JP2016078771A - Unmanned surface boat and control system for unmanned mobile body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人で水上航行し、陸地に接岸することができる無人水上艇及び無人移動体システムに関する。 The present invention relates to an unmanned surface watercraft and an unmanned mobile body system that are capable of unmanned water navigation and berthing on land.
近年、危険領域等における観測、救助等のために、人が搭乗しなくても移動制御することができる無人水上艇(USV:Unmanned・Surface・Vehicle)、無人地上車両(UGV:Unmanned・Ground・Vehicle)、無人飛行体(UAV:Unmanned・Air・Vehicle)への要望が強くなっている。これらの無人移動体は、操縦も機械が自律的に行う場合と、人間が遠隔操作で行う場合とがある。
従来、浮体の接岸装置として、スイングアームを用いて岸壁に対して緩衝的に当接できるようにする本船搭載型接岸装置がある(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, unmanned surface boats (USV), unmanned ground vehicles (UGV), and unmanned ground vehicles (UGV) that can be moved and controlled without human boarding for observation, rescue, etc. in hazardous areas. There is an increasing demand for unmanned air vehicles (UAVs) and unmanned air vehicles (UAVs). These unmanned mobile bodies may be steered by a machine autonomously or by a human being remotely operated.
2. Description of the Related Art Conventionally, as a floating berthing device, there is a ship-mounted berthing device that can use a swing arm to bufferly contact a quay (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の装置は、船体が岸壁に近づき過ぎずに緩衝的に当接できるようにするための装置であり、水上から陸地への接岸及び上陸、陸地から水上への離岸などを、無人でスムーズに行うことはできないという課題がある。
The device of
本発明は、水上から陸地への接岸及び上陸、陸地から水上への離岸などを、簡易な構成により無人でスムーズに行うことができる無人水上艇を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an unmanned surface watercraft that can perform unmanned and smooth berthing from a surface to a land and shore, landing from a land to water, etc. with a simple configuration.
本発明に係る無人水上艇は、無人で水上航行する無人水上艇において、
上部に取り付けられるプレートと、
前記プレートに載置される無人地上車両とを備え、
前記無人地上車両は、
車体と、
前記車体の左右に少なくとも1つずつ設けられたクローラと、
前記車体の左右に少なくとも2つずつ設けられたクローラアームであって、回転することによりそれぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられた車輪とを有するクローラアームと、
前記クローラと前記クローラアームとの動作を制御する車両制御部とを備える。
An unmanned surface boat according to the present invention is an unmanned surface boat that sails unmannedly.
A plate attached to the top;
An unmanned ground vehicle mounted on the plate,
The unmanned ground vehicle is
The car body,
A crawler provided at least one each on the left and right of the vehicle body;
A crawler arm provided at least two on each of the left and right sides of the vehicle body, each arm having a distal end that moves along a circular orbit centering on a rotation axis by rotating; and each distal end of the arm A crawler arm having wheels attached to the
A vehicle control unit that controls operations of the crawler and the crawler arm.
本発明に係る無人水上艇によれば、上部に取り付けられたプレートに載置される無人地上車両を備え、無人地上車両はクローラと、クローラの外側に2つずつ設けられ、回転することによりそれぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、アームのそれぞれの先端部に取り付けられた車輪とを有するクローラアームと、クローラとクローラアームとの動作を制御する車両制御部とを備えるので、水上から陸地への接岸及び上陸、陸地から水上への離岸などの際にクローラアームを用いることができ、簡易な構成により無人でスムーズに行うことができる無人水上艇を実現することができる。 According to the unmanned surface boat according to the present invention, the unmanned ground vehicle includes an unmanned ground vehicle placed on a plate attached to the upper portion, and the unmanned ground vehicle is provided on each of the crawler and the outside of the crawler two by rotating, respectively. A crawler arm having an arm whose tip moves along a circular orbit about the rotation axis, a wheel attached to each tip of the arm, and a vehicle control that controls the operation of the crawler and the crawler arm The crawler arm can be used for berthing and landing from the surface of the water to the land, leaving from the land to the surface of the water, etc. Can be realized.
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向や位置が示されている場合、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Moreover, in the following drawings, the relationship of the size of each component may be different from the actual one. Also, in the description of the embodiment, directions and positions such as “top”, “bottom”, “left”, “right”, “front”, “back”, “front”, “back” are indicated. These notations are merely described as such for convenience of explanation, and do not limit the arrangement, orientation, etc., of devices, instruments, parts, and the like.
実施の形態1.
本実施の形態では、浮体510に取り付けることにより、浮体510が無人で水上航行、水底走行、及び陸地走行することができる無人水上艇500を構成する浮体取付装置100について説明する。また、浮体510に浮体取付装置100を取り付けることにより構成された無人水上艇500について説明する。
無人水上艇は、人が搭乗していなくても自律的あるいは人の遠隔操作により水上航行することができるシステムであり、USVと称される。
以下において説明する浮体取付装置100は、浮体無人化装置、船舶の無人化キット、USV化キットなどと称される。
In the present embodiment, a floating
An unmanned surface boat is a system that can sail on the surface autonomously or remotely by a person even when a person is not on board, and is called USV.
The floating
***構成の説明***
図1は、本実施の形態に係る無人水上艇500における水上航行時の斜視図である。
図2は、本実施の形態に係る無人水上艇500における水上航行時の平面図である。
図3は、本実施の形態に係る無人水上艇500における水上航行時の正面図である。
図4は、本実施の形態に係る無人水上艇500における水上航行時の側面図である。
図5は、本実施の形態に係るスクリューアーム144を示す図であり、(a)はスクリューアーム144の側面図、(b)はスクリューアーム144の正面図である。
図1から図5を用いて、本実施の形態に係る無人水上艇500の構成について説明する。
なお、図1から図4では、無人水上艇500が水上航行を行っている場合の形状を示しているが、構成をわかりやすく図示するために水面950等の記載は省略している。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 1 is a perspective view of the
FIG. 2 is a plan view of the
FIG. 3 is a front view of the
FIG. 4 is a side view of the
5A and 5B are views showing the
The configuration of an
1 to 4 show the shape when the
本実施の形態に係る無人水上艇500は、浮体510と、浮体510に取り付けられる浮体取付装置100とを備える。
浮体510は、例えば、ゴムボート等の既存の小型船舶である。浮体510は、水に浮く物体であれば小型船舶でなくてもよく、マット、筏、木材や樹脂などからなる単なる平板などでも構わない。なお、本実施の形態では、浮体510としてゴムボート等の既存の小型船舶を想定して説明する。
無人水上艇500は、浮体取付装置100が取り外されると、単なる小型船舶となる。
The floating
The
無人水上艇500は、浮体取付装置100と、浮体取付装置100が取り付けられる浮体510とを備える。
浮体取付装置100は、取付フレーム160、装置本体150、制御部123、スクリューアーム144を備える。スクリューアーム144は、支持アーム142、スクリュー141を備える。
The
The floating
取付フレーム160は、浮体510に固定される取付フレーム160であって、浮体510の外郭に応じて大きさを調節することができる。
装置本体150は、取付フレーム160に取り付けられ、浮体510の上部の少なくとも一部を覆う。
スクリューアーム144は、装置本体150に軸中心に回転するように取り付けられた支持アーム142であって装置本体150から下部に向かって延びた支持アーム142と、支持アーム142の先端に設置されたスクリュー141とを有する。
