JP6483823B2 - 位置決め機構及び該位置決め機構を用いたｕａｖドック、並びにｕａｖ補給方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドックに関し、特に、位置決め機構及び該位置決め機構を用いたＵＡＶ（小型無人航空機、Unmanned Aerial Vehicle）ドック、並びにＵＡＶ補給方法に関する。

ＵＡＶのピンポイント自動着陸及び位置決め技術とは、ＵＡＶがマシンビジョン等の技術を用い、無人操作の場合にピンポイント着陸を行い、かつ着陸後、ＵＡＶの位置を所定の正確な位置に固定することである。この技術は、複数の応用に適用可能であり、例えばＵＡＶが着陸した後、補助的な地上装置が必要に応じてそれに対してインタラクティブに働き、例えば電池を自動的に交換する又は積載物等を自動的に交換する。

一般的によく見られる位置決め方案には、全能動型のものがあり、即ちモータ等のアクチュエータを用い、ＵＡＶが地上に着陸した後、それを所定の位置に移動し、平面上の３つの次元（２つの線形次元、１つの角度）を固定する。

全受動型のものもあり、例えばSkycatch社の方案においては、ＵＡＶの底部を大きな円錐状にし、着陸位置決め部を大きな円錐状の穴にし、ＵＡＶが着陸した後、着陸位置決め部内まで自動的に滑り落ちることにより、ＵＡＶの平面における２つの線形次元を位置決めする。又は、ＵＡＶのフットレストがいくつかの直立した柱にされ、エプロン上に同じピッチの幾つかの円錐状の穴を有しており、ＵＡＶが円錐の投影面積上に着陸した際に、円錐状の穴の底部まで自動的に滑り落ち、３つの次元が固定される。
しかし、従来の位置決め方案には以下の欠陥がある。

全能動型の方案について、欠点は、比較的多くのアクチュエータを用いる必要があり、かつＵＡＶの３つの次元を固定する必要があり、ＵＡＶの位置決め装置及びガイド装置が比較的複雑であり、機器のコスト及び複雑度が増加する可能性があることにある。

全受動型の方案について、欠点は、装置の体積が比較的大きいことにある。例えば円錐状の構造は、占有空間が大きく、このように、機器の小型化を図ることは困難である。

これに鑑み、本発明は、必要なアクチュエータが少なく、かつＵＡＶドックの体積を小さくすることができる位置決め機構を提供する必要がある。

位置決め機構は、
位置決め部が設けられた着陸領域が設けられているベースと、
前記着陸領域に可動的に設けられ、ガイド面を含むガイド部材と、を含み、
前記ガイド部材は前記ベースに対して動作して、前記ガイド部材の前記着陸領域に対する高さを調整し、かつ前記ガイド部材の前記ベースに対する動作状態は、非作動状態及び作動状態を含み、前記ガイド部材の前記非作動状態での高さは、前記作動状態での高さよりも低い。

従来の位置決め技術と比べて、前記位置決め機構は、少なくとも以下の利点を有する。
（１）前記位置決め機構は、着陸領域のガイド部材によってＵＡＶを位置決め領域にガイドし、着陸領域の位置決め部又は位置決め部とガイド部材との組み合わせによってＵＡＶを位置決めし、全能動型の方案と比べて、位置決めに用いられるアクチュエータの数を少なくすることにより、機器のコスト及び複雑度を低減させる。

（２）前記位置決め機構のガイド部材は、着陸領域に可動的に設けられ、かつ前記ガイド部材の前記ベースに対する動作状態は、非作動状態及び作動状態を含み、前記ガイド部材の前記非作動状態での高さは、前記作動状態での高さよりも低いことにより、非作動状態時のガイド部材の占有空間が減少するため、機器の小型化設計の便宜が図られる。

（３）前記位置決め機構は、ＵＡＶが位置決め部の所定の領域に精確に着陸することを必要とせず、着陸領域のガイド部材によってＵＡＶを位置決め領域にガイドすることにより、ＵＡＶ着陸の位置決め、ナビゲーション精度に対する要求を低下させる。

ＵＡＶドックは、
前記位置決め機構と、
ＵＡＶを操作するための操作装置とを含み、
前記ＵＡＶは、前記ガイド部材のガイド面によって前記位置決め部に移動され、前記操作装置は、前記位置決め部に位置決めされた前記ＵＡＶを操作する。

位置決め機構は、
位置決め部が設けられた着陸領域が設けられているベースと、
移動物体を前記位置決め部にガイドするための、前記着陸領域に可動的に設けられているガイド部材と、を含み、
前記ガイド部材の前記ベースに対する動作変形の状態は、非作動状態及び作動状態を含み、前記ガイド部材の前記非作動状態時の形態は、前記作動状態時の形態と異なる。

ＵＡＶドックは、
前記位置決め機構と、
ＵＡＶを操作するための操作装置とを含み、
前記ＵＡＶは、前記ガイド部材によって前記位置決め部に移動され、前記操作装置は、前記位置決め部に位置決めされた前記ＵＡＶを操作する。

ＵＡＶ補給方法は、
ＵＡＶがＵＡＶドックの着陸領域に向かって着陸するステップ、
前記ＵＡＶドックの着陸領域内のガイド部材が作動状態に切り替えられることにより、前記ＵＡＶを前記着陸領域内の位置決め部にガイドし、前記ガイド部材の前記作動状態時の形態は、非作動状態時の形態と異なるステップ、
及び、前記ＵＡＶドックが前記ＵＡＶへの補給を開始するステップ、を含む。

本発明の実施の形態に係るＵＡＶドックの非使用状態での透視図である。 図１に示すＵＡＶドックの使用状態での透視図である。 図１に示すＵＡＶドックのＵＡＶを位置決めする時の状態図である。 他の一つの実施の形態に係るＵＡＶドックの構造概略図である。 他の一つの実施の形態に係るＵＡＶドックの構造概略図である。 他の一つの実施の形態に係るＵＡＶドックの構造概略図である。 他の一つの実施の形態に係るＵＡＶドックの構造概略図である。 本発明の実施の形態に係るＵＡＶ補給方法のフローチャートである。 図８に示すＵＡＶ補給方法に用いられるＵＡＶドックの使用状態図である。 図８に示すＵＡＶ補給方法に用いられるＵＡＶドックの使用状態図である。 図８に示すＵＡＶ補給方法に用いられるＵＡＶドックの使用状態図である。 図８に示すＵＡＶ補給方法に用いられるＵＡＶドックの使用状態図である。

以下、本発明の実施例における図を参照しながら、本発明の実施例における技術案について明瞭、完全に説明するが、明らかに、説明される実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造性のある労働を必要とせずに得られるすべての他の実施例は、何れも本発明が保護する範囲に属する。

なお、アセンブリが他のアセンブリに「固定」されると称される場合、他のアセンブリの上に直接あってもよく、又は介在するアセンブリも存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「接続」すると見なされる場合、他のアセンブリに直接的に接続してもよく、又は同時に介在するアセンブリも存在する可能性があってもよい。本文に用いられる「垂直な」、「水平な」、「左」、「右」という技術用語及び類似する表現方式は、説明するために過ぎない。

特に定義されることがない場合は、本文に用いられる全ての技術及び科学技術用語は、本発明の技術分野に属する技術者が一般的に理解している意味と同一である。本文では、本発明の明細書に用いられた技術用語は、具体的な実施例を説明するに過ぎず、本発明を制限することを目的としない。本文に用いられた「及び／又は」という技術用語には、関連する挙げられた項目の１つ以上の任意の組み合わせ及び全ての組み合わせが含まれる。

本発明の実施の形態は、ベース及びガイド部材を含む位置決め機構を提供する。前記ベースに着陸領域が設けられており、前記着陸領域上に位置決め部が設けられている。前記ガイド部材が、前記着陸領域に可動的に設けられ、前記ガイド部材が前記ベースに対する動作変形の状態は、非作動状態及び作動状態を含む。ＵＡＶは、前記ガイド部材によって位置決め部にガイドされ、前記位置決め部によって位置決めされる。

