CN117242004A - 飞行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种飞行装置,该飞行装置具有多个驱动源,即使在任一个驱动源在飞行中停止的情况下,也能够利用另一个驱动源继续飞行。飞行装置(10)具备第一驱动系统(11)和第二驱动系统(12)。第一驱动系统(11)具有电池(27)、利用从电池(27)供给的能量而旋转的旋翼(151)等、以及根据飞行状况控制旋翼(151)等的转速的第一控制部(20)。第二驱动系统(12)具有电池(27)、利用从电池(27)供给的能量而旋转的旋翼(181)等、以及根据飞行状况控制旋翼(181)等的转速的第二控制部(21)。在紧急飞行状态下,在第一驱动系统(11)停止的情况下,通过使旋翼(151)等旋转而着陆,在第二驱动系统(12)停止的情况下,通过使旋翼(181)等旋转而着陆。
Description
技术领域
本发明涉及飞行装置,特别是涉及具有多个驱动源的飞行装置。
背景技术
以往,已知有能够在空中无人飞行的飞行装置。这样的飞行装置能够利用绕垂直轴旋转驱动的旋翼的推力在空中飞行。
作为飞行装置的应用领域,例如可考虑运输领域、测量领域以及拍摄领域等。在将飞行装置应用于这样的领域的情况下,将测量设备、拍摄设备安装于飞行装置。通过将飞行装置应用于该领域,能够使飞行装置飞行到人不进入的地域,进行这样的地域的运输、拍摄以及测量。与该飞行装置相关的发明例如记载在专利文献1中。
参照专利文献1,在基体上配备有多个臂部,在各臂部的外侧端部设置有马达和旋转翼。另外,该飞行装置在中心部配置有机体基座,臂从该机体基座向周围延伸,在臂的末端部配置有马达以及旋翼。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-122674号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述专利文献1所记载的飞行装置中,从飞行时的冗余性的观点出发存在改善的余地。
具体而言,专利文献1中记载的飞行装置仅具有由电池以及马达构成的一个驱动源。因此,在飞行中,在马达或电池发生故障等而导致驱动源停止的情况下,飞行装置会直接落下,飞行装置以及运输物有可能损伤。在运输物为高价的高性能照相机等的情况下,存在伴随着飞行装置的落下的损失变大的课题。
本发明是鉴于上述情形而作出的,其目的在于提供一种飞行装置,该飞行装置具有多个驱动源,即使在任一个驱动源在飞行中停止的情况下,也能够利用另一个驱动源继续飞行。
用于解决课题的手段
本发明的飞行装置的特征在于,具备第一驱动系统、作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统、以及运算控制部,所述第一驱动系统具有第一驱动源、利用从所述第一驱动源供给的能量而旋转的第一旋翼、以及根据飞行状况控制所述第一旋翼的转速的第一控制部,所述第二驱动系统具有第二驱动源、利用从所述第二驱动源供给的能量而旋转的第二旋翼、以及根据飞行状况控制所述第二旋翼的转速的第二控制部,所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,在所述紧急飞行状态下,基于所述运算控制部的指示,在所述第一驱动系统停止的情况下,通过使所述第二旋翼旋转而着陆,在所述第二驱动系统停止的情况下,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。
另外,本发明的飞行装置的特征在于,具备第一驱动系统和作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统,所述第一驱动系统具有第一驱动源、利用从所述第一驱动源供给的能量而旋转的第一旋翼、以及根据飞行状况控制所述第一旋翼的转速的第一控制部,所述第二驱动系统具有第二驱动源、利用从所述第二驱动源供给的能量而旋转的第二旋翼、以及根据飞行状况控制所述第二旋翼的转速的第二控制部,所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,在所述紧急飞行状态下,在所述第一驱动系统停止的情况下,基于所述第二控制部的控制,通过使所述第二旋翼旋转而着陆,在所述第二驱动系统停止的情况下,基于所述第一控制部的控制,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。
