JP6508331B2 - 移動体 - Google Patents

Description

本発明は、遠隔操作や自動操縦により無人で飛行移動および走行移動の少なくとも一方を行う移動体にする。

近年、無人飛行体（Unmanned Air Vehicle ：ＵＡＶ）に観測機器を搭載して、例えば災害現場や人間が立ち入ることが困難な危険箇所の状態を観測することが行われている。ＵＡＶのひとつであるマルチコプターは、空撮用の飛行体としてしばしば用いられている。

例えば、特許文献１に記載の測定用飛行体は、静止画や動画を撮影する撮影部と、測位や環境測定を行う測定部と、この撮影部および測定部を囲む浮体とを備えている。浮体は、飛行体が地上へ落下しても撮影部や測定部などの各種機器を保護し、水上へ落下しても各種機器の水没を防止するものである。

特開２０１３−１８９０３６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の測定用飛行体をはじめ、ＵＡＶは、撮影などの行動に際して空中での静止を前提としており、機体を空中に維持するための比較的大きなエネルギーが必要であった。

また、静止時には機体を地表面に対して略水平にする必要があるため、機体の横幅よりも水平方向に狭い箇所には進入できない虞があった。
また、従来では、ロータの回転数を制御して推力を制御する飛行体や移動体は知られているが、回転数制御のみでは、飛行体や移動体の動作制御には限界があった。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、ロータの回転数に加えて、他のパラメータを用いることにより、効率的な動作制御を行うことができる移動体を提供することをその目的とする。また、本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、水平方向に狭い狭所に対して進入することが可能で、且つ、比較的小さなエネルギーで移動することのできる移動体を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に関わる移動体は、基体（１０）と、
前記基体から延びて形成された複数のフレーム（２０）と、前記複数のフレームそれぞれに設けられ、前記移動体の飛行時において、互いに同一平面内に配置され、該平面に直交する方向に推力の成分を生じることにより揚力を生じさせる複数のスラスタ（３０）と、前記移動体の姿勢を計測する慣性計測部（５１）と、前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて前記各スラスタを制御する制御部（５２）と、前記基体および前記複数のスラスタを取り囲むように形成された転動用の環状のガード部（４０）を備えている。前記フレームは、前記基体と前記ガード部との間に渡設され、前記各スラスタは、迎え角が可変とされた複数のブレード（Ｂ１，Ｂ２）を有するロータ（３０ａ）を有するとともに、前記各スラスタにより生成される推力のベクトルが、当該各スラスタが配置される前記平面に直交する方向に対して傾斜している。

ところで、この移動体における各スラスタは、対応するスラスタを構成するロータの回転により推力を生じるものである。さらに、ロータを構成する複数のブレードは、その迎え角が可変とされている。迎え角とは複数のブレードの翼弦線と気流との成す角であり、迎え角がほぼゼロ度の場合は該複数のブレードが空を切るため揚力を生じない。一方、迎え角がゼロ度より大きい場合は揚力を生ずる。なお、複数のブレードが対称翼でない場合には迎え角がゼロ度でも揚力を生じることがあるが、ここに示すゼロ度は、いわゆる零揚力角のことを指している。

これによれば、この移動体は、ガード部が地表面に接地した状態で、各スラスタの推力を制御することによって、対応するスラスタが配置される平面が地表面に対して倒立するようにできる。さらに、迎え角を適切に制御することによって、倒立した状態を維持することができる。

具体的には、例えば複数のスラスタが配置される移動体の平面が水平な状態において、各スラスタの推力に偏りを生じさせることによって上記移動体の平面を地表面に対して傾斜させることができる。そして、上記の平面が地表面に対して直角に倒立した状態では、あるスラスタの複数のブレードの迎え角をゼロ度に設定する。これにより、そのスラスタは推力を生じないから移動体が倒立状態を維持される。一方、移動体が外乱により倒立状態から傾いた場合には迎え角をゼロ度より大きく設定する。これにより、傾きに対して逆方向に推力を生じさせ、移動体を倒立状態に復帰させることができる。

あるいは、上記の平面が地表面に対して直角に倒立した状態において、上記平面の表側およびその裏側に推力を生じるように、あるスラスタのロータを回転させる。これにより、移動体を、外乱に対して安定して倒立状態を維持することができる。

さらに、推力を調整することにより上記の平面が地表面に対して任意の角度に傾いた状態で制御することも可能である。そのため水平状態から倒立状態に移行することもできる。

さらに、あるスラスタの推力のベクトルが、スラスタが配置される上記平面に直交する方向に対して傾斜しているので、該スラスタの推力は、上記平面に直交する方向への揚力と、上記平面に沿う方向へ力に分解することができる。上記平面に沿う方向を向く分力は、移動体がその上記平面内で回転するトルクとなる。つまり、この移動体は、該スラスタの推力の分力と、ロータの回転に係るカウンタートルクと、の合力によって、上記平面内で回転することができる。すなわち、移動体は、地表面にガード部を接地しながら、回転しつつ移動することができる。

このように、この移動体は、倒立した状態で回転して地表面を自走することができる。したがって、この移動体は、重力に直交する水平方向に狭い狭所においても進入することができる。また、移動体が倒立状態で地表面に接地する姿勢を維持するためのエネルギーは、移動体が空中静止するためのエネルギーよりも小さい。よって、この移動体は飛行に較べて小さなエネルギーで移動することができる。

