JP6202533B2 - Multicopter - Google Patents

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JP6202533B2 JP2014195277A JP2014195277A JP6202533B2 JP 6202533 B2 JP6202533 B2 JP 6202533B2 JP 2014195277 A JP2014195277 A JP 2014195277A JP 2014195277 A JP2014195277 A JP 2014195277A JP 6202533 B2 JP6202533 B2 JP 6202533B2
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本発明は、複数の回転翼を備えたマルチコプターに関し、殊に、無線操縦または自律制御により無人で飛行して所定の作業を遂行するマルチコプターに関する。   The present invention relates to a multicopter provided with a plurality of rotor blades, and more particularly to a multicopter that performs predetermined operations by flying unmanned by radio control or autonomous control.

近年、本体から放射状に延びた複数本のアーム上に回転翼(ロータ)を各々備えた飛行体であるマルチコプターが普及しており、例えば4つ以上の回転翼を対称位置になるように各アームに配置したクアッドコプター(4ロータ)、ヘキサコプター(6ロータ)、オクトコプター(8ロータ)は、小型でも飛行安定性に優れて姿勢制御・動作制御が容易であることから、様々な用途に広く用いられている。   In recent years, multicopters, which are flying bodies each provided with rotor blades (rotors) on a plurality of arms extending radially from the main body, have become widespread. For example, each of four or more rotor blades is placed in a symmetrical position. Quad copter (4 rotors), hexacopter (6 rotors) and octocopter (8 rotors) placed on the arm are small in size but excellent in flight stability and easy for attitude control and motion control. Widely used.

例えば、特開2012−228944号公報に記載のものは、横風安定板を設けることで屋外での使用における横風安定化を実現しており、また、特開2013−189036号公報に記載されているように、無線操縦やGPS測位手段を使用した自律制御により無人で飛行して、目的地において撮影や測定等の作業を行いながら取得したデータを基地局まで送信可能なものも周知である。   For example, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-228944 implement | achieves the cross wind stabilization in the outdoors use by providing a cross wind stabilization board, and is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-189036. As described above, it is also well known that the vehicle can fly unmanned by autonomous control using radio control or GPS positioning means, and can transmit the acquired data to the base station while performing operations such as photographing and measurement at the destination.

斯かるマルチコプターは、人や有人航空機が立ち入りにくい場所において必要な情報を遠隔的に取得するのに有用であり、例えば災害地における調査、火山観測、放射能汚染地域の調査、紛争地域での情報収集等、人が実行するには危険や困難を伴うような場所・地域における作業に最適である。また、最近では、マルチコプターを宅配物のキャリアーとして使用する試みも行われている。   Such multicopters are useful for remotely obtaining necessary information in places where humans and manned aircraft are difficult to enter, such as investigations in disaster areas, volcano observations, investigations of radioactively contaminated areas, conflict areas, etc. It is most suitable for work in places / regions that are dangerous and difficult for people to perform, such as collecting information. Recently, an attempt has been made to use a multicopter as a carrier for delivery.

しかし、現在普及しているマルチコプターは、その小型化、制御の容易さの確保等のために駆動源に電動モータを使用しているのが通常であるところ、内燃機関を駆動源としたものと比べて飛行時間が大幅に短いことから、その活動範囲が限定されやすく作業時間にも制約を受けるという問題がある。また、活動先が途中で複数箇所に分岐していたり同時に複数の作業を行う必要があったりする場合には、既存のマルチコプターでは有効且つ効率的な対応が困難であった。   However, currently popular multicopters usually use an electric motor as a drive source in order to reduce the size, ensure control, etc., and use an internal combustion engine as the drive source. Since the flight time is much shorter than that, the range of activity tends to be limited, and the working time is also limited. In addition, when the activity destination is branched to a plurality of locations on the way or a plurality of operations need to be performed at the same time, it is difficult to effectively and efficiently cope with the existing multicopter.

特開2012−228944号JP 2012-228944 A 特開2013−189036号JP2013-189036A

本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、無人で飛行して所定の作業を遂行するマルチコプターについて、より広い活動範囲をカバー可能としながら複数地点での作業を同時に行えるようにすることを課題とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and a multi-copter that performs a predetermined work by flying unattended can simultaneously perform work at a plurality of points while allowing a wider range of activities to be covered. The challenge is to do so.

そこで、本発明は、飛行制御手段を備えた本体部とその本体部から放射状に延設された複数本のアームとその各アームに配置されたモータ駆動のロータとを備えており、無人で飛行して所定の作業を遂行するマルチコプターにおいて、その機体の所定位置には1機以上の子機を搭載及び分離するための保持手段を備えており、子機を搭載した状態で親機として飛行し、所定の位置で子機を分離して別個に飛行させる操作又は/及び設定が可能とされている、ことを特徴とするものとした。   Accordingly, the present invention includes a main body portion having a flight control means, a plurality of arms extending radially from the main body portion, and a motor-driven rotor disposed in each arm, and is unmanned. In a multicopter that performs a predetermined work, a holding means for mounting and separating one or more slave units is provided at a predetermined position of the aircraft, and the aircraft is operated as a master unit with the slave units mounted. In addition, it is possible to perform an operation or / and a setting in which the slave unit is separated and flying separately at a predetermined position.

このように、親機として1機以上の子機を搭載しながら所定位置で子機を分離して飛行させることを可能としたことで、単独ではカバー困難な範囲まで子機がカバーできるとともに、1機以上の子機が親機とは別個の動作を行うものとして複数地点での作業を同時に行えるものとなる。   In this way, it is possible to separate and fly a child device at a predetermined position while mounting one or more child devices as a parent device, so that the child device can be covered to a difficult range by itself, Assuming that one or more slave units perform operations different from the master unit, work at a plurality of points can be performed simultaneously.

また、このマルチコプターにおいて、その子機は、本体部から放射状に延設された複数本のアームに各々ロータを備えたマルチコプターであって、その各アームが所定方向に折り畳まれた状態で、その本体部の所定位置にて前記保持手段で保持されて搭載されることを特徴としたものとすれば、子機を嵩張りにくいコンパクトな状態に折り畳んで搭載することでより多くの子機を保持可能なものとなる。   Further, in this multicopter, the slave unit is a multicopter provided with a rotor on each of a plurality of arms radially extending from the main body, and each arm is folded in a predetermined direction. If it is characterized by being held and mounted by the holding means at a predetermined position of the main body, it is possible to hold more slave units by folding and mounting the slave units in a compact state that is difficult to bulk. It will be possible.

この場合、その保持手段は、その本体部の下面側から垂設またはその本体部を上下に貫通して配置されその内部に子機を収納・保持して、その下端側から下向きに放出・分離する方式の収納体を有しており、その収納体内にアームを折り畳んだ状態で子機が収納され、保持状態を解除することで子機が重力で下方に放出されて分離作業が完了する、ことを特徴としたものとすれば、親機の飛行中に子機を安全に分離可能として、そのまま飛行状態に移行させやすいものとなる。   In this case, the holding means is suspended from the lower surface side of the main body portion or arranged vertically through the main body portion, and stores and holds the slave unit therein, and releases and separates downward from the lower end side. The child device is stored in a state where the arm is folded in the storage body, and the child device is released downward by gravity by releasing the holding state, and the separation work is completed. If it is characterized by this, the slave unit can be safely separated during the flight of the master unit, and it is easy to shift to the flight state as it is.

さらに、上述したマルチコプターにおいて、所定の通信手段により分離した子機との間で通信を実行可能とされており、子機との間のデータ信号の送受信又は/及び管理者側と子機との間の通信の中継を実行可能とされている、ことを特徴としたものとすれば、子機による広範囲の作業が一層確実に行いやすいものとなる。   Further, in the above-described multicopter, communication can be performed with a slave unit separated by a predetermined communication means, and transmission / reception of data signals to / from the slave unit or / and the administrator side and the slave unit If it is characterized by the fact that the relay of communication between the two devices can be executed, it becomes easier to reliably perform a wide range of work by the slave unit.

