JP2017063960A - Multi-copter toy - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の回転翼によって無人飛行するマルチコプター玩具に関する。 The present invention relates to a multicopter toy that performs unmanned flight with a plurality of rotor blades.
複数の回転翼を用いて無人飛行するマルチコプター玩具は、それぞれの回転翼の出力(例えば、回転数)を制御することによって様々な姿勢によって飛行を行うことができる。例えば、4つの回転翼を有するクワッドコプターにおいては、機体を中心として前方左右の2つの回転翼および後方左右の2つの回転翼のそれぞれの出力バランスによって姿勢が制御される。 A multicopter toy that performs unmanned flight using a plurality of rotor blades can fly in various postures by controlling the output (for example, the number of revolutions) of each rotor blade. For example, in a quadcopter having four rotor blades, the attitude is controlled by the respective output balances of the two front and left rotor blades and the rear left and right rotor blades around the airframe.
このようなマルチコプター玩具が飛行する場合、前方の回転翼に対して後方の回転翼の出力を高くすることで機体を前傾させて、機体とともに複数の回転翼の軸を前方に傾けて進行方向への推進力を得ている。 When such a multi-copter toy flies, the aircraft is tilted forward by increasing the output of the rear rotor against the front rotor, and the axes of the rotor blades are tilted forward together with the aircraft. Propulsion in the direction.
特許文献1には、一体型バッテリ、負荷支持ボディ、2つのアーム、2つのローラを持つ各アーム、制御モジュール、ペイロードモジュール、スキッドを含む無人機が開示される。この無人機では、取り付けられるアームのタイプによって無人航空機、無人地上車両、無人(水)上艇、無人潜水艇として動作するよう再構成可能になっている。
また、この無人機においては、各プロペラが水平からわずかに下方にオフセットしたピッチ角度で、先端部に対してわずかに傾けられている。これにより、ホバリングの際に制御モジュールの後端部がペイロードの後方および下方の視界に入り込むことを防止している。さらに、巡航飛行での前進飛行の際、ボディが水平状態で飛行するため、風の抵抗を最小に抑えながら前進飛行することができる。 Further, in this drone, each propeller is slightly inclined with respect to the tip at a pitch angle slightly offset downward from the horizontal. This prevents the rear end of the control module from entering the field of view behind and below the payload during hovering. Further, since the body flies in a horizontal state during forward flight in cruise flight, it is possible to fly forward while minimizing wind resistance.
しかしながら、従来のマルチコプター玩具においては、ユーザ(操縦者)が飛行特性を簡単に調整することができる構成にはなっていない。このため、操縦者の好みに合わせて飛行特性をセッティングしたり、動力性能に応じた調整を行ったりすることができず、趣向性に欠けるという問題がある。 However, the conventional multicopter toy is not configured so that the user (operator) can easily adjust the flight characteristics. For this reason, there is a problem that the flight characteristics cannot be set according to the operator's preference or the adjustment according to the power performance cannot be performed, and the preference is lacking.
本発明は、飛行特性を簡単に調整することができ、趣向性を高めることができるマルチコプター玩具を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the multicopter toy which can adjust a flight characteristic easily and can improve preference.
上記課題を解決するため、本発明は、無人飛行するマルチコプター玩具であって、機体と、機体に取り付けられた複数の回転翼ユニットと、を備え、複数の回転翼ユニットのそれぞれは、モータと、モータによって回転する回転翼と、を有し、複数の回転翼ユニットの少なくとも1つは、機体に対して角度調整可能に取り付けられたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a multicopter toy for unmanned flight, comprising a fuselage and a plurality of rotor units attached to the fuselage, each of the plurality of rotor units being a motor and , And at least one of the plurality of rotary blade units is attached to the airframe so as to be adjustable in angle.
このような構成によれば、複数の回転翼ユニットの少なくとも1つを機体に対して角度調整することができ、マルチコプター玩具の飛行特性を操縦者の好みに合わせてセッティングしたり、動力性能に応じて調整したりすることができる。 According to such a configuration, the angle of at least one of the plurality of rotary wing units can be adjusted with respect to the fuselage, the flight characteristics of the multicopter toy can be set according to the preference of the operator, and the power performance can be improved. Can be adjusted accordingly.