制御部123は、スクリューアーム144の回転と、スクリュー141の回転とを制御する。制御部123は、スクリューアーム144を軸中心に回転させることによりスクリュー141の向きを変化させる。
The mounting
The apparatus
The
The
制御部123は、浮体510が船首方向に水上を前進する前進航行をするようにスクリューアーム144の回転を制御すると共に、浮体510が船尾方向に水上を後退する後退航行をするようにスクリューアーム144の回転を制御する。
また、制御部123は、スクリューアーム144を前進航行の状態から180度回転させることにより、浮体510を後退航行させる。
The
The
<取付フレーム160の構成>
取付フレーム160は、浮体510に取り付けられることにより、装置本体150を取り付ける土台となる。
取付フレーム160は、2本の横フレーム161、2本の縦フレーム162、4つの浮体固定部163を備える。
<Configuration of mounting
The
The mounting
図2に示すように、2本の横フレーム161と2本の縦フレーム162とは、四角形を形成するように組み立てられる。すなわち、平行に並べられた2本の横フレームの上に、横フレームに対して直角をなすように、平行に並べられた2本の縦フレームが配置される。
浮体固定部163は、横フレーム161と縦フレームとが重なる部分の4か所の下方に配置される。浮体固定部163を浮体510に固定することにより、取付フレーム160が浮体510に固定される。
As shown in FIG. 2, the two
The floating
取付フレーム160は、2本の横フレーム161の間隔と、2本の縦フレーム162の間隔とが調節できるように構成される。2本の横フレーム161の間隔と、2本の縦フレーム162の間隔とを調節することにより、横フレーム161と縦フレームとが重なる部分の4か所の位置を調節することができる。横フレーム161と縦フレームとが重なる部分の4か所の位置を調節することにより、浮体固定部163の位置を調節することができる。
取付フレーム160は、浮体固定部163の位置を調節することができるため、浮体510の大きさに関わらず取付フレーム160を浮体510に取り付けることができる。
The mounting
Since the
図1から図4に示すように、浮体固定部163は、固定部上部1631と、固定部連結部1632とを備える。
図1及び図3に示すように、固定部上部1631は、浮体510であるゴムボートの膨らんだチューブに沿った形状であり、ゴムボートの膨らんだチューブの上側に接する。固定部連結部1632は、横フレーム161に沿った両側の2つの固定部上部1631を、浮体510の下側で連結する。
よって、前方の2つの固定部上部1631が前方の固定部連結部1632により連結され、後方の2つの固定部上部1631が後方の固定部連結部1632により連結されることになる。
このように、浮体固定部163は、浮体510の前後の2か所で、浮体510の周りを囲むように固定するので、取付フレーム160を確実に浮体510に固定することができる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the floating
As shown in FIGS. 1 and 3, the fixed portion
Therefore, the two front fixed portion
Thus, since the floating body fixing |
なお、取付フレーム160は、大きさを調節することができれば、本実施の形態の構成でなくても構わない。例えば、浮体固定部163を配置する位置を予め複数設けておき、取り付ける浮体510のサイズに応じて、浮体固定部163を配置する位置を変更することができる構成でもよい。
また、本実施の形態では、浮体固定部163は、ゴムボートに固定する例として説明しているが、筏や単なる平板などに固定することができる構成でもよい。
例えば、浮体固定部163は、筏や平板の縁部を挟み込む板バネ、縁部を挟み込んでボルトで締める機構などでもよい。また、上面が開口した箱形の小型船舶に取り付ける場合には、例えば、固定部上部1631は箱形の小型船舶の側壁の上端部を挟むコ字形状をなすものでもよい。
Note that the
In the present embodiment, the floating
For example, the floating
<装置本体150の構成>
装置本体150は、構成板部151、配置部152、駆動部143、電源部124を備える。
配置部152には、浮体510の状況情報を取得するセンサ部110と無線アンテナ121とが配置される。
駆動部143は、制御部123の制御により、スクリューアーム144の回転を制御する。
電源部124は、制御部123と、駆動部143と、センサ部110と、無線アンテナ121とに電力を供給する。
<Configuration of
The apparatus
In the
The
The
構成板部151は、長尺形状であり、2本の縦フレーム162を跨って、横フレーム161と平行に配置される。構成板部151は、縦フレーム162の前後に1つずつ、配置される。
The
構成板部151の両端部には、駆動部143が配置され、駆動部143にはスクリューアーム144が接続される。駆動部143は、例えば、2つの構成板部151の各々の両端部に設置され、全体として4か所に設置される。
駆動部143は、モータ制御により、スクリューアーム144を軸中心に回転させる。また、駆動部143は、モータ制御により、スクリュー141を回転させ、スクリュー141の回転により、浮体510を航行させる。
A
The
構成板部151の下部には、電源部124が配置される。電源部124は、すなわちバッテリーである。電源部124には、駆動部143、制御部123、センサ部110、無線アンテナ121等の浮体取付装置100自体に給電するための自装置用バッテリー12141と、後述する無人地上車両、車両用無人飛行体、無人飛行体に給電する給電用バッテリー1242とが含まれる。
A
なお、構成板部151は、並んで配置された2つの平板でなくてもよく、1枚の平板、十文字形状の平板、X文字形状の平板でもよい。
The
制御部123は、例えば、配置部152の下部に配置される。配置部152の下部に、制御部123であるマイクロコンピュータを収納する制御ボックスなどを設けてもよい。
The
配置部152は、上方に突き出た天板部153を有する。
天板部153には、無線アンテナ121、センサ部110が設置される。
センサ部110は、浮体510の周囲の状況や環境などに関する情報である状況情報を取得する。センサ部110は、例えば、ライダー111、GPS112などを備える。センサ部110には、ライダー111、GPS112などの他に、カメラ113、ソナー、海中レーザー、ジャイロセンサ等のオプションセンサ114が設置されていてもよい。
ライダー111、すなわちLIDARは、浮体510の周辺の3D画像を生成する。GPS112は、GPS衛星からの信号を取得する。カメラ113は、浮体510の周辺を撮影する。ソナーは、水中の物体や水深を検知する。ジャイロセンサは、無人水上艇500の姿勢を検知する。
The
A
The
The
<スクリューアーム144の構成>
浮体取付装置100は、スクリューアーム144を少なくとも2つ備える。
少なくとも2つのスクリューアーム144は、浮体510における船首511から船尾512に向かう前後方向の両側部に少なくとも1つずつ配置される。
制御部123は、少なくとも2つのスクリューアーム144の各々の先端に設置されたスクリュー141を同一の向きにするように少なくとも2つのスクリューアーム144の各々の回転を制御する。
制御部123は、スクリュー141の回転をモータ146により制御する。
<Configuration of
The floating
At least two screw
The
The
なお、本実施の形態では、浮体取付装置100は、スクリューアーム144を4つ備える。少なくとも4つのスクリューアーム144は、浮体510における船首から船尾に向かう前後方向の両側部に2つずつ配置される。
制御部123は、スクリュー141の回転をモータ146により制御する。
In the present embodiment, the floating
The
なお、スクリューアーム144の数はいくつでもよく、例えば、両側にそれぞれ3つずつ、4つずつ等でもよい。スクリューアーム144の数は、浮体取付装置100の使用態様により、適宜決定することが好ましい。
The number of
図5は、本実施の形態に係るスクリューアーム144を示す図であり、(a)はスクリューアーム144の側面図、(b)はスクリューアーム144の正面図である。
図5の(a)(b)に示すように、スクリューアーム144は、支持アーム142と、支持アーム142の上端に設置されたモータ146と、支持アーム142の下端に設置されたスクリュー141とを備える。
5A and 5B are views showing the
5A and 5B, the
また、スクリュー141は、スクリュー141と共に回転する円筒形のタイヤ部145を周囲に有する。
制御部123は、タイヤ部145に水底あるいは陸地を車輪走行させる。
また、スクリューアーム144は、上下方向に可動するように装置本体150に取り付けられる。
制御部123は、スクリューアーム144の上下方向の可動を制御することにより、水底あるいは陸地から浮体510までの高さを調節する。
Moreover, the
The
The
The
図2及び図5に示すように、駆動部143は、支持アーム142をP1方向に自在に軸中心に回転させることができる。スクリュー141は、支持アーム142の回転に従ってP2方向に回転する。
また、駆動部143は、支持アーム142を上下方向に自在に可動させることができる。スクリュー141及びタイヤ部145は、支持アーム142の上下方向の可動に従って、浮体510からの距離を調節することができる。
無人水上艇500の動作については後述する。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
The
The operation of the
<無人移動体制御システム800の構成>
図6は、本実施の形態に係る無人移動体制御システム800の機能構成を示す機能ブロック図である。
図6を用いて、無人移動体制御システム800について説明する。
<Configuration of Unmanned Mobile Control System 800>
FIG. 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of unmanned mobile control system 800 according to the present embodiment.
The unmanned mobile object control system 800 will be described with reference to FIG.
無人移動体制御システム800は、無人水上艇500と、浮体取付装置100を制御する命令である装置制御命令211を送信する管理装置200とを備える。
浮体取付装置100の制御部123は、管理装置200から送信される装置制御命令211に従って、浮体取付装置100を制御する。
The unmanned mobile body control system 800 includes an
The
管理装置200は、無線装置201、管理制御装置202、無線アンテナ203、長距離無線アンテナ204を備える。
The
管理制御装置202は、利用者から無人水上艇500の動作に関する動作命令を受け付ける。管理制御装置202は、受け付けた動作命令に基づいて、浮体取付装置100に送信する装置制御命令211を生成する。動作命令には、例えば、無人水上艇の目的地、センサ部110を用いた観測指示などがある。また、動作命令により、無人水上艇に対する細かい動作の指示を行うこともできる。例えば、動作命令により、水上航行において方向を変更する、水上航行から水底車両走行に移行する、車両走行から4足歩行に移行する等の指示を送信することもできる。
無線装置201は、無線アンテナ203及び長距離無線アンテナ204を用いて。浮体取付装置100との間で無線通信を行う。
無線アンテナ203は、電波を送受信する。長距離無線アンテナ204は、無線アンテナ203の通信範囲より長距離の範囲の電波を送受信する。
The
The
The
浮体取付装置100は、無線アンテナ121、無線部122、制御部123、センサ部110、電源部124、駆動部143、モータ146、スクリュー141、支持アーム142を備える。センサ部110は、ライダー111、GPS112、カメラ113、オプションセンサ114を備える。無線アンテナ121、無線部122、制御部123を1つの装置制御装置120で構成してもよい。スクリューアーム144は、モータ146、スクリュー141、支持アーム142を備える。
無線部122は、無線アンテナ121を用いて、無線通信を行う。
その他の機能ブロックについては、既に図1から図5を用いて説明したため、ここでは説明を省略する。
The floating
The
Since the other functional blocks have already been described with reference to FIGS. 1 to 5, description thereof will be omitted here.