さらにまた、上述したマルチコプターにおいて、その子機は保持手段を有して孫機を搭載可能とされ、その孫機を搭載した子機を搭載して前記親機として飛行可能とされており、親機から分離された子機が所定の位置で孫機を分離して飛行させる操作又は/及び設定が可能とされている、ことを特徴としたものとすれば、さらに広範囲且つ多数の機体による作業が可能なものとなる。   Furthermore, in the above-described multicopter, the child machine has a holding means and can be equipped with a grandchild machine, and the child machine equipped with the grandchild machine is mounted and can fly as the parent machine. If it is possible to operate or / and set the child machine separated from the machine in a predetermined position to fly the grandchild machine, it is possible to work with a wider range of aircraft. Is possible.

加えて、上述したマルチコプターにおいて、その親機又は/及び子機の本体部の上面又は/及びアームの上面には、面状の太陽電池が配設されており、飛行中又は/及び待機中に発電するとともにバッテリの充電を行えるものとされている、ことを特徴としたものとすれば、子機を分離した親機や孫機を分離した子機が、分離位置で待機しながらソーラー発電による電力を通信に使用したりバッテリを充電したりすることが可能になるため、さらに広範囲の作業が可能なものとなる。   In addition, in the above-described multicopter, a planar solar cell is arranged on the upper surface of the main body or / and the main body of the child device or / and the upper surface of the arm, and is in flight or / and on standby It is said that the battery can be recharged and the battery can be charged. Therefore, it is possible to use the electric power for the communication and to charge the battery, so that a wider range of work is possible.

そして、上述したマルチコプターが親機として子機又は孫機を搭載した子機を搭載してなるマルチコプター複合体とすれば、これを用いることで一層広い活動範囲をカバー可能としながら、複数地点における作業を同時に行えるようになる。   And if the above-mentioned multicopter is a multicopter complex having a child machine or a child machine equipped with a grandchild machine as a parent machine, it is possible to cover a wider range of activities by using this. Work at the same time.

親機として1機以上の子機を搭載しながら所定位置で子機を分離して別個に飛行させるものとした本発明によると、より広い活動範囲をカバー可能としながら複数地点での作業を同時に行えるものとなる。   According to the present invention in which one or more slave units are mounted as a master unit and the slave units are separated and flying separately at a predetermined position, work at a plurality of points can be performed simultaneously while enabling a wider activity range to be covered. It can be done.

(A)は本発明における第1の実施の形態であるマルチコプターの平面図、(B)は(A)の正面図である。(A) is a top view of the multicopter which is 1st Embodiment in this invention, (B) is a front view of (A). (A)は図1のマルチコプターに搭載可能な子機のアームを折り畳み状態にした正面図、(B)は(A)の子機のアームを展開状態にした正面図である。(A) is the front view which folded the arm of the subunit | mobile_unit which can be mounted in the multicopter of FIG. 1, (B) is the front view which expanded the arm of the subunit | mobile_unit of (A). (A)は図2の子機の応用例を折り畳み状態にした正面図、(B)は(A)の子機の応用例を折り畳み状態にした正面図、(C)は図2の子機の変形例を折り畳み状態にした正面図である。(A) is a front view of the application example of the child device of FIG. 2 in a folded state, (B) is a front view of the application example of the child device of (A) in a folded state, and (C) is the child device of FIG. It is the front view which made the modified example of the folded state. (A)は図2の子機を円筒状の収納体に収納した状態の部分縦断面図、(B)は(A)の子機が収納体から放出されてアームを展開した状態を示す平面図である。(A) is a partial longitudinal cross-sectional view of a state in which the child device of FIG. 2 is housed in a cylindrical housing body, and (B) is a plane showing a state in which the child device of (A) is released from the housing body and the arm is unfolded. FIG. (A)は図3(A)の子機を円筒状の収納体に収納した状態の部分縦断面図、(B)は(A)の子機が収納体から放出されてアームを展開した状態を示す平面図である。(A) is a partial longitudinal sectional view of a state in which the slave unit of FIG. 3 (A) is stored in a cylindrical storage body, and (B) is a state in which the slave unit of (A) is released from the storage unit and the arm is unfolded. FIG. (A)は図3(B)の子機を円筒状の収納体に収納した状態の部分縦断面図、(B)は(A)の子機が収納体から放出されてアームを展開した状態を示す平面図である。(A) is a partial longitudinal sectional view of a state in which the slave unit of FIG. 3 (B) is stored in a cylindrical storage body, and (B) is a state in which the slave unit of (A) is released from the storage unit and the arm is unfolded. FIG. (A)は本発明における第2の実施の形態であるマルチコプターの平面図、(B)は(A)の正面図である。(A) is a top view of the multicopter which is 2nd Embodiment in this invention, (B) is a front view of (A). (A)及び(B)は、図7のマルチコプターの応用例における本体部の平面図である。(A) And (B) is a top view of the main-body part in the application example of the multicopter of FIG. (A)は図7のマルチコプターに搭載可能な子機を折り畳み状態にした平面図、(B)は(A)の子機のアームを展開状態にした平面図である。FIG. 8A is a plan view in which a slave unit that can be mounted on the multicopter in FIG. 7 is in a folded state, and FIG. 8B is a plan view in which an arm of the slave unit in FIG. (A)は図9の子機の変形例を折り畳み状態にした平面図、(B)は(A)の子機のアームを展開状態にした平面図である。(A) is the top view which made the modification of the subunit | mobile_unit of FIG. 9 into the folding state, (B) is the top view which made the arm of the subunit | mobile_unit of (A) unfolded. (A)は図10の子機の変形例を折り畳み状態にした平面図、(B)は(A)の側面図、(C)は(A)の子機のアームを展開状態にした平面図である。10A is a plan view in which a modification of the slave unit in FIG. 10 is folded, FIG. 10B is a side view of FIG. 10A, and FIG. 10C is a plan view in which the arm of the slave unit in FIG. It is. (A)は図10の子機の他の変形例を折り畳み状態にした平面図、(B)は(A)の側面図、(C)は(A)の子機のアームを展開状態にした平面図である。(A) is a plan view in which another modification of the slave unit of FIG. 10 is in a folded state, (B) is a side view of (A), and (C) is an unfolded state of the arm of the slave unit of (A). It is a top view. (A)は図9の子機を図7の親機に搭載した場合の収納状態を示す部分縦断面図、(B)は図11の子機を図8(B)の親機に搭載した場合の収納状態を示す部分縦断面図、(C)は図12の子機を図8(B)の親機に搭載した場合の収納状態を示す部分縦断面図である。(A) is a partial longitudinal sectional view showing a storage state when the slave unit of FIG. 9 is mounted on the master unit of FIG. 7, and (B) is a slave unit of FIG. 11 mounted on the master unit of FIG. 8 (B). FIG. 13C is a partial vertical cross-sectional view showing the storage state when the slave unit of FIG. 12 is mounted on the master unit of FIG. 8B. (A)は図8(B)の収納体の変形例を示す部分底面図、(B)は図7の収納体の変形例に子機を搭載した場合の収納状態を示す部分縦断面図である。8A is a partial bottom view showing a modified example of the storage body of FIG. 8B, and FIG. 7B is a partial longitudinal sectional view showing a storage state when a slave unit is mounted on the modified example of the storage body of FIG. is there. (A)はアームの折り畳み手段の一例を示す拡大部分図、(B)は他の折り畳み手段の一例を示す拡大部分図である。(A) is an enlarged partial view showing an example of an arm folding means, and (B) is an enlarged partial view showing an example of another folding means. (A)は図4(A)の保持手段において子機を保持・分離するための機構の一例を示す部分縦断面図、(B)は図13(A)の保持手段において子機を保持・分離するための機構の一例を示す部分縦断面図、(C)は図14(B)の保持手段において子機を保持・分離するための機構の一例を示す部分縦断面図である。4A is a partial longitudinal sectional view showing an example of a mechanism for holding / separating the slave unit in the holding unit of FIG. 4A, and FIG. FIG. 14C is a partial vertical cross-sectional view showing an example of a mechanism for separating, and FIG. 14C is a partial vertical cross-sectional view showing an example of a mechanism for holding and separating the slave unit in the holding means of FIG. 14B. (A)は保持手段における連結構造の一例を示す拡大部分縦断面図、(B)は(A)の横断面図である。(A) is an expanded partial longitudinal cross-sectional view which shows an example of the connection structure in a holding means, (B) is a cross-sectional view of (A). (A)は本発明における第3の実施の形態としてのマルチコプターを2機連結した状態を示す平面図、(B)は(A)の正面図である。(A) is a top view which shows the state which connected two multicopters as 3rd Embodiment in this invention, (B) is a front view of (A). (A)は図18のマルチコプターを親機として子機と孫機を搭載した状態の正面図、(B)は親機に孫機3機を搭載した状態の正面図である。(A) is a front view of a state in which a child machine and grandchild machines are mounted using the multicopter of FIG. 18 as a parent machine, and (B) is a front view of a state in which three grandchild machines are mounted on the parent machine. 図19(A)のマルチコプター複合体を分離した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which isolate | separated the multicopter complex of FIG. 19 (A). 図19(A)のマルチコプター複合体における連結構造の一例を示す拡大部分縦断面図、(B)は(A)の横断面図である。FIG. 19A is an enlarged partial longitudinal sectional view showing an example of a connection structure in the multicopter complex of FIG. 19A, and FIG. 19B is a transverse sectional view of FIG. 図1のマルチコプターによるマルチコプター複合体の運用例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation example of the multicopter composite_body | complex by the multicopter of FIG. 図19(A)のマルチコプター複合体の運用例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of operation | use of the multicopter complex of FIG.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(A)は、本発明における第1の実施の形態としてのマルチコプター1Aの平面図を示しており、図(B)はその正面図を示している。このマルチコプター1Aは、平面視8角形でタブレット状の本体部2Aの各側面からアーム4a,4b,4c,・・,4hが水平方向に放射状に延設され、各先端側にロータ6a,6b,6c,・・,6hを有した電動モータ5a,5b,5c,・・,5hを設けてなる無人式のオクトコプターである。   FIG. 1 (A) shows a plan view of a multicopter 1A as the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (B) shows a front view thereof. In this multicopter 1A, arms 4a, 4b, 4c,..., 4h are radially extended from the respective side surfaces of the tablet-like main body 2A in an octagonal plan view, and the rotors 6a, 6b are provided at the respective distal ends. , 6c,..., 6h is an unmanned octocopter provided with electric motors 5a, 5b, 5c,.

