JP2015217901A - Multicopter - Google Patents
Multicopter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015217901A JP2015217901A JP2014104964A JP2014104964A JP2015217901A JP 2015217901 A JP2015217901 A JP 2015217901A JP 2014104964 A JP2014104964 A JP 2014104964A JP 2014104964 A JP2014104964 A JP 2014104964A JP 2015217901 A JP2015217901 A JP 2015217901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cable
- multicopter
- airframe
- aircraft
- load
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
Description
本発明は、地上から電源を供給することで長時間の飛行を可能にしたマルチコプターに関する。 The present invention relates to a multicopter capable of flying for a long time by supplying power from the ground.
マルチコプターは、放射状に配置される複数の回転翼の回転力バランスを調整することにより自在に飛行することができる。マルチコプターは無線により遠隔操作されるが、多くの場合、搭載されたGPSやジャイロセンサーの働きによる機体制御によって自律飛行が可能である。マルチコプターは空中の定点に長時間滞留することができるという利点があり、カメラを搭載して空撮に用いられることが多い(例えば、特許文献1を参照のこと。)。 The multicopter can freely fly by adjusting the rotational force balance of a plurality of rotor blades arranged radially. Although the multicopter is remotely operated by radio, in many cases, autonomous flight is possible by airframe control by the function of the mounted GPS or gyro sensor. The multicopter has an advantage that it can stay at a fixed point in the air for a long time, and is often used for aerial photography with a camera mounted (see, for example, Patent Document 1).
このように空撮において非常に利便性の高いマルチコプターではあるが、一方では、飛行の長時間化によるバッテリーの重量増加の問題、また逆にバッテリー容量の限界による飛行時間の制限等の問題も指摘されている。また、マルチコプターの操作はプロポを用いた無線操作が基本であり、周波数変調方式を採用しているため、同一エリア内に同じ周波数帯域を使用する機種が複数台あっても電波干渉なく操作が可能なシステムであるが、近年のWiFiの普及により、周波数帯域の稠密利用の問題が顕著になってきている。さらに大都市部では電波出力が極度に高いエリアが点在しており、小出力機器のマスキングの問題も考慮しなければならないなど、無線操作を巡る様々な問題点が指摘されている。またGPSによる自律飛行時に電波障害等が生じた場合には、位置を補正するためにマルチコプターが予想もつかない方向に機体が移動し、最悪に場合には落下することも十分に起こり得る問題として対応していかなければならない。 In this way, it is a very convenient multicopter for aerial photography, but on the other hand, there are problems such as increased battery weight due to longer flight times, and constrained flight time due to battery capacity limitations. It has been pointed out. In addition, the operation of the multicopter is based on radio operation using a radio transmitter and adopts the frequency modulation method, so even if there are multiple models using the same frequency band in the same area, operation is possible without radio wave interference. Although it is a possible system, due to the recent spread of WiFi, the problem of dense use of frequency bands has become prominent. Furthermore, various problems related to wireless operations have been pointed out, such as areas with extremely high radio wave output scattered in large urban areas, and the problem of masking of small output devices must be taken into consideration. In addition, if radio interference occurs during autonomous flight by GPS, the aircraft may move in a direction that the multicopter does not expect to correct the position, and in the worst case, it may drop sufficiently. We must respond.
本発明は、これらの問題の解決を図るべくなされたものであり、長時間の連続した飛行を可能にするとともに操作の安定性や安全性を確保することができるマルチコプターを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a multicopter that enables continuous flight over a long period of time and ensures operational stability and safety. And
本発明は、機体を浮揚させる複数の回転翼と、前記回転翼に駆動力を供給する複数のモータと、前記機体の位置制御を司る制御装置と、前記複数のモータに地上局から電源の供給を行う第1のケーブルと、前記制御装置に前記地上局から操作情報の入力を行う第2のケーブルを備え、前記第1のケーブルおよび前記第2のケーブルが、両ケーブルの一端が接続される前記地上局と他端が接続される前記機体との間において前記一端よりも下方にたわむ部分を有するマルチコプターである。 The present invention provides a plurality of rotor blades for levitating a fuselage, a plurality of motors for supplying driving force to the rotor blades, a control device for controlling the position of the fuselage, and supply of power to the plurality of motors from a ground station And a second cable for inputting operation information from the ground station to the control device, and the first cable and the second cable are connected to one end of both cables. A multicopter having a portion that bends below the one end between the ground station and the airframe to which the other end is connected.
