the present invention, FIG.
  • the structure of the handle structure 730 and the blade (s) 750 in Figures 23 (a) to 23 (d) is similar to that of the handle structure 730 and blade (s) 750 of Figures 21-22 Some or all of the structures may be the same.
  • the operation of engaging the first blade (the first blade 751 of FIG. 20) with the first connecting member (first connecting member 731 of FIG. 20) of the handle structure 730 present.
  • the rotation hole 755 of the first blade 751 may be aligned with the first connection member 731 before insertion.
  • the first blade 751 may be folded and the rotation hole 755 may be aligned with the center axis P1 of the first linking member 731.
  • the protrusion 759 of the first blade 751 protrudes in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the first blade 751, and the protrusion 759 of the first portion of the first connection member 731 (The first guide groove 7311 in Fig. 17) formed in the first guide groove 731 (the second portion S2 of the second guide groove 22).
  • the first blade 751 may perform an operation of engaging with at least a part of the second portion S2 of the first linking member 731.
  • the first blade 751 moves in the -Z direction with the projection 759 aligned with the first guide groove 7311 of the first linking member 731, Can be combined.
  • the first blade 751 can move in the -Z direction by the length of the first guide groove 7311.
  • the first blade 751 may move along the second guide groove 7313 of the first linking member 731.
  • the protrusion 759 of the first blade 751 and the first guide groove 7311 of the first connection member 731 coincide with each other through the rotation of the first blade 751 according to one embodiment,
  • the first blade 751 can not be released to the outside of the first connecting member 731 along the first direction (+ Z).
  • the first blade 751 may rotate clockwise or counterclockwise with respect to the central axis P1 in a state of passing through the first connecting member 731,
  • the rotation angle of the blade 751 may be 90 degrees.
  • the first blade 751 may move along the outer surface of the second portion S2 according to the structure of the second guide groove 7313.
  • the first blade 751 can be moved along the third guide groove 7315 of the first linking member 731 in a state where the rotation is completed .
  • the first blade 751 can move in the -Z direction by the length of the third guide groove 7315.
  • the protrusions 759 of the first blade 751 that are seated in the third guide groove 7315 are not aligned with the direction of the first guide groove 7311 of the first linking member 731 ,
  • the first blade 751 can not be released to the outside of the first connecting member 731.
  • the first blade 751 when the first blade 751 is completely unfolded for operation of the propulsion system 200 of the unmanned aerial vehicle, the first blade 751 And the direction in which the major axis of the third guide groove 7315 of the first linking member 731 is disposed may be perpendicular to each other. Thereafter, the cap 770 may be fitted to the exposed first portion 7311.
  • the combination of the second blade and the second linking member 733 is used in combination with the first blade 751 and the first linking member 731.
  • an unmanned aerial vehicle includes a housing; A wireless communication module located inside the housing or connected to the housing and configured to perform wireless communication with an external controller; A plurality of propulsion systems connected to the housing or at least partially mounted in the housing; And navigation circuits configured to control the propulsion systems, at least one of the plurality of propulsion systems comprising:
  • a hub structure configured to rotate by the motor, the hub structure including an opposing surface from the motor;
  • a first connecting member protruding from the surface in a first direction perpendicular to the surface, the first connecting member comprising: a first post; And a second post extending parallel to the first post and spaced apart from the first post, the first post and the second post being fixed to the surface, It is possible to move elastically in two directions,
  • the assembly comprising: a first blade detachably coupled to the first linking member and including an opening to which the first post and the second post are coupled; And a cap detachably coupled to an upper portion of the first connection member.
  • the first blade when viewed from the surface, may have an elongated shape having an axis extending in a third direction perpendicular to the first direction.
  • the third direction may be perpendicular to the second direction.
  • the first blade is rotatable with respect to the first linking member between a mounting position and an unmounting position.
  • the third direction in the mounting position, the third direction may be perpendicular to the second direction, and in the unmount position, the third direction may be the same direction as the second direction.
  • the propeller assembly includes: a second connecting member protruding from the surface in the first direction and spaced from the first connecting member; And a second blade detachably coupled to the second linking member.
  • the propeller assembly includes: a third connecting member protruding from the surface in the first direction, the third connecting member being spaced apart from the first connecting member and the second connecting member; And a third blade detachably coupled to the third linking member.
  • a slit is formed between the first post and the second post of the first linking member, and the slit is formed in a space in which the first post and the second post are movable in the second direction .
  • the first post and the second post may include hooks protruding outwardly with respect to the slit at the upper end, and the hooks may be engaged with the fastening holes formed in the cap.
  • the slit may be formed along the third direction parallel to the major axis direction of the first blade, and the hook may be formed to face a second direction perpendicular to the third direction.
  • the opening of the first blade may include at least one protrusion protruding inward along the longitudinal direction of the first blade, and the protrusion may be round.
  • a hub structure arranged to surround at least a part of the motor and rotated according to the operation of the motor;
  • a handle structure disposed on one surface of the hub structure and including at least one connecting member protruding in a first direction perpendicular to the one surface;
  • At least one blade including a rotation hole detachably coupled to the at least one connecting member, the at least one blade rotating in correspondence to the rotation of the handle structure;
  • An elastic member disposed inside the hub structure and providing an elastic force to the inside of the handle structure; And a cap detachably coupled to an upper end of the at least one connecting member.
  • the handle structure includes an opening disposed in a central region and through which the shaft of the cap passes; And a plurality of connecting members arranged in a straight line on both sides of the opening, wherein a diameter of an upper end of the connecting member may be larger than a diameter of the lower end.
  • the at least one connecting member comprises: a first post; And a second post extending parallel to the first post and spaced apart from the first post, the first post and the second post being fixed to the surface, They can be elastically moved with respect to each other in two directions.
  • a shaft disposed in a central region of the cap is disposed in the same line as the motor, and a plurality of fastening holes disposed between the shafts are disposed at an upper end of the connecting member And can be detachably coupled with the hook.
  • the connecting member includes: a first portion extending from the one surface of the handle structure toward the first direction; A second portion extending from the first portion and defining a different diameter from the first portion; And a third portion extending from the second portion and including at least one groove, the central axes of the first portion, the second portion, and the third portion being arranged in a line.
  • the rotating hole of the blade includes a plurality of protrusions projecting perpendicularly to the longitudinal direction of the first blade, and the groove of the third portion of the connecting member is formed by a central axis of the connecting member And the grooves may guide the fitting of the protrusions.
  • the engagement of the groove of the linking member and the rotation hole of the blade is such that, at the mounting and dismounting positions, the projection of the blade and the groove of the linking member are positioned and inserted in the same direction, In the driving and standby positions, the protrusions of the blade and the grooves of the connecting member may be positioned so as to be perpendicular to each other with respect to the central axis.
  • the connecting member includes: a first portion extending from the one surface of the handle structure toward the first direction; And a second portion extending from the first portion and including at least one guide groove, the second portion having a first guide groove extending from an upper end and formed in a fourth direction opposite to the first direction, ; A second guide groove formed along the outer surface of the first linking member in a direction perpendicular to the direction of the first guide groove; And a third guide groove extending from the second guide groove and formed in the fourth direction.
  • the rotating hole of the blade includes at least one protrusion perpendicularly protruding in the longitudinal direction of the first blade, and the protrusion is inserted along the first guide groove of the connecting member , The first guide groove, the second guide groove, and the third guide groove.

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 하우징; 상기 하우징 내측에 위치하거나 상기 하우징과 연결되고, 외부 콘트롤러와 무선 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 모듈; 상기 하우징에 연결되거나 상기 하우징에 적어도 부분적으로 실장된 복수의 추진 시스템들; 및 상기 추진 시스템들을 제어하도록 구성된 내비게이션 회로를 포함하고, 상기 복수의 추진 시스템들 중 적어도 하나는, 상기 내비게이션 회로에 의해 제어되는 모터; 및 상기 모터에 회전 가능하게 연결된 프로펠러 조립체를 포함하고, 상기 프로펠러 조립체는, 상기 모터에 의하여 회전되도록 구성되고, 상기 모터로부터 대향하는 표면을 포함하는 허브 구조; 상기 표면에 수직인 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출된 제 1 연결 부재로서, 상기 제 1 연결 부재는 제 1 포스트; 및 상기 제 1 포스트와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트와 이격된 제 2 포스트를 포함하고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트는 상기 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 탄성적으로 이동 가능하며, 상기 조립체는, 상기 제 1 연결 부재에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트가 결합되는 개구를 포함하는 제 1 블레이드; 및 상기 제 1 연결 부재의 상부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함할 수 있다.

Description

무인 비행체
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.
무인 비행체에 사용되는 블레이드와 상기 블레이드를 연결하는 허브의 구조에 따라 고정식과 접이식 프로펠러로 구분할 수 있다. 예를 들어, 상기 무인 비행체는 보관, 이동 중 휴대성을 향상시키기 위하여, 비행 시에는 프로펠러를 펼친 후 사용하고, 보관 시에는 프로펠러를 접어 체적을 줄이는 접이식 프로펠러 구조가 이용될 수 있다.
접이식 무인 비행체에서, 허브와 프로펠러가 압입, 본딩 등으로 분해가 불가능한 구조로 마련된 경우, 일부 구조 파손시 전체 구조를 교체로 인한 경제적, 자원적 낭비가 발생할 수 있다.
