JP2019209776A - Mobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体に関する。 The present invention relates to a moving body.
従来、災害対応やインフラ点検等に利用するため、プロペラ推進装置により飛行や着陸を行うだけでなく、地上等も走行することができる移動体として、マルチコプター等の飛行体と、飛行体のプロペラ等をガードすると共に、地上や壁面、天井等の走行を行うためのフレーム状の受動車輪とを有するものが多く提案されている。このような移動体として、例えば、飛行体を挟むようにして、フレーム状の2つの車輪が設けられたもの(例えば、非特許文献1または2参照)や、円筒形状に形成されたフレームの内部に、飛行体を配置したもの(例えば、非特許文献3または4参照)、球殻状に形成されたフレームの内部に、飛行体を配置したもの(例えば、非特許文献5乃至9、特許文献1または2参照)、互いに間隔をあけて対向して配置された1対の半球状のフレームの内部に、飛行体を配置したもの(例えば、非特許文献10、特許文献3または4参照)がある。これらの移動体では、飛行体がフレームに対して、1〜3自由度で回転可能に取り付けられている。 Conventionally, as a mobile body that can travel on the ground as well as fly and land with a propeller propulsion device, it is used for disaster response and infrastructure inspection, etc. Many have been proposed that have frame-like passive wheels for traveling on the ground, wall surfaces, ceilings, and the like. As such a moving body, for example, a frame in which two wheels are provided so as to sandwich the flying body (see, for example, Non-Patent Document 1 or 2), or a frame formed in a cylindrical shape, A flying object (for example, see Non-Patent Document 3 or 4), or a flying object placed inside a spherical shell-shaped frame (for example, Non-Patent Documents 5 to 9, Patent Document 1 or 2), and a pair of hemispherical frames arranged to face each other with a space therebetween (see, for example, Non-Patent Document 10, Patent Document 3 or 4). In these moving objects, the flying object is attached to the frame so as to be rotatable with 1 to 3 degrees of freedom.
このような移動体では、災害対応やインフラ点検等で効果的に活用するために、できるだけ小さいサイズで、狭い場所でも入り込める狭所適用性、プロペラ等の推進機能を保護する保護性能、空中だけでなく、地上でも全方向に移動できる地上移動性に優れていることが求められる。非特許文献1および2に記載の、飛行体を2つの車輪で挟んだものは、車輪が存在する側面以外で、プロペラ等の推進機能が剥き出しになっているため、保護性能が不十分である。また、地上においては、2つの車輪では1方向への移動とその場での回転しかできず、全方向への移動は可能ではあるが困難であり、地上移動性にもやや劣っている。 In such a mobile body, in order to effectively use it for disaster response and infrastructure inspection, etc., it is as small as possible, applicable in narrow places where it can enter even in narrow places, protection performance to protect propellers and other propulsion functions, only in the air It is required to have excellent ground mobility that can move in all directions even on the ground. Non-Patent Documents 1 and 2 in which the flying object is sandwiched between two wheels are inadequate in protection performance because the propulsion function such as a propeller is exposed except on the side where the wheels are present. . On the ground, two wheels can only move in one direction and rotate on the spot, and although it is possible to move in all directions, it is difficult, and the ground mobility is somewhat inferior.
また、非特許文献3および4に記載の、円筒状フレームの内部に飛行体を配置したものは、地上では、円筒の周方向への回転による1方向にしか移動することができず、地上移動性に劣っている。また、非特許文献5乃至9、特許文献1および2に記載の、球殻フレームの内部に飛行体を配置したもの、並びに、非特許文献10、特許文献3および4に記載の、1対の半球状フレームの内部に飛行体を配置したものは、飛行体全体を、球殻フレームや1対の半球状フレームの内部に収納するため、球殻フレームや1対の半球状フレームのサイズが大きくなってしまい、狭所適用性にやや劣っている。 Non-Patent Documents 3 and 4, in which a flying object is arranged inside a cylindrical frame, can move only in one direction on the ground due to the rotation of the cylinder in the circumferential direction. Inferior. Further, non-patent documents 5 to 9, patent documents 1 and 2 described in which a flying body is arranged inside a spherical shell frame, and non-patent documents 10 and patent documents 3 and 4, a pair of In the case where the flying object is arranged inside the hemispherical frame, the size of the spherical shell frame or the pair of hemispherical frames is large because the entire flying object is housed in the spherical shell frame or the pair of hemispherical frames. It has become somewhat inferior to narrow space applicability.
このように、従来の移動体では、狭所適用性、保護性能、および地上移動性のいずれかが劣っており、これらの特性の全てで優れているものは存在していないという課題があった。 Thus, in the conventional mobile body, any of narrow space applicability, protection performance, and ground mobility is inferior, and there is a problem that none of these characteristics are excellent. .