前記位置決め機構に基づき、本発明の実施例は、さらに、前記位置決め機構を用いたＵＡＶドックを提供する。

前記ＵＡＶドックは、前記位置決め機構と、ＵＡＶを操作するための操作装置とを含む。そこでは、前記ＵＡＶは、ガイド部材のガイド面によって前記位置決め部に移動され、前記操作装置は、前記位置決め部上に位置決めされた前記ＵＡＶを操作する。

そのうちの幾つかの実施例において、前記操作装置は、前記ＵＡＶの位置決めを補助するための補助機械構造を含む。例えば、前記補助機械構造は、一軸補助機械構造、二軸補助機械構造、三軸補助機械構造等であってもよい。

そのうちの幾つかの実施例において、前記操作装置は、前記ＵＡＶに対して機能性原材料を補給するための原材料補給機構をさらに含む。

そのうちの幾つかの実施例において、前記原材料補給機構は、液体原料搬送口をさらに含む。例えば、前記ＵＡＶが燃料油動力装置を用いた場合、前記原材料補給機構は燃料油搬送口を含む。

そのうちの幾つかの実施例において、前記原材料補給機構は固体原料搬送装置を含み、例えば、粉末状の農薬を散布する薬剤散布装置が前記ＵＡＶに載置された場合、前記原材料補給機構は、農薬搬送レール又は薬剤箱挟持装置を含む。

そのうちの幾つかの実施例において、前記操作装置は前記ＵＡＶの積載物を交換するための交換機構を含み、例えば、前記操作装置は、ＵＡＶにマウントされた雲台を交換するための補助机械構造を含む。

そのうちの幾つかの実施例において、前記ガイド部材は前記位置決め部の一部を限定し、前記ガイド部材の動作変形により前記位置決め部の大きさを調整することができる。例えば、前記ガイド部材は、前記着陸領域に平行移動できることにより、前記位置決め部の大きさを調整する、又は、前記ガイド部材は収縮機構であり、前記ガイド部材の伸縮により前記位置決め部の大きさを調整する。

前記ＵＡＶドックに基づき、本発明の実施の形態は、さらに、ＵＡＶ補給方法を提供する。前記ＵＡＶ補給方法は、前記ＵＡＶドックの着陸領域内のガイド部材が作動状態に切り替えられることにより、前記ＵＡＶを前記着陸領域内の位置決め部にガイドし、前記ガイド部材の前記作動状態での前記着陸領域に対する高さは、非作動状態での前記着陸領域に対する高さよりも高い。

以下、図面を参照しながら、本発明の幾つかの実施の形態について詳細に説明する。
図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態に係るＵＡＶドック１００は、位置決め機構１０１と、ＵＡＶ２００を操作するための操作装置１０３とを含む。

位置決め機構１０１は、ベース１１０及びガイド部材１２０を含む。ガイド部材１２０はＵＡＶ２００をベース１１０上の所定の領域にガイドするために用いられ、かつガイド部材１２０は変形可能であり、ガイド部材１２０の占有空間を小さくさせることにより、位置決め機構１０１の小型化設計の便宜が図られる。

具体的に、図示した実施例において、前記ガイド部材１２０の前記ベース１１０に対する動作変形の状態は非作動状態及び作動状態を含む。前記ガイド部材１２０の前記非作動状態時の形態は、前記作動状態時の形態と異なる。具体的に、前記形態は、前記ガイド部材１２０の前記ベース１１０に対する高さである。

ベース１１０に着陸領域１１１が設けられており、着陸領域１１１上には、ＵＡＶ２００を位置決めするための位置決め部１１３が設けられている。

ベース１１０の構造は、実際の必要に応じて設計されてもよく、例えば図示の実施例において、ベース１１０はＵＡＶドック１００のフレームである。

具体的に、図示した実施例において、位置決め部１１３は、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部であり、２つの次元は、１つの線形次元及び１つの角度を含む。

具体的に、位置決め部１１３は位置決め平面であり、位置決め平面の側に底辺位置決め部材１１４が設けられている。ガイド部材１２０は２つであり、２つのガイド部材１２０はそれぞれ位置決め部１１３の対向する両側辺に位置し、かつ２つのガイド部材１２０のガイド面１２１は対向して設けられる。位置決め平面と、２つのガイド部材１２０と、底辺位置決め部材１１４とが共同でＵＡＶ２００を位置決めすることにより、ＵＡＶ２００を２つのガイド部材１２０間のみは摺動させるが、回転はできない。

もちろん、ガイド部材１２０は１つであってもよく、例えば他の実施例において、位置決め平面のエッジには、さらに、側辺位置制限部材が設けられ、側辺位置制限部材及びガイド部材１２０はそれぞれ位置決め部１１３の対向する両側辺に位置し、かつガイド部材１２０のガイド面は側辺位置制限部材と対向して設けられる。

さらに、着陸領域１１１は、位置決め部１１３に隣接する操作領域１１６をさらに含む。操作装置１０３は操作領域１１６に対応することにより、ＵＡＶ２００に対し関連操作を行う。底辺位置決め部材１１４は、位置決め部１１３の操作領域１１６と対向する側に設けられる。

さらに、操作領域１１６には、操作装置１０３をベース１１０外に張り出させる操作バルブ１１７が設けられている。操作装置１０３が操作バルブ１１７から着陸領域１１１に張り出される場合、操作バルブ１１７が開き、操作装置１０３が操作バルブ１１７からベース１１０内に引っ込められる場合、操作バルブ１１７が閉まる。

他の実施例において、位置決め部１１３は位置決め凹部であってもよく、かつ長さ方向及び幅方向を有しており、幅方向の寸法が位置決めすべき寸法とほぼ同じであり、長さ方向の寸法が位置決めすべき寸法よりも大きい。例えば、そのうちの１つの実施例において、位置決め部１１３は長方形グルーブであり、ＵＡＶ２００のフットレストが正方形をなし、かつＵＡＶ２００のフットレストの幅が正方形グルーブの開口寸法と同じであり、ＵＡＶ２００のフットレストを長方形グルーブ内にその長さ方向に沿って摺動させることができるが、回転はできない。

位置決め部１１３は、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部であってもよく、２つの次元は２つの線形次元を含む。そのうちの１つの実施例において、位置決め部１１３は位置決め凹部であり、位置決め凹部はガイド部材１２０のガイド面１２１と隣接する。位置決め凹部の寸法は、位置決めすべき寸法とほぼ同じである。例えば、そのうちの１つの実施例において、位置決め部１１３は正方形グルーブであり、ＵＡＶ２００のフットレストも正方形をなし、かつＵＡＶ２００のフットレストの辺長は正方形グルーブの開口寸法と同じである。

位置決め部１１３は空間上の３つの次元を位置決めするための三次元位置決め部１１３であってもよい。例えば、位置決め部１１３は位置決め凹部であり、位置決め凹部はガイド部材１２０のガイド面１２１と隣接し、位置決め凹部の側壁上には、自動的に弾き出し可能な位置決めピンが設けられており、ＵＡＶ２００のフットレストを完全に位置決め凹部内に位置決めすることにより、位置決め凹部が三次元位置決め部に形成される。
ガイド部材１２０はベース１１０の着陸領域１１１に可動的に設けられ、ガイド部材１２０はガイド面１２１を含む。ガイド部材１２０のベース１１０に対する動作状態は非作動状態及び作動状態を含み、ガイド部材１２０の非作動状態の高さは作動状態の高さよりも低く、かつガイド面１２１は作動状態において、位置決め部１１３と隣接可能である。

ガイド面１２１は平面であってもよい。もちろん、ガイド面１２１は曲面であってもよく、例えばガイド面１２１は、Ｖ状凸面、Ｖ状凹面、円弧凸面、円弧凹面、球状凸面、球状凹面のうちの少なくとも１種を含む。

異なる実際の必要に応じてガイド部材１２０の変形方式を設計することができる。以下、異なる実施例を組み合わせて説明する。

ガイド部材１２０は着陸領域１１１に折り畳み可能であり、作動状態はガイド部材１２０が拡張した状態であり、非作動状態は、ガイド部材１２０が折り畳まれた状態である。例えば、図示した実施例において、ガイド部材１２０はガイド板であり、ガイド板はベース１１０と回転可能に接続され、かつガイド面１２１はガイド板の表面に設けられ、作動状態は、ガイド板がベース１１０に対して着陸領域１１１と斜めになるまで回転した状態であり、非作動状態は、ガイド板が着陸領域１１１と平行になるまで回転した状態である。

