JP2018134909A - Unmanned aircraft - Google Patents

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重行 小川
Shigeyuki Ogawa
重行 小川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an unmanned aircraft that can stabilize flight control in such as transition of flight mode.SOLUTION: A multi-copter 101 includes: horizontal rotor units 130A to 130D providing lifting force to an airframe 110 and stationary blades 120A, 120B; and propulsion rotor units 140A, 140B providing thrust force to the airframe. A gyro device 210 as a counter balance element is provided on an opposite side to the propulsion rotor units relative to a gravity center G of the airframe. The gyro device has a principal axis of inertia parallel to a roll axis of the airframe. Thus, violent fluctuation in pitch angle that tends to be generated in transition to horizontal flight from vertical flight can be suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、マルチコプターの回転翼による垂直飛行能力と、飛行機の固定翼による水平飛行能力とを兼ね備えた複合回転翼型の無人航空機に関する。   The present invention relates to an unmanned aerial vehicle of a composite rotary wing type that combines a vertical flight capability with a multi-copter rotor and a horizontal flight capability with a fixed wing of an airplane.

無人航空機の一種であるマルチコプターは、垂直軸回りに回転駆動される複数の回転翼を備えている。そのような無人航空機は、それぞれの回転翼の回転数制御により、垂直飛行や水平飛行などを行えることから、VTOL(vertical take−off and landing)機と称されている。マルチコプターは、ホバリング飛行能力を有していることから、地震、津波、火山などの自然災害や、化学工場爆発、海難事故などの人為的な災害の現場などにおいて、空撮による被災状況の詳細な調査などの活躍に期待がよせられている。   A multicopter, which is a type of unmanned aerial vehicle, includes a plurality of rotor blades that are driven to rotate about a vertical axis. Such an unmanned aerial vehicle is called a VTOL (vertical take-off and landing) aircraft because it can perform vertical flight, horizontal flight, and the like by controlling the rotational speed of each rotor blade. Because the multicopter has hovering flight capability, details of the damage situation by aerial photography in natural disasters such as earthquakes, tsunamis, volcanoes, and human disasters such as chemical factory explosions and marine accidents, etc. The expectation is given to the achievements such as a survey.

このような回転翼型のマルチコプターとして、例えば特許文献1は、機体の中心から所定距離だけ離れた第一円周上に複数の内側ロータユニットを配設し、機体の中心から所定距離よりも大きな所定距離だけ離れた第2円周上に複数の外側ロータユニットを配設し、内側ロータユニットの動作により機体を上昇させ、外側ロータユニットの動作により機体の姿勢制御を行う回転翼型機を提案している。   As such a rotary wing type multicopter, for example, in Patent Document 1, a plurality of inner rotor units are arranged on a first circumference separated by a predetermined distance from the center of the fuselage, and more than a predetermined distance from the center of the fuselage. A rotary airfoil machine in which a plurality of outer rotor units are arranged on a second circumference separated by a large predetermined distance, the body is raised by the operation of the inner rotor unit, and the attitude of the body is controlled by the operation of the outer rotor unit. is suggesting.

特開2014−240242号公報JP 2014-240242 A

上述した特許文献1の回転翼型機では、外側ロータユニットの回転翼の回転数を低くしても、小さな揚力で機体を傾ける大きなモーメントを発生させることができ、姿勢制御の応答時間を短くすることができる。   In the rotary blade type machine described in Patent Document 1 described above, even if the rotational speed of the rotor blades of the outer rotor unit is lowered, a large moment for tilting the fuselage can be generated with a small lift, and the response time for attitude control is shortened. be able to.

ところで、一般的な回転翼型機は、垂直軸を有する上昇用の回転翼を有しているため、優れたホバリング能力を有している。また、水平飛行する際、機体の進行方向側を前下がりとなるように傾けて前方への推力を得ている。すなわち、回転翼型機は、水平方向における推力を得るために、前後の回転翼の回転数を変えて機体を傾け、回転翼のピッチ角を変えている。このように、回転翼のピッチ角を変えることで、回転翼型機は水平飛行が可能であるが、例えばラジコン飛行機のような固定翼型機に比較して長距離飛行や高速飛行には不向きである。   By the way, a general rotary wing type machine has an ascending rotary wing having a vertical axis, and thus has an excellent hovering capability. Further, when flying horizontally, the forward direction is obtained by inclining the direction of travel of the fuselage so as to be lowered forward. That is, in order to obtain a thrust in the horizontal direction, the rotary wing type machine tilts the fuselage by changing the rotational speed of the front and rear rotary blades, and changes the pitch angle of the rotary blades. In this way, by changing the pitch angle of the rotary wing, the rotary wing type aircraft can fly horizontally, but it is not suitable for long-distance flight and high-speed flight compared to fixed wing type aircraft such as radio controlled airplanes, for example. It is.

また、バッテリ駆動である回転翼型機は、飛行時間や飛行距離が蓄電容量に応じて制限されてしまう。特に、機体を小型化すると、搭載できるバッテリの容量を大きくできないため、飛行時間や飛行距離が更に短くなる。   In addition, the battery-driven rotary wing type aircraft is limited in flight time and flight distance according to the storage capacity. In particular, if the size of the aircraft is reduced, the capacity of the battery that can be mounted cannot be increased, and the flight time and flight distance are further shortened.

このような回転翼型機での不足点を補うためには、例えば飛行機の固定翼による飛行能力を組み込むことが考えられる。この場合、機体の左右に固定翼を設け、更に機体の例えば後方に、推進用の回転翼を配置することができる。そして、例えばホバリング状態から水平飛行する際、上昇用の回転翼による推力から推進用の回転翼による推力に徐々に切り換えるように制御することで、高速飛行が可能になるものと考えられる。   In order to make up for the deficiencies in such a rotary wing aircraft, for example, it is conceivable to incorporate a flight capability by a fixed wing of an airplane. In this case, fixed wings can be provided on the left and right sides of the airframe, and propulsion rotor blades can be arranged, for example, behind the airframe. For example, when performing horizontal flight from a hovering state, it is considered that high-speed flight can be achieved by controlling so as to gradually switch the thrust from the ascending rotor blade to the thrust force from the propelling rotor blade.

