JP2016026946A - Ground traveling flight vehicle having function for horizontalizing flight vehicle body independently of inclination of protection frame axis - Google Patents

Ground traveling flight vehicle having function for horizontalizing flight vehicle body independently of inclination of protection frame axis Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flight vehicle body having one propulsion part or propulsion parts, an axle which is disposed so as to be perpendicular to a main travel direction, and a protection frame which encloses the flight vehicle body in a three-dimensional manner.SOLUTION: In a flight vehicle, an axle 11 is attached to a flight vehicle body 1 through an elastic body 13 and a damper 15. When the flight vehicle horizontally travels on a vertical wall 2, a propulsion part inclines in a horizontal direction. Since gravitational force acts on the flight vehicle body in a vertically downward direction, the propulsion part is also inclined to a vertically upward direction in a two-dimensional manner by the gravitational force to obtain upward lifting force and allow the flight vehicle to horizontally travel on the vertical wall. Further, when the flight vehicle travels on a ceiling 6 to capture images with a camera, the flight vehicle body equipped with the camera serving as an inspection device is kept in a horizontal state and captures the images of a ceiling surface in a horizontal manner even if irregularities are formed on the ceiling surface. Furthermore, the flight vehicle protects the flight vehicle body and the inspection device mounted thereon with an impact and vibration absorption function achieved by the elastic body and the damper.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、中心に配置した1個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、車軸に、回転可能な、一対の車輪または一対の飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、を備えた陸上走行可能な飛行体に関するものである。   The present invention relates to an aircraft body having a single propulsion unit disposed at the center or a plurality of propulsion units disposed symmetrically with respect to the main traveling direction, and an axle disposed so as to be perpendicular to the main traveling direction. And a protection frame that three-dimensionally encloses a pair of wheels or a pair of aircraft bodies that can rotate on an axle.

本発明の対象である陸上走行可能な回転する車輪またはプロテクトフレーム付の飛行体に関する従来技術は、プロテクトフレームの無い、推進器(プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など)をもつ飛行体(以下、飛行体本体)である。例えば非特許文献1と2のようなヘリコプタ型のものや、非特許文献3のような飛行船型や、非特許文献4のような航空機型のものである。一方、特許文献1では、機体に複数のロータ(プロペラ)が配設された飛行体本体であって、ロータを2次元的にプロテクトフレームで囲うことによって、フレームの内側に配設される前記ロータと障害物との接触を防止する飛行体本体を開示している。   The prior art relating to a rotating vehicle capable of running on land or a flying object with a protection frame, which is the subject of the present invention, is a flying object (hereinafter referred to as a propeller driving device, a jet type propulsion device, etc.) having no protection frame. (Aircraft body). For example, a helicopter type such as Non-Patent Documents 1 and 2, an airship type such as Non-Patent Document 3, and an aircraft type such as Non-Patent Document 4. On the other hand, in Patent Document 1, an airframe body in which a plurality of rotors (propellers) are disposed on an airframe, and the rotor disposed inside the frame by two-dimensionally surrounding the rotor with a protection frame. An aircraft body for preventing contact with an obstacle is disclosed.

特開2011−046355号公報JP 2011-046355 A

田原誠、野波建蔵「マルチロータ型ヘリコプタの汎用的な機体設計手法と低コスト化による実現」日本機械学会論文集(C編)78巻787号(2012年)、pp.872-882Makoto Tahara, Kenzo Nonami “Achieving Multi-rotor Helicopter by General-purpose Aircraft Design Method and Cost Reduction” Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C), Vol. 78, No. 787 (2012), pp.872-882 藤原大吾、辛振玉、羽沢建作、野波健蔵「自律小型無人ヘリコプタH∞ホバリング制御と誘導制御」日本機械学会論文集(C編)70巻697号(2004年)、pp.1708-1714Daigo Fujiwara, Shibamatama, Kensaku Hazawa, Kenzo Nonami “Autonomous Small Unmanned Helicopter H∞ Hovering Control and Guidance Control” The Japan Society of Mechanical Engineers, Vol.70, No.697 (2004), pp.1708-1714 山田学、多喜康博、舟橋康行「定常風に対する飛行船システムの大域的な位置と姿勢の制御」日本機械学会論文集(C編)76巻767号(2010年)、pp.1770-1779Manabu Yamada, Yasuhiro Taki, Yasuyuki Funahashi “Control of Global Position and Attitude of Airship System for Steady Wind” The Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. 76, No. 767 (2010), pp.1770-1779 Rogelio Lozano 「Unmanned Aerial Vehicles」ISTE Ltd and JohnWiley& Sons、Inc.(2010年)pp.2-6Rogelio Lozano “Unmanned Aerial Vehicles” ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc. (2010) pp.2-6

しかし従来技術の飛行体本体には以下の件の問題がある。即ち、前記非特許文献1〜4で開示された推進器(プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など)をもつ飛行体本体、および特許文献1で開示された飛行体本体には、以下の問題点がある。   However, the conventional aircraft body has the following problems. That is, the aircraft body having the propulsion device (propeller drive device, jet type propulsion device, etc.) disclosed in Non-Patent Documents 1 to 4 and the aircraft body disclosed in Patent Document 1 have the following problems. There is.

(飛行体本体の問題点)
1)移動するためには常に飛行するしかないため、飛行体本体を持ち上げる力が常に必要である。そのため、多大なエネルギーを要し、飛行時間も制限される。
2)陸上を移動できない。
(Problems of the aircraft body)
1) Since there is always a flight to move, a force to lift the flying body is always necessary. Therefore, a great deal of energy is required and the flight time is limited.
2) Cannot move on land.

発明者等は前記問題点を解決するため、既存の飛行体本体の必要な部分を保護する3次元のプロテクトフレームを飛行体本体に取り付ける発明(以下、飛行体)を行った。これは、3次元空間に存在する障害物に衝突しても飛行体本体の破損を生じず、着陸時や墜落時のダメージを軽減し、飛行体本体やこれに付加する搭載装置を保護する飛行体である。よって、飛行体が、着陸や墜落をしても、陸上を全方位走行できる。以下、「飛行体」とは、飛行体本体とプロテクトフレームを含む形態をいう。陸上を移動できるので、飛行体を持ち上げる必要がなく移動時間を長くできる。よって、前述の飛行体本体の問題点は解消できる。 In order to solve the above problems, the inventors have made an invention (hereinafter referred to as a flying body) in which a three-dimensional protection frame for protecting a necessary part of an existing flying body is attached to the flying body. This does not cause damage to the aircraft body even if it collides with an obstacle that exists in three-dimensional space, reduces damage during landing or crash, and protects the aircraft body and the mounting equipment attached to it Is the body. Therefore, even if the flying object is landed or crashed, it can travel on all directions on the land. Hereinafter, the “aircraft” refers to a form including a main body and a protection frame. Since it can move on land, it does not have to lift the flying object, and the travel time can be extended. Therefore, the problem of the above-mentioned flying body can be solved.