접이식 무인 비행체에서, 스크류, 볼트-너트 등에 의한 분해 가능 구조로 마련된 경우는 블레이드 교체를 위한 체결 및/또는 분해를 위하여 별도의 도구가 필요할 수 있다. 또한, 체결에 따른 고정이 제대로 이어지지 않을 경우, 블레이드 회전시 작용하는 힘과 진동에 의해 체결이 쉽게 풀리 수 있다. 또한, 스쿠류의 반복 체결 시, 반복되는 힘과 스쿠류 체결 방향(수직 방향이 아닌, 경사진 방향)으로 인하여 허브에 마련된의 나사선이 파손되어, 스쿠류의 헛 돔 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 접이식 프로펠러를 구비한 무인 비행체를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 하우징; 상기 하우징 내측에 위치하거나 상기 하우징과 연결되고, 외부 콘트롤러와 무선 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 모듈; 상기 하우징에 연결되거나 상기 하우징에 적어도 부분적으로 실장된 복수의 추진 시스템들; 및 상기 추진 시스템들을 제어하도록 구성된 내비게이션 회로를 포함하고, 상기 복수의 추진 시스템들 중 적어도 하나는,
상기 내비게이션 회로에 의해 제어되는 모터; 및 상기 모터에 회전 가능하게 연결된 프로펠러 조립체를 포함하고, 상기 조립체는,
상기 모터에 의하여 회전되도록 구성되고, 상기 모터로부터 대향하는 표면을 포함하는 허브 구조; 상기 표면에 수직인 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출된 제 1 연결 부재로서, 상기 제 1 연결 부재는 제 1 포스트; 및 상기 제 1 포스트와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트와 이격된 제 2 포스트를 포함하고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트는 상기 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 탄성적으로 이동 가능하며,
상기 조립체는, 상기 제 1 연결 부재에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트가 결합되는 개구를 포함하는 제 1 블레이드; 및 상기 제 1 연결 부재의 상부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로펠러 조립체를 포함하는 무인 비행체에 있어서, 모터의 적어도 일부를 감싸도록 배치되고, 상기 모터의 작동에 따라 회전하는 허브 구조; 상기 허브 구조 일면에 배치되고, 상기 일면에 수직인 제 1 방향으로 돌출된 적어도 하나의 연결 부재를 포함하는 핸들 구조; 상기 적어도 하나의 연결 부재에 착탈 가능하게 결합하는 회전 홀을 포함하고, 상기 핸들 구조의 회전에 대응하여 회전하는 적어도 하나의 블레이드; 상기 허브 구조 내측에 배치되고, 상기 핸들 구조의 내측으로 탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및 상기 적어도 하나의 연결 부재의 상단부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 이동이나 보관이 용이한 접이식 프로펠러를 구비하는 무인 비행체를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 하나의 블레이드가 파손되거나 손상되더라도 전체의 부품을 교체하는 것이 아니라, 손상된 블레이드만 교체할 수 있는 구조를 제공할 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.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(10)의 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체(20)를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(200)(propulsion system)를 나타내는 분리 측면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(200)(propulsion system)를 나타내는 측단면도이다.
도 10의(a)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러 조립체(300)에서, 블레이드(들)(350)이 핸들 구조(330)와 결합한 상태를 나타낸 상면도이며, 도 10의(b)는 도 10의(a)를 A-A' 방향으로 절단한 단면도 및 일부 구성의 확대도이다.
도 11의(a)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러 조립체(300)에서, 도 10의(a)의 제 2 블레이드(353)가 제 2 연결 부재(333)와 결합한 상태를 나타낸 상면도이다. 도 11의(b)는 도 10의(a)를 B-B' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 12의(a) 내지 도 13의(c)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 프로펠러 조립체(400)의 체결 동작에 관련된 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 도 12f의 상기 캡(470)과 핸들 구조(430)의 결합하는 동작 상태를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 블레이드(들)(450) 분리를 용이하게 하기 위한, 블레이드(들)(450)의 회전 홀(450a)의 구조를 나타낸 상면도이다.
도 16의(a) 및 도 16의(b)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체 동작시, 블레이드(들)(450)의 펼쳐진 상태 및 보관시 블레이드(들)(450)이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 모습을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system)를 나타내는 분리 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system)를 나타내는 측단면도 및 일부 확대도이다.
도 19의(a) 내지 도 19의(c)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system) 중 핸들 구조(630)와 블레이드(들)(650)의 결합 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(700)(propulsion system)를 나타내는 분리 사시도이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(700)(propulsion system)를 나타내는 측단면도 및 일부 확대도이다.
도 22은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 핸들 구조(730)의 연결 부재를 나타낸 확대도이다.
도 23의(a) 내지 도 23의(d)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(700)(propulsion system) 중 핸들 구조(730)와 블레이드(들)(750)의 결합 동작을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 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(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 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.
다양한 실시예에 따르면, 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, 하우징(101), 프레임(들)(102) 및 추력 발생 장치(104)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징(101)은 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.
다양한 실시예에 따르면, 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.
다양한 실시예에 따르면, 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 하우징(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.
다양한 실시예에 따르면, 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 모터(141)와 각각의 상기 모터(141)에 장착된 프로펠러(들)(143)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 모터(141)들은 각각 상기 프레임(102)들 중 하나에 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 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 외부 콘트롤러(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), 무선 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.
무선 통신 모듈(22)은 상기 하우징(예를 들면, 도 1의 하우징(101)) 내측에 위치하거나, 상기 하우징과 연결되도록 배치될 수 있다. 상기 무선 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 프로세서 유닛(MPU)(25b), 복수의 구동 회로(25c), 복수의 모터(25d)(예: 도 1의 모터(141))를 포함할 수 있다.
네비게이션 회로 유닛(27)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 회로 유닛(27)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 추진 시스템(200)(propulsion system)를 나타내는 분리 측면도이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(200)(propulsion system)를 나타내는 측단면도이다.
도 8 및 도 9의 추진 시스템(200)의 구조는, 예를 들면, 도 1 내지 도 5에 도시된 추력 발생 장치(104) 및/또는 도 7에 도시된 추력 발생 장치(25)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 추진 시스템(200)(예: 도 1의 추력 발생 장치 (104))은, 프레임(예: 도 1의 프레임(102))에 장착된 모터(210)와, 상기 모터(210)에 장착된 프로펠러 조립체(220)를 포함할 수 있다. 상기 프로펠러 조립체(220)는 상기 모터(210)에 회전 가능하게 연결된 허브 구조(221)와, 상기 허브 구조(221)의 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면에 배치한 핸들 구조(223)와, 상기 핸들 구조(223)에 장착된 블레이드(들)(225)을 및 캡(227)(cap)을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(225)은 복수 개로 구성되어, 서로의 일측에 나란하게 접철되거나 상기 프로펠러 조립체(220)의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 모터(210)는, 예를 들면, 도 7의 네비게이션 회로 유닛(27)으로부터 전원과 제어 신호를 제공받아 구동함으로써, 상기 허브 구조(221)를 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 허브 구조(221)는 상기 모터(210)의 적어도 일부를 커버하고, 상부의 개구를 통해 상기 모터(210)의 회전 샤프트(211)를 노출시키는 모터 캔(2211) 및 상기 모터 캔(2211)과 결속되어 연동되어 회전하고, 상기 캡(227)의 적어도 일부와 연결된 브라켓(2213)을 포함할 수 있다. 상기 노출된 회전 샤프트(211)는 상기 캡(227)의 적어도 일부(예를 들어, 캡(227)의 샤프트(2273))와 연결될 수 있다. 상기 회전 샤프트(211)는, 상기 모터(210)로부터 연장된 축(shaft)으로서, 상기 모터(210)에 의해 회전함으로써 상기 프로펠러 시스템(220)의 회전축(rotation axis)(R)을 제공할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 브라켓(2213) 내측으로 탄성 부재(229)(예:스프링)가 배치될 수 있다. 상기 탄성 부재(229)의 일면은 브라켓(2213)에 내측에 안착되고, 타면은 핸들 구조(223) 하면의 적어도 일부와 연결되어, 상기 허브 구조(221)와 상기 핸들 구조(223) 간의 탄성력을 제공할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 허브 구조(221)는 스크루(들)(2215)을 포함할 수 있는데, 상기 스크루(들)(2215)은 상기 브라켓(2213) 내측으로 체결되어 상기 회전 샤프트(211)의 외주면에 밀착 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 스크루(들)(2215)은 상기 브라켓(2213)을 상기 모터 캔(2211)에 장착, 고정할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 허브 구조(221)는 중심 영역에 나사선을 포함한 개구를 포함할 수 있는데, 상기 나사선을 포함한 개구는 상기 브라켓(2213) 내측으로 배치되어, 상기 캡(227)의 적어도 일부와 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 캡(227)의 샤프트(2271)의 단부 외면은 상기 나사선에 대응한 나사선이 형성되어 상기 브라켓(2213)의 개구에 장착, 고정할 수 있다. 상기 모터 캔(2211)이 회전함에 따라, 그와 연결된 브라켓(2213)이 회전할 수 있으며, 상기 브라켓(2213)과 연결된 캡(227)이 연동되어 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(223)는 상기 허브 구조(221)의 일부(예: 단부)에 장착되어 상기 회전 샤프트(211)에 의해 상기 회전축(R)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 핸들 구조(223)의 저면은 개구되어, 상기 탄성 부재(229)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(223)는 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면으로부터 각각 연장된 연결 부재들(2231,2232)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 부재들(2231,2232)은 상기 회전축(R)에서 이격된 위치에 각각 배치될 수 있으며, 상기 연결 부재들(2231,2232)은 각각 상기 핸들 구조(223)의 일면으로부터 상기 회전축(R)에 평행하게 연장될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(223)는 상기 일면에 수직인 방향(제 1 방향(+Z))으로 돌출된 제 1 연결 부재(2231) 및 상기 제 1 연결 부재(2231)와 평행하게 연장되고, 상기 제 1 연결 부재(2231)와 이격된 제 2 연결 부재(2232)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(2231) 및 상기 제 2 연결 부재(2232)는 상기 일면에 고정된 상태로, 상기 블레이드(들)(225)과 결합할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(2231) 및 상기 제 2 연결 부재(2232)는 실질적으로 원통형 형상으로 제조될 수 있으며, 상기 상기 제 1 연결 부재(2231) 및 상기 제 2 연결 부재(2232) 상단부는 다른 영역에 비하여 상대적으로 큰 반경을 가지도록 형성될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 연결 부재들(2231,2232) 중 적어도 일부는, 상기 연결 부재에 상기 블레이드(들)(225)을 회전(또는 회동) 가능하게 장착하는 수단(및/또는 구조물)으로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(들)(225)의 일단은 상기 연결 부재들(2231,2232) 중 하나에 각각 회동 가능하게 결속되어 보관할 수 있다. 상기 블레이드(들)(225)이 상기 연결 부재에 회동 가능하게 장착됨에 있어, 상기 블레이드(225) 중 하나가 상기 연결 부재에 대하여 시계 방향으로 회동하면 다른 하나의 블레이드(225)는 상기 반시계 방향으로 회동함으로써, 서로 근접하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 회동할 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(225) 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.