しかし、発明者らがこれまで行ってきた試作実機を使った飛行実験では、特にホバリング状態(垂直飛行モード)から水平飛行状態(水平飛行モード)に移行する際の機体の姿勢制御が難しく、飛行を常に安定させるには、自律制御に更に高度のロバスト性が求められていた。   However, in flight experiments using actual prototypes that the inventors have conducted so far, it is difficult to control the attitude of the aircraft, especially when shifting from the hovering state (vertical flight mode) to the horizontal flight state (horizontal flight mode). In order to make the system always stable, autonomous control is required to have a higher degree of robustness.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、垂直飛行モード及び水平飛行モード間の移行の際の飛行制御を安定させることができる等の無人航空機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle capable of stabilizing flight control at the time of transition between the vertical flight mode and the horizontal flight mode. .

上述の課題を解決するため、本発明は、固定翼と、垂直離着陸手段と、推力発生手段と備える無人航空機であって、機体重心に対して前記推力発生手段の反対側にカウンターバランス要素を設け、前記カウンターバランス要素が、機体のロール軸に平行な慣性主軸を有するジャイロ装置であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an unmanned aerial vehicle including a fixed wing, a vertical take-off and landing unit, and a thrust generation unit, and a counterbalance element is provided on the opposite side of the thrust generation unit with respect to the center of gravity of the fuselage. The counter balance element is a gyro device having an inertia main axis parallel to the roll axis of the airframe.

また、無人航空機は、前記カウンターバランス要素が、水平回転翼であってもよい。   In the unmanned aerial vehicle, the counterbalance element may be a horizontal rotary wing.

また、無人航空機は、前記推力発生手段が、機体のロール軸と平行な回転軸を有する回転翼を備えることが好ましい。   In the unmanned aerial vehicle, it is preferable that the thrust generating means includes a rotary wing having a rotation axis parallel to the roll axis of the airframe.

本発明の無人航空機によれば、機体重心に対して前記推力発生手段の反対側にカウンターバランス要素を設けたことにより、機体の中央付近に重心を置くことができる。また、カウンターバランス要素が、機体のロール軸に平行な慣性主軸を有するジャイロ装置であることで、特に垂直飛行から水平飛行に移行する際に発生しがちだったピッチ角の激しい変動を抑制することができる。また、カウンターバランス要素は、水平回転翼であってもよい。
これらのことから、機体の姿勢制御において、従来よりもロバスト性が増し、特に飛行モードの移行の際の飛行制御を安定させることができる。
According to the unmanned aircraft of the present invention, the center of gravity can be placed near the center of the aircraft by providing the counter balance element on the opposite side of the thrust generating means with respect to the aircraft center of gravity. In addition, the counter balance element is a gyro device having an inertial main axis parallel to the roll axis of the fuselage, so that severe fluctuations in the pitch angle that tend to occur especially when shifting from vertical flight to horizontal flight are suppressed. Can do. The counter balance element may be a horizontal rotary blade.
For these reasons, the attitude control of the fuselage is more robust than the conventional one, and in particular, the flight control at the time of transition to the flight mode can be stabilized.

本発明の一実施形態によるマルチコプターの外観斜視図である。1 is an external perspective view of a multicopter according to an embodiment of the present invention. 図1のマルチコプターの平面図である。It is a top view of the multicopter of FIG. 図1のマルチコプターの上昇制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the raise control of the multicopter of FIG. 図1のマルチコプターのロール制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the roll control of the multicopter of FIG. 図1のマルチコプターのヨー制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the yaw control of the multicopter of FIG. 図1のマルチコプターに搭載されている制御装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control apparatus mounted in the multicopter of FIG. 図4の制御装置による自律制御を説明するための揚力分布図である。It is a lift distribution diagram for demonstrating the autonomous control by the control apparatus of FIG. 本発明の他の実施形態によるマルチコプターの平面図である。It is a top view of the multicopter by other embodiments of the present invention. 本発明の更に他の実施形態によるマルチコプターの平面図である。It is a top view of the multicopter by further another embodiment of the present invention.

以下、本発明の無人航空機として、複数の回転翼を備えるマルチコプターに適用した場合の実施形態を、図面を参照しながら説明する。まず、図1及び図2を参照し、マルチコプターの構成について説明する。なお、図1は、本発明の一実施形態によるマルチコプター100の外観斜視図であり、図2はマルチコプター100を示す平面図である。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a multicopter including a plurality of rotor blades as an unmanned aerial vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the multicopter will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external perspective view of a multicopter 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the multicopter 100.

これらの図に示すように、マルチコプター100は、機体110の左右に固定翼120A、120Bを備えている。なお、飛行をより安定させるための乱流翼121A、121Bを、固定翼120A、120Bの端部に備えてもよい。   As shown in these drawings, the multicopter 100 includes fixed wings 120 </ b> A and 120 </ b> B on the left and right of the fuselage 110. In addition, you may equip the edge part of fixed wing | blade 120A, 120B with turbulent wing | blade 121A, 121B for making flight more stable.

機体110には、円形状の貫通口111が4つ形成されている。なお、貫通口111は4つに限らず、6つ以上であってもよい。これらの貫通口111は、機体110の重心G(正確には機体110、固定翼120A、120Bを含めた全体の重心)を中心とした円周方向に沿って形成されている。   Four circular through-holes 111 are formed in the body 110. Note that the number of through-holes 111 is not limited to four, and may be six or more. These through-holes 111 are formed along a circumferential direction centered on the center of gravity G of the body 110 (more precisely, the center of gravity including the body 110 and the fixed wings 120A and 120B).

また、それぞれの貫通口111の中には、垂直離着陸手段である水平ロータユニット130A〜130Dが配置されている。本実施形態では、水平ロータユニット130A〜130Dが、機体110の重心Gを中心とした対称位置に4つ配置されているが、6つ以上であってもよい。   Further, horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D, which are vertical takeoff and landing means, are disposed in the respective through holes 111. In the present embodiment, four horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D are arranged at symmetrical positions around the center of gravity G of the airframe 110, but may be six or more.