本発明のマルチコプター玩具において、機体に取り付けられるジョイントフレームと、ジョイントフレームを機体に所定の角度で固定するクランプと、をさらに備え、複数の回転翼ユニットのうちの2つの回転翼ユニットはジョイントフレームの両端部に接続されていてもよい。これにより、ジョイントフレームを回転させることで2つの回転翼ユニットの角度調整を同時に行うことができる。 The multi-copter toy according to the present invention further includes a joint frame attached to the fuselage and a clamp for fixing the joint frame to the fuselage at a predetermined angle, and two of the plurality of rotary blade units are joint frames. It may be connected to both ends. Thereby, angle adjustment of two rotary blade units can be performed simultaneously by rotating a joint frame.
本発明のマルチコプター玩具において、ジョイントフレームは、機体に対して所定のピッチで角度調整可能に取り付けられていてもよい。これにより、ジョイントフレームを介して2つの回転翼ユニットを機体に対して所定のピッチで正確な角度で調整することができる。 In the multicopter toy according to the present invention, the joint frame may be attached to the machine body so as to be adjustable in angle at a predetermined pitch. As a result, the two rotary blade units can be adjusted with respect to the airframe at a predetermined angle and at an accurate angle via the joint frame.
本発明のマルチコプター玩具において、コントローラから送られる制御信号に基づき駆動するサーボ機構をさらに備え、回転翼ユニットはサーボ機構によって回転可能に設けられていてもよい。これにより、操縦者はコントローラから送る制御信号によってサーボ機構を介して回転翼ユニットの角度調整を遠隔で行うことができる。 The multicopter toy of the present invention may further include a servo mechanism that is driven based on a control signal sent from the controller, and the rotor unit may be rotatably provided by the servo mechanism. As a result, the operator can remotely adjust the angle of the rotary blade unit via the servo mechanism by a control signal sent from the controller.
本発明のマルチコプター玩具において、機体に設けられ、姿勢の制御に用いられるセンサを有する制御基板をさらに備え、制御基板は、機体に対して角度調整可能に取り付けられていてもよい。これにより、機体に対する回転翼ユニットの角度に対応して制御基板の角度を調節することができ、姿勢制御の基準位置を回転翼ユニットの角度に合わせることができる。 The multi-copter toy according to the present invention may further include a control board provided on the aircraft and having a sensor used for posture control, and the control board may be attached to the aircraft so that the angle can be adjusted. Thereby, the angle of the control board can be adjusted in accordance with the angle of the rotor unit with respect to the fuselage, and the reference position for attitude control can be adjusted to the angle of the rotor unit.
本発明のマルチコプター玩具において、機体に設けられ、姿勢の制御に用いられるセンサを有する制御基板をさらに備え、制御基板は、機体の水平方向に対する角度の基準を設定する機能を有していてもよい。これにより、制御基板の角度を変更せずに姿勢制御の基準位置を回転翼ユニットの角度に合わせることができる。 The multi-copter toy of the present invention further includes a control board provided on the aircraft and having a sensor used for posture control, and the control board has a function of setting a reference of an angle with respect to the horizontal direction of the aircraft. Good. Thereby, the reference position for posture control can be adjusted to the angle of the rotor unit without changing the angle of the control board.
本発明によれば、マルチコプター玩具の飛行特性を簡単に調整することができ、操縦者にとって趣向性の高いマルチコプター玩具を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flight characteristic of a multicopter toy can be adjusted easily and it becomes possible to provide a multicopter toy with high preference for a pilot.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of the members once described is omitted as appropriate.
(マルチコプター玩具の構成)
図1は、実施形態に係るマルチコプター玩具を例示する斜視図である。
本実施形態に係るマルチコプター玩具1は、操縦者の遠隔操作によって無人飛行する玩具である。マルチコプター玩具1は、機体10と、機体10に取り付けられた複数の回転翼ユニット20とを備える。複数の回転翼ユニット20のそれぞれは、モータ21と、モータ21によって回転する回転翼23とを有する。
(Configuration of multicopter toy)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a multicopter toy according to an embodiment.