図7は、本実施の形態に係る管理装置200における管理制御装置202、浮体取付装置100における装置制御装置120のハードウェア構成の一例を示す図である。図7を用いて、管理制御装置202,装置制御装置120のハードウェア構成の一例について説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
管理制御装置202,装置制御装置120はコンピュータを備え、管理制御装置202,装置制御装置120の各要素をプログラムで実現することができる。
The
管理制御装置202,装置制御装置120のハードウェア構成としては、バスに、演算装置901、外部記憶装置902、主記憶装置903、通信装置904、入出力装置905が接続されている。
As a hardware configuration of the
演算装置901は、プログラムを実行するCPU(Central・Processing・Unit)である。演算装置901は、処理装置ともいう。
外部記憶装置902は、例えばROM(Read・Only・Memory)やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。
主記憶装置903は、RAM(Random・Access・Memory)である。
The
The
The
通信装置904は、例えば通信ボード等であり、イントラネット、LAN(Local・Area・Network)等に接続されている。通信装置904は、イントラネット、LAN等に限らず、IP−VPN(Internet・Protocol・Virtual・Private・Network)、広域LAN、ATM(Asynchronous・Transfer・Mode)ネットワークといったWAN(Wide・Area・Network)、あるいは、インターネットに接続されていても構わない。イントラネット、LAN、WAN、インターネットは、ネットワークの一例である。
本実施の形態では、無線装置201は管理制御装置202の通信装置904の一例であり、無線部122は装置制御装置120の通信装置904の一例である。
The
In the present embodiment, the
入出力装置905は、例えばマウス、キーボード、ディスプレイ装置等である。あるいは、その他の表示装置でも構わない。マウスの代わりに、タッチパネル、タッチパッド、トラックボール、ペンタブレット、あるいは、その他のポインティングデバイスが用いられても構わない。ディスプレイ装置は、LCD(Liquid・Crystal・Display)、CRT(Cathode・Ray・Tube)、あるいは、その他の表示装置でも構わない。
The input /
プログラムは、通常は外部記憶装置902に記憶されており、主記憶装置903にロードされた状態で、演算装置901に読み込まれ、実行される。
プログラムは、例えば、「制御部123」として説明している機能を実現するプログラムである。
プログラムプロダクトは、例えば、「制御部123」の機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体、記憶装置などから構成される。プログラムプロダクトは、見た目の形式に関わらず、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。
The program is normally stored in the
The program is, for example, a program that realizes the function described as the “
The program product includes, for example, a storage medium, a storage device, and the like on which a program that realizes the function of the “
更に、外部記憶装置902にはオペレーティングシステムも記憶されている。以下、オペレーティングシステムをOSと記載する。OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、演算装置901はOSを実行しながら、例えば、「制御部123」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、アプリケーションプログラムも外部記憶装置902に記憶されており、主記憶装置903にロードされた状態で、演算装置901により実行される。
また、「共通情報」、「〜テーブル」等の情報も外部記憶装置902に記憶されている。
Further, the
An application program is also stored in the
Information such as “common information” and “˜table” is also stored in the
また、本実施の形態の説明において、「判断する」、「判定する」、「抽出する」、「検知する」、「設定する」、「登録する」、「選択する」、「生成する」、「取得する」、「入力する」、「出力する」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が主記憶装置903に記憶されている。
また、管理制御装置202,装置制御装置120が受信したデータが主記憶装置903に記憶される。
また、暗号鍵・復号鍵や乱数値やパラメータが、主記憶装置903に記憶されても構わない。
In the description of this embodiment, “determine”, “determine”, “extract”, “detect”, “set”, “register”, “select”, “generate”, Information, data, signal values, and variable values indicating the results of processing described as “acquire”, “input”, “output”, and the like are stored in the
In addition, data received by the
Also, an encryption key / decryption key, a random value, and a parameter may be stored in the
なお、図7の構成は、あくまでも管理制御装置202,装置制御装置120のハードウェア構成の一例を示すものであり、管理制御装置202,装置制御装置120のハードウェア構成は図3に記載の構成に限らず、他の構成であっても構わない。
The configuration of FIG. 7 is merely an example of the hardware configuration of the
***動作の説明***
図8は、本実施の形態に係る無人水上艇500の動作について説明する図であり、(a)はスクリューアーム144の向きを水上航行から水底走行モードに変更する図、(b)はスクリューアーム144を上方に可動する図、(c)はスクリューアーム144により浮体510をジャッキアップする図である。
図8を用いて、無人水上艇500がスクリュー141の回転により推進する水上航行モードから、水底951をタイヤ部145の回転により走行する水底走行モードに変更する動作について説明する。
*** Explanation of operation ***
8A and 8B are diagrams for explaining the operation of the
With reference to FIG. 8, an operation of changing the
(1)まず、無人水上艇500は、図1から図4に示した状態で、前方に向かって水上航行しているものとする。このとき、スクリュー141は、浮体510の後方に流体の流れを生成することにより、浮体510を前進させる推進力を発生させる。
(2)制御部123は、水底走行をするか否かを判定する。
制御部123は、例えば、管理装置200から利用者により水底走行の指示を受け付けた場合に水底走行すると判定する。
あるいは、制御部123は、ソナー等により定期的に浮体510が水上航行している環境の水深を検知し、水深が予め設定された閾値よりも浅くなったと判定した場合に、水底走行すると判定する。これは、水深が浅くなると、スクリュー141の回転による水上航行が困難になるからである。制御部123には、予め水深の閾値を設定しておく。
あるいは、制御部123は、予め定められた地図領域に達すると、水底走行が必要であると判定する。これは、予め無人水上艇500の移動ルートと、移動場所における移動方法とを定めておき、制御部123に設定しておくことで可能となる。制御部123は、GPS112が取得したGPS信号に基づいて現在位置を算出し、予め定められた地図領域に達したか否かを判定することで、水底走行するか否かを判定する。
制御部123が水底走行するか否かを判定する方法として、上記以外の方法でもよい。
(1) First, it is assumed that the
(2) The
For example, the
Alternatively, the
Alternatively, the
A method other than the above may be used as a method for determining whether or not the
(3)制御部123により水底走行が必要であると判定された場合の動作について説明する。
(4)まず、図8の(a)に示すように、制御部123は、駆動部143によるモータ制御により、スクリューアーム144を軸中心に90度回転させる。図8(a)の点線部分が水上航行時のスクリューアーム144の位置である。図8(a)に示すように、浮体510の一方の側部の2つのスクリューアーム144は、点線の状態からP3方向に90度回転させる。また、浮体510の他方の側部の2つのスクリューアーム144は、点線の状態からP4方向に90度回転させる。これにより、スクリュー141、すなわちタイヤ部145の回転軸は、浮体510の前後方向と直交する。
(5)次に、図8の(b)に示すように、制御部123は、駆動部143によるモータ制御により、スクリューアーム144を上方に可動させる。これにより、水深が浅い場合でも浮体510が浮く状態となる。
(6)次に、図8の(c)に示すように、制御部123は、駆動部143によるモータ制御により、スクリューアーム144を下方に可動させる。これにより、浮体510がジャッキアップされ、浮体510が水面950より上方に位置し、無人水上艇500は起立状態となる。
(7)そして、制御部123は、タイヤ部145を回転させ、無人水上艇500を前進あるいは後退させる。無人水上艇500は、水底951をタイヤ部145で走行する水底走行モードとなる。浮体510が水面950から離れた起立状態であるため、タイヤ部145による水底走行を水の抵抗なくスムーズに行うことができる。
以上で、無人水上艇500が水上航行モードから水底走行モードに変更する動作についての説明を終わる。
(3) The operation when it is determined by the
(4) First, as shown in FIG. 8A, the
(5) Next, as shown in FIG. 8B, the
(6) Next, as shown in FIG. 8C, the
(7) Then, the
This is the end of the description of the operation of the
図9は、本実施の形態に係る無人水上艇500を示す図であり、(a)は水上航行により前進している状態を示す図、(b)は水上航行により他方の側部方向に移動している状態を示す図である。
図9の(a)は、図1から図4と同様の状態の無人水上艇500を示す図であり、スクリュー141による流体の流れがP10方向であるため、無人水上艇500に前進する推進力が生じている。
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the
FIG. 9A is a diagram showing the
図9の(b)に示すように、無人水上艇500は、水上航行により側部方向へも移動することができる。図9の(b)において、点線のスクリューアーム144の位置は、図9の(a)の状態である。制御部123は、無人水上艇500を他方の側部の方向、すなわちB方向へ移動させたい場合、一方の側部のスクリューアーム144をP3方向に90度回転させる。また、制御部123は、他方の側部のスクリューアーム144をP5方向に90度回転させる。P3方向と、P5方向とは逆の方向である。これにより、スクリュー141の回転軸は、浮体510の前後方向と直交するとともに、すべてのスクリュー41による流体の流れがP11方向となるため、無人水上艇500において他方の側部の方向、すなわちB方向へ移動する推進力が生じている。
なお、無人水上艇500は、水上航行においてスクリューアーム144の回転を全方位、すなわち360度、回転させることができるため、前後方向や側部方向だけでなく全方位360度のどの方向へも移動させることができる。これは、水底走行モード、陸地を車両走行する陸地走行モードであっても同様に全方位360度のどの方向へも移動できる。つまり、無人水上艇500は、横方向や斜め方向にも移動することができる。
As shown in FIG. 9B, the
In addition, since the
***効果の説明***
以上のように、本実施の形態に係る浮体取付装置100によれば、既存の小型船舶などに取り付けることにより、制御部を備えた無人水上艇を構成することができる。また、本実施の形態に係る無人水上艇は、無人水上航行、無人水底走行、無人陸地走行などを制御部の制御により行うことができるので、危険領域等における観測、救助等に即座に対応することができる。
*** Explanation of effects ***
As described above, according to the floating
また、本実施の形態では、無人水上艇500の水上航行モードから水底走行モードへの変更、水底走行モードから水上航行モードへの変更、移動方向の変更などは、制御部123が予め定められたプログラムに従って、自動的に行うものでもよい。あるいは、管理装置200からの装置制御命令により行うものでもよい。あるいは、浮体取付装置100は無人水上艇500の状況や状態を示す情報を管理装置200に送信し、利用者は無人水上艇500の状況や状態をモニタしながら状況に応じて割り込みで遠隔制御するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施の形態に係る無人水上艇500によれば、制御部123のプログラムによる自律走行あるいは半自律走行が可能となり、制御を迅速かつ的確に行うことができる。また、無人水上艇500は、必要な場合は利用者が制御することができるので、無人水上艇500の様々な状況に多面的に対応することができる。
Thus, according to the
また、本実施の形態に係る浮体取付装置100によれば、スクリュー141をモータ制御としているため、エンジンでは困難な、後退や全方位移動が可能となる。
Moreover, according to the floating
また、本実施の形態に係る浮体取付装置100によれば、例えば、水深の浅い沿岸部に到達後、支持アーム142を上下方向に可動することにより、無人水上艇500を起立させることができる。このとき、制御部123は各スクリューアーム144を独立に制御しているため、無人水上艇500を水平、前傾、後傾等、地形に合わせた起立姿勢とすることができる。また、無人水上艇500の姿勢は自由に変更することができる。また、無人水上艇500は、起立状態からタイヤ部により走行を行った場合でも、スクリューアーム144の回転機能を利用し、全方位に移動することができる。
Further, according to the floating
実施の形態2.
本実施の形態では、実施の形態1と異なる点について説明する。
図10は、本実施の形態に係る無人水上艇500を示す図であり、(a)は4足歩行時の一例の側面図、(b)は(a)の斜視図である。
図11は、本実施の形態に係る無人水上艇500を示す図であり、(a)は4足歩行時の第1の例の側面図、(b)は(a)の斜視図である。
図12は、本実施の形態に係る無人水上艇500を示す図であり、(a)は4足歩行時の第2の例の側面図、(b)は(a)の斜視図である。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be described.