另外,在本发明的飞行装置中,其特征在于,所述第一旋翼以及所述第二旋翼分别通过马达而旋转。
另外,本发明的飞行装置的特征在于,具备第一驱动系统、作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统、以及运算控制部,所述第一驱动系统具有电池、利用所述电池的电力而旋转的马达、以及由所述马达旋转驱动的第一旋翼,所述第二驱动系统具有发动机和由所述发动机旋转驱动的第二旋翼,所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,在所述紧急飞行状态下,基于所述运算控制部的指示,在所述第一驱动系统停止的情况下,使所述第二旋翼旋转,并且利用由所述发动机发出的电力使所述第一旋翼旋转而着陆,在所述第二驱动系统停止的情况下,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。
另外,在本发明的飞行装置中,其特征在于,所述第二驱动系统还具有紧急时发电机和切换部,在所述通常飞行状态下,所述切换部不从所述发动机向所述紧急时发电机传递动力,在所述紧急飞行状态下,所述切换部从所述发动机向所述紧急时发电机传递动力,由此所述紧急时发电机发电。
另外,在本发明的飞行装置中,其特征在于,所述第一控制部基于从各种传感器输入的信息来执行所述控制,所述第二控制部与所述第一控制部分体,基于从各种传感器输入的信息来执行所述控制。
发明的效果
本发明的飞行装置的特征在于,具备第一驱动系统、作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统、以及运算控制部,所述第一驱动系统具有第一驱动源、利用从所述第一驱动源供给的能量而旋转的第一旋翼、以及根据飞行状况控制所述第一旋翼的转速的第一控制部,所述第二驱动系统具有第二驱动源、利用从所述第二驱动源供给的能量而旋转的第二旋翼、以及根据飞行状况控制所述第二旋翼的转速的第二控制部,所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,在所述紧急飞行状态下,基于所述运算控制部的指示,在所述第一驱动系统停止的情况下,通过使所述第二旋翼旋转而着陆,在所述第二驱动系统停止的情况下,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。因此,根据本发明的飞行装置,即使在飞行时第一驱动系统和第二驱动系统中的任一方停止的紧急飞行状态下,通过使未停止的第一驱动系统和第二驱动系统中的另一方的旋翼旋转,也能够安全地着陆。因此,能够防止飞行装置的坠落、破损等。
另外,本发明的飞行装置的特征在于,具备第一驱动系统和作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统,所述第一驱动系统具有第一驱动源、利用从所述第一驱动源供给的能量而旋转的第一旋翼、以及根据飞行状况控制所述第一旋翼的转速的第一控制部,所述第二驱动系统具有第二驱动源、利用从所述第二驱动源供给的能量而旋转的第二旋翼、以及根据飞行状况控制所述第二旋翼的转速的第二控制部,所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,在所述紧急飞行状态下,在所述第一驱动系统停止的情况下,基于所述第二控制部的控制,通过使所述第二旋翼旋转而着陆,在所述第二驱动系统停止的情况下,基于所述第一控制部的控制,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。因此,根据本发明的飞行装置,通过第一驱动系统以及第二驱动系统分别具备控制部,即使在任一方的控制系统在飞行中停止的情况下,也能够通过根据来自工作的另一方的控制系统的控制部的指示使旋翼旋转,从而安全地着陆。
