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Sogang University Physics Capstone Design | 이응빈 고광오 박은우 이용문봄사랑

드론말고

SOGANG DRONE System

Concept


드론말고

대학, 기업, 연구소등 단지내 드론솔루션 제시


드론말고

J · ··· ··


드론말고

낮에는물건을배달하는배송드론

1. 학교내부에서 언제, 어디서든 원하는물건을 간편하게배달

2. 사용자가스마트폰에 연동하여 드론을간편하게 호출

3. 사용자의위치로 자동 이동, 착륙

4. 물건적재 후자동으로 목적지로 이동, 착륙

5. 임무완수후 Base로 귀환

6. 모든과정은 스마트폰 및지상국에서 모니터링가능


드론말고

밤에는안전을지키는정찰드론

1. 미리지정해둔 포인트를 일정하게반복, 이동하며 특이사항관측

2. 드론에카메라를 달아 실시간으로정찰현황 모니터링

3. 스마트폰과연동하여 이동경로를 어디서든실시간으로 모니터링

4. 순찰도중 특이점이 발견되면즉시 알림및 Data Log 기록

5. 즉시지상국에서 수동조작모드로컨트롤가능

6. 유사상황발생시 즉시 출동해상황 미리파악, Golden Time 확보


드론말고

방문객 (고등학생 등)에가이드/투어/길안내

서비스를 제공, 신선한이미지 재고

가이드 드론

무궁무진한 응용가능성


드론말고

방문객 (고등학생 등)에가이드/투어/길안내

서비스를 제공, 신선한이미지 재고

위급상황 신고 접수시공중기동을 통해 1분 내캠퍼스 전역긴급출동및골든타임 확보

접근이 힘들어 자주점검하기 힘든 곳을

쉽고 빠르게점검 가능

캠퍼스 내차량 파악및실시간 주차정보 제공

가능

가이드 드론 119 드론 시설물 점검 드론 주차안내 드론

무궁무진한 응용가능성

Necessity

Necessity최근 드론 시장 동향

최근 드론 시장 동향

Necessity

Necessity

지금까지의드론활용사례Dot-to-dot

서강드론프로젝트Area Covered


드론말고

낮에는 물건을 배달하는 배송드론

주문접수

정보전송

GroundControlCenter

Drone

USER

Home

Sender

Reciever

AR Marker

IR Beacon

AR Marker

IR Beacon

Autonomous Recharging Station


드론말고

밤에는 안전을 지키는 정찰드론

GroundControlCenter

Drone Home

Waypoint

Waypoint

Waypoint

Waypoint

For End User


드론말고

Sign in

ChooseOrigin

Location

ChooseDestination

LivesteamVideo&OSD

Dashboard

LiveMap

LandingAt

Origin

Load ParcelBy

Customer1

Confirm‘Send’

LivesteamVideo&OSD

Dashboard

LiveMap

LandingAt

Destination

Unload Parcel

By Customer2

Confirm‘Receive’

MissionComplete!

Sign in Origin Destination Dashboard Live Stream


드론말고


드론말고

고광오물리학

이용문기계공학/물리학

08 10


드론말고

최대비행가능시간 | 14.1분 (호버링시)

| 10.7분 (주행시)

Drive Weight | 1536g


드론말고


드론말고

경로생성

자동제어

안전회귀

비행제어

모바일 연동

실시간모니터링

복수 드론 관제

자동충전시스템

GroundControlCenter

Drone

충돌회피

정밀착륙 (마커)

자세제어

정밀호버링

비상시 자동회귀

화물적재

• Radio Comm.• 4G/LTE• 5G?

USERApp


드론말고

경로생성

자동제어

안전회귀

비행제어

모바일 연동

실시간모니터링

복수 드론 관제

자동충전시스템

GroundControlCenter

Drone

충돌회피

정밀착륙 (마커)

자세제어 (PID)

정밀호버링

비상시 자동회귀

화물적재

• Radio Comm.• 4G/LTE• 5G?

