CN111629963B - 无人飞机 - Google Patents

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Abstract

无人飞机具有：载物架(12)，包含水平方向的相对位置可变动且在水平方向包围货物(16)防止掉落的多个纵材(14)；以及多个旋翼(10)，水平方向的相对位置可变动。多个纵材(14)的相对位置及多个旋翼(10)的相对位置可变动。载物架(12)的水平方向的形状根据多个纵材(14)的相对位置而变动。利用致动器(22)产生的多个旋翼(10)的相对位置的变动与载物架(12)的形状连动。

Description

无人飞机
技术领域
本发明涉及一种无人飞机。
背景技术
无人机具备用来保持货物的保持机构，当着陆时，可以将货物投下。如果要稳定地搬运较大的货物，优选的是增大旋翼或使多个旋翼在水平方向大幅地分开，如此无人机会大型化。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-196949号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
大型无人机的飞行稳定性优异，但在狭小地方转弯不灵活，飞行或起飞、着陆需要广阔的空间等，机动性较低，所以，不适合小货物的搬运。
本发明的目的在于兼顾飞行的稳定性与机动性。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的无人飞机的特征在于具有：载物架，包含水平方向的相对位置可变动且在所述水平方向包围货物防止掉落的多个纵材；以及多个旋翼，所述水平方向的相对位置可变动；所述多个纵材的所述相对位置及所述多个旋翼的所述相对位置可变动，所述载物架的所述水平方向的形状根据所述多个纵材的所述相对位置变动，所述多个旋翼的所述相对位置的变动与所述载物架的所述形状连动。
根据本发明，多个旋翼的相对位置的变动与载物架的形状连动，由此，能够兼顾飞行稳定性与机动性。
(2)根据(1)所述的无人飞机，可具有致动器，该致动器用来使所述多个纵材的所述相对位置及所述多个旋翼的所述相对位置变动。
(3)根据(2)所述的无人飞机，其特征可为，还具有通过所述致动器而动作的多个臂，所述多个纵材分别保持在所述多个臂中对应的1个臂，所述多个旋翼分别保持在所述多个臂中对应的1个臂。
(4)根据(3)所述的无人飞机，其特征可为，所述多个臂分别保持所述多个纵材中对应的至少一个纵材及所述多个旋翼中对应的至少一个旋翼这两者。
(5)根据(4)所述的无人飞机，其特征可为，所述多个臂分别在所述水平方向延伸且可伸缩，所述致动器使所述多个臂分别伸缩。
(6)根据(3)所述的无人飞机，其特征可为，所述多个臂包含保持所述多个纵材的第1臂群、及保持所述多个旋翼的第2臂群，所述致动器包含使所述第1臂群分别动作的第1致动器及使所述第2臂群分别动作的第2致动器。
(7)根据(6)所述的无人飞机，其特征可为，所述第2臂群分别与所述第1臂群中对应的1个臂上下重叠并在相同方向延伸。
(8)根据(6)所述的无人飞机，其特征可为，所述第2臂群分别在与所述第1臂群中任一个臂均不相同的方向延伸。
(9)根据(6)至(8)中任一项所述的无人飞机，其特征可为，所述多个纵材能以内接的最大矩形为相似形及非相似形的任意一种的方式变动。
(10)根据(9)所述的无人飞机，其特征可为，所述多个旋翼包含沿着第1方向相邻的第一对旋翼、及沿着与所述第1方向正交的第2方向相邻的第二对旋翼，当所述矩形为所述第1方向较长的长方形时，所述第一对旋翼的间隔比所述第二对旋翼的间隔更大。
(11)根据(6)至(10)中任一项所述的无人飞机，其特征可为，所述多个旋翼的所述相对位置的变动量与所述多个纵材的所述相对位置的变动量成正比。
