JP2017518216A - 多機能フライングプラットフォーム - Google Patents

Abstract

【課題】多機能フライングプラットフォームを提供すること。【解決手段】構造が簡単で、操作も便利で、機能の異なる設備の積載を実現できる多機能フライングプラットフォームであって、ローターアームシステムと積載プレート（１）とを含み、前記積載プレート（１）上に均一に配置されている若干の固定装置（２）を設け、前記積載プレート（１）が前記固定装置（２）を通じて前記ローターアームシステム上のローターアーム（３）と固結し、前記積載プレート（１）の下側に異なる設備を積載するための積載部位を更に設ける。この多機能フライングプラットフォームは、農業用航空機分野に運用できる。【選択図】図８

Description

本発明は、航空機、特に、多機能フライングプラットフォームに関する。

科学技術の発展に伴い、農業機械化の程度が益々高くなっている。大面積栽培の発展に伴い、航空機で圃場作業を行うことは益々多くなり、例えば飛行散粒機で圃場に対し種子を散布或いは農作物の生育期間に肥料を散布し、農薬散布用ドローンを用いて圃場の農薬散布を行って農業被害を除去すること等がある。ただし、これには１つの問題が存在し、つまり異なる作業を行う時、異なるドローン機種を起動して各々作業を行う必要がある。農家にとって、異なるドローン機種を置く十分なスペースの必要があり、また大量の資金を投入してドローンを購入する必要もあり、またメンテナンス費用も多く投入しなければならない。これでは、農家のコストが大幅に増えてしまう。機能の異なる各種設備を積載できるフライングプラットフォームを設計し、農家がこのプラットフォーム１台のみ購入することで、随時積載する設備を交換して異なる作業を行うこともでき、農作物の生育を守ることができる。

本発明は、従来の技術的問題を克服して、構造が簡単で、操作も便利で、機能の異なる設備の積載を実現できる多機能フライングプラットフォームを提供することを課題とする。

本発明が用いる実施形態としては、ローターアームシステムと積載プレートとを含み、前記積載プレート上に均一に配置されている若干の固定装置を設け、前記積載プレートが前記固定装置を通じて前記ローターアームシステム上のローターアームと固結し、前記積載プレートの下側に異なる設備を積載するための積載部位を更に設ける。

上記実施形態から分かるように、ローターアームシステムと積載プレートの結合により、ローターアームシステムと積載プレートの間が固定装置で連接し、利用者の異なる作業ニーズに応じて積載部位上に、例えば農業用噴霧器、農業用散粒機、スペクトロスコープ、映像システム及び圃場用運搬機等といった所要の機能設備を積載でき、随時前記積載部位を通じて安易に積載及び取り外し、極めて農家の操作に便利で、専門家の現場での指導を必要とせず、多目的機として使用もでき、コストを大きく削減する。

好ましくは、前記固定装置は前記積載プレート上に設けられた円弧形溝と一端が該円弧形溝の縁端とヒンジ連結する係止ブロックとを含み、前記係止ブロックの非ヒンジ連結端にカム付きハンドル及びコーン状係止具付きのテンションロッドを可動自在に設け、前記カム付きハンドルが前記テンションロッドの上端とヒンジ連結し、前記円弧形溝の他側に係止溝を設けていて、前記円弧形溝と前記係止ブロックを嵌合した後で形成した嵌合孔が前記ローターアームとマッチする。

上記実施形態から分かるように、固定装置はカム付きハンドル方式を用いると、迅速な脱着を可能にし、積載を必要とする設備の交換に便利で、ローターアームシステムの脱着も便利となり、プラットフォームの収納と展開する便宜が図れる。