それぞれの水平ロータユニット130A〜130Dは、貫通口111内に掛け渡された支持フレーム112に固定されている。それぞれの水平ロータユニット130A〜130Dは、垂直軸モータ131と、垂直軸モータ131のモータ軸132に取り付けられた回転翼133とを備えている。なお、垂直軸モータ131は、例えばサーボモータを用いることができる。ここで、互いに隣接する水平ロータユニット130A、130Bの回転翼133、133は、互いに逆向きに取り付けられている。同様に、水平ロータユニット130C、130Dの回転翼133、133も、互いに逆向きに取り付けられている。重心Gに対し互いに対称の位置関係にある例えば水平ロータユニット130A、130Dの回転翼133、133は、同じ向きに取り付けられている。   Each horizontal rotor unit 130 </ b> A to 130 </ b> D is fixed to a support frame 112 spanned in the through hole 111. Each of the horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D includes a vertical axis motor 131 and a rotary blade 133 attached to the motor axis 132 of the vertical axis motor 131. As the vertical axis motor 131, for example, a servo motor can be used. Here, the rotor blades 133 and 133 of the horizontal rotor units 130A and 130B adjacent to each other are attached in directions opposite to each other. Similarly, the rotor blades 133 and 133 of the horizontal rotor units 130C and 130D are also attached in opposite directions. For example, the rotor blades 133 and 133 of the horizontal rotor units 130A and 130D that are in a symmetrical positional relationship with respect to the center of gravity G are attached in the same direction.

また、詳細については後述するが、水平ロータユニット130A、130Dの回転翼133、133が、例えば時計回り方向(CW:clockwise)に回転し、水平ロータユニット130B、130Dの回転翼133、133が、例えば反時計回り方向(CCW:counterclockwise)に回転するように駆動される。なお、本明細書では、時計回り方向(CW)への回転を正転とし、反時計回り方向(CCW)への回転を逆転として説明されている。   Although details will be described later, the rotor blades 133 and 133 of the horizontal rotor units 130A and 130D rotate, for example, in a clockwise direction (CW: clockwise), and the rotor blades 133 and 133 of the horizontal rotor units 130B and 130D For example, it is driven to rotate in a counterclockwise direction (CCW: counterclockwise). In the present specification, rotation in the clockwise direction (CW) is defined as normal rotation, and rotation in the counterclockwise direction (CCW) is defined as reverse rotation.

また、それぞれの水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133の回転数制御により、上昇、下降は勿論のこと、ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸のそれぞれの軸周りでの姿勢が補正される。   Further, by controlling the rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A to 130D, the postures around the roll axis, the pitch axis, and the yaw axis are corrected as well as rising and lowering.

なお、水平ロータユニット130A〜130Dについては、貫通口111内の中央に限らず、機体110の下方に吊り下げられてもよいし、機体110の上方に突き出すように配置してもよい。   Note that the horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D are not limited to the center in the through-hole 111, but may be suspended below the airframe 110 or may be arranged to protrude above the airframe 110.

マルチコプター100の推力発生手段として、機体110の後部には、2つの推進ロータユニット140A、140Bが設けられている。それぞれの推進ロータユニット140A、140Bは、水平軸モータ141と、水平軸モータ141のモータ軸142に取り付けられた回転翼143とを備えている。回転翼143が取り付けられるモータ軸142は、機体110のロール軸と同方向(平行)に設けられている。   As a thrust generating means of the multicopter 100, two propulsion rotor units 140A and 140B are provided at the rear of the fuselage 110. Each propulsion rotor unit 140 </ b> A, 140 </ b> B includes a horizontal axis motor 141 and a rotary blade 143 attached to the motor shaft 142 of the horizontal axis motor 141. The motor shaft 142 to which the rotary blade 143 is attached is provided in the same direction (parallel) as the roll shaft of the machine body 110.

なお、推進ロータユニット140A、140Bの水平軸モータ141は、例えばサーボモータを用いることができる。また、本実施形態では、推進ロータユニット140A、140Bを2個配置した場合としているが、この例ら限らず、1個であってもよいし、3個以上であってもよい。また、推進ロータユニット140A、140Bの水平軸モータ141と、上記の水平ロータユニット130A〜130Dの垂直軸モータ131とは、同じ仕様のものであってもよいし、異なる仕様のものであってもよい。   For example, a servo motor can be used as the horizontal axis motor 141 of the propulsion rotor units 140A and 140B. In this embodiment, two propulsion rotor units 140A and 140B are arranged. However, the present invention is not limited to this example, and there may be one or three or more. Further, the horizontal axis motor 141 of the propulsion rotor units 140A and 140B and the vertical axis motor 131 of the horizontal rotor units 130A to 130D may have the same specification or different specifications. Good.

また、機体110の下方には、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bを制御する制御装置150が設けられている。制御装置150の詳細については後述する。   A control device 150 that controls the horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D and the propulsion rotor units 140 </ b> A and 140 </ b> B is provided below the body 110. Details of the control device 150 will be described later.

ここで、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bは、機体110の前後中心線(ロール軸)に沿って左右均等に配置されている。また、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bは、機体110の重心G(正確には機体110、固定翼120A、120Bを含めた全体の重心)の位置がずれないように、機体110に配置されている。また、制御装置150についても、機体110の重心Gの位置がずれないように、機体110の略中央に配置されている。このように、水平ロータユニット130A〜130D、推進ロータユニット140A、140B及び制御装置150を、機体110の重心Gの位置がずれないように、機体110の適宜の位置に配置することで、マルチコプター100の水平姿勢制御を安定化できる。   Here, the horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D and the propulsion rotor units 140 </ b> A and 140 </ b> B are equally arranged on the left and right along the front-rear center line (roll axis) of the body 110. Further, the horizontal rotor units 130A to 130D and the propulsion rotor units 140A and 140B are arranged so that the position of the center of gravity G of the body 110 (precisely, the center of gravity including the body 110 and the fixed wings 120A and 120B) does not shift. 110. Further, the control device 150 is also arranged at the approximate center of the airframe 110 so that the position of the center of gravity G of the airframe 110 does not shift. As described above, the horizontal rotor units 130A to 130D, the propulsion rotor units 140A and 140B, and the control device 150 are arranged at appropriate positions on the fuselage 110 so that the position of the center of gravity G of the fuselage 110 does not shift. 100 horizontal posture control can be stabilized.