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、狭所適用性、保護性能、および地上移動性に優れた移動体を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to provide a moving body excellent in narrow space applicability, protection performance, and ground mobility.
上記目的を達成するために、本発明に係る移動体は、外側に凸状に膨らんだ形状を成し、内側に空間を形成するよう、互いに間隔をあけて対向して配置された1対の殻体と、各殻体の内側で各殻体の中心部を連結し、各殻体の中心部を結ぶ第1の軸を中心として、各殻体を回転可能に設けられた連結部材と、前記連結部材に支持されて各殻体の内側に配置された推進手段とを、それぞれ有する複数の推進体と、各殻体の間隔を通して各推進体の前記連結部材に接続され、各推進体の前記第1の軸に対してほぼ垂直方向の第2の軸を中心として、各推進体の各殻体を互いに独立に回転可能に設けられた接続体とを、有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a moving body according to the present invention has a pair of convexly outwardly swelled shapes and a space between them so as to form a space on the inside and spaced from each other. A shell, and a connecting member that connects the center of each shell inside each shell, and a first axis that connects the centers of each shell, and each shell is rotatably provided; A plurality of propulsion bodies each having propulsion means supported by the coupling member and disposed inside each shell, and connected to the coupling member of each propulsion body through the spacing of each shell, And a connecting body provided so that each shell of each propulsion body can be rotated independently of each other about a second axis substantially perpendicular to the first axis.
本発明に係る移動体は、各推進体の各殻体の内側に配置された推進手段により、自身で移動可能である。推進手段は、移動可能であればいかなるものであってもよく、例えば、プロペラや浮遊体、脚や車輪、無限軌道、エンジン、モーター等を有したものから成っている。このような推進手段により、本発明に係る移動体は、空中を飛行したり、水上や水中を移動したり、地表を移動したり走行したりすることができる。地表を走行する場合には、地面に対して各殻体が回転して走行することが好ましい。 The moving body according to the present invention can be moved by the propulsion means disposed inside each shell of each propulsion body. The propulsion means may be anything as long as it is movable, and includes, for example, a propeller, a floating body, legs and wheels, an endless track, an engine, a motor, and the like. By such propulsion means, the mobile body according to the present invention can fly in the air, move on the water or in the water, move on the ground surface, and travel. When traveling on the surface of the earth, it is preferable that each shell rotates relative to the ground.
本発明に係る移動体は、各推進体が、(A)第1の軸を中心とした各殻体の回転と、(B)第1の軸に対してほぼ垂直方向の第2の軸を中心とした各殻体の回転とを有している。本発明に係る移動体は、複数の推進体の各殻体がそれぞれ独立に、(A)の回転と(B)の回転とを行うことにより、地上や壁、天井などに接地したとき、任意の方向に移動可能になっている。このため、本発明に係る移動体は、各殻体が被衝突物と衝突しても、その衝撃を効率的に逃がすことができ、移動体自身や被衝突物を傷つけたり破損したりするのを防ぐことができる。 In the moving body according to the present invention, each propulsion body has (A) rotation of each shell around the first axis, and (B) a second axis substantially perpendicular to the first axis. And rotation of each shell about the center. The mobile body according to the present invention is arbitrary when each shell of a plurality of propulsion bodies is independently grounded on the ground, a wall, a ceiling, etc. by performing the rotation of (A) and the rotation of (B). It is possible to move in the direction of. For this reason, the moving body according to the present invention can efficiently release the impact even if each shell collides with the colliding object, and damages or breaks the moving body itself or the colliding object. Can be prevented.
また、本発明に係る移動体は、衝突などによりどの方向の回転が加わっても、各推進体の推進手段に対して各殻体が(A)および(B)の回転で回転することにより、全体が回転するのを防ぐことができる。本発明に係る移動体は、各推進体の各殻体の(A)および(B)の回転を利用することにより、離陸時や移動開始時に、可動性の高い姿勢に変換することができ、離陸や移動を始めやすくすることができる。 In addition, the moving body according to the present invention is such that each shell rotates with the rotation of (A) and (B) with respect to the propulsion means of each propulsion unit, regardless of the direction of rotation due to a collision or the like. The whole can be prevented from rotating. The moving body according to the present invention can be converted into a posture with high mobility at the time of takeoff or at the start of movement by utilizing the rotation of each shell of each propulsion body (A) and (B), This makes it easier to take off and move.
本発明に係る移動体は、各推進手段を各殻体で覆って保護することができる。また、各殻体を、1つの推進手段のみを覆う大きさまで小さくすることができる。このため、複数の推進手段の全てを一つの球殻等で覆う場合と比べて、全体を小型化することができ、より狭い場所に入り込むことができる。このように、本発明に係る移動体は、狭所適用性、保護性能、および地上移動性に優れている。 The moving body according to the present invention can protect each propulsion means by covering it with each shell. Also, each shell can be reduced to a size that covers only one propulsion means. For this reason, as compared with the case where all of the plurality of propulsion means are covered with one spherical shell or the like, the whole can be reduced in size and can enter a narrower place. Thus, the moving body according to the present invention is excellent in narrow space applicability, protection performance, and ground mobility.