具体的に、ガイド板は、ドック上に設けられ、水平面と所定の角度（例えば４５°）をなす斜板であり、２枚の斜板と平面とが交差する距離は、ＵＡＶ２００のフットレスト間の距離である。平板の幅は、ＵＡＶ２００のピンポイント着陸の精度により決定される。ＵＡＶ２００のフットレストの最外縁を矩形として設計する。ＵＡＶ２００が着陸する際は、斜板が水平面に投影して被覆した範囲内に着陸可能であり、重力の作用で、ＵＡＶ２００は、２枚の斜板の中間に滑り落ち、２枚の斜板と平面とが交差した位置に停止し、２つの次元（１つが線形であり、他の一つは回転である）の位置決め作用を奏することができる。この機器を使用しない時には、斜板は、平面と平行になるまで簡単に折り畳み可能であり、空間を省き、輸送又は保管が便利になる。

操作装置１０３は、ＵＡＶドック１００上に設けられる１つの一自由度メカニカルアームであり、一自由度メカニカルアームのプッシュにより、ＵＡＶ２００を所定の位置にプッシュすることで、他の一つの線形次元の位置決めが完了する。これで、ＵＡＶ２００のＵＡＶドック１００上の着陸領域１１１における精確な位置決めが、成し遂げられている。

前記実施例において、それは、半受動型の位置決め方案であり、利点は、比較的簡単な構造であり、１つのアクチュエータだけを必要とすることにある（三軸メカニカルアームを用いる時には、別のアクチュエータを増加する必要がなく、三軸メカニカルアームのうちの１つの自由度で完了することができる）。空間的にも利点があり、使用されない時には、比較的小さな空間まで折り畳み可能である。

なお、ガイド部材１２０は手動で折り畳みを行ってもよく、自動的に折り畳みを行ってもよい。例えば、図示した実施例において、位置決め機構１０１はリンク１２３及び位置決めガイドレール１２５をさらに含み、位置決めガイドレール１２５上には間隔をおいて設けられる複数の位置制限部１２５ａを有しており、リンク１２３の一端はガイド部材１２０と回転可能に接続され、他端は、複数の位置制限部１２５ａと選択的に係合可能であることにより、ガイド部材１２０を支持する。具体的に、位置制限部１２５ａは位置制限グルーブである。

他の実施例において、位置決め機構１０１は、駆動部材をさらに含み、駆動部材は、ガイド部材１２０をベース１１０に対して回転させることができるように駆動する。

図４に示すように、駆動部材は伸縮シリンダー２２３であってもよく、伸縮シリンダー２２３の伸縮ロッド２２３ａの自由端は、ガイド板と回転可能に接続され、かつ伸縮シリンダー２２３の伸縮ロッド２２３ａの自由端はガイド板に摺動可能である。例えば、伸縮シリンダー２２３の伸縮ロッド２２３ａの自由端には２つのラグ２２３ｂが設けられており、ガイド部材１２０のガイド面１２１と反対する裏面には対向して設けられる２つのシュートが設けられており、前記２つのラグ２２３ｂは、それぞれ前記２つのシュート内に設けられ、前記ラグ２２３ｂは前記シュート内に回転可能であると共に、前記シュートに沿って摺動可能である。

図５に示すように、駆動部材はモータ２２５であってもよく、位置決め機構１０１は、ナット２２６及びねじ軸２２７をさらに含み、ねじ軸２２７とモータ２２５の駆動軸とが同軸に固定接続され、ナット２２６はねじ軸２２７上を覆って設けられ、かつガイド板と摺動可能に接続される。そこでは、モータ２２５はねじ軸２２７を回転させるように駆動し、ナット２２６とねじ軸２２７とが螺合されることで、ナット２２６をねじ軸２２７に沿って移動させ、ナット２２６はガイド板の回転を連動する。

又は、ガイド部材１２０にはピントルが設けられており、かつガイド部材１２０はピントルに従って一緒に回転し、モータ２２５の駆動軸は、前記ピントルと同軸に接続され、かつピントルの回転を駆動することにより、ガイド部材１２０の回転を連動する。

又は、ガイド部材１２０にはピントルが設けられており、かつガイド部材１２０はピントルに従って一緒に回転し、モータの駆動軸はタイミングベルトにより、前記ピントルと同期回転して、ガイド部材１２０をベース１１０内に回転させるように動かす。

ガイド部材１２０がベース１１０内に折り畳まれてもよく、作動状態は、ガイド部材１２０がベース１１０外に張り出された状態であり、非作動状態は、ガイド部材１２０がベース１１０内に折り畳まれた状態である。例えば、図６に示すように、そのうちの１つの実施例において、着陸領域１１１には取り付けバルブ３３３が設けられており、ガイド部材１２０は、取り付けバルブ３３３を通ってベース１１０内から着陸領域１１１に張り出される。

さらに、駆動部材をさらに含み、駆動部材は、ガイド部材１２０を取り付けバルブ３３３から着陸領域１１１に張り出すように駆動する。
駆動部材は伸縮シリンダーであってもよく、伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端はガイド部材１２０と可動的に接続されることにより、ガイド部材１２０をベース１１０に回転するように動かす。

駆動部材はモータであってもよく、位置決め機構１０１はねじ軸及びナットを含み、ねじ軸とモータの駆動軸とが同軸に固定接続され、ナットはねじ軸上に覆って設けられ、かつガイド部材１２０と摺動可能にヒンジジョイントされる。そのうち、モータはねじ軸の回転を駆動し、ナットとねじ軸とが螺合されることにより、ナットをねじ軸に沿って移動させ、ナットは、ガイド板をベース１１０内に回転させるように動かす。

又は、ガイド部材１２０にはピントルが設けられ、かつガイド部材１２０はピントルに従って一緒に回転し、モータの駆動軸は前記ピントルと同軸に接続され、かつピントルの回転を駆動することにより、ガイド部材１２０をベース１１０内に回転するように動かす。

又は、ガイド部材１２０にはピントルが設けられ、かつガイド部材１２０はピントルに従って一緒に回転し、モータの駆動軸はタイミングベルトにより前記ピントルと同期回転することにより、ガイド部材１２０をベース１１０内に回転させるように動かす。

ガイド部材１２０は自身の体積を収縮可能であってもよく、作動状態は、ガイド部材１２０が体積を拡張した状態であり、非作動状態は、ガイド部材１２０が体積を収縮した状態である。例えば、図７に示すように、そのうちの１つの実施例において、ガイド部材１２０は、膨張可能なエアバッグ４２３と、膨張可能なエアバッグ４２３に接続されるインフレータ４２５とを含み、作動状態は、膨張可能なエアバッグ４２３にエアが充填された状態であり、非作動状態は、膨張可能なエアバッグ４２３からエアが排出された状態である。

さらに、ガイド部材１２０は、位置決め部１１３の一部を限定し、ガイド部材１２０の動作変形により位置決め部１１３の大きさを調整することにより、異なるタイプのＵＡＶに適用される。例えば、図示した実施例において、ガイド部材１２０は、位置決め部１１３の一側の位置制限辺を構成し、ガイド部材１２０を回転又は平行移動する際には、位置決め部１１３の大きさを変更することができる。又は、ガイド部材１２０は、自身が伸縮可能であることにより、位置決め部１１３の大きさを変更する。

ＵＡＶ２００は、ガイド部材１２０のガイド面１２１により位置決め部１１３に移動され、操作装置１０３は、位置決め部１１３に位置するＵＡＶ２００を操作する。

操作装置１０３は、ＵＡＶ２００の位置決めを補助するための補助機械構造を含むことができる。例えば、補助机械構造は、位置決め部１１３に対して伸縮可能であることにより、ＵＡＶ２００が位置決め部１１３と補助機械構造とにより共同で位置決めされるまでＵＡＶ２００をプッシュする。又は、補助機械構造は、ＵＡＶ２００を位置決めするように、ＵＡＶ２００を挟持してもよい。又は、補助機械構造は、電池を掴むための電池掴み機構と、ＵＡＶ２００を位置決めするための挟持機構とを含む。補助機械構造の具体的な構造は、異なる要求に応じて設計することができ、例えば補助機械構造はメカニカルハンドであってもよい。