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing an
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing the
FIGS. 12A and 12B are diagrams showing the
本実施の形態では、無人水上艇500が4足歩行をする場合について説明する。
図10から図12において、実施の形態1で説明した構成部と同様の構成部については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
In the present embodiment, a case where the
10 to 12, the same components as those described in
***構成の説明***
浮体取付装置100は、スクリューアーム144を少なくとも4つ備える。少なくとも4つのスクリューアーム144は、浮体510における船首511から船尾512に向かう前後方向の両側部に少なくとも2つずつ配置される。
制御部123は、少なくとも4つのスクリューアーム144が水底951あるいは陸地952を4足歩行するように、スクリューアーム144を制御する。
*** Explanation of configuration ***
The floating
The
***動作の説明***
制御部123は、駆動部143により、スクリューアーム144を前後方向、すなわちP6−P7方向に回転することができる。スクリューアーム144を前後方向に回転させることにより、タイヤ部145を前後方向に移動させることができる。
また、制御部123は、駆動部143により、スクリューアーム144をロックするロック機構を有する。スクリューアーム144をロックすることにより、タイヤ部145を固定することができる。
また、制御部123は、実施の形態1で説明したように、スクリューアーム144を上下方向に可動することができる。スクリューアーム144を上下方向に移動させることにより、タイヤ部145を上下方向に移動させることができる。
*** Explanation of operation ***
The
The
Further, as described in the first embodiment, the
このように、制御部123は、タイヤ部145を前後方向へ移動させると共に上下方向へ移動させ、さらにロックすることができる。よって、制御部123は、前後方向への移動と、上下方向への移動と、ロック機構とを組み合わせることにより、タイヤ部145を上方へ上げつつ前方へ移動させたり、上方へ上げつつ後方へ移動させたり、上方へ上げつつ前方へ移動させた後に下方に下げたり、上方へ上げつつ後方へ移動させた後に下方に下げたりすることができる。また、必要な位置でタイヤ部145をロックすることができる。
In this manner, the
実施の形態1で説明したように、制御部123は、4つのスクリューアーム144を独立に制御することができる。よって、制御部123は、上記のような制御を4つのスクリューアーム144に対して独立に行うことにより、無人水上艇500を4足歩行させることができる。
タイヤ部145は上下方向への移動も可能であるため、道中に障害物がある場合、坂道の場合等であっても、無人水上艇500を歩行させることができる。
As described in the first embodiment, the
Since the
図10から図12に示すように、4つのスクリューアーム144をスクリューアーム144a,144b,144c,144dとする。スクリューアーム144a,144b,144c,144dの各々が備える構成部についてもa,b,c,dの添え字を付して説明する場合がある。
As shown in FIGS. 10 to 12, the four
まず、無人水上艇500が前方に4足歩行する場合の制御の一例について説明する。
(a1)図10の(a)(b)は、クロスして対向する2つのスクリューアーム144a,144cが同一の状態となっている。例えば、制御部123は、図10の(a)(b)の状態から、前方に出したタイヤ部145a,145cをロックし、ロックしたタイヤ部145の支持アーム142a,142cをP6方向に回転させることにより、浮体510が前方に移動する。この状態が図11の(a)(b)である。
(a2)制御部123は、図11の(a)(b)の状態から、クロスして対向する2つのスクリューアーム144b,144dを上方に上げてからP7方向に回転させ、タイヤ部145b,145dを前方に出し、下方に下してタイヤ部145b,145dを地面に着地させる。
(a3)制御部123は、(a2)の状態から、前方に出したタイヤ部145b,145dをロックし、ロックしたタイヤ部145の支持アーム142b,142dをP6方向に回転させることにより、浮体510が前方に移動する。
(a4)制御部123は、(a3)の状態から、クロスして対向する2つのスクリューアーム144a,144cを上方に上げてからP7方向に回転させ、タイヤ部145a,145cを前方に出し、下方に下してタイヤ部145a,145cを地面に着地させる。この状態で図10の(a)(b)に戻る。
制御部123は、(a1)(a2)(a3)(a4)を繰り返すことにより、4足歩行で前進する。
First, an example of control when the
(A1) In FIGS. 10A and 10B, two
(A2) From the state of (a) and (b) of FIG. 11, the
(A3) From the state of (a2), the
(A4) From the state of (a3), the
The
次に、無人水上艇500が後方に4足歩行する場合の制御の一例について説明する。
(b1)図10の(a)(b)は、クロスして対向する2つのスクリューアーム144a,144cが同一の状態となっている。例えば、制御部123は、図10の(a)(b)の状態から、後方に出したタイヤ部145b,145dをロックし、ロックしたタイヤ部145の支持アーム142b,142dをP7方向に回転させることにより、浮体510が後方に移動する。この状態が図12の(a)(b)である。
(b2)制御部123は、図12の(a)(b)の状態から、クロスして対向する2つのスクリューアーム144a,144cを上方に上げてからP6方向に回転させ、タイヤ部145a,145cを後方に出し、下方に下してタイヤ部145a,145cを地面に着地させる。
(b3)制御部123は、(b2)の状態から、後方に出したタイヤ部145a,145cをロックし、ロックしたタイヤ部145の支持アーム142a,142cをP7方向に回転させることにより、浮体510が後方に移動する。
(b4)制御部123は、(b3)の状態から、クロスして対向する2つのスクリューアーム144b,144dを上方に上げてからP6方向に回転させ、タイヤ部145b,145dを後方に出し、下方に下してタイヤ部145b,145dを地面に着地させる。この状態で図10の(a)(b)に戻る。
制御部123は、(b1)(b2)(b3)(b4)を交互に繰り返すことにより、4足歩行で後退する。
Next, an example of control when the
(B1) In FIGS. 10A and 10B, two
(B2) From the state of FIGS. 12 (a) and 12 (b), the
(B3) From the state of (b2), the
(B4) From the state of (b3), the
The
ここでは、前進、後退の際の動作について説明したが、制御部123が4つのスクリューアーム144を独立に制御することにより、横方向への歩行や無人水上艇500の方向転換も可能である。また、無人水上艇500は、陸地だけでなく水底を歩行することが可能である。無人水上艇500は、水底に岩などの障害物がある場合でも上記4足歩行により、障害物を乗り越えたり回避することができる。
なお、上記の4足歩行の制御方法は一例であり、4足歩行ができればどのような制御方法でも構わない。
Here, the operation at the time of forward and backward movements has been described. However, the
Note that the above four-legged walking control method is an example, and any control method may be used as long as the four-legged walking can be performed.
***効果の説明***
以上のように、本実施の形態に係る浮体取付装置100によれば、制御部123の制御により4足歩行をすることができるので、タイヤ部による走行が不可能な場所であっても、移動することができる無人水上艇500を実現する。また、障害物がある場合でも乗り越えたり回避することができる無人水上艇500を実現する。
*** Explanation of effects ***
As described above, according to the floating
実施の形態3.
本実施の形態では、主に、実施の形態1,2と異なる点について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1,2で説明した無人水上艇500の構成に加え、無人地上車両300を搭載した無人水上艇501について説明する。
In the present embodiment, differences from
In the present embodiment, an
無人地上車両300とは、人が搭乗していなくても自律的あるいは人による遠隔装置で地上を移動することができる無人移動体である。無人地上車両300は、UGVとも称される。
The
***構成の説明***
図13は、本実施の形態に係る無人水上艇501を示す図であり、(a)は無人水上艇501の斜視図であり、(b)は無人水上艇501の側面図である。
図14は、本実施の形態に係る無人移動体制御システム801の機能構成を示す機能ブロック図である。
図15は、本実施の形態に係る無人水上艇501が接岸する状態を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は側面図である。
図13から図15を用いて、本実施の形態に係る無人水上艇501及び無人移動体制御システム801の構成について説明する。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 13 is a view showing the
FIG. 14 is a functional block diagram showing a functional configuration of the unmanned mobile control system 801 according to the present embodiment.
