JP2022513908A - 掃除に使用できる移動装置、及び移動装置の制御方法 - Google Patents

掃除に使用できる移動装置、及び移動装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

本発明による移動装置は、揚力が発生するように両側の圧力差を発生させる揚力生成部と、前記揚力生成部が連結され、前記揚力生成部が発生させた揚力によって移動することが可能な移動装置ボディと、前記揚力生成部の個数に対応する個数で構成され、一端が前記揚力生成部の一側に配置され、前記揚力生成部が作動するときに他端から流体を吸い込んで前記揚力生成部へ提供する供給ダクトと、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、揚力、推進力及び回転力などを利用する移動装置、及びその制御方法に関する。
ドローン(Drone)は、飛行及び操縦可能な飛行機又はヘリコプター形状の無人航空機(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)の総称であって、2010年代の前後に軍事的用途の他に様々な民間分野に活用されている。ヘリコプターやドローンのようにローターなどの回転翼の回転によって揚力を発生させる飛行物体の場合、回転の反作用により本体がローターの回転方向と反対の方向に回転する。シングルローターヘリコプターは、この問題を解決するためにテールローター(tail rotor)を必要とするが、ドローンは、前後ローターの回転を逆にして、ローターの回転により発生する反作用を相殺させる原理を基本とする。つまり、複数の回転翼を使用する移動装置は、それぞれのローターの回転を制御して揚力を得ると同時に、飛行方向や姿勢の制御を行う。
移動装置のローターが回転するときには、ローターを中心に上下側の気圧差が発生し、これから揚力が発生する。一般的な移動装置では、このような気圧差により発生する空気の吸引と排出が移動装置の飛行にのみ使用される。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、揚力を利用した移動装置及びその制御方法を提供することにある。
本発明の実施形態による移動装置は、揚力が発生するように両側の圧力差を発生させる揚力生成部と、前記揚力生成部が連結され、前記揚力生成部が発生させた揚力によって移動することができる移動装置ボディと、前記揚力生成部の個数に対応する個数で構成され、一端が前記揚力生成部の一側に配置され、前記揚力生成部が作動するときに他端から流体を吸い込んで前記揚力生成部へ提供する供給ダクトと、を含む。
本発明の実施形態による移動装置は、揚力推力生成部、移動装置ボディ、供給ダクト及び結合部を含み、前記揚力推力生成部は、揚力又は推力が発生するように、揚力推力生成部を中心に第1空間と第2空間の両側の圧力差を発生させ、前記移動装置ボディは、前記揚力推力生成部が連結され、前記揚力推力生成部が発生させた揚力によって移動することができ、前記供給ダクトは、前記揚力推力生成部の個数に対応する個数で構成され、一端が前記揚力推力生成部の一側に配置され、前記揚力推力生成部が作動するときに他端から流体を吸い込んで前記揚力推力生成部へ提供し、前記結合部は、前記供給ダクトの他端に位置し、前記移動装置の任務遂行のための各種モジュールが結合することができる。
本発明の実施形態による、揚力を発生させる複数のローターと、吸い込んだ流体を前記ローターの一側に供給するが、前記複数のローターの個数に対応する個数の供給ダクトとを含む移動装置を制御する方法は、前記ローターが回転して揚力を発生させることにより、前記移動装置を移動させるステップと、前記複数の供給ダクトのうちの少なくとも一つの供給ダクトを移動させて、対応する前記ローターの一側から離脱させることにより、前記移動装置の姿勢を制御するステップと、を含む。
本発明によれば、揚力を作るときに発生する吸引力を活用して、清掃などの作業を行うことができる。
また、ローターの回転速度を制御しなくても、移動装置の姿勢制御が可能である。
また、ローターの回転時に発生する騒音の低減が可能である。
また、揚力を作るときに発生する吸引力及び排出力を活用して、このような力が必要な扇風機、空気清浄機、ボール発射機、実弾発射機などのいかなるモジュールとも結合することができる。
さらに、揚力及び推力をユーザーが所望するだけ生成することができるため、本移動装置にモジュールを装着して作業する場合、簡単な制御又は少ない力でも移動装置をユーザー所望の場所に移動させることができる。
本発明の一実施形態による移動装置の底面斜視図である。 本発明の一実施形態による移動装置の正面図である。 本発明の一実施形態による移動装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による移動装置の概念図である。 本発明の一実施形態による移動装置の一部の詳細図である。 本発明の他の実施形態による移動装置に掃除機モジュールを取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による移動装置の平面図である。 本発明の一実施形態による移動装置が一方向に飛行する状況を示す平面図である。 本発明の一実施形態による移動装置が他の一方向に回転する状況を示す平面図である。 本発明の別の実施形態の変形例による移動装置の詳細図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。 本発明の別の実施形態の変形による移動装置を示す図である。
以下、本発明の幾つかの実施形態を例示的な図面を用いて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、できる限り同じ符号を持つようにしていることに留意すべきである。また、本発明の実施形態を説明するにあたり、関連する公知の構成又は機能についての具体的な説明が本発明の実施形態に対する理解を妨げると判断された場合には、その詳細な説明は省略する。
また、本発明の実施形態の構成要素を説明するにあたり、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。これらの用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、該当構成要素の本質や順番、順序などを限定するものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載されている場合、その構成要素は他の構成要素に直接連結又は接続されてもよいが、これらの構成要素同士の間に別の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」されてもよいと理解されるべきである。
図1は本発明の一実施形態による移動装置1の底面斜視図である。図2は本発明の一実施形態による移動装置1の正面図である。図3は本発明の一実施形態による移動装置1の斜視図、図4は本発明の一実施形態による移動装置1の概念図である。図5は本発明の一実施形態による移動装置1の一部の詳細図である。
図面を参照すると、本発明の一実施形態による移動装置1は、移動装置ボディ10、一つ以上の揚力生成部としてのローター20、及び供給ダクト30を含み、吸込ダクト60、回送ダクト40、排出ダクト70、制御部80及び掃除機モジュール90をさらに含むことができる。
移動装置ボディ10
移動装置ボディ10は、本発明の一実施形態による移動装置1の構成要素が連結又は内蔵される、骨組みとなる構成要素である。移動装置ボディ10は、本明細書の図面では説明の便宜のために直方体の形状で図示したが、その形状がこれに限定されない。
移動装置ボディ10には、ローター20が回転可能に連結される。ローター20は、回転して揚力を発生させるので、ローター20により発生した揚力によって移動装置ボディ10が飛行することができる。ただし、本発明の一実施形態による移動装置1は、水の中で作動することもできるので、飛行ではなく、水中での遊泳にローター20が使用されることも可能である。飛行や遊泳を含んで移動と表現することができ、本発明の明細書では、移動の代表例として飛行を利用して、移動装置1の動作を説明する。
移動装置ボディ10の外側面には供給ダクト30が連結されることができ、回送ダクト40が移動装置ボディ10の外側面にさらに連結されることができる。具体的には、供給ダクト30は、本体部の上面111に連結されることができ、回送ダクト40は、本体部の下面112に連結されることができる。移動装置ボディ10の内部には、第1係留スペース51と第2係留スペース52がそれぞれ形成されることができ、移動装置1の内部から移動装置ボディ10の外側面まで延びる吸込ダクト60と排出ダクト70が配置されることができる。上述した第1係留スペース51及び第2係留スペース52は、本発明の一実施形態では移動装置ボディ10の内部に形成されるものと説明したが、外部に別の係留スペースが形成されることも可能である。また、係留スペースが別途形成されず、各ダクトの一端と他端が外部に向かって開放され、流体を吸引及び排出することもできる。本発明の明細書では、流体の代表的な例として空気を利用して、移動装置1の動作を説明する。
もし本発明の一実施形態による移動装置1が水の中で使用される場合、第1係留スペース51は、バラスト水(ballast)を貯蔵するバラストタンクとして使用され、移動装置1の潜水又は浮遊を制御するのに使用できる。
移動装置ボディ10は、複数のローター連結部12を含むことができる。複数のローター連結部12は、移動装置ボディ10の本体部11に連結される。ローター連結部12は、本体部11を中心に外側に延びて設けられるが、等角又は異角をもって互いに離隔して配置されることができる。本発明の一実施形態では、ローター20が4つであるクワッドコプターを例示的に説明するので、4つのローター連結部12が本体部11に連結されるが、隣接するローター連結部12とそれぞれ直角を成して配置された状態である。しかし、ローター20の個数は、これに限定されないので、ローター連結部12の個数もこれに限定されず、ローター20の個数に対応する個数で形成できる。ローター20は、ローター連結部12の外側末端に回転可能に結合することができる。
