JP2005143914A - 小型飛翔体 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、小型化・軽量化に有利であり、安定した浮上（飛行）を行なうことができ、容易かつ確実に、任意の位置に移動（飛行）させることができる小型飛翔体を提供する。
【解決手段】小型飛翔体１は、推力を発生させる推力発生手段と、飛行姿勢を安定化させる姿勢安定化手段１９と、重心を移動させることにより飛行姿勢を変更する姿勢変更手段１６とを備える。前記姿勢変更手段１６は、錘要素１４と、前記錘要素１４を移動させる少なくとも１つのリニアアクチュエータとを有し、前記リニアアクチュエータは、接触部および圧電素子を備え、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、該振動により、前記接触部を介して駆動力を与える振動体と、減速機構とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型飛翔体に関するものである。

回転翼を有するロータを回転させて空中に浮揚する飛翔体として、ヘリコプタ等が知られており、例えば、小型飛翔体は、玩具（ヘリコプタの玩具）などとして用いられている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、小型飛翔体は、外乱に対する機体の応答速度が速く、姿勢制御が困難である。
また、空中で水平方向に移動する手段としての回転翼（プロペラ）のピッチを変化させて飛行姿勢を変更する機構は、構造が複雑であるとともに、軽量化には不利である。

特開２０００−２１８０６４号公報

本発明の目的は、構造が簡単で、小型化・軽量化に有利であり、安定した浮上（飛行）を行なうことができ、容易かつ確実に、任意の位置に移動（飛行）させることができる小型飛翔体を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の小型飛翔体は、推力を発生させる推力発生手段と、飛行姿勢を安定化させる姿勢安定化手段と、重心を移動させることにより飛行姿勢を変更する姿勢変更手段とを備えることを特徴とする。
これにより、安定した浮上（飛行）を行なうことができ、高性能な小型飛翔体が得られる。また、小型飛翔体を、容易かつ確実に、任意の位置に移動（飛行）させることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記推力発生手段は、回転可能に設けられ、回転翼を備えた少なくとも１つのロータと、該ロータを回転駆動する駆動源とを有し、
前記ロータを回転させて浮揚するよう構成されているのが好ましい。
本発明の小型飛翔体では、前記推力発生手段は、回転可能に設けられ、回転翼を備えた少なくとも１つのロータと、該ロータに連動して回転する被駆動体と、該被駆動体に当接する接触部および圧電素子を備えた少なくとも１つの振動体とを有し、
前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、この振動により、前記接触部を介して前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を回転駆動し、これにより前記ロータを回転させて浮揚するよう構成されているのが好ましい。
これにより、構造が簡単で、小型化・軽量化に有利である。

本発明の小型飛翔体では、前記推力発生手段は、互いに反対方向に回転する２つの前記ロータを有するのが好ましい。
これにより、小型飛翔体全体の回転を防止したり、向きを制御したりすることができる。
本発明の小型飛翔体では、前記両ロータは、略同軸的に設置されているのが好ましい。
これにより、大型化・重量増加を招来することなく、小型飛翔体全体の回転を防止したり、向きを制御したりすることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記回転翼は、該回転翼の長手方向と略平行な軸を中心に所定角度、回動可能に設けられており、
前記姿勢安定化手段は、前記ロータと略同軸的に回転可能で、かつ、前記ロータの回転中心軸に対して略垂直な軸を中心に所定角度、回動可能に設けられた長尺状の質量部と、前記回転翼と前記質量部とを連結する連結部とを有するのが好ましい。
これにより、簡易な構造で、容易かつ確実に、小型飛翔体の飛行姿勢を安定化させることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記回転翼よりも下方の部位に、駆動回路を有する回路基板を設け、前記回転翼からの気流により、前記回路基板を冷却するよう構成されているのが好ましい。
これにより、回路基板で発生する熱を容易かつ確実に放熱することができ、回路の誤動作や破壊を防止することができる。また、別途、冷却手段（放熱手段）を設ける必要がないので、小型化・軽量化に有利である。

本発明の小型飛翔体では、前記姿勢変更手段は、錘要素と、前記錘要素を移動させる少なくとも１つのリニアアクチュエータとを有し、
前記リニアアクチュエータは、接触部および圧電素子を備え、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、該振動により、前記接触部を介して駆動力を与える振動体と、減速機構とを有するのが好ましい。
これにより、構造が簡単で、小型化・軽量化に有利なリニアアクチュエータを実現することができ、簡易な構造の姿勢変更手段を実現することができる。
また、リニアアクチュエータにおいて、低速で、かつ、高い駆動力が得られるので、錘要素（重心）を低速で、容易かつ確実に移動させることができ、これにより、より安定した飛行を行なうことができる。

本発明の小型飛翔体では、前記リニアアクチュエータは、移動可能に設けられたスライダと、
回転可能に設けられ、前記接触部に当接し、前記振動体の振動により、回転駆動させられる被駆動体と、
前記被駆動体に連動して回転する回転体と、
前記回転体の回転運動を前記スライダの直線運動に変換する回転／移動変換機構とを有するのが好ましい。

例えば、振動体の接触部をスライダに当接して、直接、そのスライダを移動させる形態のリニアアクチュエータを用いる場合は、振動体をスライダに押し付ける力が、スライダの移動の際の抵抗になってしまうが、本発明では、振動体からスライダへかかる負荷をなくすことができ、これにより、リニアアクチュエータの駆動が安定し、より安定した飛行を行なうことができる。

また、前記直接スライダを移動させる形態のリニアアクチュエータを用いる場合は、振動体の接触部によるスライダの摩耗を抑制するため、スライダを金属で構成するので、リニアアクチュエータの軽量化には不利であるが、本発明では、振動体がスライダを直接駆動するわけではないので、スライダを、例えば、樹脂等の軽量な材料で構成することができ、これにより、リニアアクチュエータの軽量化、すなわち、小型飛翔体の軽量化を図ることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記姿勢変更手段は、錘要素と、前記錘要素を移動させる第１のリニアアクチュエータと、該第１のリニアアクチュエータを移動させる第２のリニアアクチュエータとを有し、
前記第１のリニアアクチュエータおよび前記第２のリニアアクチュエータは、それぞれ、接触部および圧電素子を備え、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、該振動により、前記接触部を介して駆動力を与える振動体と、減速機構とを有するのが好ましい。

これにより、構造が簡単で、小型化・軽量化に有利な第１のリニアアクチュエータおよび第２のリニアアクチュエータを実現することができ、簡易な構造の姿勢変更手段を実現することができる。
また、第１のリニアアクチュエータおよび第２のリニアアクチュエータにおいて、低速で、かつ、高い駆動力が得られるので、錘要素（重心）を低速で、容易かつ確実に移動させることができ、これにより、より安定した飛行を行なうことができる。
また、より容易かつ確実に、飛行姿勢を変更することができ、より容易かつ確実に、任意の位置に移動（飛行）させることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記第１のリニアアクチュエータおよび前記第２のリニアアクチュエータは、それぞれ、移動可能に設けられたスライダと、
回転可能に設けられ、前記接触部に当接し、前記振動体の振動により、回転駆動させられる被駆動体と、
前記被駆動体に連動して回転する回転体と、
前記回転体の回転運動を前記スライダの直線運動に変換する回転／移動変換機構とを有するのが好ましい。

例えば、振動体の接触部をスライダに当接して、直接、そのスライダを移動させる形態のリニアアクチュエータを用いる場合は、振動体をスライダに押し付ける力が、スライダの移動の際の抵抗になってしまうが、本発明では、振動体からスライダへかかる負荷をなくすことができ、これにより、第１および第２のリニアアクチュエータの駆動が安定し、より安定した飛行を行なうことができる。

また、前記直接スライダを移動させる形態のリニアアクチュエータを用いる場合は、振動体の接触部によるスライダの摩耗を抑制するため、スライダを金属で構成するので、リニアアクチュエータの軽量化には不利であるが、本発明では、振動体がスライダを直接駆動するわけではないので、スライダを、例えば、樹脂等の軽量な材料で構成することができ、これにより、第１および第２のリニアアクチュエータの軽量化、すなわち、小型飛翔体の軽量化を図ることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記第１のリニアアクチュエータのスライダと、前記第２のリニアアクチュエータのスライダとは、互いに直交する方向に移動可能に設けられているのが好ましい。
これにより、より容易かつ確実に、飛行姿勢を変更することができ、より容易かつ確実に、任意の位置に移動（飛行）させることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記被駆動体と、前記回転体とが一体的に回転するよう構成されているのが好ましい。
これにより、構造を簡素化することができる。
本発明の小型飛翔体では、前記減速機構は、前記回転体の径を、前記被駆動体の径より小さくすることによって構成されるのが好ましい。
これにより、構造を簡素化することができる。

本発明の小型飛翔体では、前記回転／移動変換機構は、前記回転体の周面に設けられたピニオンギアと、前記スライダの端面に該スライダの移動方向に沿って設けられ、前記ピニオンギアと噛合するラックギアとを有するのが好ましい。
これにより、構造を簡素化することができる。
本発明の小型飛翔体では、基本姿勢において、前記推力発生手段は、鉛直方向上方に位置し、前記姿勢変更手段は、鉛直方向下方に位置しているのが好ましい。
これにより、より安定した飛行を行なうことができる。

本発明の小型飛翔体では、基本姿勢において重心よりも鉛直方向上方の部位に固定され、当該小型飛翔体を支持する接地手段を有するのが好ましい。
これにより、小型飛翔体を安定的に支持、すなわち、地面（床面）に安定的に接地することができ、離着陸を容易に行なうことができる。
本発明の小型飛翔体では、基本姿勢において前記姿勢変更手段よりも鉛直方向上方の部位に固定され、当該小型飛翔体を支持する接地手段を有するのが好ましい。
これにより、小型飛翔体を安定的に支持、すなわち、地面（床面）に安定的に接地することができ、離着陸を容易に行なうことができる。
また、小型飛翔体が着地しているときでも、小型飛翔体の重心（重心位置）を移動させることができる。