この発明は、飛行体の用途として老朽化したトンネルや橋梁の天井や壁などの検査に適用できる。即ち、飛行体にカメラや接触センサ等の検査機器を搭載して、トンネルや橋梁の表面の撮影等のデータ収集を行うことができる。
ここで、車輪またはプロテクトフレームをつける車軸を、検査機器を搭載する飛行体本体の本体に固定して取り付けるため、以下の2点の課題がある。
(課題1)
鉛直の壁を水平に走行することができない。本発明の飛行体は、推進部(飛行体本体)を進行方向に傾けて進行する。よって、鉛直の壁を水平に走行する場合、推進部を水平方向に傾け推進力(揚力)を得るが、鉛直上方への揚力がないため、飛行体本体の重力により、壁面を滑り落ちながら水平方向に走行する。
(課題2)
飛行体本体とプロテクトフレーム(車輪)は一体構造であるので、その姿勢は等しくなる。そのため、図9に示す様に、天井に凸凹により、車輪であるプロテクトフレームの車軸が傾くと、飛行体本体および搭載している検査機器(カメラ等)も傾く。よって、カメラでは水平に撮影することができない。
The present invention can be applied to inspection of aging tunnels, bridge ceilings, walls, and the like as uses of flying objects. That is, it is possible to collect data such as photographing of the surface of a tunnel or a bridge by mounting an inspection device such as a camera or a contact sensor on the flying object.
Here, in order to fix and attach the axle which attaches a wheel or a protection frame to the main part of the flying body which carries inspection equipment, there are the following two problems.
(Problem 1)
Cannot run horizontally on a vertical wall. The flying object of the present invention travels with the propulsion unit (aircraft body) tilted in the traveling direction. Therefore, when traveling horizontally on a vertical wall, the propulsion unit is tilted in the horizontal direction to obtain propulsive force (lift), but there is no vertical upward force, so the gravity of the airframe body causes it to slide horizontally while sliding down the wall surface. Travel in the direction.
(Problem 2)
Since the flying body and the protection frame (wheels) have an integral structure, their postures are equal. Therefore, as shown in FIG. 9, when the axle of the protect frame, which is a wheel, is tilted due to unevenness on the ceiling, the flying vehicle body and the inspection equipment (camera etc.) mounted also tilt. Therefore, the camera cannot shoot horizontally.

本発明は、上記の課題1および課題2を解決する飛行体を提供することである。 The present invention is to provide an aircraft that solves the problems 1 and 2 described above.

上記の目的を達成するため、本発明は以下のようである。
発明1は、中心に配置した1個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、車軸に、回転可能な、一対の車輪または一対の飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、を備えた飛行体において、車軸は、飛行体本体に、弾性体およびダンパを介して、取り付けたことを特徴とする飛行体である。
発明2は、一対の弾性体およびダンパを、主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする発明1に記載の飛行体である。
発明3は、車軸は分割されたことを特徴とする発明2に記載の飛行体である。
発明4は、車軸を、飛行体本体に、2次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする発明1に記載の飛行体である。
In order to achieve the above object, the present invention is as follows.
Invention 1 includes a vehicle body having a single propulsion unit disposed in the center or a plurality of propulsion units disposed symmetrically with respect to the main traveling direction, and an axle disposed so as to be perpendicular to the main traveling direction. And a protect frame that three-dimensionally encloses the pair of wheels or the pair of aircraft bodies that can rotate on the axle, and the axle is connected to the aircraft body via an elastic body and a damper, It is a flying body characterized by being attached.
A second aspect of the present invention is the flying body according to the first aspect, wherein the pair of elastic bodies and the damper are provided symmetrically with respect to the main traveling direction.
A third aspect of the present invention is the flying body according to the second aspect, wherein the axle is divided.
A fourth aspect of the present invention is the flying body according to the first aspect, wherein the axle is two-dimensionally restrained and attached to the flying body.

発明1は、プロテクトフレームまたは車輪をつける車軸と、検査機器を搭載する飛行体本体を、弾性体およびダンパを介して取り付けたことを特徴とする。よって、飛行体が鉛直の壁を水平に走行する場合、推進部は水平方向に傾いている。ここで、飛行体本体の下部には重量物であるバッテリー等が搭載され鉛直下向きの重力が働いているので、推進部は、重力により鉛直上向きにも2次元的に傾き、上向きの揚力を得ることができる。よって、飛行体は鉛直の壁を水平に走行することができる。
また、天井面を走行してカメラ撮影をする場合、天井面に凹凸があっても、検査機器を搭載した飛行体本体を水平に保つことができ、飛行体は天井面を水平に撮影できる。
加えて、弾性体およびダンパの衝撃や振動の吸収機能により、飛行体本体や搭載した検査機器を保護することができる。
発明2は、一対の弾性体およびダンパを、主たる進行方向に対して、対称に備えているので、車軸に対して飛行体本体を、安定して制御することができる。
発明3は、車軸が分割されているので、一方の車輪またはプロテクトフレームが段差などを乗り越えた際、他方の車輪への影響を少なくすることができる。よって、飛行体の地上走行などを安定にすることができる。
発明4は、車軸を、飛行体本体に、2次元的に拘束して、取り付けることにより、車軸に対して飛行体本体が、水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにしたものである。車軸と飛行体本体を、1つの弾性体およびダンパにより、それぞれ一カ所に取り付けることができる。
The invention 1 is characterized in that an axle for attaching a protection frame or a wheel and an aircraft body on which an inspection device is mounted are attached via an elastic body and a damper. Therefore, when the flying object travels horizontally on a vertical wall, the propulsion unit is inclined in the horizontal direction. Here, since a heavy battery or the like is mounted on the lower part of the aircraft body and vertical downward gravity is working, the propulsion unit also tilts two-dimensionally vertically upward due to gravity and obtains upward lift be able to. Therefore, the flying object can travel horizontally on the vertical wall.
Further, when shooting on the camera while traveling on the ceiling surface, even if the ceiling surface is uneven, the aircraft body on which the inspection equipment is mounted can be kept horizontal, and the aircraft can image the ceiling surface horizontally.
In addition, it is possible to protect the flying body and the mounted inspection equipment by the function of absorbing the shock and vibration of the elastic body and the damper.
Since the invention 2 is provided with the pair of elastic bodies and the damper symmetrically with respect to the main traveling direction, the flying body main body can be stably controlled with respect to the axle.
In the invention 3, since the axle is divided, the influence on the other wheel can be reduced when the one wheel or the protection frame gets over the step or the like. Therefore, the flying of the flying object can be stabilized.
In the invention 4, the axle is two-dimensionally restrained and attached to the flying body, whereby the flying body is restrained from bending in the horizontal direction with respect to the axle and is bent only in the vertical direction. is there. The axle and the flying body can be attached to one place by one elastic body and damper.