その本体部2Aには、図示しない蓄電手段(バッテリ)、通信手段、GPS測位機能・姿勢制御機能・飛行ルート記憶機能等を有した飛行制御手段を備えて、無線遠隔操作による飛行に加え、予め設定したルートで自律的な飛行を行えるようになっており、測定手段・撮影手段等の作業目的に応じた各種作業装置を搭載できるとともに、これらで取得した各種データを記憶又は送信することも可能である。   The main body 2A is equipped with a power storage means (battery) (not shown), a communication means, a flight control means having a GPS positioning function / attitude control function / flight route storage function, etc. It is possible to fly autonomously on the set route, and it can be equipped with various work devices according to the work purpose such as measurement means / photographing means, etc., and it is also possible to store or transmit various data acquired by these It is.

そして、その本体部2Aの下面側には、子機を保持するための保持手段を構成している7本の円筒状の収納体21a,21b,21c,・・,21gが垂設され、その内部にアームを縦方向に折り畳んだ状態の子機を各々収納することが可能とされているとともに、保持状態を解除することで重力により下端側から子機を下向きに放出して分離することも可能とされており、この点が本実施の形態における最大の特徴部分である。   And 7 cylindrical storage bodies 21a, 21b, 21c,..., 21g constituting the holding means for holding the slave unit are suspended from the lower surface side of the main body 2A. It is possible to store each child device with the arm folded in the vertical direction inside, and by releasing the holding state, the child device can be released downward from the lower end side by gravity and separated. This point is the greatest feature in the present embodiment.

図2(A)は、図1のマルチコプター1Aを親機として、その収納体21a,21b,21c,・・,21g内に収納される子機としてのマルチコプター10Aが、ロータ16a,16b,16c,16dを有した電動モータ15a,15b,15c,15dを先端に設けてなるアーム14a,14b,14c,14dを縦方向に折り畳んだ状態を示しており、図(B)はアーム14a,14b,14c,14dを展開した状態を示している。   2A, the multicopter 1A of FIG. 1 is used as a master unit, and the multicopter 10A as a slave unit stored in the storage bodies 21a, 21b, 21c,. The arm 14a, 14b, 14c, 14d which provided electric motor 15a, 15b, 15c, 15d with 16c, 16d at the front-end | tip is shown in the state folded vertically, FIG. (B) shows the arm 14a, 14b. , 14c, 14d are shown expanded.

このマルチコプター10Aも、本体部12A内において親機と同様に図示しない蓄電手段、通信手段、飛行制御手段等を備え、無線遠隔操作による飛行や予め設定したルートにて自律的な飛行を実施可能とされた無人のクアッドコプターであり、作業目的に応じた測定手段・撮影手段等の各種作業装置を搭載して、取得した各種データを記憶又は送信可能とされている点も同様である。   This multi-copter 10A is also equipped with power storage means, communication means, flight control means, etc. (not shown) in the main unit 12A, and can fly autonomously by wireless remote operation or a preset route. The same is true in that various unmanned quadcopters equipped with various working devices such as measuring means and photographing means according to the work purpose can store or transmit various data obtained.

また、斯かるマルチコプター10Aは、親機であるマルチコプター1Aよりも顕著にサイズが小さいことに加え、そのアーム14a,14b,14c,14dが、先端側を仰角方向に上下動作可能な状態で基端側を本体部12Aに軸着されており、これらを上向きに折り畳むことで一層コンパクトになって、円筒状の親機の収納体21a,21b,21c,・・,21g内に収納できる状態となる。   In addition, the multicopter 10A is remarkably smaller in size than the multicopter 1A that is the master unit, and the arms 14a, 14b, 14c, and 14d can be moved up and down in the elevation direction on the tip side. The base end side is pivotally attached to the main body portion 12A, and these can be folded further upward to be more compact, and can be stored in the storage bodies 21a, 21b, 21c,. It becomes.

図3(A),(B)は、前述した子機としてのマルチコプター10Aの応用例を示している。図(A)はアーム17a,17b,17c,17dが上述したマルチコプター10Aとは逆向きに本体10Bの下面側に折り畳まれる方式のマルチコプター10Bであり、図(B)は上述したマルチコプター10Aの底面側に親機と連結するための連結金具121を備えて、マルチコプター10Aとは上下逆向きで収納・保持する方式のマルチコプター10Cである。一方、図(C)のマルチコプター10Dは、そのアーム18a,18b,18c,18dが、折り畳み傘のように途中でさらに屈曲した状態で折り畳まれる方式である。   3A and 3B show application examples of the above-described multicopter 10A as a slave unit. FIG. 5A shows a multicopter 10B in which the arms 17a, 17b, 17c, and 17d are folded on the lower surface side of the main body 10B in the opposite direction to the multicopter 10A described above, and FIG. The multicopter 10C is a multicopter 10C that is provided with a connection fitting 121 for connecting to the base unit on the bottom surface side of the machine and is stored and held in the upside down direction with respect to the multicopter 10A. On the other hand, the multicopter 10D of FIG. (C) is a system in which the arms 18a, 18b, 18c, and 18d are folded in a state of being further bent along the way like a folding umbrella.

図4(A)は、図2のマルチコプター10Aを、親機であるマルチコプター1Aの収納体21aに収納した状態を示している。マルチコプター1Aが飛行中にその保持状態を解除することにより、マルチコプター10Aは重力により筒状の収納体21a下端側から放出され、図(B)に示すように、アーム14a,14b,14c,14dを所定の駆動手段で展開させて飛行可能な体勢になる。   FIG. 4A shows a state in which the multicopter 10A of FIG. 2 is stored in the storage body 21a of the multicopter 1A that is the master unit. When the multicopter 1A is released from the holding state during the flight, the multicopter 10A is released from the lower end side of the cylindrical storage body 21a by gravity, and as shown in FIG. (B), the arms 14a, 14b, 14c, 14d is developed by a predetermined driving means to be in a flightable posture.