さらに、操作装置１０３は、ＵＡＶ２００に対して機能原材料を補給するための原材料補給機構をさらに含む。原材料補給機構は、液体原料搬送口、及び固体原料搬送装置のうちの少なくとも１種を含む。液体原料搬送口は、ＵＡＶ２００に対して例えばガソリン、洗浄剤、殺虫剤等の液体原料を補給するためのものである。固体原料搬送装置はＵＡＶ２００に対して例えば粉末状の農薬、消火粉等の固体類原料を補給するためのものである。

さらに、操作装置１０３は、ＵＡＶ２００の積載物を交換するための交換機構を含む。交換機構はＵＡＶ２００の雲台を交換するための補助機械構造であってもよく、ＵＡＶ２００の超音波洗浄装置を交換するための補助機械構造であってもよい。

なお、ベース１１０の位置決め部１１３は、位置決め平面、位置決めグルーブに限られるものではなく、位置決め機械構造であってもよい。位置決め機械構造は位置決めフレーム、位置決め凸柱等の構造であってもよい。

ガイド部材１２０の形態は、ガイド部材１２０の着陸領域１１１に対する高さに限られるものではなく、他の形態であってもよく、例えば、形態は、着陸領域１１１におけるガイド部材１２０の投影面積であってもよい。例えば、図示した実施例において、ガイド部材１２０は板体であり、着陸領域１１１における投影が矩形であり、かつガイド部材１２０の非作動状態時の投影面積は、作動状態時の投影面積よりも大きい。

形態は、ガイド部材１２０が着陸領域１１１に投影した長さであってもよく、又はガイド部材１２０が着陸領域１１１に投影した幅であってもよい。例えば、図示した実施例において、ガイド部材１２０は板体であり、着陸領域１１１における投影が矩形であり、かつガイド部材１２０が非作動状態時に投影した幅は、作動状態時に投影した幅よりも大きい。

形態は、ガイド部材１２０が着陸領域１１１に投影した形状であってもよく、例えば図示した実施例において、ガイド部材１２０が正方形の板体であれば、ガイド部材１２０の非作動状態時の投影は、正方形であり、作動状態時の投影は長方形である。

形態は、ガイド部材１２０の着陸領域１１１に対する角度、ガイド部材１２０の着陸領域１１１に対する位置であってもよく、例えば、そのうちの１つの実施例において、ガイド部材１２０はベース１１０と回転可能に接続され、かつベース１１０内に反転可能であり、ガイド部材１２０は非作動状態時に、着陸領域１１１の下方に位置し、作動状態時に、着陸領域１１１の上方に位置する。

形態は、ガイド部材１２０の自身の体積であってもよい。例えば、そのうちの１つの実施例において、ガイド部材１２０は、膨張可能なエアバッグを含み、ガイド部材１２０の非作動状態時の体積は、小さくなり、作動状態時の体積は大きくなる。

ガイド部材１２０とベース１１０との可動的な接続方式は、図示した実施例における方式に限られるものではなく、即ち、ガイド部材１２０がベース１１０と回転可能に接続される方式については、例えばガイド部材１２０がベース１１０と摺動可能に接続されること、ガイド部材１２０がベース１１０と伸縮可能に接続されること、ガイド部材１２０がベース１１０内からベース１１０外に移動可能であるという他の接続方式を用いてもよい。

ガイド部材１２０の動作変形方式は、図示した実施例における方式に限られるものではなく、即ち、ガイド部材１２０がベース１１０に対して回転することについては、例えば、ガイド部材１２０が着陸領域１１１に対して平行移動すること、ガイド部材１２０が着陸領域１１１に対して反転すること、ガイド部材１２０が着陸領域１１１に対して昇降すること、ガイド部材１２０が自身が伸縮すること、ガイド部材１２０が自身の体積を変更することという他の変形方式であってもよい。

従来のＵＡＶドック１００に対して、前記ＵＡＶドック１００は、少なくとも以下の利点を有する。

（１）前記位置決め機構１０１は、着陸領域１１１のガイド部材１２０により、ＵＡＶ２００を位置決め領域にガイドし、着陸領域１１１の位置決め部１１３、又は位置決め部１１３とガイド部材１２０との組み合わせにより、ＵＡＶ２００を位置決めし、全能動型の方案と比べて、位置決めするためのアクチュエータの数を少なくすることにより、機器のコスト及び複雑度を低下させる。

（２）前記位置決め機構１０１のガイド部材１２０は、着陸領域１１１に可動的に設けられており、かつガイド部材１２０が前記ベース１１０に対する動作状態は、非作動状態及び作動状態を含み、前記ガイド部材１２０の前記非作動状態の高さは、前記作動状態の高さよりも低くすることにより、ガイド部材１２０の非作動状態時の占有空間を小さくするため、機器の小型化設計の便宜が図られる。

（３）前記位置決め機構１０１は、ＵＡＶ２００が位置決め部１１３の所定の領域に精確に着陸する必要がなく、着陸領域１１１のガイド部材１２０により、ＵＡＶ２００を位置決め領域にガイドすることで、ＵＡＶ２００着陸の位置決め、ナビゲーション精度に対する要求を低下させる。

前記ＵＡＶドック１００に対応し、本発明は、ＵＡＶ補給方法をさらに提供する。

図８を参照して、本発明の実施の形態のＵＡＶ補給方法は、以下のステップを含む。

ステップＳ５０1：ＵＡＶ２００がＵＡＶドック１００の着陸領域１１１に向かって着陸する。

ＵＡＶドック１００上には、ＵＡＶ２００の着陸を案内する案内装置が設けられており、ＵＡＶ２００は自動的にＵＡＶドック１００の着陸領域１１１に向かって着陸することができる。例えば、ＵＡＶドック１００上にはＧＰＳ送信器が設けられ、前記ＵＡＶ２００はＧＰＳのナビゲーションにより、ＵＡＶドック１００の着陸領域１１１に着陸し、又は、ＵＡＶドック１００の着陸領域１１１には標識特徴が設けられており、前記ＵＡＶ２００には両眼視覚センサが設けられており、着陸領域１１１上の標識特徴を両眼視覚センサで標定することにより、ＵＡＶ２００を、ＵＡＶドック１００の着陸領域１１１に自動的に着陸するように案内する。

もちろん、ＵＡＶ２００は、人手による案内により、ＵＡＶドック１００の着陸領域１１１に着陸してもよい。

ステップＳ５０２：ＵＡＶドック１００の着陸領域１１１内のガイド部材１２０が作動状態に切り替えられることにより、ＵＡＶ２００を着陸領域１１１内の位置決め部１１３にガイドし、ガイド部材１２０の作動状態時の形態は、非作動状態時の形態と異なる。具体的に、図示した実施例において、ガイド部材１２０の作動状態での前記着陸領域１１１に対する高さは、非作動状態での前記着陸領域１１１に対する高さよりも高い。

図９〜図１１に示すように、ＵＡＶ２００が着陸領域１１１のガイド部材１２０の所定の領域に着陸する際は、ＵＡＶ２００が位置決め部１１３の所定の領域に精確に着陸する必要がなく、ガイド部材１２０によりＵＡＶ２００を位置決め部１１３にガイドする。

具体的に、図示した実施例において、位置決め部１１３は、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部であり、２つの次元は１つの線形次元及び１つの角度を含む。

具体的に、位置決め部１１３は位置決め平面であり、位置決め平面の一側に底辺位置決め部材１１４が設けられる。ガイド部材１２０は２つであり、２つのガイド部材１２０はそれぞれ位置決め部１１３の対向する両側辺に位置しており、かつ２つのガイド部材１２０のガイド面１２１は対向して設けられる。位置決め平面と、２つのガイド部材１２０と底辺位置決め部材１１４とにより、共同でＵＡＶ２００を位置決めすることにより、ＵＡＶ２００が２つのガイド部材１２０間のみは摺動するが、回転はできない。