ローター連結部12には、回転力を発生させるローター駆動部(図示せず)がさらに配置され、ローター20が回転することができるように発生させた回転力を伝達することができる。ローター駆動部は、後述する制御部80と電気的に接続され、電力と制御信号の伝達を受けることができる。したがって、制御部80の制御によって、ローター駆動部が制御されてローター20の回転が制御されることができる。しかし、本体部11にローター駆動部が配置され、ローター連結部12は、ローター駆動部の回転力をローター20まで伝達する役割を果たすこともできる。このような場合、互いに離隔しているローター20とローター駆動部とをベルトなどで連結することができるが、その方法はこれに限定されない。
ローター駆動部の回転力は、ローター20の回転の他に、ロープを引っ張るなどの回転力が必要な場所に使用されることもできる。よって、一部のローター駆動部の回転力のみがローター20に伝達され、残りの一部のローター駆動部の回転力は上述した用途に使用されることもできる。
ローター20
ローター20は、回転して揚力を発生させたり流体を押し出したりする回転翼である。ローター20は、圧力差を発生させて揚力を生成する揚力生成部の一種であって、本発明の一実施形態では、揚力生成部の代表例であるローター20で揚力生成部を説明するが、本発明の変形例によれば、露出された回転翼が存在せず、ジェット(jet)流れを利用したコアンダ効果(Coanda effect)を用いて揚力を生成する装置が揚力生成部として使用されることもできる。
上方に向かう揚力が発生するように、ローター20は回転することによりローター20の両側の間に圧力差を発生させる。このようなローター20の両側は、下側と上側であることができる。
ローター20は、回転軸が連結される中心部211から径方向の外側に向かって延びた少なくとも一つのブレード(blade)212で形成できる。本発明の一実施形態では、4つのブレード212を持つローター20を例示として説明したが、一つのローター20が持つブレード212の個数は、これに限定されない。
ローター20は、水平方向と並んでおらず、自分の回転方向を基準として、ブレード212のより先立つエッジである前縁(リーディングエッジ(leading edge))が、続くエッジである後縁(トレーリングエッジ(trailing edge))よりも上方に位置するように形成され、迎え角(angle of attack)を形成することができる。したがって、ローター20が、中心部を通り過ぎる回転軸を軸方向に回転することにより、揚力が発生する。
ローター20は、上述したローター連結部12の外側末端に回転可能に結合することができる。しかし、ローター20は、直接本体部11に回転可能に結合することもできる。
また、ローター20は、上述したように、ローター連結部12に結合したまま、本体部11側にローター連結部12が折り畳まれた状態でも回転可能に結合することもできる。
ローター20は、複数個であるが、それぞれが独立に駆動されて回転することができる。したがって、各ローター20の回転方向と速度が互いに異なることができ、これを用いて一般的に移動装置1の姿勢を制御する。本発明の一実施形態による移動装置1において、移動装置ボディ10を中心に上方から眺めたとき、反時計方向に沿って順次第1ローター21、第2ローター22、第3ローター23及び第4ローター24が配置される。したがって、第1ローター21は、第1ローター連結部121によって本体部11に連結され、第2ローター22、第3ローター23及び第4ローター24は、それぞれ第2ローター連結部122、第3ローター連結部123及び第4ローター連結部124によって本体部11に連結される。
ローター20が回転する領域を取り囲むローター保護部(図示せず)がさらに形成されることができる。ローター保護部が形成されることにより、ローター20の回転によってユーザーが怪我をする状況を防止することができ、ローター20が損傷することを防止することができる。ローター保護部に、後述する供給ダクト30又は回送ダクト40が連結されることができる。
一方、揚力生成部は、上述したように、ローターに限られたものではなく、揚力生成部を中心に第1空間と第2空間との圧力差を生成することができるものであればいずれでもよい。例えば、ローターの代わりにインペラ(impeller)や鳥類又は昆虫の羽を模写した器具などを駆動して、揚力生成部を中心に分けられた所定の空間間の圧力差を生成することができる。
供給ダクト30と吸込ダクト60
供給ダクト30は、ローター20に空気を提供することにより、ローター20が吸い込む空気の力を利用する構成要素である。供給ダクト30は、中空の管体からなるが、その一端がローター20の上側に配置され、その他端が空気を吸い込んで一端を介して排出することにより、ローター20に空気を提供する。
供給ダクト30は、ローター20の個数に対応する個数で構成される。したがって、各ローター20に一つずつの供給ダクト30が対応することができるが、一つのローター20に2つの供給ダクト30が対応するか、或いは2つのローター20に一つの供給ダクト30が対応することもできる。供給ダクト30は、移動装置ボディ10に連結され、移動装置ボディ10に対する相対的な位置を維持することができる。本発明の一実施形態では、それぞれのローター20に供給ダクト30が一つずつ対応して配置される。したがって、第1ローター21には第1供給ダクト31、第2ローター22には第2供給ダクト32、第3ローター23には第3供給ダクト33、第4ローター24は第4供給ダクト34がそれぞれ対応する。
供給ダクト30には、外部と連結されることにより、外部の空気を受け入れて前記ローター20の上側に伝達することが可能な補助開口314が設けられることができる。補助開口314は、供給ダクトの一端311に隣接する供給ダクトボディ313が貫通して設けられることができ、複数個備えられることができる。図面では、第1供給ダクト31にのみ補助開口314が設けられるものと図示したが、他の供給ダクト32、33、34にも補助開口が設けられることができる。また、後述する回送ダクト40にも補助開口が設けられることができる。
また、供給ダクト30には、それぞれ供給ダクト30を介して流動する流体の流れを制御する供給弁(図示せず)が含まれることができる。
また、供給ダクト30の内部に螺旋状に山又は溝が備えられることができ、これにより、空気などの流体が前記ダクトの内部で回転して回転力が発生するようにすることができる。また、当該ローターとの回転方向にも順応するように螺旋状に配置して、ローターの回転力が相殺せずより強くなるようにすることができる。本願発明の流体の流れがある係留スペース、結合部、各種モジュールなどのすべての場所に回転力が発生するように螺旋状に山又は溝を作ることができる。
供給ダクト30には、流量センサー(図示せず)又は圧力センサー(図示せず)がさらに配置され、供給ダクト30を通り過ぎる空気の流量又は圧力を取得することができる。流量センサー又は圧力センサーは、取得した流量又は圧力を制御部80に伝達して、制御部80が補助開口314の開閉を調節するようにすることができるが、制御部80を経ずに直接取得された値を電気信号として開閉駆動部(図示せず)に伝達して、補助開口314の開閉を調節するようにすることができる。
図5を参照すると、供給ダクト30は、移動可能に移動装置ボディ10に連結できる。図5では、第1供給ダクト31と第1回送ダクト41を例示として示した。本発明の一実施形態では、回転可能に供給ダクトの他端312が移動装置ボディ10に連結された状況を示した。したがって、供給ダクト30が回転すると、供給ダクトボディ313が供給ダクトの他端312を中心に回転して、選択的に供給ダクトの一端311がローター20の上側から離脱するか或いはローター20の上側に位置することができる。ローター20の上側に供給ダクトの一端311が位置するため、供給ダクトの他端312は本体部の上面111に連結できる。回転以外に、延長又は縮小などの様々な移動方式でも供給ダクト30が移動装置ボディ10から移動することができる。
供給ダクト30は、供給ダクト駆動部(図示せず)によって移動することができる。本発明の一実施形態では、供給ダクト駆動部が移動装置ボディ10に配置され、供給ダクトの他端312と連結されることにより供給ダクト30を回転させることができる。供給ダクト駆動部は、制御部80と電気的に接続され、制御部80から電力の印加を受けて制御信号を受信することができる。制御信号に応じて供給ダクト駆動部が作動して、供給ダクト30がローター20の上側に位置するか或いはそこから離脱するようにして、移動装置1の姿勢を制御することができる。詳細な制御方法については、図7~図9についての説明で後述する。
吸込ダクト60は、外部から空気を受け入れる構成要素であって、供給ダクト30と同様に、中空の管状である管体型に形成されるが、その一端が外部に向かって開放されて外部の空気を吸い込み、他端が供給ダクト30へ前記外部の空気を伝達する役割を果たす。吸込ダクト60も移動装置ボディ10に連結されることができる。
供給ダクトの他端312は、吸込ダクト60と連結されて吸込ダクト60を介して外部の空気を吸い込む。具体的には、供給ダクトの他端312は、移動装置ボディ10を貫通して移動装置ボディ10の内部で吸込ダクト60と連結されることができる。したがって、吸込ダクト60が吸い込んだ外部の空気が供給ダクト30へ提供され、供給ダクト30は、提供された空気を再びローター20に提供することができる。吸込ダクト60の他端が供給ダクトの他端312と移動装置ボディ10の内部で接するが、吸込ダクト60の一端は外部の空気を吸い込むことができるように、移動装置ボディ10を貫通して外部に向かって開放されることができる。