另外,在本发明的飞行装置中,其特征在于,所述第一旋翼以及所述第二旋翼分别通过马达而旋转。因此,根据本发明的飞行装置,在仅将马达作为驱动源的电动式无人机中,在飞行中驱动系统产生故障时,能够防止飞行装置落下。
另外,本发明的飞行装置的特征在于,具备第一驱动系统、作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统、以及运算控制部,所述第一驱动系统具有电池、利用所述电池的电力而旋转的马达、以及由所述马达旋转驱动的第一旋翼,所述第二驱动系统具有发动机和由所述发动机旋转驱动的第二旋翼,所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,在所述紧急飞行状态下,基于所述运算控制部的指示,在所述第一驱动系统停止的情况下,使所述第二旋翼旋转,并且利用由所述发动机发出的电力使所述第一旋翼旋转而着陆,在所述第二驱动系统停止的情况下,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。因此,根据本发明的飞行装置,在作为动力源具有马达以及发动机的所谓并联混合动力无人机中,即使在任一方的控制系统在飞行中停止的情况下,也能够通过根据来自工作的另一方的控制系统的控制部的指示使旋翼旋转,从而安全地着陆。
另外,在本发明的飞行装置中,其特征在于,所述第二驱动系统还具有紧急时发电机和切换部,在所述通常飞行状态下,所述切换部不从所述发动机向所述紧急时发电机传递动力,在所述紧急飞行状态下,所述切换部从所述发动机向所述紧急时发电机传递动力,由此所述紧急时发电机发电。因此,根据本发明的飞行装置,通过具备紧急时发电机,在紧急飞行状态下,利用紧急时发电机进行发电,能够一边通过利用发出的电力而旋转的旋翼执行基体的姿势控制,一边着陆。
另外,在本发明的飞行装置中,其特征在于,所述第一控制部基于从各种传感器输入的信息来执行所述控制,所述第二控制部与所述第一控制部分体,基于从各种传感器输入的信息来执行所述控制。因此,根据本发明的飞行装置,即使在第一驱动系统和第二驱动系统中的任一方在飞行中产生了故障的情况下,也能够通过第一驱动系统和第二驱动系统中的另一方的控制部稳定地继续飞行。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的飞行装置的结构的图。
图2是表示本发明的实施方式的飞行装置的动作的流程图。
图3是表示本发明的另一方式的飞行装置的结构的图。
图4是表示本发明的另一方式的飞行装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本实施方式的飞行装置10进行说明。在以下的说明中,对相同的部件原则上标注相同的附图标记,并省略重复的说明。另外,在以下的说明中,使用上下前后左右的各方向,左右是指在图1中从后方观察飞行装置10的情况下的左右。
图1是表示飞行装置10的结构的图。
飞行装置10具备第一驱动系统11和作为与第一驱动系统11不同的系统的第二驱动系统12。在图1中,构成第一驱动系统11的各构成设备通过用密集的虚线表示的连接线连接。另外,构成第二驱动系统12的各构成设备通过用实线表示的连接线连接。并且,用粗虚线表示从电池27向马达221等供给电力的路径。
飞行装置10与在此未图示的由操作者操作的操作设备无线连接,基于从操作设备输入的操作信号,进行飞行装置10的上升、下降、移动、悬停等。
第一驱动系统11具有:作为第一驱动源的电池27、利用从电池27供给的能量而旋转的作为旋翼15(第一旋翼)的旋翼151等、使旋翼151等旋转的马达221等、以及根据飞行状况控制马达221等的转速的第一控制部20。
