JP3212710U - 散布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な手法で散布物の供給の均一性を高める散布装置を提供する。【解決手段】散布装置１００は、無人型の飛行体２１と、粒状又は粉状の散布体を保持するとともに、飛行体２１の下部に固定されて当該飛行体２１とともに移動する収納容器２３と、飛行体２１を遠隔的に操縦するためのコントローラーである飛行制御部とを備え、収納容器２３は、飛行体２１の飛行時に水平方向を長手方向として延びるとともに、下部に長手方向に延びるスリット状の吐出口と、当該吐出口を開閉するシャッターとを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、無人型の飛行体を利用した散布装置に関し、特に粒状体等を散布するための散布装置に関するものである。

飛行体を利用した散布装置として、ヘリコプターの機体本体に着脱自在に搭載され、粉粒状の散布物を収納するタンクと、円板状で放射状に延びるインペラブレードを有し回転駆動されるインペラと、インペラの上方を覆うとともに側方を部分的に覆うインペラカバーとを備え、タンク内の散布物をインペラの上面側に供給する吐出口をインペラの回転軸線を中心に等間隔で複数配設したものが存在する（特許文献１）。

しかしながら、特許文献１の散布装置は、インペラカバーによって散布物の飛距離を大まかには２段階に分けるだけであり、散布物の供給は、十分な均一性が確保されたものとなっていない。

特開２００３−２３９４９号公報

本考案は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、比較的簡単な手法で散布物の供給の均一性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係る散布装置は、無人型の飛行体と、粒状又は粉状の散布体を保持するとともに、飛行体の下部に固定されて当該飛行体とともに移動する収納容器と、飛行体を遠隔的に操縦するためのコントローラーとを備え、収納容器は、飛行体の飛行時に水平方向を長手方向として延びるとともに、下部に長手方向に延びるスリット状の吐出口と、当該吐出口を開閉するシャッターとを有する。

上記散布装置によれば、飛行体の飛行時に水平方向を長手方向として延びる収納容器が、下部に長手方向に延びるスリット状の吐出口と、当該吐出口を開閉するシャッターとを有するので、簡単な構造の収納容器によって粒状の散布体を均一な広がりで散布することが容易になる。

本考案の具体的な側面では、上記散布装置において、収納容器は、三角柱状の外形を有し、三角柱の１つの稜に相当する部分に吐出口を有し、前出の１つの稜に対向して配置される１つの側面に相当する部分に散布体を投入するための開口を有する。この場合、吐出口の上方に散布体を均一に溜めることができ、散布体を均一に散布することが容易になる。

本考案の別の側面では、吐出口は、粒状の散布体のサイズよりも大きな略一様な幅で直線状に延びる。

本考案のさらに別の側面では、収納容器のシャッターを開閉させる開閉機構と、開閉機構を遠隔的に動作させるための駆動部とをさらに備え、駆動部は、コントローラーとは独立して動作する。この場合、無人型の飛行体の制御系とは別個に収納容器側の制御系を付加することになり、粒状の散布体を散布するための制御系を簡易な構造にできるとともに設計の自由度が高いものとできる。

（Ａ）は、実施形態の散布装置を説明する平面図であり、（Ｂ）は、散布装置の側面図である。 （Ａ）は、散布装置に設けた収納容器の平面図であり、（Ｂ）は、収納容器の背面図であり、（Ｃ）は、収納容器の側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、散布装置に設けたスリットの開閉を説明する図であり、（Ｃ）は、散布状態を説明する斜視図である。 散布装置の制御系を説明するブロック図である。 散布装置の手元操作部を説明する概念図である。 制御系のうち第１操作部及び飛行制御部を説明する図である。 制御系のうち第２操作部及び開閉制御部を説明する図である。

図１〜３を参照して、実施形態の散布装置１００の構造等について詳細に説明する。

図１（Ａ）及び１（Ｂ）に示すように、散布装置１００は、無人型の飛行体２１と、飛行体２１の下部に固定されて飛行体２１とともに移動する収納容器２３とを備える。ここで、飛行体２１と収納容器２３とは、移動作業部１００ａを構成し、後述する手元操作部７１（図５参照）の操作に従って散布の目的地の上空に移動する。散布装置１００は、池その他の養殖場でのエサやり、農地での肥料等の粒剤又は粉剤散布に用いることができる。

