CN111629966A - 带气囊无人机的控制方法及带气囊无人机 - Google Patents
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Abstract
[课题]提供一种带气囊无人机，在包含起飞着陆时在内的飞行期间无人机坠落时，能够防止无人机使人受伤的危险。[解决方案]设置有缓和坠落的无人机2与人碰撞时的冲击的气囊3。在无人机2起飞之前，气囊3通过被供给气体而能够膨胀。在起飞后的无人机2达到所需高度之后，气囊3通过气体被排出而萎缩。当飞行中的无人机2产生坠落的危险时，气囊2通过被供给气体而能够瞬间膨胀。在无人机2着陆之前，气囊3通过被供给气体而能够膨胀。
Description
技术领域
本发明涉及带气囊无人机的控制方法及带气囊无人机。更为详细来说，涉及飞行中的无人机因为机身故障、异常天气、电波干扰等影响而变为不能操纵的状态并坠落时，能够有效地防止坠落的无人机与人、建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险的带气囊无人机的控制方法、以及带气囊无人机。
背景技术
从收纳照相机等而成的中央搭载部突出设置有臂部、并在该臂部的前侧部位设置有旋转翼而成的无人机有时会因为各种原因而坠落，例如，因为使该旋转翼旋转的电机损坏或电池劣化等而导致机身故障从而坠落，或者，受到阵风等异常天气的影响而坠落，进而受到噪声的影响或者飞到电波无法到达的区域等时的电波干扰而坠落，等等(专利文献1、专利文献2)。
尤其是在无人机起飞飞起时或者无人机着陆时是无人机的状态大幅变化的时候，由于升力不足或气流的影响，无人机容易失去平衡，坠落的危险也高。
若无人机就这样坠落，则存在坠落的该无人机与人、建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险。
因此，本发明人在日本专利第6217054号(专利文献3)中提供了一种带气囊无人机。该带气囊无人机在无人机中设有缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击的气囊，并设有控制该气囊的膨胀的膨胀控制部，该气囊在该膨胀控制部的控制下被供给气体而能够膨胀，并且通过该控制，在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行该膨胀。
由此，在该带气囊无人机的情况下，该无人机例如在达到规定高度飞行期间因为机身故障、异常天气、电波干扰等影响而变得不能操纵时，在该无人机坠落之前存在所述气囊能够按需膨胀的时间余地，因而具有在该无人机与人、建筑物等其它物体碰撞时能够极力防止人受伤等危险的优点。
然而，在该带气囊无人机起飞后达到规定高度之前因为前述原因变得不能操纵时、或者在该带气囊无人机为了着陆而降低高度的期间因为前述原因变得不能操纵时，有时不存在所述气囊能够按需膨胀的时间余地。该情况下，有可能因为膨胀不足而使气囊不起作用，无法避免该无人机坠落而使人受伤等危险。
加之，即使在无人机起飞后达到规定高度之前因为前述原因变得不能操纵时、或者在无人机为了着陆而降低高度的期间因为前述原因变得不能操纵时所述气囊按需膨胀，若是通过气体发生器使该气囊膨胀，则因为该气体发生器仅可以使用一次，价格高昂，因而从经济性出发，不能每次起飞着陆都更换气体发生器。
于是，专利文献4中记载了一种安装有球囊而成的带气囊无人机，该球囊处于以将无人机在水平面内呈环状包围的方式膨胀的状态。在该带气囊无人机的情况下，即使在无人机起飞后达到规定高度之前因为前述原因变得无法操纵而坠落时、或者在该带气囊无人机为了着陆而降低高度的期间因为前述原因变得无法操纵而坠落时，也能够避免该无人机使人受伤等危险。但是，该带气囊无人机在达到规定高度飞行的期间，该气囊也保持为膨胀的状态，因此，该气囊受到大的空气阻力，不仅会使无人机的飞行性能下降，而且还有可能因为呈膨胀状态的该气囊成为障碍而导致该无人机坠落。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第5857326号
专利文献2：专利第5875093号
专利文献3：专利第6217054号
专利文献4：特开2016-165987号
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于前述现有问题点而开发的，其课题在于，提供带气囊无人机的控制方法及带气囊无人机，其不仅能够极力防止无人机在起飞着陆时或者起飞后达到规定高度飞行的期间坠落而与人或建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险，而且不易招致无人机达到规定高度之后的飞行性能降低。
用于解决课题的技术方案
为了解决前述课题，本发明采用以下的技术方案。