具体而言,第一驱动系统11具有旋翼151、旋翼152、旋翼153以及旋翼154作为旋翼15。旋翼151配置在前侧左方,旋翼152配置在前侧右方,旋翼153配置在后方右方,旋翼154配置在后方左方。另外,旋翼151由马达221旋转驱动,旋翼152由马达222旋转驱动,旋翼153由马达223旋转驱动,旋翼154由马达224旋转驱动。马达221至马达224由从电池27供给的电力旋转驱动,它们的旋转速度由第一控制部20控制。
第一控制部20是飞行控制器,基于与飞行装置10相关的各物理量,控制马达221至马达224的转速,以控制飞行装置10的位置姿势。从在此未图示的各种传感器、具体而言例如加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、气压传感器以及GNSS天线等向第一控制部20输入各种物理量。
第二驱动系统12具有:作为第二驱动源的电池27、利用从第二驱动源17供给的能量而旋转的作为旋翼18(第二旋翼)的旋翼181等、使旋翼181等旋转的马达261等、以及根据飞行状况控制马达261等的转速的第二控制部21。
具体而言,第二驱动系统12具有旋翼181、旋翼182、旋翼183以及旋翼184作为旋翼18。旋翼181配置在前侧左方,旋翼182配置在前侧右方,旋翼183配置在后方右方,旋翼184配置在后方左方。另外,旋翼181由马达261旋转驱动,旋翼182由马达262旋转驱动,旋翼183由马达263旋转驱动,旋翼184由马达264旋转驱动。马达262至马达264由从电池27供给的电力驱动,它们的旋转速度由第二控制部21控制。
第二控制部21是与第一控制部20分体设置的飞行控制器,基于与飞行装置10相关的各物理量,控制马达261至马达264的转速,以控制飞行装置10的位置姿势。
飞行装置10能够在通过第一驱动系统11和第二驱动系统12工作而飞行的通常飞行状态和第一驱动系统11以及第二驱动系统12中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行。
在紧急飞行状态下,在第一驱动系统11停止的情况下,基于第二控制部21的控制,通过使旋翼181等旋转而着陆。另一方面,在第二驱动系统12停止的情况下,基于第一控制部20的控制,通过使旋翼151等旋转而着陆。飞行装置10的具体动作参照图2在后面叙述。
在此,旋翼181以及旋翼151可以在飞行装置10的前侧左方以在上下方向上重叠的方式配置,也可以以不重叠的方式配置。该事项对于其他的旋翼152以及旋翼182也是同样的。
图2是表示图1所示的飞行装置10的动作的流程图。
在步骤S11中,飞行装置10使旋翼15以及旋翼18旋转,在从地面起飞后,在空中飞行。此时,飞行装置10基于来自位于地面的操作者的指示,执行上升、悬停、移动、下降、农药等的喷雾、照片拍摄等。
在步骤S12中,判断第一驱动系统11和第二驱动系统12是否正在工作。该判断可以由第一控制部20或第二控制部21进行,也可以由与它们分开设置的配套控制器进行。该事项对于以下的说明也是同样的。
在步骤S12中为是的情况下,由于第一驱动系统11和第二驱动系统12双方都在工作,即,由于旋翼15和旋翼18都在旋转,因此,运算控制部13转移到步骤S13。
在步骤S12中为否的情况下,由于第一驱动系统11和第二驱动系统12中的任一个未工作,即,由于旋翼15和旋翼18中的任一个未旋转,因此,运算控制部13转移到步骤S14。
在步骤S13中,第一控制部20以及第二控制部21执行通常飞行状态。具体而言,第一控制部20基于从各种传感器输入的信息,对马达221至马达224进行旋转驱动,由此使旋翼151至旋翼154以规定的旋转速度旋转。第二控制部21也同样地,基于从各种传感器输入的信息,对马达261至马达264进行旋转驱动,由此使旋翼181至旋翼184以规定的旋转速度旋转。
在步骤S14中,确认第一驱动系统11是否未工作。第一驱动系统11未工作具体而言是指,从电池27向第一驱动系统11的供电中断的情况、第一控制部20产生了故障的情况、将第一驱动系统11与马达221等连接的导线断线的情况、马达221至马达224中的任一个产生了故障的情况、旋翼151至旋翼154中的任一个损伤的情况等。在第一驱动系统11未工作的情况下,无法使旋翼151至旋翼154以规定速度旋转。
