JP2019194070A - Unmanned aircraft - Google Patents

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Abstract

To provide an unmanned aircraft which has high space efficiency and good portability.SOLUTION: An unmanned aircraft includes: rotors (R) having horizontal rotary wings 42; and arms 70 supporting the rotors. A tip of the arm comprises two rod bodies 72, 73 which are disposed lined up vertically and extend in the same direction. Longitudinal dimensions of the two rod bodies are shorter than a diameter of the horizontal rotary wing. The rod bodies respectively support the different rotors. A base end part of the arm is formed by one rod body 71. The one rod body of the arm and the two rod bodies are connected by a connection member 74 which is branched into a fork shape from the base end side to the tip side. An interior of the connection member houses a drive circuit of a brushless motor 41 included in the rotor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は無人航空機技術に関する。   The present invention relates to unmanned aerial technology.

従来、産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人航空機は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、無人航空機の姿勢制御や自律飛行に用いられるセンサ類およびソフトウェアの改良が大きく進み、これにより無人航空機の操作性が著しく向上するとともに、高性能な機体を安価に入手できるようになった。こうした背景から現在、特に小型のマルチコプターについては、趣味目的だけでなく、広範な産業分野における種々のミッションへの応用が試行されている。   Conventionally, a small unmanned aerial vehicle represented by an industrial unmanned helicopter has been expensive and difficult to obtain, and requires skill to operate in order to fly stably. However, in recent years, improvements in sensors and software used for unmanned aerial vehicle attitude control and autonomous flight have made significant progress, which has significantly improved the operability of unmanned aircraft and made it possible to obtain high-performance aircraft at low cost. . In view of this background, particularly for small multicopters, application to various missions in a wide range of industrial fields is being attempted not only for hobby purposes.

下記特許文献1および2には、ロータの全長を覆うことでロータガードとして作用するアームやフレームを備えるマルチコプターが開示されている。   Patent Documents 1 and 2 below disclose a multicopter including an arm and a frame that act as a rotor guard by covering the entire length of the rotor.

米国特許第8794566(B2)号明細書US Pat. No. 8,794,566 (B2) 米国特許出願公開第2016/229534(A1)号明細書US Patent Application Publication No. 2016/229534 (A1) Specification

一般的なマルチコプターでは、複数のアームが機体の中心から放射状に延び、それらアームの先端にロータが配置される構造が多く採用されている。これらアームやロータは機体の水平寸法の大半を占めており、運搬時および保管時のスペース効率を下げる要因となっている。特に、多数のロータを同一水平面上に並べる構成では、プロペラ同士が接触しないようにアームを長くとる必要があり、機体の水平寸法が大きくなりやすい。その他、アームに装着されるロータガードもマルチコプターのスペース効率を下げる要因となる。特に、上記特許文献1および2のマルチコプターのようにアームやフレームでロータの全長を覆う場合、機体の水平寸法が著しく増大し、スペース効率の問題がより深刻なものとなる。一方、マルチコプターを運搬・保管する都度アームやロータガードを取り外したり機体を分解したりすることは煩雑であり、飛行時の組立てミスを招くおそれもある。   In general multicopters, a structure in which a plurality of arms extend radially from the center of the fuselage and a rotor is disposed at the tips of these arms is often employed. These arms and rotors occupy most of the horizontal dimensions of the fuselage and reduce space efficiency during transportation and storage. In particular, in a configuration in which a large number of rotors are arranged on the same horizontal plane, it is necessary to take a long arm so that the propellers do not contact each other, and the horizontal dimension of the airframe tends to increase. In addition, the rotor guard attached to the arm is a factor that reduces the space efficiency of the multicopter. In particular, when the entire length of the rotor is covered with an arm or a frame as in the multicopters of Patent Documents 1 and 2, the horizontal dimension of the airframe is remarkably increased, and the problem of space efficiency becomes more serious. On the other hand, it is complicated to remove the arm or rotor guard or disassemble the airframe every time the multicopter is transported or stored, and there is a risk of causing an assembly error during flight.

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、スペース効率および可搬性のよい無人航空機を提供することにある。   In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle having good space efficiency and portability.

上記課題を解決するため、本発明の無人航空機は、水平回転翼を有するロータと、前記ロータを支持するアームと、を備え、前記アームの先端部は、上下に並べて配置された同方向に延びる2本の棒体により構成され、前記各棒体は、それぞれ別の前記ロータを支持しており、前記アームの基端部は1本の棒体により構成され、前記アームの前記1本の棒体と前記2本の棒体とは、基端側から先端側に向かって二股に分岐した連結部材に接続され、前記連結部材の内部には、前記ロータが有するブラシレスモータの駆動回路が収容されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an unmanned aerial vehicle according to the present invention includes a rotor having a horizontal rotary wing and an arm that supports the rotor, and a tip portion of the arm extends in the same direction arranged vertically. It is composed of two rods, and each of the rods supports another rotor, and the base end of the arm is composed of one rod, and the one rod of the arm The body and the two rods are connected to a connecting member that is bifurcated from the base end to the front end, and a brushless motor drive circuit of the rotor is housed inside the connecting member. It is characterized by.

例えばオクタコプターのように多数のロータを備える無人航空機では、機体の水平寸法を小さくするために、ロータを二重反転プロペラにしてアームの本数を減らすことがある。しかし、1本のアームの上下面にロータを配置する場合、これらロータの距離が近くなることでロータ1基あたりの推力効率が下がるという課題がある。本発明では、上下に配置されたロータが別々の棒体に配置されることで、1本のアームの上下面にロータを配置する構成よりもロータの距離を離して配置することができる。また、本発明の無人航空機のロータと同数のロータが同一水平面上に配置される構成に比べ、機体を平面視したときのアームの本数を半分に抑えることができる。これにより、ロータの推力効率の低下を軽減しつつ、機体の水平寸法を縮小することが可能となる。   For example, in an unmanned aerial vehicle including a large number of rotors such as an octacopter, in order to reduce the horizontal dimension of the fuselage, the number of arms may be reduced by using a rotor as a counter-rotating propeller. However, when the rotor is arranged on the upper and lower surfaces of one arm, there is a problem that the thrust efficiency per one rotor is lowered by the distance between the rotors being close. In this invention, the rotor arrange | positioned up and down can be arrange | positioned apart from the structure which arrange | positions a rotor on the upper and lower surfaces of one arm by arrange | positioning to a separate rod body. In addition, the number of arms when the airframe is viewed in plan can be reduced to half compared to a configuration in which the same number of rotors as the rotor of the unmanned aircraft of the present invention are arranged on the same horizontal plane. As a result, the horizontal dimension of the airframe can be reduced while reducing the reduction in the thrust efficiency of the rotor.

また、ブラシレスモータの駆動回路が生じさせる高周波ノイズは他のセンサ部品の検出精度に影響を及ぼすことがある。連結部材内に駆動回路を配置することで、機体の中心部から駆動回路を引き離すことができ、駆動回路のノイズによる影響を軽減することができる。   In addition, high-frequency noise generated by the brushless motor drive circuit may affect the detection accuracy of other sensor components. By disposing the drive circuit in the connecting member, the drive circuit can be pulled away from the center of the airframe, and the influence of noise on the drive circuit can be reduced.