本発明に係る移動体で、第1の軸と第2の軸とは、完全に垂直でなくとも、ほぼ垂直を成していればよく、約80度〜90度の角度であればよい。また、各殻体は、連結部材に対して右回りにも左回りにも回転可能であることが好ましい。前記連結部材は、連結した各殻体を互いに独立に回転可能に設けられていることが好ましい。これらの場合、地上移動性をさらに向上させることができる。また、各推進体の推進手段は、各殻体の重心位置またはその近傍に配置されていることが好ましい。また、各殻体は、外側から衝撃が加わったときに、その衝撃をある程度吸収可能な弾性や柔軟性等を有する素材から成っていることが好ましい。また、各殻体と連結部材との接続部や、連結部材と推進手段との接触部も、衝撃を吸収可能に構成されていることが好ましい。これらの場合、衝突時の、被衝突物や移動体自身の破損防止効果を高めることができる。 In the movable body according to the present invention, the first axis and the second axis need only be substantially vertical, if not completely vertical, and may have an angle of about 80 degrees to 90 degrees. Each shell is preferably rotatable clockwise or counterclockwise with respect to the connecting member. The connecting member is preferably provided so that the connected shells can rotate independently of each other. In these cases, ground mobility can be further improved. Moreover, it is preferable that the propulsion means of each propulsion body is arranged at the position of the center of gravity of each shell or in the vicinity thereof. Each shell is preferably made of a material having elasticity or flexibility that can absorb the impact to some extent when an impact is applied from the outside. Moreover, it is preferable that the connection part of each shell and a connection member, and the contact part of a connection member and a propulsion means are also comprised so that an impact can be absorbed. In these cases, it is possible to enhance the effect of preventing the object to be collided and the moving body itself from being damaged during the collision.
本発明に係る移動体で、前記推進手段は、前記連結部材に対して前記第2の軸を中心として回転可能に、前記連結部材を介して前記接続体に取り付けられていることが好ましい。この場合、各殻体の(A)および(B)の回転の影響を各推進手段まで及ぼさないようにすることができる。このため、各推進手段の体勢を維持することができ、各推進手段により姿勢を制御可能である。また、各推進手段に錘など取り付けることにより、各推進手段を自動的に同じ体勢に維持することができる。これにより、移動開始(離陸)、移動、停止(着陸)といった一連の動作を、安定して行うことができる。 In the movable body according to the present invention, it is preferable that the propulsion unit is attached to the connection body via the connection member so as to be rotatable about the second axis with respect to the connection member. In this case, it is possible to prevent the rotation of the shells (A) and (B) from affecting the propulsion means. For this reason, the posture of each propulsion means can be maintained, and the posture can be controlled by each propulsion means. Also, by attaching a weight or the like to each propulsion means, each propulsion means can be automatically maintained in the same posture. As a result, a series of operations such as movement start (takeoff), movement, and stop (landing) can be stably performed.
本発明に係る移動体は、各推進体の前記推進手段を稼働する稼働手段を有し、各推進体の各殻体の外側で前記接続体に設けられた本体部を有することが好ましい。この場合、各推進体の各殻体の間隔を通して、各推進手段に本体部の稼働手段から配線し、電力を供給することができる。これにより、移動したり各殻体が回転したりしても、配線が巻き付いたり絡まったりしない。また、1つの稼働手段で、全ての推進体の推進手段を稼働することができる。稼働手段は、各推進体の推進手段をそれぞれ独立して稼働可能であることが好ましい。 The moving body according to the present invention preferably has an operating means for operating the propulsion means of each propulsion body, and has a main body provided on the connection body outside each shell of each propulsion body. In this case, electric power can be supplied by wiring each propulsion means from the operating means of the main body through the interval between the shells of the propulsion bodies. Thereby, even if it moves or each shell rotates, wiring does not wind up or become entangled. Moreover, the propelling means of all the propelling bodies can be operated with one operating means. It is preferable that the operating means can operate the propelling means of each propulsion body independently.