(12)根据(6)至(10)中任一项所述的无人飞机，其特征可为，所述多个旋翼根据所述载物架的所述形状空出间隔配置于外侧，所述间隔的大小与所述载物架的所述形状的大小成正比。
(13)根据(6)至(12)中任一项所述的无人飞机，其特征可为，所述第1臂群分别在所述水平方向延伸且可伸缩，所述第1致动器使所述第1臂群分别伸缩。
(14)根据(6)至(13)中任一项所述的无人飞机，其特征可为，所述第2臂群分别在所述水平方向延伸且可伸缩，所述第2致动器使所述第2臂群分别伸缩。
(15)根据(6)至(13)中任一项所述的无人飞机，其特征可为，所述第2致动器使所述第2臂群分别在至少一个部位摆动。
(16)根据(15)所述的无人飞机，其特征可为，所述第2致动器使所述第2臂群分别在水平方向摆动。
(17)根据(15)所述的无人飞机，其特征可为，所述第2致动器使所述第2臂群分别在垂直方向摆动。
附图说明
图1是第1实施方式的无人飞机的侧视图。
图2是图1所示的无人飞机的俯视图。
图3是表示将图1所示的无人飞机的臂伸展的状态的侧视图。
图4是表示将图2所示的无人飞机的臂伸展的状态的俯视图。
图5是第2实施方式的无人飞机的侧视图。
图6是表示将图5所示的无人飞机的臂伸展的状态的侧视图。
图7是第3实施方式的无人飞机的俯视图。
图8是表示将图7所示的无人飞机的臂伸展的状态的俯视图。
图9是第4实施方式的无人飞机的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明可以在不脱离其主旨的范围内以各种形态实施，不应限定于以下所例示的实施方式的记载内容进行解释。
[第1实施方式]
图1是第1实施方式的无人飞机的侧视图。图2是图1所示的无人飞机的俯视图。无人飞机是不供人搭乘的飞机，例如，可以是利用电池驱动的无人机，也可以由引擎驱动。
无人飞机具有多个旋翼10(例如螺旋桨)，产生下降气流。旋翼10由马达或电池(未图示)驱动。无人飞机包含控制部、存储部、通信部及传感器部(未图示)。
无人飞机具有载物架12。载物架12包含多个纵材14。多个纵材14在水平方向包围货物16防止掉落。货物16的荷重在多个部位由多个支撑具18(例如臂或爪)支撑。多个支撑具18分别固定在多个纵材14中对应的1个纵材14上。例如，支撑具18在被多个纵材14包围的空间的方向上从纵材14(例如其下端)延伸。在对向的一对纵材14固定有相互朝对向的方向延伸的一对支撑具18。对向的一对支撑具18相分离。固定着支撑具18的纵材14支撑货物16的荷重。例如，支撑具18只支撑货物16的端部。
多个旋翼10分别保持在多个臂20中对应的1个臂20上。多个纵材14分别保持在多个臂20中对应的1个臂20上。多个臂20分别保持多个纵材14中对应的至少1个纵材14及多个旋翼10中对应的至少1个旋翼10这两者。
图3是表示将图1所示的无人飞机的臂20伸展的状态的侧视图。图4是表示将图2所示的无人飞机的臂20伸展的状态的俯视图。
多个臂20分别在水平方向延伸且可伸缩。因此，多个旋翼10的水平方向的相对位置可变动。此外，载物架12的水平方向的相对位置可变动。支撑具18的水平方向的长度比纵材14水平移动的长度更短。通过使纵材14水平移动(使对向的纵材14相互分离)，能够使货物16从支撑具18脱落(将支撑具18所支撑的货物16投下)。
多个臂20通过致动器22而动作。致动器22使多个臂20分别伸缩。多个旋翼10能够通过致动器22而使相对位置变动。多个纵材14能够通过致动器22而使相对位置变动。载物架12的形状根据多个纵材14的相对位置而变动。载物架12的水平方向的形状变动。
多个旋翼10及多个纵材14均安装在多个臂20上，因此，利用致动器22产生的多个旋翼10的相对位置的变动与载物架12的形状连动。多个旋翼10的相对位置的变动量与多个纵材14的相对位置的变动量成正比。由此，能够兼顾飞行的稳定性与机动性。例如，当搬运较小的货物16时，多个旋翼10相互的间隔变小，因此，能够小型化而减少空气阻力。另一方面，也存在如下情形，即，当搬运较大的货物16时，虽然多个旋翼10相互的间隔变大，但容易调整飞行时的姿势，而能够减小空气阻力。