即，在本发明涉及的带气囊无人机的控制方法中，所述带气囊无人机在无人机上设置有气囊而成，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，所述控制方法的特征在于，在所述无人机起飞之前，通过向所述气囊供给气体而使该气囊膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制排出该气囊内的气体而使该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过向处于萎缩状态的所述气囊供给气体而使该气囊膨胀，另外，在所述无人机飞行的期间该无人机产生坠落的危险时，通过向处于萎缩状态的所述气囊供给气体而使该气囊瞬间膨胀。
本发明涉及的带气囊无人机的第一方面在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击。于是，在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀。另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行。
本发明涉及的带气囊无人机的第二方面在上述第一方面中构成为：具备压力调节单元，在所述第二膨胀控制部于所述第一膨胀控制部工作的期间进行了工作的情况下，所述压力调节单元进行压力调节，以防所述气囊的气压超过容许值。
本发明涉及的带气囊无人机的第三方面在上述第一方面或上述第二方面中，其特征在于，所述第一膨胀控制部采用通过电机驱动的泵来构成，并构成为利用通过该泵产生的气体供给作用，能够使所述气囊膨胀，另一方面，利用通过该泵产生的气体排出作用，能够使所述气囊萎缩，而且，所述第二膨胀控制部构成为包括气体发生器和起爆装置，并构成为通过从该气体发生器供给气体，能够使处于萎缩状态的所述气囊瞬间膨胀。
本发明涉及的带气囊无人机的第四方面在上述第一方面或上述第二方面中，其特征在于，所述气囊包括在水平面内包围所述无人机的第一气囊和在垂直面内包围所述无人机的第二气囊，该第一气囊和该第二气囊构成为：由于通过所述第一膨胀控制部或所述第二膨胀控制部的控制而产生的气体供给作用，该第一气囊和该第二气囊能够同时膨胀，并且，由于通过所述第一膨胀控制部的控制而产生的气体排出作用，该第一气囊和该第二气囊能够同时萎缩。
本发明涉及的带气囊无人机的第五方面的特征在于，在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击。于是，在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀。另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，所述气囊包括在水平面内包围所述无人机的第一气囊和在垂直面内包围所述无人机的第二气囊，所述第二气囊设置于所述无人机的左右两侧，左右的该第二气囊构成为能够绕垂直轴线顺时针或逆时针转动。
本发明涉及的带气囊无人机的第六方面的特征在于，在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击。于是，在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀。另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，所述气囊仅由在水平面内包围所述无人机的第一气囊构成或者包括该第一气囊，该第一气囊在上下方向上隔开所需间隔设置为多层。
本发明涉及的带气囊无人机的第七方面的特征在于，在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击。于是，在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀。另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，所述气囊仅由在垂直面内包围所述无人机的第二气囊构成或者包括该第二气囊，该第二气囊在水平方向上隔开所需间隔设置为多列。
本发明涉及的带气囊无人机的第八方面在上述第二方面中，其特征在于，所述压力调节单元是使通过所述第一膨胀装置进行的气体供给停止的单元。
本发明涉及的带气囊无人机的第九方面在上述第二方面中，其特征在于，所述压力调节单元是设置于所述气囊上的自动排气阀。
发明效果
根据本发明，包含起飞时和着陆时在内，飞行期间的无人机因为机身故障、异常天气、电波干扰等影响变为无法操纵的状态而坠落时，能够通过膨胀的所述气囊有效地防止坠落的该无人机与人、建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险。
接着，如上所述，无人机起飞飞起时或者无人机着陆时是无人机的状态大幅变化的时候，因为升力不足或气流的影响，无人机容易失去平衡，坠落的危险高，鉴于此，本发明涉及的带气囊无人机在无人机起飞着陆之前预先使所述气囊成为膨胀状态，因此，即使在无人机起飞着陆时变为无法操纵的状态而坠落时，也能够通过处于膨胀状态的该气囊有效地防止坠落的该无人机与人或建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险。
接着，在所述带气囊无人机起飞时处于了膨胀状态的所述气囊在无人机达到规定高度之后，通过排出该气囊内的气体而使该气囊成为萎缩状态。因此，与专利文献4涉及的带气囊无人机不同，该气囊不会降低之后的无人机的飞行性能。