在步骤S14中为是的情况下,即,在第一驱动系统11未工作的情况下,转移到步骤S15。
在步骤S14中为否的情况下,即,在第一驱动系统11工作的情况下,转移到步骤S16。
在步骤S15中,飞行装置10成为紧急飞行状态。具体而言,通过第一驱动系统11停止,旋翼151至旋翼154不旋转,通过使第二驱动系统12的旋翼181至旋翼184旋转,维持飞行装置10的飞行状态。第二控制部21通过使第二控制部21的旋翼181至旋翼184旋转来执行着陆动作。由此,即使在飞行中第一驱动系统11停止,也能够通过第二驱动系统12使飞行装置10安全地着陆,能够防止飞行装置10自身或飞行装置10所具备的高价的照相机等破损。
在步骤S16中,确认第二驱动系统12是否未工作。第二驱动系统12未工作具体而言是指,从电池27向第二驱动系统12的供电中断的情况、第二控制部21产生了故障的情况、将第二驱动系统12与马达221等连接的导线断线的情况下,马达261至马达264中的任一个产生了故障的情况、旋翼181至旋翼184中的任一个损伤的情况等。在第二驱动系统12未工作的情况下,无法使旋翼181至旋翼184以规定速度旋转。
在步骤S16中为是的情况下,即,在第二驱动系统12未工作的情况下,转移到步骤S17。
在步骤S16中为否的情况下,即,在第二驱动系统12工作的情况下,转移到步骤S12,执行使用第一控制部20以及第二控制部21使飞行装置10飞行的通常飞行状态。
在步骤S17中,飞行装置10成为紧急飞行状态。具体而言,通过第二驱动系统12停止,旋翼183至旋翼184不旋转,通过使第一驱动系统11的旋翼151至旋翼154旋转,维持飞行装置10的飞行状态。第一控制部20通过使第一驱动系统11的旋翼151至旋翼154旋转来执行着陆动作。由此,即使在飞行中第二驱动系统12停止,也能够通过第一驱动系统11使飞行装置10安全地着陆,能够防止飞行装置10自身或飞行装置10所具备的高价的照相机等破损。
在步骤S18中,使飞行装置10在地面着陆。此时,在紧急飞行状态下,可以使飞行装置10垂直地着陆,也可以使飞行装置10着陆于在地面进行操作的操作者所处的部位的附近。
图3是表示本发明的另一方式的飞行装置10的结构的图。图3所示的飞行装置10与图1所示的相同,是具备第一发动机231等的并联混合型无人机。
飞行装置10作为动力源,除了电池27之外,还具有第一发动机231以及第二发动机232。
第一发动机231使后述的旋翼281等机械地旋转,而且,在紧急飞行状态下也作为发电机发挥功能。
在第一发动机231的旋转轴上连接有作为切换部的离合器291、发电机301以及带轮311。
离合器291例如是电磁离合器或离心离合器,配置在第一发动机231的输出轴与带轮311之间。离合器291在第一发动机231的输出处于一定的范围时,将输出轴与带轮311驱动连接。另一方面,离合器291在第一发动机231的起动时以及停止时,不将输出轴与带轮311驱动连接。
离合器292例如是电磁离合器或离心离合器,配置在第一发动机231的其他输出轴与带轮312之间。离合器292在第一发动机231的其他输出处于一定的范围时,将输出轴与带轮312驱动连接。另一方面,离合器292在第一发动机231的起动时以及停止时,不将输出轴与带轮312驱动连接。
发电机301在通常飞行状态下不运转,在紧急飞行状态下,通过利用在此未图示的离合器与第一发动机231的输出轴驱动连接,从而作为紧急时发电机24发挥功能。另外,发电机301在起动第一发动机231时也作为起动机发挥功能。
在第一发动机231的其他旋转轴上连接有离合器292、发电机302以及带轮312。
发电机302在通常飞行状态下不运转,在紧急飞行状态下,通过利用在此未图示的离合器与第一发动机231的输出轴驱动连接,从而作为紧急时发电机24发挥功能。另外,发电机302在起动第一发动机231时也作为起动机发挥功能。
旋翼281与作为副旋翼的旋翼181等相比,是大径型的旋翼,也被称为主旋翼。在旋翼281的中心安装有带轮321,在带轮321与带轮311之间架设有带331。