好適には、前記積載プレートは前記ローターアームシステムの上側面、下側面又は前記ローターアームシステムのローターアームとローターアームの間に設けられる。

上記実施形態から分かるように、積載プレートの設置方式は、様々で、ニーズに応じて設置することができる。

好ましくは、前記積載プレート上の前記積載部位を設けた水平位置は、前記固定装置を設けた水平位置より低く、前記積載プレート上に若干の中空穴を設ける。

上記実施形態から分かるように、非平面型の積載設備について、設備のニーズに応じて非平面構造の積載プレート上に積載し、積載部位を利用して異なる様々なニーズを満たすことができ、積載に便利である。利用者の異なる作業ニーズに応じて積載部位上に、例えば農業用噴霧器、農業用散粒機、スペクトロスコープ、映像システム及び圃場用運搬機等といった所要の機能設備を積載でき、必要があれば、随時前記積載部位を通じて安易に積載及び取り外ことができ、極めて農家の操作に便利で、専門家の現場での指導を必要とせず、多目的機として使用もでき、コストを大きく削減する。このほかに、積載部位の水平位置が比較的低く設置し、プラットフォーム飛行の安定性及び積載設備取り付けの利便性を保証でき、同時にも積載プレートの加工に便利であり；中空穴の設置は、強度を保証する状況下で、積載プレートの重量を効果的に下げ、フライングプラットフォームの積載能力を高める。

好ましくは、前記積載プレート上に対称でかつ前記ローターアームと合わせる若干のＬ字形スロットを設けていて、若干の前記固定装置と若干の前記Ｌ字形スロットが前記積載プレート上に均一、かつ対称的に分布され、また前記ローターアームシステム上のローターアームとマッチする。

上記実施形態から分かるように、Ｌ字形スロット及び固定装置を用いて積載プレートとローターアームの間の連接を共同で実現し、１つ目は固定装置の利用を減らしてコストを下げ；２つ目はＬ字形スロットとローターアームの合わせ方式が脱着効率を加速し；３つ目は、固定装置の使用を減らすと同時に、積載プレートの製作がより一層簡単になり、間接的にコストを下げる。

好ましくは、前記積載プレート及び前記ローターアームは、いずれも炭素繊維で製造される。

上記実施形態から分かるように、炭素繊維を用いてプラットフォームを製作するのは、その強度を保証し、その重量を大きく下げることで、積載可能な重量をアップする。

好ましくは、前記ローターアームシステムは前記ローターアームと、前記ローターアーム上に設けた若干の回転翼と、前記ローターアームの中心位置に設けたコントローラとを含み、前記回転翼が前記ローターアーム上に対称に設けられると共に前記ローターアームの外側に位置する。

上記実施形態から分かるように、該ローターアームシステムの構造は簡単で、重量が軽く、飛行に便利である。

好ましくは、前記積載部位上に農業用噴霧器、農業用散粒機、スペクトロスコープ、映像システム及び圃場用運搬機を積載できるが、これに限定されない。

上記実施形態から分かるように、積載可能な設備タイプは様々で、ニーズに応じて設置できる。

好ましくは、前記多機能フライングプラットフォームは、雲台と測距装置とを更に含み、前記測距装置が前記雲台上に設けられ、マイクロ波レーダ、超音波或いはレーザー測距装置とし、前記コントローラの上方にＬＥＤ灯柱を立てて設けていて、前記ローターアーム上にＬＥＤテープライトを設け、前記測距装置、前記ＬＥＤテープライト及前記ＬＥＤ灯柱はいずれも前記コントローラと電気的に接続する。

上記実施形態から分かるように、前記コントローラを通じて無人飛行を実現し、マイクロ波レーダ、超音波或いはレーザー測距装置の設計が地形追随飛行及び障害物回避を実現でき、多障害物の地塊での使用に便利で、フライングプラットフォームの安全飛行を保証でき；前記ＬＥＤテープライト及び前記ＬＥＤ灯柱の設計はその点滅状態によってフライングプラットフォーム上の農薬薬液の残量、バッテリー残量及び飛行方位を確認でき、操縦者のフライングプラットフォーム全体状況に対する把握を高め、安全な飛行を実現する。

好適には、前記ローターアームは管材で、前記ローターアーム内に電子ガバナーを設け、前記回転翼の台座内にある電動機に前記ローターアーム内部と連通する空気穴を備え、前記ローターアームの中部位置に通風孔を設け、前記電子ガバナーが前記空気穴と前記通風孔の間のローターアーム内に位置し、前記回転翼の電動機回転により空気を前記通風孔から前記ローターアーム内に入り込ませると共に、前記電子ガバナー及び電動機を冷却し、熱風が前記空気穴から排出し、前記電子ガバナーの周囲に放熱フィンを設けていて、前記放熱フィンの全体外形と前記ローターアーム内の管路キャビティ部の形状とがマッチし、前記放熱フィンの方向が前記電子ガバナーを設けたローターアーム管路の方向と一致する。