飛行体２１は、中央の本体３１と、本体３１から放射状に延びるアーム３２と、アーム３２の先端に取り付けられた回転駆動部３３と、回転駆動部３３によって回転するプロペラ３４と、本体３１から下方に延びるランディングスキッド３５とを備える。飛行体２１の本体３１の下部には、上方が開放された三角柱状の収納容器２３が固定されている。また、本体３１と収納容器２３との間において、本体３１下部には、バッテリー３８が固定されている。

図２（Ａ）〜２（Ｃ）は、収納容器２３の平面図、背面図、及び側面図である。収納容器２３は、飛行体２１の飛行時に水平方向又はＹ方向を長手方向として延びる。収納容器２３は、その下部に、長手方向に延びるスリット状の吐出口２３ａと、当該吐出口２３ａを開閉するシャッター４１とを有する。このような簡単な構造の収納容器２３によって、粒状の散布体を均一な広がりで散布することが容易になる。収納容器２３は、三角柱状の外形を有し、三角柱の１つの稜に相当する部分に吐出口２３ａを有し、１つの稜に対向して配置される１つの側面に相当する部分に散布体を投入するための開口２３ｂを有する。開口２３ｂから粒状の散布体を投入することで、吐出口２３ａの上方に散布体を均一に溜めることができ、散布体を均一に散布することが容易になる。吐出口２３ａは、粒状の散布体のサイズよりも大きな略一様な幅で直線状に延びる。収納容器２３は、具体的には下方に狭まるように配置された一対の傾斜側板４５，４５と、傾斜側板４５，４５の両端を固定する端部板４６，４６とを備え、これらの板部材４５，４６を端部又は端辺で接続した構造を有する。一対の傾斜側板４５，４５の上端には、収納容器２３を手で保持したり、飛行体２１のランディングスキッド３５の基部等に着脱可能に取り付けたりするための取っ手４７が設けられている。なお、図２（Ｂ）において、シャッター４１は、開状態で示されている。

シャッター４１は、Ｌ字アングル状の部材であり、複数のヒンジ５１を利用して傾斜側板４５の下端部４５ａにおいて吐出口２３ａに沿ってＹ方向に延びる回転軸のまわりに回動可能に固定されている。シャッター４１をＬ字アングル状とすることで、傾斜側板４５の撓み変形の防止が容易となる。傾斜側板４５の２箇所には、サーボ装置５２が固定されており、サーボ装置５２のアーム５２ｂとシャッター４１の突起部材４１ｂとは、リンク部材５３を介して連結されている。これにより、サーボ装置５２を任意のタイミングで動作させてアームの回転角を調整することができ、所望のタイミングでシャッター４１を回動させる開閉動作が可能になり、吐出口２３ａの自在な開閉が可能になる。サーボ装置５２は、傾斜側板４５に取り付けられた開閉制御部８２に駆動されて動作し、遠隔的な状態制御が可能になっている。以上において、ヒンジ５１やサーボ装置５２は、収納容器２３のシャッター４１を開閉させる開閉機構５６であり、開閉制御部８２は、開閉機構５６を遠隔的に動作させるための駆動部の一部である。

図３（Ａ）は、シャッター４１の閉状態を示し、図３（Ｂ）は、シャッター４１の開状態を示す。図３（Ａ）に示すようにシャッター４１が閉状態であるとき、収納容器２３の吐出口２３ａが塞がれ、収納容器２３に収納された粒状の散布体は散布されない。一方、図３（Ｂ）に示すようにシャッター４１が開状態であるとき、収納容器２３の吐出口２３ａが開放され、収納容器２３に収納された粒状の散布体が徐々に散布される。

図３（Ｃ）は、シャッター４１を開状態としたときの散布体の散布状態を説明する斜視図である。図示のように、収納容器２３の吐出口２３ａから粒状の散布体ＰＤが一様に流れ出す状態とできる。図からも明らかなように、飛行体２１の移動方向Ｄ１は、収納容器２３の吐出口２３ａの延びる方向に対して略垂直となっている。これにより、粒状の散布体ＰＤの散布幅を最大とすることができる。なお、飛行体２１の移動方向Ｄ１は、図２（Ｃ）等に示す＋Ｘ方向に相当するが、飛行体２１を−Ｘ方向に移動させてもよい。