もちろん、ガイド部材１２０は１つであってもよく、例えば、その他の実施例において、位置決め平面のエッジには、側辺位置制限部材がさらに設けられており、側辺位置制限部材及びガイド部材１２０は、それぞれ位置決め部１１３の対向する両側辺に位置しており、かつガイド部材１２０のガイド面は、側辺位置制限部材と対向して設けられる。

さらに、着陸領域１１１は、位置決め部１１３に隣接する操作領域１１６をさらに含む。操作装置１０３は操作領域１１６に対応することにより、ＵＡＶ２００に対して関連操作を行う。底辺位置決め部材１１４は、位置決め部１１３の操作領域１１６と対向する側に設けられる。

さらに、操作領域１１６には、操作装置１０３をベース１１０外に張り出す操作バルブ１１７が設けられている。操作装置１０３が操作バルブ１１７から着陸領域１１１に張り出された場合、操作バルブ１１７が開き、操作装置１０３が操作バルブ１１７からベース１１０内に引っ込められた場合、操作バルブ１１７が閉まる。

その他の実施例において、位置決め部１１３は位置決め凹部であってもよく、かつ長さ方向及び幅方向を有しており、幅方向の寸法が位置決めすべき寸法とほぼ同じであり、長さ方向の寸法が位置決めすべき寸法よりも大きい。例えば、そのうちの１つの実施例において、位置決め部１１３は長方形グルーブであり、ＵＡＶ２００のフットレストが正方形をなし、かつＵＡＶ２００のフットレストの幅が正方形グルーブの開口寸法と同じであり、ＵＡＶ２００のフットレストを長方形グルーブ内にその長さ方向に沿って摺動させることはできるが、回転はできない。

位置決め部１１３は、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部であってもよく、２つの次元は２つの線形次元を含む。そのうちの１つの実施例において、位置決め部１１３は位置決め凹部であり、位置決め凹部はガイド部材１２０のガイド面１２１と隣接する。位置決め凹部の寸法は、位置決めすべき寸法とほぼ同じである。例えば、そのうちの１つの実施例において、位置決め部１１３は正方形グルーブであり、ＵＡＶ２００のフットレストも正方形をなし、かつＵＡＶ２００のフットレストの辺長さは正方形グルーブの開口寸法と同じである。

位置決め部１１３は空間上の３つの次元を位置決めするための三次元位置決め部１１３であってもよい。例えば位置決め部１１３は位置決め凹部であり、位置決め凹部はガイド部材１２０のガイド面１２１と隣接し、位置決め凹部の側壁上には、自動的に弾き出し可能な位置決めピンが設けられており、ＵＡＶ２００のフットレストを完全に位置決め凹部内に位置決めすることにより、位置決め凹部が三次元位置決め部に形成される。

ガイド部材１２０はベース１１０の着陸領域１１１に可動的に設けられ、ガイド部材１２０はガイド面１２１を含む。ガイド部材１２０のベース１１０に対する動作状態は非作動状態及び作動状態を含み、ガイド部材１２０の非作動状態の高さは作動状態の高さよりも低く、かつガイド面１２１は作動状態において、位置決め部１１３と隣接可能である。

ガイド面１２１は平面であってもよい。もちろん、ガイド面１２１は曲面であってもよく、例えばガイド面１２１は、Ｖ状凸面、Ｖ状凹面、円弧凸面、円弧凹面、球状凸面、球状凹面のうちの少なくとも１種を含む。

異なる実際の必要に応じてガイド部材１２０の変形方式を設計することができ、以下、異なる実施例を組み合わせて説明する。

ガイド部材１２０は着陸領域１１１に折り畳み可能であり、作動状態はガイド部材１２０が拡張した状態であり、非作動状態は、ガイド部材１２０が折り畳まれた状態である。例えば、図示した実施例において、ガイド部材１２０はガイド板であり、ガイド板はベース１１０と回転可能に接続され、かつガイド面１２１はガイド板の表面に設けられ、作動状態は、ガイド板がベース１１０に対して着陸領域１１１と斜めになるまで回転した状態であり、非作動状態は、ガイド板が着陸領域１１１と平行になるまで回転した状態である。

具体的に、ガイド板は、ドック上に設けられ、水平面と所定の角度（例えば４５°）をなす斜板であり、２枚の斜板と平面とが交差する距離は、ＵＡＶ２００のフットレスト間の距離である。平板の幅は、ＵＡＶ２００のピンポイント着陸の精度により決定される。ＵＡＶ２００のフットレストの最外縁を矩形として設計する。ＵＡＶ２００が着陸する際は、斜板が水平面に投影して被覆した範囲内に着陸可能であり、重力の作用で、ＵＡＶ２００は、２枚の斜板中間に滑り落ち、２枚の斜板と平面とが交差した位置に停止し、２つの次元（１つが線形であり、他の一つは回転である）の位置決め作用を奏することができる。この機器を使用しない時には、斜板は、平面と平行になるまで簡単に折り畳み可能であり、空間を省き、輸送又は保管が便利になる。

操作装置１０３は、ＵＡＶドック１００上に設けられる１つの一自由度メカニカルアームであり、一自由度メカニカルアームのプッシュにより、ＵＡＶ２００を所定の位置にプッシュすることにより、他の一つの線形次元の位置決めが完了する。これで、ＵＡＶ２００のＵＡＶドック１００上の着陸領域１１１での精確な位置決めが、成し遂げられている。

前記実施例において、それは、半受動型の位置決め方案であり、利点は、比較的簡単な構造であり、１つのアクチュエータだけを必要とすることにある（三軸メカニカルアームを用いる場合、別のアクチュエータを増加する必要がなく、三軸メカニカルアームのうちの１つの自由度で完了することができる）。空間的にも利点があり、使用されない時には、比較的小さな空間まで折り畳み可能である。

なお、ガイド部材１２０は手動で折り畳みを行ってもよく、自動的に折り畳みを行ってもよい。例えば、図示した実施例において、位置決め機構１０１はリンク１２３及び位置決めガイドレール１２５をさらに含み、位置決めガイドレール１２５上には間隔をおいて設けられる複数の位置制限部１２５ａを有しており、リンク１２３の一端はガイド部材１２０と回転可能に接続され、他端は、複数の位置制限部１２５ａと選択的に係合可能であることにより、ガイド部材１２０を支持する。具体的に、位置制限部１２５ａは位置制限グルーブである。

他の実施例において、位置決め機構１０１は、駆動部材をさらに含み、駆動部材は、ガイド部材１２０をベース１１０に対して回転させることができるように駆動する。

図４に示すように、駆動部材は伸縮シリンダー２２３であってもよく、伸縮シリンダー２２３の伸縮ロッド２２３ａの自由端は、ガイド板と回転可能に接続され、かつ伸縮シリンダー２２３の伸縮ロッド２２３ａの自由端はガイド板に摺動可能である。例えば、伸縮シリンダー２２３の伸縮ロッド２２３ａの自由端には２つのラグ２２３ｂが設けられ、ガイド部材１２０のガイド面１２１と反対する裏面には対向して設けられる２つのシュートが設けられており、前記２つのラグ２２３ｂは、それぞれ前記２つのシュート内に設けられ、前記ラグ２２３ｂは前記シュート内に回転可能であると共に、前記シュートに沿って摺動可能である。

図５に示すように、駆動部材はモータ２２５であってもよく、位置決め機構１０１は、ナット２２６及びねじ軸２２７をさらに含み、ねじ軸２２７とモータ２２５の駆動軸とが同軸に固定接続され、ナット２２６はねじ軸２２７上に覆って設けられ、かつガイド板と摺動可能に接続される。そこでは、モータ２２５はねじ軸２２７の回転を駆動し、ナット２２６とねじ軸２２７とが螺合されることにより、ナット２２６をねじ軸２２７に沿って移動させ、ナット２２６はガイド板の回転を連動する。

又は、ガイド部材１２０にはピントルが設けられており、かつガイド部材１２０はピントルに従って一緒に回転し、モータ２２５の駆動軸は、前記ピントルと同軸に接続され、かつピントルの回転を駆動することにより、ガイド部材１２０の回転を連動する。