本発明のマルチコプターは、機体の外部にある地上局から電源を供給できるように構成されており、機体にバッテリーを搭載する必要がないため、従来のマルチコプターに比べて重量が大幅に軽減される。また、機体の外部から電源を供給することにより、従来の充電式のバッテリーを搭載したマルチコプターでは不可能であった長時間の飛行が可能になる。 The multicopter of the present invention is configured so that power can be supplied from a ground station outside the aircraft, and there is no need to install a battery in the aircraft, so the weight is greatly reduced compared to conventional multicopters. The In addition, by supplying power from the outside of the aircraft, it is possible to fly for a long time, which was impossible with a multi-copter equipped with a conventional rechargeable battery.
ケーブルにはたわみ部分が設定されていることから、機体と地上局の間で引っ張り荷重が作用しないため、ケーブルを付加したことによる姿勢変化や操縦安定性への影響を極力排除することができ、機体を安定した姿勢に維持することができる。 Since the cable has a flexible part, the tensile load does not act between the aircraft and the ground station, so it is possible to eliminate as much as possible the influence on posture change and steering stability due to the addition of the cable, The aircraft can be maintained in a stable posture.
本発明のマルチコプターは、前記第1のケーブルまたは前記第2のケーブルの少なくとも何れかに想定値以上の荷重が作用した場合に前記機体を下降させるように構成することもできる。 The multicopter of the present invention may be configured to lower the airframe when a load greater than an assumed value is applied to at least one of the first cable and the second cable.
ケーブルの長さを調整することにより飛行が可能な安全圏を設定することができる。機体が安全圏を超えて飛行しようとするとケーブルに引っ張り荷重が作用し、これが想定値を超えた場合に給電が制御されて機体が下降し、安全圏外への飛び出し事故を未然に防止することができる。 By adjusting the length of the cable, it is possible to set a safe zone where flight is possible. If the aircraft tries to fly beyond the safe zone, a tensile load will act on the cable. it can.
本発明のマルチコプターは、前記機体の水平位置が想定範囲を超えた場合に前記機体の位置を下降させるように構成することもできる。 The multicopter of the present invention may be configured to lower the position of the airframe when the horizontal position of the airframe exceeds an assumed range.
機体にはGPSが搭載されており、現在位置を常時把握することができるので、機体の飛行が可能な安全圏を水平位置で設定することもできる。 Since the airframe is equipped with GPS and the current position can be known at all times, a safe area in which the airframe can fly can be set at a horizontal position.
本発明のマルチコプターは、前記機体を落下衝撃から保護するエアバッグもしくは前記機体の落下速度を緩和するパラシュートの何れかを備え、前記第1のケーブルまたは前記第2のケーブルの少なくとも何れかに想定荷重以上の荷重が作用した場合もしくは前記機体の水平位置が想定範囲を超えた場合に前記エアバッグまたは前記パラシュートのうち少なくとも何れか一方が作動するように構成することもできる。 The multicopter of the present invention includes either an air bag that protects the airframe from a drop impact or a parachute that relaxes the falling speed of the airframe, and is assumed to be at least one of the first cable and the second cable. It can also be configured such that at least one of the airbag and the parachute is activated when a load greater than the load is applied or when the horizontal position of the airframe exceeds an assumed range.