供給ダクト30と吸込ダクト60とは、第1係留スペース51によって互いに連結されることができる。ただし、第1係留スペース51を経ずに直接供給ダクト30と吸込ダクト60とが連結されることもできる。すなわち、供給ダクトの他端312が、移動装置ボディ10の内部に位置した第1係留スペース51と連通し、吸込ダクト60の他端も第1係留スペース51と連通することにより、供給ダクト30と吸込ダクト60とが互いに間接的に連結されることができる。吸込ダクト60が吸い込んだ外部の空気が第1係留スペース51へ伝達され、第1係留スペース51に伝達された空気が供給ダクト30によって吸い込まれてローター20の上側からローター20に向かって吐出される方式で空気の循環が起こり得る。このような空気の循環のためにローター20が回転し、ローター20の回転によってローター20の上側に比較的低気圧が形成されて揚力が生成され、形成された低気圧によって吸込ダクト60の一端から外部の空気が吸い込まれて供給ダクト30の上側まで提供される。
吸込ダクト60は、複数で構成できる。複数の吸込ダクト60が、移動装置ボディ10が含む複数の側面113に配置されることができる。複数の側面113に吸込ダクト60が均一に、互いに所定の間隔を置いて配置されることができる。また、本発明の一実施形態の変形例によれば、本体部の上面111又は下面112にも吸込ダクト60が配置され、移動装置1の昇降に影響を及ぼすことができる。移動装置1が浮上するとき、上面111に位置する吸込ダクトが空気を吸い込むようにして、その反作用力によって移動装置1の上昇に役立てるのである。
本発明の一実施形態では、4つの吸込ダクト60が、4つの本体部11の側面に一つずつ配置されるが、各側面が眺める方向に開放され、互いに隣接する吸込ダクト60が直角をなすように図示したが、その個数及び配置方法は、これに限定されない。したがって、4つの本体部11の側面が存在する状況で、16個の吸込ダクト60が各側面に4つずつ配置されることもできる。移動装置ボディ10を中心に上方から眺めたとき、第1ローター21と第2ローター22との間の箇所から反時計方向に沿って順次第1吸込ダクト61、第2吸込ダクト62、第3吸込ダクト63及び第4吸込ダクト64が配置される。
吸込ダクト60を用いて、移動装置ボディ10の姿勢を制御することができる。吸込ダクト60には、それぞれ吸込ダクト60を介して流動する空気の流れを制御する吸込弁(図示せず)が配置されることができる。複数の吸込ダクト60のうち、移動しようとする方向を眺める本体部11の側面に配置される吸込ダクト60を介して外部の空気を吸い込み、残りの吸込ダクト60を介しては外部の空気を吸い込まないように吸込弁がロックされ、移動しようとする方向に移動装置ボディ10が開放された吸込ダクト60の吸引力の反作用力によって移動することができる。移動しようとする方向での空気を吸込ダクト60が吸い込むので、空気抵抗の減少効果を持つこともできる。吸込弁は、制御部80と電気的に接続され、制御部80によって電力の印加を受け、制御信号を制御部80から受信することができる。したがって、制御部80が各吸込弁の開度を制御することができる。詳細な制御方法については、図7~図9についての説明で後述する。
本発明の一変形例によれば、移動装置ボディ10には、外部に露出されるか、或いは移動装置ボディ10の内部に隠されることが可能な固定翼(図示せず)がさらに配置できる。このような固定翼が展開されて外部に露出されるとき、その後端が吸込ダクト60と隣接して位置するように配置される。したがって、吸込ダクト60を介して空気の流れが固定翼の前端から後端に形成されるので、固定翼から揚力が発生することができる。
本発明の他の変形例によれば、供給ダクトは、貨物の定着に適合するように形成できる。したがって、供給ダクトは、空気を排出する一端から空気を吸い込む他端に行くほど、上側と移動装置ボディの外側に延びる形態を持つことができる。したがって、貨物が供給ダクトに装着される場合、供給ダクトの他端が貨物の外側で貨物に接触することにより、貨物が離脱しないことができる。また、供給ダクトの中間部分は平らに形成されることにより、貨物がよく定着されることができる。このような構造を供給ダクトが持つことにより、本発明の移動装置を用いて貨物の運搬が可能である。
回送ダクト40と排出ダクト70
回送ダクト40は、ローター20から排出される空気を一方向に案内することにより、ローター20から排出される空気の力を利用する構成要素である。回送ダクト40は、中空管状の管体型に形成されるが、その一端がローター20の下側に配置され、その他端がローター20から受け入れた空気を一方向に案内する。
回送ダクト40は、ローター20の個数に対応する個数で構成される。したがって、各ローター20に一つずつの回送ダクト40が対応することができるが、一つのローター20に2つの回送ダクト40が対応してもよく、2つのローター20に一つの回送ダクト40が対応してもよい。回送ダクト40は、移動装置ボディ10に連結され、移動装置ボディ10に対する相対的な位置を維持することができる。本発明の一実施形態では、それぞれのローター20に回送ダクト40が一つずつ対応して配置される。よって、第1ローター21には第1回送ダクト41、第2ローター22には第2回送ダクト42、第3ローター23には第3回送ダクト43、第4ローター24には第4回送ダクト44がそれぞれ対応する。
回送ダクト40にも、供給ダクト30の補助開口314と同様に、外部と連結されることにより外部へ空気を排出することが可能な排出開口(図示せず)が設けられ得る。
また、回送ダクト40には、それぞれ回送ダクト40を介して流動する流体の流れを制御する回送弁(図示せず)が含まれることができる。
また、供給ダクト30と同様に、吸込ダクト60の内部に螺旋状に山又は溝が備えられることができ、これにより、空気などの流体が前記ダクトの内部で回転して回転力が発生するようにすることができる。また、該当ローターとの回転方向にも順応するように螺旋状を配置して、ローターの回転力が相殺せずに一層強くなるようにすることができる。本発明の流体の流れがある係留スペース、結合部、各種モジュールなどのすべての場所に回転力が発生するように螺旋状に山又は溝を作ることができる。
図5を参照すると、回送ダクト40は、移動可能に移動装置ボディ10に連結できる。本発明の一実施形態では、回転可能に回送ダクトの他端412が移動装置ボディ10に連結された状況を示した。したがって、回送ダクト40が回転すると、回送ダクト本体413が回送ダクトの他端412を中心に回転して、選択的に回送ダクトの一端411がローター20の下側から離脱するか、或いはローター20の下側に位置することができる。ローター20の下側に回送ダクトの一端411が位置するために、回送ダクトの他端412は本体部の下面112に連結できる。回転以外に、直線移動する方式でも回送ダクト40が移動装置ボディ10上で移動することができる。
回送ダクト40は、回送ダクト駆動部(図示せず)によって移動することができる。本発明の一実施形態では、回送ダクト駆動部が移動装置ボディ10に配置され、回送ダクトの他端412と連結されることにより回送ダクト40を回転させることができる。回送ダクト駆動部は、制御部80と電気的に接続され、制御部80から電力の印加を受けて制御信号を受信することができる。制御信号に応じて回送ダクト駆動部が作動することにより、回送ダクト40がローター20の下側に位置するか或いはそこから離脱するようにして、移動装置1の姿勢を制御することができる。詳細な制御方法については、図7~図9についての説明で後述する。
上述したように、回送ダクト40は、供給ダクト30の形成と同様に形成されるが、移動装置ボディ10を中心に対称的に配置され、空気を移動装置ボディ10の外部から内部に流入させる構成要素であることができる。
排出ダクト70は、外部へ空気を排出する構成要素であって、回送ダクト40と同様に中空の管体で形成されるが、その一端が外部に向かって開放され、他端は回送ダクト40から空気の伝達を受ける役割を果たす。排出ダクト70も移動装置ボディ10に連結される。
回送ダクトの他端412は、排出ダクト70に連結され、排出ダクト70を介して外部へ空気を排出する。つまり、回送ダクト40によって案内される空気が排出ダクト70によって外部へ排出される。具体的には、回送ダクトの他端412は、移動装置ボディ10を貫通して移動装置ボディ10の内部で排出ダクト70に連結されることができる。したがって、回送ダクト40が吸い込んだ外部の空気が排出ダクト70へ提供され、排出ダクト70は、提供された空気を再び外部へ排出することができる。排出ダクト70の他端が回送ダクト40の他端と移動装置ボディ10の内部で接するが、排出ダクト70の一端は外部へ空気を排出することができるように、移動装置ボディ10を貫通して外部に向かって開放されることができる。
回送ダクト40と排出ダクト70とは、第2係留スペース52によって互いに連結できる。ただし、第2係留スペース52を経ずに直接回送ダクト40と排出ダクト70とが連結されることもできる。すなわち、回送ダクトの他端412が、移動装置ボディ10の内部に位置した第2係留スペース52に連通し、排出ダクト70の他端も第2係留スペース52に連通することにより、回送ダクト40と排出ダクト70とが互いに間接的に連結されることができる。回送ダクト40がローター20から伝達を受けて吸い込んだ空気が第2係留スペース52に伝達され、第2係留スペース52に伝達された空気が排出ダクト70によって吸い込まれて外部へ吐出される方式で空気の循環が起こることができる。このような空気の循環のためにローター20が回転し、ローター20の回転によってローター20の下側に比較的高気圧が形成され、空気が下方に押し出されて揚力が生成され、押し出された空気が回送ダクトの一端411に流入して排出ダクト70の一端へ排出される。
第2係留スペース52は、第1係留スペース51と同様に形成されるが、第1係留スペース51とは互いに区分され、移動装置ボディ10の内部に形成されることができる。しかし、第1係留スペース51と第2係留スペース52とが互いに連結されることもできる。