ガイド部材１２０はベース１１０内に折り畳まれてもよく、作動状態は、ガイド部材１２０がベース１１０外に張り出された状態であり、非作動状態は、ガイド部材１２０がベース１１０内に折り畳まれた状態である。例えば、図６に示すように、そのうちの１つの実施例において、着陸領域１１１には取り付けバルブ３３３が設けられており、ガイド部材１２０は、取り付けバルブ３３３を通ってベース１１０内から着陸領域１１１に張り出される。

さらに、駆動部材をさらに含み、駆動部材は、ガイド部材１２０を取り付けバルブ３３３から着陸領域１１１に張り出すように駆動する。

駆動部材は伸縮シリンダーであってもよく、伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端はガイド部材１２０と可動的に接続されることにより、ガイド部材１２０をベース１１０に対して回転するように動かす。

駆動部材はモータであってもよく、位置決め機構１０１はねじ軸及びナットをさらに含み、ねじ軸とモータの駆動軸とが同軸に固定接続され、ナットはねじ軸上に覆って設けられ、かつガイド部材１２０と摺動可能にヒンジジョイントされる。そのうち、モータはねじ軸の回転を駆動し、ナットとねじ軸とが螺合されることにより、ナットをねじ軸に沿って移動させ、ナットは、ガイド板の回転を連動する。

又は、ガイド部材１２０にはピントルが設けられ、かつガイド部材１２０はピントルに従って一緒に回転し、モータの駆動軸と前記ピントルとが同軸に接続され、かつピントルの回転を駆動することにより、ガイド部材１２０の回転を連動する。

ガイド部材１２０は自身の体積を収縮可能であってもよく、作動状態は、ガイド部材１２０が体積を拡張した状態であり、非作動状態は、ガイド部材１２０が体積を収縮した状態である。例えば、図７に示すように、そのうちの１つの実施例において、ガイド部材１２０は、膨張可能なエアバッグ４２３と、膨張可能なエアバッグ４２３に接続されるインフレータ４２５とを含み、作動状態は、膨張可能なエアバッグ４２３にエアが充填された状態であり、非作動状態４２５は、膨張可能なエアバッグ４２３からエアが排出された状態である。

ステップＳ５０３：ＵＡＶドック１００は、ＵＡＶ２００への補給を開始する。

図１２に示すように、ＵＡＶドック１００の着陸領域１１１の位置決め部１１３は、ＵＡＶ２００に対して位置決めを行った後、ＵＡＶ２００への補給を開始することができ、例えば、ＵＡＶドック１００は、ＵＡＶ２００に対し動力補給を行うことができる。又は、ＵＡＶドック１００は、ＵＡＶ２００に対し積載物の交換を行うことができる。又は、ＵＡＶドック１００は、ＵＡＶ２００に対し機能原材料補給を行うことができる。

ステップＳ５０４：ＵＡＶ２００がＵＡＶドック１００を離れた後、ガイド部材１２０は非作動状態に切り替えられる。

具体的に、ＵＡＶ２００が、ＵＡＶドック１００の着陸領域に補給を完了した後、ＵＡＶドック１００の着陸領域から再度離陸する。ＵＡＶ２００が離陸した後、ＵＡＶドック１００の合計占有空間を小さくするように、ガイド部材１２０は、非作動状態に再び切り替えられる。