FIGS. 15A and 15B are diagrams showing a state where the
The configurations of the
本実施の形態では、実施の形態1,2で説明した構成部と同様の構成部には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施の形態では、実施の形態1,2で説明した無人水上艇500の構成に加え、無人地上車両300を搭載する無人水上艇501について説明する。また、図13の(a)(b)では、実施の形態1,2では図示しなかったカメラ113と、オプションセンサ114のうちのソナーとを図示している。
In the present embodiment, the same components as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
In this embodiment, in addition to the configuration of the
無人で水上航行する無人水上艇501は、上部に取り付けられるプレート390、プレート390に載置される無人地上車両300を備える。
無人地上車両300は、車体301、車体301の左右に少なくとも1つずつ設けられたクローラ343、車体301の左右に少なくとも2つずつ設けられたクローラアーム341を備える。
クローラアーム341は、回転することによりそれぞれの先端部3413が回転軸3415を中心とする円軌道に沿って移動するアーム3411、アーム3411のそれぞれの先端部3413に取り付けられた車輪3412を有する。
また、無人地上車両300は、クローラ343とクローラアーム341との動作を制御する車両制御部320とを備える。
An
The
The
The
車輪3412は、先端部3413の移動に伴って、クローラ343の下端3431よりも上の領域3432と下の領域3433との間で変位する。
無人地上車両300は、車体301の前側の左右にクローラアーム341を2つ備える。
図15に示すように、前側の2つのクローラアーム341が無人水上艇501の船首511から前方に突き出た状態で、プレート390に固定される。
車両制御部320は、前側の2つのクローラアームのそれぞれの車輪3412を陸地952に着地させ、車輪3412を回転させることにより、無人水上艇501を前進させる。
The
The
As shown in FIG. 15, the front two
The
また、無人地上車両300は、上部に配置された車両用無人飛行体400を備える。
車両制御部320は、車両用無人飛行体400の動作を制御する。
The
The
プレート390は、浮体取付装置100の装置本体150に取り付けられる。プレート390は、浮体取付装置100の装置本体150を覆うように取り付けられる。プレート390には、左右の2つのクローラ343のうちの1方のクローラ343と、左右のクローラアームのうちの1方側の2つのクローラアーム341とが走行できるレールが2本形成されている。また、プレート390は、無人地上車両300が乗り降りしやすいように、前側が無人水上艇501の船首511の形状に沿って、緩やかなスロープとなっている。このスロープとなっている部分をスロープ部391とする。
クローラアーム341は、サブクローラとも称される。
The
The
図15の(b)では、クローラの下端3431と、クローラ343の下端3431よりも上の領域3432と下の領域3433とを示している。
図13(a)(b)では、4つのクローラアーム341の4つの車輪3412はすべて上の領域3432に位置している。つまり、無人水上艇501が水上航行状態では、無人地上車両300のクローラアーム341の車輪3412はすべて上の領域3432に位置する。
FIG. 15B shows a
In FIGS. 13A and 13B, all four
また、図15の(a)(b)では、前側の2つの車輪3412は下の領域3433に位置しており、後ろ側の2つの車輪3412は上の領域3432に位置している。
15A and 15B, the two
次に、図14を用いて、本実施の形態に係る無人移動体制御システム801の機能構成について説明する。
図14において、管理装置200及び浮体取付装置100の構成は、実施の形態1で説明したため、ここでは説明を省略する。
Next, the functional configuration of the unmanned mobile control system 801 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 14, the configuration of the
無人移動体制御システム801は、無人水上艇501と、管理装置200とを備える。
管理装置200は、浮体取付装置100を制御する命令である装置制御命令211と、無人地上車両300を制御する命令である車両制御命令311とを送信する。
浮体取付装置100の制御部123は、管理装置200から送信される装置制御命令211に従って、浮体取付装置100を制御する。
無人地上車両300の車両制御部320は、管理装置200から送信される車両制御命令311に従って、無人地上車両300を制御する。
The unmanned mobile body control system 801 includes an
The
The
The
図14に示すように、本実施の形態では、実施の形態1,2で説明した管理装置200及び浮体取付装置100に加えて、無人地上車両300と、車両に載置された車両用無人飛行体400とを備える。
無人地上車両300は、無線装置310、車両制御部320、自装置用バッテリー330、モータ340,350、クローラアーム341、クローラ343、GPS360、ライダー370等を備える。また、無人地上車両300は、その他のセンサ機器を搭載してもよい。
As shown in FIG. 14, in the present embodiment, in addition to the
The
車両用無人飛行体400は、無線アンテナ401、カメラ402等を備える。また、車両用無人飛行体400は、その他のセンサ機器を搭載してもよい。ここでは、車両用無人飛行体400は、無人地上車両300の車両制御部320により制御される構成としたが、管理装置200から直接に制御してもよいし、浮体取付装置100の制御部123から制御可能としてもよい。
The vehicle unmanned
無線装置310は、浮体取付装置100の無線部122を介して、管理装置200から送信された車両制御命令311を受信してもよい。あるいは、管理装置200から直接に車両制御命令311を受信してもよい。
車両制御部320は、管理装置200から送信された車両制御命令311に従って無人地上車両300の動作を制御すると共に、無人水上艇501の制御部123による制御命令を受け付ける。車両制御部320及び制御部123が上記のような構成となっているため、無人水上艇501は、自律的動作や遠隔操作による動作のみならず、半自律的動作を行うことができる。
The
The
また、車両用無人飛行体400は、無人地上車両に搭載された無人飛行体であることからUGV搭載UAV、車両用無人航空機とも称される。
車両用無人飛行体400の無線アンテナ401は、無人地上車両300の無線装置310と接続される。車両用無人飛行体400は、無線アンテナ401と無人地上車両300とを介して、無人地上車両300の車両制御部320からの動作命令を受信する。車両用無人飛行体400は、無人地上車両300の車両制御部320の制御により動作するものでもよいし、管理装置200からの車両制御命令に含まれる車両用無人飛行体400への動作命令により動作するものでもよい。また、車両用無人飛行体400自体が制御装置を有していてもよい。この場合、車両用無人飛行体400は、自装置の制御装置により自律的に動作したり、遠隔操作により動作したり、これらを組み合わせて半自律的な動作もすることができる。
なお、本実施の形態では、車両用無人飛行体400は、無人地上車両300のセンサ機器として機能するものとする。
In addition, since the unmanned
The
In the present embodiment, it is assumed that unmanned vehicle for
***動作の説明***
次に、図13及び図15を用いて、本実施の形態に係る無人水上艇501が、沿岸部から岸に接岸するまでの動作について説明する。
*** Explanation of operation ***
Next, using FIG. 13 and FIG. 15, an operation until the
(c1)図13の(a)(b)は、無人水上艇501が水上航行モードにある場合を示している。なお、無人水上艇501は、水底走行モード、水底歩行モードであっても構わない。水上航行モード、水底走行モード、水底歩行モードの動作については、実施の形態1,2において説明したものと同様である。
(c2)制御部123は、クローラアーム341で接岸するか否かを判定する。
制御部123は、例えば、管理装置200から利用者によりクローラアーム341で接岸する指示を受け付けた場合にクローラアーム341で接岸すると判定する。
あるいは、制御部123は、ソナー等により定期的に浮体510が水上航行している環境の水深を検知し、水深が予め設定された閾値よりも浅くなったと判定した場合に、クローラアーム341で接岸すると判定する。
あるいは、制御部123は、予め定められた地図領域に達すると、クローラアーム341で接岸すると判定する。これは、予め無人水上艇500の移動ルートと、移動場所における移動方法とを定めておき、制御部123に設定しておくことで可能となる。制御部123は、GPS112が取得したGPS信号に基づいて現在位置を算出し、予め定められた地図領域に達したか否かを判定することで、クローラアーム341で接岸するか否かを判定する。
制御部123がクローラアーム341で接岸するか否かを判定する方法として、上記以外の方法でもよい。
(c3)制御部123は、クローラアーム341で接岸すると判定すると、無人地上車両300の車両制御部320に対して、クローラアーム341で接岸するための動作命令を送信する。また、制御部123は、図15の(a)(b)に示すように、スクリューアーム144が浮体510の下端部から下方に突出しないように、スクリューアーム144を斜めに回転させ、スクリューアーム144が浮体510の下端部より上方に位置する形態で固定する。
(c4)車両制御部320は、制御部123から送信されたクローラアーム341で接岸するための動作命令に従って、無人地上車両300を動作させる。
(c5)まず、車両制御部320は、図13の状態から無人地上車両300を前方に前進させ、図15に示すようにプレート390の前側のスロープ部391で停止させる。ここで、無人地上車両300は、プレート390に固定される。
(c6)そして、車両制御部320は、図15に示すように、前側のクローラアーム341の車輪3412を下の領域3433まで回転させ、陸地952に着地させる。
(c7)車両制御部320は、陸地952に着地させた2つの車輪3412を回転させることにより、無人水上艇501を牽引して前進させる。車両制御部320は、陸地952に着地させた2つの車輪3412を、前進の場合と逆に回転させることにより無人水上艇501を押して後退させることもできる。
(C1) FIGS. 13A and 13B show a case where the
(C2) The
For example, the
Alternatively, the
Alternatively, the
A method other than the above may be used as a method for determining whether or not the
(C3) When determining that the
(C4) The
(C5) First, the
(C6) Then, as shown in FIG. 15, the
(C7) The
図16は、本実施の形態に係る無人水上艇501を示す図であり、(a)(b)は接岸及び離岸時の動作の一例を説明するための図である。
図17は、本実施の形態に係る無人水上艇501を示す図であり、(a)(b)は接岸及び離岸時の動作の他例を説明するための図である。
図18は、本実施の形態に係る無人水上艇501を示す図であり、(a)(b)は接岸及び離岸時の動作の別例を説明するための図である。
図19は、本実施の形態に係る無人水上艇501のバリエーションを示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an
FIG. 17 is a diagram illustrating an
FIG. 18 is a diagram showing an
FIG. 19 is a view showing a variation of the
図16から図19を用いて、本実施の形態に係る無人水上艇501の動作のバリエーションについて説明する。
Variations of the operation of the
図16(a)(b)では、無人水上艇501が、無人地上車両300のクローラアーム341を用いずに、4足歩行で接岸する状態を示している。
例えば、沿岸部の凹凸が激しく、図15に示すようにクローラアーム341で浮体510の底を沿岸に引きずりながら前進することが好ましくない場合がある。このような場合には、実施の形態2で説明した4つのスクリューアーム144による4足歩行のみで上陸することもできる。また、4つのスクリューアーム144による4足歩行のみで離岸することもできる。
16 (a) and 16 (b) show a state where the
For example, there may be severe irregularities in the coastal area, and it may not be preferable to advance while dragging the bottom of the floating
また、沿岸部が滑らかで平ら、あるいは緩やかな傾斜の場合には、無人水上艇501は、浅い場所でタイヤ部145による水底走行を開始し、そのまま接岸して陸地走行をすることにより、接岸してもよい。また、無人水上艇501は、陸地から水辺の方向に陸地走行し、そのまま離岸して水底走行をすることにより離岸してもよい。
なお、図16に示すように、無人水上艇501が接岸して完全に沿岸部に上陸した後、無人地上車両300あるいは車両用無人飛行体400が浮体取付装置100から離れ、周辺の観測などを行うことができる。
When the coastal area is smooth, flat, or gently inclined, the
In addition, as shown in FIG. 16, after the
図17(a)(b)では、無人水上艇501が、無人地上車両300のクローラアーム341とタイヤ部145による走行とを組み合わせて接岸する状態を示している。なお、図17では、車両用無人飛行体400の図示を省略しているが、無人地上車両300が車両用無人飛行体400を備えてもよい。
17 (a) and 17 (b) show a state where the
例えば、沿岸部の傾斜により、浮体取付装置100のタイヤ部145の回転による走行だけでは、接岸できない場合がある。このような場合には、制御部123は、無人地上車両300のクローラアーム341を補助として用いる。図17の(b)に示すように、制御部123は、スクリューアーム144の高さを調節することによりタイヤ部145の高さを調節することができるので、クローラアーム341の車輪3412、前のタイヤ部145、後ろのタイヤ部145を沿岸部の傾斜に合わせることができる。制御部123は、このような調整をしながら接岸することができる。
なお、図17に示すように、無人水上艇501が接岸して完全に沿岸部に上陸した後、無人地上車両300あるいは車両用無人飛行体400が浮体取付装置100から離れ、周辺の観測などを行うことができる。
For example, due to the inclination of the coastal part, there may be a case where the coast cannot be contacted only by traveling by the rotation of the
In addition, as shown in FIG. 17, after the
図18(a)(b)では、無人水上艇501が、無人地上車両300のクローラアーム341とタイヤ部145による走行とを組み合わせて移動し、水辺で停止する状態を示している。その後、無人地上車両300のみが沿岸部に上陸し、観測を開始してもよい。なお、図18においても、車両用無人飛行体400の図示を省略しているが、無人地上車両300が車両用無人飛行体400を備えてもよい。
18 (a) and 18 (b) show a state where the
無人水上艇501は、完全に沿岸に上陸してしまうと、帰還時の動作が複雑になり、帰還するまでの時間が長くなってしまう。図18に示すように、水辺で停止していれば、帰還時の動作も少なくなり、帰還するまでの時間を短くすることができる。また、歩行モードでも走行モードでも沿岸部に接岸することができない環境の場合であっても、水辺で停止して、無人地上車両300や車両用無人飛行体400のみに観測させることができる。
図18に示すように、無人水上艇501が水辺で停止した後、無人地上車両300あるいは車両用無人飛行体400が浮体取付装置100から離れ、周辺の観測などを行うことができる。
If the
As shown in FIG. 18, after the
図19を用いて、無人水上艇のバリエーションについて説明する。
本実施の形態では、浮体取付装置100は、浮体510の左右に2つずつのスクリューアーム144を備えている。しかし、図19に示すように、装置本体150の後部に2つのスクリューアーム144を備えていてもよい。この場合、無人水上艇500は、走行モードや歩行モードをとることができないが、水上航行をすることができる。また、接岸時に、歩行モードや走行モードを用いることはできないが、クローラアーム341により無人水上艇を牽引させることにより接岸することができる。
Variations of the unmanned surface boat will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the floating
図19のような構成にすることにより、システムを簡略化することができる。また、システムを簡略化することにより、積載量を増やすことができるので、その他のセンサ等を積載しより高機能な無人水上艇を実現できる。 With the configuration as shown in FIG. 19, the system can be simplified. Moreover, since the load can be increased by simplifying the system, it is possible to realize a highly functional unmanned surface boat loaded with other sensors.