また、前記各棒体が支持する前記ロータは、互いの回転面が向き合うように配置されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said rotor which each said rod body supports is arrange | positioned so that a mutual rotation surface may face.

アームの先端部が2本の棒体で構成されることにより、これら2本の棒体の内側の面(2本の棒体の互いに向き合う側の面)にロータを配置すること、つまり、各棒体に支持されるロータをその回転面が互いに向き合うにように配置することができる。これにより、2本の棒体の外側の面には他の部材や装置を配置可能なスペースが生まれる。   Since the tip of the arm is composed of two rods, the rotor is arranged on the inner surfaces of these two rods (the surfaces of the two rods facing each other), The rotor supported by the rod body can be arranged so that the rotation surfaces thereof face each other. This creates a space where other members and devices can be placed on the outer surfaces of the two rods.

このとき、前記2本の棒体の一方にはロータガードの一端が、他方には該ロータガードの他端が接続され、前記ロータガードは、前記水平回転翼を上下方向に囲むように配置される構成としてもよい。   At this time, one end of the two rods is connected to one end of the rotor guard and the other end is connected to the other end of the rotor guard, and the rotor guard is disposed so as to surround the horizontal rotary blade in the vertical direction. It is good also as a structure to be.

2本の棒体に支持されるロータをその回転面が互いに向き合うにように配置し、これら棒体にロータガードの端部を接続することで、両ロータの水平回転翼を一のロータガードで上下方向に囲むことができる。   The rotors supported by the two rods are arranged so that their rotational surfaces face each other, and the ends of the rotor guards are connected to these rods, so that the horizontal rotor blades of both rotors can be connected with one rotor guard. Can be enclosed in the vertical direction.

また、前記ロータガードは、前記アームとの接続部を中心として水平方向に旋回可能であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said rotor guard can be rotated in a horizontal direction centering | focusing on the connection part with the said arm.

ロータガードを水平方向に旋回させ、アーム(2本の棒体)の側面に沿うようにロータガードを折り畳むことにより、ロータガードを取り外すことなく機体の水平寸法を縮小することができる。   By rotating the rotor guard in the horizontal direction and folding the rotor guard along the side surfaces of the arms (two bars), the horizontal dimension of the airframe can be reduced without removing the rotor guard.

このとき、前記ロータガードは細長い線状の枠体であることが好ましく、また、前記アームには複数の前記ロータガードが取り付けられることが好ましい。   At this time, the rotor guard is preferably an elongated linear frame, and a plurality of the rotor guards are preferably attached to the arm.

ロータガードを細長い線状の枠体とすることでロータガードを軽量化することができる。そして各アームにこれを複数備えることで、無人航空機の使用環境に応じてロータガードの安全性能を調節することが可能となる。例えば、プロペラの保護のみを目的とする場合には、周辺物の主な形状に対して最も効率的な数のロータガードを設ければよく、不測の事態における通行人等の安全の確保するためにはロータガードの死角を減らすように適宜その数を増やせばよい。   The rotor guard can be reduced in weight by using the rotor guard as an elongated linear frame. By providing a plurality of each arm, it is possible to adjust the safety performance of the rotor guard according to the use environment of the unmanned aircraft. For example, when the purpose is only to protect the propeller, the most efficient number of rotor guards may be provided for the main shape of the surrounding objects, and in order to ensure the safety of passers-by in unexpected situations The number of rotor guards may be increased as appropriate so as to reduce the blind spot of the rotor guard.

また、前記アームは、その基端部から水平方向に旋回可能であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said arm can turn in the horizontal direction from the base end part.

アームが水平方向に折り曲げ可能であることにより、アームを都度取り外すことなく無人航空機をコンパクトに運搬・保管することが可能となる。特に、ロータガードも折り畳み可能であれば、ロータガードを取り外す手間も省くことができる。特に、ロータが互いの回転面を向き合わせて配置されているときには、アーム折り畳み後の機体の垂直寸法も小さく抑えることができる。   Since the arm can be bent in the horizontal direction, the unmanned aircraft can be transported and stored in a compact manner without removing the arm each time. In particular, if the rotor guard can also be folded, the trouble of removing the rotor guard can be saved. In particular, when the rotors are arranged with their rotation surfaces facing each other, the vertical dimension of the airframe after arm folding can be kept small.

このとき、前記水平回転翼は、ブレードを時計回りまたは反時計回りに折り曲げて保管可能な折り畳み式プロペラであることが好ましい。   At this time, the horizontal rotary blade is preferably a folding propeller that can be stored by folding the blade clockwise or counterclockwise.

また、本発明の無人航空機は、複数の前記アームを備え、前記各アームの基端部およびその近傍部は1本の棒体として構成され、前記複数のアームは、これらアームをすべて同じ方向に水平旋回させて折り畳んだときに、前記各アームの前記2本の棒体の間に、隣接する他の前記アームの基端部またはその近傍部が収まる位置関係にあることが好ましい。   Moreover, the unmanned aerial vehicle of the present invention includes a plurality of the arms, and the base end portion of each arm and the vicinity thereof are configured as a single rod, and the plurality of arms are all in the same direction. It is preferable that the base end portion of the other adjacent arm or the vicinity thereof be accommodated between the two rods of each arm when horizontally folded and folded.

アームの基端部を1本の棒体で構成し、すべてのアームを折り畳んだときに、隣接する一方のアームの基端部が他方のアームの2本の棒体の間に収まるように各アームを配置することにより、機体をよりコンパクトに折り畳むことが可能となる。   The base end of the arm is composed of one bar, and when all the arms are folded, each base is placed so that the base end of one adjacent arm fits between the two bars of the other arm. By arranging the arm, the body can be folded more compactly.

以上のように、本発明の無人航空機によれば、機体のスペース効率および可搬性を高めることが可能となる。   As described above, according to the unmanned aerial vehicle of the present invention, the space efficiency and portability of the airframe can be improved.

マルチコプターの飛行時の状態を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the state at the time of the flight of a multicopter. マルチコプターの運搬時および保管時の状態を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the state at the time of conveyance and storage of a multicopter. 展開されたアームの側面図、および折り畳まれたアームの側面図である。FIG. 4 is a side view of the unfolded arm and a side view of the folded arm. 図3(a)および図3(b)に示されるアームの平面図であるFIG. 4 is a plan view of the arm shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). 図3(a)の側面視断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of FIG. マルチコプターの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of a multicopter.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下に示す実施形態は、複数のロータを備える無人航空機であるマルチコプター10についての例である。なお、以下の説明における「上」および「下」、「垂直」とは、図1および図2に描かれた座標軸表示のZ軸に平行な方向であって、Z1側を上とする。また、「水平(方向)」とは同座標軸表示におけるX−Y平面(方向)をいう。マルチコプター10について「周方向」とは、マルチコプター10を平面視したときの時計回りまたは反時計回り方向をいう。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment shown below is an example about the multicopter 10 which is an unmanned aerial vehicle provided with a some rotor. In the following description, “upper”, “lower”, and “vertical” are directions parallel to the Z-axis of the coordinate axis display depicted in FIGS. 1 and 2, and the Z1 side is the upper side. “Horizontal (direction)” means an XY plane (direction) in the same coordinate axis display. The “circumferential direction” of the multicopter 10 means a clockwise or counterclockwise direction when the multicopter 10 is viewed in plan.