另外，当所述带气囊无人机具有压力调节单元的情况下，在该带气囊无人机起飞着陆之前使所述气囊膨胀时，所述第二膨胀控制部在所述第一膨胀控制部工作的期间进行了工作的情况下，所述压力调节单元进行压力调节以防该气囊的气压超过容许值，因而不会导致该气囊破裂。当然，在该气囊具有能够充分膨胀的余地的情况下，该带气囊无人机也可以不具备所述压力调节单元。
附图说明
图1是在气囊膨胀的状态下示出本发明涉及的带气囊无人机的立体图。
图2是其侧视图。
图3是在气囊萎缩的状态下示出本发明涉及的带气囊无人机的立体图。
图4是其俯视图。
图5是在气囊膨胀的状态下示出本发明涉及的带气囊无人机的俯视图。
图6是在气囊萎缩的状态下示出本发明涉及的带气囊无人机的主视图。
图7是在气囊膨胀的状态下示出本发明涉及的带气囊无人机的主视图。
图8是示出第一气囊以萎缩状态收纳于第一保持部的状态的剖视图和示出该第一气囊膨胀的状态的剖视图。
图9是示出第二气囊以萎缩状态收纳于第二保持部的状态的剖视图和示出该第二气囊膨胀的状态的剖视图。
图10是说明用于使第一气囊和第二气囊变为膨胀或萎缩状态的气体供给的构成以及第一、第二膨胀控制部的说明图。
图11是在气囊萎缩的状态下示出构成为使第二保持部能够在水平面内顺时针或者逆时针转动的带气囊无人机的俯视图。
图12是示出该带气囊无人机中气囊膨胀的状态的俯视图。
图13是在气囊萎缩的状态下示出在中央部分仅配置有一个第二气囊而成的带气囊无人机的俯视图。
图14是示出该带气囊无人机的主视图。
图15是在气囊膨胀的状态下示出该带气囊无人机的俯视图。
图16是在气囊膨胀的状态下示出该带气囊无人机的主视图。
图17是示出在水平方向上隔开间隔设置有三列在垂直面内包围无人机的第二气囊而成的带气囊无人机的俯视图。
图18是示出在水平方向上隔开间隔设置有三列第二气囊而成的带气囊无人机的另一方式的俯视图。
图19是示出在水平方向上隔开间隔设置有三列第二气囊而成的带气囊无人机的又一方式的俯视图。
图20是示出在水平方向上隔开间隔设置有三列第二气囊而成的带气囊无人机的又一方式的俯视图。
图21是示出在水平方向上隔开间隔设置有三列第二气囊而成的带气囊无人机的又一方式的俯视图。
图22是示出在水平方向上隔开间隔设置有三列第二气囊而成的带气囊无人机的又一方式的俯视图。
图23是示出将第二气囊构成为椭圆形环状的带气囊无人机的另一方式的侧视图。
图24是示出保持于第一保持部的第一气囊在水平面内观察时以朝向外侧突出的方式膨胀的同时，在上下方向上也以伸长突出的方式膨胀的状态的剖视图。
图25是示出保持于第二保持部的第二气囊在垂直面内观察时以朝向外侧突出的方式膨胀的同时，在与该垂直面正交的面内观察时以朝向一侧及另一侧伸长突出的方式膨胀的状态的剖视图。
图26是示出膨胀后的第二气囊在中央搭载部的左右侧设置为呈V字状而成的带气囊无人机的主视图。
图27是示出膨胀后的第二气囊在中央搭载部的左右侧设置为呈倒V字状而成的带气囊无人机的主视图。
图28是示出两个膨胀后的第二气囊设置成以交叉状态夹着中央搭载部而成的带气囊无人机的主视图。
图29是示出构成为能够呈波纹管状折叠的第一气囊以萎缩状态保持于第一保持部的状态和其膨胀过程的剖视图。
图30是示出构成为能够呈波纹管状折叠的第二气囊以萎缩状态保持于第二保持部的状态和其膨胀过程的剖视图。
具体实施方式
实施例1
图1至图7示出用于实施本发明涉及的带气囊无人机的控制方法的带气囊无人机1。该带气囊无人机1在无人机2上设有缓和该无人机2坠落而与其它物体碰撞时的冲击的气囊3，并设置有控制该气囊3的膨胀的第一膨胀控制部5(图10)和第二膨胀控制部6(图10)。于是，在所述无人机2起飞之前，通过该第一膨胀控制部5的控制，气体(空气、二氧化碳、氮气等)被供给到所述气囊3而使该气囊3例如能够像图1至图2所示那样膨胀，在该无人机2达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部5的控制，该气囊3内的气体被排出，从而该气囊3例如像图3所示那样成为萎缩状态。
另外，在所述无人机2着陆之前，通过所述第一膨胀控制部5的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊3而使该气囊3能够膨胀。另外，在所述无人机2飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部6的控制，处于萎缩状态的所述气囊3被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机2与其它物体碰撞之前进行。
此外，具备压力调节单元，在所述第二膨胀控制部6于所述第一膨胀控制部5工作的期间进行了工作的情况下，该压力调节单元进行压力调节，以防所述气囊3的气压超过容许值。在本实施例中，如图1所示，所述气囊3包括在水平面内包围所述无人机2的第一气囊7和在垂直面内包围所述无人机2的第二气囊9，该第二气囊9设置于所述无人机2的左右两侧。