次に、図3A、3B、3Cを参照し、水平ロータユニット130A〜130Dによる上昇などの動作制御の概要について説明する。なお、図3Aは上昇制御を説明するための図であり、図3Bはロール軸まわりのロール制御を説明するための図であり、図3Cはヨー軸周りのヨー制御(方向制御)を説明するための図である。   Next, an outline of operation control such as ascending by the horizontal rotor units 130A to 130D will be described with reference to FIGS. 3A, 3B, and 3C. 3A is a diagram for explaining the ascent control, FIG. 3B is a diagram for explaining the roll control around the roll axis, and FIG. 3C explains the yaw control (direction control) around the yaw axis. FIG.

上述したように、水平ロータユニット130A及び水平ロータユニット130Dの回転翼133が正転(例えばCW)し、水平ロータユニット130B及び水平ロータユニット130Cの回転翼133が逆転(例えばCCW)するように駆動される。これにより、隣り合う回転翼133の回転による反作用が打ち消され、マルチコプター100の姿勢が安定する。また、水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133が同時に回転することで、ジャイロ効果により、上昇姿勢などが安定する。   As described above, the rotor blades 133 of the horizontal rotor unit 130A and the horizontal rotor unit 130D rotate forward (for example, CW), and the rotor blades 133 of the horizontal rotor unit 130B and the horizontal rotor unit 130C rotate in reverse (for example, CCW). Is done. Thereby, the reaction caused by the rotation of the adjacent rotor blades 133 is canceled, and the attitude of the multicopter 100 is stabilized. Further, the rotating blades 133 of the horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D rotate at the same time, so that the rising posture is stabilized by the gyro effect.

ここで、図3Aに示すように、上昇制御を行う場合、それぞれの回転翼133の回転数が予め決められた値(例えばプログラムの指令値)となるように制御される。このとき、機体110には回転翼133による揚力が矢印方向に発生し、その揚力が機体110の重量を超えると、マルチコプター100が上昇する。   Here, as shown in FIG. 3A, when the ascent control is performed, the rotational speed of each rotor blade 133 is controlled to be a predetermined value (for example, a command value of a program). At this time, lift by the rotating blade 133 is generated in the fuselage 110 in the direction of the arrow, and when the lift exceeds the weight of the fuselage 110, the multicopter 100 is raised.

次に、図3Bに示すように、ロール制御を行う場合、水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133の回転数が変えられる。すなわち、水平ロータユニット130B、130D側の回転数が、水平ロータユニット130A、130C側の回転数より高くなるように制御される。これにより、水平ロータユニット130B、130D側の回転翼133による揚力が水平ロータユニット130A、130C側の回転翼133による揚力より高くなり、マルチコプター100の機体110は矢印方向に傾く。   Next, as shown in FIG. 3B, when roll control is performed, the rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A to 130D is changed. That is, the rotational speed on the horizontal rotor units 130B and 130D side is controlled to be higher than the rotational speed on the horizontal rotor units 130A and 130C side. As a result, the lift by the rotor blades 133 on the horizontal rotor units 130B and 130D side becomes higher than the lift by the rotor blades 133 on the horizontal rotor units 130A and 130C, and the fuselage 110 of the multicopter 100 tilts in the direction of the arrow.

次に、図3Cに示すように、ヨー制御を行う場合、水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133の回転数が変えられる。すなわち、水平ロータユニット130A、130Dの回転翼133の回転数が、水平ロータユニット130B、130Cの回転翼133の回転数より高くなるように制御される。このとき、水平ロータユニット130A、130Dの正転する回転翼133の回転による反作用が、水平ロータユニット130B、130Cの逆転する回転翼133の回転による反作用より大きくなる。これにより、マルチコプター100の機体110が矢印方向に向きを変える。   Next, as shown in FIG. 3C, when performing yaw control, the rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A to 130D is changed. That is, the rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A and 130D is controlled to be higher than the rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130B and 130C. At this time, the reaction caused by the rotation of the rotating blade 133 rotating forward in the horizontal rotor units 130A and 130D becomes larger than the reaction caused by the rotation of the rotating blade 133 rotating in the horizontal rotor units 130B and 130C. Thereby, the body 110 of the multicopter 100 changes its direction in the direction of the arrow.

なお、一般的なマルチコプターは、周知のとおり、例えば水平飛行する際、機体の進行方向側を前下がりとなるように傾けることで、前方への推力が得られる。ただし、本実施形態のマルチコプター100は、以下に説明するように、推力を推進ロータユニット140A、140Bによって得るようにしており、水平飛行時にも水平姿勢が保たれる。これにより、固定翼120A、120Bで生じる第二揚力FL2を最大にするとともに、風などの外乱による制御への影響を可及的に小さくしている。   As is well known, a general multicopter obtains a forward thrust by, for example, tilting the advancing direction side of the aircraft so as to be lowered forward when flying horizontally. However, the multicopter 100 according to the present embodiment is configured such that thrust is obtained by the propulsion rotor units 140A and 140B as described below, and the horizontal posture is maintained even during horizontal flight. As a result, the second lift FL2 generated by the fixed wings 120A and 120B is maximized, and the influence on the control due to a disturbance such as wind is minimized.

次に、図4を参照し、制御装置150の構成について説明する。制御装置150は、垂直離着陸手段である水平ロータユニット130A〜130D、及び、推力発生手段である推進ロータユニット140A、140Bを同時に制御する。   Next, the configuration of the control device 150 will be described with reference to FIG. The control device 150 simultaneously controls the horizontal rotor units 130A to 130D that are vertical takeoff and landing means and the propulsion rotor units 140A and 140B that are thrust generation means.

より詳細には、制御装置150は、水平ロータユニット130A〜130Dの各垂直軸モータ131の回転数を制御する垂直飛行制御部(VFC:vertical flight controller)163と、推進ロータユニット140A、140Bの各垂直軸モータ131の回転数を制御する水平飛行制御部(HFC:horizontal flight controller)162と、垂直飛行制御部162及び水平飛行制御部163の連携制御を統括する統括制御部161とを備えている。   More specifically, the control device 150 includes a vertical flight controller (VFC) 163 that controls the number of rotations of each vertical axis motor 131 of the horizontal rotor units 130A to 130D, and each of the propulsion rotor units 140A and 140B. A horizontal flight controller (HFC) 162 that controls the number of rotations of the vertical axis motor 131, and a general control unit 161 that controls the cooperative control of the vertical flight control unit 162 and the horizontal flight control unit 163 are provided. .