また、この本体部を有する場合、カメラや計測装置などの各種機器が、本体部に搭載されていてもよい。このとき、各種機器が各殻体の外部に配置されるため、各殻体が邪魔にならずに、撮影や計測などを行うことができる。また、移動中でも稼働手段や各種機器に、有線で電力を供給することができるため、バッテリー駆動の場合と比べて、長時間駆動が可能である。また、バッテリー駆動の場合でも、有線によるバッテリーへの充電が容易である。また、稼働手段や各種機器へのアクセスが容易であり、部品やバッテリーの交換、修理等のメンテナンスが容易である。また、本体部を囲うよう、各推進体を配置することにより、外部の物質との衝突を各殻体で防ぐと共に、その衝突による衝撃を、各殻体の回転で逃がすことができ、稼働手段や各種機器が破損するのを防ぐことができる。 Moreover, when it has this main-body part, various apparatuses, such as a camera and a measuring device, may be mounted in the main-body part. At this time, since various devices are arranged outside the shells, it is possible to perform photographing and measurement without the shells getting in the way. Moreover, since electric power can be supplied to the operating means and various devices even while moving, it can be driven for a long time compared to the case of battery driving. In addition, even when the battery is driven, it is easy to charge the battery by wire. Further, access to operating means and various devices is easy, and maintenance such as replacement and repair of parts and batteries is easy. In addition, by disposing each propulsion body so as to surround the main body, each shell can prevent collision with an external substance, and the impact caused by the collision can be released by rotation of each shell. And damage to various devices can be prevented.
また、この本体部を有する場合、各推進体は、前記推進手段による推進方向がほぼ同じ方向になるよう設けられ、前記本体部は、前記推進方向に対して概ね垂直の方向に移動させるための移動手段を有していてもよい。また、移動手段を有さず、各推進体の推進手段の推進方向が斜交するよう設けられていてもよい。このとき、移動手段や、推進方向が斜交した各推進手段により、各推進手段による推進方向に対して垂直の方向にも移動可能となり、移動範囲を拡大することができる。例えば、各推進手段がプロペラから成り、地面から垂直方向に推進するとき、移動手段や、推進方向が斜交した各推進手段により、接地面に沿って移動することができる。また、稼働手段や移動手段、各種機器を無線または有線で制御可能に構成されていることが好ましい。 Further, in the case of having the main body, each propulsion body is provided so that the propulsion direction by the propulsion means is substantially the same direction, and the main body is configured to move in a direction substantially perpendicular to the propulsion direction. You may have a moving means. Moreover, it does not have a moving means and you may provide so that the propulsion direction of the propulsion means of each propulsion body may be oblique. At this time, the moving means and the propulsion means whose propulsion directions are oblique can be moved in a direction perpendicular to the propulsion direction by the respective propulsion means, and the movement range can be expanded. For example, when each propulsion means is composed of a propeller and is propelled in the vertical direction from the ground, it can be moved along the ground plane by the moving means or the propulsion means whose propulsion directions are oblique. Moreover, it is preferable that the operating means, the moving means, and various devices are configured to be controllable wirelessly or by wire.
本発明に係る移動体で、各殻体は、外側に凸状に膨らんだ部分が曲面状または多面体状で、少なくとも一部が開放されたフレーム形状を成していることが好ましい。曲面状の場合には、多面体状の場合と比べて、地面を転がったときなどに、振動が発生しにくく、推進手段や各種機器などが破損したり故障したりするのを防ぐことができる。曲面状の場合の曲面としては、半球に限らず、例えば、球や楕円体の一部の曲面であってもよい。多面体状の場合には、製造しやすく、製造コストを抑えることができる。また、各殻体がフレーム形状を成しているため、各殻体の内側を視認しやすく、推進手段の管理が容易である。 In the movable body according to the present invention, it is preferable that each shell has a frame shape in which a portion bulging outward is curved or polyhedral, and at least a part thereof is open. In the case of a curved surface, compared to the case of a polyhedral shape, vibrations are less likely to occur when rolling on the ground, and the propulsion means and various devices can be prevented from being damaged or broken. The curved surface in the case of a curved surface is not limited to a hemisphere, and may be, for example, a curved surface of a part of a sphere or an ellipsoid. In the case of a polyhedral shape, it is easy to manufacture and the manufacturing cost can be suppressed. Further, since each shell has a frame shape, it is easy to visually recognize the inside of each shell and management of the propulsion means is easy.
本発明によれば、狭所適用性、保護性能、および地上移動性に優れた移動体を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mobile body excellent in narrow place applicability, protection performance, and ground mobility can be provided.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図1乃至図3は、本発明の実施の形態の移動体を示している。
図1および図2に示すように、移動体10は、複数の推進体11と接続体12と本体部13とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a moving body according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, the moving body 10 includes a plurality of propulsion bodies 11, a connection body 12, and a main body portion 13.