[機体概要]
図1および図2は、本実施形態(以下、「本例」ともいう。)にかかるマルチコプター10の外観を示す斜視図である。図1は、マルチコプター10の飛行時の状態を示す図である。図2は、マルチコプター10の運搬時および保管時の状態を示す図である。
[Aircraft Overview]
FIG. 1 and FIG. 2 are perspective views showing the appearance of a multicopter 10 according to the present embodiment (hereinafter also referred to as “this example”). FIG. 1 is a diagram showing a state of the multicopter 10 at the time of flight. FIG. 2 is a diagram illustrating a state of the multicopter 10 during transportation and storage.

マルチコプター10は、水平回転翼であるプロペラ42を有するロータR、およびロータRを支持するアーム70を備えている。各アーム70の基端部(根元)は、シェルカバー19に覆われた図示しない骨格部であるセンターフレームに固定されている。本例ではセンターフレームに4本のアーム70が接続されており、これらアーム70は、マルチコプター10の周方向に沿って等間隔に配置され、機体の中心から放射状に延びている。   The multicopter 10 includes a rotor R having a propeller 42 that is a horizontal rotary blade, and an arm 70 that supports the rotor R. The base end portion (root) of each arm 70 is fixed to a center frame that is a skeleton portion (not shown) covered by the shell cover 19. In this example, four arms 70 are connected to the center frame, and these arms 70 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the multicopter 10 and extend radially from the center of the airframe.

各アーム70の先端部は上下に並べて配置された同方向に延びる2本の棒体72,73により構成されている。2本の棒体72,73はそれぞれ別のロータRを支持しており、これらロータRは互いの回転面が向き合うように配置されている。   The tip of each arm 70 is composed of two rods 72 and 73 that are arranged side by side and extend in the same direction. The two rod bodies 72, 73 support different rotors R, and these rotors R are arranged so that their rotational surfaces face each other.

棒体72,73の先端には、細長い線状の枠体であるロータガード78が2本設けられている。ロータガード78は、その一端が上側の棒体72の先端に、他端が下側の棒体73の先端に接続されており、プロペラ42を上下方向に囲むように展開される。   Two rotor guards 78, which are long and thin linear frames, are provided at the ends of the rod bodies 72 and 73. One end of the rotor guard 78 is connected to the tip of the upper rod 72 and the other end is connected to the tip of the lower rod 73, and the rotor guard 78 is developed so as to surround the propeller 42 in the vertical direction.

本例のセンターフレームには、アーム70の他、2台のバッテリー60と、レーザスキャナ90が固定されている。また、シェルカバー19の内側にはマルチコプター10の制御装置やセンサ部品等が収容されている。なお、本例のマルチコプター10は測量用の機体例であるためレーザスキャナ90が搭載されているが、本発明の無人航空機の用途は特に制限されない。つまりレーザスキャナ90は省略してもよい。   In addition to the arm 70, two batteries 60 and a laser scanner 90 are fixed to the center frame of this example. Further, inside the shell cover 19, a control device for the multicopter 10, sensor parts, and the like are accommodated. In addition, since the multicopter 10 of this example is an example of an aircraft for surveying, the laser scanner 90 is mounted, but the application of the unmanned aircraft of the present invention is not particularly limited. That is, the laser scanner 90 may be omitted.

図2に示されるように、本例のマルチコプター10は、アーム70、ロータガード78、およびプロペラ42の全てが折り畳み可能であり、マルチコプター10の運搬時・保管時には、これらを取り外すことなく機体の水平寸法を縮小することが可能とされている。   As shown in FIG. 2, the arm 70, the rotor guard 78, and the propeller 42 are all foldable in the multicopter 10 of this example, and when the multicopter 10 is transported or stored, it is not removed. It is possible to reduce the horizontal dimension.

[アームの構成]
以下、図3から図5を参照してアーム70の構造について説明する。図3(a)は展開されたアーム70の側面図である。図3(b)は折り畳まれたアーム70の側面図である。図4は、図3(a)および図3(b)に示されるアーム70の平面図である。図5は、図3(a)の側面視断面図である。なお、以下の説明では、マルチコプター10が有する4本のアーム70のうちの1本を例にその構造を述べるが、後述するセンサハウジング749に保持されるセンサの種類を除き、他のアーム70についてもその基本的な構造は同一である。また、以下の説明において、「基端側」とは図3から図5に描かれた矢印に平行な方向のうち矢示b側をいい、「基端部」とは基端側の端部をいう。同様に、「先端側」とは矢示t側をいい、「先端部」とは先端側の端部をいう。
[Configuration of arm]
Hereinafter, the structure of the arm 70 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3A is a side view of the deployed arm 70. FIG. 3B is a side view of the folded arm 70. 4 is a plan view of the arm 70 shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 5 is a side sectional view of FIG. In the following description, the structure will be described by taking one of the four arms 70 of the multicopter 10 as an example, but other arms 70 except for the type of sensor held in the sensor housing 749 described later. The basic structure is the same. In the following description, “base end side” refers to the arrow b side in the direction parallel to the arrows depicted in FIGS. 3 to 5, and “base end portion” refers to the end portion on the base end side. Say. Similarly, “tip side” means the arrow t side, and “tip part” means the end part on the tip side.

(構成概要)
本例のアーム70は、基幹部70a、関節部70b、およびフォーク部70cを有している。基幹部70aとは、アーム70の基端部を含む1本の棒体71により構成される部分である。フォーク部70cとは、アーム70の先端側に配置された2本の棒体72,73、および、これら棒体72,73と棒体71とを連結する連結部材74を含む部分である。関節部70bとは、基幹部70aとフォーク部70cとの接続部であり、フォーク部70cを水平方向に折り曲げ可能とするジョイント部である。なお、これら基幹部70a、関節部70b、およびフォーク部70cは便宜上の括りであり、その境界を厳密に切り分ける必要はない。基幹部70aはセンターフレームに固定された部分、フォーク部70cは二股に分岐した部分、関節部70bはこれらのジョイント部、程度の意味である。
(Configuration overview)
The arm 70 of this example includes a trunk portion 70a, a joint portion 70b, and a fork portion 70c. The trunk portion 70 a is a portion configured by one rod 71 including the proximal end portion of the arm 70. The fork portion 70 c is a portion including two rod bodies 72 and 73 disposed on the distal end side of the arm 70, and a connecting member 74 that couples the rod bodies 72 and 73 and the rod body 71. The joint portion 70b is a connection portion between the trunk portion 70a and the fork portion 70c, and is a joint portion that enables the fork portion 70c to be bent in the horizontal direction. The basic portion 70a, the joint portion 70b, and the fork portion 70c are bundled for convenience, and it is not necessary to strictly separate the boundaries. The basic portion 70a is a portion fixed to the center frame, the fork portion 70c is a bifurcated portion, and the joint portion 70b is a joint portion.

