가변 Landing gear를 장착한 드론(랜딩기어 길이제어를 통한 경사면 이착륙이 가능한 드론 개발)
- 강진혁
- 인하대학교
- 작품구분일반형
- 공개여부비공개
- 카테고리전자, 기계
- 등록일2019-07-24
- 팀원(공동개발자)전준현(기계공학과)12110407 , 신선우(전기공학과)12181284 , 노휘담(전자공학과)12181478 , 왕준혁(기계공학과)12190369 , 정현우(기계공학과)12190433
- 출품 경진대회제11회 인하종합설계경진대회
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상세설명
1. 수행배경
드론이 보다 많은 분야에 사용되면서 다양한 형태와 기능을 가진 드론이 많이 개발되고 있다. 하지만 드론의 착륙장치인 landing gear(랜딩 기어)에 차별점을 둔 드론은 많지 않다. 현재 출시되어 있는 멀티콥터 드론의 경우 랜딩 기어가 모두 드론의 main body에 직관적으로 연결된 구조물 형태이며 착륙 시 드론의 무게를 구조로 설계되었다. 하지만 기존 랜딩기어는 드론이 수평인 지면에서만 이착륙이 가능하다는 한계를 가지고 있다. 또한 굴곡진 경사면이나 계단 형식의 지면에 착륙하게 될 경우 무게중심 이탈로 드론이 전복될 수 있다는 위험성도 가지고 있다. 평소 드론 조종을 즐겨하던 팀원들은 이러한 문제점에 착안해서 보다 다양한 형태의 지면에서 드론이 이착륙이 가능토록 한다면 그 운용 범위가 더 넓어질 것이라 생각하였고 제작을 하기로 결심하였다.
굴곡진 지면에 착륙하더라도 드론의 main body, 즉 모터와 main computer가 탑재된 부분은 수평을 우지해야 한다. 어떻게 하면 이러한 동작 제어가 가능할까 생각을 하다 드론의 랜딩기어 leg(다리)가 4개라고 가정하고 각각의 다리가 가변적으로 길이를 늘리고 줄일 수 있다면 지형지물을 파악후 그에 맞게 랜딩기어의 다리 길이를 조정하여 안전하게 착지가 가능할 것이라고 생각하였다. 각각의 랜딩기어 다리에 거리 감지 센서를 부착하여 이를 실시간으로 랜딩기어의 다리와 지면 사이의 거리를 측정하여 그에 맞게 길이를 조정하도록 설계하였다..
요즘 군용 드론의 연구 개발이 활발히 이루어지고 있는데 군용 드론의 경우 작전상 험지에서 운용할 가능성이 높기에 이착륙의 한계점이 분명히 존재하므로 이와 같은 기술이 접목된다면 운용 범위가 획기적으로 넓어질 것이라 판단하였다.
2. 수행기간
2019 5월 경~9월
3. 개발작품 설명
개념 설계 : 드론 랜딩기어 각각의 다리를 가변적으로 조절할 수 있도록 설계
주요 기술 :
1. 거리 측정이 가능한 적외선 센서를 이용하여 드론 랜딩기어의 다리와 지면사이의 거리를 실시간으로 측정 후 길이를 조절한다.
2. 경사진 지면과 드론의 프로펠러가 접촉하지 않도록 충돌 방지 센서 부착
기존 기술과의 차이점 :
기존 드론의 경우 랜딩기어가 단순한 고정 구조물 형태를 지님. 따라서 수평한 지면에만 착륙이 가능했으나 위와 같은 기술 접목시 험지에서도 드론 이착륙이 가능함
4. 활용방안
<기대효과>
1. 기존 드론의 운용 한계를 넘어서서 보다 다양한 지형지물에서 드론을 운용할 수 있을 것이다.
2. 본 아이디어를 유인 헬리콥터와 무인 비행체에도 접목해볼 수 있을 것이다.
<추진 일정>
5월 | 필요한 드론 부품 구매 및 전체적인 형상 CATIA를 통해 설계. |
6월 | 설계한 부품 3D printer, CNC, lazer cutting 등을 통해 디자인, 시제품 조립 시작 |
7월 | 시제품 조립(드론 & 회전 짐벌 시스템 통합 작업 진행), 시제품 완성 |
8월 | |
9월 | 비행, 촬영 TEST |
<향후 계획>
제 20회 전국 대학생 자작 모형항공기 대회에 출품 예정( 주관 : 경상대학교)
소개 영상
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