本発明の第1実施形態における飛行体αの構成を示す。ただし飛行体本体1および推進部3を軸11の上部に設置してもよいThe structure of the flying object (alpha) in 1st Embodiment of this invention is shown. However, the flying body 1 and the propulsion unit 3 may be installed on the upper part of the shaft 11. 本第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平に走行する場合を示す。(b)は正面図、(a)は平面図、(c)は右側面図を示す。Xは鉛直方向、Yは水平方向を表す。The case where the flying object α in the first embodiment travels horizontally on a vertical wall is shown. (B) is a front view, (a) is a plan view, and (c) is a right side view. X represents a vertical direction, and Y represents a horizontal direction. 第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(上から見た図)。FIG. 3 shows a state of force when the flying object α in the first embodiment travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (viewed from above). 第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(横から見た図)。FIG. 2 shows a state of force when the flying object α in the first embodiment travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (viewed from the side). 第1実施形態における飛行体αが、空中を上昇し、天井に当たり、天井を走行する場合を示す。The case where the flying object α in the first embodiment ascends in the air, hits the ceiling, and travels on the ceiling is shown. 第1実施形態における飛行体αが陸上に墜落した場合、衝撃を吸収する状態を示す。When the flying object α in the first embodiment crashes on land, a state of absorbing an impact is shown. 本発明の第2実施形態における飛行体を示す。The flying object in a 2nd embodiment of the present invention is shown. 第2実施形態における飛行体αに用いる弾性体のトーションバネを示す。The elastic torsion spring used for the flying object α in the second embodiment is shown. 従来例を示す。A conventional example is shown. 本発明の第3実施形態の構造を示す。The structure of 3rd Embodiment of this invention is shown. 第3実施形態における飛行体αが天井を走行する状態を示す。The state in which the flying object α in the third embodiment travels on the ceiling is shown. 第3実施形態の構造を示す。(a)は平面図、(b)は正面図を示す。The structure of 3rd Embodiment is shown. (A) is a plan view and (b) is a front view. 第3実施形態の構造を示す。(a)は右側面図、(b)は矢視図を示す。The structure of 3rd Embodiment is shown. (A) is a right side view, (b) shows an arrow view. 第3実施形態の車輪10を取り外した状態の構造を示す。(a)は平面図、(b)は左側の第1車軸11aの正面図を示す。The structure of the state which removed the wheel 10 of 3rd Embodiment is shown. (A) is a plan view, and (b) is a front view of the left first axle 11a. 第3実施形態の第2車軸11bの構造を示す。(a)は荷重がかからず弾性体13およびダンパ15が変形していない状態、(b)は荷重がかかり弾性体13およびダンパ15が変形している状態を示す。The structure of the 2nd axle shaft 11b of 3rd Embodiment is shown. (A) shows a state where no load is applied and the elastic body 13 and the damper 15 are not deformed, and (b) shows a state where the load is applied and the elastic body 13 and the damper 15 are deformed.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, modifications, and improvements can be added without departing from the scope of the invention.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における陸上を走行可能な飛行体αの構成を示す。ただし飛行体本体1および推進部3を軸11の上部に設置してもよい
飛行体本体1は、制御機能がある制御部(図示せず)、推進部3、飛行体本体1の下部に位置するバッテリー5および飛行体本体1の上部に位置する検査機器7からなる。これらは、メンテナンス時に工具等で取り外しはできるが、一体で固定されている。
ここで、計測する対象によって、検査機器7を、飛行体本体1の下部に取り付け、バッテリー5を上部に取り付ける場合もある。
2つのプロテクトフレーム9は、車軸11の両端に回転自在に取り付けられている。また、2つのプロテクトフレーム9は、車輪10として機能すると共に、飛行体本体1を立体的にカバーする。飛行体本体1の推進部3で発生する推力により、プロテクトフレーム9は、転がり運動で自由に陸上を移動ができる。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of an aircraft α that can travel on land in the first embodiment of the present invention. However, the aircraft body 1 and the propulsion unit 3 that may be installed on the upper part of the shaft 11 are located at the lower part of the control unit (not shown) having a control function, the propulsion unit 3 and the aircraft body 1. And an inspection device 7 located on the top of the aircraft body 1. These can be removed with a tool or the like during maintenance, but are fixed integrally.
Here, depending on the object to be measured, the inspection device 7 may be attached to the lower part of the flying body 1 and the battery 5 may be attached to the upper part.
Two protect frames 9 are rotatably attached to both ends of the axle 11. The two protect frames 9 function as wheels 10 and cover the flying body 1 in a three-dimensional manner. Due to the thrust generated by the propulsion unit 3 of the flying body 1, the protect frame 9 can freely move on land by a rolling motion.

飛行体αの飛行体本体1と車軸11は、弾性体13およびダンパ15を介して組つけられる。弾性体13およびダンパ15は、飛行体本体1の自重により撓んでいる。また、弾性体13およびダンパ15は、飛行体αの線対称になる2カ所で取り付けると良い。車軸11に対して飛行体本体1の水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにできるからである。このように2次元的に拘束して、取り付けることにより、本発明の効果がより発揮できる。
弾性体13の弾性特性は、飛行体αの飛行体本体1(推進部3、バッテリー5および検査機器7を含む)質量により、有用な撓み量が発生するのを目安とする。有効な撓み量は、飛行体本体1の大きさで変わる。
The flying body main body 1 and the axle 11 of the flying body α are assembled via an elastic body 13 and a damper 15. The elastic body 13 and the damper 15 are bent by the weight of the flying body 1. Further, the elastic body 13 and the damper 15 may be attached at two places that are line-symmetric with respect to the flying object α. This is because the aircraft body 1 can be prevented from being bent in the horizontal direction with respect to the axle 11 and can be bent only in the vertical direction. Thus, the effect of this invention can be exhibited more by restraining two-dimensionally and attaching.
The elastic characteristic of the elastic body 13 is based on the fact that a useful amount of deflection occurs due to the mass of the flying body α (including the propulsion unit 3, the battery 5 and the inspection device 7) of the flying object α. The effective amount of deflection varies depending on the size of the aircraft body 1.

ただしこれらの図は一例であり、説明の簡単のため、飛行体本体1は4ロータ型小型ヘリコプタとし、飛行体本体1に取り付ける2つのプロテクトフレーム9を半球体としたが、本発明では任意の飛行体αを対象とし、プロテクトフレーム9は大きさとして飛行体本体1を立体的(3次元的)に覆い、形状として回転可能であり、軽量である条件を満たせば、その他の要件は任意である。また、一つの球状のプロテクトフレーム9でも良い。 However, these drawings are only examples, and for the sake of simplicity of explanation, the aircraft body 1 is a four-rotor type small helicopter and the two protection frames 9 attached to the aircraft body 1 are hemispheres. For the flying object α, the protection frame 9 covers the flying object body 1 in a three-dimensional (three-dimensional) form, can be rotated as a shape, and other requirements are optional as long as the light weight is satisfied. is there. A single spherical protect frame 9 may be used.

例として、飛行体本体1を中心に十字形状の棒状のフレームを構成し、その端部に4つの推進部3を固定する。4つの推進部3のプロペラは、一つの平面上に配置される。4つのプロペラの回転数が同じ場合、飛行体本体1は鉛直方向に飛行する。 As an example, a cross-shaped rod-shaped frame is formed around the flying body 1, and four propulsion units 3 are fixed to the ends thereof. The propellers of the four propulsion units 3 are arranged on one plane. When the rotation speeds of the four propellers are the same, the flying vehicle body 1 flies in the vertical direction.