図3(A)のマルチコプター10Bも同様であるものの、図5(A)に示すように前述とは上下逆向きで収納体21aに収納され、保持状態を解除することで、図(B)に示すように収納体21a下端側から放出される。この場合、各アーム17a,17b,17c,17dを展開させる方式としては、所定の弾性反発手段で各ロータが干渉しない位置まで開いてから各ロータを回転させ、その揚力で各アーム17a,17b,17c,17dの先端側を持ち上げることが想定される。   Although the multicopter 10B of FIG. 3 (A) is the same, as shown in FIG. 5 (A), the multicopter 10B is stored in the storage body 21a upside down as described above, and the holding state is released, so that FIG. As shown in FIG. In this case, as a method of deploying the arms 17a, 17b, 17c, and 17d, the rotors are rotated after being opened to a position where the rotors do not interfere with predetermined elastic repulsion means, and the arms 17a, 17b, It is assumed that the tip ends of 17c and 17d are lifted.

一方、図3(B)のマルチコプター10Cは、マルチコプター10Aの本体部12Aの底面に連結金具121を追加しただけの構成であるが、図6(A)に示すように、収納体21a内に図4(A)とは上下逆向きで収納される。この場合、連結金具121の係合を解除することで、図(B)に示すように各アーム14a,14b,14c,14dが所定の駆動手段で展開され、その後各ロータが回転を開始することで、図(C)に示すように上下反転して通常の向きになる点を特徴としている。   On the other hand, the multicopter 10C in FIG. 3 (B) has a configuration in which a connecting bracket 121 is simply added to the bottom surface of the main body portion 12A of the multicopter 10A. However, as shown in FIG. In FIG. 4A, it is stored upside down. In this case, by releasing the engagement of the connecting metal member 121, the arms 14a, 14b, 14c, and 14d are deployed by a predetermined driving means as shown in FIG. Thus, as shown in FIG. 3C, it is characterized in that it is turned upside down to have a normal orientation.

一方、図3(C)のマルチコプター10Dは、折り畳んだ状態でその高さがマルチコプター10Aを折り畳んだ状態の約半分になる。そのため、図示は省略するが、1つの収納体において縦方向に複数機を収納することも可能である。尚、上述した子機としてのマルチコプター10A,10B,10C,10Dは、各アームが展開位置に達した段階で、その位置にてロックが掛かり固定される方式とすることが好ましい。   On the other hand, the height of the multicopter 10D of FIG. 3C is about half that of the folded state of the multicopter 10A. Therefore, although illustration is omitted, it is also possible to store a plurality of machines in the vertical direction in one storage body. The multicopters 10A, 10B, 10C, and 10D as the slave units described above are preferably configured to be locked and fixed at the positions when the arms reach the deployed positions.

図7(A)は、本発明における第2の実施の形態であるマルチコプター1Bの平面図を示し、図(B)はその正面図を示している。このマルチコプター1Bは、上述したマルチコプター1Aと基本的な構造は共通しているが、その子機の保持手段を構成している筒状の収納体22aが、本体部2Bの中央位置を上下に貫通している点を特徴としており、且つ、1本の収納体22aに複数の子機を収納して搭載するために、子機のアームが水平方向に折り畳まれて平板状(タブレット状)になる点も特徴となっている。   FIG. 7 (A) shows a plan view of a multicopter 1B according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 (B) shows a front view thereof. This multicopter 1B has the same basic structure as the multicopter 1A described above, but the cylindrical storage body 22a constituting the holding means of the slave unit moves the center position of the main body 2B up and down. It is characterized by being penetrating, and in order to store and mount a plurality of slave units in one storage body 22a, the arm of the slave unit is folded horizontally to form a flat plate (tablet shape) It is also a feature.

また、本実施の形態では子機のアームが水平方向に折り畳まれるが、収納状態で平面視円盤状になるとは限らず平面視方形状になることも想定されることから、図8(A)に示すように本体部2Cを貫通する収納体22bが角柱状であってもよく、さらに、図(B)に示すように角柱状の空間を縦方向に仕切った態様の収納体22cとしても良い。   Further, in the present embodiment, the arm of the slave unit is folded in the horizontal direction. However, the arm is not necessarily in the shape of a disk in a plan view in the housed state, and is assumed to have a shape in a plan view. The storage body 22b penetrating the main body 2C may be a prismatic shape as shown in FIG. 2, and further, it may be a storage body 22c in a mode in which a prismatic space is partitioned in the vertical direction as shown in FIG. .

図9(A)は、図7のマルチコプター1Bを親機としてその円筒状の収納体22aに収納するために、アーム24a,24b,24d,24eを水平方向に折り畳んだ状態のマルチコプター10Eを示している。このマルチコプター10Eは、円盤状の本体部23Aの外周面に密着するように弧状に湾曲したアーム24a,24b,24d,24eが、その基端側を本体部23Aの外周面に軸着されて水平方向に開閉動作するようになっている。   FIG. 9A shows a multicopter 10E with arms 24a, 24b, 24d, and 24e folded in the horizontal direction in order to store the multicopter 1B of FIG. 7 in the cylindrical storage body 22a. Show. In this multicopter 10E, arms 24a, 24b, 24d, and 24e that are curved in an arc shape so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the disc-shaped main body portion 23A are pivotally attached to the outer peripheral surface of the main body portion 23A. It opens and closes in the horizontal direction.

そして、図9(B)に示すように、親機から分離した後に本体部23Aの上面中央位置に配置したメインロータ29Aを回転駆動させることで、その反作用により本体部23Aが逆方向に回転し、その遠心力で各アーム24a,24b,24d,24eが展開してその位置で固定される構成となっている。即ち、子機であるマルチコプター10Eは、このようなアームの折り畳み方式を採用したことで嵩が極めて小さくなることから、親機における収納容積を最小限にして最大限の子機数を搭載可能としたものである。   Then, as shown in FIG. 9 (B), the main rotor 29A disposed at the center of the upper surface of the main body 23A after being separated from the main unit is rotationally driven, whereby the main body 23A rotates in the reverse direction due to the reaction. The arms 24a, 24b, 24d, and 24e are expanded by the centrifugal force and fixed at the positions. That is, the multi-copter 10E as a slave unit is extremely small in volume by adopting such an arm folding method, so that the maximum number of slave units can be mounted while minimizing the storage capacity in the master unit. It is what.

図10(A)は、前述したマルチコプター10Eの変形例として、収納状態が平面視略四角形のタブレット状になるマルチコプター10Fを示している。この例では、その本体部23Bが平面視正方形とされているとともに、各アーム25a,25b,25c,25dが直線状であり、折り畳んだ状態で本体部23Bの側面に各々密着するようになっており、図(B)に示すように、親機から分離された後でメインロータ29Bを回転駆動させることでアームを展開する方式とされており、図8(A),(B)の角柱状の収納体22b,22cに収納することを想定している。   FIG. 10A shows a multicopter 10F as a modified example of the above-described multicopter 10E, in which the storage state is a tablet having a substantially rectangular shape in plan view. In this example, the main body 23B has a square shape in plan view, and the arms 25a, 25b, 25c, and 25d are linear and come into close contact with the side surface of the main body 23B in a folded state. As shown in FIG. 8 (B), the arm is developed by rotating the main rotor 29B after being separated from the parent machine, and the prismatic shape shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). It is assumed that they are stored in the storage bodies 22b and 22c.

図11(A)は、前述したマルチコプター10Fの変形例としてのマルチコプター10Gの平面図を示し、図(B)は側面図、図(C)はアーム展開時の平面図を示している。この変形例では、アーム26a,26b,26c,26dが平行になる向きで折り畳まれ、全体として平面視略長方形のタブレット状になる点を特徴としており、これにより収納時の左右幅を小さく抑えることが可能となる。   FIG. 11A shows a plan view of a multicopter 10G as a modification of the above-described multicopter 10F, FIG. 11B shows a side view, and FIG. 11C shows a plan view when the arm is deployed. This modification is characterized in that the arms 26a, 26b, 26c, and 26d are folded in a parallel direction to form a generally rectangular tablet shape in plan view, thereby reducing the lateral width when stored. Is possible.