排出ダクト70は、複数で構成できる。複数の排出ダクト70が、移動装置ボディ10が含む複数の側面113に配置できる。複数の側面113に吸込ダクト60が均一に、互いに所定の間隔を置いて配置されることができる。また、本体部の上面111又は下面112にも排出ダクト70が配置され、移動装置1の昇降に影響を及ぼすことができる。移動装置1が浮上するとき、下面112に位置する排出ダクトが空気を排出するようにして、その反作用力によって移動装置1の上昇に役立てるのである。
本発明の一実施形態では、4つの排出ダクト70が、4つの本体部11の側面に一つずつ配置されるが、各側面が眺める方向に開放され、隣り合う排出ダクト70が直角をなすように図示したが、その個数及び配置方法は、これに限定されない。移動装置ボディ10を中心に上方から眺めたとき、第1ローター21と第2ローター22との間の箇所から反時計方向に沿って順次第1排出ダクト71、第2排出ダクト72、第3排出ダクト73及び第4排出ダクト74が配置される。
排出ダクト70を用いて移動装置ボディ10の姿勢を制御することができる。排出ダクト70には、それぞれの排出ダクト70を介して流動する空気の流れを制御する排出弁(図示せず)が配置できる。複数の排出弁のうち、移動しようとする方向の反対方向を眺める本体部11の側面に配置される排出ダクト70を介して外部へ空気を排出し、残りの排出ダクト70を介しては外部へ空気を排出しないように排出弁がロックされ、移動しようとする方向に移動装置ボディ10が開放された排出ダクト70の排出力の反作用力によって移動することができる。排出弁は、制御部80と電気的に接続され、制御部80によって電力の印加を受けて制御信号を制御部80から受信することができる。したがって、制御部80が各排出弁の開度を制御することができる。詳細な制御方法については、図7~図9についての説明で後述する。
供給ダクト30と回送ダクト40がローター20の上下側にそれぞれ位置するが、供給ダクト30がローター20の側面を覆うこともでき、回送ダクト40がローター20の側面を覆ってローター20の回転からユーザーを保護することもできる。また、供給ダクト30と回送ダクト40がローター20の上下側にそれぞれ位置することにより、ローター20の回転から発生する騒音の低減が可能である。供給ダクト30と回送ダクト40の内部に、音波を吸収する吸音部材、熱を吸収する吸熱部材、電磁波を遮断する遮蔽部材などがさらに配置できる。
吸込ダクト60と供給ダクト30との間、又は回送ダクト40と排出ダクト70との間に、回転可能なプロペラと発電機又はエンコーダ(encoder)を含む回転検出部(図示せず)がさらに配置されることができる。回転検出部を空気が通過しながらプロペラを回転させ、プロペラの回転から発電機が電力を生産することができ、エンコーダを用いてプロペラの回転速度が取得できる。取得された回転速度から、流動する空気の量及び流速を類推することができるので、後述する制御部80が回転検出部と電気的に接続され、取得された回転速度の伝達を受け、生産された電力の伝達を受けることができる。
本発明の他の変形例によれば、回送ダクトが貨物の運搬に使用できる。回送ダクトの一端から他端に行くほど、下側と移動装置ボディの外側に向かうように回送ダクトが延長され、回送ダクト同士の間に形成された空間に貨物が位置して回送ダクトによって貨物が把持されることができる。貨物の運搬を補助するために、回送ダクト又は移動装置ボディに、貨物を加圧して把持する把持部がさらに配置できる。
制御部80
制御部80は、移動装置1の本体の姿勢を制御する制御信号を生成してそれぞれの構成要素に伝達する役割を果たす。よって、制御部80は、制御信号を生成し且つ電気的信号を受信することができる、論理演算が可能なCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのマイクロプロセッサを含むことができる。
制御部80は、それぞれのローター20に対応する供給ダクト30の位置を制御することにより、移動装置1の本体の姿勢を制御する。また、制御部80は、供給ダクト30と同様に、それぞれの回送ダクト40の位置を制御することにより、移動装置1の本体の姿勢を制御することができ、上述したようにそれぞれの吸込ダクト60と排出ダクト70の開度を調節する吸込弁及び排出弁を制御して、移動装置1の本体の姿勢及び速度をさらに制御することができる。具体的な制御方法は、図7~図9についての説明で後述する。
制御部80は、移動装置1の本体の内部に位置することができ、供給ダクト30を移動させる供給ダクト駆動部、及びローター20を駆動させるローター駆動部に電気的に接続できる。同様に、制御部80は、回送ダクト駆動部、吸込弁及び排出弁に電気的に接続できる。制御部80は、バッテリーなどの電力源をさらに含むことにより、生成した制御信号と電力をそれぞれの構成要素に伝達することができる。
この他に、本発明の一実施形態による移動装置1は、カメラのように外部のイメージをキャプチャするイメージキャプチャ装置、物体を検出する光学センサー、周囲の気圧を測定する圧力センサー、周囲の温度を測定する温度センサーなどを含むことができ、それぞれが制御部80と電気的に接続され、取得したセンシング信号を制御部80に伝達するか、或いは制御部80から制御信号及び電力の伝達を受けることができる。しかし、移動装置1が含むことができるセンサーの種類は、これに限定されない。
制御部80は、ユーザーが操作する操作装置から、移動装置1を制御するための指示信号の伝達を受けることができ、操作装置に信号を伝達することもできる。したがって、制御部80は、操作装置と無線通信ができるように無線モデムなどを含むことができる。
制御部80は、後述する掃除機モジュール(図6の90)又は他のモジュールが移動装置1に連結されるとき、各モジュールと電気的に接続され、接続された各モジュールに制御信号を伝送することにより各モジュールを制御することができる。
他の実施形態-掃除機モジュール90
図6は本発明の他の実施形態による移動装置2に掃除機モジュール90を取り付けた状況を示す斜視図である。
図6では、説明の便宜のために、第2係留スペース及び排出ダクトを図示せずに説明する。しかし、図6の他の実施形態でも、省略された構成要素が存在することができる。
本発明の他の実施形態による移動装置2は、掃除機モジュール90をさらに含むことができる。掃除機モジュール90は、移動装置2が含む吸込ダクト65に連結される。
掃除機モジュール90は、移動装置2の吸引力を利用して異物Dを吸い込む装置であって、吸込部材91、フィルター部93及び排出部94を含むことができ、異物収集部92及び異物分離部(図示せず)をさらに含むことができる。
吸込部材91は、外部の空気及び異物Dを一緒に吸い込む構成要素であって、掃除機のヘッドに該当する部分である。したがって、ローター20が回転することにより、ローター20から発生した吸引力の伝達を受けて外部の空気及び異物Dを一緒に吸い込む。吸込部材91は、吸引力が消えた後、吸込部材91を介して異物Dが再び外部に排出されることを防止するために、外部から異物Dが吸い込まれる方向及び径方向の内側に内側面から延びる隔膜(図示せず)をさらに含むことができる。
吸込部材91を介して吸い込んだ外部の空気と異物Dは、掃除機モジュール90の内部に位置した空間である異物収集部92に到達する。異物収集部92は、フィルター部93によって排出部94と区分されるが、フィルター部93は、異物収集部92から排出部94へ外部の空気は通過することができるが、異物Dは通過しないように設けられる構成要素である。したがって、フィルター部93は、気体は通過するが、巨視的な異物Dやホコリなどは通過することができない多孔性のフィルムなどで形成できる。フィルター部93によって濾過された異物Dは、異物収集部92に集まる。
異物分離部は、フィルター部の以前に気体から異物を分離する。その後、分離された異物は異物収集部に送り、気体はフィルター部に送る。その一例として、従来の発明であるダイソン(登録商標)社のサイクロン(商品名)のように吸込混合物質に回転を与えて遠心力で異物を分離することができる。
フィルター部93を空気が通過して排出部94に到達する。排出部94は、吸込ダクト60に連結され、前記空気を吸込ダクト65に伝達して第1係留スペース51と供給ダクト30を経てローター20の上側へ提供されるようにする。フィルター部93は、HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルターなどで構成され、吸い込んだ空気から微細粉塵を除去して排出するようにして、空気清浄機能を行うことができる。ただし、第1係留スペース51が形成されない変形例では、吸込ダクト65が供給ダクト30と直接連結され、吸い込んだ空気をローター20へ提供することができる。
すなわち、ローター20の回転によって、供給ダクト30に位置した空気がローター20に向かって移動して供給ダクトの一端311に排出され、これにより、第1係留スペース51と吸込ダクト65に位置した空気が供給ダクト30へ移動する空気の流れが発生するため、吸引力が発生する。吸込ダクト65は、掃除機モジュール90の排出部94及び異物収集部92を経て吸込部材91を介して外部の空気を吸い込む。この過程で異物Dが一緒に吸い込まれ、異物収集部92に集まることにより清掃作業が行われる。
本発明の他の実施形態の変形例による移動装置には、ハンドル(図示せず)が設けられ、一般的な掃除機と同様の方式で移動装置が使用できる。ローターの回転によって揚力が発生するので、一般的な掃除機の操作に必要な力よりも少ない力が、他の実施形態の変形例による移動装置を操作して清掃作業を行うことに要求できる。
本発明の他の実施形態による移動装置2についての内容のうち、説明された内容以外の他の構成要素についての内容は、本発明の一実施形態による移動装置1についての内容と同一であるので、その説明に代える。
本発明の他の実施形態では、移動装置2が掃除機モジュール90を含む場合だけを説明したが、ローターの回転により発生する吸引力を利用することができる様々なモジュールが移動装置2に含まれることができる。また、吸引力だけでなく、排出ダクト70を介して吐出される空気の圧力を利用して、ボールなどのものを発射するのに適した発射モジュール(図示せず)が移動装置にさらに含まれることもできる。