図４は、散布装置１００の制御系を説明する図である。制御部２００は、手元操作部７１と、飛行制御部８１と、開閉制御部８２とを有する。

図５に示すように、手元操作部７１は、第１操作部７１ａと、第２操作部７１ｂと、ディスプレイ７３とを有する。第１操作部７１ａは、飛行体２１の動作制御のためのものである。第２操作部７１ｂは、収納容器２３の開閉を制御のためのものである。ディスプレイ７３は、専用のアプリケーションソフトをインストールしたスマートフォン等を利用することができ、第１操作部７１ａと通信可能に接続されて、飛行体２１の飛行状態を視覚的に表示することができとともに、飛行体２１によって撮影した画像を表示することができる。

図６に示すように、第１操作部７１ａは、入力部９１ａと、手元側制御部９１ｂと、送受信部９１ｃと、電源部９１ｄとを有する。入力部９１ａは、第１操作スティック９２ａと第２操作スティック９２ｂとを有する。両操作スティック９２ａ，９２ｂは、オペレーターが飛行体２１の飛行状態を指で調整する部分である。

図７に示すように、第２操作部７１ｂは、入力部９３ａと、手元側制御部９３ｂと、送信部９３ｃと、電源部９３ｄとを有する。入力部９３ａは、操作スティック９４ａを有する。操作スティック９４ａは、オペレーターが飛行体２１に設けた開閉制御部８２を介してシャッター４１を開閉させる部分であり、オペレーターがシャッター４１の開閉状態を指で調整する部分である。操作スティック９４ａは、例えば開動作指示位置、閉動作指示位置、及び停止指示位置に移動させることができる。なお、シャッター４１は、多段階又は連続的に開閉動作させることができ、吐出口２３ａを全開させることもできるが半開させることもできる。手元側制御部９３ｂは、第２操作部７１ｂの動作を制御する部分であり、オペレーターによる操作スティック９４ａの動作を検出し、送信部９３ｃに指令信号を出力する。送信部９３ｃは、手元側制御部９３ｂからの指令信号の入力に基づいて無線制御信号を生成し、第２操作部７１ｂの周囲に電波として出力する。この無線制御信号は、後述する開閉制御部８２で受信される。無線制御信号には、操作スティック９４ａの操作に対応する信号であって、収納容器２３に設けたシャッター４１を開閉させるためのものが含まれる。

図６に示すように、飛行制御部８１は、送受信部９６ａと、制御回路９６ｂと、モーター駆動回路９６ｃと、カメラ９６ｄと、ＧＰＳ部９６ｅと、電源部９６ｆとを有し、第１操作部７１ａからの指令に基づいて制御回路９６ｂ等を動作させる。飛行制御部８１は、一般的なドローンと同様の構造及び機能を有する。飛行制御部８１は、第１操作部７１ａと協働することで、飛行体２１を遠隔的に操縦するためのコントローラーとして機能する。

図７に示すように、開閉制御部８２は、受信部９７ａと、電源部９７ｂとを有し、第２操作部７１ｂからの指令に基づいてサーボ装置５２を動作させる。受信部９７ａは、遠隔の第２操作部７１ｂに設けた送信部９３ｃから出力される無線制御信号を受信して指令信号を抽出する。なお、第２操作部７１ｂと開閉制御部８２とからなる無線システムすなわち駆動部９８には、模型の自動車、飛行機等に用いられている無線操縦技術或いはラジコン技術を応用することができる。駆動部９８は、図６に示す第１操作部７１ａや飛行制御部８１、つまりコントローラーとは独立している。

散布装置１００の動作について説明する。オペレーターは、第１操作部７１ａを操作して散布装置１００の移動作業部１００ａを目的の散布地上空まで移動させる。その後、オペレーターは、第１操作部７１ａを操作して散布地上に設定した軌跡に沿って移動作業部１００ａを移動させつつ、第２操作部７１ｂを操作して収納容器２３のシャッター４１を適度に開放する。これにより、収納容器２３中の散布体ＰＤが徐々に吐出され、移動作業部１００ａの軌跡に沿って帯状の広がりをもって散布体ＰＤを投下することができる。