同样地,在旋翼282的中心安装有带轮322,在带轮322与带轮312之间架设有带332。
通过上述结构,当第一发动机231运转时,通过经由带轮311、带331以及带轮321传递的动力,旋翼281以规定速度旋转。同样地,通过经由带轮312、带332以及带轮322传递的动力,旋翼282以规定速度旋转。
第二发动机232是用于驱动发电机341以及发电机342来发电的发动机。第二发动机232的输出被设定为使得从发电机341以及发电机342得到的发电量恒定。
另外,飞行装置10具有功率调节器161至功率调节器164、以及功率调节器191至功率调节器194作为电力转换部。具体而言,功率调节器161配置在电池27与马达221之间,功率调节器162配置在电池27与马达222之间,功率调节器163配置在电池27与马达223之间,功率调节器164配置在电池27与马达224之间。另外,功率调节器191配置在电池27与马达261之间,功率调节器192配置在电池27与马达262之间,功率调节器193配置在电池27与马达263之间,功率调节器194配置在电池27与马达264之间。在此,功率调节器161至功率调节器194也可以不经由电池27而与发电机341或发电机342直接连接。
功率调节器161至功率调节器194内置转换器,将发电机341或发电机342发出的交流电转换为直流电。转换后的电力通过各马达所具备的驱动器所包含的逆变器被转换为规定频率的交流电,通过该交流电使各马达旋转,由此各旋翼以规定速度旋转。
在此,功率调节器161至功率调节器164由第一控制部20控制,由此能够控制马达221至马达224的旋转速度。另外,功率调节器191至功率调节器194由第二控制部21控制,由此能够控制马达261至马达264的旋转速度。
图4是表示本发明的另一方式的飞行装置10的动作的流程图。在飞行装置10中,由第一发动机231机械地驱动的旋翼281以及旋翼282产生用于使飞行装置10悬浮的主推力,旋翼15以及旋翼18产生用于控制飞行装置10的姿势的推力。
在步骤S21中,运算控制部13使第一发动机231以及第二发动机232起动,如果两发动机的转速达到一定,则通过将离合器291以及离合器292连接,将驱动力传递到带轮311以及带轮312。于是,该传递力经由带331以及带332传递到带轮321以及带轮322,旋翼281以及旋翼282以规定速度旋转。另外,旋翼15以及旋翼18也利用从由第二发动机232驱动的发电机341以及发电机342产生的电力,为了进行姿势控制等而以规定速度旋转。
在步骤S22中,运算控制部13确认第一发动机231以及第二发动机232是否正常工作。
在步骤S22中为是的情况下,从作为动力源的第一发动机231以及第二发动机232产生飞行装置10的飞行所需的能量,运算控制部13转移到步骤S23。
在步骤S22中为否的情况下,作为动力源的第一发动机231以及第二发动机232中的任一个停止,难以维持通常飞行状态而处于紧急飞行状态,因此,运算控制部13转移到步骤S24。
在步骤S23中,由于第一发动机231以及第二发动机232没有问题地工作,因此,运算控制部13直接继续进行通常飞行状态。
在步骤S24中,运算控制部13确认第一发动机231是否未工作。
在步骤S24中为是的情况下,运算控制部13转移到步骤S25。
在步骤S24中为否的情况下,运算控制部13转移到步骤S26。
在步骤S25中,运算控制部13在紧急飞行状态下,仅利用从第二发动机232得到的能量使飞行装置10的飞行继续。具体而言,对与第二发动机232驱动连接的发电机341以及发电机342进行驱动。例如,在步骤S25中,与进行通常飞行状态的步骤S23相比,提高发电机341以及发电机342的输出。由此,使步骤S25中的旋翼15以及旋翼18的推力比步骤S23中的旋翼15以及旋翼18的推力大,抑制飞行装置10突然落下。
在此,在步骤S25中,也能够停止基于离合器291以及离合器292的动力传递,通过在此未图示的马达使带轮311以及带轮312旋转,使旋翼281以及旋翼282旋转。在该情况下,可以使紧急时发电机24动作,也可以不使其动作。