前記発射モジュールは、排出ダクトを介して吐出される空気の圧力を利用することもできるが、吸込ダクトを用いて吸い込んだ空気を特定の係留スペースに高圧で保管した後、係留スペースの開口を密閉し、空気の噴出が必要であるときに密閉された開口を開放する方式で空気の噴出を行うこともできる。
さらに、前記掃除機モジュール90は、後述した結合部を介して移動装置のボディに結合することができる。結合部については、本明細書の後段に詳述する。さらに、前記掃除機モジュールは、吸込部材と吸い込まれる対象(例えば、ホコリなど)との間の距離や空間についての情報をセンシングすることができる各種センサーを掃除機モジュールの所定の位置にさらに含むことができる。
移動装置1の制御
図7は本発明の一実施形態による移動装置1の平面図である。
本発明の一実施形態による移動装置1は、ローター20を回転させて揚力を発生させることにより飛行することができる。ローター20を回転させ、その回転する方向と回転する速度を制御することは、制御部80が行うことができる。図7のような状況で、隣接するローター20が同じ回転速度をもって互いに反対方向に回転することにより、移動装置1は、空気中に浮かんで上下方向に移動したりホバリング(hovering)したりすることができる。図7では、すべての供給ダクト30がいずれも対応するローター20の上側に位置する状態であるが、移動装置1が空気中に浮かんで上下方向に移動する動作を行うために、供給ダクト30がいずれも対応するローター20の上側から離脱した状態であることもできる。
複数の供給ダクト30のうちの少なくとも一つの供給ダクト30を回転させて、対応するローター20の上側から離脱させることにより、ローター20が回転する速度を調節しなくても、移動装置1の姿勢を制御することができる。
図8は本発明の一実施形態による移動装置1が一方向に飛行する状況を示す平面図である。
図8を参照すると、複数の供給ダクト30のうち、互いに隣接する一部の供給ダクト30を回転させ、前記一部の供給ダクト30に対応するローター20の上側から一部の供給ダクト30を離脱させることができる。一部の供給ダクト30が離脱することにより、ローター20の回転速度を制御しなくても、対応するローター20から形成される揚力が増加する。図8では、第1供給ダクト31とこれに隣接する第4供給ダクト34が第1ローター21と第4ローター24の上側から離脱するように回転し、第2ローター22と第3ローター23の上側にはそれぞれ第2供給ダクト32と第3供給ダクト33が位置している状態を示した。したがって、第1ローター21と第4ローター24によって発生する揚力が増加して、図8の移動装置ボディ10に示された仮想の矢印方向に移動装置1が移動する。第2ローター22と第3ローター23が一緒に眺めている方向に向かって移動することで、ローター20の上側から離脱した供給ダクト30が結合した、移動装置ボディ10の一側が向かう方向の反対方向に向かって移動装置1が飛行するのである。
また、図8上において移動装置ボディ10に仮想の矢印で表示された方向に移動するために、本発明の一実施形態による移動装置1は、移動しようとする方向を眺める移動装置ボディ10の側面に配置される吸込ダクト60だけを用いて外部の空気を吸い込み、移動しようとする方向の反対方向を眺める移動装置ボディ10の側面に配置される排出ダクト70だけを用いて外部へ空気を排出するようにすることができる。図8では、このような吸込ダクトと排出ダクトがそれぞれ第2吸込ダクト62及び第4排出ダクト74である。このような制御のために、制御部80が吸込弁と排出弁を制御して吸込ダクト60と排出ダクト70の開度を制御することができる。吸込ダクト60が空気を吸い込み、排出ダクト70が空気を排出しながら発生する反作用力が、移動装置ボディ10が移動しようとする方向に、移動装置ボディ10にさらに作用する外力となる。したがって、移動しようとする方向に、より容易に移動装置ボディ10が移動する。
図8を基準に、第2吸込ダクト62と第4排出ダクト74だけを開放し、残りの吸込ダクトと排出ダクトは遮断することにより、外部の空気が第2吸込ダクト62のみを介して吸い込まれ、内部の空気が第4排出ダクト74のみを介して排出されることができる。第2吸込ダクト62が眺める方向は、移動装置1が移動しようとする方向であり、第4排出ダクト74が眺める方向は、移動装置1が移動しようとする方向の反対方向なので、それぞれ吸い込まれる空気と排出される空気に移動装置1によって加わる力の反作用力が移動装置ボディ10に加えられ、移動装置が移動しようとする方向にさらに容易に移動する。
また、第1ローター21と第4ローター24から発生する揚力を増加させるために、第1供給ダクト31と第4供給ダクト34に設けられる補助開口が開放される方式が使用されることもできる。
図8では、図7のように各供給ダクト30が対応するローター20の上側に位置する状態で、一部の供給ダクト30を移動させて、対応するローター20において揚力の増加が発生する状況を説明した。しかし、逆に各供給ダクト30がローター20の上側から離脱した状態で、前記一部の供給ダクト30ではなく、反対側に位置した一部の供給ダクト30を移動させて、対応するローター20の上側に位置させることにより、該当ローター20の揚力が減少する場合にも、同様の効果を確認することができる。このような制御を実現するために、すべての補助開口が開放された状態で、第2ローター22と第3ローター23に対応する第2供給ダクト32及び第3供給ダクト33の補助開口のみが閉鎖される制御が行われることもでき、すべての回送ダクト40がローター20から離隔している状態で、第2ローター22と第3ローター23に対応する第2回送ダクト42及び第3回送ダクト43のみが、各対応するローターと隣接するように配置される制御が行われることもできる。
図9は本発明の一実施形態による移動装置1が他の一方向に回転する状況を示す平面図である。
図9を参照すると、複数の供給ダクト30のうち、移動装置ボディ10を中心に互いに反対側に結合した供給ダクト30が図7の状態から回転させることができる。それにより、移動装置1が一方向に回転する。図9では、移動装置ボディ10を中心に互いに向かい合う第2供給ダクト32と第4供給ダクト34が回転して、対応する第2ローター22と第4ローター24の上側から離脱するものと図示したが、これにより、第2ローター22と第4ローター24の揚力が回転速度の増加なしにも増加し、移動装置ボディ10に表示された矢印のように、移動装置1が時計方向に回転することができる。逆に、第1供給ダクト31と第3供給ダクト33を、対応する第1ローター21と第3ローター33の上側から離脱させる場合、反時計方向に移動装置1が回転することができる。さらに詳細には、第2ローター22と第4ローター24に同じ大きさの反時計方向の回転力がかかると、その反作用により、移動装置1は時計方向に回転することができ、最終的には所定の位置でヨー(yaw)軸回転が可能である。もちろん、第1ローター21及び第3ローター23にも同じ論理が適用されることができ、その結果、反時計方向に回転することができる。
図9では、図7のように各供給ダクト30が対応するローター20の上側に位置する状態で、一部の供給ダクト30を移動させて、対応するローター20において揚力の増加が発生する状況を説明した。しかし、逆に各供給ダクト30がローター20の上側から離脱した状態で、前記一部の供給ダクト30ではなく、反対側に位置した一部の供給ダクト30を移動させて、対応するローター20の上側に位置させることにより、該当ローター20の揚力が減少する場合にも、同様の効果を確認することができる。
図8と図9で供給ダクト30を移動させるのと同様に、回送ダクト40を対応するローター20の下側から離脱させるか或いは対応するローター20の下側に配置させる動作を行うことにより、同じ揚力増加又は減少効果を持つことができる。また、図9のように移動装置1を回転させるために揚力を調節するときにも、図8についての説明で使用された方法を適用対象となる供給ダクト30、回送ダクト40、供給ダクトの供給弁、回送ダクトの回送弁又は補助開口の位置だけを異ならせて同様に適用することができる。
別の実施形態
図10は本発明の別の実施形態による移動装置3の詳細図である。
本発明の別の実施形態によれば、回送ダクト451は、回転可能に前記移動装置ボディ10に連結されることができる。このとき、回送ダクト451は、移動装置ボディ10が含む回送連結部131を介して間接的に本体部11と連結できる。よって、本発明の別の実施形態による移動装置3には、第2係留スペースと排出ダクトが存在しなくてもよい。もし第2係留スペースが存在する場合、別の連結部材(図示せず)を用いて回送ダクトの他端4512が第2係留スペースと連結されることにより、ローターから押し出された空気を第2係留スペースへ伝達する。
本発明の別の実施形態において、回送ダクト451は、回送連結部131に回転可能に結合する。したがって、移動しようとする方向の反対方向に向かって回送ダクト451が空気を案内するように、回送ダクト451の姿勢を、回送ダクト451を回転させて制御することができる。移動しようとする方向の反対方向を回送ダクトの他端4512が眺めるように回送ダクト451を回転させた後、ローターから押し出された空気を回送ダクトの一端4511が受け入れる。回送ダクトの一端4511が、移動装置3が移動しようとする反対方向に向かって空気を排出することにより、その反作用力によって移動装置3が押され、移動しようとする方向に容易に移動する。このような回送ダクト451の姿勢変更ができるように、回送ダクト駆動部が回送連結部131に配置されることができる。
また、本発明の別の実施形態による移動装置3を回転させる制御を行うために、各回送ダクトの他端が、回転しようとする方向の反対方向を向くようにするが、隣接する回送ダクトが配置された方向が互いに垂直となるように配置できる。
図11は本発明の他の実施形態による移動装置に各種モジュールを取り付けることができる結合部を有する供給ダクトを含む移動装置の斜視図である。