在本实施例中，如图1至图3所示，所示无人机2设有产生升力的旋转翼10，并在中央部具有中央搭载部11，在该中央搭载部11中，除了照相机之外，还收纳有构成所述第一膨胀控制部5且通过电机驱动而供给气体的泵、以及构成所述第二膨胀控制部6的气体发生器(inflator)和起爆装置等。所述第二膨胀控制部6具备：飞行中的所述无人机2因机身故障、异常天气、电波干扰等影响而无法操纵时自动检测该情况的检测单元(未图示)、以及在与人等其它物体碰撞之前通过该检测单元的检测信号使所述气体发生器工作的单元(未图示)。
如图1、图3以及图4所示，在所述中央搭载部11的侧面部12上，四条臂部13、13、13、13在水平面内以大致90度的角度间距呈放射状地突出设置。各臂部13的长度设定为大致相同的长度，在各臂部13的前侧部位15上设置有能够绕垂直轴线16(图6)旋转的所述旋转翼10，通过使该旋转翼10旋转而产生升力。
接着，如图1、图2至图4所示，以将该中央搭载部11置于中央而在水平面内包围该无人机2的方式设置有呈圆形环状的第一保持部17。在本实施例中，如图1、图3以及图4所示，该第一保持部17呈存在于水平面内的扁平的圆形环状。更为具体而言，如图8中的(A)所示，该第一保持部17在呈圆形环状的基板部19的上下端20、21上突出设置有在水平面内观察时朝向外侧较长地突出的上侧片22和下侧片33，该上侧片22和下侧片33长度相同且以相向的状态突出设置，通过该上侧片22、该下侧片33以及所述基板部19形成横截面在水平面内观察时呈扁平的U字状的收纳部25。该收纳部25具有设置于所述上侧片22的前侧部分26与所述下侧片33的前侧部分27之间的入口部29稍微缩窄的形态。
接着，如图8中的(A)所示，该收纳部25中收纳有能够弹性膨胀且能够弹性萎缩的第一气囊7(所述气囊3的一方式)，该第一气囊7的基部30固定于该收纳部25的底部31。在本实施例中，如图8中的(B)所示，该第一气囊7在水平面内观察时以朝向所述第一保持部17的外侧(图8的(A)中箭头所示的方向)突出的方式膨胀。如后所述，该突出量根据无人机的形状、尺寸适当地设定，以便在所述无人机2与人等所述其它物体碰撞时能够有效地防止使人受伤等危险。
在本实施例中，如图3和图4所示，所述第一保持部17通过在所述中央搭载部11上突出设置的第一支承部32来进行配设，实质上设置于该中央搭载部11。在本实施例中，该第一支承部32构成为用于支承所述第一保持部17的臂状支承部件34。该臂状支承部件34以在水平面内相邻的所述臂部13、13之间分别将相邻的该臂部13、13之间二等分的方式突出设置于所述中央搭载部11的所述侧面部12上。此外，各臂状支承部件34的各前端35与所述第一保持部17的所述基板部19(图8中的(A))的内周面部36连结。该连结可以使用螺丝固定、焊接、各种卡合手段等公知手段来进行。由此，如上所述，所述第一保持部17通过所述第一支承部32实质上设置于所述中央搭载部11上。
另外，在本实施例中，如图1、图2至图4所示，在所述中央搭载部11的左右侧，在垂直面内包围所述第一支承部32(本实施例中为所述臂状支承部件34)和处于膨胀状态的所述第一气囊7的第二保持部37、37设置为呈平行状态。该左右的第二保持部37、37均呈存在于垂直面内且在水平方向上形成得长的扁平的椭圆形环状。更为具体而言，如图9中的(A)所示，该第二保持部37在呈椭圆形环状的基板部39的左右端40、41上突出设置有在垂直面内观察时朝向外侧较长地突出的左侧片42和右侧片43，该左侧片42和右侧片43长度相同且以相向的状态突出设置，通过该左侧片42、该右侧片43以及所述基板部39形成横截面在垂直面内观察时呈扁平的U字状的收纳部45。
该收纳部45具有设置于所述左侧片42的前侧部分46与所述右侧片43的前侧部分47之间的入口部49稍微缩窄的形态。此外，如图9中的(A)所示，该收纳部45中收纳有能够弹性膨胀且能够弹性萎缩的第二气囊9(所述气囊3的一方式)，该第二气囊9的基部50固定于该收纳部45的底部51。在本实施例中，如图9中的(B)所示，在垂直面内观察时以朝向所述第二保持部37的外侧(图9的(A)中箭头所示的方向)突出的方式膨胀。如后所述，该突出量根据无人机的形状、尺寸适当地设定，以便在所述无人机2与人等所述其它物体碰撞时能够有效地防止使人受伤等危险。
在本实施例中，如图2所示，在所述第二保持部37中，立起设置于所述臂状支承部34的前侧部位的上表面52上的上支承部件53的上端55与所述基板部39的内周面部56连结，并且，下垂设置于该前侧部位的下表面57上的下支承部件59的下端60与所述基板部39的内周面部56连结。在本实施例中，所述上支承部件53和所述下支承部件59的轴线与同一垂直轴线61(图3)一致。该连结可以使用螺丝固定、焊接、各种卡合手段等公知手段来进行。由此，所述第二保持部37通过由所述上支承部件53和所述下支承部件59构成的所述第二支承部62而实质上设置于所述中央搭载部11。
接着，如图10所示，在收纳于所述中央搭载部11中的所述泵上设有选择性地进行气体供给和气体抽吸两者的供给吸引口63。在本实施例中，该供给吸引口63兼作为所述气体发生器的气体供给口。接着，如图10所示，在所述第一支承部32和所述第二支承部62中分别收纳有用于供给气体的管道65(图10中为便于说明，用单点划线图示)，该管道65的一端66与所述供给吸引口63连结，且如图8中的(A)、图10所示，该管道65的另一端67与所述第一气囊7的设置于所述基部30的孔部69及所述第二气囊9的设置于所述基部50的孔部70连结。
