JP2020049981A - 無人航空機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本形態にかかるマルチコプターMの外観を示す斜視図である。図2はマルチコプターMの側面図である。図3はマルチコプターMの正面図である。
以下、図1から図3を参照してマルチコプターMの機体構造について説明する。マルチコプターMは、そのボディとして、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics:炭素繊維強化プラスチック)製の平板材およびパイプ材により構成されたフレーム10を有している。
本形態のマルチコプターMの塗装装置70は、主に、塗装ローラー71、ポンプ72、および塗料タンク73により構成されている。塗料タンク73の塗料はポンプ72で自動的に塗装ローラー71に圧送される。そのため、塗装ローラー71には常に塗料が含浸されており、これにより塗装作業を連続的に行うことが可能とされている。
無人航空機を使って構造物表面の塗装作業を行う際には、構造物に対する無人航空機の距離や姿勢を一定に保つことが望ましい。しかし、回転翼で飛行する無人航空機は水平移動の際に機体を傾ける必要があり、移動時とホバリング時とで構造物に対する姿勢が変化するという課題がある。本形態のマルチコプターMはロータRとは別にプッシャーPを備えており、フレーム10を傾けることなくマルチコプターMを水平飛行させることが可能とされている。すなわち、垂直な塗装面に対してフレーム10を傾けることなく塗装ローラー71を押しつけることが可能とされている。
キャスター141は、いわゆる自在キャスターであり、上下左右に自由に転動可能な車輪である。本形態のキャスター141は駆動源を備えておらず、もっぱら周辺物との接触により従動回転する。
本形態のマルチコプターMは、一対のレーザ測距センサ35を備えていることにより、塗装面に対するフレーム10の相対的な姿勢を特定・自動補正することが可能とされている。これにより、塗装面に対して塗装ローラー71をまっすぐに当てることができ、塗装面に対して塗装ローラー71やキャスター141が意図しない方向に滑ったり引っ掛かったりすることが防止される。
図5はマルチコプターMの機能構成を示すブロック図である。本形態のマルチコプターMの機能は、制御部であるフライトコントローラFC、ロータRおよびプッシャーP、これらロータRおよびプッシャーPのモータ41,42の駆動回路である複数のESC23(Electronic Speed Controller)、操縦者(オペレータ端末51)と通信を行う通信装置52、および塗装装置70により構成されている。なお、これらに電力を供給するバッテリー60の記載は省略している。
本形態のマルチコプターMは、フレーム10の前方にある構造物の垂直面を塗装する構成とされてる。マルチコプターMは、構造物の天井面を塗装する構成にすることもできる。その場合、キャスター141および塗装ローラー71をフレーム10から上方に突き出すように設け、レーザ測距センサ35の測定方向を天井面に向ければよい。この場合でも、フレーム10を傾けることなくプッシャーPで水平飛行することができるため、水平移動時に意図せず塗装ローラー71が天井面から離れることが防止される。
Claims (8)
- 水平回転翼であるロータを備える無人航空機であって、
機体から水平方向または上方に突き出すように配置された車輪と、
前記機体を傾けることなく水平方向に推進させる機構である水平推進機構と、
前記機体から前記車輪と同方向に突き出すように配置された塗装ローラーと、を有し、
前記車輪は、周辺物との接触によりあらゆる方向へ転動可能な回転体であることを特徴とする無人航空機。 - 水平回転翼であるロータを備える無人航空機であって、
機体から水平方向または上方に突き出すように配置された車輪と、
前記機体を傾けることなく水平方向に推進させる機構である水平推進機構と、
前記機体から前記車輪と同方向に突き出すように配置された塗装ローラーと、
複数の測距センサと、を有し、
前記複数の測距センサは、前記車輪が突き出した方向にその測定方向が向けられていることを特徴とする無人航空機。 - 前記車輪は、周辺物との接触によりあらゆる方向へ転動可能な回転体であることを特徴とする請求項2に記載の無人航空機。
- 前記車輪は前記機体から水平方向に突き出しており、
前記車輪が突き出した方向を前記機体の前方としたときに、前記水平推進機構は前記機体を前進させる機構であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の無人航空機。 - 前記水平推進機構は垂直回転翼であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の無人航空機。
- 前記車輪は前記機体から水平方向に突き出しており、
前記水平推進機構は垂直回転翼であり、
前記車輪が突き出した方向を前記機体の前方、その反対側を後方としたときに、前記水平推進機構は前記機体の後端に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の無人航空機。 - 同方向に突き出した3つ以上の前記車輪を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無人航空機。
- 前記塗装ローラーは、前記車輪と同方向に該車輪よりも突き出していることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の無人航空機。
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