The
図1に示すマルチコプター玩具1は、4つの回転翼ユニット20を備えた、いわゆるクワッドコプター型である。回転翼ユニット20は、前方左右および後方左右のそれぞれに設けられる。各回転翼ユニット20に設けられた回転翼23の出力のバランスによって、前方、後方、上昇、下降、左右回転および左右ターンといった飛行姿勢をとることができる。
The
回転翼ユニット20におけるモータ21と回転翼23との間にはギア22が設けられており、ギア22を介してモータ21の回転を回転翼23に伝達している。なお、回転翼23は、ギア22を介さずに直接モータ21によって回転するよう構成されていてもよい。回転翼ユニット20にはハブ25が設けられる。回転翼ユニット20は、ハブ25を介してジョイントフレーム30に接続される。
A
ジョイントフレーム30は、円筒型のフレームであり、機体10の左右方向に渡るよう配置される。ジョイントフレーム30の両端部には、ハブ25を介して回転翼ユニット20が取り付けられる。ハブ25とジョイントフレーム30とはネジによって固定されていても、嵌合によって固定されていてもよい。
The
ジョイントフレーム30は、クランプ40によって機体10に固定される。このクランプ40による固定を緩めると、ジョイントフレーム30を軸中心に回転させることができ、所望の角度に設定した後はクランプ40を締めることでジョイントフレーム30の回転角度を固定することができる。
The
ジョイントフレーム30を軸中心に回転させることで、ジョイントフレーム30とともに両端部の2つの回転翼ユニット20が回転し、回転翼ユニット20の機体10に対する角度が調整されることになる。
By rotating the
本実施形態では、機体10の前後にジョイントフレーム30が設けられ、それぞれクランプ40によって固定される。前側のジョイントフレーム30の両端部には前側2つの回転翼ユニット20が取り付けられ、後側のジョイントフレーム30の両端部には後側2つの回転翼ユニット20が取り付けられる。
In the present embodiment,
各ジョイントフレーム30の回転は独立していても、連動していてもよい。各ジョイントフレーム30が独立して回転するようになっていれば、前後の回転翼ユニット20のそれぞれは、機体10に対して別々な角度に調整可能である。また、各ジョイントフレーム30が連動して回転するようになっていれば、前後の一方の回転翼ユニット20の角度に合わせて他方の回転翼ユニット20の角度も調整される。
The rotation of each
また、図1に示す例では1つのジョイントフレーム30に2つの回転翼ユニット20が設けられているが、同軸上に2つのジョイントフレーム30を設け、各ジョイントフレーム30の端部に回転翼ユニット20を取り付ける構成であってもよい。例えば、図1に示す1つのジョイントフレーム30を機体10に固定する2つのクランプ40の間でジョイントフレーム30を分割した構成でもよい。これにより、各ジョイントフレーム30ごとに回転翼ユニット20を独立して回転させることができる。
In the example shown in FIG. 1, two
機体10には制御基板50が設けられる。制御基板50には、操縦者のコントローラから送信される制御信号を受信する受信部、制御信号に基づき各モータ21の出力を演算する演算部、機体10の姿勢を検出するセンサ(例えば、ジャイロセンサ、気圧センサ、超音波センサ)が設けられる。制御基板50は機体10に対して角度調整可能に取り付けられていてもよい。
The
機体10の下にはバッテリBTが取り付けられる。また、機体10の下側には着地の際の脚となるスキッド15が設けられていてもよい。
A battery BT is attached below the
図2(a)および(b)は、クランプ部分の拡大斜視図である。
図2(a)に示すように、クランプ40は上側クランプ部41と、下側クランプ部42とを有する。上側クランプ部41および下側クランプ部42のそれぞれには、ジョイントフレーム30を挟むための凹部が設けられる。
FIGS. 2A and 2B are enlarged perspective views of a clamp portion.