所述第一膨胀控制部5在所述无人机2起飞之前，经由与所述泵的所述供给吸引口63连结的管道65向所述第一气囊7和所述第二气囊9供给气体，从而如图1、图2、图5、图7所示使该第一气囊7、第二气囊9同时膨胀。这样，在该第一气囊7、第二气囊9膨胀的状态下，如图7所示，无人机2也可以将处于膨胀状态的左右的第二气囊9、9作为脚部发挥功能而设置于地面71上。当在该状态下使所述旋转翼10旋转时，无人机2能够起飞飞起。如上所述，无人机2起飞飞起时是无人机的状态大幅变化的时候，无人机容易因为升力不足或气流的影响而失去平衡，坠落的危险高，但是，在起飞的无人机2达到规定高度之前坠落的情况下，即使该无人机2与人等所述其它物体碰撞，处于膨胀状态的该第一气囊7、第二气囊9也能够有效地防止使人受伤等危险。
需要指出，在该第一气囊7、第二气囊9如上所述处于进行了所需膨胀的状态时，由于不需要进一步向该第一气囊7、第二气囊9供给气体，因此，构成为通过检测到该第一气囊7、第二气囊9的气压的气压检测器(未图示)的检测信号使所述第二膨胀控制部6不进行工作。
接着，在该无人机2安全上升达到规定高度之后，通过所述第一膨胀控制部5的控制，利用所述泵并经由所述管道65抽吸排出所述第一气囊7、第二气囊9内的气体，从而使该第一气囊7、第二气囊9如图3、图4、图6所示同时成为萎缩状态。在该第一气囊7、第二气囊9萎缩的状态下，无人机能够在空气阻力小的状态下飞行，并能够在其飞行期间进行拍照、搬运等作业。
在所述无人机2像这样飞行的期间，因为机身故障、异常天气、电波干扰等影响而变为无法操纵的状态导致该无人机2存在坠落的危险时，通过所述第二膨胀控制部6进行控制，所述起爆装置工作，经由与所述供给吸引口63连结的所述管道65向处于萎缩状态的所述第一气囊7、第二气囊9供给来自所述气体发生器的气体。由此，该第一气囊7、第二气囊9能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在该无人机2与人等其它物体碰撞之前进行。因此，即使坠落的无人机2与人等其它物体碰撞，也能够有效地防止使人受伤等危险。
接着，在所述无人机2进入了着陆态势时，通过所述第一膨胀控制部5的控制，经由与所述泵的供给吸引口63连结的所述管道65向所述第一气囊7和所述第二气囊9供给气体，从而该第一气囊7、第二气囊9同时膨胀。需要指出，在像这样地使该第一气囊7、第二气囊9膨胀时，存在所述第二膨胀控制部6在所述第一膨胀控制部5进行工作的期间工作的情况。此时，在设定有该第一气囊7、第二气囊9的容许压力的情况下，所述无人机所具备的压力调节单元进行压力调节，以防该第一气囊7、第二气囊9的气压超过该容许值。在该无人机2着陆后，根据需要，通过所述第一膨胀控制部5的控制，利用所述泵并经由所述管道65抽吸排出所述第一气囊7、第二气囊9内的气体，该第一气囊7、第二气囊9如图3、图4、图6所示同时成为萎缩状态。
作为该压力调节单元之一，可以采用使通过所述第一膨胀控制部5进行的气体供给停止，而通过所述第二膨胀控制部6继续供给气体的单元。这是因为，需要使通过第二膨胀控制部6进行的气体供给优先而使该第一气囊7、第二气囊9瞬间膨胀。
另外，作为另一该压力调节单元，可以采用如下单元：边通过所述第一膨胀控制部5、第二膨胀控制部6继续供给气体，边在该第一气囊7、第二气囊9内的气压超过所述容许值时，利用设置于所述第一气囊7、第二气囊9上的自动排气阀自动进行排气。在这样构成的情况下，也可以主要利用通过所述第二膨胀控制部6进行的气体供给使所述第一气囊7、第二气囊9瞬间膨胀。
需要指出，在使所述第一气囊7、第二气囊9膨胀时，所述第二膨胀控制部6在所述第一膨胀控制部5工作的期间进行了工作的情况下，如果该第一气囊7、第二气囊9能够承受通过该第一膨胀控制部5、第二膨胀控制部6的工作而同时供给的气压，则不需要进行所述压力调节。
在图1、图3以及图4中，位于左右的所述第二保持部37、37形成为在水平方向上长，且通过所述第二支承部62固定设置于所述无人机2，但该第二保持部37、37有时也例如图11所示，构成为能够绕所述上支承部件53和所述下支承部件59共同的所述垂直轴线61(图3)顺时针或逆时针转动。在这样构成的情况下，通过使该第二保持部37、37例如图11中双点划线所示变为俯视时呈V字状的形态、或者如该图中单点划线所示变为俯视时呈倒V字状的形态，从而例如在利用照相机进行拍摄的状态下能够成为该第二保持部37、37不会妨碍视野的状态。
图12示出了在所述第二保持部37、37俯视时呈V字状的状态下使所述第二气囊9、9膨胀的状态。
实施例2