また、制御装置150は、GPS(global positioning system)センサ155、対気速度センサ151、ジャイロセンサ153などの各種センサからの検出信号を入力する。なお、制御装置150には、図示はしないが、機体110の高度を推定するための気圧センサからの信号を入力してもよい。また、マルチコプター100の飛行による調査目的に応じて機体110に取り付けた可視カメラ、赤外線カメラ、γ線量測定器、ガス検出器などの各種計測機器からの情報信号を入力することもできる。更に、これらの機器で計測された情報を、基地装置に無線送信する送信部や、マルチコプター100を遠隔操縦するための操縦信号を受信する受信部などを設けてもよい。   The control device 150 also receives detection signals from various sensors such as a GPS (global positioning system) sensor 155, an airspeed sensor 151, and a gyro sensor 153. Although not shown, the control device 150 may receive a signal from an atmospheric pressure sensor for estimating the altitude of the airframe 110. In addition, information signals from various measuring devices such as a visible camera, an infrared camera, a γ-dose measuring device, and a gas detector attached to the airframe 110 can be input in accordance with the purpose of investigation by the flight of the multicopter 100. Further, a transmitter that wirelessly transmits information measured by these devices to the base device, a receiver that receives a steering signal for remotely controlling the multicopter 100, and the like may be provided.

垂直飛行制御部162は、統括制御部161から出力される旋回(ヨー)角速度指令信号及び揚力指令信号に従って、垂直離着陸手段である水平ロータユニット130A〜130Dを使い、機体110の上昇、下降、ホバリング、旋回を含む水平姿勢制御を自律的に行う。垂直飛行制御部162が出力する、第一揚力FL1を生じさせるための制御量信号は、水平ロータ駆動部164で増幅され、それにより水平ロータユニット130A〜130Dの各垂直軸モータ131が、制御された回転数で駆動される。   The vertical flight control unit 162 uses the horizontal rotor units 130A to 130D, which are vertical takeoff and landing means, in accordance with the turning (yaw) angular velocity command signal and lift command signal output from the overall control unit 161, and ascends, descends, and hovers the airframe 110. Autonomous horizontal posture control including turning. The control amount signal for generating the first lift FL1 output from the vertical flight control unit 162 is amplified by the horizontal rotor drive unit 164, thereby controlling the vertical axis motors 131 of the horizontal rotor units 130A to 130D. It is driven at a different rotational speed.

垂直飛行制御部162は、ジャイロセンサ153からの検出信号に基づいて、マルチコプター100を自律制御することができる。ジャイロセンサ153は、例えば6軸ジャイロセンサであり、その場合には、ロール軸周りの角速度ω及びロール軸方向の加速度α、ピッチ軸周りの角速度ω及びピッチ軸方向の加速度α、ヨー軸周りの角速度ω及びヨー軸方向の加速度αの検出信号が、垂直飛行制御部162に入力される。 The vertical flight control unit 162 can autonomously control the multicopter 100 based on the detection signal from the gyro sensor 153. The gyro sensor 153 is, for example, a six-axis gyro sensor. In this case, the angular velocity ω R around the roll axis and the acceleration α R around the roll axis, the angular velocity ω P around the pitch axis, and the acceleration α P around the pitch axis, Detection signals of the angular velocity ω Y around the yaw axis and the acceleration α Y in the yaw axis direction are input to the vertical flight control unit 162.

次に、水平飛行制御部163は、統括制御部161から出力される推力指令信号に従って、推力発生手段である推進ロータユニット140A、140Bを使って、機体110をロール軸方向に前進飛行させる制御を行う。水平飛行制御部163が出力する制御量信号は、推進ロータ駆動部165で増幅され、推進ロータユニット140A、140Bの各水平軸モータ141が、制御された回転数で駆動される。例えばナビゲータ170が、予め登録された飛行計画に従い算出した推力の指令信号を水平飛行制御部163に出力し、GPSセンサ155から得られる対地速度GS(ground speed)を水平飛行制御部163にフィードバックすることができる。   Next, according to the thrust command signal output from the overall control unit 161, the horizontal flight control unit 163 performs control for causing the airframe 110 to fly forward in the roll axis direction using the propulsion rotor units 140A and 140B as thrust generation means. Do. The control amount signal output by the horizontal flight control unit 163 is amplified by the propulsion rotor drive unit 165, and the horizontal axis motors 141 of the propulsion rotor units 140A and 140B are driven at the controlled rotational speed. For example, the navigator 170 outputs a thrust command signal calculated according to a flight plan registered in advance to the horizontal flight control unit 163, and feeds back a ground speed GS (ground speed) obtained from the GPS sensor 155 to the horizontal flight control unit 163. be able to.

本実施形態では、マルチコプター100が飛行中、水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133が回転することにより生じる第一揚力LF1と、固定翼120A、120Bの上下の気圧差により生じる第二揚力LF2との合計が、ナビゲータ170が指令する全体揚力の目標値となるように、各水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133の回転数及び各推進ロータユニット140A、140Bの回転翼143の回転数を同時に制御する。   In the present embodiment, during the flight of the multicopter 100, the first lift LF1 generated by the rotation of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A to 130D and the second lift LF2 generated by a difference in atmospheric pressure between the fixed wings 120A and 120B. The rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A to 130D and the rotational speed of the rotary blades 143 of the propulsion rotor units 140A and 140B are set so that the total of Control at the same time.

統括制御部161による、この制御動作の詳細は以下のように説明される。
まず、ナビゲータ170は、予め登録された飛行計画に従い算出した垂直速度指令信号を高度指令制御部168に出力する。高度指令制御部168は、ナビゲータ170より指令された垂直速度を得るべき機体100の全体揚力の目標値を算出する。
また、ナビゲータ170は、飛行計画に従い算出した旋回指令信号を旋回指令制御部167に出力する。旋回指令制御部167は、ナビゲータ170より指令された方角に機首が向くように、旋回(ヨー)角速度指令信号を垂直飛行制御部162に出力する。
Details of this control operation by the overall control unit 161 will be described as follows.
First, the navigator 170 outputs a vertical speed command signal calculated according to a flight plan registered in advance to the altitude command control unit 168. The altitude command control unit 168 calculates a target value of the total lift of the aircraft 100 that should obtain the vertical speed commanded by the navigator 170.
The navigator 170 outputs a turn command signal calculated according to the flight plan to the turn command control unit 167. The turn command control unit 167 outputs a turn (yaw) angular velocity command signal to the vertical flight control unit 162 so that the nose is directed in the direction commanded by the navigator 170.