本発明の第２の態様に関わる移動体は、基体（１０）と、この基体から外方に延びる複数のアーム（２０）と、前記複数のアームにそれぞれ取り付けられた複数のスラスタであり、各スラスタは、迎え角が可変な複数のブレード（Ｂ１、Ｂ２）を有するロータ（３０ａ）を備えており、該ロータの駆動により、前記移動体に対する推力を、所定の第１の方向の第１の分力および前記第１の方向とは異なる所定の第２の方向の第２の分力に分割可能に生成する複数のスラスタ（３０）と、前記基体および前記複数のアームを取り囲む転動用の転動体（４０）と、前記移動体の姿勢を計測する慣性計測部（５１）と、前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて、前記各ロータの回転数および当該各ロータの複数のブレードの迎え角をそれぞれ制御することにより、前記移動体の飛行および前記転動体を介した走行移動の内のどちらか一方を選択して実行する制御部５２と、を備えている。

上述したように、制御部は、前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて、前記各ロータの回転数および当該各ロータの複数のブレードの迎え角をそれぞれ制御することにより、前記移動体の飛行および前記転動体を介した走行移動の内のどちらか一方を選択して実行する。この結果、前記各ロータの回転数に加えて、当該各ロータの複数のブレードの迎え角を加味することにより、移動体の動作制御を効率よく行うことができる。

本発明の第１実施形態における移動体の概略構成を示す上面図である。 図１に示す飛行体の概略構成を示す該飛行体の側面図である。 図１に示すスラスタの詳細な構成を示す側面図である。 図１に示すマイコン部の概略構成を示すブロック図である。 図４に示す制御部の移動体制御処理の手順の一例を概略的に示すフローチャートである。 図４に示す制御部の移動体制御処理の手順の一例を概略的に示すフローチャートである。 図１に示す移動体の初期状態から倒立状態の間の過渡期間における移動体の動作を説明する図である。 図１に示す移動体の状態が倒立状態に維持されている場合の移動体の動作を説明する図である。 図１に示す移動体の状態が転倒状態を維持したまま走行する状態である場合の移動体の動作を説明する図である。 第１実施形態の変形例にかかる移動体の概略構成を示す側面図である。 本発明の第２実施形態にかかる移動体の概略構成を示す側面図である。 本発明の第３実施形態にかかる移動体の概略構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。また、移動体に固定された座標系として、ｘ軸と、ｘ軸に直交するｙ軸と、ｘ軸およびｙ軸に対して一次独立なｚ軸を定義する。なお、ｘ軸の正の向き、ｙ軸の正の向きに対して、これらの外積が向く方向をｚ軸の正の方向と定義して以下説明する。この座標系は、地表面に対して固定ではなく、移動体の姿勢に依存して変動する。

（第１実施形態）
最初に、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る移動体１００の概略構成について説明する。図１はｘｙ平面を正面視したときの移動体１００の上面図であり、図２はｙｚ平面を正面視したときの移動体１００の側面図である。

本実施形態における移動体１００は、多回転翼式の無人飛行体（Unmanned Air Vehicle ：ＵＡＶ）として機能することが可能であり、その用途として、例えば空撮や要救助者の救助などがある。

図１に示すように、移動体１００は、基体１０と、フレーム２０と、複数のスラスタ３０と、転動体を構成するガード部４０と、マイコン部５０と、を備えている。また、図２に示すように、バッテリ６０を備えている。第１実施形態に関わる移動体１００は、後述するように、４つのスラスタ３０を備えた、いわゆるクアッドコプターとして機能する。

基体１０は、フレーム２０を支持し、マイコン部５０が載置され、バッテリ６０を支持する部材である。なお、基体１０にはプラスチック材や金属材を採用することができる。本実施形態における基体１０は、図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿った辺から構成される直方体である。後述のフレーム２０は、ｘ軸方向とｙ軸方向にそれぞれ２本ずつ、計４本のアーム状に構成されている。
すなわち、フレーム２０の各アーム状部分は、互い長さが同一であり、その先端がガード部４０に達して該ガード部４０に接続されている。本実施形態では、ｘｙ平面を正面視したとき、基体１０、フレーム２０、スラスタ３０、ガード部４０、マイコン部５０、バッテリ６０を含めた移動体１００全体の重心は、基体１０の中心に位置している。

すなわち、フレーム２０は、図１に示すように、基体１０におけるｘ軸に沿った第１の側面からｙ軸の正の方向に延びる第１フレーム２１と、基体１０におけるｙ軸に沿った第２の側面からｘ軸の負の方向に延びる第２フレーム２２と、基体１０における第１の側面に対向する第３の側面からｙ軸に沿って第１フレーム２１と反対方向（ｙ軸の負の方向）に延びる第３フレーム２３と、基体１０における第２の側面に対向する第４の側面からｘ軸に沿って第２フレーム２２と反対方向（ｘ軸の正の方向）に延びる第４フレーム２４とを有している。以降、第１フレーム２１〜第４フレーム２４をフレーム２０と総称することがある。

すなわち、４つのフレーム２０は、基体１０から四方に延びて後述のガード部４０との間に渡設されている。つまり、後述するようにガード部４０は円環状を有しており、フレーム２０は、図１に示すように、この円環状のガード部４０の直径方向に、十字に交わるように構成されている。
スラスタ３０は、各フレーム２０の一部に取り付けられている。例えば、本実施形態では、スラスタ３０の基体１０の中心からの取り付け位置（すなわち、基体１０の中心からの長さ）は、それぞれ等しいものとなっている。

各フレーム２０に取り付けられたスラスタ３０は、例えば、ロータ３０ａを有しており、このロータ３０ａの回転により推力を生じるものである。図２に示すように、スラスタ３０は、ロータ３０ａと、ロータ３０ａを回転させるためのモータ３０ｂと、を有している。スラスタ３０は、後述するマイコン部５０の制御に基づいて、ロータ３０ａの回転数を変更可能に構成されており、回転数に対応した推力を発揮できるようになっている。すなわち、ロータ３０ａの回転数が大きくなるにしたがって推力が向上する。より具体的に言えば、マイコン部５０は、ロータ３０ａの回転数を調整することにより、スラスタ３０により生成される推力の大きさを自在に調整することができる。