飛行体本体1の水平方向の移動は、4つの推進部3のプロペラの内、移動したい進行方向の2つの推進部3のプロペラの回転数を下げる。よって、飛行体本体1は移動方向の端部が下がるように傾き飛行する。この水平移動は陸上及び水上走行の基本的な動作となる。この水平方向の直進移動の方向が、飛行体本体1の主たる進行方向である。左右方向へ曲がる際は、左右の推進部3のプロペラの回転数(推進力)を変化させることにより行う。この水平移動は陸上走行の基本的な動作となる。よって、推進部3は飛行体本体1の主たる進行方向に対して左右対称に配置される。
プロテクトフレーム9または車輪10を取り付ける車軸11は、棒状の形態をしている。車軸11は、4つの推進部3に干渉しないようにする。また、車軸11の取付け方向は、飛行体αの陸上での基本的な動作(水平移動)において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上においてプロテクトフレーム9または車輪10を用いて走行する際、プロテクトフレーム9または車輪10の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
車軸11は図1のA−A断面図に示すように、飛行体本体1の本体構造体4が有している縦長の孔部4aに対して貫通している。また、一対の弾性体13およびダンパ15は、中心線A−Aに対して対称な位置に設置される(図1)。車軸11は主たる進行方向に垂直に配置されているので、一対の弾性体13およびダンパ15は、主たる進行方向に対しても、対称な位置に設置される。また、一対の弾性体13およびダンパ15は、車軸11から、飛行体本体1の自重により撓んだ状態で釣り合っている。
車軸11の両端部にプロテクトフレーム9(または車輪10)を回転可能に取り付ける。
車軸11の取付け方向は、飛行体αの陸上(および可能な場合は水上)での基本的な動作において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上又は水上においてプロテクトフレーム9を車輪として走行する際、輪郭部の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
よって、図1に示す4ロータ型小型ヘリコプタの場合、飛行体本体1としての水平移動の基本的な動作より、車輪10としての飛行体αの主たる進行方向は前後2方向となる。
The horizontal movement of the flying body 1 lowers the rotation speed of the propellers of the two propulsion units 3 in the traveling direction to be moved among the propellers of the four propulsion units 3. Therefore, the flying vehicle body 1 flies while tilting so that the end in the moving direction is lowered. This horizontal movement is the basic operation for land and water travel. The direction of the straight movement in the horizontal direction is the main traveling direction of the flying vehicle body 1. When turning in the left-right direction, the rotation speed (propulsive force) of the propellers of the left and right propulsion units 3 is changed. This horizontal movement is the basic operation of land travel. Accordingly, the propulsion unit 3 is arranged symmetrically with respect to the main traveling direction of the flying body 1.
The axle 11 to which the protect frame 9 or the wheel 10 is attached has a rod shape. The axle 11 does not interfere with the four propulsion units 3. Further, the mounting direction of the axle 11 is preferably a direction perpendicular to the main traveling direction in the basic operation (horizontal movement) of the flying object α on land. This is because when traveling on land using the protect frame 9 or the wheel 10, the traveling direction by the rotation of the protecting frame 9 or the wheel 10 coincides with the main traveling direction, and energy efficiency is good.
As shown in the A-A cross-sectional view of FIG. 1, the axle 11 penetrates the vertically long hole 4 a included in the main body structure 4 of the flying body 1. Further, the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are installed at positions symmetrical with respect to the center line AA (FIG. 1). Since the axle 11 is arranged perpendicular to the main traveling direction, the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are installed at symmetrical positions also with respect to the main traveling direction. The pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are balanced in a state where they are bent from the axle 11 by the weight of the flying body 1.
The protect frame 9 (or the wheel 10) is rotatably attached to both ends of the axle 11.
The mounting direction of the axle 11 is preferably a direction perpendicular to the main traveling direction in the basic operation of the flying object α on land (and on the water if possible). This is because when traveling on land or water using the protect frame 9 as a wheel, the traveling direction by the rotation of the contour portion coincides with the main traveling direction, and energy efficiency is good.
Therefore, in the case of the four-rotor type small helicopter shown in FIG. 1, the main traveling direction of the flying object α as the wheel 10 is the two front and rear directions from the basic operation of horizontal movement as the flying object body 1.

また、飛行体本体1が、通常のヘリコプタのように人が乗る本体部の上部に主たるプロペラを搭載する形態の場合、操縦席がある方向が水平移動時の進行方向となる。よって、車軸11は進行方向に垂直に本体部の左右に取り付けられる。この際プロペラは本体部の上部にあるので、車軸11はプロペラと干渉しない。 Further, in the case where the flying body 1 has a configuration in which the main propeller is mounted on the upper part of the body on which a person rides like a normal helicopter, the direction in which the cockpit is present is the traveling direction during horizontal movement. Therefore, the axle 11 is attached to the left and right of the main body portion perpendicular to the traveling direction. At this time, since the propeller is in the upper part of the main body, the axle 11 does not interfere with the propeller.

プロテクトフレーム9の大きさ、形状、重量の特徴は以下のようである。プロテクトフレーム9の大きさは、飛行体本体1(特に推進器)を立体的(3次元的)に囲んでカバーし、墜落時・離陸時・着陸時・飛行時において飛行体本体1(特に推進器)が陸上や障害物に当たらないよう、十分な大きさをもつものとする。飛行体αを立体的に包み込むため、プロテクトフレーム9は、飛行体本体1(推進部3を含む)に対して凹形状(円盤形状も含む)となっている。プロテクトフレーム9の形状は、いかなる姿勢で着陸しても転がりやすい形状(例えば飛行体本体1の進行方向から見た場合半球又は円筒形形状をしており、進行方向に平行かつ車軸11の伸びる方向に直交する断面形状が円形(円盤形状も含む)又は6角形以上の多面体などが良い)とし、かつ内部の飛行体本体1の空気の流れを妨げないよう、十分な隙間をもつようにする。プロテクトフレーム9の重量は、飛行体本体1のペイロード以下で十分に軽量とし、プロテクトフレームを含めた飛行体αが、離陸を含め空中で自由に運動できるものである。 The features of the size, shape and weight of the protect frame 9 are as follows. The size of the protection frame 9 covers the airframe body 1 (particularly the propeller) in three dimensions (three-dimensionally) and covers the airframe body 1 (particularly propulsion) during a crash, takeoff, landing, and flight. It should be large enough so that it does not hit the land or obstacles. In order to enclose the flying object α in three dimensions, the protect frame 9 has a concave shape (including a disk shape) with respect to the flying object body 1 (including the propulsion unit 3). The shape of the protection frame 9 is a shape that is easy to roll when landing in any posture (for example, a hemisphere or a cylindrical shape when viewed from the traveling direction of the aircraft body 1, and the direction in which the axle 11 extends parallel to the traveling direction. The cross-sectional shape orthogonal to the shape is circular (including a disk shape) or a hexahedron or more polyhedron), and a sufficient gap is provided so as not to obstruct the air flow of the airframe body 1 inside. The weight of the protect frame 9 is sufficiently light below the payload of the aircraft body 1 so that the aircraft α including the protect frame can freely move in the air including takeoff.