步骤S25中的控制可以由运算控制部13进行,也可以由运算控制部13、第一控制部20以及第二控制部21中的任一个进行。
在步骤S26中,运算控制部13确认第二发动机232是否未工作。
在步骤S26中为是的情况下,运算控制部13转移到步骤S27。
在步骤S26中为否的情况下,运算控制部13转移到步骤S22。
在步骤S27中,运算控制部13仅利用从第一发动机231得到的能量使飞行装置10的飞行继续。具体而言,通过使第一发动机231工作,使旋翼281以及旋翼282旋转,由此得到用于使飞行装置10悬浮的推力。在该情况下,也能够使从旋翼281以及旋翼282产生的推力比通常飞行状态时大。
进而,基于运算控制部13的指示,使在此未图示的离合器处于连接状态,由此,利用第一发动机231的驱动力,通过作为紧急时发电机24的发电机301以及发电机302进行发电。由发电机301以及发电机302发出的电力被供给到使旋翼15以及旋翼18旋转的各马达。由此,通过利用从第一发动机231产生的动力使旋翼281以及旋翼282旋转,能够确保推力。另外,通过利用从作为紧急时发电机24的发电机301以及发电机302产生的电力使旋翼15以及旋翼18旋转,由此进行飞行装置10的姿势控制。
在步骤S28中,运算控制部13使飞行装置10着陆。具体而言,利用从第一发动机231产生的驱动力使旋翼281以及旋翼282旋转,使飞行装置10逐渐下降。另外,通过利用由发电机301以及发电机302产生的电力使旋翼15以及旋翼18旋转,能够进行着陆时的飞行装置10的姿势控制。
以上是关于图3中示出了结构的飞行装置10在通常飞行状态以及紧急飞行状态下的动作的说明。
根据上述本实施方式,能够起到以下那样的主要效果。
根据本发明的飞行装置10,即使在飞行时第一驱动系统11和第二驱动系统12中的任一方停止的紧急飞行状态下,通过使未停止的第一驱动系统11和第二驱动系统12中的另一方的旋翼旋转,也能够安全地着陆。因此,能够防止飞行装置的坠落、破损等。
另外,通过第一驱动系统11以及第二驱动系统12分别具备控制部,即使在任一方的控制系统在飞行中停止的情况下,也能够通过根据来自工作的另一方的控制系统的控制部的指示使旋翼18等旋转,从而安全地着陆。
另外,在仅将电动马达作为驱动源的电动式无人机中,在飞行中驱动系统产生故障时,能够防止飞行装置10落下。
另外,在作为动力源具有马达以及发动机的所谓并联混合动力无人机中,即使在任一方的控制系统在飞行中停止的情况下,也能够通过根据来自工作的另一方的控制系统的控制部的指示使旋翼旋转,从而安全地着陆。
另外,通过具备紧急时发电机24,利用紧急时发电机24进行发电,能够一边通过利用发出的电力而旋转的旋翼15等执行基体的姿势控制,一边着陆。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于此,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更。另外,上述各方式能够相互组合。
在图1所示的飞行装置10中,第一驱动系统11以及第二驱动系统12具有单独的第一控制部20以及第二控制部21,但也可以通过一个第一控制部20来控制第一驱动系统11以及第二驱动系统12。
参照图3,飞行装置10具有旋翼15以及旋翼18,但也可以仅具有旋翼15以及旋翼18中的任一方。
并且,参照图1,能够将第一控制部20和第二控制部21合并为一个控制部。在该情况下,参照图2,在步骤S15以及步骤S17中,合并后的控制部对第一驱动系统11或第二驱动系统12进行控制。该事项对于图3所示的飞行装置10也是同样的。即,参照图4,在步骤S25或步骤S27中,合并后的控制部对第一驱动系统11或第二驱动系统12进行控制。
附图标记说明
10飞行装置
11第一驱动系统
12第二驱动系统
13运算控制部
14第一驱动源
151旋翼
152旋翼
153旋翼
154旋翼
161功率调节器
162功率调节器
163功率调节器
164功率调节器
17第二驱动源
18旋翼
181旋翼
182旋翼
183旋翼
184旋翼