また、本実施形態における各自ロータ３０ａは、図１および図３に示すように、回転軸Ｃと、この回転軸Ｃからその径方向に伸びる２つのブレードＢ１，Ｂ２を有している。ブレードＢ１，Ｂ２は、回転軸Ｃにおける対向する対称的な側面からそれぞれ反対方向に延びており、これが回転軸Ｃを軸として回転軸Ｃとともに一体に回転することによって推力を生じるようになっている。なお、図３では、ブレードＢ１を実線で示し、回転軸Ｃに対してブレードＢ１と反対側に突出したブレードＢ２を破線で示している。

ブレードＢ１，Ｂ２が回転すると、ブレードＢ１，Ｂ２は、相対的に回転の周方向に気流を受ける。ブレードＢ１，Ｂ２の翼弦線Ｌは、その気流に対して、互いに逆向きで角度θで傾いている。本実施形態における各スラスタ３０は、マイコン部５０の制御により、各ブレードＢ１およびＢ２の角度θを可変にする可変機構３０ｃを有している。すなわち、マイコン部５０の制御により、可変機構３０ｃは、各ブレードＢ１およびＢ２の角度θを失速迎え角以内の所定の値に設定することにより、角度θに対応した自在な推力を得ることができる。以降、角度θを迎え角（ピッチ角）θと称する。このように、スラスタ３０は、各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θを可変設定できる可変ピッチロータとして構成されている。なお、本実施形態における各ブレードＢ１，Ｂ２は対称翼であり、回転による推力がほぼなくなる零揚力角に相当する迎え角θはゼロ度である。

本実施形態におけるスラスタ３０は、４つのスラスタ、すなわち、第１スラスタ３１、第２スラスタ３２、第３スラスタ３３、第４スラスタ３４とから構成されている。上述したように、第１スラスタ３１は第１フレーム２１の所定部位に、第２スラスタ３２は第２フレーム２２の所定部位に、第３スラスタ３３は第３フレーム２３の所定部位に、第４スラスタ３４は第４フレーム２４の所定部位に、それぞれ固定されている。つまり、スラスタ３０は、図１に示すｚ軸の正の方向から移動体１００を正面視すると、第１スラスタ３１、第２スラスタ３２、第３スラスタ３３、第４スラスタ３４は反時計回りに配置されている。各スラスタ３０は、対応するフレーム２０のうち基体１０からガード部４０に至る途中に配置されており、４つのスラスタ３０はｘｙ平面に沿う平面内に存在している。

そして、各フレーム２０に対して、対応するスラスタ３０は、図２に示すように、そのモータ３０ｂの回転軸Ｃの方向、すなわち、スラスタ３０の推力の向き、言い換えれば、スラスタ３０の推力のベクトルが、ｘｙ平面に直交する仮想線Ｐに対して傾斜角φだけ傾いて取り付けられている。スラスタ３０の、ｘｙ平面、すなわち、ロータ３０ａを含む平面、に直交する仮想線Ｐに対する傾斜方向は、ロータ３０ａの回転方向に基づいて決められている。

各スラスタ３０は、そのロータ３０ａが回転することによりカウンタートルクを生じる。各スラスタ３０により生じたカウンタートルクは、移動体１００を、そのロータ３０ａの回転方向とは逆に回転させる方向に作用する。このとき、各スラスタ３０の推力の向き、言い換えれば、スラスタ３０の推力のベクトルが、ｘｙ平面に直交する仮想線Ｐに対して傾斜角φだけ傾いて取り付けられているため、各スラスタ３０の推力は、ｚ方向に沿う揚力と、ｘｙ平面に沿う力に分解することができる。各スラスタ３０の推力の傾斜方向（傾斜角φ）は、その推力のｘｙ平面に沿う分力の方向がカウンタートルクの方向と同一になるように設定されている。

具体的には、第１スラスタ３１は、移動体１００をｘ軸の正の方向から見た場合、仮想線Ｐに対して時計回りにφだけ傾いて取り付けられている。基体１０に対して第１スラスタ３１と反対側に配置される第３スラスタ３３は、移動体１００をｘ軸の負の方向から見た場合、仮想線Ｐに対して時計回りにφだけ傾いて取り付けられている。

一方、第２スラスタ３２は、移動体１００をｙ軸の負の方向から見た場合、仮想線Ｐに対して反時計回りにφだけ傾いて取り付けられている。つまり、図２においては紙面奥側に傾斜している。基体１０に対して第２スラスタ３２と反対側に配置される第４スラスタ３４は、移動体１００をｙ軸の正の方向から見た場合、仮想線Ｐに対して反時計回りにφだけ傾いて取り付けられている。つまり、図２においては紙面手前側に傾斜している。

例えば、マイコン部５０は、第１スラスタ３１〜第４スラスタ３４をそれぞれ制御することにより、第１および第３スラスタ３１および３３それぞれのロータ３０ａの回転方向と、第２および第４スラスタ３２および３４それぞれのロータ３０ａの回転方向を、互いに逆向きとし、かつ全てのロータ３０ａの回転数を同一とする。この制御により、第１および第３のスラスタ３１および３３それぞれのロータ３０ａの回転に起因するカウンタートルクおよび推力のｘｙ平面沿う分力と、第２および第４のスラスタ３２および３４それぞれのロータ３０ａの回転に起因するカウンタートルクおよび推力のｘｙ平面沿う分力とを相殺することができる。