左右2つのプロテクトフレーム9を、飛行体αの車軸11の両端にそれぞれ取り付ける場合、一軸のみ自由回転できるように構成する。搭載方法として、つぎのイ)、ロ)、ハ)の3つの実施形態が可能なようにすると良い。
イ)着陸時や墜落時において、いかなる姿勢で着陸しても周りを囲った左右のプロテクトフレーム9(または車輪10)により、飛行体本体1(特にプロペラなどの推進器)を破損せずに転がり、飛行体本体1の姿勢を自動で回復し、最終的に離陸時に都合のよい姿勢となること。
ロ)陸上において、推進部3を制御部で制御し、飛行体本体1を進みたい方向に傾ければ、飛行体本体1は姿勢を保持したまま、プロテクトフレーム9は回転し陸上を転がり走行する。左右2つのプロテクトフレームの輪郭部が、2輪車両の車幅方向の車輪10(タイヤ)の役割を果たすため、陸上走行時に飛行体αはロール方向の動きが抑えられ、直進安定性が高い。
ハ)陸上において、飛行体αにヨー方向の回転力を与えれば、左右2つのプロテクトフレーム9(または車輪10)の輪郭部が2輪車両の車輪10として互いに反対向きに回転するので、飛行体αはその場でヨー方向に容易に回転できる。よって、飛行体αは陸上を安全かつあらゆる方向に移動できる。
When the two left and right protect frames 9 are attached to both ends of the axle 11 of the flying object α, only one axis can be freely rotated. As a mounting method, the following three embodiments (a), (b), and (c) are preferably made possible.
B) When landing or crashing, the aircraft body 1 (especially a propeller such as a propeller) rolls without damaging the left and right protection frames 9 (or wheels 10) that surround the surroundings, regardless of the landing posture. The attitude of the aircraft body 1 is automatically recovered and finally becomes a convenient attitude at takeoff.
B) On the land, if the propulsion unit 3 is controlled by the control unit and tilted in the direction in which the aircraft body 1 is desired to travel, the protection frame 9 rotates and rolls on the land while the aircraft body 1 maintains its posture. . Since the contour portions of the two left and right protect frames serve as the wheels 10 (tires) in the vehicle width direction of the two-wheeled vehicle, the flying object α is restrained from moving in the roll direction when traveling on land, and has a high straight running stability.
C) When a rotational force in the yaw direction is applied to the flying object α on land, the contour portions of the two left and right protection frames 9 (or wheels 10) rotate in opposite directions as the wheels 10 of the two-wheeled vehicle. α can be easily rotated in the yaw direction on the spot. Therefore, the flying object α can move on the land safely and in all directions.

また、飛行体αの他の実施例もある。これは、飛行体本体1の推進部3を搭載するためのステーが十字型に4本即ち2対あるが、この1対のステー部の左右両端に車軸11を接続するものである。
車軸11の両端部にプロテクトフレーム9(または車輪10)がつくのは同じ構造である。このような構成でよれば、飛行体本体1のステーを車軸11と共用できるので、飛行体本体1の設計自由度が大きくなる。
There are also other embodiments of the flying object α. This is because there are four or two pairs of stays for mounting the propulsion unit 3 of the flying body 1 in the cross shape, and the axles 11 are connected to the left and right ends of the pair of stay units.
It is the same structure that the protection frame 9 (or the wheel 10) is attached to both ends of the axle 11. According to such a configuration, the stay of the flying body 1 can be shared with the axle 11, so the degree of freedom in designing the flying body 1 is increased.

図2は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平に走行する場合を示す。座標軸は、鉛直方向をX軸、水平方向をY軸とする。
図2(b)の正面図において、プロテクトフレーム9(または車輪10)は鉛直の壁に接し、推進部3の推進力により、飛行体αは、水平方向(Y軸方向)に走行している。
図2(a)の平面図において、プロテクトフレーム9(または車輪10)は壁に接して、飛行体αは、Y軸方向に走行している。Y方向が主たる進行方向であるので、推進部3はY軸方向に対して傾斜して推進力(揚力)を発生している。
図2(c)の右側面図において、プロテクトフレーム9(または車輪10)は壁に接して、飛行体αは、Y軸方向に走行している。推進部3は、飛行体本体1と車軸11は、弾性体13およびダンパ15を介して組つけらおり、飛行体本体1の質量による重力で、弾性体13およびダンパ15が伸びることができる。従って、推進部3は、X軸方向にも2次元的に傾斜することができ、X軸上方に推進力(揚力)を発生している。
FIG. 2 shows a case where the flying object α in the first embodiment of the present invention travels horizontally on a vertical wall. As for the coordinate axes, the vertical direction is the X axis and the horizontal direction is the Y axis.
In the front view of FIG. 2B, the protect frame 9 (or the wheel 10) is in contact with the vertical wall, and the flying object α is traveling in the horizontal direction (Y-axis direction) by the propulsive force of the propulsion unit 3. .
In the plan view of FIG. 2A, the protect frame 9 (or the wheel 10) is in contact with the wall, and the flying object α is traveling in the Y-axis direction. Since the Y direction is the main traveling direction, the propulsion unit 3 is inclined with respect to the Y-axis direction to generate a propulsive force (lift).
In the right side view of FIG. 2C, the protect frame 9 (or the wheel 10) is in contact with the wall, and the flying object α is traveling in the Y-axis direction. In the propulsion unit 3, the flying body 1 and the axle 11 are assembled via an elastic body 13 and a damper 15, and the elastic body 13 and the damper 15 can be extended by gravity due to the mass of the flying body 1. Therefore, the propulsion unit 3 can tilt two-dimensionally in the X-axis direction, and generates a propulsive force (lift) above the X-axis.

図3は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(上から見た図)。推進部3により、推進部3に垂直に揚力(ベクトル表示)が発生する。推進部3が進行方向に傾斜していることにより、水平方向には揚力のY軸方向成分が発生する。また、壁方向には、車輪10またはプロテクトフレーム9を壁に押しつける揚力も発生する。よって、飛行体αは鉛直の壁を水平方向に走行することができる。 FIG. 3 shows a state of force when the flying object α in the first embodiment of the present invention travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (viewed from above). The propulsion unit 3 generates lift (vector display) perpendicular to the propulsion unit 3. Since the propulsion unit 3 is inclined in the traveling direction, a Y-axis direction component of lift is generated in the horizontal direction. Further, in the wall direction, lift force that presses the wheel 10 or the protect frame 9 against the wall is also generated. Therefore, the flying object α can travel on the vertical wall in the horizontal direction.