图13至图16示出实施本发明涉及的带气囊无人机的控制方法的带气囊无人机1的另一实施例，且示出了与实施例1的情况的不同之处在于，在垂直面内包围无人机2的所述第二气囊9仅为一个，且将该第二气囊9设置成将所述中央搭载部11置于中央并在垂直面内包围所述第一气囊7的状态。如图14所示，该第二气囊9由构成与上述同样的第二保持部37保持，但在本实施例中，如图14所示，使该第二保持部37支承于所述中央搭载部11的所述第二支承部62采用在该中央搭载部11的上下分别突出设置的、朝向反方向突出的上侧的倾斜支承部件73、73和朝向反方向突出的下侧的倾斜支承部件75、75来构成。而且，该上下侧的倾斜支承部73、75的各前端76与所述第二保持部37的所述基板部39的内周面部56连结。
需要指出，本实施例涉及的第二气囊9仅为一个，因此，该第二气囊9的膨胀状态下的宽度尺寸优选例如图15所示那样构成为宽幅。另外，在本实施例中，与实施例1的情况不同，由于仅是将所述第二气囊9设置成置于所述中央搭载部11的中央并在垂直面内进行包围，因此，仅通过处于膨胀状态的该第二气囊9无法将无人机2设置于地面71上，或者设置状态不稳定。
因此，例如图14所示，构成为：在所述臂部13、13、13、13各自的下表面部57上向下方突出设置支脚部79，在所述无人机2起飞着陆时，如图16所示，可以通过四条该支脚部79、79、79、79各自的下端80来设置该无人机。
在本实施例中，该支脚部79的下端部分81采用柔软的发泡性树脂来构成，并且，如图16所示，所述下端80构成为：在所述第二气囊9膨胀的状态下，呈稍微向处于膨胀状态的该第二气囊9的下端部82的下方突出的状态。
由此，即使所述无人机2具有支脚部79，在该无人机2坠落时该下端80撞到人，也能够极力防止使人受伤的危险。
实施例3
本发明并不限定于前述实施例所示的内容，可在“权利要求书”的记载范围内进行各种设计变更。
(1)所述无人机9能够根据监视、搬运、散布等用途而形成为各种构成。例如，能够自由设定所述中央搭载部11的形态、所述旋转翼10的配置状态及其个数等。
图17至图23是示出所述无人机2的其它方式的俯视图，尤其是在图19中，设置有包围所述旋转翼10的呈圆环状等环状的保护框83。另外，在图20中，设置有在所述旋转翼10的外侧将其包围的呈圆弧状等的保护框84。
在像这样地设置有该保护框83、该保护框84的情况下，有时将该保护框83、84用于构成所述第一支承部32。在图19中，该保护框83设置于所述中央搭载部11。另外，在图20中，该保护框84设置于所述臂部13。
(2)所述气囊3的形态及其大小、相对于所述无人机9的安装配置状态、相对于该无人机9的安装方式按需构成为：即使在所述气囊3膨胀的状态下也能够进行所述无人机9的起飞着陆，并且，能够有效地防止在所述无人机9坠落而与人或建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险。
图23示出了将左右设置的所述第二保持部37、37构成为上下稍长的椭圆形环状的情况，由该第二保持部37保持的所述第二气囊9、9处于膨胀状态。
设置成在水平面内包围所述无人机2的、处于膨胀状态的所述第一气囊7的俯视时形态除了上述圆形环状之外，还可以根据该无人机2的形态进行各种设定。例如，在所述臂部13的根数按120度的角度间距设定为三根的情况下，处于膨胀状态的所述第一气囊7的俯视时形态有时也设定为三角形环状。另外，在为了产生更大的升力而增加了所述旋转翼10的个数的情况下，增加从所述中央搭载部11朝向外侧突出设置的所述臂部13的根数。在其根数例如为五根、六根、八根等的情况下，处于膨胀状态的所述第一气囊7的俯视时形态除了圆形环状之外，有时也设定为五边形环状、六边形环状、八边形环状、椭圆形环状等形态。另外，在所述臂部13的根数如上所述为四根的情况下，该形态有时也被设定为四边形环状等形态。在处于膨胀状态的该第一气囊7的俯视时形态如此设定为圆形环状以外的形态的情况下，所述第一保持部17的形态除了那样设定以外，有时也根据该第一气囊7的各部的膨胀状态不同而设定为那样的环状形态。这对于第二气囊9也是同样的。
在图17至图22所示的带气囊无人机1中，设置有在水平面内包围无人机2且构成与实施例1同样的所述第一气囊7，并设置有在垂直面内包围所述无人机2且构成与实施例1同样的所述第二气囊9。该第二气囊9用单点划线和双点划线区别示出。单点划线所示的第二气囊9被设置为在所述无人机2的左右侧分别于所述中央搭载部11的左右侧在垂直面内包围所述第一气囊7的状态。另外，双点划线所示的第二气囊9被设置为将所述无人机2的所述中央搭载部11置于中央并在垂直面内包围所述第一气囊9的状态。在这些无人机2中，除了有时设置这些全部的第二气囊9、9、9之外，有时仅设置单点划线所示的两侧的第二气囊9、9，另外，有时也仅设置双点划线所示的中央的气囊9。在仅设置该中央的气囊9作为所述第二气囊9的情况下，优选该中央的气囊9如图17至图22中粗的双点划线所示构成为宽幅。
(3)所述第一气囊7只要能够有效防止坠落的无人机与人等其它物体碰撞时的危险，则并非必须设置为在水平面内连续，例如也可以如图21至图22所示设置为隔开间隙的中断状态。或者，即使该第一气囊7处于在水平面内连续的状态，有时也构成为经由未膨胀的连接部分而整体上成为连续状态。例如，有时也构成为图21所示那样的分成两部分、图22所示那样的分成四部分等的连续状态。这对于所述第二气囊9也是同样的。