先立っての実施形態で重複する説明はその説明を除外するが、他の実施形態においても、省略された構成要素が存在することができる。
図11を参照して説明すると、供給ダクトの他端312は、各種モジュールを結合することが可能な結合部1010と連結されることができる。図11に示されているように、結合部は4つ(1011、1012、1013、1014)から構成できるが、これに限定されものではない。結合部は、各種のモジュールと結合するための装置であり、単に挿入して結合する方式、ねじ山と螺合する方式など、すべての結合方式を含むことができる。一方、本実施形態による供給ダクトは、移動装置ボディ10から延びた供給ダクト支持部1020を介して固定できる。ただし、前記供給ダクト支持部が必ずしも移動装置ボディから延びる必要はなく、また、必ずしも供給ダクト支持部が含まれる必要もない。つまり、供給ダクトが移動装置ボディに供給ダクト支持部1020を介して支持されることなく、供給ダクトが移動装置のボディに直接固定されてローターに空気を流入させることができれば足りる。
図12は本発明の他の実施形態による移動装置にモジュールを取り付けることができる結合部を有する供給ダクトを含む移動装置の正面図である。
図13は本発明の他の実施形態による移動装置の供給ダクトに結合することが可能なモジュールの一つである発射機モジュール1190が取り付けられた移動装置を示すものである。
発射機モジュールは、テニスボールや卓球ボール、玩具或いは殺傷用弾丸など、発射できる全てのものを発射させることができるものであって、供給ダクトの他端に吸い込まれる空気の力によって圧縮が可能であり、ローターの制御及び/又は供給ダクトの一端に位置した補助開口の開閉制御を介して前記圧縮を開放することができる。本発明による圧縮を解除する方法は、これに限定されず、供給ダクトの他端に吸い込まれる空気量を減らすいずれの制御も含む。
一方、図13に示されている供給ダクトの他端312は、図11の供給ダクトの他端312が移動装置の本体部11に対して垂直に開放されるのとは異なり、移動装置の本体部に対して水平に開放されている。このように、供給ダクトの他端は、取り付けられるモジュール或いは任務に応じていずれの方向にも屈折できる。さらに、図13のように、効率よく任務を行うために供給ダクトの他端同士が結合できるのは勿論である。利点については後述する。
図14は本発明の他の実施形態による移動装置の供給ダクトに取り付けられるモジュールの一つである発射機モジュールが取り付けられた移動装置の正面図である。
図15は本発明の他の実施形態による移動装置の供給ダクトに取り付けられることができるモジュールの一つである発射機モジュールを説明するための平面図である。
発射機モジュール1190は、供給ダクトの圧縮力を利用してピストン1192を圧縮させることができる。図15に示すように、複数の供給ダクトの他端に連結できるように発射機モジュールが4つのモジュール結合部1193を持つことができるが、必ずしもこれに限定される必要はなく、飛行任務などの状況に適合するように1つ以上のモジュール結合部を持っても構わない。発射機モジュール内の弾性力を発生する弾性体としてスプリング1194が示されているが、これに限定されず、ゴムなどの様々な材料及び形態になることができる。例えば、人体の胸の横隔膜が下方に下降しながら肺胞が広がる原理に着目して、本発明による吸引力を介して横隔膜が下方に下降し、内部のゴム材質などの空間に陰圧が形成されることにより、究極的に圧縮力などを生成することができる。前記圧縮力を任務の遂行に使用することができる。
上述した様々なモジュールは、結合部を介して移動装置に対して着脱できる。これにより、モジュールが任務を行わない場合には、脱着して別途保管することができる。
図16~図18は本発明の他の実施形態による移動装置の供給ダクトにモジュールの一つであるバルーンロボットアームが取り付けられた移動装置を説明するための図である。
バルーンロボットアーム1290が供給ダクトの結合部に結合して供給ダクトの空気の流れに沿ってバルーンロボットアームの膨張/収縮を介して移動装置が前進、方向転換などを行うことができる。このようなバルーンロボットアームが取り付けられた移動装置は、体内の内視鏡装置などに適用できる。さらに具体的には、本発明によるバルーンロボットアームが取り付けられた移動装置が適用された内視鏡ロボットは、腸内に装着された後、バルーンロボットアームの収縮と膨張を介して従来の内視鏡ロボットに比べて迅速に腸内を通過することができるという効果がある。一方、前記バルーンロボットアームが装着された移動装置が、胃などの比較的スペースが広い臓器内で揚力を発生して飛行することができる。また、バルーンロボットアームモジュールが取り付けられた移動装置が、人体の外に日常生活で使用できるのは勿論である。
図16及び図17に示すように、バルーンロボットアームは、移動装置の進行方向の反対方向に延びるように形成できる。これにより、収縮及び膨張を介して効率よく前進及び/又は回転運動が可能である。
図18は本発明の他の実施形態による移動装置の供給ダクトにモジュールの一つであるバルーンロボットアームが取り付けられた移動装置の断面図である。バルーンロボットアームは、ローターに近接して結合するための結合部1090をさらに含むことができ、その形状は、従来の発明による。
一方、前記バルーンロボットアームの材質は、ゴムなどの様々なものが使用できるが、これに限定されるものではなく、シリンダのように収縮と膨張を繰り返し行うことができる構成であればよい。
その他に供給ダクトの他端に取り付けられることが可能なモジュールは多様であり、例えば、ポンプ、掃除機、空気清浄機などの流体吸引力を活用した装置であればいずれでもよい。
前述したように、供給ダクトは、任務の遂行に適合するように多様な形状に構成できる。また、供給ダクトが多数回屈折でき、又は、供給ダクトの口径が一端から他端の方向に進行しながら変更できる。さらに、図13に示されている実施形態のように、複数の供給ダクトの他端が一つの吸引力を作るために結合できる。また、一つの供給ダクトに一つの一端が存在し、複数の他端が存在することもできる。これにより、移動装置ボディの外方、内方、下方及び上方、或いは複数の他端を介して、複数の方向に存在した流体を吸い込むことができる。
図19は上記の説明に基づいて一端と他端に互いに異なる口径の供給ダクトを含む移動装置の正面図である。
図19を参照すると、ローターの上面に存在する供給ダクトの一端311がローター全体を覆うほどに一端の口径が十分に大きいが、供給ダクトの他端312は前記供給ダクトの一端に比べて口径が小さい。これにより、このような供給ダクトが適用された発明は、さらに強い吸引力を持つことができる。さらに具体的には、供給ダクトの他端に結合部1010を介して結合したモジュールに強力な吸引力を供給することができる。
図20は上記の説明に基づいて様々な形態の供給ダクトを含む移動装置の正面図である。
図20を参照すると、供給ダクトが複数回屈折できるように供給ダクト関節34を設けることができる。前記関節は、上下左右方向に全て回転することができるため、前述したように、移動装置の本体を中心に内方、外方、上方、下方などのいずれの方向にある気体、液体などのいかなる流体も吸い込むことができる。
図21は本発明の他の実施形態による移動装置にモジュールを取り付けることができる結合部を有する回送ダクトを含む移動装置の正面図である。
前述した供給ダクトに関連するすべての事項は、そのまま回送ダクト40に適用できる。さらに具体的には、回送ダクトも、特定の任務を行うことが可能なモジュールと結合することができる結合部1031を回送ダクトの他端412に備えることができる。供給ダクトとの相違点は、回送ダクトは回送ダクトの他端から吸引力の代わりに噴出力を発生することができるということである。このように、本発明は、回送ダクトの噴出力を介して活用することができるモジュールに自由に適用できる。具体的には、例えば、ヘアドライヤー、扇風機、発射機、農薬散布機などになることができる。各種モジュールなどについての具体的な説明は、当業者が想像することができるものなので省略し、本発明では、噴出力をどのように取得することができるかに発明の核心を置く。
一方、供給ダクト及び吸込ダクトの内部に、任務を行うためのモジュールや装置が備えられることもできる。例えば、供給ダクト及び吸込ダクトの内部に、流体の流れからエネルギーを生成することができるタービン(図示せず)を装着して、供給ダクト及び吸込ダクト内のタービンの回転によって電力を生産することができる。別の例を挙げて、供給ダクト及び吸込ダクト内のプロペラを備えることができ、前記プロペラにタコメーターやエンコーダなど(図示せず)を連結又は設置して、供給ダクト及び吸込ダクト内の風速を測定することができる。また、供給ダクト及び吸込ダクト内部の内周面に吸塵機などを備えて空気を清浄にすることができる。
その他に、移動装置に結合できるモジュールは、主に移動装置の外部に取り付けられるものと本明細書に説明されているが、これに限定されず、モジュールが移動装置の内部に位置してもよい。つまり、本明細書において移動装置が結合部を介して結合するモジュールは、その位置を問わない。
また、前記結合部は、供給ダクトの他端或いは回送ダクトの他端に固定されているものと記載されているが、本発明は、これに限定されず、結合部自体が脱着によって供給ダクトの他端或いは回送ダクトの他端から分離できる。
図22は本発明の他の実施形態による移動装置に固定翼を取り付けた移動装置の斜視図である。
図22を参照すると、移動装置は、所定の位置に固定翼1390を含み、前記固定翼の後端に供給ダクトの他端312を位置させて揚力を得ることができる。図23は図22の実施形態による移動装置の側面図である。さらに具体的には、図23を参照すると、供給ダクトの他端312から空気が吸い込まれるので、前記吸い込まれる空気が固定翼の翼型(airfoil)によって分けられる。これにより、翼型の上面に揚力が生成でき、究極的には本発明の移動装置が上方に浮上することができるようにする。