本発明のマルチコプターは、ケーブルを通じて機体の外部から電源の供給を行うことから、バッテリー容量に左右されることなく長時間の連続した飛行が可能である。またケーブルの長さを調整することにより飛行が可能な安全圏を設定することができ、これを超えようとするとケーブルに想定値以上の荷重が加わって給電が制御されるため、安全圏外への飛び出し事故を未然に防止することができる。 Since the multicopter of the present invention supplies power from the outside of the aircraft through a cable, it can fly for a long time without being influenced by the battery capacity. In addition, by adjusting the length of the cable, it is possible to set a safe zone where flight is possible, and if you try to exceed this range, power will be controlled by applying a load greater than the expected value to the cable. Jump-out accidents can be prevented in advance.
本発明の実施の形態については、添付した図面を参照しながら説明する。マルチコプター10は、機体フレーム12、複数の回転翼14、各回転翼14に対応するモータ16、制御装置18、GPS装置20、パラシュート装置22、ケーブルコネクタ24、安全装置26を備えている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The
ケーブルコネクタ24には、電気ケーブル30、操作情報ケーブル32、アースケーブル34が接続される。電気ケーブル30、操作情報ケーブル32、アースケーブル34は一つの集合ケーブル36に収束されている。集合ケーブル36の一端は地上局と接続されている。集合ケーブル36のうち電気ケーブル30は地上に置かれた発電機38と接続され、操作情報ケーブル32は同じく地上に置かれたパソコン40と接続されている。操作情報ケーブル32にはLANケーブルや光ケーブル等を用いることができる。アースケーブル34は、例えば機材を運搬するトラック42の金属部分と接続される。マルチコプター10の回転翼14はある条件下においては静電気の発生源となり、マルチ10に搭載されている機器類にとって重大な事故を招く原因となる。アースケーブル34を接地させておくことにより、このような事故を未然に防止することができる。
An
集合ケーブル36はトラック42の荷台に設置されているドラム44に巻回して収納されており、使用時には必要な長さだけドラム44から巻き出してケーブル長を調整する。集合ケーブル36は一端46がトラック42に設置されたアーム48によってある程度の高さにまで持ち上げられ
ており、他端50がマルチコプター10と接続される。集合ケーブル36には一端46の高さよりより下方に撓んだ部分52が生じるようにドラム44からの巻き出し長さを調整する。
The
マルチコプター10には飛行の安全を確保するための安全装置26が設けられている。安全装置26は集合ケーブル36と機体フレーム12との間に設けられており、集合ケーブル36に想定値を超える荷重が作用した場合に制御装置18を通じてモータ16への給電量を減少させ、機体を下降させる制御を行う。これにより機体が安全圏外に飛び出ようとするときには、集合ケーブル36に引張力が作用し、安全装置26が作動して安全圏内に自動的に着地する。
The
パラシュート装置22は非常時に軟着陸用のパラシュートを作動させる。機体が比較的大きな速度で安全圏外に飛び出した場合、集合ケーブル36に過大な引張力が作用し、ケーブルコネクタ24が切断される。マルチコプター10には飛行用のバッテリーは搭載されていないため、ケーブルコネクタ24の切断により電気ケーブル30を通じた外部からの給電が遮断され、その結果、浮揚力が維持できなくなり機体は落下する。このときパラシュート装置22が自動的に作動し、マルチコプター自体を落下の衝撃から保護するとともに落下地点の近くにいる人や物への被害を最小限に食い止める。
The
パソコン40にはマルチコプター10の操作に関するソフトウェアがインストールされている。またマルチコプター10にカメラを搭載している場合などに空撮した画像や動画のデータをリアルタイムで収集、保存するためのソフトウェアもインストールされている。マルチコプター10の操作は全てパソコン40からの操作情報の入力によって行うことができる。操作コマンドはLANケーブル32を通じてマルチコプター10に搭載されている制御装置18に送信される。マルチコプター10で空撮された画像データ等はLANケーブル32を通じてパソコン40に送信される。
Software related to the operation of the
図3は飛行中のマルチコプター10を示している。マルチコプター10は搭載したGPS受信装置20により自機の位置を補足しながら自律飛行を行う。このとき、電気ケーブル30、LANケーブル32、アースケーブル34がマルチコプター10と接続されており、さらにヒューズも取り付けられている。
FIG. 3 shows the
マルチコプター10の自律飛行中にGPSに外乱が発生した場合、マルチコプター10は自機の位置について実際の位置とは違った演算結果を導き出すことがある。この場合、設定した位置との間に差があるとマルチコプター10はこの差を埋めるために自律的に移動を開始する。差が大きければ大きいほどマルチコプター10の移動速度は早くなり、場合によっては視界から消えてしまうこともあり得る。しかし、マルチコプター10は各種のケーブル類で地上の機器類と接続されているため、ケーブルの長さ以上の遠方には移動することができない。マルチコプター10の移動によってケーブルが引っ張られたときに、ケーブルに所定荷重以上の衝撃荷重が加わったときには、最初にヒューズ46が外れ、マルチコプター10へ給電が強制的に遮断される。次に、パラシュート装置22が作動してパラシュート46が開き、マルチコプター10を軟着陸させる。
When a disturbance occurs in the GPS during the autonomous flight of the
10 マルチコプター
12 機体フレーム
14 回転翼
16 モータ
18 制御装置
20 GPS装置
22 パラシュート装置
24 ケーブルコネクタ
26 安全装置
30 電気ケーブル
32 操作情報ケーブル
34 アースケーブル
36 集合ケーブル
38 発電機
40 パソコン
42 トラック
44 ドラム
46 パラシュート
10
Claims (4)
前記回転翼に駆動力を供給する複数のモータと、
前記機体の位置制御を司る制御装置と、
前記複数のモータに地上局から電源の供給を行う第1のケーブルと、
前記制御装置に前記地上局から操作情報の入力を行う第2のケーブルを備え、
前記第1のケーブルおよび前記第2のケーブルが、両ケーブルの一端が接続される前記地上局と他端が接続される前記機体との間において前記一端よりも下方にたわむ部分を有する、
マルチコプター。 Multiple rotor blades that levitate the aircraft,
A plurality of motors for supplying driving force to the rotor blades;
A control device for controlling the position of the airframe;
A first cable for supplying power from the ground station to the plurality of motors;
The control device comprises a second cable for inputting operation information from the ground station,