As shown in FIG. 2A, the
下側クランプ部42は機体10に固定される。上側クランプ部41は下側クランプ部42に例えばネジ45によって固定される。上側クランプ部41を外した状態で、下側クランプ部42の凹部にジョイントフレーム30を載置し、ジョイントフレーム30の上から上側クランプ部41を被せて下側クランプ部42とネジ45によって固定する。これにより、ジョイントフレーム30は下側クランプ部42と上側クランプ部41との間で挟持されることになる。
The
図2(a)に示すクランプ40においては、ネジ45を緩めることで締め付けが弱くなり、ジョイントフレーム30を軸回りに回転させることができる。ジョイントフレーム30は、軸回りに任意の角度で回転可能であり、ネジ45を締めることで、その角度に固定される。
In the
図2(b)に示すクランプ40においては、上側クランプ部41および下側クランプ部42のそれぞれの凹部内面40aに所定ピッチの凹凸(スプライン加工)が施される。また、ジョイントフレーム30のクランプ40と接する面30aにも同様な凹凸(スプライン加工)が施される。これによって、ジョイントフレーム30は軸回りに凹凸のピッチで角度調整される。したがって、ジョイントフレーム30をこのピッチに合わせて正確な角度で回転させることができ、機体10に対する回転翼ユニット20の角度も正確に調整することができる。
In the
このように、本実施形態に係るマルチコプター玩具1においては、回転翼ユニット20が機体10に対して角度調整可能に取り付けられているため、マルチコプター玩具1の飛行特性を操縦者の好みに合わせてセッティングしたり、動力性能に応じて調整したりすることができる。
As described above, in the
(回転翼ユニットの回転角度調整)
次に、具体的な回転翼ユニット20の回転角度調整(ジョイントフレーム30の軸回りの回転角度調整)について説明する。
図3(a)および(b)は、回転翼ユニットの回転角度調整による飛行姿勢を例示する模式図である。
図3(a)には、回転翼ユニット20の回転角度調整をしていない場合の飛行姿勢が例示される。回転翼ユニット20の回転角度調整をしていない場合、回転翼23の回転軸z23は、機体10における軸(法線軸z10)と一致している。この状態でマルチコプター玩具1を前方Fに飛行させるには、機体10の前方の下に傾ける(前傾させる)ことになる。この傾斜によって法線軸z10が垂直軸z1に対して角度θ1傾斜したとすると、回転翼23の回転軸z23も角度θ1傾斜することになる。回転翼23の回転軸z23が傾斜することで、マルチコプター玩具1は前方Fへの推進力を得て、前方Fへ飛行することになる。
(Rotation angle adjustment of rotor unit)
Next, specific rotation angle adjustment of the rotary blade unit 20 (rotation angle adjustment around the axis of the joint frame 30) will be described.
FIGS. 3A and 3B are schematic views illustrating the flight posture by adjusting the rotation angle of the rotor unit.
FIG. 3A illustrates a flight posture when the rotation angle of the
しかし、マルチコプター玩具1の前方Fへの飛行の際、機体10の傾斜が大きくなるほど前面で受ける空気抵抗が増加する。この空気抵抗の増加が飛行スピードアップの妨げになる。
However, when the
図3(b)には、回転翼ユニット20の角度調整をした場合の飛行姿勢が例示される。回転翼ユニット20の角度調整をした場合、回転翼23の回転軸z23は、機体10の法線軸z10とは一致していない。図3(b)に示す例では、機体10に対して回転翼ユニット20を回転させることで、回転翼23の回転軸z23が機体10の法線軸z10に対して角度θ1傾斜している。
FIG. 3B illustrates a flight posture when the angle of the
この状態では、機体10が水平(法線軸z10と垂直軸z1とが一致)であってもマルチコプター玩具1は前方Fへの推進力を得て飛行することになる。つまり、予め回転翼23の回転軸z23が角度θ1傾斜しているため、この角度θ1に応じた推進力が発生しており、機体10を前傾させることなく前方Fへ飛行させることができる。
In this state, even if the
つまり、回転翼23の回転軸z23を角度θ1傾斜させた場合の推進力であれば、機体10を前傾させることなく前方Fへ飛行させることができ、機体10が前傾している場合に比べて前面で受ける空気抵抗を減らすことができる。
That is, if the propulsive force is obtained when the rotation axis z23 of the
なお、角度θ1の傾斜に応じた推進力よりも大きい推進力を得たい場合には機体10を前傾させることになる。しかし、この場合でも回転翼ユニット20の角度調整がされていない場合に比べて、機体10の前傾を少なくすることができるため、飛行による空気抵抗の低減が可能になる。
