소방임무의 안전성과 능률 향상을 위한 다기능 그리퍼 및 로봇팔 부착형 드론 플랫폼 개발

Development of the Drone Platform Equipped with Robot Arm and Gripper for Enhancing Safety and Efficiency in Fire-fighting Mission

현재 드론은 일상생활에 많은 곳에 적용되고 있으며, 소방분야에 또한 접목될 수 있다. 소방분야에 적용되어 드론은 물품 전달, 작업 보조 등의 임무에 적용될 수 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 임무를 수행하기 위한 다기능 그리퍼를 장착한 드론을 제안한다. 제안하는 드론은 고출력 모터 6개를 부착하고, 몸체는 가볍고 강한 탄소섬유 소재로제작됐다. 또한, FPV 시스템을 적용하여 보다 정확하고 실감나는 제어환경을 제공한다. 드론의 정확하고 안정적인 비행을 위해, Msision Planner 프로그램을 이용하여 비행 전 세팅과 비행 후 파라미터 분석을 수행한다. 제안하는 드론은측면으로 위치한 다기능 그리퍼를 이용하여 전신주 등에 안정적으로 고정되며, 물건을 전달할 수 있다. 또한, 전신주에 고정된 후에 로봇팔을 이용하여 사람을 대신하여 간단한 임무를 수행할 수 있다. 이런 기능은 실제 현장에 적용되어 소방공무원의 작업 편의를 향상시킬 뿐 아니라, 작업자와 구조자의 안전에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

Recently, drones have been utilized in various fields. The drones for firefighting have the capability to carry out variousmissions such as delivery of items or assistance. In this paper, we explain the drone with six powerful motors and amulti-functional gripper on the side of the drone used for conducting various missions. The drone body, which islightweight but with high stiffness, is composed of carbon fibers. We used a PID controller and analyzed acquired sensordata during a flight by using Mission Planner software in order to improve flight stability and safety. The suggested dronecould be used in firefighting missions, such as docking to the electric pole or delivering items horizontally using theequipped gripper. In addition, after fixing on the pole, equipped robot arms can conduct missions for workers at highaltitude. Therefore, it could provide the safety of the firefighter and survivors.