対気速度センサ151は、例えば機体110に加わる動圧と、対気速度センサ151の周囲の静圧との差により、大気中でのマルチコプター100の対気速度AS(airspeed)を検出する。揚力変換要素169は、対気速度センサ151から得た対気速度ASに基づき、固定翼120A、120Bにより生じる第二揚力LF2を演算する。なお、揚力変換要素169では、第二揚力LF2を演算するため、対気速度AS、空気密度、固定翼120A、120Bの総面積及び揚力係数を引数として予め記述される非線形関数が用いられる。   The airspeed sensor 151 detects the airspeed AS (airspeed) of the multicopter 100 in the atmosphere based on, for example, the difference between the dynamic pressure applied to the airframe 110 and the static pressure around the airspeed sensor 151. The lift conversion element 169 calculates the second lift LF2 generated by the fixed wings 120A and 120B based on the air speed AS obtained from the air speed sensor 151. In addition, in the lift conversion element 169, in order to calculate the second lift LF2, a nonlinear function described in advance using the airspeed AS, the air density, the total area of the fixed blades 120A and 120B, and the lift coefficient is used.

高度指令制御部168は、ナビゲータ170より指令された垂直速度で機体100を上昇又は下降させる全体揚力の目標値から、固定翼120A、120Bにより生じている第二揚力LF2の値を減算することでフィードバック制御を行う。つまり、高度指令制御部168は、その減算した値を、水平ロータユニット130A〜130Dで生じさせる第一揚力LF1を得るための指令値として、垂直飛行制御部162に揚力指令信号を出力する。これにより、固定翼120A、120Bによる第二揚力LF2を補完する第一揚力LF1が、水平ロータユニット130A〜130Dにより生じることとなる。   The altitude command control unit 168 subtracts the value of the second lift LF2 generated by the fixed wings 120A and 120B from the target value of the total lift that raises or lowers the fuselage 100 at the vertical speed commanded by the navigator 170. Perform feedback control. That is, the altitude command control unit 168 outputs a lift command signal to the vertical flight control unit 162 as a command value for obtaining the first lift LF1 generated by the horizontal rotor units 130A to 130D using the subtracted value. Thereby, the first lift LF1 that complements the second lift LF2 by the fixed wings 120A and 120B is generated by the horizontal rotor units 130A to 130D.

なお、高度指令制御部168は、ジャイロセンサ153から得られるヨー軸方向の加速度αを入力して、第一揚力LF1を得るための揚力指令信号の指令値を随時補正してもよい。 The altitude command control unit 168 may input the acceleration α Y in the yaw axis direction obtained from the gyro sensor 153 and correct the command value of the lift command signal for obtaining the first lift LF1 as needed.

このように、本実施形態のマルチコプター100は、垂直飛行制御部162及び水平飛行制御部163が、互いに連携して、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bの出力を同時に制御することで、機体110の水平姿勢を保持し、飛行を安定することができる。
また、水平ロータユニット130A〜130Dによる第一揚力に加え、固定翼120A、120Bにより第二揚力LF2を得ることができ、水平ロータユニット130A〜130Dが消費する電力を節約することができる。更に、水平飛行時には、固定翼120A、120Bにより滑空して飛行することができる。これらのことから、飛行時間や飛行距離を、従来よりも大幅に延ばすことができる。
As described above, in the multicopter 100 according to the present embodiment, the vertical flight control unit 162 and the horizontal flight control unit 163 cooperate with each other to simultaneously control the outputs of the horizontal rotor units 130A to 130D and the propulsion rotor units 140A and 140B. Thus, the horizontal posture of the airframe 110 can be maintained and the flight can be stabilized.
Further, in addition to the first lift by the horizontal rotor units 130A to 130D, the second lift LF2 can be obtained by the fixed wings 120A and 120B, and the power consumed by the horizontal rotor units 130A to 130D can be saved. Further, during horizontal flight, the fixed wings 120A and 120B can glide and fly. From these things, flight time and flight distance can be extended significantly compared with the past.

次に、図5の揚力分布図を参照し、制御装置150による自律制御の一例について説明する。なお、図5の揚力分布図は、無風状態での理想的な場合での揚力の分布を示している。また、図5においての揚力の大きさは、例えば飛行モード移行区間においての斜線で示す領域の大きさで示している。また、上昇区間、飛行区間、下降区間においての揚力の大きさも、同様である。   Next, an example of autonomous control by the control device 150 will be described with reference to the lift distribution diagram of FIG. In addition, the lift distribution diagram of FIG. 5 has shown the distribution of lift in the ideal case in a windless state. Moreover, the magnitude of the lift force in FIG. 5 is indicated by the size of the area indicated by oblique lines in the flight mode transition section, for example. The same applies to the magnitude of lift in the ascending section, the flying section, and the descending section.

まず、マルチコプター100が矢印aで示す着陸状態にあるときに、離陸を指令する信号を受信すると、統括制御部161が、垂直飛行制御部162及び水平飛行制御部163に対して動作指令を与える。   First, when the multicopter 100 is in the landing state indicated by the arrow a and receives a signal for commanding takeoff, the overall control unit 161 gives an operation command to the vertical flight control unit 162 and the horizontal flight control unit 163. .

このとき、垂直飛行制御部162は、揚力指令信号の指令値に従う回転数で、水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133を回転させる。また同時に、水平飛行制御部163は、推力指令信号の指令値に従う回転数で、推進ロータユニット140A、140Bの回転翼143を回転させる。   At this time, the vertical flight control unit 162 rotates the rotor blades 133 of the horizontal rotor units 130 </ b> A to 130 </ b> D at the rotation speed according to the command value of the lift command signal. At the same time, the horizontal flight control unit 163 rotates the rotor blades 143 of the propulsion rotor units 140A and 140B at a rotation speed according to the command value of the thrust command signal.