191功率调节器
192功率调节器
193功率调节器
194功率调节器
20第一控制部
21第二控制部
22马达
221马达
222马达
223马达
224马达
231第一发动机
232第二发动机
24紧急时发电机
25切换部
26马达
261马达
262马达
263马达
264马达
27电池
281旋翼
282旋翼
291离合器
292离合器
301发电机
302发电机
311带轮
312带轮
321带轮
322带轮
331带
332带
341发电机
342发电机
Claims (6)
1.一种飞行装置,其特征在于,
所述飞行装置具备第一驱动系统、作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统、以及运算控制部,
所述第一驱动系统具有第一驱动源、利用从所述第一驱动源供给的能量而旋转的第一旋翼、以及根据飞行状况控制所述第一旋翼的转速的第一控制部,
所述第二驱动系统具有第二驱动源、利用从所述第二驱动源供给的能量而旋转的第二旋翼、以及根据飞行状况控制所述第二旋翼的转速的第二控制部,
所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,
在所述紧急飞行状态下,基于所述运算控制部的指示,
在所述第一驱动系统停止的情况下,通过使所述第二旋翼旋转而着陆,
在所述第二驱动系统停止的情况下,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。
2.一种飞行装置,其特征在于,
所述飞行装置具备第一驱动系统和作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统,
所述第一驱动系统具有第一驱动源、利用从所述第一驱动源供给的能量而旋转的第一旋翼、以及根据飞行状况控制所述第一旋翼的转速的第一控制部,
所述第二驱动系统具有第二驱动源、利用从所述第二驱动源供给的能量而旋转的第二旋翼、以及根据飞行状况控制所述第二旋翼的转速的第二控制部,
所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,
在所述紧急飞行状态下,
在所述第一驱动系统停止的情况下,基于所述第二控制部的控制,通过使所述第二旋翼旋转而着陆,
在所述第二驱动系统停止的情况下,基于所述第一控制部的控制,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。
3.如权利要求1或2所述的飞行装置,其特征在于,
所述第一旋翼以及所述第二旋翼分别通过马达而旋转。
4.一种飞行装置,其特征在于,
所述飞行装置具备第一驱动系统、作为与所述第一驱动系统不同的系统的第二驱动系统、以及运算控制部,
所述第一驱动系统具有电池、利用所述电池的电力而旋转的马达、以及由所述马达旋转驱动的第一旋翼,
所述第二驱动系统具有发动机和由所述发动机旋转驱动的第二旋翼,
所述飞行装置能够在通过所述第一驱动系统和所述第二驱动系统工作而飞行的通常飞行状态和所述第一驱动系统及所述第二驱动系统中的任一方在飞行中停止的紧急飞行状态下飞行,
在所述紧急飞行状态下,基于所述运算控制部的指示,
在所述第一驱动系统停止的情况下,使所述第二旋翼旋转,并且利用由所述发动机发出的电力使所述第一旋翼旋转而着陆,
在所述第二驱动系统停止的情况下,通过使所述第一旋翼旋转而着陆。
5.如权利要求4所述的飞行装置,其特征在于,
所述第二驱动系统还具有紧急时发电机和切换部,
在所述通常飞行状态下,所述切换部不从所述发动机向所述紧急时发电机传递动力,
在所述紧急飞行状态下,所述切换部从所述发动机向所述紧急时发电机传递动力,由此所述紧急时发电机发电。
6.如权利要求1或2所述的飞行装置,其特征在于,
所述第一控制部基于从各种传感器输入的信息来执行所述控制,
所述第二控制部与所述第一控制部分体,基于从各种传感器输入的信息来执行所述控制。
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