上記実施形態から分かるように、電子ガバナーをローターアーム内に設けたのは、全体がより一層美観させ、回転翼の作用を十分利用し、スペースを節約し、電子ガバナーをローターアーム外部に露出する時電子ガバナーに与える損耗も避け；且つ管路内での取付に適した放熱フィンの構造設計は、電子ガバナー上に放熱ファンを取り付ける必要がなく、全体的にコストを下げ、且つその構造も簡単となる。

農家の異なる作業ニーズに応じて積載部位上に、例えば農業用噴霧器、農業用散粒機、スペクトロスコープ、映像システム及び圃場用運搬機等といった所要の機能設備を積載でき、随時前記積載部位を通じて安易に積載及び取り外し、極めて農家の操作に便利で、専門家の現場での指導を必要とせず、多目的機として使用もでき、コストを大きく削減する。

本発明の第１種構造の簡単な構造を示す模式図 本発明の第１種構造の簡単な構造を示す上面図 本発明の第１種構造の第１態様分解図 本発明の第１種構造の第２態様分解図 実施例２における第１種構造の簡単な構造を示す模式図 実施例３における第１種構造の簡単な構造を示す模式図 実施例５における第１種構造の簡単な構造を示す模式図 本発明の第２種構造の簡単な構造を示す模式図 本発明の第２種構造の第１態様分解図 本発明の第２種構造の第２態様分解図 実施例２における第２種構造的簡単な構造を示す模式図 実施例３における第２種構造の簡単な構造を示す模式図 実施例５における第２種構造の簡単な構造を示す模式図 実施例１における第２種構造の簡単な構造を示す模式図 前記固定装置の第２種構造の簡単な構造を示す模式図 前記電子ガバナーの立体構造を示す模式図 前記電子ガバナーの端面図

図１〜４に示すように、本発明は、ローターアームシステムと積載プレート１とを含み、前記積載プレート上に均一に配置されている若干の固定装置２を設け、前記積載プレー１トが前記固定装置２を通じて前記ローターアームシステム上のローターアーム３と固結し、前記積載プレート１の下側に異なる設備を積載するための積載部位４を更に設ける。本発明において、２つの回転翼が交差して設置してからなる４つの回転翼のローターアームシステムを用い、当然ニーズに応じて６つの回転翼のローターアームシステム、８つの回転翼のローターアームシステムとして設置することもでき、これはニーズによって決まる。前記積載プレート上にある固定装置２の数量は、ローターアームの数量と一致する。

別の態様としては、図８〜１０、１５に示すように、前記積載プレート１上に対称でかつ前記ローターアーム３と合わせる若干のＬ字形スロット１８を設けていて、若干の前記固定装置２と若干の前記Ｌ字形スロット１８が前記積載プレート１上に均一、かつ対称的に分布され、また前記ローターアームシステム上のローターアーム３とマッチする。同一のローターアームにおいて、積載プレート１上に対称に設けられた２個の固定装置２で固結し；隣り合う別のローターアームにおいて、積載プレート１上に対称に設けられた２個のＬ字形スロット１８で嵌合して連接する。前記ローターアームシステムは、２つの回転翼が交差して設置してからなる４つの回転翼のローターアームシステムの場合、いずれか１つのローターアーム上に固定装置２で固定し、もう１つのローターアーム上にＬ字形スロット１８で固定し；前記ローターアームシステムは、３つの回転翼が交差して設置してからなる６つの回転翼のローターアームシステムの場合、いずれか２つのローターアーム上に固定装置２で固定し、もう１つのローターアーム上にＬ字形スロット１８で固定し；前記ローターアームシステムは、４つの回転翼が交差して設置してからなる８つの回転翼のローターアームシステムの場合、いずれか２つのローターアーム上に固定装置２で固定し、もう２つのローターアーム上にＬ字形スロット１８で固定する。これは、ニーズに応じて設置できる。前記積載プレート１は前記ローターアームシステムの上側面、下側面又は前記ローターアームシステムのローターアームとローターアームの間に設けられる。積載プレート１の設置方式は、様々で、ニーズに応じて設置することができる。