本発明の小型飛翔体では、前記接地手段は、基本姿勢において、垂直方向斜め下方に延出し、かつ、垂直方向下方に向かって拡開し、弾性を有する少なくとも３本の脚を備えるのが好ましい。
これにより、離着陸をより容易かつ確実に行なうことができる。
本発明の小型飛翔体では、基本姿勢において、垂直方向斜め下方に延出し、かつ、垂直方向下方に向かって拡開し、弾性を有する少なくとも３本の脚を備え、当該小型飛翔体を支持する接地手段を有するのが好ましい。
これにより、小型飛翔体を安定的に支持、すなわち、地面（床面）に安定的に接地することができ、離着陸を容易に行なうことができる。

以下、本発明の小型飛翔体を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の小型飛翔体の実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す小型飛翔体における中心軸付近を拡大して示す断面側面図、図３は、図１に示す小型飛翔体におけるスタビライザバーおよびその近傍を示す斜視図、図４は、図１に示す小型飛翔体における振動体の斜視図、図５は、図１に示す小型飛翔体における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図、図６は、図１に示す小型飛翔体における振動体の凸部が楕円運動する様子を示す平面図、図７は、図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段の斜視図、図８は、図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段の分解斜視図、図９は、図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段のリニアアクチュエータの斜視図、図１０は、図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段のリニアアクチュエータの平面図、図１１は、図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段のリニアアクチュエータの側面図、図１２は、図１０中のＡ−Ａ線での断面図、図１３は、リニアアクチュエータの他の構成例を示す平面図、図１４は、図１に示す小型飛翔体における振動体の斜視図、図１５および図１６は、それぞれ、図１に示す小型飛翔体における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図、図１７は、図１に示す小型飛翔体の回路構成を示すブロック図である。

なお、以下の説明では、図１、図２、図３、図７および図８中の上方（上側）を「上」、下方（下側）を「下」として説明する。
また、図１に示す小型飛翔体の姿勢を「基本姿勢」とし、図１中、上下方向を「鉛直方向」、上方（上側）を「鉛直方向上方（鉛直方向上側）」、下方（下側）を「鉛直方向下方（鉛直方向下側）」とする。

また、図１、図３、図７および図８において、図示のように、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸（ｘ−ｙ−ｚ座標）を想定する。この場合、ｚ軸は、ロータの回転中心線（回転中心軸）と一致または平行になるように想定される。
これらの図に示す小型飛翔体１は、略円柱状（または略円筒状）の中心軸２２と、互いに対向するように中心軸２２に固定された２つの基部２と、中心軸２２（下側の基部２）に対し回転可能に設置され、回転翼３４を備えたロータ（第１のロータ）３と、下側の基部２に設けられ、ロータ３を回転駆動する駆動源である振動体（超音波モータ）４と、中心軸２２（上側の基部２）に対し回転可能に設置され、回転翼５４を備えたロータ（第２のロータ）５と、上側の基部２に設けられ、ロータ５を回転駆動する駆動源である振動体（超音波モータ）４と、小型飛翔体１の飛行姿勢を安定化させる姿勢安定化手段（スタビライザ）１９と、重心の移動により小型飛翔体１の飛行姿勢を変更する姿勢変更手段１６と、中心軸に固定され、小型飛翔体１を支持する接地手段６とを有している。ロータ３と、ロータ５とは、互いに反対方向に回転し、かつ、同軸的に設けられている。すなわち、この小型飛翔体１は、２重反転ロータを備えている。

前記ロータ３、５、ロータ３を回転駆動する振動体４およびロータ５を回転駆動する振動体４により、推力（揚力）を発生させる推力発生手段（揚力発生手段）の主要部が構成される。基本姿勢において、この推力発生手段は、鉛直方向上方に位置し、姿勢変更手段１６および接地手段６は、それぞれ、鉛直方向下方に位置している。

以下、各部の構成について説明する。
図１および図２に示すように、２つの基部２は、それぞれ、略平板状をなす基板２１と、基板２１に設けられた振動体取付部２３とを有している。上側の基部２では、振動体取付部２３は、基板２１の上側に設けられ、下側の基部２では、振動体取付部２３は、基板２１の下側に設けられている。

中心軸２２の、下側の基部２の下方には、ロータ３が回転可能に設置されている。このロータ３は、平面視で（図２中上側から見たとき）時計回りに回転する。
図２に示すように、ロータ３は、略円筒状をなす筒状部材３１と、筒状部材３１の外側（外周）にそれぞれ固着（固定）された回転翼固定部材３２および被駆動体３３と、回転翼固定部材３２にそれぞれ固着された２枚の回転翼３４とを有している。

このロータ３は、筒状部材３１の内腔、すなわち軸孔３５に中心軸２２が挿入した状態で設置されている。中心軸２２と、軸孔３５の内面との間には、２つの軸受け１１、１１がそれぞれ設けられており、これにより、ロータ３は、基部２に対し中心軸２２（回転中心線３６）を中心として滑らかに回転可能になっている。
軸受け１１は、滑り軸受けで構成されているが、転がり軸受け（ベアリング）であってもよい。

回転翼固定部材３２は、略円筒状に形成された筒状部３２１と、筒状部３２１の下端部からロータ３の回転中心線３６と略垂直な方向に突出形成された固定部３２２とで構成されている。回転翼固定部材３２は、筒状部３２１の内側に筒状部材３１が挿入した状態で、例えば圧入により、筒状部材３１に固着されている。
固定部３２２には、２枚の回転翼３４の基端部（根元部）がそれぞれ固着されている。
２枚の回転翼３４は、回転中心線３６から互いに反対側に延びるように設けられている。すなわち、２枚の回転翼３４は、略１８０°間隔で設けられている。また、回転翼３４は、回転中心線３６に対し略垂直な姿勢で設置されている。

ロータ３が後述する振動体４の駆動により平面視で（図２中上側から見たとき）時計回りに回転すると、回転翼３４には、揚力（回転中心線３６に略平行で上向きの力）が作用する。
なお、ロータ３に設けられた回転翼３４の枚数は、２枚に限らず、３枚以上設けられていてもよい。

筒状部材３１の上端部外周には、被駆動体３３が設けられている。すなわち、被駆動体３３は、回転翼固定部材３２の上側に位置している。
被駆動体３３は、略リング状（円環状）をなしており、その内側に筒状部材３１の上端部が挿入した状態で、例えば圧入により、筒状部材３１に対し固着されている。
なお、筒状部材３１、回転翼固定部材３２、被駆動体３３は、一体的に（一部材で）形成されていてもよい。また、これらに回転翼３４が一体的に形成されていてもよい。
基部２の下側には、このようなロータ３を回転駆動する振動体４が被駆動体３３の外周面３３１に当接するようにして設置されている。

一方、中心軸２２の、上側の基部２の上方には、ロータ５が回転可能に設置されている。このロータ５は、平面視で（図２中上側から見たとき）反時計回りに回転する。
ロータ５は、略円筒状をなす筒状部材５１と、筒状部材５１の外側（外周）にそれぞれ固着（固定）された回転翼固定部材５２および被駆動体５３と、回転翼固定部材５２にそれぞれ固着された２枚の回転翼５４と有しており、ロータ３と同軸的（同心的）に、ロータ３の上方に設置されている。

このロータ５は、筒状部材５１の内腔、すなわち軸孔５５に中心軸２２が挿入した状態で設置されている。中心軸２２と、軸孔５５の内面との間には、２つの軸受け１１、１１がそれぞれ設けられており、これにより、ロータ５は、基部２に対し中心軸２２（回転中心線３６）を中心として滑らかに回転可能になっている。
軸受け１１は、滑り軸受けで構成されているが、転がり軸受け（ベアリング）であってもよい。

回転翼固定部材５２は、略円筒状に形成された筒状部５２１と、筒状部５２１の上端部からロータ５の回転中心線３６と略垂直な方向に突出形成された２つの軸５２３と、この２つの軸５２３を中心に所定角度、回動可能に設置された固定部５２２とで構成されている。２つの軸５２３は、互いに反対方向に突出している。回転翼固定部材５２は、筒状部５２１の内側に筒状部材３１が挿入した状態で、例えば圧入により、筒状部材５１に固着されている。

固定部５２２には、２枚の回転翼５４の基端部（根元部）がそれぞれ固着されている。
２枚の回転翼５４は、回転中心線３６から互いに反対側に延びるように、それぞれ、対応する軸５２３に沿って（回転翼５４の長手方向と略平行な軸５４１と軸５２３とが一致または平行になるように）設けられている。すなわち、２枚の回転翼５４は、略１８０°間隔で設けられている。また、回転翼５４は、回転中心線３６に対し略垂直な姿勢で設置されている。
固定部５２２が軸５２３を中心に回動すると、この固定部５２２とともに、回転翼５４は、その長手方向と略平行な軸５４１を中心に回動し、回転翼５４のピッチが変更される。

ロータ５が後述する振動体４の駆動により平面視で（図２中上側から見たとき）反時計回りに回転すると、回転翼５４には、揚力（回転中心線３６に略平行で上向きの力）が作用する。
なお、ロータ５に設けられた回転翼５４の枚数は、２枚に限らず、３枚以上設けられていてもよい。

筒状部材５１の下端部外周には、被駆動体５３が設けられている。すなわち、被駆動体５３は、回転翼固定部材５２の下側に位置している。
被駆動体５３は、略リング状（円環状）をなしており、その内側に筒状部材５１の下端部が挿入した状態で、例えば圧入により、筒状部材５１に対し固着されている。
なお、筒状部材５１、回転翼固定部材５２の筒状部５２１、軸５２３、被駆動体５３は、一体的に（一部材で）形成されていてもよい。また、固定部５２２に回転翼５４が一体的に形成されていてもよい。