一方、図22に示されているように、固定翼にさらに強力な揚力を生成させるために、複数の供給ダクトの一端311、321、331、341が結合することが可能な統合部1490をさらに含むことができる。供給ダクトの一端と統合部とが結合する方式は多様であることができ、その詳細な説明は省略する。
一方、固定翼に供給ダクトの他端が様々な形状に位置することができる。図24に示すように、供給ダクトの他端312が二つに分けられて配置できる。さらに、供給ダクトの第1他端3121に比べて、第2他端3122の口径又は断面積を異ならせて、固定翼の上端を通り過ぎる空気の流れを、下端を通り過ぎる流れに比べてさらに速くすることができる。これにより、ベルヌーイの法則に基づいてより大きい揚力を得ることができる。説明の如く、固定翼に様々な形態で供給ダクトの他端が配置でき、例えば、固定翼に供給ダクトの他端が固定でき、また、固定翼の長さ方向に長く供給ダクトの他端が配置できる(図示せず)。また、固定翼の前端に供給ダクトの他端が配置されて吸引力が作用する場合には、その力の反作用により移動装置のボディが前方に移動することができ、その結果、固定翼から揚力が発生することができる(図示せず)。
一方、前述したように、供給ダクトの内部に固定翼が配置できる。図25は図22の実施形態に対する側面図を活用して説明するための図である。図25を参照すると、供給ダクトの内部に固定翼を配置して、固定翼が外部に位置することにより発生しうる外部物体などとの衝突による破損を防ぐことができるとともに、揚力を得ることができる。図26は本実施形態による移動装置の正面図である。
また、供給ダクトの内部に複数の固定翼を設けてより大きな揚力を得ることができる。図27を参照すると、第1固定翼1391、第2固定翼1392、第3固定翼1393の位置を順次反対に配置して、空気の流れによる揚力を発生することができる。また、図26に示されているように、供給ダクトの内部には、空気の流れを円滑にすることが可能な複数のローター1410がさらに含まれることができる。
また、内部に固定翼を配置した供給ダクトは、回転軸を介して回転することができ、これにより推進力を発生させることができる。図28を参照すると、供給ダクトが、移動装置ボディに突出したシャフト1080などに固定できるが、図28のように、供給ダクトがシャフトを中心に回転すると、揚力が減少し、その代わり推力が発生することができる。図23と同様に、供給ダクトの内部に固定翼が設置された供給ダクトは、移動装置ボディの左右両側に配置できるが、シャフトを中心に供給ダクトが回転することができるので、それぞれの固定翼がそれぞれの揚力及び/又は推力を所望するだけ発生させることができる。その結果、移動装置が定位置で回転することができるのはもとより、上下左右のどの方向にも飛行制御されることができる。一方、回転により発生しうる供給ダクトの長さ変化は、蛇腹と同様の原理など、従来開示された様々な方法を介して解決でき、供給ダクトが移動装置ボディに固定されて回転する方法は、従来の方式による。
さらに、密閉された所定の空間に二つ以上の固定翼を配置して揚力及び推力を発生させることができる。図29は本発明の別の実施形態による移動装置の側面図を活用した概念図である。図29を参照すると、密閉された所定の空間で空気がローターを介して循環することができ、これにより一定方向の力が生成されることができる。この一定方向の力を利用して揚力或いは推進力として用いることができ、そのメカニズムは図27に示されているとおりである。また、上述のように密閉された空間が図28のように回転することができるのは勿論である。また、本発明は、説明したように、供給ダクト内に固定翼を配置することに限定されず、回送ダクト内に固定翼を配置することへと拡張できるのは勿論である。ただし、必ずしも固定翼が二つ以上である必要はなく、一つ以上であれば足りる。
図30は図29に示されている概念を拡張したものである。図30を参照すると、固定翼を通過し、循環する空気が再びルーバー(louver)のような形態のガイド1500を介して固定翼の下部側に流入することができる。これにより、固定翼の下部の空気密度をさらに高めることにより、より強い揚力を生成することができる。また、ガイドの調整のみで揚力調整が可能であって飛行制御に活用することができる。前記ガイドがアクチュエータなどによって開閉できるのはもちろんである。図30には、固定翼1391が供給ダクト内の隔壁を中心に上部空間に存在することが示されているが、図28のように、隔壁を中心に追加の固定翼(図示せず)が下部空間にも存在することができる。前記ガイドを介して、下部空間に存在する固定翼の上部の空気密度をさらに下げることより、より強い揚力を生成することができる。また、各ガイドに対応する別途のローターを介して
一方、本明細書全般にわたって、固定翼の後端側に供給ダクトが位置することが開示されているが、固定翼は、流体の流れるいずれの場所にも位置することができ、これにより揚力を発生することができれば足りる。例えば、結合部の内部、係留部の内部、吸込ダクトの周辺、回送ダクトの周辺、排出ダクトの周辺など、流体が比較的速く流れることができるいずれの場所にも位置することができる。また、ノズルの直径を小さく或いは大きくして、流れる流体の速度を異ならせることができる。また、固定翼の前端側に回送ダクトの他端や供給ダクトの一端を置いて揚力を発生させることができるのは勿論である。
また、本明細書全般にわたって、揚力を発生するための構成として固定翼を開示したが、必ずしも固定翼に限定されるものではなく、流体の流れを介して一定方向の力を生成することができる構成であれば足りる。例えば、マグヌス効果やコアンダ効果を享受するために、固定翼の代わりに円筒や球体などの多面体が回転してもよい。ただし、これらの構成は、必ずしも回転する必要はなく、固定された円筒や球体などであっても構わない。
また、ローターから発生する回転力は、従来の公開された構成であるクラッチなどを介して、その動力が、移動装置に取り付けられるモジュールに伝達されて使用できる。様々な構成を介して回転力が直線運動などに変わることができ、変速機などを介してモジュール所望の程度の力に変換されて伝達できるのはもちろんである。よって、動力を必要とするすべてのモジュールに動力を供給することができ、これにより、乾燥機、洗濯機、扇風機、ミキサー、ドリル、空気ポンプなどのいずれの装置にも本発明が適用できる。また、さまざまなギア及び/又はクラッチなどを用いて、ローターの回転力と吸引力を別々に或いは同時に適用することができる。
本発明の別の実施形態による移動装置3についての内容のうち、説明された内容以外の、他の構成要素についての内容は、本発明の一実施形態による移動装置1についての内容と同一であるので、その説明に代える。
以上で、本発明の実施形態を構成するすべての構成要素が一つに結合するか或いは結合して動作するものと説明されたとして、本発明は必ずしもこのような実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的の範囲内であれば、そのすべての構成要素が一つ以上選択的に結合して動作することもできる。また、以上で記載された「含む」、「構成する」又は「有する」などの用語は、特に反対される記載がない限り、該当構成要素が内在することができることを意味するものなので、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができると解釈されるべきである。技術的又は科学的な用語を含む全ての用語は、別に定義されない限り、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるのと同じ意味がある。辞典に定義された用語のように一般的に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されるべきであり、本発明で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されない。
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱することなく、多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は下記の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
本発明は、各種モジュールと結合可能な揚力、推進力及び回転力などを用いる移動装置を提供することができる。
1、2、3 移動装置
10 移動装置ボディ
11 本体部
12 ローター連結部
20 ローター
30 供給ダクト
35 供給ダクト関節
40、451 回送ダクト
51 第1係留スペース
52 第2係留スペース
60、65 吸込ダクト
70 排出ダクト
80 制御部
90 掃除機モジュール
91 吸込部材
92 異物収集部
93 フィルター部
94 排出部
131 回送連結部
314 補助開口
1010 供給ダクト結合部
1020 供給ダクト支持部
1030 回送ダクト結合部
1190 発射機モジュール
1290 バルーンロボットアーム
1390 固定翼
1490 統合部
1500 ガイド
D 異物

Claims (19)

  1. 揚力が発生するように両側の圧力差を発生させる揚力生成部と、
    前記揚力生成部が連結され、前記揚力生成部が発生させた揚力によって移動することができる移動装置ボディと、
    前記揚力生成部の個数に対応する個数で構成され、一端が前記揚力生成部の一側に配置され、前記揚力生成部が作動するときに他端から流体を吸い込んで前記揚力生成部へ提供する供給ダクトと、を含み、
    前記揚力生成部は、前記揚力が発生するように前記揚力生成部の上側と下側の圧力差を発生させる、移動装置。
  2. 前記揚力生成部はローターであり、
    前記ローターは前記移動装置ボディに回転可能に連結される、請求項1に記載の移動装置。
  3. 管体型の吸込ダクトをさらに含み、
    前記供給ダクトの他端は、前記吸込ダクトに連結されて前記吸込ダクトを介して外部の流体を吸い込む、請求項2に記載の移動装置。