前記固定装置２は、前記積載プレート１上に設けられた円弧形溝５と一端が該円弧形溝５の縁端とヒンジ連結する係止ブロック６とを含み、前記係止ブロック６の非ヒンジ連結端にカム付きハンドル７及びコーン状係止具８付きのテンションロッド９を可動自在に設け、前記カム付きハンドル７が前記テンションロッド９の上端とヒンジ連結し、前記円弧形溝５の他側に係止溝１０を設けていて、前記円弧形溝５と前記係止ブロック６を嵌合した後で形成した嵌合孔が前記ローターアーム３とマッチする。前記円弧形溝５は、第１溝５１と第２溝５２で構成され、前記第１溝５１が前記係止ブロック６とヒンジ連結し、前記第２溝５２が前記固定装置のベースとヒンジ連結し、前記係止溝１０が前記第２溝５２の端部に設けられる。

前記積載プレート１において、前記積載部位４を設けた水平位置は前記固定装置２を設けた水平位置より低い。つまり前記積載プレート１の中間位置が外側位置より低く、これは積載設備の脱着の便宜が図るためのである。且つ積載プレート１上に若干の中空穴１１を設けていて、中空穴の設置がフライングプラットフォームの正味重量を下げてプラットフォームの飛行とエネルギー節約の便宜を図るためである。前記積載プレート１及び前記ローターアーム３は、いずれも炭素繊維で製造される。前記ローターアームシステムは前記ローターアーム３と、前記ローターアーム３上に設けた若干の回転翼１２と、前記ローターアーム３の中心位置に設けたコントローラ１３とを含み、前記回転翼１２が前記ローターアーム３上に対称に設けられると共に前記ローターアーム３の外側に位置する。前記ローターアーム３上に支持脚１７を更に設ける。図８〜１５に示すように、前記支持脚１７は、ポール式斜め支持脚を用いることができ、緩衝機能を有する湾曲部付き支持脚も用いることもよい。前記Ｌ字形スロット１８と前記支持脚１７が折りたたんだ後前記ローターアーム３と互いに固定する。

前記フライングプラットフォームは、雲台と測距装置とを更に含み、前記測距装置が前記雲台上に設けられ、マイクロ波レーダ、超音波或いはレーザー測距装置とし、前記コントローラ１３の上方にＬＥＤ灯柱を立てて設けていて、前記ローターアーム３上にＬＥＤテープライト３５を設け、前記測距装置、前記ＬＥＤテープライト３５及前記ＬＥＤ灯柱はいずれも前記コントローラ１３と電気的に接続する。前記ＬＥＤテープライト３５はフルカラーのＬＥＤテープライトで、前記ＬＥＤ灯柱及び前記ＬＥＤテープライト３５の点滅変化或いは色の変更を通じて薬液の残量、バッテリー１３の残量及び電子ガバナーの環境温度等を知らせることができ、同時に前記ＬＥＤ灯柱及び前記ＬＥＤテープライト３５を通じて飛行姿勢及び散布データを識別することもできる。

前記ローターアーム３は、管材で、前記ローターアーム３内に電子ガバナー２９を設け、前記回転翼１２の台座内にある電動機に前記ローターアーム３内部と連通する空気穴を備え、前記ローターアーム３の中部位置に通風孔を設け、前記電子ガバナーが前記空気穴と前記通風孔の間のローターアーム３内に位置し、前記回転翼１２の電動機回転により空気を前記通風孔から前記ローターアーム３内に入り込ませると共に、前記電子ガバナー２９及び電動機を冷却し、熱風が前記空気穴から排出し、前記電子ガバナー２９の周囲に放熱フィン３０を設けていて、前記放熱フィン３０の全体外形と前記ローターアーム３内の管路キャビティ部の形状とがマッチし、前記放熱フィン３０の方向が前記電子ガバナー２９を設けたローターアーム管路の方向と一致する。従って前記回転翼内の電動機の回転で発生した遠心力が働いた風により前記管材内に設けられた電子ガバナーを放熱する。且つ前記電子ガバナーが前記管材内に設けられたのもスペースを節約でき、作業を終えた後直接水で洗浄できる。