このような構成により、回転翼５４は、回転翼３４より上側に位置している。また、回転翼５４は、上側の基部２の基板２１の上側に位置し、回転翼３４は、下側の基部２の基板２１の下側に位置している。
前記ロータ３が平面視で（図２中上側から見たとき）時計回りに回転すると、回転翼３４に揚力が作用し、また、ロータ５がロータ３と反対方向に回転すると、回転翼５４に揚力が作用し、これらの揚力により、小型飛翔体１は、空中に浮揚（飛行）する。

図１および図３に示すように、姿勢安定化手段１９は、スタビライザバー（長尺状の質量部）１９１と、スタビライザバー１９１と回転翼５４が設けられている固定部５２２とを連結するスタビライザジョイント（連結部）１９３と、支持部１９４とを有している。
スタビライザバー１９１の両端部には、それぞれ、錘部１９２が設けられている。このスタビライザバー１９１は、ロータ５よりも大きい、ロータ５の回転軸方向（ｚ軸方向）の慣性モーメントを有している。

支持部１９４は、中心軸２２の先端部（上側の端部）に、その中心軸２２に対し回転可能に設置されている。すなわち、支持部１９４は、ロータ５の上方に位置している。
また、スタビライザバー１９１は、支持部１９４に対し、ロータ５の回転中心線（回転中心軸）３６に対して略垂直な軸１９５を中心に所定角度、回動可能（揺動可能）に設置されている。また、スタビライザバー１９１は、略釣り合った状態（バランスが取れた状態）で設置されている。

これにより、スタビライザバー１９１は、ロータ５と略同軸的に回転することができ、かつ、回転中心線３６に対して略垂直な軸１９５を中心に所定角度、回動することができる。
ロータ５（回転翼５４）が回転すると、スタビライザバー１９１は、スタビライザジョイント１９３を介してロータ５に引っ張られ、そのロータ５とともに（ロータ５と同期して）回転する。すなわち、スタビライザバー１９１およびロータ５は、軸１９５と軸５４１とが一定の角度を保持した状態で同一方向に回転する。
また、スタビライザバー１９１が軸１９５を中心に回動すると、固定部５２２および回転翼５４は、スタビライザジョイント１９３を介してスタビライザバー１９１に引っ張られ、軸５４を中心に回動する。

飛行中の小型飛翔体１に、高速、すなわち、急激な（突発的な）飛行姿勢の乱れ（変化）が生じた場合、この姿勢安定化手段１９により、その飛行姿勢の乱れが補正され、これによって、小型飛翔体１の飛行姿勢を安定化させることができる。
例えば、回転中心線３６の方向が鉛直方向となる飛行姿勢で小型飛翔体１が浮揚しているとき、小型飛翔体１が空中で高速で傾いた場合、スタビライザバー１９１は、水平を保とうとするので、軸１９５を中心に回動し、これと同時に、固定部５２２および２枚の回転翼５４も軸５４１を中心に回動する。これにより、各回転翼５４のピッチは、互いの回転翼５４における気流（空気流）に、回転中心線３６の方向が鉛直方向に戻るような差が生じるように変化する。これによって、小型飛翔体１の飛行姿勢は、元の飛行姿勢に戻る。
一方、後述する姿勢変更手段１６による小型飛翔体１の飛行姿勢の変更の際は、小型飛翔体１の重心が比較的低速で移動してその飛行姿勢が変更されるので、スタビライザバー１９１は、実質的に軸１９５を中心に回動せず、姿勢安定化手段１９は作用しない。これにより、確実に、小型飛翔体１の飛行姿勢を変更することができる。

図１に示すように、接地手段６は、中心軸２２に固定された板状の固定部６０と、弾性（バネ性）を有し、棒状の４本の脚（接地脚）６１とを備えている。
各脚６１は、それぞれ、図１に示す基本姿勢において、固定部６０から垂直方向斜め下方に延出し、かつ、垂直方向下方に向かって拡開している。また、各脚６１は、固定部６０を中心にして等間隔（等角度間隔）で配置されている。また、各脚６１の先端部（下側の端部）６２は、それぞれ、下側が凸となるように、外側に向かって湾曲している。

固定部６０は、基本姿勢において重心（小型飛翔体１の重心）よりも鉛直方向上方で、かつ、姿勢変更手段１６よりも鉛直方向上方の部位（中心軸２２）に固定されている。
この接地手段６により、地面（床面）に安定的に接地することができ、離着陸を容易かつ確実に行なうことができる。
特に、着地の際は、脚６１の弾性で、着地の衝撃を吸収することができ、また、小型飛翔体１が傾いた状態で着地しても、最初に接地した脚６１のバネ力で、小型飛翔体１の姿勢を直すので、横転を防止することができる。

次に、振動体４について、代表的に、ロータ３を回転駆動する振動体４を説明する。
図４に示すように、振動体４は、略長方形の板状をなしている。振動体４は、図４中の上側から板状の電極４１と、板状の圧電素子４２と、補強板４３と、板状の圧電素子４４と、板状の電極４５とをこの順に積層して構成されている。なお、図４では、厚さ方向を誇張して示している。

圧電素子４２、４４は、それぞれ、長方形状をなし、電圧を印加することにより、その長手方向に伸長・収縮する。圧電素子４２、４４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものを用いることができる。

これらの圧電素子４２、４４は、補強板４３の両面にそれぞれ固着されている。補強板４３は、振動体４全体を補強する機能を有しており、振動体４が過振幅、外力等によって損傷するのを防止する。補強板４３の構成材料としては、弾性材料（弾性変形し得るもの）であれば特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金、銅または銅系合金等の各種金属材料であるのが好ましい。

この補強板４３は、圧電素子４２、４４よりも厚さが薄い（小さい）ものであることが好ましい。これにより、振動体４を高い効率で振動させることができる。
補強板４３は、圧電素子４２、４４に対する共通の電極としての機能をも有している。すなわち、圧電素子４２には、電極４１と補強板４３とによって交流電圧が印加され、圧電素子４４には、電極４５と補強板４３とによって交流電圧が印加される。すなわち、図１３に示すように、振動体４は、後述する駆動制御回路９に接続されており、その駆動制御回路９により交流電圧が印加されるようになっている。
圧電素子４２、４４は、交流電圧が印加されると長手方向に繰り返し伸縮し、これに伴なって、補強板４３も長手方向に繰り返し伸縮する。すなわち、圧電素子４２、４４に交流電圧を印加すると、振動体４は、図４中の矢印で示すように、長手方向に微小な振幅で振動（縦振動）し、凸部４６が縦振動（往復運動）する。

補強板４３の図４中の右端部には、凸部（接触部）４６が一体的に形成されている。この凸部４６は、補強板４３の幅方向中央（中心線４９）からずれた位置（図示の構成では角部）に設けられている。この凸部４６は、図示の構成では、略半円形状に突出するように形成されている。
また、補強板４３には、弾性（可撓性）を有する腕部４８が一体的に形成されている。腕部４８は、補強板４３の長手方向略中央から、長手方向と略垂直な方向に突出するように設けられている。この腕部４８には、ボルト１２が挿入する孔４８１が形成されている。

図２および図５に示すように、このような振動体４は、凸部４６にて被駆動体３３の外周面３３１に当接（接触）するように設置されている。すなわち、本実施形態では、振動体４は、被駆動体３３に対し被駆動体３３の半径方向外周側から当接して設置されている。
なお、図示の構成では、外周面３３１は、平滑になっているが、全周に渡り溝を形成し、この溝内に凸部４６が当接することとしてもよい。

図２および図５に示すように、下側の基部２の基板２１から下方に向かって突設された振動体取付部２３には、ネジ穴が形成されており、振動体４は、腕部４８の孔４８１に挿入されたボルト１２によって、この振動体取付部２３に固定されている。
このように、振動体４は、腕部４８によって支持されている。これにより、振動体４は自由に振動することができ、比較的大きい振幅で振動する。また、振動体４は、腕部４８の弾性によって、凸部４６が外周面３３１に圧接された状態で設置されている。

また、振動体４は、回転中心線３６に略垂直な姿勢（回転翼３４に略平行な姿勢）で設置されている。これにより、振動体４が占めるスペースが上下方向に小さくなる。
凸部４６が被駆動体３３の外周面３３１に当接した状態で、圧電素子４２、４４に交流電圧を印加して振動体４を振動させると、被駆動体３３は、振動体４が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受ける。

すなわち、図５に示すように、凸部４６の振動変位Ｓの径方向成分Ｓ１（被駆動体３３の径方向の変位）によって、凸部４６と外周面３３１との間に大きな摩擦力が与えられ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ２（被駆動体３３の円周方向の変位）によって、被駆動体３３に図５中の時計回りの回転力が与えられる。
振動体４が振動すると、このような力が被駆動体３３に繰り返し作用し、被駆動体３３は、図５中の時計回りに回転する。これにより、ロータ３は、図５中の（図２中下側から見たときの）時計回りに回転する。

なお、ロータ５を回転駆動する振動体４については、前記ロータ３を回転駆動する振動体４と同様であるので、説明を省略するが、振動体４も同様に、その凸部４６にて、被駆動体５３の外周面５３１に当接するように設けられている。
ロータ５は、振動体４の駆動により、ロータ３と反対方向、すなわち、図示しない平面視で（図２中下側から見たときの）反時計回りに回転する。

ロータ３が図５中の時計回りに回転すると、回転翼３４に揚力が作用し、また、ロータ５がロータ３と反対方向に回転すると、回転翼５４に揚力が作用し、これらの揚力により、小型飛翔体１は、空中に浮揚（飛行）する。
なお、ロータ３側には、ロータ３の回転数（回転速度）を検出する回転数検出手段を設けるのが好ましく、ロータ５側には、ロータ５の回転数（回転速度）を検出する回転数検出手段を設けるのが好ましい。