推進体11は、4つから成り、それぞれ1対の殻体21と、連結部材22と、プロペラから成る推進手段23とを有している。図3(a)に示すように、各殻体21は、外側に凸状に膨らんだ半球殻状を成している。各殻体21は、球における経線、緯線および極部21aに相当する弾性を有する部品により、フレーム形状に構成されている。経線および緯線を成す部品は、楕円形の断面形状を有している。各殻体21は、各部品の接触位置をピンで仮止めした後、接着剤を使用して各部品を固定して形成されている。各殻体21は、外側から衝撃が加わったときに、その衝撃をある程度吸収可能になっている。図1および図2に示すように、各殻体21は、内側に概ね球状の空間を形成するよう、互いに極部21aを外側にして間隔をあけて対向して配置されている。 The propulsion body 11 is composed of four parts, each having a pair of shell bodies 21, a connecting member 22, and propulsion means 23 made of a propeller. As shown in FIG. 3A, each shell 21 has a hemispherical shell shape that bulges outward. Each shell 21 is configured in a frame shape by elastic parts corresponding to meridians, latitudes, and poles 21a in a sphere. The parts forming meridians and latitudes have an elliptical cross-sectional shape. Each shell 21 is formed by temporarily fixing the contact position of each component with a pin, and then fixing each component using an adhesive. Each shell 21 can absorb the impact to some extent when an impact is applied from the outside. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the shells 21 are arranged to face each other at an interval with the pole portion 21 a facing outside so as to form a substantially spherical space on the inside.
図3(b)に示すように、連結部材22は、細長く、楕円形の断面形状を有する部材から成り、ほぼ半円形状を成している。図1および図2に示すように、連結部材22は、各殻体21の内側に配置され、両端部22aが各殻体21の極部21aに取り付けられ、間隔をあけた状態で各殻体21を連結している。連結部材22は、各殻体21の極部21aを結ぶ第1の軸15を中心として、連結した各殻体21を互いに独立に、右回りにも左回りにも回転可能に設けられている。また、連結部材22は、各殻体21の間の間隔に対応する中心位置に、各殻体21で囲われた概ね球状の空間の中心方向に向いた貫通孔22bを有している。 As shown in FIG.3 (b), the connection member 22 consists of an elongate and ellipse-shaped member, and has substantially semicircle shape. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the connecting member 22 is disposed inside each shell 21, and both end portions 22 a are attached to the pole portions 21 a of each shell 21, and the shells are spaced apart. 21 are connected. The connecting member 22 is provided so that the connected shell bodies 21 can rotate independently of each other clockwise and counterclockwise around the first shaft 15 connecting the pole portions 21a of the shell bodies 21. . In addition, the connecting member 22 has a through hole 22 b that faces the central direction of a substantially spherical space surrounded by the shells 21 at the center position corresponding to the interval between the shells 21.
図1および図2に示すように、接続体12は、胴体部24と2本のシャフト25とを有している。胴体部24は、角柱形の筒状を成している。2本のシャフト25は、互いに平行を成すよう、それぞれ胴体部24の両端に、胴体部24に対して垂直に伸びるよう取り付けられている。各シャフト25は、両端が胴体部24から同じ距離だけ離れるよう取り付けられている。接続体12は、各推進体11の各殻体21が互いに接触しないよう、各シャフト25の両端部に1つずつ推進体11が取り付けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the connection body 12 includes a body portion 24 and two shafts 25. The body portion 24 has a prismatic cylindrical shape. The two shafts 25 are attached to both ends of the body part 24 so as to extend perpendicular to the body part 24 so as to be parallel to each other. Each shaft 25 is attached so that both ends are separated from the body portion 24 by the same distance. As for the connection body 12, the propulsion body 11 is attached to the both ends of each shaft 25 one each so that each shell 21 of each propulsion body 11 may not contact each other.
各推進体11は、それぞれ対応するシャフト25の端部を、各殻体21の間の間隔から、連結部材22の貫通孔22bに通すことより、接続体12に取り付けられている。各推進体11は、それぞれ対応するシャフト25の先端が、各殻体21で囲われた概ね球状の空間のほぼ中心に配置されるよう取り付けられている。各推進体11は、それぞれの連結部材22が、貫通孔22bを通るシャフト25の中心軸に沿った第2の軸16を中心として回転可能に取り付けられている。これにより、各推進体11は、それぞれの第1の軸15に対してほぼ垂直方向の第2の軸16を中心として、各殻体21が回転可能に設けられている。移動体10は、各推進体11の各殻体21を1つの球殻としたとき、各球殻が互いに独立に回転可能になっている。なお、各推進体11は、それぞれの第1の軸15が完全に平行を成しておらず、それぞれ第2の軸16に対して約80度〜90度の角度を成すよう取り付けられている。 Each propulsion body 11 is attached to the connection body 12 by passing the end portion of the corresponding shaft 25 through the through hole 22b of the coupling member 22 from the interval between the shell bodies 21. Each propulsion body 11 is attached such that the tip of the corresponding shaft 25 is arranged at the substantially center of a substantially spherical space surrounded by each shell body 21. Each propulsion body 11 is attached such that each connecting member 22 is rotatable about a second axis 16 along the central axis of the shaft 25 passing through the through hole 22b. Thereby, each propulsion body 11 is provided with each shell 21 rotatably about the second axis 16 in a direction substantially perpendicular to the first axis 15. In the moving body 10, when each shell 21 of each propulsion body 11 is formed as one spherical shell, the respective spherical shells are rotatable independently of each other. In addition, each propulsion body 11 is attached so that each first shaft 15 is not completely parallel, and is at an angle of about 80 to 90 degrees with respect to the second shaft 16. .