図4は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(横から見た図)。推進部3により、推進部3に垂直に揚力(ベクトル)が発生する。飛行体車軸11と、弾性体13およびダンパ15を介して組つけられており、飛行体本体1は、その質量による重力で、弾性体13およびダンパ15が伸びることができる。従って、推進部3は、鉛直上方向であるX軸方向にも2次元的に傾斜することができ、X軸上方に揚力のX軸方向成分を発生している。また、壁方向には、車輪10またはプロテクトフレーム9を壁に押しつける揚力も発生する。よって、揚力のX軸方向の成分により、飛行体αは重力により落下することなく、鉛直の壁を水平方向に走行することができる。
ここで、弾性体13およびダンパ15は、2カ所で車軸11と飛行体本体1を連結し、下側の弾性体13およびダンパ15は圧縮され、上側の弾性体13およびダンパ15は引張されている。車軸11に対して飛行体本体1の水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにできるからである。このように2次元的に拘束して、取り付けることにより、本発明の効果がより発揮できる。
FIG. 4 shows the state of force when the flying object α in the first embodiment of the present invention travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (viewed from the side). The propulsion unit 3 generates lift (vector) perpendicular to the propulsion unit 3. The flying body axle 11 is assembled with the elastic body 13 and the damper 15, and the flying body 1 can extend the elastic body 13 and the damper 15 by gravity due to its mass. Accordingly, the propulsion unit 3 can also be two-dimensionally inclined in the X-axis direction, which is the vertical upward direction, and generates an X-axis direction component of lift above the X-axis. Further, in the wall direction, lift force that presses the wheel 10 or the protect frame 9 against the wall is also generated. Therefore, the flying object α can travel in the horizontal direction on the vertical wall without falling due to gravity due to the component of the lift in the X-axis direction.
Here, the elastic body 13 and the damper 15 connect the axle 11 and the flying body 1 at two locations, the lower elastic body 13 and the damper 15 are compressed, and the upper elastic body 13 and the damper 15 are pulled. Yes. This is because the aircraft body 1 can be prevented from being bent in the horizontal direction with respect to the axle 11 and can be bent only in the vertical direction. Thus, the effect of this invention can be exhibited more by restraining two-dimensionally and attaching.

図5は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、空中を上昇し、天井に当たり、天井を走行する場合を示す。
(a)は、飛行体αが陸上にいる状態を示す。推進部3が水平であり、鉛直上向きの揚力がはたらいていており、飛行体αは、天井に向かって浮上する。
(b)は、飛行体αが水平な天井に到達した瞬間を示す。天井に凸部があると飛行体αの片側の車輪10またはプロテクトフレーム9が、その凸部に乗り上げ、車軸11および飛行体本体1は水平にはならない。
(c)は、飛行体本体1の適切な重力により、弾性体13およびダンパ15が伸び縮みし、飛行体本体1が水平になった状態を示す。飛行体本体1に搭載した検査機器7(カメラ等)は、天井を天井面に水平に検査することができる。
FIG. 5 shows a case where the flying object α in the first embodiment of the present invention rises in the air, hits the ceiling, and travels on the ceiling.
(A) shows the state in which the flying object α is on land. The propulsion unit 3 is horizontal, vertical upward lift is working, and the flying object α is levitated toward the ceiling.
(B) shows the moment when the flying object α reaches the horizontal ceiling. If there is a convex portion on the ceiling, the wheel 10 or the protect frame 9 on one side of the flying object α rides on the convex part, and the axle 11 and the flying body 1 are not horizontal.
(C) shows a state where the elastic body 13 and the damper 15 are expanded and contracted by the appropriate gravity of the flying body 1 and the flying body 1 is horizontal. The inspection device 7 (camera etc.) mounted on the flying body 1 can inspect the ceiling horizontally with the ceiling surface.

図6は、本発明の第1実施形態における飛行体αが陸上に墜落した場合、衝撃を吸収する状態を示す。
飛行体αが落下した場合、陸上には車輪10またはプロテクトフレーム9が衝突する。車輪10またはプロテクトフレーム9は弾性力があり衝突の衝撃を吸収することができる。第1実施形態は、飛行体αの飛行体本体1と車軸11は、弾性体13およびダンパ15を介して組つけられている。よって、さらに衝突の衝撃を吸収することができるので、飛行体本体1に搭載される制御機器、推進部3、バッテリー5および検査機器7を、より効果的に保護することができる。
FIG. 6 shows a state in which an impact is absorbed when the flying object α in the first embodiment of the present invention crashes on land.
When the flying object α falls, the wheel 10 or the protect frame 9 collides with the land. The wheel 10 or the protect frame 9 is elastic and can absorb the impact of the collision. In the first embodiment, the flying body main body 1 and the axle 11 of the flying object α are assembled via an elastic body 13 and a damper 15. Therefore, since the impact of the collision can be further absorbed, the control device, the propulsion unit 3, the battery 5 and the inspection device 7 mounted on the flying body 1 can be protected more effectively.

弾性体13は、コイルバネ、板バネ、トーションバネ等のバネ機構、または/およびゴムなどの弾性力を有する材料などである。 The elastic body 13 is a spring mechanism such as a coil spring, a leaf spring, or a torsion spring, or / and a material having elastic force such as rubber.

(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態における飛行体αを示す。第2実施形態の発明は、第1実施形態の弾性体13に対して、トーションバネ17を採用したことである。第1実施形態の弾性体13およびダンパ15による、車軸11と飛行体本体1の連結は、2カ所以上としたほうが良いが、トーションバネ17によれば、一カ所の連結で、車軸11と飛行体本体1の位置関係を特定し、飛行体本体1の重力や適切な重力により、車軸11に対して、飛行体本体1を水平に保つことができる。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows the flying object α in the second embodiment of the present invention. The invention of the second embodiment is that a torsion spring 17 is adopted for the elastic body 13 of the first embodiment. It is better to connect the axle 11 and the flying body 1 by the elastic body 13 and the damper 15 of the first embodiment at two or more places. However, according to the torsion spring 17, the axle 11 and the flying body are connected by one place. The positional relationship of the body body 1 is specified, and the flying body body 1 can be kept horizontal with respect to the axle 11 by the gravity of the flying body body 1 or appropriate gravity.

図8は、本発明の第2実施形態における飛行体αに用いる弾性体のトーションバネを示す。ここでトーションバネは、通常圧縮して使用するので、上部のアーム17a側に飛行体本体1、下側のアーム17bに車軸11を組み付けて使用する。
トーションバネ17のアーム17aおよびアーム17bは、作動方向が2次元限的に拘束されているので、一カ所の連結でも良い。また、トーションバネ17の機械的特性を飛行体本体1の質量、飛行体αの大きさ等に合わせて選定する。
FIG. 8 shows an elastic torsion spring used for the flying object α in the second embodiment of the present invention. Here, since the torsion spring is normally used after being compressed, the vehicle body 1 is assembled to the upper arm 17a side and the axle 11 is assembled to the lower arm 17b.
The arm 17a and the arm 17b of the torsion spring 17 may be connected at one place because the operation direction is restricted in two dimensions. Further, the mechanical characteristics of the torsion spring 17 are selected in accordance with the mass of the flying body 1 and the size of the flying object α.

(第3実施形態)
第3実施形態は、車軸11を第1車軸11aおよび第2車軸11bに分割して、第1車軸11aおよび第2車軸11bの一方の端部に、車輪10またはプロテクトフレーム9を弾性体13およびダンパ15を介して取付け、第1車軸11aおよび第2車軸11bの他方の端部は、飛行体本体に取付ける構造である。図10に第3実施形態の構成を示す。車輪10は、第1車軸11aに取り付けられる。第1車軸11aは、弾性体13およびダンパ15を介してZ形リンク22に取り付けられ、Z形リンク22は飛行体本体1に取り付けられる。他方の車輪10および第2車軸11bも同様の構成である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the axle 11 is divided into a first axle 11a and a second axle 11b, and a wheel 10 or a protect frame 9 is attached to one end of the first axle 11a and the second axle 11b. The other end of the first axle 11a and the second axle 11b is attached to the flying vehicle body through the damper 15. FIG. 10 shows the configuration of the third embodiment. The wheel 10 is attached to the first axle 11a. The first axle 11 a is attached to the Z-shaped link 22 via the elastic body 13 and the damper 15, and the Z-shaped link 22 is attached to the flying body 1. The other wheel 10 and the second axle 11b have the same configuration.