このように、振動体４は、構造が簡単で、小型（特に薄型）・軽量である。また、通常の電磁モータのように磁力で駆動する場合と異なり、前記のような摩擦力（押圧力）によって被駆動体３３、５３を駆動することから、駆動力が大きい。
本発明の小型飛翔体１は、このような振動体４を用いてロータ３、５を回転駆動するようにしたことにより、小型化に極めて有利である。また、軽量化にも有利であり、小型飛翔体１のペイロード（荷重）を大きくとることができる。また、製造コストの低減も図ることができる。

また、本実施形態では、前述したように、被駆動体３３が筒状部材３１に固着され、被駆動体３３は、ロータ３と一体になっている。すなわち、振動体４は、ロータ３を直接に回転駆動するようになっており、動力伝達機構や変速機構等が設けられていない（不要である）。ロータ５側も同様に、振動体４は、ロータ５を直接に回転駆動するようになっており、動力伝達機構や変速機構等が設けられていない（不要である）。これにより、小型飛翔体１は、特に簡単な構造、かつ軽量になっており、小型化・軽量化（ペイロード確保）に特に有利になっている。

なお、前述したように、振動体４は、駆動力が大きいため、本実施形態のように、変速機構（減速機構）を介さなくてもロータ３、５を十分なトルクで回転することができる。
また、本実施形態では、振動体４の面内振動をロータ３、５の回転（面内回転）に直接変換するので、この変換に伴なうエネルギーロスが少なく、ロータ３、５を高い効率で回転駆動することができる。

また、本実施形態では、凸部４６が被駆動体３３に及ぼす摩擦力（押圧力）の方向は、回転中心線３６に対し略垂直な方向であるため、ロータ３を傾斜させるような力が作用することがなく、ロータ３がより円滑かつ確実に回転する。同様に、ロータ５もより円滑かつ確実に回転する。
なお、図示の構成と異なり、ロータ３を回転駆動する振動体４は、回転中心線３６に平行な方向から被駆動体３３の上面または下面に当接するように設置されていてもよく、また、ロータ５を回転駆動する振動体４は、ロータ５の回転中心線３６に平行な方向から被駆動体５３の上面または下面に当接するように設置されていてもよい。

また、ロータ３とロータ５との２つが揚力を発生するので、大きな揚力が得られる。
また、ロータ３とロータ５とが互いに反対方向に回転することにより、小型飛翔体１（基部２）が受ける反力が相殺され、小型飛翔体１が回転中心線３６の回りに回転するのを防止することができる。
特に、ロータ３に対する振動体４と、ロータ５に対する振動体４とを別個に設けたことから、ロータ３の回転数（回転速度）と、ロータ５の回転数(回転速度)とをそれぞれ別個に調整（調節）することができ、これにより、小型飛翔体１（基部２）が回転中心線３６の回りに回転するのをより確実に防止したり、小型飛翔体１の回転中心線３６の回りに回転（向き）を制御したりすることができる。

また、ロータ３とロータ５とが同軸的に設けられていることにより、ロータを２つ設けたことによる大型化・重量増加を招来することなく、上記効果を達成することができる。すなわち、小型化・軽量化に有利である。
なお、図示の構成では、ロータ３とロータ５とは、直径や、回転翼の枚数（２枚）、回転翼の形状等の条件が同じになっているが、直径、回転翼の枚数、回転翼の形状等の条件が互いに異なるものであってもよい。

また、本発明では、ロータ３とロータ５とが同軸的に設けられていないもの（並設されたもの）であってもよい。
圧電素子４２、４４に印加する交流電圧の周波数は、特に限定されないが、振動体４の振動（例えば、縦振動）の共振周波数と略同程度であるのが好ましい。これにより、振動体４の振幅が大きくなり、高い効率でロータ３、５を回転駆動することができる。

前述したように、振動体４は、主に、その長手方向に縦振動するが、縦振動と屈曲振動とを同時に励振し、凸部４６を楕円運動（楕円振動）させることとするのがより好ましい。これにより、より高い効率でロータ３、５を回転駆動することができる。以下、この点について、代表的に、ロータ３を回転駆動する振動体４で説明する。
振動体４が被駆動体３３を回転駆動するとき、凸部４６は、被駆動体３３から反力を受ける。本実施形態では、凸部４６が振動体４の中心線４９からずれた位置に設けられていることから、振動体４は、この反力によって、図５中の一点鎖線で示すように面内方向に屈曲するように変形、振動（屈曲振動）する。なお、図５では、振動体４の変形を誇張して示している。

また、印加電圧の周波数、振動体４の形状・大きさ、凸部４６の位置などを適宜選択することにより、振動体４の縦振動と屈曲振動との複合振動を励振することができ、例えば、振幅が大きくなるとともに、凸部４６は、図６中の一点鎖線で示すように、略楕円に沿って変位（楕円振動）する。
これにより、振動体４の１回の振動において、凸部４６が被駆動体３３を回転方向に送るときには、凸部４６が被駆動体３３により強い力で圧接され、凸部４６が戻るときには、被駆動体３３との摩擦力を低減または消滅させることができるため、振動体４の振動をロータ３の回転により高い効率で変換することができる。

なお、本実施形態では、振動体４でロータ３を直接に回転駆動するものとなっているが、本発明では、振動体４がロータ３を間接的に駆動するものであってもよい。すなわち、被駆動体３３をロータ３と別個に設け、被駆動体３３の回転力を回転力伝達機構によってロータ３に伝達するようなものであってもよい。同様に、本実施形態では、振動体４でロータ５を直接に回転駆動するものとなっているが、本発明では、振動体４がロータ５を間接的に駆動するものであってもよい。すなわち、被駆動体５３をロータ５と別個に設け、被駆動体５３の回転力を回転力伝達機構によってロータ５に伝達するようなものであってもよい。これらの場合、回転力伝達機構としては、例えば、歯車列（歯車伝動機構）や、プーリー、ベルト、チェーン等を用いた巻き掛け伝動機構等、いかなる機構を用いるものでもよい。

また、本実施形態では、ロータ３を回転駆動する振動体４は、１つ設置されているが、本発明では、その振動体４を複数設け、被駆動体３３を複数の振動体４で回転駆動してもよい。同様に、本実施形態では、ロータ５を回転駆動する振動体４は、１つ設置されているが、本発明では、その振動体４を複数設け、被駆動体５３を複数の振動体４で回転駆動してもよい。

次に、姿勢変更手段１６について説明する。
図１、図７および図８に示す姿勢変更手段１６は、重心の移動により、小型飛翔体１の姿勢を変更（調節）することで、ロータ３および５の回転中心線（回転中心軸）３６を鉛直線（鉛直方向：重力の方向）に対して所定方向に所定角度傾斜させるもの（傾きを調節するもの）である。

図１に示すように、姿勢変更手段１６は、回転翼３４の下方に位置している。すなわち、姿勢変更手段１６は、中心軸２２の下端に設置（固定）されている。
本実施形態における姿勢変更手段１６は、錘要素（錘）１４と、錘要素１４をｙ軸方向に移動（変位）させるｙ軸方向移動手段（ｙ軸方向変位手段）であるリニアアクチュエータ（第１のリニアアクチュエータ）１６ｙと、リニアアクチュエータ（ｙ軸方向移動手段）１６ｙおよび錘要素１４をｘ軸方向に移動（変位）させるｘ軸方向移動手段（ｘ軸方向変位手段）であるリニアアクチュエータ（第２のリニアアクチュエータ）１６ｘとを有している。

なお、前記リニアアクチュエータ１６ｘおよび１６ｙにより、小型飛翔体１に対して錘要素１４を移動（変位）させる移動手段（変位手段）が構成される。
図７および図８に示すように、リニアアクチュエータ１６ｘと、リニアアクチュエータ１６ｙとは、互いの後述するスライダ１８１が対向した状態で、４つのピン１８６を介して、互いに接合されている。この場合、各ピン１８６は、それぞれ、一端側がリニアアクチュエータ１６ｙのスライダ１８１の孔部１８５（図９および１０参照）に挿入され、他端側がリニアアクチュエータ１６ｘのスライダ１８１の孔部１８５（図９および１０参照）に挿入され、互いのスライダ１８１同士を連結している。

また、リニアアクチュエータ１６ｘと、リニアアクチュエータ１６ｙとは、互いのスライダ１８１の移動方向が直交、すなわち、リニアアクチュエータ１６ｘのスライダ１８１の移動方向がｘ軸方向、リニアアクチュエータ１６ｙのスライダ１８１の移動方向がｙ軸方向となるように接合されている。
また、この姿勢変更手段１６では、リニアアクチュエータ１６ｘが、上方に位置し、リニアアクチュエータ１６ｙが下方に位置し、図１に示すように、リニアアクチュエータ１６ｘの後述するベース１６１の中央部の上側が、中心軸２２の下端に接合されている。そして、リニアアクチュエータ１６ｙの後述するベース１６１の中央部の下側に、錘要素１４が接合されている。

次に、リニアアクチュエータ１６ｙと、リニアアクチュエータ１６ｘとについて、代表的に、リニアアクチュエータ１６ｙを説明する。
図９〜図１２に示すように、リニアアクチュエータ１６ｙは、板状のベース１６１と、板状の基台１７１と、板状のスライダ１８１と、振動体（駆動源）４とを有している。これらベース１６１、基台１７１、スライダ１８１および振動体は、それぞれ、互いに平行（一部が面方向に重なる場合も含む）になるように設置されている。