図12(A)は、マルチコプター10Fの他の変形例としてのマルチコプター10Hの平面図を示し、図(B)は側面図、図(C)はアーム展開時の平面図を示している。この変形例では、隣り合うアーム27a,27d、アーム27b,27cが互いに重なる向きで折り畳まれることで、前述のマルチコプター10Gよりも長径側の幅が短くなる点を特徴としている。   FIG. 12A shows a plan view of a multicopter 10H as another modification of the multicopter 10F, FIG. 12B shows a side view, and FIG. 12C shows a plan view when the arm is deployed. This modification is characterized in that the adjacent arms 27a, 27d and arms 27b, 27c are folded in an overlapping direction so that the width on the longer diameter side becomes shorter than that of the above-described multicopter 10G.

図13(A)は、図9のマルチコプター10Eを、図7のマルチコプター1Bに子機として搭載した場合の収納体22aの収納状態を縦断面図で示している。この場合、全体として略円盤状に折り畳まれてコンパクト化されたマルチコプター10Eは、円筒状の収納体22a内部で縦方向に重ねられて5機収納されており、極めて効率的な収納状態を実現している。尚、その収納にあたり、各子機を上面又は下面が開口した円筒状のケースに入れた状態にすることで、引掛かりを最小限にして分離作業を円滑にすることが可能となる。また、図示は省略するが、図8(A)の角柱状の収納体22bに、平面視方形の図10のマルチコプター10Fを収納する場合も前記同様である。   FIG. 13A is a longitudinal sectional view showing a storage state of the storage body 22a when the multicopter 10E of FIG. 9 is mounted as a slave unit on the multicopter 1B of FIG. In this case, the multicopter 10E, which has been compacted by being folded into a substantially disk shape as a whole, is stacked in the vertical direction inside the cylindrical storage body 22a and stored in five units, realizing an extremely efficient storage state. doing. In the storage, each slave unit is placed in a cylindrical case having an upper surface or a lower surface opened, thereby making it possible to minimize separation and facilitate the separation operation. Although not shown, the same applies to the case where the multicopter 10F shown in FIG. 10 having a square shape in plan view is stored in the prismatic storage body 22b shown in FIG.

図13(B)は、図11のマルチコプター10Gを、図8(B)の仕切られた収納体22c内に保持した場合の収納状態を示しており、図(C)は図12のマルチコプター10Hを収納体22c内に保持した場合の収納状態を示している。このように、タブレット状に折り畳んだ子機を縦方向に区画された収納体22cに縦向きで並列的に収納することで、極めて効率的な収納状態が実現される。   FIG. 13B shows a storage state when the multicopter 10G of FIG. 11 is held in the partitioned storage body 22c of FIG. 8B, and FIG. 13C shows the multicopter of FIG. The storage state when 10H is held in the storage body 22c is shown. As described above, by storing the child devices folded in a tablet shape in the storage body 22c partitioned in the vertical direction in parallel in the vertical direction, an extremely efficient storage state is realized.

一方、図14(A)の底面図に示すように、図8(B)の変形例としてその収納体22cで3つに区画された個々の収納室と同じ形状・サイズの収納室を構成する収納体22dを、本体部2Eの下面側に複数配置しても前記同様に効率的な収納を実現することができる。さらに、図(B)に示すように、図7に記載した収納体22aと同様の収納体22eに、縦方向にアームを折り畳んでバドミントンの羽根のようにしてマルチコプター10Iを重ね合わせながら収納してもよく、この場合、収納体22eを図のように上から下に向かって内径が大きくなるようにすることで、収納及び分離作業を一層行いやすいものとなる。   On the other hand, as shown in the bottom view of FIG. 14A, as a modified example of FIG. 8B, a storage chamber having the same shape and size as the individual storage chambers divided into three by the storage body 22c is configured. Even when a plurality of storage bodies 22d are arranged on the lower surface side of the main body 2E, efficient storage can be realized as described above. Further, as shown in FIG. 7B, the multicopter 10I is stored in a storage body 22e similar to the storage body 22a shown in FIG. 7 while folding the arms in the vertical direction and overlapping the multicopter 10I like badminton blades. In this case, it is easier to perform the storing and separating operations by increasing the inner diameter of the storage body 22e from the top to the bottom as shown in the figure.

図15は、子機のアームを能動的に展開するための機構の一例を示したものである。図(A)はアームの基端側にサーボモータ50等のアクチュエータを配設し、通電によりアームを展開方向に動作及び固定させる方式であり、図(B)はアーム基端側にアームを展開方向に付勢するようにバネ60を配設し、バネの反発力に抗してアームを折り畳んで収納体内に納め、収納体から脱出させることでアームを自動的に展開動作させる方式である。尚、図ではアームを水平方向に展開させる場合を示したが、縦方向に展開させる場合も同様である。また、上述したように、本体部を回転させることによる遠心力やロータの揚力を利用してアームを展開させる方式も可能であり、さらに、前述した方式を複数種類組み合わせても良い。   FIG. 15 shows an example of a mechanism for actively deploying the arm of the slave unit. Fig. (A) shows a system in which an actuator such as a servo motor 50 is arranged on the base end side of the arm, and the arm is operated and fixed in the deployment direction by energization. Fig. (B) shows the arm deployed on the base end side of the arm. This is a system in which a spring 60 is disposed so as to be urged in the direction, the arm is folded against the repulsive force of the spring and stored in the storage body, and the arm is automatically deployed by being escaped from the storage body. Although the figure shows the case where the arm is expanded in the horizontal direction, the same applies to the case where the arm is expanded in the vertical direction. Further, as described above, a method of deploying the arm using the centrifugal force generated by rotating the main body portion or the lift of the rotor is possible, and a plurality of methods described above may be combined.

次に、上述した各実施の形態で子機の保持手段の一部を構成するものとして、収納体の内部で子機の掛止及び分離を行うための機構の一例について説明する。図16(A)は、親機であるマルチコプター1Aの収納体21aの内部において、子機であるマルチコプター10Aをローラー70a,70bで左右から挟み込んで掛止・固定した状態であり、そのローラー70a,70bを矢印方向に回転させることで、マルチコプター10Aを下方向に押し出して分離する方式である。   Next, an example of a mechanism for latching and separating the slave unit inside the storage body will be described as a part of the holding unit of the slave unit in each embodiment described above. FIG. 16 (A) shows a state in which the multicopter 10A as the slave unit is sandwiched from the left and right by the rollers 70a and 70b inside the storage body 21a of the multicopter 1A as the master unit. In this method, the multicopter 10A is pushed downward and separated by rotating 70a and 70b in the direction of the arrow.

図16(B)は、親機であるマルチコプター1Bの収納体22a内部で子機であるマルチコプター10Eを複数段重ねたもののうち、最も下の段をローラー70c,70dで左右から挟み込んで掛止・固定したものであって、そのローラー70c,70dを矢印方向に回転させることにより、マルチコプター10Eを下方向に押し出しながら下から順に分離する方式である。尚、図16(A),(B)のローラー挟み込みによる掛止・分離方式は、図13(A),(B)、図14(A)の子機収納方式にも適している。   FIG. 16B shows a multi-copter 10E as a slave unit stacked in a plurality of stages inside the housing 22a of the multi-copter 1B as a master unit, and the lowermost stage is sandwiched between the rollers 70c and 70d from the left and right. This is a system in which the rollers 70c and 70d are rotated in the direction of the arrow to separate the multicopter 10E in order from the bottom while pushing it downward. 16A and 16B is also suitable for the slave unit storage system shown in FIGS. 13A, 13B, and 14A.

図16(C)は、図14(B)の収納体22e内部で子機であるマルチコプター10Iを複数重ねたものの下端側をゲート80a,80bで閉止し、これを開閉操作することで下から順に分離する方式であるが、マルチコプター10Iの各アームが拡開方向にバネ等で付勢されていることで、テーパー状の空間を形成している内周面をアームの先端側で押圧していることから、各機体が分離方向に動作しやすくなっている。   In FIG. 16C, the lower end side of the multi-copter 10I that is a plurality of slave units in the storage body 22e of FIG. 14B is closed by the gates 80a and 80b, and opened and closed to open the bottom. In this method, the arms of the multicopter 10I are urged by a spring or the like in the expanding direction so that the inner peripheral surface forming the tapered space is pressed on the distal end side of the arm. Therefore, each aircraft is easy to move in the separation direction.