図11に、本発明の第3実施形態における飛行体αが天井イを走行する状態を示す。天井イに一対の車輪10を設置させている。飛行体本体1の4つの推進部のプロペラは回転して上向きの揚力を発生させている。飛行体本体1の上部に検査機器7であるカメラを搭載している。一対の車輪10の第1車軸11aおよび第2車軸11bは、それぞれ弾性体13およびダンパ15を解して、飛行体本体に取り付けられている。 FIG. 11 shows a state in which the flying object α in the third embodiment of the present invention travels on the ceiling. A pair of wheels 10 are installed on the ceiling. The propellers of the four propulsion parts of the flying body 1 are rotated to generate upward lift. A camera as an inspection device 7 is mounted on the upper part of the flying body 1. The first axle 11a and the second axle 11b of the pair of wheels 10 are attached to the flying body main body through the elastic body 13 and the damper 15, respectively.

図12に、第3実施形態の構造を示す。図12(a)は平面図、図12(b)は正面図を示す。図11(a)の平面図において、飛行体本体1は、4つの推進部3を有している。推進部3はプロペラを有している。飛行体本体1の両端には、一対の車輪10を有している。図12(b)の正面図において、飛行体本体1の上部には、検査機器7であるカメラを有している。一対の車輪10は、それぞれ平行リンク、弾性体13、およびダンパ15を介して、飛行体本体1に取り付けられている。 FIG. 12 shows the structure of the third embodiment. 12A is a plan view, and FIG. 12B is a front view. In the plan view of FIG. 11A, the aircraft body 1 has four propulsion units 3. The propulsion unit 3 has a propeller. A pair of wheels 10 are provided at both ends of the flying body 1. In the front view of FIG. 12B, a camera that is an inspection device 7 is provided on the upper part of the flying body 1. The pair of wheels 10 are attached to the aircraft body 1 via parallel links, an elastic body 13 and a damper 15, respectively.

図13に、第3実施形態の構造を示す。図13(a)は右側面図、図13(b)は矢視図を示す。図13(a)の右側面図において、第1車軸11aに車輪10が取付けられる。 FIG. 13 shows the structure of the third embodiment. FIG. 13A is a right side view and FIG. 13B is an arrow view. In the right side view of FIG. 13A, the wheel 10 is attached to the first axle 11a.

図14に、第3実施形態の車輪10を取り外した状態の構造を示す。Z形リンク22の代わりに平行リンク20を使用している。図14(a)は平面図、図14(b)は左側の第1車軸11aの正面図を示す。図14(a)の平面図において、第1車軸11aおよび第2車軸11bの一端は、それぞれ平行リンク20を介して飛行体本体1に取り付けられている。図14(b)の左側の第1車軸11aの正面図において、第1車軸11aの一端は、平行リンク20の一方の鉛直方向のリンク20aに取り付けられる。他方の平行な鉛直リンク20bは、飛行体本体に取り付けられる。2本の鉛直方向に平行なリンク20c、20dには、弾性体13とダンパ15が取り付けられる。第1車軸11aが取り付けられたリンク20aは、常に飛行体本体1に取り付けられたリンク20bと平行に移動する。第2車軸11bも同様である。したがって、第1車軸11aおよび第2車軸11bは、主たる進行方向に対して垂直になっている。
また、第1車軸11aおよび第2車軸11bの移動は、弾性体13とダンパ15によって拘束される。すなわち、飛行体αが地上に落下した場合、車輪10が床ハに衝突した衝撃力は、ほとんど弾性体13とダンパ15により吸収され、飛行体帯本体1には小さな衝撃力しか伝わらない。よって、飛行体本体1(搭載されている、推進部3、バッテリー5、および検査機器7を含む)を、落下からの衝撃から保護することができる。
In FIG. 14, the structure of the state which removed the wheel 10 of 3rd Embodiment is shown. Instead of the Z-shaped link 22, the parallel link 20 is used. FIG. 14A is a plan view, and FIG. 14B is a front view of the left first axle 11a. In the plan view of FIG. 14A, one end of the first axle 11a and the second axle 11b is attached to the flying vehicle body 1 via a parallel link 20, respectively. In the front view of the left first axle 11 a in FIG. 14B, one end of the first axle 11 a is attached to one vertical link 20 a of the parallel link 20. The other parallel vertical link 20b is attached to the aircraft body. The elastic body 13 and the damper 15 are attached to the two links 20c and 20d parallel to the vertical direction. The link 20a to which the first axle 11a is attached always moves in parallel with the link 20b attached to the aircraft body 1. The same applies to the second axle 11b. Accordingly, the first axle 11a and the second axle 11b are perpendicular to the main traveling direction.
Further, the movement of the first axle 11 a and the second axle 11 b is restrained by the elastic body 13 and the damper 15. That is, when the flying object α falls on the ground, the impact force that the wheel 10 collides with the floor is almost absorbed by the elastic body 13 and the damper 15, and only a small impact force is transmitted to the flying object body 1. Therefore, the flying vehicle body 1 (including the propulsion unit 3, the battery 5, and the inspection device 7 that is mounted) can be protected from an impact from falling.

図15に、第3実施形態の第2車軸11bの構造を示す。図15(a)は荷重がかからず弾性体13およびダンパ15が変形していない状態、図15(b)は荷重がかかり弾性体13およびダンパ15が変形している状態を示す。図15(a)において平行リンク20はほぼ正方形の形状をしているが、図15(b)においは、平行リンク20は、菱形の形状をしている。弾性体13とダンパ15は、図15(a)に対して、図15(b)では圧縮され全長が短くなっている。 FIG. 15 shows the structure of the second axle 11b of the third embodiment. FIG. 15A shows a state where no load is applied and the elastic body 13 and the damper 15 are not deformed, and FIG. 15B shows a state where a load is applied and the elastic body 13 and the damper 15 are deformed. 15A, the parallel link 20 has a substantially square shape, but in FIG. 15B, the parallel link 20 has a rhombus shape. The elastic body 13 and the damper 15 are compressed in FIG. 15B and shortened in total length, as compared to FIG.

第3実施形態では、平行リンク20およびZ形リンク22を使用したが、平行リンク20およびZ形リンク22を使用しないで、弾性体13およびダンパ15の一方の端部を、第1車軸11aまたは第2車軸11bに取付け、他方の端部を他の形状のブラケット等を介して飛行体本体1に取り付けてもよい。 In the third embodiment, the parallel link 20 and the Z-shaped link 22 are used. However, without using the parallel link 20 and the Z-shaped link 22, one end of the elastic body 13 and the damper 15 is connected to the first axle 11a or You may attach to the 2nd axle 11b, and you may attach the other edge part to the aircraft main body 1 via the bracket of another shape.