The first cable and the second cable have a portion that bends lower than the one end between the ground station to which one end of both cables is connected and the aircraft to which the other end is connected.
Multicopter.
請求項1に記載のマルチコプター。 The airframe is lowered when a load more than an assumed value is applied to at least one of the first cable and the second cable.
The multicopter according to claim 1.
前記第1のケーブルまたは前記第2のケーブルの少なくとも何れかに想定荷重以上の荷重が作用した場合もしくは前記機体の水平位置が想定範囲を超えた場合に前記エアバッグまたは前記パラシュートのうち少なくとも何れか一方が作動することを特徴とする、
請求項2または3に記載のマルチコプター。 Either an airbag that protects the aircraft from a drop impact or a parachute that relaxes the falling speed of the aircraft,
At least one of the airbag and the parachute when a load greater than an assumed load is applied to at least one of the first cable and the second cable, or when the horizontal position of the fuselage exceeds an assumed range. One side is activated,
The multicopter according to claim 2 or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014104964A JP2015217901A (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Multicopter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014104964A JP2015217901A (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Multicopter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015217901A true JP2015217901A (en) | 2015-12-07 |
Family
ID=54777639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014104964A Pending JP2015217901A (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Multicopter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015217901A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016049864A (en) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 三菱重工業株式会社 | Work robot system and control method of work robot system |
WO2017130653A1 (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | Ntn株式会社 | Unmanned mobile body and inspection method in which unmanned mobile body is used |
WO2017146383A1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 한화테크윈주식회사 | Method for charging multicopter on basis of probe connection, and device for same |
JP2017165363A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社Ihiエアロスペース | Landing assist device and method |
JP2017171032A (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 富士通株式会社 | Flight machine and use method of the same |
JP2018070013A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | Unmanned aircraft controlling system, controlling method and program thereof |
WO2018084104A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | 株式会社 荏原製作所 | Cable-connected drone swarm |
JP2018095105A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 大日本コンサルタント株式会社 | Safety device of flying object |
CN108528754A (en) * | 2018-05-03 | 2018-09-14 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | A kind of near-earth personally instructs the electricity collection car system of electric aircraft |
JP2019156241A (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 株式会社フカデン | Reel device and flight body system |
JP2019170014A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社Soken | Power source device and flying apparatus using the same |
JP2019182423A (en) * | 2019-07-11 | 2019-10-24 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | Unmanned aircraft controlling system, controlling method and program thereof |
JP2022065581A (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-27 | 西武建設株式会社 | Weeder using unmanned ari vehicle |
-
2014
- 2014-05-21 JP JP2014104964A patent/JP2015217901A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016049864A (en) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 三菱重工業株式会社 | Work robot system and control method of work robot system |