図17(A)は、図3(A)のマルチコプター10B、図3(B)のマルチコプター10Cの掛止金具121を、親機側に掛止するための機構を縦断面図で示しており、図(B)はその横断面図を示している。この掛止金具121は、キノコ状の部材からなり、その掛止時に親機側の掛止孔130に下から挿通された状態で、その小径部に鈎金具131が横から係合するようになっており、係合することで掛止金具121は脱抜不能な状態となって、掛止状態が固定・維持されるようになっている。   FIG. 17A is a vertical cross-sectional view showing a mechanism for latching the latch metal 121 of the multicopter 10B of FIG. 3A and the multicopter 10C of FIG. FIG. (B) shows a cross-sectional view thereof. The latch 121 is made of a mushroom-like member, and the hook 131 is engaged with the small-diameter portion from the side when the latch 121 is inserted from below into the latch hole 130 on the base unit side. Thus, by engaging, the latch member 121 is in a state where it cannot be removed, and the latched state is fixed and maintained.

その鈎金具131は、バネ132で掛止方向に付勢されており、その先端側に形成した弧状の係合部が、掛止金具121の小径部に係合するようになっている。また、鈎金具131の大径部上面外周側は面取りが施されて全体として傘状を呈しており、掛止孔130に下から挿入する動作により、鈎金具131の係合部を表面で滑らせながら後退させ、所定深さまで挿入して大径部が通過することで、その小径部に係合部が係合するようになっている。   The hook 131 is urged in the latching direction by a spring 132, and an arcuate engagement portion formed on the tip side thereof is engaged with a small diameter portion of the latch 121. In addition, the outer peripheral side of the upper surface of the large-diameter portion of the saddle fitting 131 is chamfered to form an umbrella shape as a whole, and the engaging portion of the saddle fitting 131 is slid on the surface by the operation of inserting into the retaining hole 130 from below. The engagement portion is adapted to engage with the small diameter portion when the large diameter portion passes by being inserted to a predetermined depth.

また、分離の際には、アクチュエータ133に通電することにより、鈎金具131が後退して掛止状態が解除される。さらに、掛止金具121の先端面には親機との間で電気的な接続を行うための接続孔が開口しており、掛止状態で親機側の接続端子134と接続するようになっている。尚、親機側と子機側の連結状態を堅固にするために、いずれか一方の当接面側に永久磁石、他方の当接面側に磁性体を配して磁力で吸着されるようにしてもよく、分離の際には磁性体側に配置した電磁コイルに通電することで永久磁石側と同一の極性を帯びるようにして、磁気反発で分離動作を促進するようにしてもよい。   Further, at the time of separation, when the actuator 133 is energized, the metal fitting 131 moves backward and the latched state is released. Further, a connecting hole for making an electrical connection with the base unit is opened at the front end surface of the latching metal 121 so as to be connected to the connection terminal 134 on the base unit side in the latched state. ing. In order to secure the connection between the base unit side and the slave unit side, a permanent magnet is disposed on one of the contact surfaces, and a magnetic body is disposed on the other contact surface so that it is attracted by a magnetic force. Alternatively, at the time of separation, the separation operation may be promoted by magnetic repulsion by energizing an electromagnetic coil arranged on the magnetic body side so as to have the same polarity as the permanent magnet side.

図18(A)は、本発明における第3の実施の形態としてのマルチコプター1Cを、上下に2機連結してなるマルチコプター複合体1Caの平面図を示し、図(B)はその正面図を示している。本実施の形態においては、親機に搭載される子機は親機と相似形とされているとともに、アームを折り畳まずに親機の下面側又は/及び上面側に連結しながら保持される点を特徴としている。   FIG. 18A shows a plan view of a multicopter complex 1Ca formed by connecting two multicopters 1C according to the third embodiment of the present invention up and down, and FIG. 18B is a front view thereof. Is shown. In the present embodiment, the slave unit mounted on the master unit is similar to the master unit, and is held while being connected to the lower surface side and / or the upper surface side of the parent device without folding the arm. It is characterized by.

このマルチコプター複合体1Caは、先端側にモータ駆動のロータを有したアーム34a,34b,34c,34dを備えてなる無人式のクワッドコプターであるマルチコプター1Cを、上下に2機連結してオクトコプターとしたものであり、上下のロータが重ならないように、互いに中心軸線周りに45°ずれた状態で連結されており、総てのロータを駆動させるオクトコプターとしての使用のほか、一方のみのロータを駆動させて一方を親機、他方を子機として使用することも可能である。   This multicopter complex 1Ca is an octet that connects two multicopters 1C, which are unmanned quadcopters having arms 34a, 34b, 34c, and 34d having motor-driven rotors on the front end side. It is a copter that is connected to each other so that the upper and lower rotors do not overlap each other with a 45 ° offset around the central axis. In addition to being used as an octocopter to drive all rotors, It is also possible to drive the rotor and use one as a master unit and the other as a slave unit.

また、本実施の形態では、図19に示すようにマルチコプター1Cよりも小型の相似形で主として子機としての使用を想定したマルチコプター100と、このマルチコプター100よりもさらに小型の相似形で主として孫機としての使用を想定したマルチコプター1000を組み合わせて使用できる点も特徴としている。即ち、図(A)に示すように、マルチコプター1Cを親機、マルチコプター100を子機、マルチコプター1000を孫機として連結してなるマルチコプター複合体1Cbや、図(B)に示すように、マルチコプター1Cを親機、マルチコプター1000の3機を子機として連結したマルチコプター複合体1Cd等、様々な組み合わせを想定したものとなっている。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 19, a multicopter 100 that is smaller than the multicopter 1C and mainly assumed to be used as a slave unit, and a similar smaller form than the multicopter 100. It is also characterized in that it can be used in combination with a multicopter 1000 that is mainly intended for use as a grandchild machine. That is, as shown in FIG. (A), the multicopter complex 1Cb formed by connecting the multicopter 1C as a master unit, the multicopter 100 as a slave unit, and the multicopter 1000 as a grandchild unit, or as shown in FIG. In addition, various combinations such as a multicopter complex 1Cd in which the multicopter 1C is connected as a master unit and the three multicopters 1000 as slave units are assumed.

さらに、本実施の形態おいては、親機と子機、子機と孫機を連結するための保持手段の一部をなす凹凸構造の組み合わせによる連結部の構成が、総ての機体において共通している点を特徴としている。即ち、図20に示すように、マルチコプター1C,100,1000の各本体部2F,2G,2Hの上面中央位置に突設した連結凸体122a,122b,122cは同一形状・同一サイズとされており、本体部2F,2G,2Hの下面中央位置を陥凹させてなる図示しない連結凹体123a,123b,123cも、連結凸体122a,122b,122cの形状に応じた同一形状・同一サイズとされており、総ての機体同士の組み合わせで中心軸線を一致させながら、縦方向に複数連結できるようになっている。   Further, in the present embodiment, the structure of the connecting portion by the combination of the concavo-convex structure forming a part of the holding means for connecting the parent device and the child device and the child device and the grandchild device is common to all the aircraft. It is characterized by that. That is, as shown in FIG. 20, the connecting convex bodies 122a, 122b, 122c projecting at the center of the upper surface of the main body portions 2F, 2G, 2H of the multicopters 1C, 100, 1000 have the same shape and size. In addition, the connecting recesses 123a, 123b, 123c (not shown) formed by recessing the center position of the lower surface of the main body portions 2F, 2G, 2H have the same shape and size according to the shapes of the connecting protrusions 122a, 122b, 122c. It is possible to connect a plurality of machines in the vertical direction while matching the central axis with the combination of all the airframes.