In addition, when it is desired to obtain a propulsive force larger than the propulsive force according to the inclination of the angle θ1, the
操縦者は、マルチコプター玩具1の通常の飛行スピードや、好みによって回転翼ユニット20の角度を調整することができる。例えば、マルチコプター玩具1の通常の飛行スピードが比較的速い場合には、回転翼ユニット20の回転角度を大きくしておくことで、通常の飛行スピードでの機体10の前傾が抑制され、空気抵抗の低減によって、よりスムーズな飛行を実現できることになる。
The operator can adjust the angle of the
(制御基板の角度調整)
図4(a)および(b)は、制御基板の角度調整について例示する模式図である。
図4(a)には、制御基板50を機体10に対して傾斜させた状態が示される。例えば、回転翼ユニット20を機体10に対して角度θ1傾斜させた場合、制御基板50も機体10に対して角度θ1傾斜させておくとよい。
(Control board angle adjustment)
4A and 4B are schematic views illustrating the angle adjustment of the control board.
FIG. 4A shows a state in which the
先に説明したように、制御基板50には姿勢制御を行う際に用いられるジャイロセンサなどが設けられている。マルチコプター玩具1において制御基板50に設けられたジャイロセンサによって水平位置の基準を決めている場合、回転翼ユニット20の角度調整に合わせて制御基板50の角度を調整することで、ジャイロセンサによる水平位置の基準に対して回転翼23の回転軸z23を垂直に設定することができる。
As described above, the
図4(b)には、マルチコプター玩具1を浮上(ホバリング)させた状態が示される。この例では、機体10に対して回転翼ユニット20および制御基板50を角度θ1傾斜させている。ジャイロセンサによる水平位置の基準は、制御基板50の面50a(ジャイロセンサの搭載面)である。したがって、マルチコプター玩具1を浮上させて水平になるよう自律制御した場合、角度θ1傾斜させた制御基板50の面50aが水平となるように維持する制御が行われる。
FIG. 4B shows a state where the
制御基板50は機体10に対して傾斜しているため、制御基板50の面50aを水平の基準にすると、機体10は角度θ1傾斜することになる。また、回転翼23の回転軸z23は、制御基板50の面50aに対して垂直になっているため、いずれの方向にも推進力は働かない。したがって、マルチコプター玩具1は浮上(ホバリング)した状態を維持することになる。
Since the
図5は、基準設定ボタンを例示する模式図である。
図5に示す例では、マルチコプター玩具1の水平方向に対する角度の基準を設定するボタン55が設けられている。ボタン55は、例えば制御基板50に設けられる。このボタン55を押下した際、制御基板50はそのときのマルチコプター玩具1の位置を水平方向に対する角度の基準とするよう設定を行う。
FIG. 5 is a schematic view illustrating the reference setting button.
In the example shown in FIG. 5, a
例えば、回転翼ユニット20を回転させて回転翼23の回転軸z23を機体10に対して角度θ1傾斜させた場合、この回転軸z23が垂直(回転翼23が水平)になるようにマルチコプター玩具1を保持しておき、この状態でボタン55を押下する。制御基板50は、ボタン55が押下された際のジャイロセンサの検出値を原点とするように設定を変更する。この検出値は不揮発性メモリ等に保存される。これによって、機体10が角度θ1傾斜した状態がマルチコプター玩具1の水平位置の基準となる。このようなボタン55の押下による水平基準の設定によれば、回転翼ユニット20を回転させた場合でも、制御基板50を傾斜させることなく、マルチコプター玩具1の浮上(ホバリング)状態を維持することができる。
For example, when the
(回転翼ユニットの取り付け幅の調整)
図6は、回転翼ユニットの取り付け幅の調整について例示する模式図である。
回転翼ユニット20は、ジョイントフレーム30の両端部に取り付けられる。すなわち、回転翼ユニット20は、ハブ25を介してジョイントフレーム30に取り付けられる。このハブ25とジョイントフレーム30との取り付け位置を、ジョイントフレーム30の軸に沿った方向(軸方向)に調整できるようにしておけば、ジョイントフレーム30の両端部に取り付けられる2つの回転翼ユニット20の幅(間隔T1〜T2)を調整できるようになる。
(Adjustment of installation width of rotor unit)
FIG. 6 is a schematic view illustrating the adjustment of the attachment width of the rotary blade unit.
