CN114829255A

CN114829255A - 无人机

Info

Publication number: CN114829255A
Application number: CN202080088908.6A
Authority: CN
Inventors: 小南敦嗣; 荒木宗司
Original assignee: Toyo Seikan Co Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Co Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2022-07-29
Also published as: TW202124220A; US20230025073A1; WO2021131230A1; JP2021098176A; JP6911909B2

Abstract

提供一种无人机，能够喷出液体物，且具备液体物的容器、喷出液体物的喷出部、以及将容器与喷出部连结的连结部，连结部具有缓冲产生在连结部的应力的缓冲部。容器可为气溶胶容器。连结部可具有与缓冲部连结且刚性比缓冲部高的刚性部。

Description

无人机

技术领域

本发明涉及一种无人机。

背景技术

以往，已知有具备流体喷射嘴的无人机。(例如，参照专利文献1)。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2019-18589号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

关于以往的无人机，当喷嘴与障碍物接触时等，存在喷嘴受损伤、或者对无人机的飞行带来影响的情况。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，在本发明的第1形态中提供一种无人机，能够喷出液体物，且具备液体物的容器、喷出液体物的喷出部、以及将容器与喷出部连结的连结部，且连结部具有缓冲产生在连结部的应力的缓冲部。

容器可为气溶胶容器。

连结部可具有与缓冲部连结且刚性比缓冲部高的刚性部。

缓冲部在连结部中可比刚性部长。

无人机可具有将缓冲部及刚性部中的任一者插入到另一者的连接部。

缓冲部在连结部中可设置在比刚性部更靠容器侧。

缓冲部在连结部中可设置在比刚性部更靠喷出部侧。

缓冲部可具备：管部，用来将液体物从容器供给到喷出部；以及支撑部，用来支撑管部。

支撑部具备注入气体的注入口，可通过气体的封入而获得对管部的支撑力。

无人机可还具备用来对支撑部供给气体的气体供给部，气体供给部可维持支撑部的压力。

气体供给部可为气溶胶容器。

管部可利用来自支撑部的支撑力而延伸。

支撑部可沿着管部的侧面设置至少1个。

管部可由支撑部的侧壁构成。

此外，所述发明的概要并未列举本发明的所有必要特征。另外，这些特征群的次组合也可另外成为发明。

附图说明

图1A表示无人机100的构成的一例。

图1B是说明利用缓冲部42的应力缓冲的图。

图1C是连接部43附近的放大剖视图。

图2A表示无人机100的构成的一例。

图2B是说明利用缓冲部42的应力缓冲的图。

图2C是连接部43附近的放大剖视图。

图3A表示无人机100的构成的一例。

图3B是表示缓冲部42的构造的放大立体图。

图3C表示支撑部48为1个的例子。

图3D表示管部46由支撑部48的侧壁构成的例子。

图3E表示对支撑部48注入气体的注入口49的一例。

图4A表示无人机100的构成的一例。

图4B是连接部43附近的放大立体图。

图4C是连接部43附近的放大剖视图。

图5A表示无人机100的构成的一例。

图5B是气体供给部80附近的放大剖视图。

图6表示无人机100的操纵系统200的一例。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。另外，实施方式中所说明的特征的所有组合未必是发明的解决手段所必需的。

图1A表示无人机100的构成的一例。本例的无人机100具备主体部10、脚部15、推进部20、臂部24、容器保持部30、连结部40、以及喷出部60。容器保持部30保持容器70。

无人机100是在空中飞行的飞行器。无人机100能够喷出收容在容器70中的液体物。

主体部10储存无人机100的各种控制电路及电源等。另外，主体部10可作为将无人机100的构成彼此连结的构造体发挥功能。本例的主体部10利用臂部24而与推进部20连结。

相机12设置在主体部10，对无人机100的周围进行拍摄。相机12既可以是拍摄方向能够变更的可动相机，也可以是拍摄方向固定的固定相机。也可以将多个相机12设置在无人机100的不同位置。相机12可拍摄液体物的喷出范围。在一例中，由相机12拍摄的影像被发送到无人机100的终端装置。无人机100的操纵者可基于由相机12拍摄的影像来操作无人机100。

推进部20产生用来使无人机100推进的推进力。推进部20具有旋转翼21及旋转驱动部22。本例的无人机100具备4个推进部20。推进部20经由臂部24而安装在主体部10。此外，无人机100也可以为具备固定翼作为推进部20的飞行器。