各推進体11の推進手段23は、それぞれ対応するシャフト25の先端に取り付けられており、各殻体21および連結部材22に対して第2の軸16を中心として回転可能になっている。各推進手段23は、シャフト25を介して連結部材22に支持されており、各殻体21の内側のほぼ重心位置に配置されている。各推進手段23は、推進方向がほぼ同じ方向になるよう、各推進体11の第1の軸15に対して0〜10度以内の角度を成す軸を中心として回転するよう設けられている。各推進手段23は、各殻体21および連結部材22に接触しないで回転するよう取り付けられている。 The propulsion means 23 of each propulsion body 11 is attached to the tip of the corresponding shaft 25 and is rotatable about the second shaft 16 with respect to each shell 21 and the connecting member 22. Each propulsion means 23 is supported by the connecting member 22 via a shaft 25 and is disposed at a substantially center of gravity position inside each shell 21. Each propulsion means 23 is provided to rotate about an axis that forms an angle of 0 to 10 degrees with respect to the first axis 15 of each propulsion body 11 so that the propulsion directions are substantially the same. Each propulsion means 23 is attached so as to rotate without contacting each shell 21 and the connecting member 22.
図2に示すように、本体部13は、各推進体11の各殻体21の外側で、各推進体11に囲われた接続体12の胴体部24に取り付けられている。本体部13は、各推進手段23を稼働する稼働手段26を有している。稼働手段26は、胴体部24から各シャフト25を通して、各推進手段23にケーブルで接続されており、各推進手段23に電力を供給可能になっている。稼働手段26は、各推進手段23をそれぞれ独立して稼働可能、かつ、各推進手段23の稼働状態を無線または有線で制御可能に構成されている。 As shown in FIG. 2, the main body portion 13 is attached to the body portion 24 of the connection body 12 surrounded by the respective propulsion bodies 11 outside the respective shell bodies 21 of the respective propulsion bodies 11. The main body 13 has operating means 26 for operating each propulsion means 23. The operating unit 26 is connected to each propulsion unit 23 through a cable from the body portion 24 through each shaft 25, and can supply electric power to each propulsion unit 23. The operation means 26 is configured to be able to operate each propulsion means 23 independently and to control the operation state of each propulsion means 23 wirelessly or by wire.
次に、作用について説明する。
移動体10は、非特許文献10や特許文献4に記載された、回転に対して2自由度を有する移動体10を参考にして構成されている。移動体10は、各推進体11の各殻体21の内側に配置された推進手段23により、自身で空中を移動可能である。移動体10は、各推進体11が、(A)第1の軸15を中心とした各殻体21の回転と、(B)第1の軸15に対してほぼ垂直方向の第2の軸16を中心とした各殻体21の回転とを有している。移動体10は、複数の推進体11の各殻体21がそれぞれ独立に、(A)の回転と(B)の回転とを行うことにより、地上や壁、天井などに接地したとき、任意の方向に移動可能になっている。このため、移動体10は、各殻体21が被衝突物と衝突しても、その衝撃を効率的に逃がすことができ、移動体10自身や被衝突物を傷つけたり破損したりするのを防ぐことができる。
Next, the operation will be described.
The moving body 10 is configured with reference to the moving body 10 described in Non-Patent Document 10 and Patent Document 4 and having two degrees of freedom for rotation. The moving body 10 can move in the air by the propulsion means 23 arranged inside each shell 21 of each propulsion body 11. In the moving body 10, each propulsion body 11 has (A) rotation of each shell 21 around the first axis 15, and (B) a second axis substantially perpendicular to the first axis 15. Each shell 21 around 16. When the mobile body 10 is grounded on the ground, a wall, a ceiling, or the like by independently rotating the shells 21 of the plurality of propulsion bodies 11 (A) and (B), the mobile body 10 It can move in the direction. For this reason, even if each shell 21 collides with the colliding object, the moving body 10 can efficiently release the impact, and the moving body 10 itself or the colliding object can be damaged or damaged. Can be prevented.