これにより、マルチコプター100は、時刻t0〜時刻t2の間に所定の高度まで前進しながら上昇し、水平飛行に移行する。このとき、揚力分布図から分かる通り、水平飛行速度が上がるにつれて、固定翼120A、120Bによる第二揚力FL2が増し、それに伴い、水平ロータユニット130A〜130Dによる第一揚力FL1が小さくて済むようになる。このことは、制御装置150が、水平ロータユニット130A〜130Dによる第一揚力FL1と、固定翼120A、120Bによる第二揚力FL2との合計が目標値となるように、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bの出力を滑らかに制御することで実現される。   As a result, the multicopter 100 rises while moving forward to a predetermined altitude between time t0 and time t2, and shifts to horizontal flight. At this time, as can be seen from the lift distribution diagram, as the horizontal flight speed increases, the second lift FL2 by the fixed wings 120A and 120B increases, and accordingly, the first lift FL1 by the horizontal rotor units 130A to 130D can be reduced. Become. This means that the control device 150 sets the horizontal rotor units 130A to 130D and the horizontal rotor units 130A to 130D so that the sum of the first lift FL1 by the horizontal rotor units 130A to 130D and the second lift FL2 by the fixed blades 120A and 120B becomes a target value. This is realized by smoothly controlling the outputs of the propulsion rotor units 140A and 140B.

また、マルチコプター100は、矢印cで示す、ホバリングから水平飛行に移行する際に、上述したように全体揚力が目標値になるように、水平ロータユニット130A〜130Dによる第一揚力FL1を次第に下げながら、固定翼120A、120Bによる第二揚力FL2が次第に上がるように、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bの出力バランスを円滑に制御してもよい。
このようにして、垂直飛行モードから水平飛行モードへの移行に際に、機体110の姿勢を安定させることができる。
Further, the multicopter 100 gradually decreases the first lift FL1 by the horizontal rotor units 130A to 130D so that the overall lift becomes the target value as described above when shifting from hovering to horizontal flight indicated by an arrow c. However, the output balance of the horizontal rotor units 130A to 130D and the propulsion rotor units 140A and 140B may be smoothly controlled so that the second lift FL2 by the fixed blades 120A and 120B gradually increases.
In this way, the posture of the fuselage 110 can be stabilized when shifting from the vertical flight mode to the horizontal flight mode.

また、マルチコプター100が時刻t2〜時刻t3の間で矢印dで示す水平飛行を行うとき、垂直飛行制御部162は、水平ロータユニット130A〜130Dを使って、機体110の水平姿勢制御と、ヨー制御(旋回制御)のみ行うことができる。その場合には、マルチコプター100は、固定翼120A、120Bの揚力で滑空し、高速飛行が可能であるとともに、バッテリの消費電力を抑制できるので、航続距離を稼ぐことができる。   In addition, when the multicopter 100 performs horizontal flight indicated by an arrow d between time t2 and time t3, the vertical flight control unit 162 uses the horizontal rotor units 130A to 130D to perform horizontal attitude control of the airframe 110, and yaw. Only control (turning control) can be performed. In that case, the multicopter 100 can glide with the lift of the fixed wings 120A and 120B, can fly at high speed, and can suppress the power consumption of the battery, so that the cruising distance can be increased.

また、マルチコプター100が矢印dで示す水平飛行の状態にあるとき、ホバリングを指令する信号を受信すると、統括制御部161が垂直飛行制御部162及び水平飛行制御部163に対して動作指令を与える。   In addition, when the multicopter 100 is in a horizontal flight state indicated by an arrow d and receives a signal for instructing hovering, the overall control unit 161 gives an operation command to the vertical flight control unit 162 and the horizontal flight control unit 163. .

このとき、水平飛行制御部163は、時刻t3で矢印eで示す水平飛行の状態から、推進ロータユニット140A、140Bの回転翼143の回転数を次第に下げて、飛行速度を下げる。飛行速度の低下により、固定翼120A、120Bによる第二揚力FL2も低下するが、垂直飛行制御部162が時刻t3から水平ロータユニット130A〜130Dの回転翼133の回転数を次第に上げることで、低下した揚力を補完することができる。水平ロータユニット130A〜130Dによる第一揚力FL1が、固定翼120A、120Bによる第二揚力FL2を上回ることで、矢印fで示すように、マルチコプター100は安定したホバリングを行うことができる。
このようにして、水平飛行モードから垂直飛行モードへの移行に際にも、機体110の姿勢を安定させることができる。
At this time, the horizontal flight control unit 163 gradually decreases the rotational speed of the rotor blades 143 of the propulsion rotor units 140A and 140B from the horizontal flight state indicated by the arrow e at time t3, thereby reducing the flight speed. The second lift FL2 due to the fixed wings 120A and 120B also decreases due to the decrease in the flight speed, but the vertical flight control unit 162 decreases as the rotational speed of the rotary blades 133 of the horizontal rotor units 130A to 130D gradually increases from time t3. Can be supplemented. As the first lift FL1 by the horizontal rotor units 130A to 130D exceeds the second lift FL2 by the fixed wings 120A and 120B, the multicopter 100 can perform stable hovering as indicated by an arrow f.
In this way, the posture of the fuselage 110 can be stabilized even when shifting from the horizontal flight mode to the vertical flight mode.

そして、垂直飛行制御部162がホバリングの状態から着陸する際にも、全体揚力が目標値になるように、水平ロータユニット130A〜130Dによる第一揚力FL1を次第に上げながら、固定翼120A、120Bによる第二揚力FL2が次第に下がるように、水平ロータユニット130A〜130D及び推進ロータユニット140A、140Bの出力バランスを円滑に制御してもよい。
これにより、ホバリング状態の時刻t3から時刻t4の間で、マルチコプター100の高度が次第に下がり、矢印gで示すように安全に着地させることができる。
And even when the vertical flight control unit 162 lands from the hovering state, the fixed wings 120A and 120B are used while gradually increasing the first lift FL1 by the horizontal rotor units 130A to 130D so that the total lift becomes the target value. The output balance of the horizontal rotor units 130A to 130D and the propulsion rotor units 140A and 140B may be smoothly controlled so that the second lift FL2 gradually decreases.
Thereby, between the time t3 of the hovering state and the time t4, the altitude of the multicopter 100 is gradually lowered and can be safely landed as indicated by an arrow g.