***効果の説明***
本実施の形態に係る無人水上艇501によれば、クローラアームを有する無人地上車両を搭載しているので、クローラアームにより接岸及び離岸の補助をさせることができる。よって、スクリューアームとクローラアームとを用いることにより、凹凸の激しい沿岸部、傾斜の激しい沿岸部などのような厳しい環境においても接岸及び離岸することができ、対応力の高い無人水上艇を実現することができる。
*** Explanation of effects ***
According to the
また、本実施の形態に係る無人水上艇501によれば、無人地上車両に車両用無人飛行体を搭載するので、岸壁などのようにスクリューアームやクローラアームでは到達できない場所であっても、車両用無人飛行体により観測させることができる。
In addition, according to the
なお、本実施の形態では、無人地上車両を搭載する無人水上艇は、浮体に浮体取付装置が取り付けられた構成であるとして説明した。しかし、無人水上艇は、自律型、遠隔操作型、あるいは半自律型の無人水上艇であれば浮体及び浮体取付装置により構成されたものでなくてもよい。予め、自律型、遠隔操作型、あるいは半自律型の無人水上艇として構成された船舶等にプレート及び無人地上車両を搭載して、本実施の形態に係る無人水上艇501を構成してもよい。
In the present embodiment, the unmanned surface boat on which an unmanned ground vehicle is mounted is described as having a structure in which a floating body attachment device is attached to a floating body. However, the unmanned surface boat may not be composed of a floating body and a floating body mounting device as long as it is an autonomous, remote-controlled, or semi-autonomous unmanned surface boat. The
実施の形態4.
本実施の形態では、主に、実施の形態3と異なる点について説明する。
本実施の形態では、実施の形態3において説明したプレート390と無人地上車両300との固定方式について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1から3において説明した構成部と同様の構成部には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, differences from
In the present embodiment, a fixing method between
In the present embodiment, the same components as those described in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
***構成の説明***
図20は、本実施の形態に係るプレート390と無人地上車両300との固定方式を示す一部断面図であり、(a)は結合部分C状態の拡大断面図、(b)は結合部分D状態の拡大断面図である。
無人地上車両300は、プレート390と対向する下部3700に、プレート390に固定するための固定用ロッド371を備える。
プレート390は、固定用ロッド371と係り合うことにより無人地上車両300を固定する車両固定部392を備える。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 20 is a partial cross-sectional view illustrating a fixing method between the
The
The
固定用ロッド371は、無人地上車両300の進行方向と略直交する棒状であり、左右のクローラ343の間のUGV下部空間3111に、左右のクローラ343同士を連結するように設けられる。
The fixing
車両固定部392は、ロッドキャッチャ3921、ロッド押さえ3922、押さえストッパ3923、キャッチャ用ストッパ3924、回転軸3925を備える。車両固定部392は、プレート390のスロープ部391に設けられる。
The
***動作の説明***
まず、プレート390と無人地上車両300との結合方式について説明する。
(d1)図20の(a)に示すように、無人地上車両300の進行方向は、無人水上艇501の後方に向かう方向であるものとする。すなわち、無人地上車両300がプレート390に乗り込もうとする状態である。
(d2)車体301が進行すると、固定用ロッド371がロッドキャッチャ3921のU字部に嵌る。さらに、車体301が進行すると、ロッドキャッチャ3921とロッド押さえ3922は、回転軸3925を中心として上方に回転する。ロッドキャッチャ3921が上方に回転するにつれてロッド押さえ3922も上方に回転し、ロッド押さえ3922の背部分が押さえストッパ3923に当たる。
(d3)図20の(b)に示すように、ロッドキャッチャ3921が進行方向に対して上方に約90度回転すると、U字状の開口部がロッド押さえ3922により塞がれ、固定用ロッド371が抜けるのを防ぐ。
(d4)キャッチャ用ストッパ3924は、ロッドキャッチャ3921の下方の角部を嵌め込んで、ロッドキャッチャ3921が元の方向に回転してしまうのを防ぐ。
*** Explanation of operation ***
First, a coupling method between the
(D1) As shown in FIG. 20A, the traveling direction of the
(D2) When the
(D3) As shown in FIG. 20B, when the
(D4) The
以上で、無人地上車両300の下部がプレート390のスロープ部391と結合し、無人地上車両300がプレート390に固定される。
As described above, the lower portion of the
次に、結合されたプレート390と無人地上車両300との結合を解除する方式について説明する。
(e1)図20の(b)に示すように、解除時の無人地上車両300の進行方向は、無人水上艇501の前方に向かう方向であるものとする。すなわち、無人地上車両300がプレート390から降りる状態である。
(e2)図20の(b)において、キャッチャ用ストッパ3924を下方に回転させ、キャッチャ用ストッパ3924に嵌め込まれたロッドキャッチャ3921の下方の角部を外す。これにより、ロッドキャッチャ3941が下方に回転し、車体301が固定用ロッド371がロッドキャッチャ3941から離れる方向に動くので、無人地上車両300とプレート390との結合が解除される。このとき、ロッドキャッチャ3921とロッド押さえ3922とは、バネ等で図20の(a)の状態に戻るような力が与えられている。また、キャッチャ用ストッパ3924も、バネ等で上方にはね上がる力が与えられている。
Next, a method for releasing the connection between the combined
(E1) As shown in FIG. 20B, the traveling direction of the
(E2) In FIG. 20B, the
以上で、無人地上車両300の下部とプレート390のスロープ部391との結合が解除され、無人地上車両300がプレート390から離れることができる。
As described above, the connection between the lower portion of the
***効果の説明***
以上のように、本実施の形態に係る無人水上艇によれば、無人地上車両とプレートとを確実に固定することができるので、無人地上車両の前側のクローラアームで無人水上艇を確実に牽引することができる。
*** Explanation of effects ***
As described above, according to the unmanned surface boat according to the present embodiment, since the unmanned ground vehicle and the plate can be securely fixed, the unmanned surface boat is reliably pulled by the crawler arm on the front side of the unmanned ground vehicle. can do.
なお、本実施の形態はプレート390と無人地上車両300との固定方式の一例であり、他の方式でプレート390と無人地上車両300とを結合及び解除しても構わない。
Note that this embodiment is an example of a method of fixing the
実施の形態5.
本実施の形態では、主に、実施の形態3,4と異なる点について説明する。
本実施の形態では、実施の形態3において説明した無人水上艇501に加えて、さらに車両用無人飛行体400とは別体の無人飛行体600を有する無人水上艇502について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the present embodiment, differences from
In the present embodiment, in addition to the
***構成の説明***
図21は、本実施の形態に係る無人水上艇502を示す図であり、(a)は前方から見た斜視図、(b)が後方から見た斜視図、(c)は側面図である。
図22は、本実施の形態に係る無人移動体制御システム802の機能構成を示す機能ブロック図である。
図21及び図22を用いて、無人水上艇502及び無人移動体制御システム802の構成について説明する。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 21 is a view showing the
FIG. 22 is a functional block diagram showing a functional configuration of the unmanned mobile control system 802 according to the present embodiment.