図１６〜１７に示すように、前記電子ガバナー２９上に電源線３１、制御線３２、コンデンサ３３及び出力線３４を更に設けていて、前記電源線３１、前記制御線３２及び前記コンデンサ３３が前記電子ガバナー２９の同じ側に位置し、前記出力線３４が前記電子ガバナー２９の他端に位置する。この種の分離設計構造は、取り付け時誤接続が発生しないことで、電子ガバナー２９の使用安全を保証する。新しい形態において、フライングプラットフォームの電子ガバナー２９が管路内に設け、前記放熱フィン３０の構造を利用して放熱機能を保証できる。電子ガバナー２９が管路内に取り付けた後、フライングプラットフォーム全体をより一層美観させ、重量が軽くなり、且つ直接防水、防食及び耐衝突が可能で、保護作用に役に立つ。

作業を終えた後、前記積載プレート１を前記ローターアームシステムから取り外すことにも便利で、取り外した前記ローターアームシステムが前記ローターアームを折りたたませることができる。図４及び１０に示すように、折りたたんだ後機械全体がスペースを節約し、農家のために空間利用率を高める。

以下、具体的実施例で本発明を更に説明する。

実施例１
図１４に示すように、前記積載部位４上に農業用噴霧器１９を積載し、これは圃場での農薬散布に用い、農家が手作業で圃場に散布することを避けることができる。この場合、前記農業用噴霧器１９と連通するノズル２０は、前記ローターアーム３上の回転翼１２下方に設けられ、農薬散布を行う時、前記回転翼１２の回転時に発生する気流を利用してノズル２０から噴出された農薬により大きな運動エネルギーを持たせ、透過性がより良好で、農薬が農作物の下層中に浸透して害虫を殺し、農作物を守ることができる。

実施例２
図５及び１１に示すように、積載部位４上に農業用散粒機１４を積載し、種子或いは肥料の散布に用いることができる。

実施例３
図６及び１２に示すように、前記積載部位４上にスペクトロスコープ１５を積載でき、スペクトロスコープを通じて圃場作物の生育状況をキャプチャーできる。

実施例４
前記積載部位４上に映像システムを積載し、圃場の実況を入手することができる。

実施例５
図7及び１３に示すように、前記積載部位４上に圃場用運搬機１６を積載でき、前記圃場用運搬機を利用して圃場運搬を行うことで、作業員の労働密度を軽減できる。

本発明によると、ローターアームシステム及び積載プレートを利用し、前記積載プレート上に均一に分布する若干の固定装置を設け、或いは固定装置及びＬ字形スロットが同時に設けられ、前記積載プレートが前記固定装置及び／或いは前記Ｌ字形スロットを通じて前記ローターアームシステム上のローターアーと固結し、前記積載プレートの下側に異なる設備を積載するための若干の積載部位を設けることによって、農家の異なる作業ニーズに応じて積載部位上に、例えば農業用噴霧器、農業用散粒機、スペクトロスコープ、映像システム及び圃場用運搬機等といった所要の機能設備を積載でき、随時前記積載部位を通じて安易に積載及び取り外し、極めて農家の操作に便利で、専門家の現場での指導を必要とせず、多目的機として使用もでき、コストを大きく削減する。

本発明は、農業用航空機分野に有用に運用できる。

Claims (10)