다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(225)이 대체로 일직선을 이루는 위치로 정렬된다라 함은, 상기 프로펠러 조립체(220)는 한 쌍의 상기 블레이드(들)(225)을 포함하며, 상기 프로펠러 조립체(220)의 회전 영역(회전면)의 지름이 최대인 위치로 상기 블레이드(들)(225)이 각각 정렬된 것, 및/또는, 상기 회전축(R)을 중심으로 하는 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면)(예: 원)에서, 상기 블레이드(들)(225)이 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 프로펠러 조립체(220)는 한 쌍 이상, 예를 들면, 3개의 블레이드(들)을 포함할 수 있으며, 이 경우, 블레이드(들) 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(들)(225)은 상기 핸들 구조(223) 내에서 서로 연동됨으로써, 상기 프로펠러가 회전할 때 각각의 상기 블레이드(들)(225)에 작용하는 항력(drag)을 상쇄할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 캡(227)은 핸들 구조(223)의 돌출된 연결 부재들(2231,2232)과 착탈 결합할 수 있도록 적어도 하나의 체결 홀(들)(2271) 및 상기 체결 홀(들)(2271)과 인접 배치된 샤프트(2273)를 포함할 수 있다. 상기 체결 홀(들)(2271)의 수는 프로펠러 조립체(220)의 블레이드(들)(225)의 수에 따라 다양하게 변경 가능하고, 상기 체결 홀(들)(2271)의 내측은 상기 핸들 구조(223) 상에 배치된 연결 부재의 형상과 대응하는 형태로 설계될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 캡 샤프트(2273)는 상기 모터(210)의 회전 샤프트(211)와 동일한 중심선 상(R)에 배치되고, 상기 샤프트(2273)는 상기 핸들 구조(223) 및 허브 구조(221)를 관통하여 모터(210)의 회전 샤프트(211)의 맞닿도록 배치될 수 있다. 상기 캡(227)은 상기 핸들 구조(223)의 연결 부재들(2231,2232)과 체결되어 회전할 수 있으며, 상기 회전은 블레이드(들)(225)로 동력을 전달할 수 있다.
이하에서, 도 10 및 도 11을 더 참조하여, 상기 핸들 구조(223)에 상기 블레이드(들)(225)이 장착된 구조를 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
도 10의(a)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러 조립체(300)에서, 블레이드(들)(350)이 핸들 구조(330)와 결합한 상태를 나타낸 상면도이며, 도 10의(b)는 도 10의(a)를 A-A' 방향으로 절단한 단면도 및 일부 구성의 확대도이다.
도 10의(a) 및 도 10의(b)의 프로펠러 조립체(300)의 구조는 도 8 및 도 9의 프로펠러 조립체(220)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 10의(a) 및 도 10의(b)를 참조하면, 상기 추진 시스템은, 모터(미도시)와, 상기 모터에 장착된 프로펠러 조립체(300)를 포함할 수 있다. 상기 프로펠러 조립체(300)는 상기 모터(미도시)에 회전 가능하게 연결된 허브 구조(310)와, 상기 허브 구조(310) 일면에 배치된 핸들 구조(330)와, 상기 핸들 구조(330)에 장착된 블레이드(들)(350)을 및 캡(370)(cap)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(350)은 복수 개로 구성되어, 서로의 일측에 나란하게 접철되거나 상기 프로펠러 조립체(300)의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다. 예를 들어, 도 10의(a)에 도시된 상기 블레이드(들)(350)은 제 1 블레이드(351) 및 제 2 블레이드(353)를 포함할 수 있으며, 상기 제 1 블레이드(351)는 회전 동작 전 접힌 상태일 수 있으며, 상기 제 2 블레이드(353)는 회전 동작을 위한 펼쳐진 상태일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(330)는 상기 일면에 수직인 방향(제 1 방향(+Z))으로 돌출된 제 1 연결 부재(331) 및 상기 제 1 연결 부재(331)와 평행하게 연장되고, 상기 제 1 연결 부재(331)와 이격된 제 2 연결 부재(333)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(331) 및 상기 제 2 연결 부재(333)는 상기 일면에 고정된 상태로, 상기 블레이드들(350)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 부재(331)는 상기 제 1 블레이드(351)와 결합할 수 있으며, 상기 제 2 연결 부재(333)는 상기 제 2 블레이드(353)와 결합할 수 있다. 이하, 상기 제 1 연결 부재(331)는 상기 제 1 블레이드(351)와 결합 구조에 대하여 설명하며, 상기 제 2 연결 부재(333) 및 상기 제 2 블레이드(353)의 결합은 이를 준용한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(351)는 상기 핸들 구조(330)의 제 1 연결 부재(331)와 회전 및 탈착 가능하도록 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(351)는 단부 영역 배치되고, 나머지 회전 영역을 지지하는 회전 홀(351a)을 포함할 수 있으며, 상기 회전 홀(351a)은 상기 제 1 연결 부재(331)와 결합할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 연결 부재(331)는 제 1 포스트(3311) 및 상기 제 1 포스트(3311)와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트(3311)와 이격된 제 2 포스트(3315)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 포스트(3311) 및 상기 제 2 포스트(3315)는 상기 핸들 구조(330)의 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향(+Z)에 수직인 제 2 방향(+Y,-Y)으로 서로에 대하여 탄성적으로 이동 가능하도록 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 포스트(3311) 및 제 2 포스트(3315) 사이에는 슬릿(3319)이 배치되어, 상기 제 1 포스트(3311) 및 제 2 포스트(3315)들의 이동 가능한 가능한 공간을 제공할 수 있다. 상기 슬릿(3319)은 상기 제 1 포스트(3311) 및 제 2 포스트(3315)의 길이 보다 짧도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 제 1 포스트(3311) 및 제 2 포스트(3315)는 상기 제 1 블레이드(351)의 탈착을 위하여 서로 마주보는 방향을 향하여 이동할 수 있으며, 결합이 완료된 상태에서는 원 형태에 따라 서로 평행하게 고정될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 포스트(3311) 및 제 2 포스트(3315) 단부는 바깥 방향을 향하여 돌출된 후크(3313,3317)가 형성될 수 있다. 상기 후크(3313,3317)는 단턱 형상으로 캡(370)의 체결 홀(371)의 형상과 대응되도록 제작되어 상호간의 끼움 결합을 유도할 수 있다. 예를 들어, 상기 후크(3313,3317)는 상기 프로펠러 조립체(3300) 상면에서 바라볼 때, 상기 제 1 포스트(3311) 및 제 2 포스트(3315) 상단부는 두 개의 반원 형상일 수 있으며, 각각의 후크(3313,3317) 사이에 슬릿이 배치될 수 있다. 상기 후크(3313,3317)를 포함한 제 1 연결 부재(331)의 단부의 직경은, 상기 제 1 블레이드(351)의 회전 홀(351a)의 직경보다 크도록 제작되어, 상기 제 1 연결 부재(331)와 결합한 제 1 블레이드(351)가 외부로 이탈할 수 없도록 고정할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 연결 부재(331)와 제 1 블레이드(351)가 결합된 일면 상측(예를 들어, 제 1 방향(+Z))으로 상기 캡(370)의 체결 홀(371)이 후크(3313,3317)와 결합할 수 있다. 상기 결합은 제 1 블레이드(351)와 제 1 연결 부재(331)의 결합과 마찬가지로, 상기 후크(3313,3317)가 상기 캡(370)의 체결 홀(371)에 끼워지기 위하여 제 1 포스트(3311) 및 상기 제 2 포스트(3315)가 제 2 방향(+Y,-Y)으로 서로에 대하여 탄성적인 이동을 통해 이루어질 수 있다.
도 11의(a)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 프로펠러 조립체(300)에서, 도 10의(a)의 제 2 블레이드(353)가 제 2 연결 부재(333)와 결합한 상태를 나타낸 상면도이다. 도 11의(b)는 도 10의(a)를 B-B' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 11의(a) 및 도 11의(b)의 프로펠러 조립체(300)의 구조는 도 10의(a) 및 도 10의(b)의 프로펠러 조립체(300), 도 8 및 도 9의 프로펠러 조립체(220)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(350)은 복수 개로 구성되어, 서로의 일측에 나란하게 접철되거나 상기 프로펠러 조립체(300)의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다. 예를 들어, 도 11의(a)에 도시된 상기 제 2 블레이드(353)는 회전 동작을 위한 펼쳐진 상태일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(330)는 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면으로부터 각각 연장된 연결 부재들(도 10의(a)의 제 1 연결 부재(331) 및 제 2 연결 부재(333))의 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 부재들은 상기 회전축(R)에서 이격된 위치에 각각 배치될 수 있으며, 상기 연결 부재들은 각각 상기 핸들 구조(330)의 일면으로부터 상기 회전축(R)에 평행하게 연장될 수 있다.