旋转翼21通过旋转而产生推进力。旋转翼21以主体部10为中心设置着4个，但旋转翼21的配置方法并不限定于本例。旋转翼21经由旋转驱动部22设置在臂部24的前端。

旋转驱动部22具有马达等动力源，使旋转翼21驱动。旋转驱动部22可具有旋转翼21的制动机构。旋转翼21及旋转驱动部22也可以省略臂部24而直接安装在主体部10。

臂部24从主体部10呈放射状延伸而设置。本例的无人机100具备与4个推进部20对应地设置的4个臂部24。臂部24既可以为固定式也可以为可动式。可在臂部24固定相机等其它构成。

脚部15是连结于主体部10且在着陆时保持无人机100的姿势的着陆用脚。脚部15在推进部20停止的状态下，保持无人机100的姿势。本例的无人机100具有2根脚部15，但并不限定于此。

容器保持部30保持容器70并将容器70与主体部10连结。容器保持部30也可以连结于臂部24或脚部15等除主体部10以外的部件。容器保持部30能够变更容器70的方向。容器保持部30可为用来在3轴方向上控制容器70的位置的平衡环。在一例中，容器保持部30通过变更容器70的位置，来调整喷出部60的喷出方向。

容器70是收容液体物的容器。在一例中，容器70为气溶胶容器。气溶胶容器利用填充在内部的液化气体或压缩气体的气体压力，而喷出液体物。本例的容器70为金属制气溶胶罐，但也可以是具有耐压性的塑料容器。此外，作为喷射剂，可使用烃(液化石油气)(LPG)、二甲醚(DME)、氢氟碳(HFO-1234ze)等液化气体、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、一氧化氮(N₂O)等压缩气体。

连结部40将容器70与喷出部60连结，使从容器70喷出的液体物流通到喷出部60。连结部40可向喷出部60的喷出方向延伸。通过将连结部40设置得足够长，例如即便在喷出液体物的对象位置的周边存在障碍物，无人机100无法靠近对象位置的情况下，也能相对准确地向对象位置喷出。

连结部40具有缓冲产生在连结部40的应力的缓冲部42。例如，缓冲部42通过根据产生在连结部40的应力发生变形，而缓冲应力。缓冲部42既可以利用缓冲部42的材料本身的柔软性而变形，也可以具有能够变形的形状或构造。缓冲部42可在因向连结部40的应力而变形之后，一旦应力被消除，就恢复成受到应力之前的形状及尺寸。本例的缓冲部42具有能够伸缩及弯折的蛇腹构造。

连结部40可还具有与缓冲部42连结的刚性部44。缓冲部42及刚性部44经由连接部43而连结。关于连接部43的详细情况将在下文叙述。刚性部44具有比缓冲部42高的刚性。刚性部44的材料可为金属或塑料等硬质材料。本例的刚性部44具有内部为中空的大致圆筒形状。在本例的连结部40中，缓冲部42设置在比刚性部44更靠容器70侧。

喷出部60经由连结部40而连结于容器70，将收容在容器70中的液体物喷出。例如，喷出部60是用来喷出液体物的喷嘴。喷出部60可被设计成将液体物以雾状或泡状喷出。喷出部60既可以将液体物呈放射状喷出，也可以呈直线状喷出。

图1B是说明利用缓冲部42的应力缓冲的图。如图1B所示，当在无人机100飞行过程中，喷出部60接触到壁等障碍物时，缓冲部42通过蛇腹的伸缩而弯折。由此，因与障碍物接触而产生在连结部40的应力得到缓冲，可防止连结部40的损伤。另外，可抑制因与障碍物接触而产生的应力经由连结部40传递到无人机100的机体，从而可防止对无人机100的飞行造成影响。因此，即便在连结部40较长而容易接触到障碍物的情况下，也能抑制因接触而对无人机100造成影响。

图1C是连接部43附近的放大剖视图。在连接部43，通过将缓冲部42及刚性部44中的任一者插入到另一者，而将缓冲部42与刚性部44连接。本例的连接部43中，刚性部44被插入到缓冲部42中。例如，由伸缩性材料形成缓冲部42的端部，将刚性部44以压入的方式插入到缓冲部42的端部中。作为另一例，也可以对缓冲部42及刚性部44的端部进行螺纹加工，将一者以拧入的方式插入到另一者中。缓冲部42及刚性部44可在通过插入而连接之后，进而利用粘接剂或焊接等而接合。