図6は、本発明の他の実施形態によるマルチコプター101の平面図である。この実施形態によるマルチコプター101は、機体110の左右に固定翼120A、120Bと、機体110の後部に推進ロータユニット140A、140Bを設け、機体重心Gに対して推進ロータユニット140A、140Bの反対側、つまり機体110の前部に、
ジャイロ装置210を設けている。ジャイロ装置210が推進ロータユニット140A、140Bのカウンターバランス要素であることで、機体110の中央付近に重心Gを置くことができる。
FIG. 6 is a plan view of a multicopter 101 according to another embodiment of the present invention. The multicopter 101 according to this embodiment is provided with fixed wings 120A and 120B on the left and right sides of the fuselage 110, and propulsion rotor units 140A and 140B at the rear of the fuselage 110, and opposite to the propulsion rotor units 140A and 140B with respect to the center of gravity G of the fuselage. That is, at the front of the fuselage 110,
A gyro device 210 is provided. Since the gyro device 210 is a counter balance element of the propulsion rotor units 140 </ b> A and 140 </ b> B, the center of gravity G can be placed near the center of the fuselage 110.

また、ジャイロ装置210は、その慣性主軸が機体110のロール軸に対し平行に設置される。これにより、特に垂直飛行モードから水平飛行モードに移行する際に発生しがちだったピッチ角の激しい変動を、相当量抑制することができる。   Further, the gyro device 210 is installed with its inertial main axis parallel to the roll axis of the fuselage 110. As a result, it is possible to suppress a considerable amount of fluctuations in the pitch angle that tend to occur particularly when shifting from the vertical flight mode to the horizontal flight mode.

また、図7に示すように、推進ロータユニット140A、140Bのカウンターバランス要素は、水平回転翼220であってもよい。すなわち、制御装置150により回転数及び回転方向が制御される水平回転翼220を、機体重心Gに対して推進ロータユニット140A、140Bの反対側、つまり機体110の前部に設けてもよい。   Further, as shown in FIG. 7, the counterbalance element of the propulsion rotor units 140 </ b> A and 140 </ b> B may be a horizontal rotary blade 220. That is, the horizontal rotor blade 220 whose rotational speed and direction of rotation are controlled by the control device 150 may be provided on the opposite side of the propulsion rotor units 140A and 140B with respect to the body center of gravity G, that is, on the front portion of the body 110.

制御装置150は、機体110のピッチ角の変動を抑制する方向に風圧が生じるように水平回転翼220を回転させることができる。これにより、従来特に垂直飛行モードから水平飛行モードに移行する際に発生しがちだったピッチ角の激しい変動を、相当量抑制することができる。   The control device 150 can rotate the horizontal rotary blade 220 so that the wind pressure is generated in a direction that suppresses the variation in the pitch angle of the airframe 110. As a result, it is possible to suppress a considerable amount of fluctuations in the pitch angle, which has been apt to occur when shifting from the vertical flight mode to the horizontal flight mode.

図6及び図7の実施形態によれば、機体110の姿勢制御において従来よりもロバスト性が増し、特に飛行モードの移行の際の飛行制御を安定させることができる。   According to the embodiment of FIGS. 6 and 7, the attitude control of the fuselage 110 is more robust than the conventional one, and in particular, the flight control at the time of transition to the flight mode can be stabilized.

100、101、102 マルチコプター 110 機体
111 貫通口 120A、120B 固定翼
130A〜130D 水平ロータユニット 133 回転翼
140A、140B 推進ロータユニット 143 回転翼
150 制御装置 151 対気速度センサ
153 ジャイロセンサ 155 GPSセンサ
161 統括制御部 162 垂直飛行制御部
163 水平飛行制御部 164 水平ロータ駆動部
165 推進ロータ駆動部 167 旋回指令制御部
168 高度指令制御部 169 揚力変換要素
170 ナビゲータ 210 ジャイロ装置
220 水平回転翼
100, 101, 102 Multicopter 110 Airframe 111 Through-hole 120A, 120B Fixed wing 130A-130D Horizontal rotor unit 133 Rotor blade 140A, 140B Propulsion rotor unit 143 Rotor blade 150 Control device 151 Airspeed sensor 153 Gyro sensor 155 GPS sensor 161 General control unit 162 Vertical flight control unit 163 Horizontal flight control unit 164 Horizontal rotor drive unit 165 Propulsion rotor drive unit 167 Turn command control unit 168 Altitude command control unit 169 Lift conversion element 170 Navigator 210 Gyro device 220 Horizontal rotor

Claims (3)

固定翼と、垂直離着陸手段と、推力発生手段と備える無人航空機であって、
機体重心に対して前記推力発生手段の反対側にカウンターバランス要素を設け、
前記カウンターバランス要素が、機体のロール軸に平行な慣性主軸を有するジャイロ装置であることを特徴とする無人航空機。
An unmanned aerial vehicle including a fixed wing, a vertical take-off and landing means, and a thrust generating means,
A counter balance element is provided on the opposite side of the thrust generating means with respect to the center of gravity of the aircraft,
An unmanned aerial vehicle characterized in that the counterbalance element is a gyro device having an inertial main axis parallel to a roll axis of a fuselage.
固定翼と、垂直離着陸手段と、推力発生手段と備える無人航空機であって、
機体重心に対して前記推力発生手段の反対側にカウンターバランス要素を設け、
前記カウンターバランス要素が、水平回転翼であることを特徴とする無人航空機。
An unmanned aerial vehicle including a fixed wing, a vertical take-off and landing means, and a thrust generating means,
A counter balance element is provided on the opposite side of the thrust generating means with respect to the center of gravity of the aircraft,
The unmanned aerial vehicle, wherein the counterbalance element is a horizontal rotary wing.
前記推力発生手段が、機体のロール軸と平行な回転軸を有する回転翼を備える、請求項1又は2に記載の無人航空機。
The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the thrust generation unit includes a rotor blade having a rotation axis parallel to a roll axis of the fuselage.
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