USERApp


드론말고


드론말고

Main Computer

ParameterSetting

Real-timeMonitoring

MissionPlanning


드론말고

ProgressOfresearch


드론말고

1008 1010

이응빈물리학/전자공학

Project Management

Budget Management

Circuit Design

고광오물리학

Project Management

Patent Advisor

App Design

박은우물리학/전자공학

Paperwork Manager

Patent Advisor

Circuit Design

이용문기계공학/물리학

Concept Design

App Design

Mechanical Design


드론말고

아이디어, 컨셉회의 (3/18, 4/1, 4/13)

1. 분리와 결합이가능한 IoT스마트 콘센트

2. 자동으로제 자리에 정리가되는 의자 로봇

3. 근거리택배드론

아이디어확장 (4/13, 4/20)

1. 근거리 택배드론 -> 단지내 드론 솔루션 (배송, 안내, 경비등)

드론 스펙 선정 (4/20 ~ 4/30)

1. 연구조사및 시장조사


드론말고


드론말고

주문 및 배송 : 배송 과정의문제 (5/1)

1. 선정된 스펙을바탕으로 Aliexpress를 통해부품 주문

2. LINC 사업자 카드한도초과 문제 -> 5월로 넘어오면서해결

3. 중국 셀러와커뮤니케이션문제 -> 주문취소및 새로 결제

4. 통관문제 -> 주문 취소 및 국내 결재

모바일 앱 기획 : 앱 구현문제

1. 앱 구현의 어려움 -> 앱 제작 입문 서적 보며구현

2. 컨셉의 모호성타개 -> 드론 프로젝트의가용 능력을분석하여

획기적인활용방안 제시및 수정

드론 제작 (5/20~5/30)


드론말고


드론말고

조립 완료 및 1차 시험비행 (수동비행) (6/4)

1. 수동운행을바탕으로한 조종 시험

2. 자세제어에관련된 PID 파라메터정밀 수정

3. 발견된 문제점및 취약부분수정

2차 시험비행 (자동비행) (6/5)

1. 자동운행을바탕으로한 조종 시험

2. 청년광장-본관간 자동드론 주행 시험 (성공)

드론 Connection Lost, 분실 (6/5)

1. 수신감도오류로 인한 분실, 같은사양으로재주문

드론 수색작업 (노고산 일대 등) (6/6)


드론말고


드론말고

프로젝트진행 시예상 되는문제점은무엇인가?

기술 구현 내적인 문제는무엇인가?

기술 외적인 문제는 어떤것이 있는가?

정밀 착륙 기술 구현의난이도가 높다

모바일 연동 App 개발에대한 지식이 부족하다

시험 비행을 하는데 규제가있다

주어진 예산이 부족하다

AR Marker Recognition

IR-Lock

저렴하지만 구현이 어렵다

가격이 높다.

외부에서 자문을 구한다

우리가공부한다 시간이들고 어렵다.

추가 비용이 든다

추가지원가능 여부확인한다

스펙을 다운그레이드 한다

사비를 투입한다

사전 신고해서 허가를받는다

여의도로 간다

규모를 줄여 실내에서실험을한다


드론말고

Fail-Safe

통신감도 LOst

기술 외적인 문제는 어떤것이 있는가?

정밀 착륙 기술 구현의난이도가 높다

모바일 연동 App 개발에대한 지식이 부족하다

시험 비행을 하는데 규제가있다

주어진 예산이 부족하다

AR Marker Recognition

IR-Lock

저렴하지만 구현이 어렵다

가격이 높다.

외부에서 자문을 구한다

우리가공부한다 시간이들고 어렵다.

추가 비용이 든다

추가지원가능 여부확인한다

스펙을 다운그레이드 한다

사비를 투입한다

사전 신고해서 허가를받는다

여의도로 간다

규모를 줄여 실내에서실험을한다

ProjectResult


드론말고

1차시험비행 (수동비행)

2016. 06. 03 13:00~

청년광장 -> 본관 앞 -> 청년광장


드론말고


드론말고

발견된문제점 : 진동및개선


드론말고

1차시험비행 (자동비행)

2016. 06. 04 13:00~

청년광장 -> 본관 앞 -> 청년광장


드론말고


드론말고

드론 분실 원인

수신기와 Connection Lost로 인해 드론마지막 상태 유지

기말고사이후 드론 수색 예정

노고산 일대재수색

같은 사양으로드론 재주문

Aliexpress를 통한 재주문, 7월중 경진대회준비

소나 센서등새로운 스펙의추가


드론말고

1 $1,030.76

2 $541,000

3 -$128.47

$902.29

₩ 541,000총 계

총 승인 계 ($)

총 승인 계 (₩ )

총 취소 계 ($)