1. 多機能フライングプラットフォームであって、
   ローターアームシステムと積載プレート（１）とを含み、前記積載プレート（１）上に均一に配置されている若干の固定装置（２）を有し、前記積載プレート（１）が前記固定装置（２）を通じて前記ローターアームシステム上のローターアーム（３）と固結し、前記積載プレート（１）の下側に異なる設備を積載するための積載部位（４）を備える
   ことを特徴とする多機能フライングプラットフォーム。
2. 前記固定装置（２）は、前記積載プレート（１）上に設けられた円弧形溝（５）と一端が前記円弧形溝（５）の縁端とヒンジ連結する係止ブロック（６）とを含み、前記係止ブロック（６）の非ヒンジ連結端にカム付きハンドル（７）及びコーン状係止具（８）付きのテンションロッド（９）を可動自在に設け、前記カム付きハンドル（７）が前記テンションロッド（９）の上端とヒンジ連結し、前記円弧形溝（５）の他側に係止溝（１０）を備え、前記円弧形溝（５）と前記係止ブロック（６）を嵌合した後で形成した嵌合孔が前記ローターアーム（３）とマッチする
   請求項１に記載の多機能フライングプラットフォーム。
3. 前記積載プレート（１）上の前記積載部位（４）を設けた水平位置は、前記固定装置（２）を設けた水平位置より低く、前記積載プレート（１）上に若干の中空穴（１１）を備える
   請求項２に記載の多機能フライングプラットフォーム。
4. 前記積載プレート（１）上に対称でかつ前記ローターアーム（３）と合わせる若干のＬ字形スロット（１８）を備え、若干の前記固定装置（２）と若干の前記Ｌ字形スロット（１８）が前記積載プレート（１）上に均一かつ対称的に分布され、また前記ローターアームシステム上のローターアーム（３）とマッチする
   請求項１に記載の多機能フライングプラットフォーム。
5. 前記積載プレート（１）は、前記ローターアームシステムの上側面、下側面又は前記ローターアームシステムのローターアームとローターアームの間に設けられる
   請求項１に記載の多機能フライングプラットフォーム。
6. 前記積載プレート（１）及び前記ローターアーム（３）は、いずれも炭素繊維製である
   請求項１に記載の多機能フライングプラットフォーム。
7. 前記ローターアームシステムは、前記ローターアーム（３）と、前記ローターアーム（３）上に設けた若干の回転翼（１２）と、前記ローターアーム（３）の中心位置に設けたコントローラ（１３）とを含み、前記回転翼（１２）が前記ローターアーム（３）上に対称に設けられると共に前記ローターアーム（３）の外側に位置する
   請求項１ないし６のいずれかに記載の多機能フライングプラットフォーム。
8. 前記積載部位（４）上に、農業用噴霧器、農業用散粒機（１４）、スペクトロスコープ（１５）、映像システム、圃場用運搬機（１６）を積載可能である
   請求項７に記載の多機能フライングプラットフォーム。
9. 雲台と測距装置とを含み、前記測距装置が前記雲台上に設けられ、マイクロ波レーダ、超音波或いはレーザー測距装置とし、前記コントローラ（１３）の上方にＬＥＤ灯柱を立てて設けられ、前記ローターアーム（３）上にＬＥＤテープライト（３５）を設け、前記測距装置、前記ＬＥＤテープライト（３５）及前記ＬＥＤ灯柱はいずれも前記コントローラ（１３）と電気的に接続する
   請求項７に記載の多機能フライングプラットフォーム。
10. 前記ローターアーム（３）は、管材で、前記ローターアーム（３）内に電子ガバナー（２９）を設け、前記回転翼（１２）の台座内にある電動機に前記ローターアーム（３）内部と連通する空気穴を備え、前記ローターアーム（３）の中部位置に通風孔を設け、前記電子ガバナーが前記空気穴と前記通風孔の間のローターアーム（３）内に位置し、前記回転翼（１２）の電動機回転により空気を前記通風孔から前記ローターアーム（３）内に入り込ませると共に、前記電子ガバナー（２９）及び電動機を冷却し、熱風が前記空気穴から排出し、前記電子ガバナー（２９）の周囲に放熱フィン（３０）を備え、前記放熱フィン（３０）の全体外形と前記ローターアーム（３）内の管路キャビティ部の形状とがマッチし、前記放熱フィン（３０）の方向が前記電子ガバナー（２９）を設けたローターアーム管路の方向と一致する
    請求項７に記載の多機能フライングプラットフォーム。

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