以上説明したのは、本発明の実施例に過ぎず、それにより本発明の特許範囲が制限されるわけではなく、本発明の明細書及び図面の内容を利用してなした等価構成又は等価フロー変換、或いは他の関連の技術分野に直接又は間接的に用いるものであれば、何れも同一の理由により本発明の特許保護範囲内に含まれる。
［項目１］
位置決め機構であって、
位置決め部が設けられた着陸領域が設けられているベースと、
上記着陸領域に可動的に設けられ、ガイド面を含むガイド部材とを含み、
上記ガイド部材は上記ベースに対して動作して、上記ガイド部材の上記着陸領域に対する高さを調整し、かつ上記ガイド部材の上記ベースに対する動作状態は、非作動状態及び作動状態を含み、上記ガイド部材の上記非作動状態での高さは、上記作動状態での高さよりも低く、かつ上記ガイド面は、上記作動状態において、上記位置決め部と隣接可能である、位置決め機構。
［項目２］
上記位置決め部は、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部である、項目１記載の位置決め機構。
［項目３］
上記２つの次元は２つの線形次元を含む、
又は、上記２つの次元は、１つの線形次元及び１つの角度を含む、項目２記載の位置決め機構。
［項目４］
上記位置決め部は、空間上の３つの次元を位置決めするための三次元位置決め部である、項目１記載の位置決め機構。
［項目５］
上記着陸領域は、上記位置決め部に隣接する操作領域をさらに含む、項目１記載の位置決め機構。
［項目６］
上記操作領域には、操作装置を上記ベース外に張り出させるための操作バルブが設けられている、項目５記載の位置決め機構。
［項目７］
上記位置決め部は位置決め平面である、項目５記載の位置決め機構。
［項目８］
上記位置決め平面の上記操作領域と対向する側には、底辺位置決め部材が設けられている、項目５記載の位置決め機構。
［項目９］
上記ガイド部材は２つであり、上記２つのガイド部材はそれぞれ上記位置決め部の対向する両側辺に位置し、かつ上記２つのガイド部材の上記ガイド面が対向して設けられる、項目８記載の位置決め機構。
［項目１０］
上記位置決め平面のエッジには、側辺位置制限部材が更に設けられており、上記側辺位置制限部材及び上記ガイド部材は、それぞれ上記位置決め部の対向する両側辺に位置しており、かつ上記ガイド部材の上記ガイド面は、上記側辺位置制限部材と対向して設けられる、項目８記載の位置決め機構。
［項目１１］
上記位置決め部は位置決め凹部であり、上記位置決め凹部は、上記ガイド部材の上記ガイド面と隣接する、項目１記載の位置決め機構。
［項目１２］
上記位置決め凹部の寸法は、位置決めすべき寸法とほぼ同じである、項目１１記載の位置決め機構。
［項目１３］
上記位置決め凹部は、長さ方向及び幅方向を有しており、上記位置決め凹部の上記幅方向における寸法は、位置決めすべき寸法とほぼ同じであり、上記位置決め凹部の上記長さ方向における寸法は、位置決めすべき寸法よりも大きい、項目１１記載の位置決め機構。
［項目１４］
上記ガイド面は平面である、項目１記載の位置決め機構。
［項目１５］
上記ガイド面は曲面である、項目１記載の位置決め機構。
［項目１６］
上記ガイド面は、Ｖ状凸面、Ｖ状凹面、円弧凸面、円弧凹面、球状凸面、球状凹面のうちの少なくとも１種を含む、項目１５記載の位置決め機構。
［項目１７］
上記ガイド部材は、上記着陸領域に折り畳み可能であり、上記作動状態は、上記ガイド部材が拡張した状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド部材が折り畳まれた状態である、項目１記載の位置決め機構。
［項目１８］
上記ガイド部材はガイド板であり、上記ガイド板は上記ベースと回転可能に接続され、かつ上記ガイド面は上記ガイド板の表面に設けられており、上記作動状態は、上記ガイド板が上記ベースに対して、上記着陸領域と斜めになるまで回転した状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド板が上記着陸領域と平行になるまで回転した状態である、項目１７記載の位置決め機構。
［項目１９］
リンク及び位置決めガイドレールをさらに含み、上記位置決めガイドレール上に間隔を空けて設けられる位置制限部が複数設けられており、上記リンクの一端が上記ガイド板と回転可能に接続され、他端が上記複数の位置制限部のうちの１つと選択的に係合されることにより、上記ガイド板を支持する、項目１８記載の位置決め機構。
［項目２０］
駆動部材をさらに含み、上記駆動部材は、上記ガイド板が上記ベースに対して回転可能であるように駆動する、項目１８記載の位置決め機構。
［項目２１］
上記駆動部材は伸縮シリンダーであり、上記伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端は、上記ガイド板と回転可能に接続され、かつ上記伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端は上記ガイド板に沿って摺動可能である、項目２０記載の位置決め機構。
［項目２２］
上記ガイド部材は上記ベース内に折り畳み可能であり、上記作動状態は、上記ガイド部材が上記ベース外に張り出された状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド部材が上記ベース内に折り畳まれた状態である、項目１記載の位置決め機構。
［項目２３］
上記着陸領域には取り付けバルブが設けられており、上記ガイド部材は上記取り付けバルブを通って上記ベース内から上記着陸領域に張り出される、項目２２記載の位置決め機構。
［項目２４］
駆動部材をさらに含み、上記駆動部材は、上記ガイド部材を上記取り付けバルブから上記着陸領域に張り出すように駆動する、項目２３記載の位置決め機構。
［項目２５］
上記駆動部材は伸縮シリンダーであり、上記伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端は上記ガイド部材と可動的に接続されることにより、上記ガイド部材を上記ベース内に回転させるように動かす、項目２４記載の位置決め機構。
［項目２６］
上記ガイド部材は自身の体積を収縮可能であり、上記作動状態は、上記ガイド部材が体積を拡張した状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド部材が体積を収縮した状態である、項目１記載の位置決め機構。
［項目２７］
上記ガイド部材は膨張可能なエアバッグを含み、上記作動状態は、上記膨張可能なエアバッグにエアが充填された状態であり、上記非作動状態は、上記膨張可能なエアバッグからエアが排出された状態である、項目２６記載の位置決め機構。
［項目２８］
上記ガイド部材は、上記位置決め部の一部を限定し、かつ上記ガイド部材の動作変形により、上記位置決め部の大きさを調整可能である、項目１記載の位置決め機構。
［項目２９］
上記ガイド部材は上記着陸領域に平行移動可能又は回転可能であることにより、上記位置決め部の大きさを調整する
又は、上記ガイド部材は収縮機構であり、上記ガイド部材の伸縮により、上記位置決め部の大きさを調整する、項目２８記載の位置決め機構。
［項目３０］
ＵＡＶドックであって、
項目1〜２９の何れか１項に記載の位置決め機構と、
ＵＡＶを操作するための操作装置とを含み、
上記ＵＡＶは、上記ガイド部材のガイド面により上記位置決め部に移動され、上記操作装置は上記位置決め部に位置決めされた上記ＵＡＶを操作する、ＵＡＶドック。
［項目３１］
上記操作装置は、上記ＵＡＶの位置決めを補助する補助機械構造を含む、項目３０記載のＵＡＶドック。
［項目３２］
上記補助機械構造は、上記位置決め部に対して伸縮可能であることにより、上記ＵＡＶが上記位置決め部と上記補助機械構造とにより共同で位置決めされるまで、上記ＵＡＶをプッシュする、項目３１記載のＵＡＶドック。
［項目３３］
上記補助機械構造は、上記ＵＡＶを位置決めするように上記ＵＡＶを挟持可能である、項目３１記載のＵＡＶドック。
［項目３４］
上記補助機械構造は、電池を掴むための電池掴み機構と、上記ＵＡＶを位置決めするための挟持機構とを含む、項目３１記載のＵＡＶドック。
［項目３５］
上記操作装置は、上記ＵＡＶに対して機能原材料を補給するための原材料補給機構を含む、項目３０記載のＵＡＶドック。
［項目３６］
上記原材料補給機構は、液体原料搬送口、固体原料搬送装置のうちの少なくとも１種を含む、項目３５記載のＵＡＶドック。
［項目３７］
上記操作装置は、上記ＵＡＶの積載物を交換するための交換機構を含む、項目３０記載のＵＡＶドック。
［項目３８］
位置決め機構であって、
位置決め部が設けられた着陸領域が設けられているベースと、
移動物体を上記位置決め部にガイドするための、上記着陸領域に可動的に設けられているガイド部材とを含み、
上記ガイド部材の上記ベースに対する動作変形の状態は、非作動状態及び作動状態を含み、上記ガイド部材の上記非作動状態時の形態は、上記作動状態時の形態と異なる、位置決め機構。
［項目３９］
上記位置決め部は、位置決め平面、位置決めグルーブ、位置決め機械構造のうちの少なくとも１種を含む、項目３８記載の位置決め機構。
［項目４０］
上記ガイド部材の形態は、
上記着陸領域に対する上記ガイド部材の高さ、上記着陸領域における上記ガイド部材の投影面積、上記ガイド部材が上記着陸領域に投影した長さ、上記ガイド部材が上記着陸領域に投影した幅、上記ガイド部材が上記着陸領域に投影した形状、上記ガイド部材の上記着陸領域に対する角度、上記ガイド部材の上記着陸領域に対する位置、及び上記ガイド部材の自身の体積のうちの少なくとも１種を含む、項目３８記載の位置決め機構。
［項目４１］
上記ガイド部材と上記ベースとの可動的な接続方式は、
上記ガイド部材が上記ベースと回転可能に接続されること、上記ガイド部材が上記ベースと摺動可能に接続されること、上記ガイド部材が上記ベースと伸縮可能に接続されること、及び上記ガイド部材が上記ベース内から上記ベース外に移動可能であることのうちの少なくとも１種を含む、項目３８記載の位置決め機構。
［項目４２］
上記ガイド部材の動作変形は、
上記ガイド部材が上記ベースに対して回転すること、上記ガイド部材が上記着陸領域に対して平行移動すること、上記ガイド部材が上記着陸領域に対して反転すること、上記ガイド部材が上記着陸領域に対し昇降すること、上記ガイド部材は自身が伸縮すること、及び上記ガイド部材が自身の体積を変更することのうちの少なくとも１種を含む、項目３８記載の位置決め機構。
［項目４３］
ＵＡＶドックであって、
項目３８〜４２の何れか１項に記載の位置決め機構と、
ＵＡＶを操作するための操作装置とを含み、
上記ＵＡＶは、上記ガイド部材によって上記位置決め部に移動され、上記操作装置は上記位置決め部に位置決めされた上記ＵＡＶを操作する、ＵＡＶドック。
［項目４４］
ＵＡＶがＵＡＶドックの着陸領域に向かって着陸するステップ、
上記ＵＡＶドックの着陸領域内のガイド部材が作動状態に切り替えられることにより、上記ＵＡＶを上記着陸領域内の位置決め部にガイドし、上記ガイド部材の上記作動状態時の形態は、上記非作動状態時の形態と異なるステップ、
及び、上記ＵＡＶドックが上記ＵＡＶへの補給を開始するステップを含む、ＵＡＶ補給方法。
［項目４５］
上記ＵＡＶが上記ＵＡＶドックから離れた後、上記ガイド部材が上記非作動状態に切り替えられることをさらに含む、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。
［項目４６］
上記ガイド部材は、自身の体積を収縮可能であり、上記作動状態は、上記ガイド部材が体積を拡張した状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド部材が体積を収縮した状態である、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。
［項目４７］
上記ガイド部材は、上記ベース内に折り畳み可能であり、上記作動状態は、上記ガイド部材が上記ベース外に張り出された状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド部材が上記ベース内に折り畳まれた状態である、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。
［項目４８］
上記ガイド部材は、上記着陸領域に折り畳み可能であり、上記作動状態は、上記ガイド部材が拡張した状態であり、上記非作動状態は、上記ガイド部材が折り畳まれた状態である、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。
［項目４９］
上記ＵＡＶドックの着陸領域内のガイド部材が作動状態に切り替えられることにより、上記ＵＡＶを上記着陸領域内の位置決め部にガイドするステップにおいて、
上記位置決め部が、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部であり、上記ドックの操作装置が上記位置決め部と共に、上記ＵＡＶを位置決めすることを含む、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。
［項目５０］
上記ＵＡＶドックの着陸領域内のガイド部材が作動状態に切り替えられることにより、上記ＵＡＶを上記着陸領域内の位置決め部にガイドするステップにおいて、
上記位置決め部が、空間上の３つの次元を位置決めする三次元位置決め部であり、上記ＵＡＶが、完全に受動的に上記位置決め部に位置決めされることを含む、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。
［項目５１］
上記ＵＡＶドックが上記ＵＡＶへの補給を開始するステップにおいて、
上記ＵＡＶドックが上記ＵＡＶに対して動力補給を行うこと、上記ＵＡＶドックが上記ＵＡＶに対して積載物の交換を行うこと、及び上記ＵＡＶドックが上記ＵＡＶに対して機能原材料補給を行うことのうちの少なくとも１種を含む、項目４４記載のＵＡＶ補給方法。