各スラスタ３０のモータ３０ｂに対する電力の供給は、バッテリ６０から対応する図示しないケーブルを介して行われる。また、上記マイコン部５０は、各スラスタ３０のモータ３０ｂの回転数および回転方向の制御、すなわち、各スラスタ３０により生成される推力の大きさおよび方向の制御を、図示しないケーブルを介して行っている。

ガード部４０は、例えば、図１に示すように、ｚ方向に沿う軸を回転体の軸とするような円環状、すなわちトーラス状の部材であり、基体１０およびスラスタ３０を覆うことにより、該基体１０およびスラスタ３０をガードしている。上記したように、基体１０は、ｚ方向から正面視したときに、円環状のガード部４０の中心に位置している。なお、本実施形態におけるガード部４０は、曲率を有する円環形状を有し、その外縁が径方向外側に凸状になっているタイヤのような形状を成している。ガード部４０の構成材料はとくに限定しないが、弾性を有する材料を選択することが可能である。このような弾性材料で構成されたガード部４０が取り付けられた移動体１００は、後述するタイヤモードにおける走行の際に、地表面を走行し易くなる。また、ガード部４０のスプリング性により、例えば、移動体１００の移動時において、ガード部４０に囲まれた部分の構造物への振動負荷を軽減できる。

さらに言えば、ガード部４０を水に浮く浮体とすることにより、移動体１００は、水上に着水可能になる。

マイコン部５０は、ユーザによる外部からの指令や、移動体１００の姿勢を検出し、スラスタ３０に対して適切な回転数および回転方向を指示する部分である。マイコン部５０は、基体１０において、ｘｙ平面を正面視したとき、移動体１００の重心が基体１０の中心とほぼ一致するような位置に固定されている。マイコン部５０は、図４に示すように、慣性計測部５１と制御部５２とを有している。

慣性計測部５１は、一般の航空機等に用いられるような、３軸（ピッチング軸、ローリング軸、ヨーイング軸）のジャイロスコープと上記３軸の加速度センサを含んで構成されている。慣性計測部５１は、移動体１００の姿勢、上記３軸それぞれの回りの角速度および上記３軸それぞれの回りの加速度を、上記移動体１００の姿勢に関する情報として検出する部分である。ジャイロスコープとしては、振動している物体のコリオリ力を利用した振動ジャイロセンサを使っても良いが、回転円盤を有する機械式ジャイロスコープや、サニャック効果を利用するレーザーリングジャイロスコープを用いることによって高精度化と軽量化が可能である。また、加速度センサとしては、機械的変位測定方式のほか、光学的な方式やピエゾ抵抗を利用した半導体方式を採用しても良い。

慣性計測部５１は、図４に示すように、制御部５２に通信可能に接続されており、移動体１００の姿勢に関する情報を制御部５２に出力する。慣性計測部５１は、ジャイロおよび加速度センサの他、全地球測位システム（ＧＰＳ）や圧力センサ、流量センサ、磁気センサ、スタートラッカ等のデバイスを有していると移動体１００の姿勢さらには高度を高精度で計測することができる。

制御部５２は、慣性計測部５１から出力される移動体１００の姿勢に関する情報に基づいて、移動体１００の姿勢を推定し、推定された移動体１００の姿勢、およびユーザ等により操作された例えばリモートコントローラＲＣからの指令に基づいて、各スラスタ３０におけるモータ３０ｂの出力（回転方向および回転速度）を制御する部分である。制御部５２は、該制御部５２に接続されたアンテナ５３とユーザが操作する例えばリモートコントローラとの間の無線通信により、リモートコントローラＲＣから送られた指令を受信することができる。

バッテリ６０は、一般的に知られた二次電池である。バッテリ６０はスラスタ３０におけるモータ３０ｂやマイコン部５０に電源を供給している。バッテリ６０は、基体１０において、ｘｙ平面を正面視したとき、移動体１００の重心が基体１０の中心とほぼ一致するような位置に固定されている。

次に、図５〜図９を参照して、本実施形態における移動体１００の動作および作用効果について説明する。

この移動体１００は、移動体１００が重力に逆らって地表面から離れる飛行モードと、移動体１００を構成するガード部４０が地表面に接触しつつ移動するタイヤモード（転動モード）と、を有している。

言い換えれば、制御部５２は、各スラスタ３０のロータ３０ａの回転数およびロータ３０ａの各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θを制御することにより、移動体１００の動作モードとして、該移動体１００を飛行させる飛行モードと、該移動体１００を、そのガード部４０が地表面に接触しつつ移動（転動）するタイヤモードと、をそれぞれ実行する。

すなわち、制御部５２は、各スラスタ３０のロータ３０ａの回転数およびロータ３０ａの各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θの制御を、慣性計測部５１により計測された移動体１００の姿勢と、外部のリモートコントローラＲＣから指示された目標姿勢との偏差に基づいて、実施する。制御部５２は、上記各スラスタ３０のロータ３０ａの回転数およびロータ３０ａの各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θの制御を、例えばＰＩＤ制御等を用いることにより、実現することができる。以下、飛行モードおよびタイヤモードに基づく移動体制御処理について、説明する。なお、スラスタ３０におけるロータ３０ａの各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θを、単にスラスタ３０の迎え角θと記載する場合もある。

例えば、リモートコントローラＲＣから動作モードの指示信号が送られてきた際、制御部５２は、その指示信号を受信し、移動体制御処理を開始し、受信した指示信号が飛行モードおよびタイヤモードの何れを示しているかを判断する（ステップＳ１）。

ステップＳ１の判断の結果が飛行モードである場合（ステップＳ１の判断の結果飛行モード）、制御部５２は、例えば、すべてのスラスタ３０のロータ３０ａの回転数を、移動体１００に対し、該移動体１００の重力を超える揚力を生じるように、例えば互いに略同一に設定する（図５、ステップＳ２）。また、制御部５２は、すべてのスラスタ３０のロータ３０ａにおける各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θを、ゼロ以外の互いに同一の値に設定する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ２の処理およびＳ３の処理は、同時でも、どちらを先に行ってもよい。