また、連結凸体122a,122b,122cは、四角錐(ピラミッド状)の稜線を面取りした形状とされ、連結凹体123a,123b,123cの内側形状も同様とされており、各機体においてこれら上下の組み合わせの水平方向の角度が互いに45°ずれて設けられており、正確な向きで重ねなくてもその面取り形状で滑り動きながら自動的に向きが修正され、機体を上下に連結した状態では、正確に45°ずれた角度位置となるため、上下のロータが平面視で重ならないようになっている。   In addition, the connecting convex bodies 122a, 122b, and 122c are formed by chamfering a quadrangular pyramid (pyramid) ridge line, and the inner shapes of the connecting concave bodies 123a, 123b, and 123c are the same. In the state where the horizontal angle of the combination of the two is shifted by 45 ° from each other, the orientation is automatically corrected while sliding with the chamfered shape without overlapping in the correct orientation, and the aircraft is connected up and down, Since the angular position is accurately deviated by 45 °, the upper and lower rotors do not overlap in plan view.

図21(A)は、上述した連結部を構成する連結凹体123aと連結凸体122bの連結状態における拡大した縦断面図を示している。図示したように、連結凸体122bの先端側には、上述した実施の形態における連結金具121とほぼ同様のキノコ状に形成された係合体1230を有しており、連結凹体123aの上端側には図17に示したものと同じ構造の連結機構を備えている。   FIG. 21A shows an enlarged vertical cross-sectional view in a connected state of the connecting concave body 123a and the connecting convex body 122b constituting the connecting portion described above. As shown in the drawing, an engagement body 1230 formed in a mushroom shape substantially similar to the connection fitting 121 in the above-described embodiment is provided on the distal end side of the connection convex body 122b, and the upper end side of the connection concave body 123a. Includes a connecting mechanism having the same structure as that shown in FIG.

即ち、図21(A)に示すように、図17で説明した連結機構と同様に、連結時には係合体1230の小径部に鈎金具137の係合部が係合して掛止状態となり、分離時にはアクチュエータ139が作動して鈎金具137を後退させ、掛止状態を解除するようになっている。また、係合体1230の先端側には、上下の機体を電気的に接続するための接続端子1231が配設されており、連結凹部123a側の接続孔136に挿入することで接続される。   That is, as shown in FIG. 21 (A), as in the connection mechanism described in FIG. 17, at the time of connection, the engaging portion of the metal fitting 137 is engaged with the small-diameter portion of the engaging body 1230 to be in a hooked state. At times, the actuator 139 is operated to retract the bar bracket 137 to release the hooked state. Further, a connection terminal 1231 for electrically connecting the upper and lower machine bodies is disposed on the distal end side of the engagement body 1230, and is connected by being inserted into the connection hole 136 on the coupling recess 123a side.

次に、本発明によるマルチコプターを用いた運用例を説明する。   Next, an operation example using the multicopter according to the present invention will be described.

図22は、図1のマルチコプター1Aを親機とし、3機のマルチコプター10Bを子機として搭載したマルチコプター複合体の運用例を簡略図で示している。この例では、3機のマルチコプター10Bに各々カメラを搭載してA,B,Cの3地点で同時にライブ映像を撮影して送信するものであるが、撮影場所が基地局から遠いことに加え複数の地点に分散しているため、後続距離が40km程度の1機のマルチコプター1Aでは実行不可能な作業であるが、親機に3機の子機を搭載したことにより、これを実行可能としたものである。   FIG. 22 is a simplified diagram showing an operation example of a multicopter complex in which the multicopter 1A in FIG. 1 is used as a master unit and three multicopters 10B are installed as slave units. In this example, cameras are mounted on three multicopters 10B, and live images are simultaneously captured and transmitted at three points A, B, and C. In addition to the fact that the shooting location is far from the base station. Since it is distributed at multiple points, it cannot be performed with one multi-copter 1A with a follow-up distance of about 40km, but this can be performed by installing three slave units in the master unit. It is what.

先ず、親機に3機の子機を搭載したマルチコプター複合体として出発地点(基地局)から発進し、30km地点の空中で3機の子機を分離してそのまま飛行させてから、親機はその位置で着陸して待機する。そして、各子機はGPS測位手段等を使用しながら予め設定した作業地点A,B,Cに到着すると、飛行しながら、又は着陸して目的物の撮影を行い、映像データを基地局に送信する。   First, start from the starting point (base station) as a multi-copter complex with three slave units installed in the master unit, separate the three slave units in the air at the 30km point, and fly as they are. Lands at that position and waits. When each slave unit arrives at preset work points A, B, and C using GPS positioning means, etc., it captures the target object while flying or landing and transmits video data to the base station. To do.

その際、作業地点の地形や距離により基地局との通信が不充分な状態になる場合は、分離地点で待機している親機が子機と基地局の間の通信を中継する方式としている。このように、親機に搭載した複数の子機を途中で分離し、各々作業地点まで飛行させて個別的に作業させる方式としたことで、従来は地理的な条件により作業を行うことが不可能であった地点までカバーできるとともに、複数の地点で種々の作業を同時に実施可能なものとしている。また、斯かる運用は、親機として上述したマルチコプター1B,1Cにも適用することができ、子機として上述したマルチコプター10A〜1000の総てに適用することができる。   At that time, if communication with the base station becomes insufficient due to the terrain and distance of the work point, the base unit waiting at the separation point relays communication between the slave unit and the base station . In this way, a plurality of slave units mounted on the master unit are separated on the way, and they are individually operated by flying to each work point. In addition to being able to cover points where it was possible, it is possible to perform various operations simultaneously at multiple points. Such operation can also be applied to the multicopters 1B and 1C described above as the master unit, and can be applied to all of the multicopters 10A to 1000 described above as slave units.

図23は、図19(A)のマルチコプター複合体1Cbを用いて、所定の物品を目的地まで運搬・投下した後、出発地点まで帰還させる運用例を示している。仮に、マルチコプター1C単独の航続距離が50kmである場合、目的地が出発地点から35kmとすると、往復で70kmになるため1機のみでは帰還することができない状況である。   FIG. 23 shows an operation example in which a predetermined article is transported / dropped to a destination and then returned to the departure point using the multicopter complex 1Cb of FIG. 19 (A). If the cruising distance of the multicopter 1C alone is 50 km, if the destination is 35 km from the departure point, it will be 70 km in a round trip, so it is not possible to return with only one aircraft.

そこで、マルチコプター1Cを親機としてマルチコプター100を子機、マルチコプター1000を孫機として連結してマルチコプター複合体1Cbとすることで、その作業を実行可能としたものである。即ち、子機・孫機を搭載して重量が増したマルチコプター複合体1Cbの航続距離が40kmとすると、出発地点から15kmの分離地点Aで子孫機を分離しながら親機はそのまま着陸して待機し、子孫機は出発地点から25kmの分離地点Bで孫機を分離して子機はそのまま着陸して待機する。   Therefore, by connecting the multicopter 1C as a parent machine, the multicopter 100 as a child machine, and the multicopter 1000 as a grandchild machine to form a multicopter complex 1Cb, the work can be executed. That is, assuming that the cruising distance of the multicopter complex 1Cb, which is increased in weight by installing the child machine / grandchild machine, is 40 km, the parent machine is landed as it is while the child machine is separated at the separation point A of 15 km from the departure point. The child machine waits, the child machine is separated at a separation point B 25 km from the departure point, and the child machine is landed and waits as it is.

そして、孫機は出発地点から35kmの目標地点に到達し、保持していた運搬物を分離・投下してから、そのまま飛行して帰還の途につく。その後、孫機は分離地点Bで待機している子機の上に連結して子孫機を構成し、これが分離地点Aまで飛行して、待機している親機の上に連結して親子孫機、即ちマルチコプター複合体1Cb(搭載順は逆)を構成し、これが出発地点まで飛行して帰還するものである。   Then, the grandchild arrives at a target point of 35 km from the departure point, separates and drops the transported goods that have been held, and then flies as it is before returning home. After that, the grandchild machine is connected to the child machine waiting at the separation point B to form a child machine, which flies to the separation point A and is connected to the parent machine waiting to be connected to the parent child. The machine, that is, the multicopter complex 1Cb (in reverse order of loading) is constructed, and this flies back to the departure point.