Claims (33)

1. 位置決め機構であって、
   位置決め部が設けられた着陸領域が設けられているベースと、
   前記着陸領域に可動的に設けられ、ガイド面を含むガイド部材とを含み、
   前記ガイド部材は前記ベースに対して動作して、前記ガイド部材の前記着陸領域に対する高さを調整し、かつ前記ガイド部材の前記ベースに対する動作状態は、非作動状態及び作動状態を含み、前記ガイド部材の前記非作動状態での高さは、前記作動状態での高さよりも低く、かつ前記ガイド面は、前記作動状態において、前記位置決め部と隣接可能である、位置決め機構。
2. 前記位置決め部は、平面上の２つの次元を位置決めするための二次元位置決め部である、請求項１に記載の位置決め機構。
3. 前記２つの次元は２つの線形次元を含む、
   又は、前記２つの次元は、１つの線形次元及び１つの角度を含む、請求項２に記載の位置決め機構。
4. 前記位置決め部は、空間上の３つの次元を位置決めするための三次元位置決め部である、請求項１から３の何れか１項に記載の位置決め機構。
5. 前記着陸領域は、前記位置決め部に隣接する操作領域をさらに含む、請求項１から４の何れか１項に記載の位置決め機構。
6. 前記操作領域には、操作装置を前記ベース外に張り出させるための操作バルブが設けられている、請求項５に記載の位置決め機構。
7. 前記位置決め部は位置決め平面であり、
   前記位置決め平面の前記操作領域と対向する側には、底辺位置決め部材が設けられている、請求項５または６に記載の位置決め機構。
8. 前記ガイド部材は２つであり、前記２つのガイド部材はそれぞれ前記位置決め部の対向する両側辺に位置し、かつ前記２つのガイド部材の前記ガイド面が対向して設けられる、請求項７に記載の位置決め機構。
9. 前記位置決め平面のエッジには、側辺位置制限部材が更に設けられており、前記側辺位置制限部材及び前記ガイド部材は、それぞれ前記位置決め部の対向する両側辺に位置しており、かつ前記ガイド部材の前記ガイド面は、前記側辺位置制限部材と対向して設けられる、請求項７に記載の位置決め機構。
10. 前記位置決め部は位置決め凹部であり、前記位置決め凹部は、前記ガイド部材の前記ガイド面と隣接する、請求項１から９の何れか１項に記載の位置決め機構。
11. 前記位置決め凹部は、長さ方向及び幅方向を有しており、前記位置決め凹部の前記幅方向における寸法は、位置決めすべき寸法とほぼ同じであり、前記位置決め凹部の前記長さ方向における寸法は、位置決めすべき寸法よりも大きい、請求項１０に記載の位置決め機構。
12. 前記ガイド面は平面または曲面である、請求項１から１１の何れか１項に記載の位置決め機構。
13. 前記ガイド部材は、前記着陸領域に折り畳み可能であり、前記作動状態は、前記ガイド部材が拡張した状態であり、前記非作動状態は、前記ガイド部材が折り畳まれた状態である、請求項１から１２の何れか１項に記載の位置決め機構。
14. 前記ガイド部材はガイド板であり、前記ガイド板は前記ベースと回転可能に接続され、かつ前記ガイド面は前記ガイド板の表面に設けられており、前記作動状態は、前記ガイド板が前記ベースに対して、前記着陸領域と斜めになるまで回転した状態であり、前記非作動状態は、前記ガイド板が前記着陸領域と平行になるまで回転した状態である、請求項１３に記載の位置決め機構。
15. リンク及び位置決めガイドレールをさらに含み、前記位置決めガイドレール上に間隔を空けて設けられる位置制限部が複数設けられており、前記リンクの一端が前記ガイド板と回転可能に接続され、他端が複数の前記位置制限部のうちの１つと選択的に係合されることにより、前記ガイド板を支持する、請求項１４に記載の位置決め機構。
16. 駆動部材をさらに含み、前記駆動部材は、前記ガイド板が前記ベースに対して回転可能であるように駆動する、請求項１４または１５に記載の位置決め機構。
17. 前記駆動部材は伸縮シリンダーであり、前記伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端は、前記ガイド板と回転可能に接続され、かつ前記伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端は前記ガイド板に沿って摺動可能である、請求項１６に記載の位置決め機構。
18. 前記ガイド部材は前記ベース内に折り畳み可能であり、前記作動状態は、前記ガイド部材が前記ベース外に張り出された状態であり、前記非作動状態は、前記ガイド部材が前記ベース内に折り畳まれた状態である、請求項１から１７の何れか１項に記載の位置決め機構。
19. 前記着陸領域には取り付けバルブが設けられており、前記ガイド部材は前記取り付けバルブを通って前記ベース内から前記着陸領域に張り出される、請求項１８に記載の位置決め機構。
20. 駆動部材をさらに含み、前記駆動部材は、前記ガイド部材を前記取り付けバルブから前記着陸領域に張り出すように駆動する、請求項１９に記載の位置決め機構。
21. 前記駆動部材は伸縮シリンダーであり、前記伸縮シリンダーの伸縮ロッドの自由端は前記ガイド部材と可動的に接続されることにより、前記ガイド部材を前記ベース内に回転させるように動かす、請求項２０に記載の位置決め機構。
22. 前記ガイド部材は自身の体積を収縮可能であり、前記作動状態は、前記ガイド部材が体積を拡張した状態であり、前記非作動状態は、前記ガイド部材が体積を収縮した状態である、請求項１から２１の何れか１項に記載の位置決め機構。
23. 前記ガイド部材は膨張可能なエアバッグを含み、前記作動状態は、前記膨張可能なエアバッグにエアが充填された状態であり、前記非作動状態は、前記膨張可能なエアバッグからエアが排出された状態である、請求項２２に記載の位置決め機構。
24. 前記ガイド部材は、前記位置決め部の一部を限定し、かつ前記ガイド部材の動作変形により、前記位置決め部の大きさを調整可能である、請求項１から２３の何れか１項に記載の位置決め機構。
25. 前記ガイド部材は前記着陸領域に平行移動可能又は回転可能であることにより、前記位置決め部の大きさを調整する
    又は、前記ガイド部材は収縮機構であり、前記ガイド部材の伸縮により、前記位置決め部の大きさを調整する、請求項２４に記載の位置決め機構。
26. ＵＡＶドックであって、
    請求項1から２５の何れか１項に記載の位置決め機構と、
    ＵＡＶを操作するための操作装置とを含み、
    前記ＵＡＶは、前記ガイド部材のガイド面により前記位置決め部に移動され、前記操作装置は前記位置決め部に位置決めされた前記ＵＡＶを操作する、ＵＡＶドック。
27. 前記操作装置は、前記ＵＡＶの位置決めを補助する補助機械構造を含む、請求項２６に記載のＵＡＶドック。
28. 前記補助機械構造は、前記位置決め部に対して伸縮可能であることにより、前記ＵＡＶが前記位置決め部と前記補助機械構造とにより共同で位置決めされるまで、前記ＵＡＶをプッシュする、請求項２７に記載のＵＡＶドック。
29. 前記補助機械構造は、前記ＵＡＶを位置決めするように前記ＵＡＶを挟持可能である、請求項２７または２８に記載のＵＡＶドック。
30. 前記補助機械構造は、電池を掴むための電池掴み機構と、前記ＵＡＶを位置決めするための挟持機構とを含む、請求項２９に記載のＵＡＶドック。
31. 前記操作装置は、前記ＵＡＶに対して機能原材料を補給するための原材料補給機構を含む、請求項２６から３０の何れか１項に記載のＵＡＶドック。
32. 前記原材料補給機構は、液体原料搬送口、固体原料搬送装置のうちの少なくとも１種を含む、請求項３１に記載のＵＡＶドック。
33. 前記操作装置は、前記ＵＡＶの積載物を交換するための交換機構を含む、請求項２６から３２の何れか１項に記載のＵＡＶドック。

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