此外，如图1C所示，在与连结部40延伸的方向垂直的方向上，可将缓冲部42与刚性部44重叠的区域作为连接部43。另外，本例中，在缓冲部42的与刚性部44相反侧的端部连接着容器70，但容器70也可以与刚性部44同样地插入到缓冲部42中。

如图1C所示，可在连结部40的内部设置使液体物流通的内部流管45。关于本例的内部流管45，一端连接于容器70，另一端连接于喷出部60，在缓冲部42及刚性部44的内部使液体物从容器70向喷出部60流通。在本例中，内部流管45可由软质材料制作，例如在连结部40与障碍物接触的情况下，可与缓冲部42一起弯折。此外，也可以不设置内部流管45，而是将缓冲部42及刚性部44本身用作液体物的流路。

图2A表示无人机100的构成的一例。本例的无人机100除了连结部40的构成以外，其它与图1A中的例子相同。在本例的连结部40中，缓冲部42设置在比刚性部44更靠喷出部60侧。

图2B是说明利用缓冲部42的应力缓冲的图。如图2B所示，当在无人机100飞行过程中，喷出部60接触到障碍物时，缓冲部42通过蛇腹的伸缩而弯折。通过像本例这样配置，也可以缓冲因与障碍物接触而产生在连结部40的应力，从而抑制对无人机100的飞行造成的影响。另外，通过将缓冲部42配置在比刚性部44更靠喷出部60侧，可抑制因与障碍物接触而产生的应力传递到刚性部44，因此可进一步防止连结部40的损伤。

图2C是连接部43附近的放大剖视图。在本例的连接部43中，也与图1C所示的例子相同，将刚性部44插入到缓冲部42中。另外，本例中，在缓冲部42的与刚性部44相反侧的端部连接着喷出部60，但喷出部60也可以与刚性部44同样地插入到缓冲部42中。

图3A表示无人机100的构成的一例。本例的无人机100除了连结部40的构成以外，其它与图1A中的例子相同。本例的连结部40具有以下缓冲部42，该缓冲部42具备：管部46，用来将液体物从容器70供给到喷出部60；以及支撑部48，用来支撑管部46。图3B是表示缓冲部42的构造的放大立体图。

管部46的一端连接于容器70，另一端连接于喷出部60。管部46呈内部中空的筒状，能够使液体物流通。管部46通过沿想要喷出液体物的喷出方向延伸，而使连接于端部的喷出部60朝向喷出方向。管部46可利用来自支撑部48的支撑力而延伸。管部46可由软质材料制作，在支撑部48不具有支撑力的状态下可不沿喷出方向延伸。例如，管部46在支撑部48不具有支撑力的状态下，既可以藉由重力而垂下，或者也可以在卷取状态下收容到主体部10中。

支撑部48可为由橡胶或乙烯等伸缩性的材料制作的气球状部件，通过对内部供给填充物，可在表面产生张力而扩展。另外，支撑部48也可以由具有可挠性的材料制作。例如，支撑部48也可以由铝箔等金属薄膜、烯烃、尼龙、聚酯等单体、或者包含它们的积层体构成。支撑部48通过在扩展的状态下支撑管部46，而使管部46延伸。例如，支撑部48通过封入空气等气体而扩展，从而获得对管部46的支撑力。供给到支撑部48的气体的量可调整为以下范围：支撑部48保持对管部46的支撑力，且相对于超过特定阈值的应力能够变形。

在管部46利用来自支撑部48的支撑力而延伸的状态下，例如，在无人机100飞行过程中喷出部60与障碍物接触时，缓冲部42发生变形，由此可缓冲因接触所产生的应力。本例中，由于遍及连结部40的整体设置缓冲部42，所以能够变形的区域较大，可提高应力缓冲的效果。

支撑部48沿着管部46的侧面设置至少1个。本例中，2个支撑部48在管部46的上下接合，但支撑部48的数量并不限定于此。例如，图3C表示支撑部48为1个的例子。管部46及支撑部48可由相同的材料制作。另外，如图3D所示，管部46也可以由支撑部48的侧壁构成。