すなわち、すべてのスラスタ３０のロータ３０ａにおける各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θが互いに同一の値に設定された状態で、スラスタ３０のロータ３０ａの回転数を互いに略同一に設定することにより、移動体１００に対する各スラスタ３０からの推力、すなわち揚力を同一にすることができる。
この制御部５２の処理により、移動体１００は、そのｘｙ平面が地表面と略平行な状態で、空中に浮上する。

また、ステップＳ１の処理において、制御部５２は、図１に示すように、第１スラスタ３１と第３スラスタ３３のロータ３０ａを、ｚ軸の正の方向から見た場合、時計回りに回転させ、第２スラスタ３２と第４スラスタ３４のロータ３０ａを、反時計回りに回転させる。これにより、ロータ３０ａの回転によるカウンタートルクを相殺することができる。

このとき、本実施形態における各スラスタ３０は、その回転軸Ｃがｚ軸あるいは仮想線Ｐに対して傾斜角φで傾斜している。このため、各スラスタ３０により生成される推力のｘｙ平面に沿う分力が生じる。しかしながら、上記したように、第２スラスタ３２および第４スラスタ３４それぞれの回転軸Ｃの傾斜方向は、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３それぞれの回転軸Ｃの傾斜方向とは互いに逆である。このため、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３により生成される推力のｘｙ平面に沿う分力も、第２スラスタ３２および第４スラスタ３４により生成される分力と相殺される。この結果、移動体１００に対し、ｚ軸まわりの回転運動であるヨーを生じさせることを回避することができる。すなわち、制御部５２は、移動体１００を、ｚ軸まわりに回転させることなく、空中に浮上させることができる。

移動体１００を浮上させている状態において、制御部５２は、リモートコントローラＲＣからの指示信号をモニタし、次の指示が何の動作指示か判断している（ステップＳ４）。
例えば、リモートコントローラＲＣからの指示が依然として上昇指示である場合、ステップＳ２および３の処理を継続する。

また、リモートコントローラＲＣからの指示が停止指示である場合、制御部５２は、例えば、すべてのスラスタ３０のロータ３０ａの回転数を、移動体１００に対し、該移動体１００の重力と同一の揚力を生じるように、例えば互いに略同一に設定する（ステップＳ５）。この結果、移動体１００を、空中における所望の地点で静止させることができる。

リモートコントローラＲＣからの指示信号がｘ軸まわりの回転運動であるロールを示している場合、制御部５２は、第１スラスタ３１のロータ３０ａの回転数を増加させ、第３スラスタ３３のロータ３０ａの回転数を低下させるロール処理を実行することにより、
移動体１００を、ｘ軸の負の方向から見て、時計回りにロールさせることができる（ステップＳ６）。

リモートコントローラＲＣからの指示信号がｙ軸まわりの回転運動であるピッチを示している場合、制御部５２は、第２スラスタ３２のロータ３０ａの回転数を増加させ、第４スラスタ３４のロータ３０ａの回転数を低下させるピッチ処理を実行することにより、移動体１００を、ｙ軸の負の方向から見て、時計回りにピッチさせることができる（ステップＳ７）。
すなわち、制御部５２は、各スラスタ３０のロータ３０ａの回転数を適切に調整することにより、移動体１００のｘ軸まわりの回転運動であるロール、およびｙ軸まわりの回転運動であるピッチを、それぞれ実現することができる。

リモートコントローラＲＣからの指示信号が所定の方向への並進運動を示している場合、制御部５２は、各スラスタ３０のロータ３０ａの各ブレードＢ１およびＢ２の迎え角θを制御することにより、移動体１００の姿勢（すなわち、各ロータ３０ａの推力方向）を、目的となる並進方向に傾けた状態で、全体的に各スラスタ３０のロータ回転数を増加させることにより、移動体１００を、上記目的と並進方向に向かって並進運動させることができる（ステップＳ８）。

一方、リモートコントローラＲＣからの指示信号が降下を示している場合、制御部５２は、例えば、すべてのスラスタ３０のロータ３０ａの回転数を制御して、スラスタ３０により生成される揚力を、該移動体１００の重力よりも低下させる（ステップＳ９）。この結果、移動体１００を、降下させることができる。

制御部５２は、ステップＳ５〜Ｓ９の処理を実行した後、ステップＳ４の処理に戻り、指示信号の判断処理を繰り返す。このようにして、飛行モードにおいては、移動体１００を、空中において自在に移動させることができる。

一方、ステップＳ１の判断の結果がタイヤモードである場合（ステップＳ１の判断の結果タイヤモード）、制御部５２は、タイヤモードの指示を認識する。上述したように、タイヤモードは、移動体１００を、ガード部４０が地表面に接地した状態でｚ軸まわりに回転して移動するモードである。

まず、ステップＳ１０の処理として、制御部５２は、慣性計測部５１から出力される移動体１００の姿勢に関する情報に基づいて、移動体１００の現在の姿勢を推定する（図６、ステップＳ１０）。通常、移動体１００は、そのｘｙ平面を地表面等の面に平行にして着地した状態（初期状態とする）となっている。

次いで、制御部５２は、移動体１００を、その初期状態から、倒立状態に遷移させる処理を実行する（ステップＳ１１）。なお、この移動体１００が初期状態から倒立状態に移動するまでの期間を過渡期間とする。