また、移動体10は、衝突などによりどの方向の回転が加わっても、各推進体11の推進手段23に対して各殻体21が(A)および(B)の回転で回転することにより、全体が回転するのを防ぐことができる。移動体10は、各推進体11の各殻体21の(A)および(B)の回転を利用することにより、離陸時や移動開始時に、可動性の高い姿勢に変換することができ、離陸や移動を始めやすくすることができる。 In addition, the moving body 10 is rotated by the rotations (A) and (B) with respect to the propulsion means 23 of each propulsion body 11 by rotation of (A) and (B), regardless of which direction rotation is applied due to a collision or the like. The whole can be prevented from rotating. The mobile body 10 can be converted to a highly mobile posture at takeoff or at the start of movement by utilizing the rotation of the shells 21 (A) and (B) of each propulsion body 11. And making it easier to start moving.
移動体10は、各推進手段23を各殻体21で覆って保護することができる。また、各殻体21を、1つの推進手段23のみを覆う大きさまで小さくすることができる。このため、複数の推進手段23の全てを一つの球殻等で覆う場合と比べて、全体を小型化することができ、より狭い場所に入り込むことができる。このように、移動体10は、狭所適用性、保護性能、および地上移動性に優れている。 The moving body 10 can protect each propulsion means 23 by covering it with each shell 21. Moreover, each shell 21 can be reduced to a size that covers only one propulsion means 23. For this reason, compared with the case where all the several propulsion means 23 are covered with one spherical shell etc., the whole can be reduced in size and can enter a narrower place. Thus, the moving body 10 is excellent in narrow place applicability, protection performance, and ground mobility.
移動体10は、各推進手段23が、各殻体21の(A)および(B)の回転の影響を受けないため、各推進手段23の体勢を維持することができ、各推進手段23により姿勢を制御可能である。また、各推進手段23に錘など取り付けることにより、各推進手段23を自動的に同じ体勢に維持することができる。これにより、移動開始(離陸)、移動、停止(着陸)といった一連の動作を、安定して行うことができる。 Since each propulsion means 23 is not affected by the rotation of the shells 21 (A) and (B), the mobile body 10 can maintain the posture of each propulsion means 23. The attitude can be controlled. Further, by attaching a weight or the like to each propulsion means 23, each propulsion means 23 can be automatically maintained in the same posture. As a result, a series of operations such as movement start (takeoff), movement, and stop (landing) can be stably performed.
移動体10は、各殻体21が曲面状を成しているため、各殻体21が地面を転がったときなどに、振動が発生しにくく、各推進手段23などが破損したり故障したりするのを防ぐことができる。移動体10は、各殻体21がフレーム形状を成しているため、軽量で、各殻体21の内側を視認しやすく、各推進手段23の管理が容易である。また、移動体10は、各殻体21がフレーム形状を成し、各殻体21の各部品および連結部材22が楕円形の断面形状を有しているため、プロペラから成る各推進手段23からの風を妨げにくい。 Since each shell 21 has a curved surface, the mobile body 10 is unlikely to vibrate when each shell 21 rolls on the ground, and the propulsion means 23 and the like are damaged or broken. Can be prevented. Since each shell 21 has a frame shape, the moving body 10 is lightweight, easy to visually recognize the inside of each shell 21, and easy to manage each propulsion means 23. Further, since each shell 21 has a frame shape, and each part of each shell 21 and the connecting member 22 have an elliptical cross-sectional shape, the moving body 10 has the propulsion means 23 made of a propeller. It is hard to disturb the wind.
移動体10は、本体部13に、稼働手段26の他に、カメラや計測装置などの各種機器を搭載することができる。これにより、各種機器が各殻体21の外部に配置されるため、各殻体21が邪魔にならずに、撮影や計測などを行うことができる。また、移動体10は、移動中でも稼働手段26や各種機器に、有線で電力を供給することができるため、バッテリー駆動の場合と比べて、長時間駆動が可能である。また、バッテリー駆動の場合でも、有線によるバッテリーへの充電が容易である。また、移動体10は、稼働手段26や各種機器へのアクセスが容易であり、部品やバッテリーの交換、修理等のメンテナンスが容易である。また、移動体10は、本体部13を囲うよう、各推進体11が配置されているため、外部の物質との衝突を各殻体21で防ぐと共に、その衝突による衝撃を、各殻体21の回転で逃がすことができ、稼働手段26や各種機器が破損するのを防ぐことができる。 In the mobile unit 10, various devices such as a camera and a measurement device can be mounted on the main body 13 in addition to the operating means 26. Thereby, since various apparatuses are arrange | positioned outside each shell 21, each shell 21 can perform imaging | photography, a measurement, etc., without getting in the way. In addition, since the moving body 10 can supply power to the operating means 26 and various devices even while moving, it can be driven for a long time compared to the case of battery driving. In addition, even when the battery is driven, it is easy to charge the battery by wire. Further, the moving body 10 can easily access the operating means 26 and various devices, and can easily perform maintenance such as replacement and repair of parts and batteries. Moreover, since each propulsion body 11 is arrange | positioned so that the main body part 13 may surround the mobile body 10, while preventing the collision with an external substance with each shell 21, the impact by the collision is each shell 21 It is possible to prevent the operating means 26 and various devices from being damaged.