상기 제 1 연결 부재(331) 및 상기 제 2 연결 부재(333)는 상기 일면에 고정된 상태로, 상기 블레이드들과 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 연결 부재(333)는 상기 제 2 블레이드(353)와 결합할 수 있다. 이하, 도 11의(a),b에 도시된 상기 제 2 연결 부재(333)는 상기 제 2 블레이드(353)와 결합 구조에 대하여 설명하며, 상기 제 1 연결 부재(331) 및 상기 제 1 블레이드(351)의 결합은 이를 준용한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 블레이드(353)는 상기 핸들 구조(330)의 제 2 연결 부재(333)와 회전 및 탈착 가능하도록 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 블레이드(353)는 단부 영역 배치되어 나머지 회전 영역을 지지하는 회전 홀(353a)을 포함할 수 있으며, 상기 회전 홀(353a)은 제 2 연결 부재(333)와 결합할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 2 연결 부재(333)는 제 1 포스트(3331) 및 상기 제 1 포스트(3331)와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트(3331)와 이격된 제 2 포스트(3335)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 포스트(3331) 및 상기 제 2 포스트(3335)는 상기 핸들 구조(330)의 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향(+Z)에 수직인 제 2 방향(+Y,-Y)으로 서로에 대하여 탄성적으로 이동 가능하도록 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 포스트(3331) 및 제 2 포스트(3335)는 상기 제 2 블레이드(353)의 탈착을 위하여 서로 마주보는 방향을 향하여 이동할 수 있으며, 결합이 완료된 상태에서는 원 형태에 따라 서로 평행하게 고정될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 2 블레이드(353)가 회전을 위하여 펼쳐진 상태에서, 상기 제 1 포스트(3331) 및 제 2 포스트(3335)의 배열은 상기 제 2 블레이드(353)의 길이 방향을 중심으로 슬릿(3339)을 사이에 두고 이격 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 포스트(3331) 및 제 2 포스트(3335) 사이에 형성된 슬릿(3319)의 길이 방향은 상기 제 2 블레이드(353)의 길이 방향과 일치하도록 구현할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 슬릿(3339) 및 상기 후크(3333,3337)가 형성된 방향은 프로펠러 조립체(300)의 안정성과 관계가 있다. 예를 들어, 도 11의(a) 및 11b의 구조와 다르게, 슬릿의 방향이 제 2 블레이드(353)의 길이 방향에 수직이고, 후크가 상기 슬릿의 양방향으로 배치된 경우에는, 상기 제 2 블레이드(353) 회전에 의한 양력에 의해 발생된 힘이 상기 제 2 연결 부재의 후크쪽으로 제공되며, 상기 후크는 슬릿이 형성된 공간으로 이동하여 상기 제 2 블레이드(353)가 이탈될 수 있다.
도 11의(a) 및 11b 을 참조한 실시예에 따르면, 상기 제 1 포스트(3331) 및 제 2 포스트(3335)에 형성된 후크(3333,3337)가 돌출된 방향을 상기 제 2 블레이드(353)의 길이 방향과 수직을 향하도록(예를 들어, 제 2 방향(+Y,-Y)) 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 슬릿(3319)의 방향을 제 2 블레이드(353)의 길이 방향과 일치하도록 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 블레이드(353)가 회전시 날개 영역 형성하는 힘(F_Blade(제 1 방향(+Z방향))에 의해 발생하는 상기 제 2 블레이드(353)의 단부 영역에 형성된 힘(F_reaction(제 2 블레이드 장방향))에 의해 후크(3313,3317)의 적어도 일부가 눌리는 것을 방지할 수 있다. 상기 슬릿(3339) 및 상기 후크(3333,3337)가 방향성을 제공한 프로펠러 조립체(300) 구조는, 상기 블레이드가 구조로부터 이탈되지 않고 안정적으로 회전할 수 있다.
이하, 프로펠러 조립체(300)의 체결 동작을 살펴본다.
도 12의(a) 내지 도 13의(c)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 프로펠러 조립체(400)의 체결 동작에 관련된 흐름도이다. 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 도 13의(c)의 상기 캡(470)과 핸들 구조(430)의 결합하는 동작 상태를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 12의(a) 내지 도 13의(c)는 프로펠러 조립체(400)의 구조는, 도 8 내지 도 11의 프로펠러 조립체(220,300)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 12의(a)를 참조하면, 블레이드(들)(450)을 제외한 나머지 부품 구조를 체결하고, 상기 블레이드(들)(450)의 회전 홀(450a)의 중심을 연결 부재(431,433)의 중심과 일치시키는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 프로펠러 조립체(400)는 모터(미도시)를 감싸도록 허브 구조(410)를 결합하고, 상기 허브 구조(410) 상면에 핸들 구조(430)를 배치할 수 있다. 이후, 상기 핸들 구조(430) 중심의 개구 내측으로 상기 캡(470)의 샤프트를 회전축(R)을 따라 삽입할 수 있다.
이후, 상기 핸들 구조(430) 일면에 돌출된 연결 부재(431,433)의 중심축(P1,P2)과 상기 블레이드(들)(450)의 회전 홀(450a)의 중심을 나란하게 정렬할 수 있다. 예를 들어, 상기 핸들 구조(430)은 제 1 방향(+Z)을 향하여 서로 평행하게 이격 배치된 제 1 연결 부재(431) 및 제 2 연결 부재(433)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(431)는 제 1 중심축(P1)을 가지며, 상기 제 2 연결 부재(433)는 제 2 중심축(P2)을 가질 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(431)의 제 1 중심축(P1) 상으로 상기 제 1 블레이드(451)의 회전 홀(451a)의 중심이 일치하도록 정렬하고, 상기 제 2 연결 부재(433)의 제 2 중심축(P2) 상으로 상기 제 2 블레이드(453)의 회전 홀(453a)의 중심이 일치하도록 정렬할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 캡(470)은 상기 블레이드(들)(450)과 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 캡(470)의 길이 방향과 상기 블레이드(들)(450)의 길이 방향은 서로 수직을 향하도록 배치될 수 있다.
도 12의(b)를 참조하면, 상기 블레이드(들)(450)을 핸들 구조(430)의 연결 부재(431,433)에 가조립하는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 블레이드(들)(450)의 회전 홀(450a)은 상기 연결 부재(431,433)에 각각 삽입되어 체결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 부재(431)는 상기 제 1 블레이드(451)의 회전홀(451a)을 관통하도록 삽입될 수 있으며, 상기 제 2 연결 부재(433)는 상기 제 2 블레이드(453)의 회전홀(453a)을 관통하도록 삽입될 수 있다.
상기 전술한 바에 따라, 상기 연결 부재(431,433)는 후크가 포함된 제 1 포스트 및 제 2 포스트들로 구성되고, 상기 제 1 포스트 및 제 2 포스트는 상기 블레이드(들)(450)가 결합되는 동안 서로를 향하여 탄성적으로 제 2 방향(+Y,-Y)으로 이동하고, 결합이 완료된 후, 원위치로 돌아갈 수 있다. 상기 제 1 포스트 및 제 2 포스트 단부에 형성된 후크는 블레이드(들)(450)가 삽입된 후, 외부로 이탈되지 않도록 상기 블레이드의 회전 홀(450a) 가장자리 면과 중첩될 수 있다.
도 12의(c)를 참조하면, 상기 블레이드(들)(450)와 연결 부재(431,433)이 가조립된 상태에서, 상기 핸들 구조(430)를 제 4 방향(-Z)으로 가압하는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 핸들 구조(430) 및 상기 허브 구조(410) 내측 공간에는 탄성부재(미도시)가 실장되어 있으며, 상기 탄성부재는 일면이 상기 허브 구조(410)에 지지된 상태로 상기 핸들 구조(430)를 제 1 방향(+Z)으로 밀어내는 힘을 제공할 수 있다. 상기 추진 시스템의 조립 구조가 전체적으로 밀착된 상태에서 고정 결합이 이루어질 수 있도록 상기 탄성부재가 사용되며, 상기 탄성 부재가 압축된 상태로 결합되도록 상기 핸들 구조를 제 4 방향(-Z)으로 가압할 수 있다.
도 13의(a) 및 13b를 참조하면, 상기 핸들 구조(430)를 가압한 상태에서, 상기 캡(470)을 회전하는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 캡(470)은 핸들 구조(430)의 돌출된 연결 부재(431,433)와 착탈 결합할 수 있도록, 적어도 하나의 체결 홀(471) 및 상기 체결 홀(471)과 인접 배치된 샤프트(예를 들어, 도 9의 샤프트(2273))를 포함할 수 있다. 상기 샤프트는 상기 핸들 구조(430) 및 허브 구조(410)의 중심을 관통한 상태에서 상기 체결 홀(471)이 배치된 가장자리 영역이 XY 평면 상에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 캡(470)의 회전 동작에 따라, 상기 캡(470)의 길이 방향과 상기 블레이드(들)(450)의 길이 방향은 서로 일치하도록 정렬될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 부재(431)의 제 1 중심축(P1) 상으로 상기 캡(470)의 제 1 체결 홀(471a)의 중심이 일치하도록 정렬하고, 상기 제 2 연결 부재(433)의 제 2 중심축(P2) 상으로 상기 캡(470)의 제 2 체결 홀(471b)의 중심이 일치하도록 정렬할 수 있다.
도 13의(c) 및 도 14를 참조하면, 상기 캡(470)이 상기 핸들 구조(430) 및 블레이드(들)(450)와 결합하는 동작을 수행할 수 있다. 도 14a는 결합 전 상태, 도 14b는 결합 상태를 나타낸다.
다양한 실시예에 따른, 가압된 핸들 구조(430)의 힘을 제거하면, 내부에 배치된 탄성 부재(490)의 탄성력에 의하여, 상기 핸들 구조(430)가 제 1 방향(+Z)으로 이동하면서, 상기 캡(470)과 결합할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 캡(470)은 핸들 구조(430)의 돌출된 연결 부재(431)과 착탈 결합할 수 있도록 적어도 하나의 체결 홀(471a)을 포함할 수 있다. 상기 체결 홀(471a)의 수는 프로펠러 조립체(400)의 블레이드의 수에 따라 다양하게 변경 가능하고, 상기 핸들 구조(430) 상에 배치된 연결 부재(431)의 형상과 대응하는 형태로 제조될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 연결 부재(431)와 제 1 블레이드(451)의 결합은, 상기 캡(470)의 체결 홀(471a) 내측으로 상기 제 1 연결 부재(431)의 후크(431a)가 삽입함으로서 이루어질 수 있다. 상기 캡(470) 내측에 관통되도록 형성된 체결 홀(471a)은 상기 후크(431a)의 형상과 대응되도록 단턱을 포함하도록 설계되어, 상기 캡(470)과 후크(431a)의 고정 체결이 이루어질 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(431) 및 후크(431a)의 결합과 동일하게, 상기 제 2 연결 부재(433)의 단부에 형성된 후크도 상기 캡(470)의 제 2 체결 홀(471b)에 삽입 결합할 수 있다.