図７に示すように、制御部５２は、第４スラスタ３４のロータ３０ａを、飛行モード時と同様に、所定の迎え角θおよび所定の回転数で回転させ、ｚ軸の正の方向に推力を生じさせるともに（ステップＳ１１ａ）、第１〜第３スラスタ３１〜３３それぞれのロータ３０ａの迎え角θをゼロ度に設定して回転させることにより、推力をゼロとする（ステップＳ１１ｂ）。この処理により移動体１００を起き上がらせるための力およびトルクを発生させることができ、この力およびトルクにより、ガード部４０のうち、第２スラスタ３２近傍の部分が地表面に接した状態で、その接地点を支点として、移動体１００はｘ軸まわりに回転する。すなわち、ガード部４０を地表面に接地した状態で倒立状態に遷移しようとする。なお、第４スラスタ３４のロータ３０ａは、例えば、本開示の第１のロータに対応する。

なお、第４スラスタ３４の迎え角θはゼロではないから、推力の分力が移動体１００をｚ軸まわりに回転させる方向に作用する。したがって、ステップＳ１１ａにおいて、制御部５２は、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３それぞれのロータ３０ａの回転数を、第４スラスタ３４のロータ３０ａの回転数よりも大きくして、カウンタートルクにより該分力を相殺する。この結果、移動体１００を、ｚ軸まわりの回転を防止しつつ初期状態から倒立させることができる。なお、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３それぞれのロータ３０ａは、例えば、本開示の第３および第４のロータに対応する。また、第２スラスタ３２のロータ３０ａは、本開示の第２のロータに対応する。

次いで、制御部５２は、移動体１００を、その倒立状態を維持させる処理を実行する（ステップＳ１２およびＳ１３）。

ステップＳ１２において、慣性計測部５１から出力される移動体１００の姿勢に関する情報に基づいて、制御部５２は、移動体１００の現在の姿勢として、そのｙ軸が鉛直方向に沿うようになったことを推定する。このとき、制御部５２は、各スラスタ３０のロータ３０ａの駆動を変更することにより、移動体１０の現在の姿勢、すなわち、倒立状態を維持する（ステップＳ１３）。

すなわち、ステップＳ１３ａにおいて、制御部５２は、図８に示すように、第４スラスタ３４のロータ３０ａの回転を継続することにより、ロータ３０ａからｚ軸の正の方向に推力を継続して発生させる。なお、ステップＳ１３の倒立状態維持処理では、移動体１００を倒立させるほどのエネルギーは必要ないため、制御部５２は、第４スラスタ３４の回転数を、着地した状態である初期状態から倒立状態に遷移する際の回転数よりも小さくしても良い。

一方、初期状態から倒立状態へ遷移する過渡期間においては、迎え角θをそれぞれゼロ度に設定していた第１スラスタ３１および第３スラスタ３３について、制御部５２は、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３それぞれの迎え角θを、飛行モード時とは正負が逆となる角度に設定して、ｚ軸の負の方向に推力を発生させるようにする（ステップＳ１３ｂ）。すなわち、制御部５２は、第４スラスタ３４のロータ３０ａにより生成されるｚ軸の正の方向に向く分力と、第１および第３スラスタ３１，３３それぞれのロータ３０ａによるｚ軸の負の方向に向く合力とを釣り合うように設定することにより、移動体１００の倒立状態を維持させることができる（ステップＳ１３ｂ）。

上記の倒立状態維持状態では、各スラスタ３０から生成される推力が移動体１００をｘ軸まわりに回転させる方向に作用するが、地表面とガード部４０との摩擦力によりｘ軸まわりの回転に係る力のモーメントの釣り合いが確保されている。あるいは、制御部５２は、第２スラスタ３２それぞれのロータ３０ａのブレードＢ１，Ｂ２について飛行モード時と同一の方向に迎え角θを設定することにより、第２スラスタ３２の推力をｚ軸の正の方向に発生させて、ｘ軸まわりの回転に係る力のモーメントの釣り合いを確保することも可能である。

なお、制御部５２は、移動体１００が地表面に対して垂直に倒立した状態で、一旦全てのスラスタ３０の迎え角θをゼロ度に設定し、慣性計測部５１から出力される移動体１００の姿勢に関する情報に基づいて移動体１００がｘ軸まわりに所定の方向に傾くと推定する毎に、第１スラスタ３１の迎え角θを、その傾斜を打ち消すように調整する。すなわち、制御部５２は、移動体１００がｘ軸に交互に回転傾くと、第１スラスタ３１の迎え角θの正負を相互に反転させて、それぞれの傾斜を打ち消すようにしても良い。

特に、移動体１００を必ずしもｙ軸が鉛直方向を向くような倒立状態にする必要はなく、例えば、制御部５２は、第１スラスタ３１の迎え角θおよび回転数を適切に設定することにより、図７に示すように、移動体１００を、そのｙ軸が地表面に対して、９０度以外の任意の角度で傾斜して状態で静止させることもできる。

続いて、制御部５２は、移動体１００を、その倒立状態を維持させた回転させ移動させる処理を実行する（ステップＳ１４）。なお、図９に示すように、移動体１００が、そのｘ軸が鉛直方向に沿うように倒立した状態を想定して説明する。

ステップＳ１４において、制御部５２は、例えば、第２スラスタ３２および第４スラスタ３４の迎え角θを、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３の迎え角θに対して正負を反転し、絶対値が同一になるように設定するとともに、すべてスラスタ３０のロータ３０ａの回転数を同一とする。

このような状態にあっては、図９に示すように、第２スラスタ３２および第４スラスタ３４の回転方向は、第１スラスタ３１および第３スラスタ３３の回転方向と逆であるため、からカウンタートルクは相殺され、ｚ方向に向く推力の分力は互いに相殺される。一方、スラスタ３０の推力のｘｙ平面に沿う分力は、図９の矢印に示すように、ｚ軸のまわりに回転するトルクとなる。したがって、制御部５２のステップＳ１４の処理により、移動体１００を、ｙ軸の負の向きに転がって移動させることができる。なお、図９に示す状態に対して、すべてのスラスタ３０それぞれについて迎え角θの正負を反転すると、制御部５２のステップＳ１４の処理により、前記トルクにより、移動体１００を、ｙ軸の正の方向に回転して転動させることができる。