另外，作为本实施方式的变化例，也可以不具备致动器22，而手动使纵材14的相对位置及多个旋翼10的相对位置变动。
[第2实施方式]
图5是第2实施方式的无人飞机的侧视图。图6是表示将图5所示的无人飞机的臂伸展的状态的侧视图。
多个纵材214分别保持在第1臂220A中对应的1个臂220A上。第1臂220A分别在水平方向延伸且可伸缩。第1致动器222A使第1臂220A分别伸缩。多个纵材214能够以内接的最大矩形变为相似形及非相似形的任意一种的方式变动。
多个旋翼210分别保持在第2臂220B中对应的1个臂220B上。第2臂220B分别在水平方向延伸且可伸缩。第2致动器222B使第2臂220B分别伸缩。第2臂220B分别与对应的1个第1臂220A上下重叠并在相同方向延伸。
多个旋翼210根据载物架212的形状(纵材214)空开间隔DA、DB配置于外侧。由此，旋翼210的下降气流不会碰到货物216。间隔DA、DB的大小与载物架212的形状的大小(宽度WA、WB)成正比。例如，如果图6所示的较大的货物216的宽度WB是图5所示的较小的货物216的宽度WA的n倍，那么间隔DB也可以为间隔DA的n倍。其它内容与第1实施方式中说明的内容相当。
[第3实施方式]
图7是第3实施方式的无人飞机的俯视图。多个纵材314分别保持在第1臂320A中对应的1个臂320A上。第1臂320A分别在水平方向延伸且可伸缩。第1臂320A分别通过第1致动器322A而动作。第1致动器322A使第1臂320A分别伸缩。多个纵材314能以内接的最大矩形变为相似形及非相似形的任意一种的方式变动。图7所示的货物316A的俯视形状为正方形。
多个旋翼310分别保持在第2臂320B中对应的1个臂320B上。第2臂320B分别在与任一个第1臂320A均不相同的方向延伸。第2臂320B分别通过第2致动器322B而动作。第2致动器322B使第2臂320B分别在至少一个部位摆动。第2致动器322B使第2臂320B分别在水平方向摆动。
图8是表示将图7所示的无人飞机的臂伸缩的状态的俯视图。多个旋翼310包含沿着第1方向D1相邻的第一对旋翼310A。多个旋翼310包含沿着与第1方向D1正交的第2方向D2相邻的第二对旋翼310B。当内接于多个纵材314的最大矩形为第1方向D1较长的长方形时，第一对旋翼310A的间隔C1设为比第二对旋翼310B的间隔C2更大。图8所示的货物316B的俯视形状为长方形。其它内容与第1及第2实施方式中说明的内容相当。
[第4实施方式]
图9是第4实施方式的无人飞机的侧视图。无人飞机具有用来支撑机体的起落架424及载物架412。载物架412包含多个纵材414。多个纵材414在水平方向包围货物416而防止掉落。多个纵材414的相对位置可变动。
无人飞机具有多个旋翼410。多个旋翼410分别保持在多个臂420中对应的1个臂420上。通过致动器422而使多个臂420动作。致动器422使臂420分别在垂直方向摆动。通过臂420在垂直方向的摆动，旋翼410在水平方向从第1位置P1变动为第2位置P2。也就是说，多个旋翼410的水平方向的相对位置可变动。
例如，在第1位置P1，多个旋翼410相互相隔最远，以载物架412成为最大的方式，多个纵材414相互相隔最远。在第2位置P2，多个旋翼410相互接近，以载物架412变小的方式，多个纵材414相互接近。另外，旋翼410通过未图示的连杆机构，即使臂420摆动，旋转轴也平行移动。其它内容与第1至第3实施方式中说明的内容相当。
本发明并不限定于上述实施方式，可进行各种变化。例如，实施方式中说明的构成能以实质上相同的构成、发挥相同作用效果的构成或可达成相同目的构成置换。

Claims (14)