상기 체결이 이루어진 후, 핸들 구조(430) 내측에 배치된 탄성 부재(490)의 반발력과 함께 캡(470)과 후크(431a)의 체결력으로 인하여, 제 1 블레이드(451)의 회전에 따른 반발력을 제어하고, 상기 블레이드가 상기 핸들 구조(430)로부터 이탈되거나 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 프로펠러 조립체(400)분리 동작은 상기 체결 동작의 역순으로 진행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 블레이드(들)(450) 분리를 용이하게 하기 위한, 블레이드(들)(450)의 회전 홀(450a)의 구조를 나타낸 상면도이다. 도 15의 블레이드(들)(450)의 구조는 도 14의 블레이드(450)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 블레이드(들)(450)는 날개 영역(455) 및 지지 영역(456)을 포함하며, 상기 날개 영역(455)은 회전에 의한 동력을 발생시키고, 상기 지지 영역(456)은 상기 날개 영역(455)을 지지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지지 영역(456)은 핸들 구조(430)의 연결 부재(431,433)와 체결하는 회전 홀(450a)을 포함할 수 있다. 상기 회전 홀(450a)은 홀의 내측으로 돌출된 돌기(459)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기(459)는 상기 블레이드(들)(450)의 길이 방향 상에 형성되어 상기 연결 부재(431,433)의 슬릿(439)의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 상기 돌기(459)는 블레이드(들)(450) 교체시, 사용자가 용이하게 연결 부재(431,433)로부터 블레이드(들)(450)를 분해할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 프로펠러 조립체(400)의 분리 공정은, 상기 블레이드(들)(450)을 접철된 상태로 유지한 후에, 이루어질 수 있다. 상기 블레이드(들)(450)을 접철된 상태에선, 상기 마련된 블레이드(들)(450)의 돌기(459)와 후크(431a)는 서로 중첩(overlap)을 형성하고, 상기 중첩에 의하여 상기 후크(431a)의 일부가 변형이 발생될 수 있다. 상기 발생된 변형으로 상기 캡(470)의 이탈은 용이하게 이루어 질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 돌기(459)는 라운드 형상으로 제조될 수 있다. 상기 라운드 형상의 돌기(459)는 무인 비행체가 비행 중 회전하는 블레이드(들)(450) 가 상기 돌기(459)의 일부분에 걸려 홀딩되는 것을 방지할 수 있다.
도 16의(a) 및 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체 동작시, 블레이드(들)(450)의 펼쳐진 상태 및 보관시 블레이드(들)(450)이 서로의 일측에 나란하게 정렬된 모습을 나타내는 도면이다. 도 15a는 두 개의 블레이드(들)(450)을 포함한 무인 비행체의 일부 도면이며, 도 15b는 세 개의 블레이드(들)(450)을 포함한 무인 비행체의 일부 도면이다.
도 16의(a) 및 도 16의(b)의 프로펠러 조립체(500)의 구조는 도 8 내지 도 11의 프로펠러 조립체(220,300)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 16의(a) 및 도 16의(b)를 참조하면, 상기 무인 비행체의 추진 시스템을 구성하는 블레이드(들)(450)은 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 무인 비행체가 동작 및/또는 동작을 위한 준비 상태에서, 상기 각각의 블레이드(들)(450)은 상기 프로펠러의 회전 영역(회전면) 내에서, 상기 허브(221)에 대하여 회전 구동할 수 있다.
한 실시예에 따라 도 16의(a)를 참조하면, 상기 블레이드(들)(450)은 두 개(제 1 블레이드(451) 및 제 2 블레이드(453))로 구성될 수 있으며, 동작 및/또는 동작을 위한 준비 상태에서 상기 제 1 블레이드(451)의 장축에 대하여, 상기 제 2 블레이드(453)의 장축은 180도를 형성하도록 위치할 수 있다.
한 실시예에 따라 도 16의(b)를 참조하면, 상기 블레이드(들)(450)은 세 개(제 1 블레이드(451), 제 2 블레이드(453) 및 제 3 블레이드(455))로 구성될 수 있으며, 동작 및/또는 동작을 위한 준비 상태에서 상기 블레이드(들)(450)의 장축은 서로 다른 블레이드(들)(450)의 장축에 대하여 120도를 형성하도록 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(451)의 장축에 대하여, 상기 제 2 블레이드(453)의 장축은 120도를 형성하고, 상기 제 2 블레이드(453)의 장축에 대하여, 상기 제 3 블레이드(455)의 장축은 120도를 형성하고, 상기 제 3 블레이드(455)의 장축에 대하여, 상기 제 1 블레이드(451)의 장축은 120도를 형성할 수 있다. 다만, 상기 구조는 일 실시예에 불과하며, 사용자가 원하는 설계 환경에 따라, 세 개 이상의 복수의 블레이드(들)로 설계 변경할 수 있으며, 상기 복수의 블레이드(들)은 서로 장축에 대하여 동일한 반경에 위치할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 각각의 상기 블레이드(들)(450)이 상기 프로펠러가 회전하지 않는 상태(예를 들어, 보관 상태)라면, 상기 블레이드(들)(450)은 서로의 일측에 나란하게 위치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(450)은 펼쳐지거나 접철된 상태에서 상기 프로펠러 조립체(400)의 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(들)(450)이 무인 비행체의 다른 구조물 상에 위치됨으로써 무인 비행체가 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system)를 나타내는 분리 사시도이다. 도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system)를 나타내는 측단면도 및 일부 확대도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 상기 추진 시스템(600)(예: 도 1의 추진 시스템)(104))은, 프레임(예: 도 1의 프레임(102))에 장착된 모터(601)와, 상기 모터(601)에 장착된 프로펠러 조립체(602)를 포함할 수 있다. 상기 프로펠러 조립체(602)는 상기 모터(601)에 회전 가능하게 연결된 허브 구조(610)와, 상기 허브 구조(610) 일면에 배치한 핸들 구조(630)와, 상기 핸들 구조(630)에 장착된 블레이드(들)(650)을 또는캡(670)(cap)을 포함할 수 있다.
도 17 및 도 18의 프로펠러 조립체(602)의 구조는 도 8 및 도 9의 프로펠러 조립체(220)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 이하, 상기 도 8 및 도 9의 프로펠러 조립체(220)와 구조적으로 차이가 있는 핸들 구조(630) 및 상기 핸들 구조(630)와 결합하는 블레이드(650)에 대하여 구체적으로 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(630)는 상기 허브 구조(610)의 일부(예: 단부)에 장착되어 상기 모터(601)의 회전 샤프트(601a)에 의해 상기 회전축(R)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 핸들 구조(630)의 저면은 개구되어, 상기 탄성 부재(미도시)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(630)는 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면으로부터 각각 연장된 연결 부재(들)(631,633)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 부재(들)(631,633)은 상기 회전축(R)에서 이격된 위치에 각각 배치될 수 있으며, 상기 연결 부재(들)(631,633)은 각각 상기 핸들 구조(630)의 일면으로부터 상기 회전축(R)에 평행하게 연장될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(630)는 상기 일면에 수직인 방향(제 1 방향(+Z))으로 돌출된 제 1 연결 부재(631) 및 상기 제 1 연결 부재(631)와 평행하게 연장되고, 상기 제 1 연결 부재(631)와 이격된 제 2 연결 부재(633)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(631) 및 상기 제 2 연결 부재(633)는 상기 일면에 고정된 상태로, 상기 블레이드(들)(650)과 결합할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(631) 및 상기 제 2 연결 부재(633)는 실질적으로 원통형 형상으로 제조될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 연결 부재(631)는 상기 핸들 구조(630)의 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면으로부터 연장된 제 1 부분(6311), 상기 제 1 부분(6311)으로부터 연장되며, 상기 제 1 부분(6311)과 서로 다른 직경을 형성하는 제 2 부분(6313) 및 상기 제 2 부분(6313)으로부터 연장되며, 적어도 하나의 홈(6317)이 마련된 제 3 부분(6315)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 부분(6311), 제 2 부분(6313) 및 제 3 부분(6315)은 실질적으로 원통형 형상으로 상기 제 1 부분(6311), 제 2 부분(6313) 및 제 3 부분(6315)의 중심축(P1)은 동일 선상에 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 2 부분(6313) 및 제 3 부분(6315)의 직경은 서로 다른 크기로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 부분(6313)의 직경은 제 3 부분(6315)의 직경보다 작을 수 있다. 도 17에 도시된 단면에서 바라볼 때, 상기 제 2 부분(6313)의 상기 제 3 부분(6315)보다 내측으로 들어간 단턱 형상으로 제조되어, 상기 블레이드(들)(650)의 돌기(659)의 일 영역은 제 1 부분(6311)으로부터 제 2 부분(6313)까지 삽입되어 체결이 이루어질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 부분(6311)은 상기 제 3 부분(6315)의 직경은 서로 동일한 크기로 제조될 수 있다. 상기 제 1 부분(6311)은 원통 형상의 외면의 일부가 내측으로 파힌 적어도 하나의 홈(6317)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 홈(6317)은 복수 개, 예를 들어, 두 개로 형성될 수 있으며, 상기 두 개의 홈(6317)은 중심축(P1)을 기준으로 일직선 상에 배치될 수 있다. 상기 홈(6317)은 상기 블레이드(들)(650)의 돌기(659)의 형상과 대응된 형태로 상기 돌기(659)와 끼움 결합을 형성할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(630)의 일면으로부터 수직 방향으로 연장 돌출된 제 3 부분(6315) 및 상기 제 2 부분(6313)은 상기 블레이드(들)(650)의 회전 홀(655)과 결합할 수 있다. 상기 제 1 부분(6311)은 상기 블레이드(들)(650)의 회전 홀(655)을 관통하여 외부로 노출된 상태에서, 상기 캡(670)의 체결 홀(671)과 결합할 수 있다. 상기 캡(670)의 체결 홀(671)은 상기 적어도 하나의 홈(6317)을 포함하는 제 1 부분(6311)의 형상과 대응되도록 제조되어 끼움 결합할 수 있다. 상기 제 2 연결 부재(633)는 상기 제 1 연결 부재(631)와 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(650)은 복수 개로 구성되어, 서로의 일측에 나란하게 접철되거나 상기 프로펠러 조립체(602)의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(들)(650)은 제 1 블레이드(651) 및 제 2 블레이드(653)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(651)는 상기 핸들 구조(630)의 제 1 연결 부재(631)와 회전 및 탈착 가능하도록 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(651)는 단부 영역 배치되고, 나머지 회전 영역을 지지하는 회전 홀(655)을 포함할 수 있으며, 상기 회전 홀(655)은 상기 제 1 연결 부재(631)와 결합할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(651)의 회전 홀(655)은 홀의 내측으로 돌출된 돌기(659)(도 18의 돌기(659))가 마련될 수 있다. 상기 돌기(659)는 제 1 블레이드(651)의 길이 방향에 수직한 방향 및 홀 내측으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기(659)은 복수 개, 예를 들어, 두 개로 형성될 수 있으며, 상기 두 개의 돌기(659)는 중심축(P1)을 기준으로 일직선 상에 배치될 수 있다. 상기 돌기(659)은 상기 제 1 연결 부재(631)의 홈(6317)의 형상과 대응된 형태로 상기 홈(6317)와 끼움 결합을 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 블레이드(653)는 상기 제 1 블레이드(651)와 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
도 19의(a) 내지 도 19의(c)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system) 중 핸들 구조(630)와 블레이드(들)(650)의 결합 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 19의(a) 내지 도 19d의 핸들 구조(630)와 블레이드(들)(650)의 구조는 도 17 및 도 18의 핸들 구조(630)와 블레이드(들)(650)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(630)의 제 1 연결 부재(631)(도 17의 제 1 연결 부재(631))로 상기 제 1 블레이드(621)(도 17의 제 1 블레이드(651))가 결합하는 동작을 제시한다.