以上記載したように、この移動体１００は、制御部５２の制御に基づいて、倒立した状態で回転して地表面を自走することができるので、重力に直交する水平方向において狭い所に対しても、転がりながら進入することができる。また、移動体１００が倒立状態で地表面に接地する姿勢を維持するためのエネルギーは、移動体１００が空中で静止するためのエネルギーよりも小さい。よって、この移動体１００は、空中での飛行に加えて、飛行時よりも小さなエネルギーで地表面上も転動移動することができる。

しかも、移動体１００は、倒立状態における地表面に対する傾斜角も、任意に変えながら、転動して移動することができるため、進入先の形状に合わせて、その傾斜角を変えながら、該進入先に進入することができ、例えばカメラを設置することにより、災害現場や秘境等、人間が進入することが困難な場所に対しても、自力で進入し、カメラによりその場所の画像情報を得ることができる。

なお、スラスタ３０により生成される推力の傾斜角φは、移動体１００の設計者が任意に設定できる。傾斜角φが大きく設定するほど、推力のｘｙ平面に沿う分力が大きくなるため、タイヤモードにおける回転する力を大きくすることができるとともに、飛行モードにおけるヨーの回転力も大きくすることができる。ただし、傾斜角φを大きく設定すると移動体１００の最大揚力が小さくなるため、傾斜角φは、移動体１００に対して要求されるペイロードに基づいて適宜設定されるべきである。

また、ガード部４０を水に対して浮く浮体で構成することも可能である。このように構成されていれば、移動体１００は、地表面だけでなく、水上においても倒立した状態で回転して自走することができる。

（変形例）
上記した第１実施形態におけるガード部４０は、曲率を有する円環形状を有し、その外縁が径方向外側に凸状になっているタイヤのような形状を成す例について説明したが、この例に限定されない。例えば、図１０に示すように、ガード部４０Ａは、曲率を有する円環形状を有しているとともに、ガード部４０Ａは、その外縁が径方向内側に凹状となる、凹状部４０Ｂを有している。すなわち、ガード部４０Ａは、滑車のような形状を成すように構成されている。

本変形例に関わるガード部４０Ａを有する移動体１００Ａは、そのガード部４０Ａの外縁の凹状部４０Ｂにより、電線等の棒状の部材上に倒立することができる。このため、本変形例に関わるガード部４０Ａを有する移動体１００Ａは、平らな面に加えて、電線等の棒状の部材の上を、回転しながら移動することができる。本変形例に関わるガード部４０を有する移動体１００Ａは、例えば、災害現場等、平らな面の存在が保証できない場所においても、棒状あるいは線状の部材上を回転しながら移動することができるため、省エネルギーを実現しつつ災害現場の調査等を容易に行うことができる。

（第２実施形態）
本実施形態における飛行体２００は、図１１に示すように、第１実施形態に記載の移動体１００に加えて、例えば水に浮く浮き輪１１０を備えている。浮き輪１１０は、飛行モード時に移動体１００が地表面と対向する側において、該移動体１００に対して着脱自在に取り付けられている。例えば、浮き輪１１０は、移動体１００が地表面と対向する側において、移動体１００に対して吊架されている。

この飛行体２００は、任意の位置において、浮き輪１１０の吊架を解除して投下することができるようになっている。この飛行体２００によれば、その移動体１００を浮体として構成されている場合、飛行体２００は、水難事故等により水上で救助を待つ要救助者に対して、水上を走行して可能な限り要救助者に近付き、浮き輪１１０を切り離すことにより、要救助者に対して浮き輪１１０を投下することができる。また、飛行体２００は、無人において飛行できる、いわゆるＵＡＶであるから、救急隊員などの救助する側の人員の身を危険に晒すことなく、救助活動を行うことができる。

この浮き輪１１０は、図１１に示すように、ガード部４０と同一の形状であることが好ましい。本実施形態における浮き輪１１０は、ガード部４０と同一のトーラス形状を成し、半径もガード部４０と略同一に設定されている。

これによれば、飛行体２００は、浮き輪１１０を着脱自在に取り付けられた状態で第１実施形態の移動体１００と同様に倒立して、回転しながら、平らな面に加えて水上を移動することができる。このため、水上の災害現場等において活躍が期待される。

（第３実施形態）
上記した各実施形態および変形例では、各スラスタ３０が個別にロータ３０ａとモータ３０ｂとを有する例を示した。これに対して、本実施形態における飛行体３００は、図１２に示すように、各スラスタ３０Ｘは、ロータ３０ａとプーリ３０ｐとを有しており、モータ３０ｂを有していない。

一方、飛行体３００は、基体１０に固定された単一のメインモータ３０ｄを有しており、メインモータ３０ｄは、メインプーリ３０ｅに連結され、メインモータ３０ｄの回転により、メインプーリ３０ｅが回転するようになっている。メインプーリ３０ｅは、ベルト３０ｆを介して、各スラスタ３０の有するプーリ３０ｐに連結されており、メインプーリ３０ｅの回転は、ベルト３０ｆを介して、各スラスタ３０Ｘの有するプーリ３０ｐにそれぞれ伝達される。ベルト３０ｆは、基体１０に取り付けられたメインモータ３０ｄから、ｘ軸に沿う正負の２方向と、ｙ軸に沿う正負の２方向に延びて設置され、メインプーリ３０ｅの回転が各スラスタ３０Ｘのプーリ３０ｐに伝達されるようになっている。すなわち、本実施形態における飛行体３００では、メインモータ３０ｄの回転が、すべてのスラスタ３０Ｘのロータ３０ａの回転の動力として用いられている。