  4. 前記ローターが回転するにつれて、外部の流体及び異物を一緒に吸い込む吸込部材と、
    前記吸込部材を介して吸い込んだ外部の流体は通過し、前記異物は通過しないフィルター部と、
    前記吸込ダクトに連結され、前記フィルター部を通過した外部の流体を前記吸込ダクトに伝達する排出部と、を含む掃除機モジュールをさらに含む、請求項3に記載の移動装置。
  5. 前記ローターの他側に配置され、前記ローターから排出される流体を一方向に案内する回送ダクトをさらに含む、請求項2に記載の移動装置。
  6. 前記回送ダクトに連結され、前記回送ダクトによって案内される流体を外部へ排出する排出ダクトをさらに含む、請求項5に記載の移動装置。
  7. 前記供給ダクトは、移動可能に前記移動装置ボディに連結され、選択的に前記ローターの一側から離脱するか或いは前記ローターの一側に位置する、請求項2に記載の移動装置。
  8. 前記回送ダクトは、移動可能に前記移動装置ボディに連結され、選択的に前記ローターの他側から離脱するか或いは前記ローターの他側に位置する、請求項5に記載の移動装置。
  9. それぞれの前記ローターに対応する前記供給ダクトの位置を制御することにより、前記移動装置ボディの姿勢を制御する制御部をさらに含む、請求項7に記載の移動装置。
  10. 前記移動装置ボディに連結され、外部に向かって開放された複数の吸込ダクトをさらに含み、
    前記供給ダクトの他端は、前記吸込ダクトと連結されて前記吸込ダクトを介して外部の流体を吸い込み、
    前記排出ダクトは、複数で構成され、
    前記複数の吸込ダクトと前記複数の排出ダクトは、前記移動装置ボディが含む外側面に配置され、
    前記複数の吸込ダクトのうち、移動しようとする方向を眺める前記移動装置ボディの外側面に配置される吸込ダクトを介して外部の流体を吸い込み、前記複数の排出ダクトのうち、移動しようとする方向の反対方向を眺める前記移動装置ボディの外側面に配置される排出ダクトを介して流体を外部へ排出するように、前記複数の吸込ダクト及び前記複数の排出ダクトの開度を制御する制御部をさらに含む、請求項6に記載の移動装置。
  11. 前記供給ダクトは、前記移動装置ボディを貫通して、前記移動装置ボディの内部で前記吸込ダクトと連結され、
    前記回送ダクトは、前記移動装置ボディを貫通して、前記移動装置ボディの内部で前記排出ダクトと連結される、請求項10に記載の移動装置。
  12. 前記供給ダクトは、外部と連結されることにより、外部の流体を受け入れて前記ローターの一側へ伝達することができる補助開口をさらに備える、請求項2に記載の移動装置。
  13. 前記回送ダクトは、回転可能に前記移動装置ボディに連結され、移動しようとする方向の反対方向に向かって前記回送ダクトが前記流体を案内するように、前記回送ダクトの姿勢を制御する制御部をさらに含む、請求項5に記載の移動装置。
  14. 前記吸込ダクトに隣接して配置される固定翼をさらに含む、請求項3に記載の移動装置。
  15. 前記吸込ダクトと前記供給ダクトとの間に回転可能に配置されるプロペラと、
    前記プロペラの回転軸に連結され、前記プロペラの回転から電力を生産する発電機と、
    前記プロペラの回転軸に連結され、前記プロペラの回転速度を取得する回転検出部と、をさらに含む、請求項3に記載の移動装置。
  16. 前記供給ダクトは、前記ローターの側面を覆うように配置される、請求項2に記載の移動装置。
  17. 前記排出ダクトに連結され、前記排出ダクトを介して吐出される流体の圧力を用いて事物を発射する発射モジュールをさらに含む、請求項6に記載の移動装置。
  18. 揚力を発生させる複数のローターと、吸い込んだ流体を前記ローターの一側に供給し、前記複数のローターの個数に対応する個数の供給ダクトとを含む移動装置を制御する方法であって、
    前記ローターが回転して揚力を発生させることにより前記移動装置を移動させるステップと、
    前記複数の供給ダクトのうちの少なくとも一つの供給ダクトを移動させて、対応する前記ローターの一側から離脱させることにより、前記ローターから発生する揚力の大きさを増加させて、前記ローターから発生する揚力と他のローターから発生する揚力との大きさの不均衡を利用して前記移動装置の姿勢を制御するステップと、を含む、移動装置の制御方法。
  19. 揚力推力生成部、移動装置ボディ、供給ダクト及び結合部を含む移動装置であって、
    前記揚力推力生成部は、揚力又は推力が発生するように、揚力推力生成部を中心に分けられた第1空間と第2空間の両側の圧力差を発生させ、
    前記移動装置ボディは、前記揚力推力生成部が連結され、前記揚力推力生成部が発生させた揚力又は推力によって移動することができ、
    前記供給ダクトは、前記揚力推力生成部の個数に対応する個数で構成され、一端が前記揚力推力生成部の一側に配置され、前記揚力推力生成部が作動するときに他端から流体を吸い込んで前記揚力推力生成部へ提供し、
    前記結合部は、前記供給ダクトの他端に位置し、前記移動装置の任務遂行のための各種モジュールが結合する、移動措置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3802317B1 (en) * 2018-06-05 2024-01-31 Flirtey Holdings, Inc. Passive safety system
TWI719373B (zh) * 2018-12-13 2021-02-21 研能科技股份有限公司 無人飛行器之動力驅動器
KR20220013514A (ko) * 2020-07-24 2022-02-04 현대자동차주식회사 드론을 이용한 차량 실내 살균방법
KR102468007B1 (ko) * 2020-10-14 2022-11-17 이영태 벽면 부착식 등반로봇
KR102416848B1 (ko) * 2020-12-21 2022-07-05 이정용 멀티 제트 추진시스템 및 상기 추진시스템이 적용된 제트추진 비행체
CN117141756B (zh) * 2023-11-01 2024-01-23 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种快速部署的小型多涵道无人机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110155860A1 (en) * 2008-05-07 2011-06-30 Entecho Pty Ltd Fluid dynamic device with thrust control shroud
JP2013517422A (ja) * 2010-01-19 2013-05-16 ワッテンバーグ インダストリーズ,エルエルシー 低プロファイルの発電用風力タービン
CN205819559U (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 杨永泉 一种带有导流罩的旋翼无人机
WO2017043599A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社クリエイティブテクノロジー 空気清浄機
JP2017081544A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 リ,ジン−ウ 風案内部を備える無人航空機

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PE20020327A1 (es) * 2000-09-19 2002-07-03 Peralta Americo Salas Vehiculo volador de sustentacion inversa
KR20130002491A (ko) * 2011-06-29 2013-01-08 주식회사 네스앤텍 프로펠러 타워 및 낙하산이 장착된 무인 항공기
KR101664899B1 (ko) * 2014-07-17 2016-10-13 서울과학기술대학교 산학협력단 멀티콥터
US9993852B2 (en) * 2014-08-20 2018-06-12 Elwha Llc Surface cleaning unmanned aerial vehicle
KR20160141604A (ko) * 2015-06-01 2016-12-09 부산대학교 산학협력단 공중 부양 장치
JP6383769B2 (ja) * 2016-09-08 2018-08-29 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 無人飛行体、情報処理装置、及び記録媒体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110155860A1 (en) * 2008-05-07 2011-06-30 Entecho Pty Ltd Fluid dynamic device with thrust control shroud
JP2013517422A (ja) * 2010-01-19 2013-05-16 ワッテンバーグ インダストリーズ,エルエルシー 低プロファイルの発電用風力タービン
WO2017043599A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社クリエイティブテクノロジー 空気清浄機
JP2017081544A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 リ,ジン−ウ 風案内部を備える無人航空機
CN205819559U (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 杨永泉 一种带有导流罩的旋翼无人机

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