(基幹部および関節部)
基幹部70aを構成する棒体71は、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)製の円筒パイプ材である。棒体71は、その基端部が上述のセンターフレームに移動不能に固定されており、その先端部はアダプタ部材741を介して連結部材74に接続されている。本例ではこのアダプタ部材741と、後述する基幹側接続部74aとが関節部70bを構成している。
(Corporate and joint parts)
The rod 71 that constitutes the backbone 70a is a cylindrical pipe material made of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics). The base 71 of the rod 71 is fixed to the above-described center frame so as not to move, and the tip of the rod 71 is connected to the connecting member 74 via an adapter member 741. In this example, the adapter member 741 and a later-described trunk side connection portion 74a constitute a joint portion 70b.

(フォーク部)
上でも述べたように、本例のフォーク部70cは、アーム70の先端部を構成する2本の棒体72,73と連結部材74とを有している。
(Fork)
As described above, the fork portion 70 c of this example includes the two rod bodies 72 and 73 that constitute the tip portion of the arm 70 and the connecting member 74.

フォーク部70cの一部である連結部材74は、CFRP製の平板材と樹脂製の板状部材とを組み立てて形成された継手部である。   The connecting member 74 which is a part of the fork portion 70c is a joint portion formed by assembling a CFRP flat plate member and a resin plate member.

連結部材74は、基幹側接続部74aと分岐側接続部74bとを有している。基幹側接続部74aは棒体71が接続される部分であり、板面を上下に向けたCFRP製の2枚の平板材が上下に平行に並べられることで構成されている。分岐側接続部74bは棒体72,73が接続される部分であり、基端側から先端側に向かって上下に二股に分岐し、側面視略U字型に形成されている。分岐側接続部74bの側面にはCFRP製の平板材が使用され、分岐側接続部74bの上下面には樹脂製の板状部材が使用されている。分岐側接続部74bの先端には、棒体72,73が接続されるアダプタ部材742,743(図5参照)が固定されている。   The connecting member 74 has a trunk side connection portion 74a and a branch side connection portion 74b. The trunk side connection part 74a is a part to which the rod 71 is connected, and is configured by two flat plates made of CFRP with the plate surface facing up and down arranged in parallel in the vertical direction. The branch-side connecting portion 74b is a portion to which the rod bodies 72 and 73 are connected, and is branched into two forks up and down from the proximal end side toward the distal end side, and is formed in a substantially U shape in side view. A flat plate made of CFRP is used on the side surface of the branch side connection portion 74b, and a plate member made of resin is used on the upper and lower surfaces of the branch side connection portion 74b. Adapter members 742 and 743 (see FIG. 5) to which the rod bodies 72 and 73 are connected are fixed to the tip of the branch side connection portion 74b.

分岐側接続部74bの側面には、分岐側接続部74bから下方に延びる脚部であるランディングギア79が結合されている。ランディングギア79は、CFRP製の平板材を角管形状に組み立てることで形成されている。ランディングギア79の下端には、ランディングギア79の他の部位よりも下方に張り出すことで地面や床面との衝突を緩和し、ランディングギア79の欠けや割れを防止する、ゴム製の当りブロック791が設けられている。   A landing gear 79 which is a leg portion extending downward from the branch side connection portion 74b is coupled to a side surface of the branch side connection portion 74b. The landing gear 79 is formed by assembling a flat plate made of CFRP into a square tube shape. A rubber hitting block that projects from the lower end of the landing gear 79 below the other parts of the landing gear 79 to mitigate collision with the ground and the floor and prevent the landing gear 79 from being chipped or cracked. 791 is provided.

フォーク部70cの一部である2本の棒体72,73は、上下に並べて配置された同方向に延びる棒体であり、主にCRFP製の円筒パイプ材により構成されている。各棒体72,73のパイプ材の先端には、クランプ761でパイプ材に結合された樹脂製の平板部材であるモータマウント76が取り付けられている。モータマウント76にはロータRがねじ固定されている。フォーク部70cの棒体72,73はそれぞれ別のロータRを支持しており、これらロータRは、互いの回転面が向き合うように配置されている。   The two rod bodies 72 and 73 that are a part of the fork portion 70c are rod bodies that are arranged side by side and extend in the same direction, and are mainly composed of a cylindrical pipe material made of CRFP. A motor mount 76, which is a resin flat plate member joined to the pipe member by a clamp 761, is attached to the tip of the pipe member of each rod 72, 73. A rotor R is fixed to the motor mount 76 by screws. The rod bodies 72 and 73 of the fork portion 70c support different rotors R, and these rotors R are arranged so that their rotation surfaces face each other.

本例のマルチコプター10では、上下に配置されたロータRが別々の棒体72,73に支持されているため、例えば1本のアームの上下面にロータを配置する構成よりも、これらロータRの距離を離して配置することができる。また、マルチコプター10のロータRと同数のロータが同一水平面上に配置される構成に比べ、機体を平面視したときのアームの本数が半分に抑えられている。これにより、ロータRの1基あたりの推力効率の低下を軽減しつつ、マルチコプター10の水平寸法を縮小することが可能とされている。   In the multicopter 10 of this example, the rotors R arranged vertically are supported by the separate rods 72 and 73, and therefore, for example, the rotor R is more than the configuration in which the rotors are arranged on the upper and lower surfaces of one arm. Can be arranged apart from each other. Further, compared to a configuration in which the same number of rotors as the rotors R of the multicopter 10 are arranged on the same horizontal plane, the number of arms when the body is viewed in plan is reduced to half. As a result, the horizontal dimension of the multicopter 10 can be reduced while reducing the reduction in thrust efficiency per rotor R.

なお、上述の効果は、棒体72,73が支持する両方のロータRの回転面を上に向けた場合でも得ることができる。一方、本例ではこれらロータRが2本の棒体72,73の内側の面(2本の棒体72,73の互いに向き合う側の面)に支持され、その回転面が互いに向き合うように配置されていることで、アーム70を折り畳んだときに機体の垂直寸法を小さく抑えることが可能とされている。   The above-described effects can be obtained even when the rotating surfaces of both rotors R supported by the rod bodies 72 and 73 are directed upward. On the other hand, in this example, these rotors R are supported on the inner surfaces of the two rod bodies 72, 73 (the surfaces of the two rod bodies 72, 73 facing each other), and the rotation surfaces thereof are arranged so as to face each other. Thus, when the arm 70 is folded, the vertical dimension of the airframe can be kept small.

また本例のマルチコプター10では、アーム70がすべて折り畳まれたときに、互いに隣接する一方のアーム70の基幹部70aおよび関節部70b(基幹側接続部74a)が、他方のアーム70のフォーク部70cの間に配置される(図2参照)   Further, in the multicopter 10 of this example, when all the arms 70 are folded, the trunk portion 70a and the joint portion 70b (the trunk side connection portion 74a) of one arm 70 adjacent to each other are replaced with the fork portion of the other arm 70. 70c (see FIG. 2)

アーム70の基端側の部分を1本の棒体(基幹部70a,基幹側接続部74a)として構成し、隣接するアーム70のフォーク部70cを構成する2本の棒体との上下方向における位置を異ならせることにより、折り畳まれたアーム70同士の干渉が防止され、機体をよりコンパクトに折り畳むことが可能とされている。   A portion on the proximal end side of the arm 70 is configured as one rod body (the trunk portion 70a, the trunk side connection portion 74a), and the two rod bodies constituting the fork portion 70c of the adjacent arm 70 in the vertical direction. By making the positions different, interference between the folded arms 70 is prevented, and the airframe can be folded more compactly.