基台１７１は、ベース１６１の中央部に、そのベース１６１に対して図１０〜図１２中左右方向に移動可能に設置されている。この場合、ベース１６１の中央部には、１対のガイドピン１６２が図１０〜図１２中左右方向に沿って立設され、基台１７１には、図１０〜図１２中左右方向に長い１対の長穴１７２が図１０〜図１２中左右方向に沿って形成されている。各ガイドピン１６２は、それぞれ、対応する長穴１７２に挿入されている。これにより、基台１７１は、ガイドピン１６２に案内され、長穴１７２に沿って図１０〜図１２中左右方向に移動することができる。

この基台１７１には、後述するロータ１６４（被駆動体１６５）を回転駆動する振動体４が設置されている。振動体は、凸部（接触部）４６および１対の腕部４８を有し、その凸部４６が図１０〜図１２中右側を向くように、基台１７１に対し、各腕部４８に形成された孔４８１に挿入されたボルト１７５によって固定されている。これにより、振動体４は、振動し得るように、各腕部４８によって支持される。なお、振動体４については、後に詳述する。

また、ベース１６１の図１０〜図１２中右側の端部（角部）には、１対のバネ止めピン１６８が立設されている。一方、基台１７１には、１対のバネ掛け部１７３が形成されている。一方のバネ掛け部１７３は、基台１７１の図１０中上側に設けられ、他方のバネ掛け部１７３は、基台１７１の図１０中下に設けられている。
そして、これら対応するバネ止めピン１６８とバネ掛け部１７３には、それぞれ、コイルバネ１７４（付勢手段）が伸張した状態（伸張状態）で設置されている。すなわち、各コイルバネ１７４は、それぞれ、その一端側が、基台１７１のバネ掛け部１７３に掛けられ（固定され）、他端側が、ベース１６１のバネ止めピン１６８に取り付けられている（固定されている）。

各コイルバネ１７４の弾性力（復元力）により、ベース１６１は、図１０〜図１２中右側に向かって付勢され、振動体４の凸部４６は、後述する被駆動体１６５の外周面１６５１に当接するとともに押圧される。
また、ベース１６１の図１０〜図１２中右側の端部で、かつ、図１０中上下方向の中央部には、ロータ１６４が回転可能に設置されている。ロータ１６４は、略円筒状をなす筒状部１６６と、筒状部１６６の外側（外周）に固着（固定）された被駆動体１６５とを有している。被駆動体１６５は、略リング状（円環状）をなしており、振動体４に対応する位置（基端側）に位置している。

また、ロータ１６４（筒状部１６６）の先端側の外周面１６５１には、ピニオンギア１６７が形成されている。これにより、ロータ１６４が回転すると、被駆動体１６５とピニオンギア１６７とが一体的に回転する。
また、ロータ１６４のピニオンギア１６７が形成されている部位（回転体である歯車）の径（外径）は、被駆動体１６５の径（外径）より小さく設定されており、これにより、減速機構が構成される。

また、前記ロータ１６４のピニオンギア１６７が形成されている部位（回転体である歯車）の径と、被駆動体１６５の径との比率を調整（変更）することにより、スライダ１８１の移動速度を任意に調整（変更）することができる。
また、ベース１６１の図１０〜図１２中左側の端部（角部）には、溝１６３１を有する２つのローラ１６３が回転可能に設置されている。

スライダ１８１は、これらのローラ１６３の溝１６３１内に位置し、各ローラ１６３とロータ１６４とで挟み込まれ、ベース１６１に対して図１０中上下方向に移動可能に設置されている。すなわち、スライダ１８１は、各ローラ１６３およびロータ１６４により、その移動方向が図１０中上下方向になり、かつ、姿勢が一定に保持されるように規制される。

このスライダ１８１の形状は、略四角形の枠状をなしている。すなわち、スライダ１８１の中央部には、略四角形の開口１８２が設けられている。
これにより、軽量化を図ることができる。また、この開口１８２を利用して振動体の４の着脱を行なうことができ、メンテナンス性が向上する。

また、スライダ１８１の幅（図１０〜図１２中の左右方向の長さ）は、比較的長く設定されるのが好ましい。これにより、ベース１６１（ベース面）とスライダ１８１（スライダ面）とにおける、拗れを軽減することができる。
また、スライダ１８１の図１０〜図１２中右側の外側の端面には、スライダ１８１の移動方向に沿って、前記ロータ１６４に設けられているピニオンギア１６７と噛合するラックギア１８３が形成されている。このラックギア１８３とピニオンギア１６７とにより、ロータ１６４の回転運動がスライダ１８１の直線運動に変換される。従って、ラックギア１８３とピニオンギア１６７とで回転／移動変換機構が構成される。

また、スライダ１８１の図１０中右側の両角部には、それぞれ、突出部１８４（ストッパ）が形成されている。これらの突出部１８４により、スライダ１８１の移動範囲が制限され（所定位置を越える移動が阻止され）、スライダ１８１の離脱が阻止（防止）される。
また、スライダ１８１における、振動体４の近傍には、４つの孔部１８５が形成されている。

このリニアアクチュエータ１６ｙでは、振動体４が所定のパターンで振動すると、その振動により、凸部４６から（凸部４６を介して）被駆動体１６５に所定方向の回転力（駆動力）が繰り返し加えられ（与えられ）、ロータ１６４は、所定方向に回転する。そして、ロータ１６４に設けられているピニオンギア１６７と、スライダ１８１に設けられているラックギア１８３とにより、ロータ１６４の回転運動がスライダ１８１の直線運動に変換され、スライダ１８１は、各ローラ１６３に案内され、所定方向（例えば、ｙ軸方向の正方向）に移動する。すなわち、このスライダ１８１に対して、相対的に、ベース１６１と錘要素１４とが一体的に移動する。

一方、前記振動が逆になるように振動体４を励振すると、凸部４６から被駆動体１６５に前記と逆方向の回転力が繰り返し加えられ、ロータ１６４は、前記と逆方向に回転する。そして、ロータ１６４に設けられているピニオンギア１６７と、スライダ１８１に設けられているラックギア１８３とにより、ロータ１６４の回転運動がスライダ１８１の直線運動に変換され、スライダ１８１は、各ローラ１６３に案内され、前記と逆方向（例えば、ｙ軸方向の負方向）に移動する。すなわち、このスライダ１８１に対して、相対的に、ベース１６１と錘要素１４とが一体的に移動する。

このリニアアクチュエータ１６ｙによれば、構造が簡単で、小型化（特に、薄型化）・軽量化を図ることができ、また、低速で、かつ、高い駆動力が得られる。
これにより、錘要素１４、すなわち、重心を低速で、容易かつ確実に移動させることができ、これによって、小型飛翔体１の姿勢を正確かつ確実に変更することができ、安定した飛行を行なうことができる。

また、スライダ１８１と振動体４とを重ねて配置することができるので、リニアアクチュエータ１６ｙの総面積を小さくすることができ、小型化に有利である。
また、例えば、振動体の接触部をスライダに当接して、直接、そのスライダを移動させる形態のリニアアクチュエータを用いる場合は、振動体をスライダに押し付ける力が、スライダの移動の際の抵抗になってしまうが、このリニアアクチュエータ１６ｙでは、振動体４からスライダ１８１へかかる負荷をなくすことができ、これにより、リニアアクチュエータ１６ｙの駆動が安定し、より安定した飛行を行なうことができる。

また、前記直接スライダを移動させる形態のリニアアクチュエータを用いる場合は、振動体の接触部によるスライダの摩耗を抑制するため、スライダを金属で構成するので、リニアアクチュエータの軽量化には不利であるが、このリニアアクチュエータ１６ｙでは、振動体４がスライダ１８１を直接駆動するわけではないので、スライダ１８１を、例えば、樹脂等の軽量な材料で構成することができ、これにより、リニアアクチュエータ１６ｙの軽量化、すなわち、小型飛翔体１の軽量化を図ることができる。

リニアアクチュエータ１６ｘについては、前記リニアアクチュエータ１６ｙと同様であるので、説明を省略する。
なお、本発明では、リニアアクチュエータ１６ｙと、リニアアクチュエータ１６xとの一方を省略してもよい。
姿勢変更手段１６の振動体４では、電極を複数に分割し、それらに対して選択的に電圧を印加して、圧電素子を部分的に駆動することにより、面内の縦・屈曲の振動を任意に選択し得るようになっている。すなわち、振動体４への通電状態（振動体４の振動パターン）を変更することにより、振動体４の凸部４６の振動（振動変位）の方向を変え、これにより、被駆動体１６５を図１０中時計回りと反時計回り（正方向と逆方向）のいずれの方向にも回転させることができるように構成されている。以下、この振動体４について説明するが、前記ロータ３および５を回転駆動する振動体４との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

図１４に示すように、振動体４は、前記ロータ３および５を回転駆動する振動体４と同様に、補強板４３の図１４中上側に圧電素子４２、下側に圧電素子４４を積層した構造であるが、圧電素子４２の図１４中上側に、板状の４つの電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃおよび４１ｄが設置され、圧電素子４４の図１４中下側に、板状の４つの電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄ（電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄは、図示せず、各符号のみを括弧内に示す）が設置されている点で、前記ロータ３および５を回転駆動する振動体４と異なっている。すなわち、圧電素子４２を４つの長方形の領域に略等しく分割（区分）し、分割された各領域に、それぞれ、長方形状をなす電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃおよび４１ｄが設置され、同様に、圧電素子４４を４つの領域に分割（区分）し、分割された各領域に、それぞれ、長方形状をなす電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄが設置されている。なお、電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃおよび４１ｄの裏側に、それぞれ、電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄが配置されている。

一方の対角線上の電極４１ａおよび４１ｃと、これらの裏側に位置する電極４５ａおよび４５ｃとは、すべて電気的に接続され、同時に通電されるようになっており、同様に、他方の対角線上の電極４１ｂおよび４１ｄと、これらの裏側に位置する電極４５ｂおよび４５ｄとは、すべて電気的に接続（以下、単に「接続」と言う）され、同時に通電されるようになっている。