도 19의(a)를 참조하면, 상기 제 1 연결 부재(631)에 상기 제 1 블레이드(651)의 회전 홀(655)이 삽입되는 동작이 수행될 수 있다. 상기 제 1 블레이드(651)는 접철된 상태이며, 상기 회전 홀(655)은 상기 제 1 연결 부재(631)의 중심축(P1)에 정렬된 상태로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(651)의 돌기(659)는, 상기 제 1 블레이드(651)의 장축과 수직 방향으로 돌출된 상태로, 상기 제 1 연결 부재(631)의 제 3 부분(도 17의 제 3 부분(6315))에 형성된 두 개의 홈(도 17의 홈(6317)) 내측으로 로 삽입될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 연결 부재(631)의 홈(6317)들은 상기 제 1 블레이드(651)의 장축과 수직 방향으로 파인 구조이며, 상기 홈(6317) 및 돌기(659)은 서로 대응된 형태로 끼움 결합될 수 있다.
도 19의(b)를 참조하면, 상기 제 1 블레이드(651)는 상기 제 1 연결 부재(631)의 상기 제 1 부분(6311)을 관통하여 상기 제 2,3 부분(6313,6311) 외면에 안착된 상태로 결합하는 동작을 수행할 수 있다. 상기 제 3 부분(6315)은 캡(도 17의 캡(670))이 결합하는 위치이므로, 상기 제 1 블레이드(651)는 상기 핸들 구조(630)의 상면에 접촉될 까지 하측 방향(예를 들어, 제 4 방향(-Z))으로 이동할 수 있다.
도 19의(c)를 참조하면, 상기 제 1 연결 부재(631)에 상기 제 1 블레이드(651)가 안착된 상태로 회전하고, 회전이 완료된 상태를 확인할 수 있다. 상기 제 1 블레이드(651)는 상기 제 1 연결 부재(631)의 중심을 관통한 상태에서 상기 중심 축(P1)을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
한 실시예에 따른, 상기 제 1 블레이드(651)의 회전을 통해, 상기 제 1 블레이드(651)의 돌기(659)와 상기 제 1 연결 부재(631)의 홈(6317)은 서로 일치하지 못한 상태가 되어, 상기 제 1 블레이드(651)는 상기 제 1 연결 부재(631) 외부로 이탈할 수 없다. 무인 비행체의 추진 시스템(600)(propulsion system)의 동작을 위하여, 상기 제 1 블레이드(651)가 완전히 펼쳐진 상태가 되면, 상기 제 1 블레이드(651)의 돌기(659)와 상기 제 1 연결 부재(631)의 홈(6317)이 배치된 방향은 중심 축(P1)을 기준으로 서로 수직 방향을 향하도록 위치할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(651)의 돌기(659)의 회전은 상기 제 2 부분(6313)의 단턱 형상 외면을 따라 이루어지며, 상기 돌기(659)의 두께는 상기 제 2 부분(6313)의 길이와 동일하거나 그보다 작도록 제조될 수 있다. 이후, 노출된 상기 제 1 부분(6311)에 캡(670)이 끼움 결합될 수 있다. 또 다른 예로, 제 2 블레이드 및 제 2 연결 부재(633)의 결합은 상기 제 1 블레이드(651) 및 제 1 연결 부재(631)의 결합에 준용한다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(700)(propulsion system)를 나타내는 분리 사시도이다. 도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체의 추진 시스템(700)(propulsion system)를 나타내는 측단면도 및 일부 확대도이다. 도 22는은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 핸들 구조(730)의 연결 부재를 나타낸 확대도이다.
도 20 내지 도 22를 참조하면, 상기 추진 시스템(700)(예: 도 1의 추진 시스템)(104))은, 프레임(예: 도 1의 프레임(102))에 장착된 모터(701)와, 상기 모터(701)에 장착된 프로펠러 조립체(702)를 포함할 수 있다. 상기 프로펠러 조립체(702)는 상기 모터(701)에 회전 가능하게 연결된 허브 구조(710)와, 상기 허브 구조(710) 일면에 배치한 핸들 구조(730)와, 상기 핸들 구조(730)에 장착된 블레이드(들)(750)을 및 캡(770)(cap)을 포함할 수 있다.
도 20 내지 도 22의 프로펠러 조립체(702)의 구조는 도 8 및 도 9의 프로펠러 조립체(220)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 이하, 상기 도 8 및 도 9의 프로펠러 조립체(220)와 구조적으로 차이가 있는 핸들 구조(730) 및 상기 핸들 구조(730)와 결합하는 블레이드(750)에 대하여 구체적으로 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(730)는 상기 허브 구조(710)의 일부(예: 단부)에 장착되어 상기 모터(701)의 회전 샤프트(701a)에 의해 상기 회전 축(R)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 핸들 구조(730)의 저면은 개구되어, 상기 탄성 부재(미도시)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(730)는 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면으로부터 각각 연장된 연결 부재(들)(731,733)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 부재(들)(731,733)은 상기 회전 축(R)에서 이격된 위치에 각각 배치될 수 있으며, 상기 연결 부재(들)(731,733)은 각각 상기 핸들 구조(730)의 일면으로부터 상기 회전 축(R)에 평행하게 연장될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(730)는 상기 일면에 수직인 방향(제 1 방향(+Z))으로 돌출된 제 1 연결 부재(731) 및 상기 제 1 연결 부재(731)와 평행하게 연장되고, 상기 제 1 연결 부재(731)와 이격된 제 2 연결 부재(733)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(731) 및 상기 제 2 연결 부재(733)는 상기 일면에 고정된 상태로, 상기 블레이드(들)(750)과 결합할 수 있다. 상기 제 1 연결 부재(731) 및 상기 제 2 연결 부재(733)는 실질적으로 원통형 형상으로 제조될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 연결 부재(731)는 상기 핸들 구조(730)의 제 1 방향(+Z)을 향하는 일면으로부터 연장된 제 1 부분(S1), 상기 제 1 부분(S1)으로부터 연장되며, 적어도 하나의 가이드 홈(731a)이 마련된 제 2 부분(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 부분(S1) 및 제 2 부분(S2)은 실질적으로 원통형 형상으로 상기 제 1 부분(S1) 및 제 2 부분(S2)의 중심축(P1)은 동일 선상에 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 부분(S1)의 직경 및 상기 제 2 부분(S2)의 직경은 서로 동일한 크기로 제조될 수 있다. 상기 제 1 부분(S1)은 원통형상의 외면의 일부가 내측으로 파힌 적어도 하나의 가이드 홈(731a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 홈(731a)은 복수 개, 예를 들어, 두 개로 형성될 수 있으며, 상기 두 개의 가이드 홈(731a)의 중심은 상기 중심 축(P1)을 기준으로 일직선 상에 배치될 수 있다. 상기 가이드 홈(731a)은 상기 블레이드(들)(750)의 돌기(759)의 형상과 대응된 형태로 상기 돌기(759)와 끼움 결합을 형성할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 2 부분(S2)의 하나의 가이드 홈(731a)은 적어도 일부가 서로 다른 위치에 형성된 세 부분으로 형성될 수 있다. 상기 가이드 홈(731a)은 상단부로부터 연장되어 제 4 방향(-Z)으로 형성된 제 1 가이드 홈(7311), 상기 제 1 가이드 홈(7311)이 향하는 방향과 수직한 방향으로 상기 제 1 연결 부재(731) 외면을 따라 형성된 제 2 가이드 홈(7313) 및 상기 제 2 가이드 홈(7313)으로부터 연장되어 -Z 방향으로 형성된 제 3 가이드 홈(7315)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 홈(731a)은 '┏┛'형태 또는 '┗┓'형태일 수 있다. 상기 제 1 가이드 홈(7311), 제 2 가이드 홈(7313) 및 제 3 가이드 홈(7315)은 상기 제 1 블레이드(751)의 돌기(759)가 이동하는 방향을 가이드할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(751)의 돌기(759)는 상기 제 1 가이드 홈(7311)을 지나 제 2 가이드 홈(7313)을 통과하여, 상기 제 3 가이드 홈(7315)까지 이동할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 연결 부재(733)는 상기 제 1 연결 부재(731)와 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 블레이드(들)(750)은 복수 개로 구성되어, 서로의 일측에 나란하게 접철되거나 상기 프로펠러 조립체(702)의 회전 영역(회전면)의 지름 방향(또는 반지름 방향)으로 정렬된 위치로 펼쳐질 수 있다. 예를 들어, 상기 블레이드(들)(750)은 제 1 블레이드(751) 및 제 2 블레이드(753)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(751)는 상기 핸들 구조(730)의 제 1 연결 부재(731)와 회전 및 탈착 가능하도록 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(751)는 단부 영역 배치되고, 나머지 회전 영역을 지지하는 회전 홀(755)을 포함할 수 있으며, 상기 회전 홀(755)은 상기 제 1 연결 부재(731)와 결합할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(751)의 회전 홀(755)은 홀의 내측으로 돌출된 돌기(759)(도 20의 돌기(759))가 마련될 수 있다. 상기 돌기(759)는 제 1 블레이드(751)의 길이 방향에 수직한 방향 및 홀 내측으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기(759)은 복수 개, 예를 들어, 두 개로 형성될 수 있으며, 상기 두 개의 돌기(759)는 중심 축(P1)을 기준으로 일직선 상에 배치될 수 있다. 상기 돌기(759)은 상기 제 1 연결 부재(731)의 가이드 홈(731a)의 형상과 대응된 형태로 상기 가이드 홈(731a)과 끼움 결합을 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 블레이드(753)는 상기 제 1 블레이드(751)와 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
도 23의(a) 내지 도 23의(d)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무인 비행체의 추진 시스템(700)(propulsion system) 중 핸들 구조(730)와 블레이드(들)(750)의 결합 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 23의(a) 내지 도 23의(d)의 핸들 구조(730)와 블레이드(들)(750)의 구조는 도 21 내지 도 22의 핸들 구조(730)와 블레이드(들)(750)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 구조(730)의 제 1 연결 부재(도 20의 제 1 연결 부재(731))로 상기 제 1 블레이드(도 20의 제 1 블레이드(751))가 결합하는 동작을 제시한다.