このように、親機・子機・孫機が互いに分離可能な状態で連結してなるマルチコプター複合体1Cbを、往路の途中で2回分離するとともに復路の途中で2回連結する方式としたことで、従来は帰還不能とされていた作業地点であっても、余裕を持って帰還することが可能なものとなる。また、この例においても親機や子機が孫機と基地局の間の通信を中継することが可能であることは言うまでもない。さらに、上述した運用は、マルチコプター1C,100,1000を用いた他の様々な組み合わせによっても実施可能である。   As described above, the multicopter complex 1Cb formed by connecting the parent machine, the child machine, and the grandchild machine so as to be separable from each other is separated twice in the middle of the outgoing path and connected twice in the middle of the backward path. As a result, even if it is a work point that has been considered impossible to return in the past, it is possible to return with a margin. Also in this example, it goes without saying that the parent device or the child device can relay the communication between the grandchild device and the base station. Furthermore, the above-described operation can be implemented by various other combinations using the multicopters 1C, 100, and 1000.

尚、上述した各運用において使用するマルチコプターの本体部又は/及びアームの上面に、面状の太陽電池を配設して飛行時及び待機時に発電しながら必要に応じて蓄電手段(バッテリ)を充電することが可能な構成とすれば、例えば待機時において、通信の中継においてソーラー発電による電力を使用したり帰還するのに足りない電力分を補充したりすることも可能となるため、さらにカバー範囲を広げることが可能なものとなる。   It should be noted that a planar solar cell is disposed on the upper surface of the main body or / and arm of the multicopter used in each operation described above, and power storage means (battery) is provided as necessary while generating power during flight and standby. With a configuration that can be charged, for example, in standby, it is possible to use power generated by solar power generation in a relay of communication, or to supplement power that is insufficient to return, so further cover The range can be expanded.

また、マルチコプターの本体部を内外液密構造にしながら水面で所定時間以上浮遊可能なものとすれば、待機地点が水上になるような場合でも待機・中継が可能になるとともに、その回収作業も比較的容易なものとなる。さらに、待機する親機や子機の外観を待機地点の状況に溶け込むような配色にしておくことで、他者に持ち去られるリスクを最小限に抑えることもできる。   In addition, if the main body of the multicopter has a liquid-tight structure inside and outside, it can float on the water surface for a predetermined time or more, and even when the standby point is on the water, it can be standby and relayed, and the recovery work is also possible It becomes relatively easy. Furthermore, the color of the stand-by parent machine and child machine so that it blends into the situation at the waiting point can minimize the risk of being taken away by others.

以上、述べたように、無人で飛行して所定の作業を行うマルチコプターについて、本発明により、一層広い活動範囲をカバー可能としながら複数地点における作業を同時に行えるようになった。   As described above, the multicopter that performs unmanned flight and performs a predetermined work can be performed at a plurality of points at the same time by the present invention while covering a wider activity range.

1A,1B,1C,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G,10H,10I,100,1000 マルチコプター、1Ca,1Cb,1Cd マルチコプター複合体、2A,2B,2C,2D,2F,2G,2H,12A,12B,12D,23A,23B 本体部、4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g,4h,14a,14b,14c,14d,17a,17b,17c,17d,18a,18b,18c,18d,24a,24b,24c,24d,24d,25a,25b,25c,25d,26a,26b,26c,26d,27a,27b,27c,27d,34a,34b,34c,34d アーム、5a,5b,5c,5d,5e,5d,5e,5f,5g,5h,15a,15b,15c,15d 電動モータ、6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,16a,16b,16c,16d ロータ、21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,22a,22b,22c,22d,22e 収納体   1A, 1B, 1C, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10I, 100, 1000 Multicopter, 1Ca, 1Cb, 1Cd Multicopter complex, 2A, 2B, 2C, 2D, 2F, 2G, 2H, 12A, 12B, 12D, 23A, 23B Main body, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 14a, 14b, 14c, 14d, 17a, 17b, 17c, 17d, 18a, 18b, 18c, 18d, 24a, 24b, 24c, 24d, 24d, 25a, 25b, 25c, 25d, 26a, 26b, 26c, 26d, 27a, 27b, 27c, 27d, 34a, 34b, 34c, 34d arm, 5a , 5b, 5c, 5d, 5e, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 15a, 15b, 15c, 15 Electric motor, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h, 16a, 16b, 16c, 16d Rotor, 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e container

Claims (7)

飛行制御手段を備えた本体部と、該本体部から放射状に延設された複数本のアームと、前記各アームに配置されたモータ駆動のロータとを備え、無人で飛行して所定の作業を遂行するマルチコプターにおいて、その機体の所定位置には1機以上の子機を搭載及び分離するための保持手段を備えており、前記子機を搭載した状態で親機として飛行し、所定の位置で前記子機を分離して別個に飛行させる操作又は/及び設定が可能とされている、ことを特徴とするマルチコプター。   A main body provided with a flight control means, a plurality of arms extending radially from the main body, and a motor-driven rotor disposed in each arm, and performing unmanned flight to perform a predetermined work In the multicopter to be performed, the aircraft is provided with holding means for mounting and separating one or more slave units at a predetermined position of the aircraft, and the aircraft is flying as the master unit with the slave units mounted, The multicopter is characterized in that the operation or / and setting for separating the slave units and flying separately is possible. 前記子機は、本体部から放射状に延設された複数本のアームに各々ロータを備えたマルチコプターであって、前記各アームが所定方向に折り畳まれた状態で、前記本体部の所定位置にて前記保持手段で保持されて搭載される、ことを特徴とする請求項1に記載したマルチコプター。   The slave unit is a multicopter provided with a plurality of arms extending radially from a main body, each having a rotor, and the arms are folded in a predetermined direction and placed in a predetermined position on the main body. The multicopter according to claim 1, wherein the multicopter is mounted by being held by the holding means. 前記保持手段は、前記本体部の下面側から垂設または前記本体部を上下に貫通して配置されその内部に前記子機を収納・保持してその下端側から下向きに放出・分離する方式の収納体を有しており、前記収納体内に前記アームを折り畳んだ状態で前記子機が収納され、保持状態を解除することで前記子機が重力で下方に放出されて分離作業が完了する、ことを特徴とする請求項2に記載したマルチコプター。   The holding means is a method of suspending from the lower surface side of the main body part or penetrating up and down the main body part, storing and holding the slave unit therein, and releasing / separating downward from the lower end side. Having a storage body, the child device is stored in a state in which the arm is folded in the storage body, and by releasing the holding state, the child device is released downward by gravity to complete the separation work; The multicopter according to claim 2. 所定の通信手段により分離した前記子機との間で通信を実行可能とされており、前記子機との間のデータ信号の送受信又は/及び管理者側と前記子機との間の通信の中継を実行可能とされている、ことを特徴とする請求項1,2又は3に記載したマルチコプター。   Communication is possible with the slave unit separated by a predetermined communication means, and transmission / reception of data signals with the slave unit and / or communication between the administrator side and the slave unit The multicopter according to claim 1, 2, or 3, wherein the relay is executable. 前記子機は保持手段を有して孫機を搭載可能とされ、前記孫機を搭載した前記子機を搭載して前記親機として飛行可能とされており、前記親機から分離された前記子機が所定の位置で前記孫機を分離して飛行させる操作又は/及び設定が可能とされている、ことを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載したマルチコプター。   The slave unit has a holding unit so that a grandchild device can be mounted, and the slave device on which the grandchild device is mounted is allowed to fly as the master device, and the slave device is separated from the master device. 5. The multicopter according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein a slave unit can be operated or / and set so that the grandchild plane can fly in a predetermined position. 前記親機又は/及び前記子機の前記本体部の上面又は/及び前記アームの上面には面状の太陽電池が配設されており、飛行中又は/及び待機中に発電するとともにバッテリの充電が行えるものとされている、ことを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載したマルチコプター。   A planar solar cell is disposed on the upper surface of the main body or / and the upper surface of the arm of the parent device or / and the child device, and generates power during flight or / and standby and charges the battery. The multicopter according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein 請求項1,2,3,4,5又は6に記載したマルチコプターが、前記親機として前記子機又は孫機を搭載した前記子機を搭載してなるマルチコプター複合体。
A multicopter complex in which the multicopter according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6 is mounted with the child device on which the child device or grandchild device is mounted as the parent device.
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