補強板４３は、アース（接地）されており、また、通電される電極４１ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃと、電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄとは、図示しないスイッチ（切替スイッチ）で切り替わり、そのいずれか一方に交流電圧が印加されるように構成されている。すなわち、図１７に示すように、振動体４は、図示しない前記スイッチを有する後述する駆動制御回路９に接続されており、その駆動制御回路９により、通電される電極が選択され（切り替わり）、交流電圧が印加されるようになっている。

また、凸部４６は、図１４中の右端部（短辺側）であって、補強板４３の幅方向中央（短辺の中央）に設けられている。
また、補強板４３には、弾性（可撓性）を有する１対（２つ）の腕部４８が一体的に形成されている。１対の腕部４８は、補強板４３の長手方向（図１０中左右方向）略中央に、長手方向と略垂直な方向であって、かつ、補強板（振動体４）を介して互いに反対方向に突出するように（図１０中上下対称に）設けられている。

振動体４の電極４１ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃに通電し、これらの電極４１ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃと、補強板４３との間に、交流電圧が印加されると、図１５に示すように、振動体４の電極４１ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃに対応する部分がそれぞれ矢印ａ方向に繰り返し伸縮し、これにより、振動体４の凸部４６は、矢印ｂで示す斜めの方向に振動（往復運動）、または、矢印ｃで示すように、楕円振動（楕円運動）する。被駆動体１６５は、振動体４の電極４１ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃに対応する部分が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受ける。

すなわち、凸部４６の振動変位Ｓの径方向成分Ｓ１（被駆動体１６５の径方向の変位）によって、凸部４６と外周面１６５１との間に大きな摩擦力が与えられ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ２（被駆動体１６５の円周方向の変位）によって、被駆動体１６５に図１５中の反時計回りの回転力が与えられる。
振動体４が振動すると、このような力が被駆動体１６５に繰り返し作用し、被駆動体１６５は、図１５中の反時計回りに回転する。これにより、ロータ１６４は、図１５中の反時計回りに回転する。

前記と逆に、振動体４の電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄに通電し、これらの電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄと、補強板４３との間に、交流電圧が印加されると、図１６に示すように、振動体４の電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄに対応する部分がそれぞれ矢印ａ方向に繰り返し伸縮し、これにより、振動体４の凸部４６は、矢印ｂで示す斜めの方向に振動（往復運動）、または、矢印ｃで示すように、楕円振動（楕円運動）する。被駆動体１６５は、振動体４の電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄに対応する部分が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受ける。

すなわち、凸部４６の振動変位Ｓの径方向成分Ｓ１（被駆動体１６５の径方向の変位）によって、凸部４６と外周面１６５１との間に大きな摩擦力が与えられ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ２（被駆動体１６５の円周方向の変位）によって、被駆動体１６５に図１６中の時計回りの回転力が与えられる。
振動体４が振動すると、このような力が被駆動体１６５に繰り返し作用し、被駆動体１６５は、図１６中の時計回りに回転する。これにより、ロータ１６４は、図１６中の時計回りに回転する。

なお、図１５および図１６では、それぞれ、振動体４の変形を誇張して示すとともに、腕部４８は図示されていない。
なお、本実施形態では、振動体４の電極を４分割して駆動する場合について説明したが、それは一例であり、本発明では、前述の振動体４の構造や駆動の方法に限定されるものではない。

また、各リニアアクチュエータ１６ｘおよび１６ｙは、それぞれ、スライダ１８１（錘要素１４）のｘ軸方向の位置（移動量）およびｙ軸方向の位置（移動量）を検出する図示しない位置検出手段（移動量検出手段）を有している。各位置検出手段は、それぞれ、所定の位置検出用スケールと、発光部および受光部を有するセンサとで構成されている。
リニアアクチュエータ１６ｘの振動体４が駆動し、スライダ１８１が移動すると、センサからの信号が後述する駆動制御回路９のθｙ制御回路９２ｙに供給（入力）され、θｙ制御回路９２ｙは、その信号に基づいて、スライダ１８１（錘要素１４）のｘ軸方向の移動量や位置を求める。前記スライダ１８１（錘要素１４）の移動量や位置の情報は、スライダ１８１（錘要素１４）をｘ軸方向へ移動させる際の所定の制御や処理に利用される。

同様に、リニアアクチュエータ１６ｙの振動体４が駆動し、スライダ１８１が移動すると、センサからの信号が、後述する駆動制御回路９のθｘ制御回路９２ｘに供給（入力）され、θｘ制御回路９２ｘは、その信号に基づいて、スライダ１８１（錘要素１４）のｙ軸方向の移動量や位置を求める。前記スライダ１８１（錘要素１４）の移動量や位置の情報は、スライダ１８１（錘要素１４）をｙ軸方向へ移動させる際の所定の制御や処理に利用される。

なお、各位置検出手段は、それぞれ、光学的に検出するものに限らず、例えば、磁気的に検出するものであってもよい。
ここで、リニアアクチュエータ１６１ｘ、６ｙの構成は、それぞれ、前述したものに限らず、例えば、図１３に示す構成のものであってもよい。以下、リニアアクチュエータ１６ｙと、リニアアクチュエータ１６ｘとについて、代表的に、リニアアクチュエータ１６ｙを説明するが、前記図１０に示すリニアアクチュエータ１６ｙとの相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

図１３に示すように、リニアアクチュエータ１６ｙでは、スライダ１８１の図１３中右側の内側の端面に、スライダ１８１の移動方向に沿って、ロータ１６４に設けられているピニオンギア１６７と噛合するラックギア１８３が形成されている。
また、平面視で（図１３において）、振動体４とスライダ１８１とが干渉しないように（振動体４がスライダ１８１の開口１８２内に位置するように）、スライダ１８１が、ロータ１６４と各ローラ１６３とによって、その内側から保持されるように（スライダ１８１が、ロータ１６４と各ローラ１６３とを挟み込むように）構成されている。
これにより、リニアアクチュエータ１６ｙ全体の厚みをさらに減少させることができる。

次に、錘要素１４について説明する。
図１に示すように、錘要素１４は、箱状のケーシング１４１を有しており、このケーシング１４１の外側には、所定の駆動回路、例えば、図１７に示す駆動制御回路９、姿勢制御センサ８等を有する回路基板（フレキシブル回路基板）１３が設置されている。
これにより、ロータ３、５が回転したときの回転翼３４、５４からの気流（空気流）により、回路基板１３が冷却され、回路基板１３で発生する熱を容易かつ確実に放熱することができ、これによって、駆動制御回路９、姿勢制御センサ８等の誤動作や破壊を防止することができる。また、別途、冷却手段（放熱手段）を設ける必要がないので、小型化・軽量化に有利である。

また、ケーシング１４１内には、例えば、無線通信用の図示しない送受信部と、前記駆動制御回路９、姿勢制御センサ８および送受信部等の小型飛翔体１の各部に電力を供給する図１７に示す電池（小型飛翔体１のエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段）１５等が収納（内蔵）されている。
すなわち、本実施形態では、駆動制御回路９、姿勢制御センサ８、送受信部および電池１５等が、姿勢変更手段１６の錘要素１４の一部を構成する。これにより、専用の錘の部分（錘としてのみ作用する部分）の重さを軽くすることができるので、小型飛翔体１を軽量化することができ、小型飛翔体１のペイロード（荷重）を大きくとることができる。

また、錘要素１４の質量は、小型飛翔体１の質量の大部分を占めるので、この錘要素１４の移動により、重心の位置を容易に移動させることができる。
図１７に示すように、姿勢制御センサ８は、Ｚ軸の回り（θｚ方向）の回転を検出するジャイロセンサ８１ｚと、Ｘ軸の回り（θｘ方向）の回転を検出するジャイロセンサ８１ｘと、Ｙ軸の回り（θｙ方向）の回転を検出するジャイロセンサ８１ｙとで構成されている。

また、駆動制御回路９は、θｚ検出回路９１ｚと、θｘ検出回路９１ｘと、θｙ検出回路９１ｙと、θｚ制御回路９１ｚと、θｘ制御回路９１ｘと、θｙ制御回路９１ｙと、第１の駆動回路９３１と、第２の駆動回路９３２と、ｙ駆動回路９３ｙと、ｘ駆動回路９３ｘと、リニアアクチュエータ１６ｙの振動体４の通電される電極を切り替える図示しないスイッチ（切替スイッチ）と、リニアアクチュエータ１６ｘの振動体４の通電される電極を切り替える図示しないスイッチ（切替スイッチ）とで構成されている。

第１の駆動回路９３１は、ロータ３を回転駆動する振動体４に接続され、第２の駆動回路９３２は、ロータ５を回転駆動する振動体４に接続されている。
また、ｙ駆動回路９３ｙは、前記電極を切り替えるスイッチを介してリニアアクチュエータ１６ｙの振動体４に接続され、ｘ駆動回路９３ｘは、前記電極を切り替えるスイッチを介してリニアアクチュエータ１６ｘの振動体４に接続されている。
また、電池１５としては、例えば、１次電池、２次電池（蓄電池）、燃料電池、太陽電池（光電変換素子と２次電池とを組み合わせたもの）等が挙げられる。

図１８〜図２１は、それぞれ、図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図（側面図）である。図２２は、図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図（平面図）、図２３は、図１に示す小型飛翔体の接地手段の脚のバネ力（弾性力）および回転翼（ロータ）の回転数が一定の場合の揚力と、小型飛翔体の高度との関係を示すグラフ、図２４および図２５は、それぞれ、図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図（側面図）である。