また、図5に示されるように、連結部材74の分岐側接続部74bの内部には、ロータRが有するブラシレスモータ41(以下、単に「モータ41」という。)の駆動回路であるESC411(Electric Speed Controller)が収容されている。ESC411が生じさせる高周波ノイズは他のセンサ部品の検出精度に影響を及ぼすことがある。本例のように連結部材74の中にESC411が配置されることで、センターフレームに搭載されたセンサ部品から離れた位置にESC411を配置することができ、ESC411のノイズによる影響が軽減されている。   Further, as shown in FIG. 5, an ESC 411 (Electric) that is a drive circuit of a brushless motor 41 (hereinafter simply referred to as “motor 41”) of the rotor R is provided inside the branch side connection portion 74 b of the connecting member 74. Speed Controller) is housed. The high frequency noise generated by the ESC 411 may affect the detection accuracy of other sensor components. Since the ESC 411 is disposed in the connecting member 74 as in this example, the ESC 411 can be disposed at a position away from the sensor component mounted on the center frame, and the influence of the ESC 411 due to noise is reduced. .

また、分岐側接続部74bの下面を構成する板状部材には、オプティカルフローセンサ33を保持するセンサハウジング749が一体成形されている。本例のマルチコプター10では、機体の周方向において互いに点対称となる位置にある一対のアーム70は、そのセンサハウジング749にオプティカルフローセンサ33が、他の一対のアーム70のセンサハウジング749にはレーザ測距センサ35が保持されている。なお、センサハウジング749に収容するセンサの種類は任意であり特に制限されない。本例の分岐側接続部74bの上下面は樹脂製の板状部材であり形状の自由度が高い。分岐側接続部74bの上下面における任意の位置にセンサハウジングを設け、そこに任意のセンサを配置することにより、センサの取付け位置の自由度が高められるとともに、センサを用いた機能拡張の可能性が広げられる。さらには、分岐側接続部74bの上下面に設けられるものはセンサハウジングには限られず、例えばパラシュート装置の接続部等であってもよい。   In addition, a sensor housing 749 that holds the optical flow sensor 33 is integrally formed on the plate-like member that forms the lower surface of the branch side connection portion 74b. In the multicopter 10 of this example, the pair of arms 70 that are point-symmetric with respect to each other in the circumferential direction of the fuselage include the optical flow sensor 33 in the sensor housing 749 and the sensor housing 749 in the other pair of arms 70. A laser distance sensor 35 is held. The type of sensor housed in the sensor housing 749 is arbitrary and is not particularly limited. The upper and lower surfaces of the branch side connection portion 74b in this example are resin plate-like members and have a high degree of freedom in shape. By providing a sensor housing at an arbitrary position on the upper and lower surfaces of the branch side connection portion 74b and arranging an arbitrary sensor there, the degree of freedom of the mounting position of the sensor can be increased and the function can be expanded using the sensor. Is expanded. Furthermore, what is provided on the upper and lower surfaces of the branch side connection portion 74b is not limited to the sensor housing, and may be, for example, a connection portion of a parachute device.

このことは、樹脂部材であるモータマウント76についても同様である。モータマウント76の上下面のうち、ロータRを支持する側の反対側の面には任意の用途を持たせることが可能である。   The same applies to the motor mount 76 that is a resin member. Of the upper and lower surfaces of the motor mount 76, the surface opposite to the side that supports the rotor R can have any application.

なお、本例のマルチコプター10は、アーム70に連結部材74を使用することで連結部材74に付随する追加的な性能を得ているが、連結部材74は本発明の無人航空機の必須の要素ではなく、例えば2本の棒体72,73の基端部がセンターフレームに直接固定される構成とすることもできる。   In addition, although the multicopter 10 of this example has obtained the additional performance accompanying the connection member 74 by using the connection member 74 for the arm 70, the connection member 74 is an essential element of the unmanned aircraft of the present invention. Instead, for example, the base end portions of the two rod bodies 72 and 73 may be directly fixed to the center frame.

(ロータガード)
ロータガード78は、CFRP製の小径のパイプ材を継ぎ合わせて形成された枠体である。棒体72,73の先端には、ロータガード78を支持するハブ部789が設けられている。ロータガード78は、その一端が上側の棒体72に、他端が下側の棒体73に接続されており、棒体72,73のロータR(プロペラ42)を上下方向に囲むように展開される。
(Rotor guard)
The rotor guard 78 is a frame formed by splicing small diameter pipe members made of CFRP. A hub portion 789 that supports the rotor guard 78 is provided at the distal ends of the rod bodies 72 and 73. One end of the rotor guard 78 is connected to the upper rod body 72 and the other end is connected to the lower rod body 73, and the rotor guard 78 is developed so as to surround the rotor R (propeller 42) of the rod bodies 72 and 73 in the vertical direction. Is done.

本例のマルチコプター10では、アーム70の先端部が2本の棒体72,73で構成されており、これら2本の棒体72,73の内側の面(2本の棒体72,73の互いに向き合う側の面)にそれぞれロータRが配置されている。これに加え、ロータガード78の端部がこれら棒体72,73に接続されることにより、両ロータRのプロペラ42を一のロータガード78で上下方向に囲むことが可能とされている。   In the multicopter 10 of this example, the tip of the arm 70 is composed of two rod bodies 72 and 73, and the inner surfaces of these two rod bodies 72 and 73 (two rod bodies 72 and 73). The rotors R are arranged on the surfaces facing each other. In addition, by connecting the end portions of the rotor guard 78 to the rod bodies 72 and 73, the propellers 42 of both rotors R can be surrounded by the single rotor guard 78 in the vertical direction.

また、各ロータガード78はハブ部789を中心として水平方向に旋回可能である。マルチコプター10を運搬・保管するときには、フォーク部70cの側面に平行に沿うようにロータガード78を折り畳むことで、ロータガード78をコンパクトに収納することができる。   In addition, each rotor guard 78 can pivot in the horizontal direction around the hub portion 789. When the multicopter 10 is transported and stored, the rotor guard 78 can be stored compactly by folding the rotor guard 78 so as to be parallel to the side surface of the fork portion 70c.