WO2017130653A1 (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | Ntn株式会社 | Unmanned mobile body and inspection method in which unmanned mobile body is used |
WO2017146383A1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 한화테크윈주식회사 | Method for charging multicopter on basis of probe connection, and device for same |
JP2017165363A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社Ihiエアロスペース | Landing assist device and method |
JP2017171032A (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 富士通株式会社 | Flight machine and use method of the same |
JP2018070013A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | Unmanned aircraft controlling system, controlling method and program thereof |
WO2018084104A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | 株式会社 荏原製作所 | Cable-connected drone swarm |
JP2018075869A (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | 株式会社荏原製作所 | Wired drone group |
JP2018095105A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 大日本コンサルタント株式会社 | Safety device of flying object |
JP2019156241A (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 株式会社フカデン | Reel device and flight body system |
JP2019170014A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社Soken | Power source device and flying apparatus using the same |
CN108528754A (en) * | 2018-05-03 | 2018-09-14 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | A kind of near-earth personally instructs the electricity collection car system of electric aircraft |
JP2019182423A (en) * | 2019-07-11 | 2019-10-24 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | Unmanned aircraft controlling system, controlling method and program thereof |
JP2022065581A (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-27 | 西武建設株式会社 | Weeder using unmanned ari vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015217901A (en) | Multicopter | |
CN214003829U (en) | Suspended load stabilizing system and non-transitory computer-readable storage medium | |
US11359604B2 (en) | Method for reducing oscillations in wind turbine blades | |
KR101350291B1 (en) | Unmanned aerial vehicle system with cable connection equipment | |
AU2021273556A1 (en) | System and Method for Airbourne Wind Energy Production | |
US9938001B1 (en) | Unmanned aerial vehicle (UAV) deployment of passive control stabilizers | |
US20200070999A1 (en) | System comprising a drone, a wireand a docking station allowing the autonomous landing of drones in degraded conditions | |
WO2016067489A1 (en) | Helicopter | |
EP2427374B1 (en) | Aerial robotic system | |
JPWO2017078118A1 (en) | Conveying equipment | |
JP2017217942A (en) | Unmanned aircraft system, unmanned aircraft, mooring device | |
WO2018189324A1 (en) | Recovery system for uav | |
WO2016121072A1 (en) | Flying robot device | |
CN110785372A (en) | Anti-slewing device and method for lifting, suspending and moving loads | |
US9714092B2 (en) | Towed active airborne platform for determining measurement data | |
WO2016121008A1 (en) | Flying robot device | |
JP2007267485A (en) | Unmanned helicopter and cutting device mounted thereon | |
KR101967249B1 (en) | Drone | |
KR102227640B1 (en) | Rotary-wing Aircraft Automatic Landing System | |
JP6085520B2 (en) | Remotely controlled unmanned air vehicle | |
JP2007267484A (en) | Method for extending pilot rope by unmanned helicopter | |
KR20180007196A (en) | Transformable flying robot | |
KR101678164B1 (en) | Operation system of flying object and operation method of flying object | |
AU2023263554A1 (en) | Method for operation of a system for airborne wind energy production and respective system | |
EP3778393B1 (en) | A load carrying assembly |