The
例えば、ハブ25とジョイントフレーム30との固定をネジによって行うようにしておく。このネジを緩めることで、ハブ25のジョイントフレーム30の軸方向の取り付け位置を調整し、調整後にネジを締める。これにより、ジョイントフレーム30の両端部に取り付けられる2つの回転翼ユニット20の間隔(T1〜T2)、すなわち2つの回転翼23の間隔(幅)を拡げたり、狭くしたりすることができる。
For example, the
図6に示す例では、2つのジョイントフレーム30の一方のみ、回転翼ユニット20とジョイントフレーム30との取り付け位置の調整を行うようになっているが、2つのジョイントフレーム30の両方において調整できるようになっていてもよい。2つの回転翼23の間隔(幅)の調整によって、マルチコプター玩具1の飛行特性を調整することができる。
In the example shown in FIG. 6, only one of the two
例えば、2つの回転翼23の間隔(幅)が拡がるほど、マルチコプター玩具1の飛行における安定性が向上する。一方、2つの回転翼23の間隔(幅)が狭くなるほど、マルチコプター玩具1の機敏性が向上する。操縦者は、自動車の左右のタイヤの間隔(トレッド)を調整するような感覚で、マルチコプター玩具1の飛行特性を好みに合わせてセッティングすることができる。
For example, as the interval (width) between the two
また、ジョイントフレーム30の軸方向に回転翼ユニット20の取り付け位置を調整できるようにしておくと、回転翼23の大きさ(回転径)を変更した場合に2つの回転翼23の間隔を調整することができる。例えば、大きな回転翼23に変更した場合、2つの回転翼ユニット20の間隔を拡げるようにすれば、2つの回転翼23が干渉することを防止することができる。
If the mounting position of the
(回転翼ユニットの傾斜角度調整)
次に、回転翼ユニット20の傾斜角度調整(ジョイントフレーム30の軸に対する角度調整)について説明する。
図7(a)〜(c)は、回転翼ユニットの傾斜角度の調整について例示する模式図である。
図7(a)〜(c)では、マルチコプター玩具1の正面からみた模式図が表される。図7(a)には、回転翼ユニット20の傾斜角度調整をしていない場合の飛行姿勢が例示される。回転翼ユニット20の傾斜角度調整をしていない場合、回転翼23の回転軸z23は、ジョイントフレーム30の軸に対して垂直になっている。
(Inclination angle adjustment of rotor unit)
Next, the inclination angle adjustment (angle adjustment with respect to the axis of the joint frame 30) of the
FIGS. 7A to 7C are schematic views illustrating the adjustment of the inclination angle of the rotary blade unit.