各アーム70はそれぞれ2本のロータガード78を有している。これらロータガード78は、フォーク部70cの側面に平行に折り畳まれたときの配置角度を0°としたときに、135°まで展開することができる。ロータガード78を135°に展開したときには、ロータガード78が有する固定片781が、ハブ部789の図示しない軸体に嵌まり込み、ロータガード78の位置が固定される。また、棒体72,73には、折り畳まれたロータガード78を保持するクリップ782が設けられている。   Each arm 70 has two rotor guards 78. These rotor guards 78 can be expanded up to 135 ° when the arrangement angle when folded parallel to the side surface of the fork portion 70c is 0 °. When the rotor guard 78 is expanded to 135 °, the fixing piece 781 of the rotor guard 78 is fitted into a shaft body (not shown) of the hub portion 789, and the position of the rotor guard 78 is fixed. The rods 72 and 73 are provided with clips 782 for holding the folded rotor guard 78.

なお、本例のアーム70は2本のロータガード78を有しているが、一のアーム70が備えるロータガード78の本数は2本には限定されず、マルチコプター10の使用環境に応じて適宜調節可能である。例えば、プロペラ42の保護のみを目的とする場合には、周辺物の主な形状に対して最も効率的な数のロータガード78を設ければよく、不測の事態における通行人等の安全確保を目的とする場合には、ロータガード78の死角を減らすよう適宜その数を増やせばよい。   Although the arm 70 of this example has two rotor guards 78, the number of the rotor guards 78 provided in one arm 70 is not limited to two, depending on the use environment of the multicopter 10 It can be adjusted as appropriate. For example, when only the protection of the propeller 42 is intended, it is sufficient to provide the most efficient number of rotor guards 78 for the main shape of the surrounding objects, and to ensure the safety of passers-by in unexpected situations. In order to achieve the objective, the number of rotor guards 78 may be increased as appropriate so as to reduce the blind spot.

また、本例のロータガード78には、軽量で、かつ、折り畳みに適しているという理由で、細長い線状の枠体が採用されているが、本発明のロータガードの形態は本例のものには限定されない。本発明のロータガードは、棒体72,73のロータR(プロペラ42)を上下方向に囲むものであることを条件として、例えば幅広の着脱式のロータガードであってもよい。さらには、ロータガードは本発明の無人航空機の必須の要素ではなく、不要であれば省略することもできる。   The rotor guard 78 of the present example employs an elongated linear frame because it is lightweight and suitable for folding, but the rotor guard of the present invention is of the present example. It is not limited to. The rotor guard of the present invention may be, for example, a wide removable rotor guard provided that it surrounds the rotor R (propeller 42) of the rod bodies 72, 73 in the vertical direction. Furthermore, the rotor guard is not an essential element of the unmanned aerial vehicle of the present invention, and can be omitted if unnecessary.

そして、図3等に示されるように、本例のマルチコプター10は、ロータRを支持する2本の棒体72,73がプロペラ42の直径よりも短い。本例のマルチコプター10では、アーム70にはロータRの保護機能をあえてもたせず、ロータRの支持とロータRの保護とを分離している。これにより機体の水平寸法の肥大化が避けられており、また、ロータRの保護が必要でないときにはこれを容易に省略することが可能とされている。   As shown in FIG. 3 and the like, in the multicopter 10 of this example, the two rod bodies 72 and 73 that support the rotor R are shorter than the diameter of the propeller 42. In the multicopter 10 of this example, the arm 70 is not provided with the protection function of the rotor R, and the support of the rotor R and the protection of the rotor R are separated. As a result, enlargement of the horizontal dimension of the fuselage is avoided, and when the protection of the rotor R is not necessary, it can be easily omitted.

(プロペラ)
ロータRのプロペラ42は、ブレードを時計回りまたは反時計回りに折り曲げることができる折り畳み式プロペラである。
(propeller)
The propeller 42 of the rotor R is a folding propeller that can bend the blade clockwise or counterclockwise.

このように、本例のマルチコプター10では、アーム70が水平方向に折り畳み可能であるとともに、ロータガード78とプロペラ42も折り畳み可能な構造を有している。これにより、マルチコプター10を運搬・保管するときには、アーム70の構成部材を一切取り外すことなく、簡便に、そのスペース効率および可搬性を高めることが可能とされている。   Thus, in the multicopter 10 of this example, the arm 70 can be folded in the horizontal direction, and the rotor guard 78 and the propeller 42 can also be folded. As a result, when the multicopter 10 is transported and stored, the space efficiency and portability can be easily improved without removing any components of the arm 70.

なお、上述のアーム70、ロータガード78、およびプロペラ42の折り畳み構造はマルチコプター10のスペース効率や可搬性を向上させるうえで極めて有意であるが、これらは選択可能な要素であり、これら折り畳み構造のうちのいずれか、または全てを省略することも可能である。   Although the folding structure of the arm 70, the rotor guard 78, and the propeller 42 described above is extremely significant in improving the space efficiency and portability of the multicopter 10, these are selectable elements. Any or all of these can be omitted.

[機能構成]
図6はマルチコプター10の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター10の機能は、制御部であるフライトコントローラFC、複数のロータR、ロータRを構成するブラシレスモータ41の駆動回路であるESC411、操縦者(オペレータ端末51)と通信を行う通信装置52、測量用の外部装置であるレーザスキャナ90、および、これらに電力を供給するバッテリー80により構成されている。
[Function configuration]
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the multicopter 10. The functions of the multicopter 10 are a flight controller FC that is a control unit, a plurality of rotors R, an ESC 411 that is a drive circuit of a brushless motor 41 that constitutes the rotor R, a communication device 52 that communicates with a driver (operator terminal 51), It comprises a laser scanner 90 which is an external device for surveying, and a battery 80 which supplies power to them.

フライトコントローラFCはマイクロコントローラである制御装置20を有している。制御装置20は、中央処理装置であるCPU21と、RAMやROM・フラッシュメモリなどの記憶装置からなるメモリ22とを有している。   The flight controller FC has a control device 20 that is a microcontroller. The control device 20 includes a CPU 21 that is a central processing unit, and a memory 22 that includes a storage device such as a RAM, a ROM, and a flash memory.

フライトコントローラFCはさらに、IMU31(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)、GPS受信器32、気圧センサ34、および電子コンパス36を含む飛行制御センサ群Sを有しており、これらは制御装置20に接続されている。   The flight controller FC further includes a flight control sensor group S including an IMU 31 (Inertial Measurement Unit), a GPS receiver 32, an atmospheric pressure sensor 34, and an electronic compass 36, which are connected to the control device 20. Has been.

IMU31はマルチコプター10の機体の傾きを検出するセンサであり、主に3軸加速度センサおよび3軸角速度センサにより構成されている。気圧センサ34は、検出した気圧高度からマルチコプター10の海抜高度(標高)を算出する高度センサである。本例の電子コンパス36には3軸地磁気センサが用いられている。電子コンパス36はマルチコプター10の機首の方位角を検出する。GPS受信器32は、正確には航法衛星システム(NSS:Navigation Satellite System)の受信器である。GPS受信器32は、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)または地域航法衛星システム(RNSS:Regional Navigational Satellite System)から現在の経緯度値を取得する。   The IMU 31 is a sensor that detects the inclination of the airframe of the multicopter 10, and mainly includes a triaxial acceleration sensor and a triaxial angular velocity sensor. The atmospheric pressure sensor 34 is an altitude sensor that calculates the altitude above sea level (elevation) of the multicopter 10 from the detected atmospheric pressure altitude. A triaxial geomagnetic sensor is used for the electronic compass 36 of this example. The electronic compass 36 detects the azimuth angle of the nose of the multicopter 10. The GPS receiver 32 is precisely a navigation satellite system (NSS) receiver. The GPS receiver 32 obtains the current longitude and latitude values from the Global Navigation Satellite System (GNSS) or the Regional Navigational Satellite System (RNSS).