図１８に示すように、重心の位置が回転中心線３６（中心軸２２）の延長線上にある場合は、回転中心線３６の方向は、鉛直方向となる。このときの揚力は、鉛直成分（推力）のみである。
そして、図１９に示すように、錘要素１４の移動により、重心が移動すると、揚力が作用（発生）する支点Ｐと重心とを通る直線Ｌの方向が、鉛直方向となるように小型飛翔体１（回転中心線３６）が傾く。これにより、揚力に水平成分（並進力）が発生し、小型飛翔体１は、水平方向に移動する。
また、前述したように、各脚６１は、それぞれ、弾性（バネ性）を有しているので、図２０に示すように、揚力が０のときは、各脚６１は、それぞれ、その脚６１が地面（床面）に接触していない場合（自然状態）に比べ、小型飛翔体１の自重によって外側に広がっている。

一方、図２１に示すように、回転翼３４、５４（ロータ３、５）が回転し、揚力が発生すると、その揚力が大きくなるほど、各脚６１に掛かる力が減少し、各脚６１の復元力（弾性力）により、互いの脚６１の間隔が狭まってゆき、各脚６１は、それぞれ、自然状態に近づいてゆく。
前述したように、小型飛翔体１の回転中心線３６（z軸）の回りの回転制御が行なわれていない回転翼３４、５４（ロータ３、５）の回転開始時は、各脚６１が広がっている状態なので（回転中心線３６と、脚６１の地面への接地点との間の距離が長いので）、図２２に示すように、地面と脚６１の先端部６２との間の摩擦力による、回転中心線３６を中心とした小型飛翔体１の回転を抑える力（モーメント）が強く働く。これにより、小型飛翔体１の回転中心線３６の回りの回転が阻止される（強制的に小型飛翔体１を回転させない）。

そして、回転翼３４、５４（ロータ３、５）の回転速度が上がり、小型飛翔体１が浮上してゆき、互いの脚６１の間隔が狭まってゆくと（回転中心線３６と、脚６１の地面への接地点との間の距離が短くなってゆくと）、地面と先端部６２との間の摩擦力による、前記小型飛翔体１の回転を抑える力（モーメント）は小さくなってゆく。これにより、前記小型飛翔体１の回転を阻止した状態から、小型飛翔体１の浮上にともなって、徐々に、小型飛翔体１の回転中心線３６の回りの回転制御に切り替えてゆくことができる。

また、離陸の際は、各脚６１のバネ力（弾性力）によって、小型飛翔体１の浮上を補助（アシスト）する。
この場合、図２３に点線で示すように、脚６１のバネ力が線形性を有していると、地表効果の影響が最も大きい高度０のときに、バネ力が最大となり、バネ力によるアシスト量が過剰になり、離陸開始時に急浮上してしまい、バランスを失い易くなってしまうことがある。そこで、脚６１のバネ力に非線型性を持たせ、高度０付近ではバネ力が飽和するように構成するのが好ましい。これにより、適度な脚６１のバネ力で小型飛翔体１の浮上を補助することができ、スムーズな離陸を行なうことができる。
また、各脚６１は、それぞれ、弾性（バネ性）を有しているので、図２４に示すように、揚力が０のときは、各脚６１は、それぞれ、小型飛翔体１の自重によって外側に広がり、かつ、地面と接する各脚６１の接点Ｑは、それぞれ、脚６１の基端側（根元の方）に位置している。

一方、図２５に示すように、回転翼３４、５４（ロータ３、５）が回転し、揚力が発生すると、その揚力が大きくなるほど、各脚６１に掛かる力が減少し、互いの脚６１の間隔が狭まってゆき、かつ、地面と接する各脚６１の接点Ｑは、それぞれ、脚６１の先端側に向かって移動する。
すなわち、地面に脚６１が接地している状態において、脚６１にかかる荷重（自重）に応じて、地面に接する脚６１の接点Ｑの位置が変化するように、脚６１が湾曲する。地面に接する脚６１の接点Ｑは、小型飛翔体１が最も上昇した状態において、脚６１の固定されている固定部６１からの長さ（距離）が最も長く、脚６１の剛性が最も低く、逆に、小型飛翔体１が最も下降した状態において、脚６１の固定されている固定部６１からの長さ（距離）が最も短く、脚６１の剛性が最も高い。

これにより、例えば、小型飛翔体１が着陸する際、脚６１に荷重がかかるにつれ、脚６１の剛性が大きくなり、急着陸をしたとしても、小型飛翔体１の機体の底部（錘要素１４等）と地面との衝突を防止することができる。
このような小型飛翔体１に対し、地上（床）には、図示しない操作部（コントローラ）が設けられており、この操作部と小型飛翔体１とは、無線で通信することができ、前記操作部から小型飛翔体１を無線で遠隔操作（ロータ３および５の回転数の調整、錘要素１４のｘ軸方向およびｙ軸方向の位置の調整等）することができるようになっている。

そして、この小型飛翔体１では、ジャイロセンサ８１ｚによるθｚ方向の検出値と、Ｚ軸方向の指示値（高さ指示値）と、Ｚ軸の回りの指示値（θｚ方向の指示値）とに基づいて、ロータ３およびロータ５の回転数（回転速度）をそれぞれ制御する。
すなわち、Ｚ軸方向の指示値がθｚ制御回路９２ｚへ入力されると、そのＺ軸方向の指示値（高さ）になるように、第１の駆動回路９３１および第２の駆動回路９３２を介して、ロータ３および５を回転駆動する各振動体４の駆動が制御される。これにより、小型飛翔体１を上昇または下降させることができ、また、所定の高さに保持することができる。

また、θｚ方向の指示値がθｚ制御回路９２ｚへ入力されると、そのθｚ方向の指示値（向き）になるように、第１の駆動回路９３１および第２の駆動回路９３２を介して、ロータ３および５を回転駆動する各振動体４の駆動が制御される。これにより、小型飛翔体１をθｚ方向に、正逆いずれの方向へも所定量（所定角度）回転させることができ、θｚ方向に、所定の角度（向き）に保持することができる。

また、この小型飛翔体１では、ジャイロセンサ８１ｘによるθｘ方向の検出値と、Ｙ軸方向の指示値とに基づいて、錘要素１４のＹ軸方向の位置を制御する。
すなわち、Ｙ軸方向の指示値がθｘ制御回路９２ｘへ入力されると、そのＹ軸方向の指示値になるように、ｙ駆動回路９３ｙを介して、リニアアクチュエータ１６ｙの振動体４の駆動が制御される。これにより、ベース１６１とともに錘要素１４がＹ軸方向へ移動し、小型飛翔体１の重心がＹ軸方向へ移動して、小型飛翔体１の各ロータ３および５の回転中心線３６が、ＹＺ平面内で所定角度回転し、鉛直線に対してｙ軸に向って所定角度傾斜する。

このようにして、小型飛翔体１を前記回転中心線３６の傾斜方向に、例えば、水平移動（飛行）させることができる。
また、この小型飛翔体１では、ジャイロセンサ８１ｙによるθｙ方向の検出値と、Ｘ軸方向の指示値とに基づいて、錘要素１４のＸ軸方向の位置を制御する。
すなわち、Ｘ軸方向の指示値がθｙ制御回路９２ｙへ入力されると、そのＸ軸方向の指示値になるように、ｘ駆動回路９３ｘを介して、リニアアクチュエータ１６ｘの振動体４の駆動が制御される。これにより、錘要素１４およびリニアアクチュエータ１６ｙがＸ軸方向へ移動し、小型飛翔体１の重心がＸ軸方向へ移動して、小型飛翔体１の各ロータ３および５の回転中心線３６が、ＸＺ平面内で所定角度回転し、鉛直線に対してｘ軸に向って所定角度傾斜する。
このようにして、小型飛翔体１を前記回転中心線の傾斜方向に、例えば、水平移動（飛行）させることができる。

以上説明したように、この小型飛翔体１によれば、安定した浮上（飛行）を行なうことができ、小型飛翔体を、容易かつ確実に、任意の位置に移動（飛行）させることができる。
特に、地表付近では地表効果の影響で外乱が大きくなるので、姿勢が不安定になり易いが、この小型飛翔体１では、離着陸を容易かつ確実に行なうことができる。

また、この小型飛翔体１では、構造が簡単で、小型化・軽量化を図ることができる。また、製造コストの低減も図ることができる。
また、本実施形態では、被駆動体３３、５３を回転駆動する振動体４は、それぞれ、１つ設置されているが、本発明では、その振動体４を複数設け、被駆動体３３、５３を、それぞれ、複数の振動体４で回転駆動してもよい。

また、本実施形態では、錘要素１４は、１つであるが、本発明では、錘要素１４は、複数設けられていてもよい。
また、本発明では、例えば、錘要素１４を２つ設け、リニアアクチュエータ１６ｘで、一方の錘要素１４をｘ軸方向に移動（変位）させ、リニアアクチュエータ１６ｙで、他方の錘要素１４をｙ軸方向に移動（変位）させるように構成してもよい。すなわち、リニアアクチュエータ１６ｘと、リニアアクチュエータ１６ｙとを独立させ、それぞれに、専用の錘要素１４を設け、リニアアクチュエータ１６ｘで、一方の錘要素１４をｘ軸方向に移動させ、リニアアクチュエータ１６ｙで、他方の錘要素１４をｙ軸方向に移動させるように構成してもよい。

また、本発明では、小型飛翔体１の遠隔操作の方法は、無線操縦に限らず、例えば、有線操縦によるものであってもよい。すなわち、図示しない操作部と小型飛翔体１とが図示しないリード線（導線）で接続されており、このリード線によって、前記操作部から小型飛翔体１を遠隔操作するようになっていてもよい。また、前記リード線によって、前記操作部から振動体４等の小型飛翔体１の各部に電力を供給するようになっていてもよい。
また、振動体４等の小型飛翔体１の各部に電力を供給する方法としては、前述した各方法に限らず、例えば、光・電磁波等によってエネルギーを地上から伝送してもよく、また、前述した各方法を任意に組み合わせてもよい。