なお、移動体10は、本体部13に、各推進手段23の推進方向に対して概ね垂直の方向に移動させるための移動手段を有していてもよく、各推進体11の推進手段23の推進方向が斜交するよう設けられていてもよい。これらの場合、移動手段または各推進手段23により、接地面に沿って移動することができる。また、各推進体11の各殻体21の(A)および(B)の回転方向と回転量や、移動手段の稼働状態を、無線または有線でそれぞれ独立に制御可能に構成されていてもよい。この場合、能動的に任意の動きを行うことができ、使用用途を広げることができる。また、各種機器も無線または有線で制御可能に構成されていてもよい。 The moving body 10 may have moving means for moving the main body 13 in a direction substantially perpendicular to the propulsion direction of each propulsion means 23. The propulsion direction may be provided so as to be oblique. In these cases, the moving means or the respective propulsion means 23 can move along the ground plane. Further, the rotation direction and rotation amount of each shell 21 of each propulsion body 11 and the operation state of the moving means may be configured to be independently controllable wirelessly or by wire. . In this case, an arbitrary movement can be actively performed, and the usage application can be expanded. Various devices may also be configured to be controllable wirelessly or by wire.
移動体10は、各推進手段23がプロペラから成るものに限らず、浮遊体、脚や車輪、無限軌道、エンジン、モーター等から成っていてもよい。このような推進手段23により、移動体10は、空中を飛行したり、水上や水中を移動したり、地表を移動したり走行したりすることができる。移動体10は、適切な推進手段23を使用することにより、所望の場所に自由に移動することができる。例えば、狭隘空間などへの出入りや、狭隘空間内での移動も自由に行うことができる。このため、様々な探査活動等を効率的に行うことができる。移動体10は、橋梁やトンネルなどの社会インフラの点検や、災害現場の探査などに利用することができる。移動体10は、飛行体や車輪、脚式移動体、水中推進機構、クローラ、その他の複合移動機構など、移動可能なものであればいかなるものから成っていてもよい。 The moving body 10 is not limited to one in which each propulsion means 23 is composed of a propeller, and may be composed of a floating body, legs and wheels, an endless track, an engine, a motor, and the like. By such a propulsion means 23, the moving body 10 can fly in the air, move on the water or in the water, move on the ground surface, and travel. The mobile body 10 can freely move to a desired place by using an appropriate propulsion means 23. For example, it is possible to freely enter and exit a narrow space and move within the narrow space. For this reason, various exploration activities can be performed efficiently. The mobile body 10 can be used for inspection of social infrastructure such as bridges and tunnels, and for exploring disaster sites. The moving body 10 may be composed of any movable object such as a flying object, a wheel, a legged moving object, an underwater propulsion mechanism, a crawler, and other complex moving mechanisms.
10 移動体
11 推進体
21 殻体
21a 極部
22 連結部材
22a 端部
22b 貫通孔
23 推進手段
12 接続体
24 胴体部
25 シャフト
13 本体部
26 稼働手段
15 第1の軸
16 第2の軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Moving body 11 Propulsion body 21 Shell 21a Pole part 22 Connecting member 22a End part 22b Through-hole 23 Propulsion means 12 Connection body 24 Body part 25 Shaft 13 Main body part 26 Operating means 15 1st axis | shaft 16 2nd axis | shaft
Claims (7)
各殻体の間隔を通して各推進体の前記連結部材に接続され、各推進体の前記第1の軸に対してほぼ垂直方向の第2の軸を中心として、各推進体の各殻体を互いに独立に回転可能に設けられた接続体とを、
有することを特徴とする移動体。 A pair of shells that are spaced from each other so as to form an outwardly convex shape and form a space inside, and the center of each shell inside each shell And a connecting member that is rotatably provided around the first axis that connects the center of each shell, and is disposed inside each shell supported by the connecting member. A plurality of propulsion bodies each having a propulsion means;
The shells of the propulsion bodies are connected to the connecting members of the propulsion bodies through the intervals of the shells, and the shells of the propulsion bodies are connected to each other around a second axis substantially perpendicular to the first axis of the propulsion bodies. A connection body that is independently rotatable,
A moving object comprising:
前記本体部は、前記推進方向に対して概ね垂直の方向に移動させるための移動手段を有していることを
特徴とする請求項4記載の移動体。 Each propulsion body is provided such that the propulsion direction by the propulsion means is substantially the same direction,
The moving body according to claim 4, wherein the main body has moving means for moving in a direction substantially perpendicular to the propulsion direction.
The moving body according to any one of claims 1 to 6, wherein the propulsion means of each propulsion body includes a propeller and is provided so as to be able to fly.
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