本例のマルチコプター10は、その水平位置を検出するセンサとして、上述のGPS受信器32に加え、オプティカルフローセンサ33を併用している。オプティカルフローセンサ33はアーム70のセンサハウジング749から地表に向けられ、地表の撮影画像をパターン認識することで機体の移動を検知する。これにより、水平位置の特定精度が高められるだけでなく、GPS信号の届かない屋内でもマルチコプター10を飛行させることが可能とされている。また、本例のマルチコプター10は、その飛行高度を検出するセンサとして、上述の気圧センサ34に加え、レーザ測距センサ35を併用している。レーザ測距センサ35はアーム70のセンサハウジング749から地表に向けられ、対地高度を取得する。これにより、気圧変化による飛行高度の誤差を補正することが可能とされている。   The multicopter 10 of this example uses an optical flow sensor 33 in addition to the GPS receiver 32 described above as a sensor for detecting the horizontal position. The optical flow sensor 33 is directed from the sensor housing 749 of the arm 70 to the ground surface, and detects the movement of the airframe by pattern recognition of the photographed image of the ground surface. Thereby, not only the accuracy of specifying the horizontal position is improved, but also the multicopter 10 can be made to fly indoors where GPS signals do not reach. Further, the multicopter 10 of this example uses a laser distance measuring sensor 35 in addition to the above-described atmospheric pressure sensor 34 as a sensor for detecting the flight altitude. The laser distance measuring sensor 35 is directed from the sensor housing 749 of the arm 70 to the ground surface, and acquires the ground altitude. Thereby, it is possible to correct the error of the flight altitude due to the change in atmospheric pressure.

その他、本例のマルチコプター10には、機体の前方にある周辺物を検知し、その距離等を測る深度カメラ37および超音波センサ38が設けられている。本例ではこれら深度カメラ37および超音波センサ38の用途は特に特定されない。   In addition, the multicopter 10 of this example is provided with a depth camera 37 and an ultrasonic sensor 38 that detect peripheral objects in front of the aircraft and measure the distance and the like. In this example, the uses of the depth camera 37 and the ultrasonic sensor 38 are not particularly specified.

フライトコンローラFCは、これら飛行制御センサ群Sにより、機体の傾きや回転のほか、飛行中の経緯度、高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得することが可能とされている。   With these flight control sensor groups S, the flight controller FC can acquire position information of its own aircraft, including the longitude and latitude of the aircraft, altitude, and azimuth of the nose, in addition to the tilt and rotation of the aircraft. Has been.

制御装置20は、マルチコプター10の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御するプログラムである飛行制御プログラムFSを有している。飛行制御プログラムFSは、飛行制御センサ群Sから取得した情報を基に個々のロータRの回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター10を飛行させる。   The control device 20 has a flight control program FS that is a program for controlling the attitude and basic flight operation of the multicopter 10 during flight. The flight control program FS adjusts the rotational speed of each rotor R based on the information acquired from the flight control sensor group S, and causes the multicopter 10 to fly while correcting the posture and position disturbance of the airframe.

制御装置20はさらに、マルチコプター10を自律飛行させるプログラムである自律飛行プログラムAPを有している。そして、制御装置20のメモリ22には、マルチコプター10の目的地や経由地の経緯度、飛行中の高度や速度などが指定されたパラメータである飛行計画FPが登録されている。自律飛行プログラムAPは、オペレータ端末51からの指示や所定の時刻などを開始条件として、飛行計画FPに従ってマルチコプター10を自律的に飛行させることができる。   The control device 20 further includes an autonomous flight program AP that is a program for autonomously flying the multicopter 10. In the memory 22 of the control device 20, a flight plan FP, which is a parameter in which the destination of the multicopter 10, the longitude and latitude of the waypoint, the altitude and the speed during the flight, and the like are specified, is registered. The autonomous flight program AP can fly the multicopter 10 autonomously according to the flight plan FP using an instruction from the operator terminal 51 or a predetermined time as a start condition.

このように、本例のマルチコプター10は高度な飛行制御機能を備えた無人航空機である。ただし、本発明の無人航空機はマルチコプター10の形態には限定されず、例えば飛行制御センサ群Sから一部のセンサが省略された機体や、自律飛行機能を備えず手動操縦のみにより飛行可能な機体を用いることもできる。   Thus, the multicopter 10 of this example is an unmanned aerial vehicle having an advanced flight control function. However, the unmanned aerial vehicle of the present invention is not limited to the form of the multicopter 10, for example, an aircraft in which some sensors are omitted from the flight control sensor group S, or can fly by only manual operation without an autonomous flight function. Airframes can also be used.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the range of this invention is not limited to this, A various change can be added in the range which does not deviate from the main point of invention.

10:マルチコプター(無人航空機),FC:フライトコントローラ,S:飛行制御センサ群,33:オプティカルフローセンサ,35:レーザ測距センサ,R:ロータ,
41:ブラシレスモータ,411:ESC,42:プロペラ(水平回転翼,折り畳み式プロペラ),70:アーム,70a:基幹部,70b:関節部,70c:フォーク部,71:1本の棒体,72,73:2本の棒体,74:連結部材,74a:基幹側接続部,74b:分岐側接続部,741−743:アダプタ部材,749:センサハウジング,76:モータマウント,761:クランプ,78:ロータガード,781:固定片,782:固定クリップ,789:ハブ部,79:ランディングギア
10: Multicopter (unmanned aerial vehicle), FC: Flight controller, S: Flight control sensor group, 33: Optical flow sensor, 35: Laser distance sensor, R: Rotor,
41: Brushless motor, 411: ESC, 42: Propeller (horizontal rotary blade, foldable propeller), 70: Arm, 70a: Main part, 70b: Joint part, 70c: Fork part, 71: 1 Rod body, 72 73: Two rods, 74: Connecting member, 74a: Main side connection part, 74b: Branch side connection part, 741-743: Adapter member, 749: Sensor housing, 76: Motor mount, 761: Clamp, 78 : Rotor guard, 781: Fixed piece, 782: Fixed clip, 789: Hub portion, 79: Landing gear

Claims (9)