以上、本発明の小型飛翔体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、本発明では、振動体の形状、構造は、図示の構成に限らず、被駆動体を回転駆動することができるものであればいかなるものでもよい。例えば、圧電素子が１枚のものや、補強板を有さないものや、被駆動体と当接する部分に向かって幅が漸減するような形状のもの等であってもよい。
また、本発明の小型飛翔体の大きさは、特に限定されないが、特に、回転翼を備えたロータの直径が、例えば、５〜３００ｍｍ程度の比較的小さい小型飛翔体に好適である。
また、本発明の小型飛翔体は、回転翼を備えたロータが１つ設けられているようなものでもよく、また、３つ以上設けられているようなものでもよい。

また、本発明では、接地手段の脚の数は、４本に限定されず、例えば、３本、または、５本以上であってもよい。
また、本発明の小型飛翔体は、前述したように、小型、軽量、高性能という特徴を有しているため、応用範囲が広く、その用途としては、玩具はもとより、各種のものに適用することができる。例えば、人間の入れないような環境（狭いところ、放射能で汚染されたところ等）を飛行し、各種センサにより情報収集を行ったり、輸送を行ったりする装置等として使用することができる。

本発明の小型飛翔体の第１実施形態を示す斜視図である。 図１に示す小型飛翔体における中心軸付近を拡大して示す断面側面図である。 図１に示す小型飛翔体におけるスタビライザバーおよびその近傍を示す斜視図である。 図１に示す小型飛翔体における振動体の斜視図である。 図１に示す小型飛翔体における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図である。 図１に示す小型飛翔体における振動体の凸部が楕円運動する様子を示す平面図である。 図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段の斜視図である。 図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段の分解斜視図である。 図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段のリニアアクチュエータの斜視図である。 図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段のリニアアクチュエータの平面図である。 図１に示す小型飛翔体における姿勢変更手段のリニアアクチュエータの側面図である。 図１０中のＡ−Ａ線での断面図である。 本発明におけるリニアアクチュエータの他の構成例を示す平面図である。 図１に示す小型飛翔体における振動体の斜視図である 図１に示す小型飛翔体における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図である。 図１に示す小型飛翔体における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図である。 図１に示す小型飛翔体の回路構成を示すブロック図である。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。 図１に示す小型飛翔体の接地手段の脚のバネ力および揚力と、小型飛翔体の高度との関係を示すグラフである。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。 図１に示す小型飛翔体の作用等を説明するための模式図である。

符号の説明

１……小型飛翔体 ２……基部 ２１……基板 ２２……中心軸 ２３……振動体取付部 ３……ロータ ３１……筒状部材 ３２……回転翼固定部材 ３２１……筒状部 ３２２……固定部 ３３……被駆動体 ３３１……外周面 ３４……回転翼 ３５……軸孔 ３６……回転中心線 ４……振動体 ４１、４５……電極 ４１ａ〜４１ｄ……電極 ４５ａ〜４５ｄ……電極 ４２、４４……圧電素子 ４３……補強板 ４６……凸部 ４８……腕部 ４８１……孔 ４９……中心線 ５……ロータ ５１……筒状部材 ５２……回転翼固定部材 ５２１……筒状部 ５２２……固定部 ５２３……軸 ５３……被駆動体 ５３１……外周面 ５４……回転翼 ５４１……軸 ５５……軸孔 ６……接地手段 ６０……固定部 ６１……脚 ６２……先端部 ８……姿勢制御センサ ８１ｘ、８１ｙ、８１ｚ……ジャイロセンサ ９……駆動制御回路 ９１ｘ……θｘ検出回路 ９１ｙ……θｙ検出回路 ９１ｚ……θｚ検出回路 ９２ｘ……θｘ制御回路 ９２ｙ……θｙ制御回路 ９２ｚ……θｚ制御回路 ９３１……第１の駆動回路 ９３２……第２の駆動回路 ９３ｘ……ｘ駆動回路 ９３ｙ……ｙ駆動回路 １１……軸受け １２……ボルト １３……回路基板 １４……錘要素 １４１……ケーシング １５……電池 １６……姿勢変更手段 １６ｘ……ｘ軸方向移動手段 １６ｙ……ｙ軸方向移動手段 １６１……ベース １６２……ガイドピン １６３……ローラ １６３１……溝 １６４……ロータ １６５……被駆動体 １６５１……外周面 １６６……筒状部 １６７……ピニオンギア １６８……バネ止めピン １７１……基台 １７２……長穴 １７３……バネ掛け部 １７４……コイルバネ １７５……ボルト １８１……スライダ １８２……開口 １８３……ラックギア １８４……突出部 １８５……孔部 １８６……ピン １９……姿勢安定化手段 １９１……スタビライザバー １９２……錘部 １９３……スタビライザジョイント １９４……支持部 １９５……軸

Claims (18)

1. 推力を発生させる推力発生手段と、飛行姿勢を安定化させる姿勢安定化手段と、重心を移動させることにより飛行姿勢を変更する姿勢変更手段とを備えることを特徴とする小型飛翔体。
2. 前記推力発生手段は、回転可能に設けられ、回転翼を備えた少なくとも１つのロータと、該ロータに連動して回転する被駆動体と、該被駆動体に当接する接触部および圧電素子を備えた少なくとも１つの振動体とを有し、
   前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、この振動により、前記接触部を介して前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を回転駆動し、これにより前記ロータを回転させて浮揚するよう構成されている請求項１に記載の小型飛翔体。
3. 前記推力発生手段は、略同軸的に設置され、互いに反対方向に回転する２つの前記ロータを有する請求項２に記載の小型飛翔体。
4. 前記回転翼は、該回転翼の長手方向と略平行な軸を中心に所定角度、回動可能に設けられており、
   前記姿勢安定化手段は、前記ロータと略同軸的に回転可能で、かつ、前記ロータの回転中心軸に対して略垂直な軸を中心に所定角度、回動可能に設けられた長尺状の質量部と、前記回転翼と前記質量部とを連結する連結部とを有する請求項２または３に記載の小型飛翔体。
5. 前記回転翼よりも下方の部位に、駆動回路を有する回路基板を設け、前記回転翼からの気流により、前記回路基板を冷却するよう構成されている請求項２ないし４のいずれかに記載の小型飛翔体。
6. 前記姿勢変更手段は、錘要素と、前記錘要素を移動させる少なくとも１つのリニアアクチュエータとを有し、
   前記リニアアクチュエータは、接触部および圧電素子を備え、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、該振動により、前記接触部を介して駆動力を与える振動体と、減速機構とを有する請求項１ないし５のいずれかに記載の小型飛翔体。
7. 前記リニアアクチュエータは、移動可能に設けられたスライダと、
   回転可能に設けられ、前記接触部に当接し、前記振動体の振動により、回転駆動させられる被駆動体と、
   前記被駆動体に連動して回転する回転体と、
   前記回転体の回転運動を前記スライダの直線運動に変換する回転／移動変換機構とを有する請求項６に記載の小型飛翔体。
8. 前記姿勢変更手段は、錘要素と、前記錘要素を移動させる第１のリニアアクチュエータと、該第１のリニアアクチュエータを移動させる第２のリニアアクチュエータとを有し、
   前記第１のリニアアクチュエータおよび前記第２のリニアアクチュエータは、それぞれ、接触部および圧電素子を備え、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、該振動により、前記接触部を介して駆動力を与える振動体と、減速機構とを有する請求項１ないし５のいずれかに記載の小型飛翔体。
9. 前記第１のリニアアクチュエータおよび前記第２のリニアアクチュエータは、それぞれ、移動可能に設けられたスライダと、
   回転可能に設けられ、前記接触部に当接し、前記振動体の振動により、回転駆動させられる被駆動体と、
   前記被駆動体に連動して回転する回転体と、
   前記回転体の回転運動を前記スライダの直線運動に変換する回転／移動変換機構とを有する請求項８に記載の小型飛翔体。
10. 前記第１のリニアアクチュエータのスライダと、前記第２のリニアアクチュエータのスライダとは、互いに直交する方向に移動可能に設けられている請求項８または９に記載の小型飛翔体。
11. 前記被駆動体と、前記回転体とが一体的に回転するよう構成されている請求項７、９または１０に記載の小型飛翔体。
12. 前記減速機構は、前記回転体の径を、前記被駆動体の径より小さくすることによって構成される請求項７、９ないし１１のいずれかに記載の小型飛翔体。
13. 前記回転／移動変換機構は、前記回転体の周面に設けられたピニオンギアと、前記スライダの端面に該スライダの移動方向に沿って設けられ、前記ピニオンギアと噛合するラックギアとを有する請求項７、９ないし１２のいずれかに記載の小型飛翔体。
14. 基本姿勢において、前記推力発生手段は、鉛直方向上方に位置し、前記姿勢変更手段は、鉛直方向下方に位置している請求項１ないし１３のいずれかに記載の小型飛翔体。
15. 基本姿勢において重心よりも鉛直方向上方の部位に固定され、当該小型飛翔体を支持する接地手段を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の小型飛翔体。
16. 基本姿勢において前記姿勢変更手段よりも鉛直方向上方の部位に固定され、当該小型飛翔体を支持する接地手段を有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の小型飛翔体。
17. 前記接地手段は、基本姿勢において、垂直方向斜め下方に延出し、かつ、垂直方向下方に向かって拡開し、弾性を有する少なくとも３本の脚を備える請求項１５または１６に記載の小型飛翔体。
18. 基本姿勢において、垂直方向斜め下方に延出し、かつ、垂直方向下方に向かって拡開し、弾性を有する少なくとも３本の脚を備え、当該小型飛翔体を支持する接地手段を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の小型飛翔体。

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