1.一种飞机，其特征在于具有：
载物架，包含水平方向的相对位置可变动且在所述水平方向包围货物防止掉落的多个纵材；以及
多个旋翼，所述水平方向的相对位置可变动；且
所述多个纵材的所述相对位置及所述多个旋翼的所述相对位置可变动，
所述载物架的所述水平方向的形状根据所述多个纵材的所述相对位置而变动，所述多个旋翼的所述相对位置的变动与所述载物架的所述形状连动，
所述飞机还具有致动器，该致动器用来使所述多个纵材的所述相对位置及所述多个旋翼的所述相对位置变动，
所述飞机还具有通过所述致动器而动作的多个臂，
所述多个纵材分别保持在所述多个臂中对应的1个臂上，
所述多个旋翼分别保持在所述多个臂中对应的1个臂上，
所述多个臂分别保持所述多个纵材中对应的至少一个纵材及所述多个旋翼中对应的至少一个旋翼这两者。
2.根据权利要求1所述的飞机，其特征在于：
所述多个臂分别在所述水平方向延伸且可伸缩，
所述致动器使所述多个臂分别伸缩。
3.一种飞机，其特征在于具有：
载物架，包含水平方向的相对位置可变动且在所述水平方向包围货物防止掉落的多个纵材；以及
多个旋翼，所述水平方向的相对位置可变动；且
所述多个纵材的所述相对位置及所述多个旋翼的所述相对位置可变动，
所述载物架的所述水平方向的形状根据所述多个纵材的所述相对位置而变动，所述多个旋翼的所述相对位置的变动与所述载物架的所述形状连动，
所述飞机还具有致动器，该致动器用来使所述多个纵材的所述相对位置及所述多个旋翼的所述相对位置变动，
所述飞机还具有通过所述致动器而动作的多个臂，
所述多个纵材分别保持在所述多个臂中对应的1个臂上，
所述多个旋翼分别保持在所述多个臂中对应的1个臂上，
所述多个臂包含保持所述多个纵材的第1臂群、及保持所述多个旋翼的第2臂群，
所述致动器包含使所述第1臂群分别动作的第1致动器、及使所述第2臂群分别动作的第2致动器。
4.根据权利要求3所述的飞机，其特征在于：
所述第2臂群分别与所述第1臂群中对应的1个臂上下重叠并在相同方向延伸。
5.根据权利要求3所述的飞机，其特征在于：
所述第2臂群分别在与所述第1臂群中任一个臂均不相同的方向延伸。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的飞机，其特征在于：
所述多个纵材能以内接的最大矩形成为相似形及非相似形的任意一种的方式变动。
7.根据权利要求6所述的飞机，其特征在于：
所述多个旋翼包含沿着第1方向相邻的第一对旋翼、及沿着与所述第1方向正交的第2方向相邻的第二对旋翼，
当所述矩形为所述第1方向较长的长方形时，所述第一对旋翼的间隔比所述第二对旋翼的间隔更大。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的飞机，其特征在于：
所述多个旋翼的所述相对位置的变动量与所述多个纵材的所述相对位置的变动量成正比。
9.根据权利要求3至5中任一项所述的飞机，其特征在于：
所述多个旋翼根据所述载物架的所述形状空出间隔配置在外侧，
所述间隔的大小与所述载物架的所述形状的大小成正比。
10.根据权利要求3至5中任一项所述的飞机，其特征在于：
所述第1臂群分别在所述水平方向延伸且可伸缩，
所述第1致动器使所述第1臂群分别伸缩。
11.根据权利要求3至5中任一项所述的飞机，其特征在于：
所述第2臂群分别在所述水平方向延伸且可伸缩，
所述第2致动器使所述第2臂群分别伸缩。
12.根据权利要求3至5中任一项所述的飞机，其特征在于：
所述第2致动器使所述第2臂群分别在至少一个部位摆动。
13.根据权利要求12所述的飞机，其特征在于：
所述第2致动器使所述第2臂群分别在水平方向摆动。
14.根据权利要求12所述的飞机，其特征在于：
所述第2致动器使所述第2臂群分别在垂直方向摆动。
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