In Fig.7 (a)-(c), the schematic diagram seen from the front of the
これに対し、図7(b)および(c)には、回転翼ユニット20の傾斜角度調整をした場合の飛行姿勢が例示される。図7(b)に示す例では、ジョイントフレーム30の両端部に取り付けられる2つの回転翼ユニット20のそれぞれが、ジョイントフレーム30の軸と垂直な軸(フレーム垂直軸z35)に対して角度θ2傾斜している。すなわち、マルチコプター玩具1の正面からみて左側の回転翼23の回転軸z23は、フレーム垂直軸z35に対して右回りで角度θ2傾斜し、右側の回転翼23の回転軸z23は、フレーム垂直軸z35に対して左回りで角度θ2傾斜している。
On the other hand, FIGS. 7B and 7C illustrate the flight posture when the inclination angle of the
一方、図7(c)に示す例では、2つの回転翼ユニット20のそれぞれが、フレーム垂直軸z35に対して角度θ3傾斜している。すなわち、マルチコプター玩具1の正面からみて左側の回転翼23の回転軸z23は、フレーム垂直軸z35に対して左回りで角度θ3傾斜し、右側の回転翼23の回転軸z23は、フレーム垂直軸z35に対して右回りで角度θ3傾斜している。
On the other hand, in the example shown in FIG. 7C, each of the two
このような傾斜調整を可能にするには、ジョイントフレーム30の端部とハブ25との接続部分を半球状の接続(ボールジョイントBJ)にしておけばよい。なお、このようなボールジョイントBJになっていることで、各回転翼ユニット20をジョイントフレーム30に対して独立して様々な角度で調整することができる。
In order to enable such inclination adjustment, the connection portion between the end of the
回転翼ユニット20の傾斜角度調整によって、マルチコプター玩具1の飛行特性を調整することができる。例えば、図7(b)に示すように左右の回転翼ユニット20が傾斜していると、回転翼23による風力の拡がりが大きくなり、マルチコプター玩具1の左右ターン特性が安定化する。一方、図7(c)に示すように左右の回転翼ユニット20が傾斜していると、回転翼23による風力の拡がりが小さくなり、左右ターン特性が俊敏になる。つまり、操縦者は、自動車のキャンバを調整するような感覚で、マルチコプター玩具1の飛行特性を好みに合わせてセッティングすることができる。
By adjusting the inclination angle of the
(重心バランス調整)
図8(a)および(b)は、マルチコプター玩具の重心バランス調整について例示する模式図である。
図8(a)および(b)には、互いに回転翼ユニット20の回転角度を180度反転させた状態が示される。すなわち、図8(a)に示す回転翼ユニット20に対して、図8(b)に示す回転翼ユニット20は、ジョイントフレーム30の軸回りに180度回転した状態になっている。なお、図8(a)および(b)のそれぞれの態様において、マルチコプター玩具1の上昇および下降の方向を同じにするためには、回転翼ユニット20を180度回転させた際に回転翼23のピッチを逆にしておく必要がある。
(Center of gravity balance adjustment)
FIGS. 8A and 8B are schematic views illustrating the center-of-gravity balance adjustment of the multicopter toy.
8A and 8B show a state where the rotation angles of the
図8(a)に示す例では、回転翼23の回転面S23が機体10の重心CGよりも下になる。一方、図8(b)に示す例では、回転翼23の回転面S23が機体10の重心CGよりも上になる。ここで、重心CGは、機体10に制御基板50、バッテリBT、スキッド15などの部材を取り付けた状態での重心である。
In the example shown in FIG. 8A, the rotating surface S <b> 23 of the
このように、回転翼ユニット20の回転角度を180度変更して、回転翼23の回転面S23と機体10の重心CGとの位置関係を変更することで、マルチコプター玩具1の飛行特性を調整することができる。例えば、図8(a)に示すように、回転翼23の回転面S23が機体10の重心CGよりも下になると、マルチコプター玩具1の飛行安定性は低下するものの、機敏性が向上する。一方、図8(b)に示すように、回転翼23の回転面S23が機体10の重心CGよりも上になると、マルチコプター玩具1の飛行特性は向上するものの、機敏性が低下する。つまり、操縦者は、機体10の重心CGと回転翼23の回転面S23との位置関係を変更することで、マルチコプター玩具1の飛行特性を好みに合わせてセッティングすることができる。
In this way, the flight angle of the
(サーボ機構による角度調整)
図9は、サーボ機構による回転翼ユニットの角度調整の例を示す斜視図である。
機体10に取り付けられたサーボ機構60は、操縦者のコントローラから送信される制御信号によって遠隔操作される。サーボ機構60の駆動はジョイントフレーム30に伝達される。すなわち、サーボ機構60によってジョイントフレーム30の回転が遠隔操作される。
(Angle adjustment by servo mechanism)
FIG. 9 is a perspective view showing an example of angle adjustment of the rotary blade unit by the servo mechanism.