上記の実施形態によると、本発明は以下のようである。
発明1は、中心に配置した1個の推進部3または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部3を有する飛行体本体1と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸11と、車軸11に、回転可能な、一対の車輪10または一対の飛行体本体1を立体的に包み込むプロテクトフレーム9と、を備えた飛行体αにおいて、車軸11は、飛行体本体1に、弾性体13およびダンパ15を介して、取り付けたことを特徴とする飛行体αである。
発明2は、一対の弾性体13およびダンパ15を、主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする発明1に記載の飛行体αである。
発明3は、車軸11は分割されたことを特徴とする発明2に記載の飛行体である。
発明4は、車軸11を、飛行体本体1に、2次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする発明1に記載の飛行体である。
発明1は、プロテクトフレーム9または車輪10をつける車軸11と、検査機器7などを搭載する飛行体本体1を、弾性体13およびダンパ15を介して取り付けたことを特徴とする。よって、飛行体αが鉛直の壁ロを水平に走行する場合、推進部3は水平方向に傾いている。ここで、飛行体本体1の下部には重量物であるバッテリー5などが搭載され鉛直下向きの重力が働いているので、推進部3は、重力により鉛直上向きにも2次元的に傾き、上向きの揚力を得ることができる。よって、飛行体αは鉛直の壁を水平に走行することができる。
また、天井イを走行してカメラ撮影をする場合、天井面に凹凸があっても、カメラである検査機器7を搭載した飛行体本体1を水平に保つことができ、飛行体αは天井面を水平に撮影できる。
加えて、弾性体13およびダンパ15による衝撃や振動の吸収機能により、飛行体本体1や搭載した検査機器7などを保護することができる。
発明2は、一対の弾性体13およびダンパ15を、主たる進行方向に対して、対称に備えているので、車軸に対して飛行体本体1を、安定して制御することができる。
発明3は、車軸11が分割されているので、一方の車輪10またはプロテクトフレーム9が段差などを乗り越えた際、他方の車輪10またはプロテクトフレーム9への影響を少なくすることができる。よって、飛行体αの地上走行などを安定にすることができる。
発明4は、車軸11を、飛行体本体1に、2次元的に拘束して、取り付けることにより、車軸11に対して飛行体本体1が、水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにしたものである。車軸11と飛行体本体1を、1つの弾性体およびダンパにより、それぞれ一カ所に取り付けることができる。
According to the above embodiment, the present invention is as follows.
The invention 1 includes a vehicle body 1 having a single propulsion unit 3 arranged in the center or a plurality of propulsion units 3 arranged symmetrically with respect to the main traveling direction, and arranged so as to be perpendicular to the main traveling direction. In the aircraft α comprising the axle 11 made and the protect frame 9 that three-dimensionally encloses the axle 11 and the pair of wheels 10 or the pair of aircraft bodies 1 that can rotate around the axle 11, the axle 11 is the aircraft body. 1 is a flying object α characterized by being attached via an elastic body 13 and a damper 15.
Invention 2 is the flying object α according to Invention 1, characterized in that the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are provided symmetrically with respect to the main traveling direction.
A third aspect of the present invention is the flying object according to the second aspect, wherein the axle 11 is divided.
The invention 4 is the flying object according to the invention 1, wherein the axle 11 is two-dimensionally restrained and attached to the flying object body 1.
The invention 1 is characterized in that an axle 11 to which a protect frame 9 or a wheel 10 is attached and an aircraft body 1 on which an inspection device 7 or the like is mounted are attached via an elastic body 13 and a damper 15. Therefore, when the flying object α travels horizontally on the vertical wall B, the propulsion unit 3 is inclined in the horizontal direction. Here, since a heavy battery 5 or the like is mounted on the lower part of the flying body 1 and vertical downward gravity is working, the propulsion unit 3 is also two-dimensionally inclined upward and upward due to gravity. Lift can be obtained. Therefore, the flying object α can travel horizontally on the vertical wall.
Further, when taking a picture of a camera while traveling on the ceiling, even if the ceiling surface is uneven, the aircraft body 1 with the inspection device 7 as a camera can be kept horizontal, and the aircraft α is the ceiling surface. Can be taken horizontally.
In addition, the impact body and the vibration absorbing function of the elastic body 13 and the damper 15 can protect the flying body 1 and the installed inspection device 7.
Since the invention 2 includes the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 symmetrically with respect to the main traveling direction, the flying body 1 can be stably controlled with respect to the axle.
In the invention 3, since the axle 11 is divided, when one wheel 10 or the protect frame 9 gets over a step or the like, the influence on the other wheel 10 or the protect frame 9 can be reduced. Therefore, the ground traveling of the flying object α can be stabilized.
In the invention 4, the axle body 11 is two-dimensionally restrained and attached to the flying body body 1 so that the flying body body 1 is restrained from bending in the horizontal direction with respect to the axle body 11 and is bent only in the vertical direction. It is what I made it. The axle 11 and the flying body 1 can be attached to one place by one elastic body and a damper, respectively.

α 飛行体
1 飛行体本体
3 推進部
4 本体構造体
4a 孔部
5 バッテリー
7 検査機器
9 プロテクトフレーム
10 車輪
11 車軸
11a 第1車軸
11b 第2車軸
13 弾性体
15 ダンパ
17 回転バネ
17a アーム
17b アーム
20 平行リンク
20a,b,c,d 平行リンク
22 Z形リンク
イ 天井
ロ 壁
ハ 床
α Aircraft 1 Aircraft body
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Propulsion part 4 Main body structure 4a Hole part 5 Battery 7 Inspection equipment 9 Protection frame 10 Wheel 11 Axle 11a 1st axle 11b 2nd axle 13 Elastic body 15 Damper 17 Rotating spring 17a Arm 17b Arm 20 Parallel links 20a, b, c , D Parallel link 22 Z-shaped link ii Ceiling B Wall C Floor

Claims (4)

中心に配置した1個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の前記推進部を有する飛行体本体と、
前記主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、
前記車軸に、回転可能な、一対の車輪または一対の前記飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、
を備えた飛行体において、
前記車軸は、前記飛行体本体に、
弾性体およびダンパを介して、取り付けたことを特徴とする飛行体。
A vehicle body having one propulsion unit arranged in the center or a plurality of the propulsion units arranged symmetrically with respect to the main traveling direction;
An axle arranged to be perpendicular to the main direction of travel;
A protect frame that three-dimensionally wraps a pair of wheels or a pair of the aircraft bodies that can rotate on the axle;
In an aircraft with
The axle is attached to the aircraft body,
A flying object characterized by being attached via an elastic body and a damper.
一対の前記弾性体および前記ダンパを、
前記主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする請求項1に記載の飛行体。
A pair of the elastic body and the damper,
The flying object according to claim 1, wherein the flying object is provided symmetrically with respect to the main traveling direction.
前記車軸は分割されたことを特徴とする請求項2に記載の飛行体。 The flying body according to claim 2, wherein the axle is divided. 前記車軸を、前記飛行体本体に、
2次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の飛行体。
The axle to the aircraft body,
The flying object according to claim 1, wherein the flying object is two-dimensionally restrained and attached.
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