도 23의(a)를 참조하면, 상기 제 1 연결 부재(731)에 상기 제 1 블레이드(751)의 회전 홀(755)이 삽입 전 정렬되는 동작이 수행될 수 있다. 상기 제 1 블레이드(751)는 접철된 상태이며, 상기 상기 회전 홀(755)은 제 1 연결 부재(731)의 중심 축(P1)에 정렬된 상태로 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블레이드(751)의 돌기(759)는, 상기 제 1 블레이드(751)의 장축과 수직 방향으로 돌출된 상태로, 상기 제 1 연결 부재(731)의 제 2 부분(도 22의 제 2 부분(S2))에 형성된 두 개의 제 1 가이드 홈(도 17의 제 1 가이드 홈(7311)) 내측으로 로 삽입될 수 있다.
도 23의(b)를 참조하면, 상기 제 1 블레이드(751)는 상기 제 1 연결 부재(731)의 상기 제 2 부분(S2)의 적어도 일부와 결합하는 동작을 수행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 1 블레이드(751)는 돌기(759)가 상기 제 1 연결 부재(731)의 제 1 가이드 홈(7311)과 정렬된 상태에서 -Z 방향으로 이동하여, 삽입 및 끼움 결합될 수 있다. 상기 제 1 가이드 홈(7311)의 길이만큼 상기 제 1 블레이드(751)는 -Z 방향으로 이동할 수 있다.
도 23의(c)를 참조하면, 상기 제 1 블레이드(751)는 상기 제 1 연결 부재(731)의 상기 제 2 가이드 홈(7313)을 따라 이동하는 동작을 수행할 수 있다.
한 실시예에 따른, 상기 제 1 블레이드(751)의 회전을 통해, 상기 제 1 블레이드(751)의 돌기(759)와 상기 제 1 연결 부재(731)의 제 1 가이드 홈(7311)은 서로 일치하지 못한 상태가 되어, 상기 제 1 블레이드(751)는 제 1 방향(+Z)을 따라 상기 제 1 연결 부재(731) 외부로 이탈할 수 없다.
한 실시예에 따른, 상기 제 1 블레이드(751)는 상기 제 1 연결 부재(731)를 관통한 상태에서 상기 중심 축(P1)을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 상기 제 1 블레이드(751)가 이동한 회전 각은 90도일 수 있다. 상기 제 1 블레이드(751)는 상기 제 2 가이드 홈(7313)이 형성한 구조에 따라 상기 제 2 부분(S2)의 외면을 따라 이동할 수 있다.
도 23의(d)를 참조하면, 회전이 완료된 상태에서, 상기 제 1 블레이드(751)가 상기 제 1 연결 부재(731)의 제 3 가이드 홈(7315)을 따라 이동하는 동작을 수행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제 3 가이드 홈(7315)의 길이만큼 상기 제 1 블레이드(751)는 -Z 방향으로 이동할 수 있다. 상기 제 3 가이드 홈(7315)에 안착된 상기 제 1 블레이드(751)의 돌기(759)는 상기 제 1 연결 부재(731)의 제 1 가이드 홈(7311)의 방향과 서로 일치하지 못한 상태가 되어, 상기 제 1 블레이드(751)는 상기 제 1 연결 부재(731) 외부로 이탈할 수 없다. 예를 들어, 무인 비행체의 추진 시스템(200)(propulsion system)의 동작을 위하여, 상기 제 1 블레이드(751)가 완전히 펼쳐진 상태가 되면, 상기 중심 축(P1)을 기준으로 상기 제 1 블레이드(751)의 돌기(759)의 장축과 상기 제 1 연결 부재(731)의 제 3 가이드 홈(7315)의 장축이 배치된 방향은 서로 수직을 향하도록 위치할 수 있다. 이후, 노출된 상기 제 1 부분(7311)에 캡(770)이 끼움 결합될 수 있다. 또 다른 예로, 제 2 블레이드 및 제 2 연결 부재(733)의 결합은 상기 제 1 블레이드(751) 및 제 1 연결 부재(731)의 결합에 준용한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무인 비행체는, 하우징; 상기 하우징 내측에 위치하거나 상기 하우징과 연결되고, 외부 콘트롤러와 무선 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 모듈; 상기 하우징에 연결되거나 상기 하우징에 적어도 부분적으로 실장된 복수의 추진 시스템들; 및 상기 추진 시스템들을 제어하도록 구성된 내비게이션 회로를 포함하고, 상기 복수의 추진 시스템들 중 적어도 하나는,
상기 내비게이션 회로에 의해 제어되는 모터; 및 상기 모터에 회전 가능하게 연결된 프로펠러 조립체를 포함하고, 상기 프로펠러 조립체는,
상기 모터에 의하여 회전되도록 구성되고, 상기 모터로부터 대향하는 표면을 포함하는 허브 구조; 상기 표면에 수직인 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출된 제 1 연결 부재로서, 상기 제 1 연결 부재는 제 1 포스트; 및 상기 제 1 포스트와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트와 이격된 제 2 포스트를 포함하고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트는 상기 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 탄성적으로 이동 가능하며,
상기 조립체는, 상기 제 1 연결 부재에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트가 결합되는 개구를 포함하는 제 1 블레이드; 및 상기 제 1 연결 부재의 상부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 표면 상에서 바라볼 때, 상기 제 1 블레이드는 상기 제 1 방향에 수직인 제 3 방향으로 연장되는 축을 가지는 긴 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향에 수직일 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 블레이드는 장착 위치 및 장착 해제 위치 사이에서, 상기 제 1 연결 부재에 대해 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 장착 위치에서, 상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향에 수직이고, 상기 장착 해제 위치에서, 상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향과 동일한 방향일 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 프로펠러 조립체는, 상기 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출되고, 상기 제 1 연결 부재로부터 이격된 제 2 연결 부재; 및 상기 제 2 연결 부재와 탈착 가능하게 결합된 제 2 블레이드를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 프로펠러 조립체는, 상기 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출되고, 상기 제 1 연결 부재 및 제 2 연결 부재와 이격된 제 3 연결 부재; 및 상기 제 3 연결 부재와 탈착 가능하게 결합된 제 3 블레이드를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 연결 부재의 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트 사이에는 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿은 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트가 상기 제 2 방향으로 이동 가능한 공간을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트의 상단부에는 상기 슬릿을 기준으로 외측 방향으로 돌출 배치된 후크를 포함하고, 상기 후크는 상기 캡에 형성된 체결 홀과 끼움 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 슬릿은 상기 제 1 블레이드의 장축 방향에 나란한 상기 제 3 방향을 따라 형성되고, 상기 후크는 상기 제 3 방향에 수직인 제 2 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 블레이드의 상기 개구는, 상기 제 1 블레이드의 길이 방향을 따라 내측으로 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 라운드 형상일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로펠러 조립체를 포함하는 무인 비행체에 있어서,
모터의 적어도 일부를 감싸도록 배치되고, 상기 모터의 작동에 따라 회전하는 허브 구조; 상기 허브 구조 일면에 배치되고, 상기 일면에 수직인 제 1 방향으로 돌출된 적어도 하나의 연결 부재를 포함하는 핸들 구조; 상기 적어도 하나의 연결 부재에 착탈 가능하게 결합하는 회전 홀을 포함하고, 상기 핸들 구조의 회전에 대응하여 회전하는 적어도 하나의 블레이드; 상기 허브 구조 내측에 배치되고, 상기 핸들 구조의 내측으로 탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및 상기 적어도 하나의 연결 부재의 상단부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 핸들 구조는, 중심 영역에 배치되어 상기 캡의 샤프트가 관통하는 개구; 및 상기 개구를 중심으로 양 측에 일직선 상으로 배치되는 복수의 상기 연결 부재를 포함하고, 상기 연결 부재의 상단부의 직경은 상기 하단부의 직경보다 클 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 적어도 하나의 연결 부재는, 제 1 포스트; 및 상기 제 1 포스트와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트와 이격된 제 2 포스트를 포함하고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트는 상기 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 서로에 대하여 탄성적으로 이동할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 캡에 있어서, 상기 캡의 중심 영역에 배치된 샤프트는 상기 모터와 동일 선상에 배치되고, 상기 샤프트를 사이에 두고 배치된 복수 개의 체결 홀은 상기 연결 부재의 상단부에 배치된 후크와 착탈 결합할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 연결 부재는, 상기 핸들 구조의 상기 일면으로부터 상기 제 1 방향을 향하여 연장된 제 1 부분; 상기 제 1 부분으로부터 연장되며, 상기 제 1 부분과 서로 다른 직경을 형성하는 제 2 부분; 및 상기 제 2 부분으로부터 연장되며, 적어도 하나의 홈을 포함하는 제 3 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분의 중심 축은 동일 선상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 블레이드의 상기 회전 홀은, 상기 제 1 블레이드의 길이 방향에 수직하게 돌출된 복수 개의 돌기를 포함하며, 상기 연결 부재의 상기 제 3 