The configuration of the
本実施の形態では、実施の形態3,4で説明した無人水上艇501の構成に加え、車両用無人飛行体400とは別体の無人飛行体600と、この無人飛行体600を搭載する飛行体搭載部605とを備える無人水上艇502について説明する。
本実施の形態では、実施の形態3,4において説明した構成部と同様の構成部には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
In the present embodiment, in addition to the configuration of the
In the present embodiment, the same components as those described in the third and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
浮体取付装置100は、装置本体150に配置された無人飛行体600を備える。
制御部123は、無人飛行体600の動作を制御する。
The floating
The
装置本体150は、配置部152の上部に、後方に突き出た飛行体搭載部605を備える。無人飛行体600は、飛行体搭載部605に載置される。
The apparatus
次に、図22を用いて、本実施の形態に係る無人移動体制御システム802の機能構成について説明する。
図22において、管理装置200、浮体取付装置100、無人地上車両300、車両用無人飛行体400の構成は、実施の形態3で説明したため、ここでは説明を省略する。
Next, the functional configuration of the unmanned mobile control system 802 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 22, the configuration of the
無人移動体制御システム802は、無人水上艇502と、浮体取付装置100を制御する命令である装置制御命令211と、無人地上車両300を制御する命令である車両制御命令311と、無人飛行体600を制御する命令である飛行体制御命令611とを送信する管理装置200とを備える。
浮体取付装置100の制御部123は、管理装置200から送信される装置制御命令211に従って、浮体取付装置100を制御すると共に、管理装置200から送信される飛行体制御命令611に従って、無人飛行体600を制御する。
また、無人地上車両300の車両制御部320は、管理装置200から送信される車両制御命令311に従って、無人地上車両300を制御する。
The unmanned mobile body control system 802 includes an
The
Further, the
***動作の説明***
図22に示すように、本実施の形態では、実施の形態1から4で説明した管理装置200、浮体取付装置100、無人地上車両300、車両用無人飛行体400に加えて、無人飛行体600を備える。
無人飛行体600は、長距離無線アンテナ601、カメラ602等を備える。その他のセンサ機器を搭載してもよい。ここでは、無人飛行体600は、浮体取付装置100の制御部123により制御される構成としたが、管理装置200から直接に制御してもよいし、無人地上車両300の車両制御部320から制御可能としてもよい。
*** Explanation of operation ***
As shown in FIG. 22, in the present embodiment, in addition to the
The
また、無人飛行体600は、無人航空機とも称され、また、無人水上艇502に搭載された無人飛行体であることからUSV搭載UAV、USV搭載無人航空機とも称される。
Unmanned
無人飛行体600は、無人水上艇502のセンサとして用いることができる。また、浮体取付装置100の給電用バッテリー126から電力が供給され、飛行体搭載部605に載置されている間は充電モードとなっている。
The
無人飛行体600の長距離無線アンテナ601は、浮体取付装置100の無線部122と接続される。無人飛行体600は、長距離無線アンテナ601を介して、制御部123からの動作命令を受信する。また、無人飛行体600は、無人地上車両300の車両制御部320の制御により動作するものでもよいし、管理装置200からの飛行体制御命令611に含まれる無人飛行体600への動作命令により動作するものでもよい。また、無人飛行体600自体が制御装置を有していてもよい。この場合、無人飛行体600は、自装置の制御装置により自律的に動作したり、遠隔操作により動作したり、これらを組み合わせて半自律的な動作もすることができる。
Long-
***効果の説明***
以上のように、本実施の形態に係る無人水上艇及び無人移動体制御システムによれば、無人水上艇に無人飛行体を備え、無人水上艇のセンサとして用いることができる。また、無人飛行体は、無人水上艇のセンサとしてだけでなく、自律的に動作したり、遠隔操作により動作したり、これらを組み合わせて半自律的に動作することができるので、より高機能な無人水上艇を実現することができる。
*** Explanation of effects ***
As described above, according to the unmanned surface boat and the unmanned mobile body control system according to the present embodiment, the unmanned surface boat can be provided with an unmanned flying body and used as a sensor for the unmanned surface boat. In addition, unmanned aerial vehicles can operate not only as sensors for unmanned surface boats, but also operate autonomously, operate remotely, or combine these to operate semi-autonomously. An unmanned surface boat can be realized.
以上の実施の形態1から5で説明した無人水上艇及び無人移動体制御システムの効果をさらに説明する。
(a)離島、水際障害などの沿岸部、洪水等の水害場所などを無人機である無人水上艇が自力で着岸、離岸し、観測することができる。
(b)水陸両用UGVでは、駆動方式が複雑なため大型化し、効率的な輸送、観測ができなかったが、本実施の形態3から5で説明した無人水上艇によれば、UGV、UAVを水上から地上へ輸送することができるので、USV、UGV、UAVの長所を利用した効率的な無人観測システムを構築することができる。
(c)既存のゴムボートや船舶を大きさに関わらず無人化することができ、さらに、自律的、半自律的に着岸、接岸、離岸することができる。
The effects of the unmanned surface boat and the unmanned mobile control system described in the first to fifth embodiments will be further described.
(A) An unmanned unmanned surface boat, which is an unmanned aircraft, can land on and off the coast by itself to observe remote islands, coastal areas such as waterfront obstacles, and flooded places.
(B) In the amphibious UGV, the drive system was complicated and the size was increased, and efficient transportation and observation were not possible. However, according to the unmanned surface boat described in the third to fifth embodiments, the UGV and UAV are Since it can be transported from the water to the ground, an efficient unmanned observation system using the advantages of USV, UGV, and UAV can be constructed.
(C) Existing rubber boats and ships can be unmanned regardless of size, and can be docked, berthed, and berthed autonomously and semi-autonomously.
また、上述した実施の形態1から5で説明した構成は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 In addition, the configurations described in the first to fifth embodiments described above are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its applied products, and uses, but as necessary. Various changes are possible.
以上、本発明の実施の形態1から5について説明したが、この実施の形態に含まれる発明を部分的に組み合わせて実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、1つの部分を実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 As mentioned above, although Embodiment 1-5 of this invention was demonstrated, you may implement combining the invention contained in this embodiment partially. Alternatively, one part of this embodiment may be implemented. Alternatively, two or more of the embodiments may be partially combined. In addition, this invention is not limited to these embodiment, A various change is possible as needed.
100 浮体取付装置、110 センサ部、111 ライダー、112 GPS、113 カメラ、114 オプションセンサ、120 装置制御装置、121 無線アンテナ、122 無線部、123 制御部、124 電源部、141 スクリュー、142 支持アーム、143 駆動部、144 スクリューアーム、145 タイヤ部、146 モータ、150 装置本体、151 構成板部、152 配置部、153 天板部、160 取付フレーム、161 横フレーム、162 縦フレーム、163 浮体固定部、200 管理装置、201 無線装置、202 管理制御装置、203 無線アンテナ、204 長距離無線アンテナ、211 装置制御命令、300 無人地上車両、301 車体、310 無線装置、311 車両制御命令、320 車両制御部、330 バッテリー、340 モータ、341 クローラアーム、343 クローラ、350 モータ、360 GPS、370 ライダー、371 固定用ロッド、390 プレート、391 スロープ部、400 車両用無人飛行体、401 無線アンテナ、402 カメラ、500,501,502 無人水上艇、510 浮体、511 船首、512 船尾、600 無人飛行体、601 長距離無線アンテナ、602 カメラ、605 飛行体搭載部、611 飛行体制御命令、800,801,802 無人移動体制御システム、901 演算装置、902 外部記憶装置、903 主記憶装置、904 通信装置、905 入出力装置、950 水面、951 水底、952 陸地、1241 自装置用バッテリー、1242 給電用バッテリー、1631 固定部上部、1632 固定部連結部、3111 UGV下部空間、3411 アーム、3412 車輪、3413 先端部、3415 回転軸、3431 下端、3432 上の領域、3433 下の領域、3700 下部、3921 ロッドキャッチャ、3922 ロッド押さえ、3923 押さえストッパ、3924 キャッチャ用ストッパ、3925 回転軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Floating body attachment apparatus, 110 Sensor part, 111 Rider, 112 GPS, 113 Camera, 114 Option sensor, 120 Apparatus control apparatus, 121 Radio antenna, 122 Radio part, 123 Control part, 124 Power supply part, 141 Screw, 142 Support arm, 143 Drive part, 144 Screw arm, 145 Tire part, 146 Motor, 150 Device main body, 151 Component plate part, 152 Arrangement part, 153 Top plate part, 160 Mounting frame, 161 Horizontal frame, 162 Vertical frame, 163 Floating body fixing part, 200 management device, 201 wireless device, 202 management control device, 203 wireless antenna, 204 long-range wireless antenna, 211 device control command, 300 unmanned ground vehicle, 301 vehicle body, 310 wireless device, 311 vehicle control command, 320 vehicles Control unit, 330 battery, 340 motor, 341 crawler arm, 343 crawler, 350 motor, 360 GPS, 370 rider, 371 fixing rod, 390 plate, 391 slope unit, 400 unmanned aerial vehicle for vehicle, 401 wireless antenna, 402 camera , 500,501,502 Unmanned surface boat, 510 floating body, 511 bow, 512 stern, 600 unmanned aircraft, 601 long-range wireless antenna, 602 camera, 605 flying body mounting unit, 611 flying body control command, 800, 801, 802 Unmanned mobile control system, 901 arithmetic device, 902 external storage device, 903 main storage device, 904 communication device, 905 input / output device, 950 water surface, 951 water bottom, 952 land, 1241 battery for own device, 1242 battery for power supply Lee, 1631 fixed part upper part, 1632 fixed part connecting part, 3111 UGV lower space, 3411 arm, 3412 wheel, 3413 tip part, 3415 rotation axis, 3431 lower end, 3432 upper area, 3433 lower area, 3700 lower part, 3922 rod Catcher, 3922 Rod presser, 3923 Presser stopper, 3924 Catcher stopper, 3925 Rotating shaft.
Claims (15)
上部に取り付けられるプレートと、
前記プレートに載置される無人地上車両と
を備え、
前記無人地上車両は、
車体と、
前記車体の左右に少なくとも1つずつ設けられたクローラと、
前記車体の左右に少なくとも2つずつ設けられたクローラアームであって、回転することによりそれぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられた車輪とを有するクローラアームと、
前記クローラと前記クローラアームとの動作を制御する車両制御部と
を備える無人水上艇。 In an unmanned surface boat that sails unmanned,
A plate attached to the top;
An unmanned ground vehicle mounted on the plate,
The unmanned ground vehicle is
The car body,
A crawler provided at least one each on the left and right of the vehicle body;
A crawler arm provided at least two on each of the left and right sides of the vehicle body, each arm having a distal end that moves along a circular orbit centering on a rotation axis by rotating; and each distal end of the arm A crawler arm having wheels attached to the
An unmanned surface boat including a vehicle control unit that controls operations of the crawler and the crawler arm.
前記車体の前側の左右に前記クローラアームを2つ備え、前記2つのクローラアームが前記無人水上艇の船首から前方に突き出た状態で、前記プレートに固定される請求項1または請求項2に記載の無人水上艇。 The unmanned ground vehicle is
3. The crawler arm according to claim 1, wherein two crawler arms are provided on the left and right sides of the front side of the vehicle body, and the two crawler arms are fixed to the plate in a state of protruding forward from a bow of the unmanned surface boat. Unmanned surface boat.