The
サーボ機構60はリンクやベルト、ワイヤーなどの伝達機構を介してジョイントフレーム30と接続される。これにより、サーボ機構60の駆動がジョイントフレーム30に伝達され、ジョイントフレーム30を軸回りに所望の角度で回転させることができる。なお、1つのサーボ機構60によって2つのジョイントフレーム30の回転を連動させてもよい。
The
このようなサーボ機構60を用いることで、操縦者はマルチコプター玩具1の飛行中に回転翼ユニット20を回転させることができる。つまり、操縦者はマルチコプター玩具1を操縦しつつ、状況に応じて回転翼ユニット20の回転角度を好みに応じて調整することが可能になる。
By using such a
以上説明したように、実施形態によれば、マルチコプター玩具1の飛行特性を簡単に調整することができ、操縦者にとって趣向性の高いマルチコプター玩具1を提供することが可能になる。
As described above, according to the embodiment, it is possible to easily adjust the flight characteristics of the
なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、複数の回転翼ユニット20のうち少なくとも1つの回転角度を調整できるようになっていればよく、また、回転翼ユニット20の調整動作は回転や傾斜を別個に調整する場合のほか、回転および傾斜を融合して調整するようにしてもよい。また、本実施形態では4つの回転翼120を有するクワッドコプターを例として説明したが、4つ以外の回転翼23を有するマルチコプター玩具1であっても適用可能である。また、前述の実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
In addition, although this embodiment and its application example were demonstrated above, this invention is not limited to these examples. For example, it is only necessary to be able to adjust the rotation angle of at least one of the plurality of
1…マルチコプター玩具
10…機体
15…スキッド
20…回転翼ユニット
21…モータ
22…ギア
23…回転翼
25…ハブ
30…ジョイントフレーム
30a…面
40…クランプ
40a…凹部内面
41…上側クランプ部
42…下側クランプ部
45…ネジ
50…制御基板
50a…面
55…ボタン
60…サーボ機構
BJ…ボールジョイント
BT…バッテリ
CG…重心
S23…回転面
z1…垂直軸
z10…法線軸
z23…回転軸
z35…フレーム垂直軸
DESCRIPTION OF
Claims (6)
機体と、
前記機体に取り付けられた複数の回転翼ユニットと、
を備え、
前記複数の回転翼ユニットのそれぞれは、モータと、前記モータによって回転する回転翼と、を有し、
前記複数の回転翼ユニットの少なくとも1つは、前記機体に対して角度調整可能に取り付けられたことを特徴とするマルチコプター玩具。 A multicopter toy that flies unattended,
The aircraft,
A plurality of rotor units attached to the airframe;
With
Each of the plurality of rotary blade units includes a motor and a rotary blade rotated by the motor,
The multi-copter toy according to claim 1, wherein at least one of the plurality of rotary blade units is attached to the airframe so as to be adjustable in angle.
前記ジョイントフレームを前記機体に所定の角度で固定するクランプと、をさらに備え、
前記複数の回転翼ユニットのうちの2つの回転翼ユニットは前記ジョイントフレームの両端部に接続された、請求項1記載のマルチコプター玩具。 A joint frame attached to the airframe;
A clamp that fixes the joint frame to the airframe at a predetermined angle; and
The multi-copter toy according to claim 1, wherein two of the plurality of rotary blade units are connected to both ends of the joint frame.
前記回転翼ユニットは前記サーボ機構によって回転可能に設けられた、請求項1〜3のいずれか1つに記載のマルチコプター玩具。 It further comprises a servo mechanism that is driven based on a control signal sent from the controller,
The multi-copter toy according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotor unit is rotatably provided by the servo mechanism.
前記制御基板は、前記機体に対して角度調整可能に取り付けられた、請求項1〜4のいずれか1つに記載のマルチコプター玩具。 Further comprising a control board provided on the aircraft and having a sensor used for attitude control;
The multicopter toy according to any one of claims 1 to 4, wherein the control board is attached to the airframe so as to be adjustable in angle.
前記制御基板は、前記機体の水平方向に対する角度の基準を設定する機能を有する、請求項1〜5のいずれか1つに記載のマルチコプター玩具。
Further comprising a control board provided on the aircraft and having a sensor used for attitude control;
The multi-copter toy according to any one of claims 1 to 5, wherein the control board has a function of setting a reference of an angle with respect to a horizontal direction of the airframe.
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