水平回転翼を有するロータと、
前記ロータを支持するアームと、を備え、
前記アームの先端部は、上下に並べて配置された同方向に延びる2本の棒体により構成され、
前記各棒体は、それぞれ別の前記ロータを支持しており、
前記アームの基端部は1本の棒体により構成され、
前記アームの前記1本の棒体と前記2本の棒体とは、基端側から先端側に向かって二股に分岐した連結部材に接続され、
前記連結部材の内部には、前記ロータが有するブラシレスモータの駆動回路が収容されていることを特徴とする無人航空機。
A rotor having horizontal rotor blades;
An arm for supporting the rotor,
The tip of the arm is composed of two rods arranged in the same direction and extending in the same direction,
Each of the rods supports a separate rotor.
The base end of the arm is composed of a single rod,
The one rod body and the two rod bodies of the arm are connected to a connecting member that is bifurcated from the proximal end side toward the distal end side,
An unmanned aerial vehicle including a brushless motor driving circuit of the rotor housed in the connecting member.
前記各棒体が支持する前記ロータは、互いの回転面が向き合うように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の無人航空機。   2. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the rotors supported by the rods are arranged such that their rotation surfaces face each other. 前記2本の棒体の一方にはロータガードの一端が、他方には該ロータガードの他端が接続され、
前記ロータガードは、前記水平回転翼を上下方向に囲むように配置されることを特徴とする請求項2に記載の無人航空機。
One end of the rotor guard is connected to one of the two rods, and the other end of the rotor guard is connected to the other.
The unmanned aerial vehicle according to claim 2, wherein the rotor guard is disposed so as to surround the horizontal rotary wing in the vertical direction.
前記ロータガードは、前記アームとの接続部を中心として水平方向に旋回可能であることを特徴とする請求項3に記載の無人航空機。   The unmanned aerial vehicle according to claim 3, wherein the rotor guard is turnable in a horizontal direction around a connection portion with the arm. 前記ロータガードは細長い線状の枠体であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の無人航空機。   The unmanned aircraft according to claim 3 or 4, wherein the rotor guard is an elongated linear frame. 前記アームには複数の前記ロータガードが取り付けられることを特徴とする請求項5に記載の無人航空機。   The unmanned aerial vehicle according to claim 5, wherein a plurality of the rotor guards are attached to the arm. 前記アームは、その基端部から水平方向に旋回可能であることを特徴とする請求項1、請求項2、または請求項4に記載の無人航空機。   The unmanned aircraft according to claim 1, wherein the arm is turnable in a horizontal direction from a base end portion thereof. 前記水平回転翼は、ブレードを時計回りまたは反時計回りに折り曲げて保管可能な折り畳み式プロペラであることを特徴とする請求項4または請求項7に記載の無人航空機。   The unmanned aerial vehicle according to claim 4 or 7, wherein the horizontal rotary wing is a folding propeller that can be stored by folding the blade clockwise or counterclockwise. 複数の前記アームを備え、
前記各アームの基端部およびその近傍部は1本の棒体として構成され、
前記複数のアームは、これらアームをすべて同じ方向に水平旋回させて折り畳んだときに、前記各アームの前記2本の棒体の間に、隣接する他の前記アームの基端部またはその近傍部が収まる位置関係にあることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の無人航空機。

Comprising a plurality of the arms;
The base end portion of each arm and the vicinity thereof are configured as a single rod,
The plurality of arms, when all of these arms are horizontally swung in the same direction and folded, are located between the two rods of each of the arms, or the proximal end portion of the other adjacent arm or the vicinity thereof The unmanned aircraft according to claim 7 or 8, wherein

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114450223A (en) * 2019-10-16 2022-05-06 株式会社爱隆未来 Flying body
CN111746207A (en) * 2020-06-11 2020-10-09 复旦大学 Amphibious robot
CN113942637A (en) * 2020-07-15 2022-01-18 深圳市卓派自动化技术有限公司 Unmanned plane
WO2022193139A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 深圳市大疆创新科技有限公司 Unmanned aerial vehicle
EP4082895A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-02 Volocopter GmbH Aircraft with folding mechanism
CN114572392B (en) * 2022-02-28 2023-05-26 亿航智能设备(广州)有限公司 Aircraft, control method thereof, storage medium, system and equipment

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140034775A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-06 Neurosciences Research Foundation Vehicle capable of stabilizing a payload when in motion
CN205668641U (en) * 2016-06-07 2016-11-02 杨珊珊 Unmanned vehicle fender bracket and unmanned vehicle thereof
CN106099748A (en) * 2016-06-27 2016-11-09 国网山东省电力公司济南供电公司 A kind of power transmission line unmanned machine mapping system
WO2016192021A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for foldable arms
US9676477B1 (en) * 2014-08-25 2017-06-13 Amazon Techonlogies, Inc. Adjustable unmanned aerial vehicles
US20170203836A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-20 Guangdong Syma Model Aircraft Industrial Co., Ltd. Blade guard removable structure for aerocraft
US20170259914A1 (en) * 2015-12-21 2017-09-14 JoeBen Bevirt Multi-Configuration Autonomous Platform With Mounted Camera
KR20170122903A (en) * 2016-04-27 2017-11-07 성균관대학교산학협력단 Multicopter capable of adjusting gap between propeller
US20180057162A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having Rotor-to-Wing Conversion Capabilities
CN107839419A (en) * 2017-11-30 2018-03-27 中国科学院合肥物质科学研究院 A kind of coaxial eight rotor three is dwelt robot

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8052081B2 (en) * 2008-08-22 2011-11-08 Draganfly Innovations Inc. Dual rotor helicopter with tilted rotational axes
US10569868B2 (en) * 2013-04-02 2020-02-25 Hood Technology Corporation Multicopter-assisted system and method for launching and retrieving a fixed-wing aircraft
CN104494819B (en) * 2014-12-12 2017-04-12 华南农业大学 Folding quick-disassembling type multi-rotary wing unmanned aerial vehicle
KR101535401B1 (en) * 2015-04-01 2015-07-08 오인선 Drone type life ring dropping device
US10494094B2 (en) * 2015-12-08 2019-12-03 Mark Bradford FOLEY Handheld aircraft with adjustable components
CN205311899U (en) * 2015-12-25 2016-06-15 广州亿航智能技术有限公司 Many rotors manned vehicle
WO2017183551A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-26 株式会社プロドローン Unmanned aerial vehicle
JP2018004367A (en) * 2016-06-30 2018-01-11 ルーチェサーチ株式会社 Unmanned flying object

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140034775A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-06 Neurosciences Research Foundation Vehicle capable of stabilizing a payload when in motion
US9676477B1 (en) * 2014-08-25 2017-06-13 Amazon Techonlogies, Inc. Adjustable unmanned aerial vehicles
WO2016192021A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for foldable arms
US20170259914A1 (en) * 2015-12-21 2017-09-14 JoeBen Bevirt Multi-Configuration Autonomous Platform With Mounted Camera
US20170203836A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-20 Guangdong Syma Model Aircraft Industrial Co., Ltd. Blade guard removable structure for aerocraft
KR20170122903A (en) * 2016-04-27 2017-11-07 성균관대학교산학협력단 Multicopter capable of adjusting gap between propeller
CN205668641U (en) * 2016-06-07 2016-11-02 杨珊珊 Unmanned vehicle fender bracket and unmanned vehicle thereof
CN106099748A (en) * 2016-06-27 2016-11-09 国网山东省电力公司济南供电公司 A kind of power transmission line unmanned machine mapping system
US20180057162A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having Rotor-to-Wing Conversion Capabilities
CN107839419A (en) * 2017-11-30 2018-03-27 中国科学院合肥物质科学研究院 A kind of coaxial eight rotor three is dwelt robot

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