图3D表示管部46由支撑部48的侧壁构成的例子。此外，本图表示与管部46及支撑部48的延伸方向垂直的方向上的截面。本例中，设置4个支撑部48，相邻的支撑部48的侧壁彼此接合。由此，可将这些支撑部48的侧壁包围的空间用作供液体物流通的管部46。此处，如图所示，将支撑部48的内表面部分(构成管部46的部分)及外表面部分(除此以外的部分)分别形成为单一部件，相互贴合，将贴合部分利用密封部47加以密封，由此也可以构成管部46及支撑部48。密封部47可为利用粘接剂、焊接或热熔接等的接合部。

图3E表示对支撑部48注入气体的注入口49的一例。注入口49是设置在支撑部48的侧壁的开口部。注入口49可以设置在支撑部48的任一位置。本例中，设置用来将注入口49开闭的阀机构50。阀机构50包含连接于注入口49的杆52、能够将杆52的开口密封的柱塞54、设置在柱塞54的上端的螺纹部55、以及与螺纹部55螺合的螺帽56。

当从柱塞54将杆52的开口密封的状态拧松螺帽56时，柱塞54向下方移动，在杆52与柱塞54之间产生空隙。通过该空隙，可对支撑部48的内部供给气体。例如，通过将连接于泵的气体注入喷嘴58连接于杆52，可将从泵送来的气体供给到支撑部48。在气体的供给完成之后，通过将气体注入喷嘴58拆卸并拧紧螺帽56，而柱塞54再次将杆52的开口密封，从而支撑部48被气密地密封。由此，例如即便在无人机100长时间飞行的情况下，也可防止气体从支撑部48泄漏，可保持支撑部48的压力。

图4A表示无人机100的构成的一例。本例的无人机100除了连结部40的构成以外，其它与图1A中的例子相同。本例的连结部40具有：缓冲部42，具备与图3A中的例子相同的管部46及支撑部48；以及刚性部44，与缓冲部42连结。

在本例的连结部40中，缓冲部42比刚性部44长。此外，在本说明书中，将连结部40的延伸方向上的尺寸设为连结部40的长度。另外，缓冲部42的长度设为管部46及支撑部48中较长者的长度。本例中，设置有缓冲部42与容器70之间的刚性部44、及缓冲部42与喷出部60之间的刚性部44这2个刚性部44。在该情况下，缓冲部42的长度大于2个刚性部44的长度的合计。通过使缓冲部42比刚性部44长，从而连结部40中能够变形的区域变大，可提高应力缓冲的效果。

图4B是连接部43附近的放大立体图，图4C是连接部43附近的放大剖视图。本例中，刚性部44具有沿着缓冲部42的管部46及支撑部48的外形的形状。通过将管部46及支撑部48压入到刚性部44中，而使缓冲部42与刚性部44连结。即，在本例的连接部43中，将缓冲部42插入到刚性部44中。此外，在图4B及图4C中，示出了容器70侧的刚性部44与缓冲部42的连接部43，但喷出部60侧的刚性部44与缓冲部42的连接部43也可以具有相同的构造。

如图4C所示，可在连结部40的内部设置使液体物流通的内部流管45。关于本例的内部流管45，一端连接于容器70，另一端连接于管部46，在刚性部44的内部使液体物从容器70流通到管部46。此外，也可以不设置内部流管45，而将刚性部44本身用作液体物的流路。

图5A表示无人机100的构成的一例。本例的无人机100还具备气体供给部80，其它构成与图4A所示的例子相同。气体供给部80通过对支撑部48供给气体，来维持支撑部48的压力。例如，如上所述，气体供给部80将支撑部48的压力维持为以下范围：支撑部48保持对管部46的支撑力，且相对于超过阈值的应力能够变形。

图5B是气体供给部80附近的放大剖视图。气体供给部80可为利用填充在内部的液化气体或压缩气体的气体压力而使气体喷出的气溶胶容器。气体供给部80利用气体供给管82而连接于支撑部48的注入口49。在气体供给管82设置着气体供给控制部84。气体供给控制部84例如具有电磁阀，使气体供给管82开闭。当打开气体供给管82时，从气体供给部80喷出的气体被供给到支撑部48。气体供给控制部84可具有侦测支撑部48的压力的压力传感器，可根据所侦测到的压力使气体供给管82开闭。例如，在支撑部48的压力低于特定阈值的情况下，气体供给控制部84打开气体供给管82，由此从气体供给部80对支撑部48供给气体，对支撑部48进行加压。

这样，通过设置气体供给部80，在无人机100飞行过程中也能适当地维持支撑部48的压力。因此，即便在例如从支撑部48产生气体泄漏的情况下、或因飞行过程中外部气体压力的变动而导致支撑部48的压力发生变化的情况下，也能保持缓冲部42的延伸状态，并维持应力缓冲的效果。