종 합

날짜 종류 품명 가격

1 2016-05-24 카메라짐벌F17391 Tarot TL3T01 U pdate from T4-3D 3D M etal 3-axis

Brushless G im bal for G O PRO G O PRO 4 / 3+/ G opro3 FPV

Photography$128.79

2 서보테스터H ot Sell M ini 3-channel Servo Tester Servo Consistency

M aster Tester for RC H elicopter Airplane Car N ew$2.56

3 배터리 LIO N PO W ER 6S lipo battery 22.2v 5200m ah 30c

4 모터 4pcs/lot sunnysky X4108S 380KV

5 프레임 Tarot TL65S01 Tarot 650 Sport $137.23

6 풍속계 H YELEC M S6252B $39.14

7 프로펠러 F07288 Black N ew Carbon Fiber Tarot 1455 $41.97

8 커버 Tarot 680 Pro Parts Carbon Fiber Pattern Canopy TL2851 $14.99

9 충전기Battery Balance Charger +B6AC Lipo Charging XT60 / T Plug

Adaptor Board 2-6S

10 컨트롤러Pixhaw k PX4 Pixpilot v2.4.6 open-hardw are Autopilot Flight

Controller +I2C+RG B+PPM + N eo M 8N G PS +M inim O SD +PM

+433 Telem etry

11 변속기O riginal H igh Perform ance H obbyw ing XRotor 40A ESC Asia-

pacific Version for D JI F550 650 680 Q uadcopter 4 Pcs

12 커넥터 TB35 3.5m m G old Bullet Banana Connector plug

13 밸런서Carbon Fiber M agnetic Propeller Balancer Prop Essential For

Q uadcopter FPV H elicopter Airplane

14 배터리알람3.7-30V 1-8S Lipo/Li-ion/Fe Battery Voltage 2IN 1 Tester

Low Voltage Buzzer Alarm

15 카메라짐벌Tarot T4-3D D ual Shock-Absorber G im bal For G opro

H ero4/3+/3 D ouble Shock Absorber G im bal TL3D 02 F17394$87.48

16 조종기 그라프너 M Z-24 12채널 2.4G H Z H OTT 조종기

17 변속기 H O BBYW IN G N EW XRO TO R 40A ESC (W IRE)

$1,030.76

₩ 541,000

$295.48

$283.12

2016-05-01

₩ 541,0002016-05-23

총 층인 계

승인내역

날짜 종류 품명 가격

1 2016-05-24 카메라짐벌Tarot T4-3D Dual Shock-Absorber Gimbal For Gopro Hero4/3+/3

Double Shock Absorber Gimbal TL3D02 F17394-$87.48

2 2016-05-01 변속기 Original High Performance Hobbywing XRotor 40A ESC Asia-

pacific Version for DJI F550 650 680 Quadcopter 4 Pcs

-$40.99

승인취소내역

총 취소 계 -$128.47


드론말고

추후연구방향

추후 연구 주제

자율주행드론 완성

IR 고도센서및 충돌회피드론 연구

최종 서강대캠퍼스 안내 및 가이드드론

예정 추후 연구일정

16년 여름 : 캡스톤경진대회준비

16년 가을 : 물리학캡스톤프로젝트2

16년 겨울 : 캡스톤 경진대회준비

17년 봄 : 전자공학과디자인프로젝트 1

17년 여름 : 관련 논문 예정

Patent


드론말고

드론 관련 특허는매년 급증세를보임

이는 드론이 미래 유망먹거리 산업으로

주목되면서, 관련 시장을 선점하기위한

연구개발과특허권확보 노력이 늘어난데따른

결과로 보인다.

주요 출원인은항우연, 국방과학연구소등

연구기관과다수의국내 중소 벤처기업들


드론말고

드론 관련 특허를 받기위해서는

기존의 특허보다 신규성(29조 1항 1호.

2호)이 있거나 진보성(29조 2항)이 있어야

한다.

그러므로기술적 진보를통한 개량발명이나

하드웨어혹은 소프트웨어의유기적결합을 통한

융합발명이되어야특허성이 인정된다.


드론말고

가장 활발한분야는 비행체및 운용기술분야

- 인명구조 드론

- 화재진압 드론

이착륙 기술역시특허등록사례존재

- 여러대의 멀티콥터가자동으로착륙 및

충전할수 있는이동식 도킹스테이션차량


드론말고

서강 드론은비행체 및 운용기술분야

또한 적재함의새로운 형태,

디스플레이를부착한안내드론형태등

새로운 기계적결합 역시 특허의대상이 될 수

있음


드론말고


드론말고

고광오물리학

박은우물리학/전자공학

08 10

QUESTIONSandANSWERS

sogang drone systemcscp2.sogang.ac.kr/phy3501/phy3501/userdata/160610_최종발표.pdf · sogang...

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