前記2つのクローラアームのそれぞれの前記車輪を陸地に着地させ、前記車輪を回転させることにより、前記無人水上艇を前進させる請求項3に記載の無人水上艇。 The vehicle control unit
The unmanned surface watercraft according to claim 3, wherein the unmanned surface watercraft is advanced by landing the wheels of the two crawler arms on land and rotating the wheels.
前記プレートと対向する下部に、前記プレートに固定するための固定用ロッドを備え、
前記プレートは、
前記固定用ロッドと係り合うことにより前記無人地上車両を固定する車両固定部を備える請求項3または4に記載の無人水上艇。 The unmanned ground vehicle is
In the lower part facing the plate, provided with a fixing rod for fixing to the plate,
The plate is
The unmanned surface watercraft according to claim 3 or 4, further comprising a vehicle fixing portion that fixes the unmanned ground vehicle by engaging with the fixing rod.
上部に配置された車両用無人飛行体を備え、
前記車両制御部は、
前記車両用無人飛行体の動作を制御する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無人水上艇。 The unmanned ground vehicle is
It has an unmanned vehicle for vehicles arranged at the top,
The vehicle control unit
The unmanned surface boat according to any one of claims 1 to 5, wherein the operation of the unmanned aerial vehicle is controlled.
浮体と、前記浮体に取り付ける浮体取付装置とを備え、
前記浮体取付装置は、
浮体に固定される取付フレームであって、前記浮体の外郭に応じて大きさを調節することができる取付フレームと、
前記取付フレームに取り付けられ、前記浮体の上部の少なくとも一部を覆う装置本体と、
前記装置本体に軸中心に回転するように取り付けられた支持アームであって前記装置本体から下部に向かって延びた支持アームと、前記支持アームの先端に設置されたスクリューとを有するスクリューアームと、
前記スクリューアームの回転と前記スクリューの回転とを制御する制御部と
を備える請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の無人水上艇。 The unmanned surface boat is
A floating body, and a floating body mounting device attached to the floating body,
The floating body mounting device is:
An attachment frame fixed to the floating body, the size of which can be adjusted according to the outline of the floating body;
An apparatus main body attached to the attachment frame and covering at least a part of the upper part of the floating body;
A support arm attached to the apparatus main body so as to rotate about the axis, and extending downward from the apparatus main body; and a screw arm having a screw installed at a tip of the support arm;
The unmanned surface boat according to any one of claims 1 to 6, further comprising a control unit that controls rotation of the screw arm and rotation of the screw.
前記スクリューアームを軸中心に回転させることにより前記スクリューの向きを変化させる請求項7に記載の無人水上艇。 The controller is
The unmanned surface watercraft according to claim 7, wherein the direction of the screw is changed by rotating the screw arm about an axis.
前記浮体が船首方向に水上を前進する前進航行をするように前記スクリューアームの回転を制御すると共に、前記浮体が船尾方向に水上を後退する後退航行をするように前記スクリューアームの回転を制御する請求項7または請求項8に記載の無人水上艇。 The controller is
The rotation of the screw arm is controlled so that the floating body moves forward in the forward direction on the water, and the rotation of the screw arm is controlled so that the floating body moves backward in the direction of the stern. The unmanned surface boat according to claim 7 or 8.
前記スクリューアームを少なくとも2つ備え、
前記少なくとも2つのスクリューアームは、
前記浮体における船首から船尾に向かう前後方向の両側部に少なくとも1つずつ配置され、
前記制御部は、
前記少なくとも2つのスクリューアームの各々の先端に設置された前記スクリューを同一の向きにするように前記少なくとも2つのスクリューアームの各々の回転を制御する請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の無人水上艇。 The floating body mounting device is:
Comprising at least two screw arms;
The at least two screw arms are
At least one each is arranged on both sides in the front-rear direction from the bow to the stern in the floating body,
The controller is
The rotation of each of the at least two screw arms is controlled so that the screw installed at the tip of each of the at least two screw arms is in the same direction. The unmanned surface boat described.
前記スクリューと共に回転する円筒形のタイヤ部を周囲に有し、
前記制御部は、
前記タイヤ部に水底あるいは陸地を車輪走行させる請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の無人水上艇。 The screw is
A cylindrical tire portion that rotates with the screw is provided around the periphery,
The controller is
The unmanned surface watercraft according to any one of claims 7 to 10, wherein the tire portion is wheeled on a water bottom or a land.
上下方向に可動するように前記装置本体に取り付けられ、
前記制御部は、
前記スクリューアームの上下方向の可動を制御することにより、水底あるいは陸地から前記浮体までの高さを調節する請求項7から請求項11のいずれか1項に記載の無人水上艇。 The screw arm is
It is attached to the device body so as to be movable in the vertical direction,
The controller is
The unmanned surface watercraft according to any one of claims 7 to 11, wherein the height from the bottom of the water or land to the floating body is adjusted by controlling the vertical movement of the screw arm.
前記装置本体に配置された無人飛行体を備え、
前記制御部は、
前記無人飛行体の動作を制御する請求項7から請求項12のいずれか1項に記載の無人水上艇。 The floating body mounting device is:
Comprising an unmanned aerial vehicle disposed in the apparatus body,
The controller is
The unmanned surface boat according to any one of claims 7 to 12, which controls the operation of the unmanned air vehicle.
前記浮体取付装置を制御する命令である装置制御命令と、前記無人地上車両を制御する命令である車両制御命令とを送信する管理装置と
を備え、
前記浮体取付装置の前記制御部は、前記管理装置から送信される前記装置制御命令に従って、前記浮体取付装置を制御し、
前記無人地上車両の前記車両制御部は、前記管理装置から送信される前記車両制御命令に従って、前記無人地上車両を制御する無人移動体制御システム。 An unmanned surface boat according to any one of claims 7 to 13,
A management device that transmits a device control command that is a command to control the floating body mounting device and a vehicle control command that is a command to control the unmanned ground vehicle;
The control unit of the floating body mounting device controls the floating body mounting device according to the device control command transmitted from the management device,
The vehicle control unit of the unmanned ground vehicle is an unmanned mobile body control system that controls the unmanned ground vehicle according to the vehicle control command transmitted from the management device.
前記浮体取付装置を制御する命令である装置制御命令と、前記無人地上車両を制御する命令である車両制御命令と、前記無人飛行体を制御する命令である飛行体制御命令とを送信する管理装置と
を備え、
前記浮体取付装置の前記制御部は、前記管理装置から送信される前記装置制御命令に従って、前記浮体取付装置を制御すると共に、前記管理装置から送信される前記飛行体制御命令に従って、前記無人飛行体を制御し、
前記無人地上車両の前記車両制御部は、前記管理装置から送信される前記車両制御命令に従って、前記無人地上車両を制御し、
前記無人地上車両の前記車両制御部は、前記管理装置から送信される前記車両制御命令に従って、前記無人地上車両を制御する無人移動体制御システム。 An unmanned surface boat according to claim 13;
A management device that transmits a device control command that is a command to control the floating body mounting device, a vehicle control command that is a command to control the unmanned ground vehicle, and a flying object control command that is a command to control the unmanned air vehicle And
The control unit of the floating body mounting device controls the floating body mounting device according to the device control command transmitted from the management device, and the unmanned air vehicle according to the flying body control command transmitted from the management device. Control
The vehicle control unit of the unmanned ground vehicle controls the unmanned ground vehicle according to the vehicle control command transmitted from the management device,
The vehicle control unit of the unmanned ground vehicle is an unmanned mobile body control system that controls the unmanned ground vehicle according to the vehicle control command transmitted from the management device.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109649621A (en) * | 2019-01-22 | 2019-04-19 | 南京星海未来科技发展有限公司 | Suspension railway traffic system in a kind of water |
CN112711266A (en) * | 2020-12-03 | 2021-04-27 | 中国科学院光电技术研究所 | Near-far field switching control method for lunar orbit intersection butt joint laser radar |
CN113665750A (en) * | 2021-09-06 | 2021-11-19 | 中国海洋大学 | Aircraft |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03279087A (en) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Grounding adaptive type crawler travelling vehicle |
JPH07165132A (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Nikon Corp | Traveling device |
JP2005001445A (en) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Nagano Kogyo Kk | Truck |
JP2007302103A (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Sanitary One:Kk | In-vehicle fixing tool for industrial pilotless helicopter |
US20090124143A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-14 | Kanerva Ronald W | Articulated amphibious vehicle |
WO2009154006A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | 財団法人北九州産業学術推進機構 | Underwater posture stabilization device and diving device equipped with the same |
JP2010274669A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Japan Agengy For Marine-Earth Science & Technology | Underwater traveling vehicle and method of controlling the same |
JP2012101671A (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Ihi Aerospace Co Ltd | Device and method for collecting information by launch at sea |
-
2014
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03279087A (en) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Grounding adaptive type crawler travelling vehicle |
JPH07165132A (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Nikon Corp | Traveling device |
JP2005001445A (en) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Nagano Kogyo Kk | Truck |
JP2007302103A (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Sanitary One:Kk | In-vehicle fixing tool for industrial pilotless helicopter |
US20090124143A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-14 | Kanerva Ronald W | Articulated amphibious vehicle |
WO2009154006A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | 財団法人北九州産業学術推進機構 | Underwater posture stabilization device and diving device equipped with the same |
JP2010274669A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Japan Agengy For Marine-Earth Science & Technology | Underwater traveling vehicle and method of controlling the same |
JP2012101671A (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Ihi Aerospace Co Ltd | Device and method for collecting information by launch at sea |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109649621A (en) * | 2019-01-22 | 2019-04-19 | 南京星海未来科技发展有限公司 | Suspension railway traffic system in a kind of water |
CN109649621B (en) * | 2019-01-22 | 2023-12-26 | 南京星海未来科技发展有限公司 | Aquatic suspension track traffic system |
CN112711266A (en) * | 2020-12-03 | 2021-04-27 | 中国科学院光电技术研究所 | Near-far field switching control method for lunar orbit intersection butt joint laser radar |
CN113665750A (en) * | 2021-09-06 | 2021-11-19 | 中国海洋大学 | Aircraft |
CN113665750B (en) * | 2021-09-06 | 2022-06-07 | 中国海洋大学 | Aircraft |
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