图6表示无人机100的操纵系统200的一例。本例的操纵系统200具备无人机100及终端装置300。终端装置300包含显示部310及控制器320。

显示部310表示由相机12拍摄的影像。显示部310在相机12包含固定相机及可动相机的情况下，可显示由各相机拍摄的影像。例如，显示部310以分割的画面显示固定相机及可动相机的影像。显示部310既可以与无人机100直接通信，也可以经由控制器320而间接地与无人机100通信。显示部310也可以与外部的服务器连接。

控制器320由使用者操作，而操纵无人机100。控制器320除了指示无人机100的飞行以外，也可以指示利用喷出部60的液体物的喷出。控制器320可利用有线或无线而与显示部310连接。也可以设置多个控制器320，分开用于操纵无人机100与控制液体物的喷出。另外，控制器320也可以指示气体供给控制部84，使气体从气体供给部80被供给到支撑部48。

此外，本例的无人机100使用终端装置300手动地操纵。但是，无人机100也可以利用程序自动地操纵，而并非手动。使用者也可以不使用显示在显示部310的画面，而是直接观察无人机100来操纵。另外，也可以自动控制无人机100的操纵，手动地操作液体物的喷出。

以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于所述实施方式中所记载的范围。本领域技术人员明白，能够对所述实施方式施加各种变更或改良。根据权利要求书的记载可知，施加了这种变更或改良的形态也可包含在本发明的技术范围中。

应留意，权利要求书、说明书、及附图中所示的装置、系统、程序、及方法中的动作、顺序、步骤、及阶段等各处理的执行顺序只要未特别明示为“在～之前”、“先于～”等，另外，只要未将之前的处理的输出在之后的处理中使用，则能够以任意的顺序实现。关于权利要求书、说明书、及附图中的动作流程，即便为了方便起见而使用“首先，”、“其次，”等进行了说明，也并不意味着必须按照该顺序实施。

[符号的说明]

10 主体部

15 脚部

20 推进部

21 旋转翼

22 旋转驱动部

24 臂部

30 容器保持部

40 连结部

42 缓冲部

43 连接部

44 刚性部

45 内部流管

46 管部

47 密封部

48 支撑部

49 注入口

50 阀机构

52 杆

54 柱塞

55 螺纹部

56 螺帽

58 气体注入喷嘴

60 喷出部

70 容器

80 气体供给部

82 气体供给管

84 气体供给控制部

100 无人机

200 操纵系统

300 终端装置

310 显示部

320 控制器

Claims

1.一种无人机，能够喷出液体物，且具备：

所述液体物的容器；

喷出部，喷出所述液体物；以及

连结部，将所述容器与所述喷出部连结；

所述连结部具有缓冲产生在所述连结部的应力的缓冲部。

2.根据权利要求1所述的无人机，其中

所述容器为气溶胶容器。

3.根据权利要求1或2所述的无人机，其中

所述连结部具有与所述缓冲部连结且刚性比所述缓冲部高的刚性部。

4.根据权利要求3所述的无人机，其中

所述缓冲部在所述连结部中，比所述刚性部长。

5.根据权利要求3或4所述的无人机，其

具有将所述缓冲部及所述刚性部中的任一者插入到另一者的连接部。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的无人机，其中

所述缓冲部在所述连结部中，设置在比所述刚性部更靠所述容器侧。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的无人机，其中

所述缓冲部在所述连结部中，设置在比所述刚性部更靠所述喷出部侧。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的无人机，其中

所述缓冲部具备：

管部，用来将所述液体物从所述容器供给到所述喷出部；以及

支撑部，用来支撑所述管部。

9.根据权利要求8所述的无人机，其中

所述支撑部具备注入气体的注入口，通过所述气体的封入而获得对所述管部的支撑力。

10.根据权利要求8或9所述的无人机，其

还具备用来对所述支撑部供给气体的气体供给部，

所述气体供给部维持所述支撑部的压力。

11.根据权利要求10所述的无人机，其中

所述气体供给部为气溶胶容器。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的无人机，其中

所述管部利用来自所述支撑部的支撑力而延伸。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的无人机，其中

所述支撑部沿着所述管部的侧面设置至少1个。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的无人机，其中

所述管部由所述支撑部的侧壁构成。