以上説明した実施形態の散布装置１００によれば、飛行体２１の飛行時に水平方向を長手方向として延びる収納容器２３が、下部に長手方向に延びるスリット状の吐出口２３ａと、当該吐出口２３ａを開閉するシャッター４１とを有するので、簡単な構造の収納容器２３によって粒状の散布体ＰＤを均一な広がりで散布することが容易になる。また、実施形態の散布装置１００は、回転式散布装置と比較し、高速でピンポイントに散布することができ、低重心設計で飛行安定性と離着陸時の安定性とが高い。また、実施形態の散布装置１００は、シンプル構造で故障が少なく、収納容器２３において内容物が詰まりにくい。さらに、散布操作はシャッター４１用のサーボ装置５２を動作させるのみであり、他の装置と独立しており、仕様や設計の変更が容易で収納容器２３やこれに付随する部分の着脱が簡単である。

以上実施形態に即して本考案を説明したが、本考案は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

すなわち、収納容器２３の形状やサイズは、散布装置１００の目的や用途に応じて調整でき、例えば収納容器２３の傾斜側板４５，４５の成す角は、図示のような６０°に限らず、増減させることができる。

収納容器２３の形状は、三角柱状に限らず、例えば五角柱状とすることができ、この場合、横のＸＺ断面は例えばベース型となる。

散布装置１００は、養殖場でのエサに限らず、火災時の消火剤散布、ゴルフ場での肥料等の粒剤散布、猪等の獣忌避剤散布、農地での種まき、鶏舎の屋根・敷地等への殺菌剤散布、冬季道路・駐車場への凍結防止剤の散布、油流出時のオイル吸着剤散布等に用いることができる。

２１…飛行体、 ２３…収納容器、 ２３ａ…吐出口、 ２３ｂ…開口、 ３１…本体、 ３２…アーム、 ３３…回転駆動部、 ３４…プロペラ、 ３５…ランディングスキッド、 ４１…シャッター、 ４１ｂ…突起部材、 ４５…傾斜側板、 ４６…端部板、 ４７…取っ手、 ５１…ヒンジ、 ５２…サーボ装置、 ５３…リンク部材、 ５６…開閉機構、 ７１…手元操作部、 ７１ａ…第１操作部、 ７１ｂ…第２操作部、 ７３…ディスプレイ、 ８１…飛行制御部、 ８２…開閉制御部、 ９３ａ…入力部、 ９３ｂ…手元側制御部、 ９３ｃ…送信部、 ９４ａ…操作スティック、 ９７ａ…受信部、 ９７ｂ…電源部、 ９８…駆動部（無線システム）、 １００…散布装置、 １００ａ…移動作業部、 ２００…制御部、 Ｄ１…移動方向、 ＰＤ…散布体

Claims (4)

1. 無人型の飛行体と、
   粒状又は粉状の散布体を保持するとともに、前記飛行体の下部に固定されて当該飛行体とともに移動する収納容器と、
   前記飛行体を遠隔的に操縦するためのコントローラーとを備え、
   前記収納容器は、前記飛行体の飛行時に水平方向を長手方向として延びるとともに、下部に前記長手方向に延びるスリット状の吐出口と、当該吐出口を開閉するシャッターとを有する、散布装置。
2. 前記収納容器は、三角柱状の外形を有し、三角柱の１つの稜に相当する部分に前記吐出口を有し、前記１つの稜に対向して配置される１つの側面に相当する部分に前記散布体を投入するための開口を有する、請求項１に記載の散布装置。
3. 前記吐出口は、前記粒状の散布体のサイズよりも大きな略一様な幅で直線状に延びる、請求項２に記載の散布装置。
4. 前記収納容器のシャッターを開閉させる開閉機構と、前記開閉機構を遠隔的に動作させるための駆動部とをさらに備え、
   前記駆動部は、前記コントローラーとは独立して動作する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の散布装置。

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