(4)关于膨胀后的所述第二气囊9的、在所述垂直面内观察到的上下端85(图2)与所述中央搭载部11的中心86(图2)之间的距离，在从该第二气囊9的上侧部分87和下侧部分89来看时，除了如图2所示上下为相同程度的情况之外，有时也设定为该下侧部分89的该距离大于该上侧部分87的该距离，或者，反之设定为该上侧部分87的该距离大于该下侧部分89的该距离。关于是将下侧部分89的该距离设定得更大还是将上侧部分87的该距离设定得更大，考虑到所述无人机2的形态、结构来设定为能够进一步减小坠落的该无人机9与人等所述其它物体碰撞时使人受伤等危险。
例如，在所述中央搭载部2的下表面部处的突出程度大的情况下，可以将所述下侧部分89的所述距离设定得更大，反之，在所述中央搭载部2的上表面部处的突出程度大的情况下，可以将所述上侧部分87的所述距离设定得更大。
这样的第二气囊9的突出状态在所述第二保持部37例如图3所示那样呈椭圆形环状的情况下，也可以通过使其中心相对于所述中央搭载部11的所述中心86向下侧偏移或者向上侧偏移来设定。或者，在图3所示的情况下，也可以通过构成为以折叠状态附设于所述第二保持部37内的下侧部分的第二气囊9能够比附设于所述第二保持部37内的上侧部分的第二气囊9向外侧突出更多地膨胀来实现。
(5)例如，如图24所示，所述第一气囊7有时也构成为：通过被供给气体，从而在水平面内观察时以朝向外侧突出的方式膨胀的同时，以朝向上方和/或下方伸长突出的方式膨胀。图24中示出了以朝向上方及下方伸长突出的方式进行了膨胀后的状态。在像这样地以朝向上方、下方伸长突出的方式膨胀的情况下，该上下的突出部分90、91也能够更有效地发挥垂直方向上的缓冲作用，通过该上下的突出部分90、91，有望更有效地防止无人机2与人等碰撞时的危险。尤其是在构成为以至少朝向下方伸长突出的方式膨胀的情况下，由于无人机2在通常情况下具有以其下表面部朝下的状态坠落的趋势，因而有望更有效地防止该危险而是优选的。
(6)例如，如图25所示，所述第二气囊9有时也构成为：通过被供给气体，从而在垂直面内观察时以朝向所述外侧突出的方式膨胀的同时，在与该垂直面正交的面内观察时以朝向一侧和/或另一侧伸长突出的方式膨胀。图25中示出了以朝向该一侧92和该另一侧93伸长突出的方式进行了膨胀后的状态，通过反方向的突出部分95、96而使第二气囊9在所述正交的面内的扩展面积增大，因此，能够更有效地防止无人机9与人等所述其它物体碰撞时使人受伤等危险。
(7)如图26、图27所示，在所述中央搭载部11的左右侧，在相对于垂直面倾斜的面内包围所述臂部13、13的膨胀状态的第二气囊9、9有时也被设置为主视时呈V字状(图26)或倒V字状(图27)。或者，如图28所示，有时也构成为：所述第二气囊9为两个，处于膨胀状态的两个该第二气囊9、9被设置为以交叉状态夹着所述中央搭载部11，并且，各第二气囊9、9由实质上设置于所述中央搭载部11而成的所述第二保持部37保持。
(8)图29中的(A)是示出构成为能够呈波纹管状折叠的所述第一气囊7以折叠状态由第一保持部17保持的状态的剖视图。在该第一保持部17的基板部19的上下端，所述上侧片22和所述下侧片23向相向的方向弯曲，在其内部形成收纳部25，所述第一气囊7收纳于该收纳部25中。另外，图29中的(B)是示出该第一气囊7开始膨胀的状态的剖视图，图29中的(C)是示出该第一气囊7完全膨胀的状态的剖视图。这样膨胀的第一气囊7通过排出其内部的气体而在波纹的折痕97处折叠，以图29中的(A)所示的折叠状态收纳于所述第一保持部17中。
图30是示出所述第二气囊9以折叠状态由第二保持部37所保持的状态的剖视图，所述第二气囊9能够与所述第一气囊7同样地膨胀，并且，通过排出内部的气体而在波纹的折痕处折叠并被收纳在该第二保持部37中。
(9)作为使处于折叠状态的所述第一气囊7、所述第二气囊9瞬间膨胀的方式，除了前述的使用气体发生器来进行的方式之外，还可以采用使用简易型的气瓶使其膨胀的方式、使用通过用到电机的泵供给空气的空气供给装置等使其膨胀的方式。
(10)作为所述气囊3的原材料，除了上述橡胶制之外，还可以是聚氨酯、聚氯乙烯、尼龙等树脂材料的薄片、或者使用该薄片且内表面覆盖有用于提高机密性的树脂的织物等。
(11)所述第一气囊7只要在所述气囊3膨胀的状态下也能够进行所述无人机9的起飞着陆，并且能够有效地防止所述无人机2坠落而与人或建筑物等其它物体碰撞时使人受伤等危险，则有时会将在水平面内包围所述无人机2的所述第一气囊7在上下方向上隔开所需间隔设置为多层。另外，有时会将在垂直面内包围所述无人机的所述第二气囊9在水平方向上隔开所需间隔设置为多列。
(12)使所述第一气囊7、第二气囊9膨胀的控制部和使它们萎缩的控制部也可以由不同的装置构成。
(13)所述第一气囊7、第二气囊9等气囊3也可以在其萎缩的状态下处于裸露在外的状态，而非被收纳于所述收纳部25、45中。
附图标记说明
1 带气囊无人机
2 无人机
3 气囊
5 第一膨胀控制部
6 第二膨胀控制部
7 第一气囊
9 第二气囊
10 旋转翼
11 中央搭载部
13 臂部
17 第一保持部
25 收纳部
32 第一支承部
37 第二保持部
45 收纳部
62 第二支承部
Claims (10)