부분의 홈은 상기 연결 부재의 중심 축을 기준으로 일직선 상에 배치되도록 복수 개로 형성되고, 상기 홈은 상기 돌기의 끼움 결합을 유도할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 연결 부재의 홈 및 상기 블레이드의 회전 홀의 결합은, 장착 및 장착 해제 위치에서, 상기 블레이드의 돌기와 상기 연결 부재의 홈은 동일한 방향을 향하도록 위치하여 끼움 결합되고, 블레이드의 구동 및 대기 위치에서, 상기 블레이드의 돌기와 상기 연결 부재의 홈은 상기 중심 축을 기준으로 서로 수직한 방향을 향하도록 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 연결 부재는, 상기 핸들 구조의 상기 일면으로부터 상기 제 1 방향을 향하여 연장된 제 1 부분; 및 상기 제 1 부분으로부터 연장되며, 적어도 하나의 가이드 홈을 포함하는 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은, 상단부로부터 연장되어 상기 제 1 방향과 반대인 제 4 방향으로 형성된 제 1 가이드 홈; 상기 제 1 가이드 홈이 향하는 방향과 수직한 방향으로 상기 제 1 연결 부재 외면을 따라 형성된 제 2 가이드 홈; 및 상기 제 2 가이드 홈으로부터 연장되어 상기 제 4 방향으로 형성된 제 3 가이드 홈을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 블레이드의 상기 회전 홀은, 상기 제 1 블레이드의 길이 방향에 수직하게 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 상기 연결 부재의 상기 제 1 가이드 홈을 따라 삽입되어, 상기 제 1 가이드 홈, 상기 제 2 가이드 홈 및 상기 제 3 가이드 홈을 따라 가이드되어 체결될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 전자장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 무인 비행체에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내측에 위치하거나 상기 하우징과 연결되고, 외부 콘트롤러와 무선 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 모듈;
    상기 하우징에 연결되거나 상기 하우징에 적어도 부분적으로 실장된 복수의 추진 시스템들; 및
    상기 추진 시스템들을 제어하도록 구성된 내비게이션 회로를 포함하고, 상기 복수의 추진 시스템들 중 적어도 하나는,
    상기 내비게이션 회로에 의해 제어되는 모터; 및
    상기 모터에 회전 가능하게 연결된 프로펠러 조립체를 포함하고, 상기 프로펠러 조립체는,
    상기 모터에 의하여 회전되도록 구성되고, 상기 모터로부터 대향하는 표면을 포함하는 허브 구조;
    상기 표면에 수직인 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출된 제 1 연결 부재로서, 상기 제 1 연결 부재는
    제 1 포스트; 및
    상기 제 1 포스트와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트와 이격된 제 2 포스트를 포함하고,
    상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트는 상기 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 탄성적으로 이동 가능하며,
    상기 제 1 연결 부재에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트가 결합되는 개구를 포함하는 제 1 블레이드; 및
    상기 제 1 연결 부재의 상부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함하는 무인 비행체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 상에서 바라볼 때, 상기 제 1 블레이드는 상기 제 1 방향에 수직인 제 3 방향으로 연장되는 축을 가지는 긴 형상을 가진 무인 비행체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향에 수직인 무인 비행체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 블레이드는 장착 위치 및 장착 해제 위치 사이에서, 상기 제 1 연결 부재에 대해 회전 가능하고,
    상기 장착 위치에서, 상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향에 수직이고,
    상기 장착 해제 위치에서, 상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향과 동일한 방향인 무인 비행체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 프로펠러 조립체는,
    상기 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출되고, 상기 제 1 연결 부재로부터 이격된 제 2 연결 부재; 및
    상기 제 2 연결 부재와 탈착 가능하게 결합된 제 2 블레이드를 더 포함하는 무인 비행체.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 프로펠러 조립체는,
    상기 제 1 방향으로 상기 표면으로부터 돌출되고, 상기 제 1 연결 부재 및 제 2 연결 부재와 이격된 제 3 연결 부재; 및
    상기 제 3 연결 부재와 탈착 가능하게 결합된 제 3 블레이드를 더 포함하는 무인 비행체.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 부재의 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트 사이에는 슬릿이 형성되고,
    상기 슬릿은 상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트가 상기 제 2 방향으로 이동 가능한 공간을 제공하고,
    상기 슬릿은 상기 제 1 블레이드의 상기 축 방향에 나란한 상기 제 3 방향을 따라 형성되는 무인 비행체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트의 상단부에는 상기 슬릿을 기준으로 외측 방향으로 돌출 배치된 후크를 포함하고,
    상기 후크는 상기 캡에 형성된 체결 홀과 끼움 결합되고, 상기 후크는 상기 제 3 방향에 수직인 제 2 방향을 향하도록 형성된 무인 비행체.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 블레이드의 상기 개구는, 상기 제 1 블레이드의 길이 방향을 따라 내측으로 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 라운드 형상인 무인 비행체.
  10. 프로펠러 조립체를 포함하는 무인 비행체에 있어서, 상기 프로펠러 조립체는,
    모터의 적어도 일부를 감싸도록 배치되고, 상기 모터의 작동에 따라 회전하는 허브 구조;
    상기 허브 구조 일면에 배치되고, 상기 일면에 수직인 제 1 방향으로 돌출된 적어도 하나의 연결 부재를 포함하는 핸들 구조;
    상기 적어도 하나의 연결 부재에 착탈 가능하게 결합하는 회전 홀을 포함하고, 상기 핸들 구조의 회전에 대응하여 회전하는 적어도 하나의 블레이드;
    상기 허브 구조 내측에 배치되고, 상기 핸들 구조의 내측으로 탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및
    상기 적어도 하나의 연결 부재의 상단부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 포함하는 프로펠러 조립체.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 핸들 구조는,
    중심 영역에 배치되어 상기 캡의 샤프트가 관통하는 개구; 및
    상기 개구를 중심을 기준으로 양 측에 일직선 상으로 배치되는 복수의 상기 연결 부재를 포함하고,
    상기 연결 부재의 상단부의 직경은 다른 부분의 직경보다 큰 프로펠러 조립체.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연결 부재는,
    제 1 포스트; 및 상기 제 1 포스트와 평행하게 연장되고 상기 제 1 포스트와 이격된 제 2 포스트를 포함하고,
    상기 제 1 포스트 및 상기 제 2 포스트는 상기 표면에 고정된 상태로, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 서로에 대하여 탄성적으로 이동 가능한 프로펠러 조립체.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 캡에 있어서,
    상기 캡의 중심 영역에 배치된 샤프트는 상기 모터의 회전 샤프트와 동일 선상에 배치되고,
    상기 캡의 샤프트를 사이에 두고, 서로 일직선 상에 배치된 복수 개의 체결 홀은 상기 연결 부재의 상단부에 배치된 후크와 착탈 결합하는 프로펠러 조립체.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 연결 부재는,
    상기 핸들 구조의 상기 일면으로부터 상기 제 1 방향을 향하여 연장된 제 1 부분;
    상기 제 1 부분으로부터 연장되며, 상기 제 1 부분과 서로 다른 직경을 형성하는 제 2 부분; 및
    상기 제 2 부분으로부터 연장되며, 적어도 하나의 홈을 포함하는 제 3 부분을 포함하고,
    상기 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분의 중심 축은 동일 선상에 배치되고,
    상기 블레이드의 상기 회전 홀은, 상기 제 1 블레이드의 길이 방향에 수직하게 돌출된 복수 개의 돌기를 포함하며,
    상기 연결 부재의 상기 제 3 부분의 홈은 상기 연결 부재의 상기 중심 축을 기준으로 일직선 상에 배치되도록 복수 개로 형성되고,
    상기 홈은 상기 돌기의 끼움 결합을 유도하는 프로펠러 조립체.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 연결 부재는,
    상기 핸들 구조의 상기 일면으로부터 상기 제 1 방향을 향하여 연장된 제 1 부분; 및
    상기 제 1 부분으로부터 연장되며, 적어도 하나의 가이드 홈을 포함하는 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은,
    상단부로부터 연장되어 상기 제 1 방향과 반대인 제 4 방향으로 형성된 제 1 가이드 홈;
    상기 제 1 가이드 홈이 향하는 방향과 수직한 방향으로 상기 제 1 연결 부재 외면을 따라 형성된 제 2 가이드 홈; 및
    상기 제 2 가이드 홈으로부터 연장되어 상기 제 4 방향으로 형성된 제 3 가이드 홈을 포함하고,
    상기 블레이드의 상기 회전 홀은, 상기 제 1 블레이드의 길이 방향에 수직하게 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 상기 연결 부재의 상기 제 1 가이드 홈을 따라 삽입되어, 상기 제 1 가이드 홈, 상기 제 2 가이드 홈 및 상기 제 3 가이드 홈을 따라 가이드되어 체결되는 프로펠러 조립체.
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