1.一种带气囊无人机的控制方法，所述带气囊无人机在无人机上设置有气囊而成，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，所述控制方法的特征在于，
在所述无人机起飞之前，通过向所述气囊供给气体而使该气囊膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过排出该气囊内的气体而使该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过向处于萎缩状态的所述气囊供给气体而使该气囊膨胀，另外，在所述无人机飞行的期间该无人机产生坠落的危险时，通过向处于萎缩状态的所述气囊供给气体而使该气囊瞬间膨胀。
2.一种带气囊无人机，其特征在于，
在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，
在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀，
另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行。
3.一种带气囊无人机，其特征在于，
在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，
在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀，
另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，
所述带气囊无人机具备压力调节单元，在所述第二膨胀控制部于所述第一膨胀控制部工作的期间进行了工作的情况下，所述压力调节单元进行压力调节，以防所述气囊的气压超过容许值。
4.根据权利要求2或3所述的带气囊无人机，其特征在于，
所述第一膨胀控制部采用通过电机驱动的泵来构成，利用通过该泵产生的气体供给作用，能够使所述气囊膨胀，另一方面，利用通过该泵产生的气体排出作用，能够使所述气囊萎缩，
所述第二膨胀控制部构成为包括气体发生器和起爆装置，通过从该气体发生器供给气体，能够使处于萎缩状态的所述气囊瞬间膨胀。
5.根据权利要求2或3所述的带气囊无人机，其特征在于，
所述气囊包括在水平面内包围所述无人机的第一气囊和在垂直面内包围所述无人机的第二气囊，
该第一气囊和该第二气囊构成为：由于通过所述第一膨胀控制部或所述第二膨胀控制部的控制而产生的气体供给作用，该第一气囊和该第二气囊能够同时膨胀，并且，由于通过所述第一膨胀控制部的控制而产生的气体排出作用，该第一气囊和该第二气囊能够同时萎缩。
6.一种带气囊无人机，其特征在于，
在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，
在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀，
另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，
所述气囊包括在水平面内包围所述无人机的第一气囊和在垂直面内包围所述无人机的第二气囊，所述第二气囊设置于所述无人机的左右两侧，左右的该第二气囊构成为能够绕垂直轴线顺时针或逆时针转动。
7.一种带气囊无人机，其特征在于，
在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，
在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀，
另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，
所述气囊仅由在水平面内包围所述无人机的第一气囊构成或者包括该第一气囊，该第一气囊在上下方向上隔开所需间隔设置为多层。
8.一种带气囊无人机，其特征在于，
在无人机上设置有气囊，并且设置有控制该气囊的膨胀的第一膨胀控制部和第二膨胀控制部，所述气囊缓和该无人机坠落而与其它物体碰撞时的冲击，
在所述无人机起飞之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到所述气囊而使该气囊能够膨胀，在该无人机达到规定高度之后，通过该第一膨胀控制部的控制，该气囊内的气体被排出，从而该气囊成为萎缩状态，另一方面，在所述无人机着陆之前，通过所述第一膨胀控制部的控制，气体被供给到处于萎缩状态的所述气囊而使该气囊能够膨胀，
另外，在所述无人机飞行的期间，通过所述第二膨胀控制部的控制，处于萎缩状态的所述气囊被供给气体而能够瞬间膨胀，并且，通过该控制而产生的膨胀在所述无人机与所述其它物体碰撞之前进行，
所述气囊仅由在垂直面内包围所述无人机的第二气囊构成或者包括该第二气囊，该第二气囊在水平方向上隔开所需间隔设置为多列。
9.根据权利要求3所述的带气囊无人机，其特征在于，
所述压力调节单元是使通过所述第一膨胀控制部进行的气体供给停止的单元。
10.根据权利要求3所述的带气囊无人机，其特征在于，
所述压力调节单元是设置于所述气囊上的自动排气阀。
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