一般に、複数のスラスタ３０に用いられるモータ３０ｂには、製造ばらつき等を原因として入力電圧−回転数特性にばらつきがある場合があり、同一の電圧を供給しても、複数のモータ３０ｂ間で回転数が完全に一致しない場合がある。これに対して、本実施形態の飛行体３００では、単一のメインモータ３０ｄの回転をすべてのスラスタ３０Ｘのロータ３０ａに伝達するようになっているので、スラスタ３０それぞれのロータ３０ａの回転数のばらつきを低減することができる。したがって、スラスタ３０Ｘそれぞれのロータ３０ａの回転数のキャリブレーションを行うことなく、それぞれのロータ３０ａの迎え角θの調整のみで、飛行体３００の機動を安定して実現することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記した各実施形態では、主に４つのスラスタ３０を有するクアッドコプターについて記載したが、スラスタ３０の数は限定されるものではない。具体的には、双発のツインコプターや、６発のヘキサコプター、８発以上のマルチコプターにも本発明を適用することができる。

また、上記した各実施形態では、ロータ３０ａが有するブレードＢ１，Ｂ２が２枚である例について説明したが、ブレードの枚数は３枚以上であっても良い。

また、上記した各実施形態では、ガード部４０が円環状である例を示したが、タイヤモードにおいて転がることができれば円環でなくても良い。例えば、ｚ軸方向から正面視した際に、ガード部４０が八角形や十二角形など、円に近似できる形状であっても良い。

また、第２実施形態において、飛行体２００が浮き輪１１０を着脱自在に設ける構成について記載したが、着脱自在に設ける要素は浮き輪１１０に限定されるものではない。例えば、食料物資や建築資材を着脱自在に設けても良い。

１０…基体，２０…フレーム，３０…スラスタ，４０…ガード部，５０…マイコン部，６０…バッテリ

Claims (17)

1. 移動体であって、
   基体（１０）と、
   前記基体から延びて形成された複数のフレーム（２０）と、
   前記複数のフレームそれぞれに設けられ、前記移動体の飛行時において、互いに同一平面内に配置され、該平面に直交する方向に推力の成分を生じることにより揚力を生じさせる複数のスラスタ（３０）と、
   前記移動体の姿勢を計測する慣性計測部（５１）と、
   前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて前記各スラスタを制御する制御部（５２）と、
   前記基体および前記複数のスラスタを取り囲むように形成された転動用の環状のガード部（４０）を備え、
   前記フレームは、前記基体と前記ガード部との間に渡設され、
   前記各スラスタは、迎え角が可変とされた複数のブレード（Ｂ１，Ｂ２）を有するロータ（３０ａ）を有するとともに、
   前記各スラスタにより生成される推力のベクトルが、当該各スラスタが配置される前記平面に直交する方向に対して傾斜していることを特徴とする移動体。
2. 前記各スラスタが配置される前記平面を正面視したとき、
   前記ガード部は円環状を成し、
   前記基体は前記ガード部の成す円の中心に位置し、
   前記各フレームは、前記基体から放射方向に延設されることによって前記基体と前記ガード部とを連結し、
   前記複数のスラスタは、前記基体と前記ガード部との間に渡設された複数のフレームそれぞれに固定されるとともに、
   前記各スラスタのロータの回転により生成される推力の前記平面に沿う分力が、当該ロータの回転にかかるカウンタートルクと同一方向を向くように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の移動体。
3. 前記ガード部はトーラス状の浮体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体。
4. 前記移動体は、該移動体に着脱自在に取り付けられた浮き輪（１１０）を備え、
   前記移動体は、前記浮き輪が着脱自在に取り付けられた状態で移動して、外部からの指示に基づいて前記浮き輪を投下することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動体。
5. 前記浮き輪は、前記ガード部と同一形状を成すことを特徴とする請求項４に記載の移動体。
6. 前記複数のロータが連結された単一のモータ（３０ｄ）をさらに備え、この単一のモータの動力が前記複数のロータそれぞれに伝達されることにより、該複数のロータそれぞれが駆動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動体。
7. 移動体であって、
   基体（１０）と、
   この基体から外方に延びる複数のアーム（２０）と、
   前記複数のアームにそれぞれ取り付けられた複数のスラスタであり、各スラスタは、迎え角が可変な複数のブレード（Ｂ１、Ｂ２）を有するロータ（３０ａ）を備えており、該ロータの駆動により、前記移動体に対する推力を、所定の第１の方向の第１の分力および前記第１の方向とは異なる所定の第２の方向の第２の分力に分割可能に生成する複数のスラスタ（３０）と、
   前記基体および前記複数のアームを取り囲む転動用の転動体（４０）と、
   前記移動体の姿勢を計測する慣性計測部（５１）と、
   前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて、前記各ロータの回転数、前記各ロータの複数のブレードの迎え角をそれぞれ制御することにより、前記移動体の飛行および前記転動体を介した走行移動の内のどちらか一方を選択して実行する制御部（５２）と、を備え、
   前記各ロータは、対応するロータの内の一方により生成された推力のベクトルが、前記複数のロータを含む平面に直交する方向に対して傾斜するように配置されたことを特徴とする移動体。
8. 前記制御部は、前記移動体を飛行させる飛行モードにおいて、前記複数のロータの回転数を、前記移動体の重力を超える揚力を生じるように調整し、かつ前記各ロータにおける前記複数のブレードの迎え角を、ゼロ以外の互いに同一の値に設定することを特徴とする請求項７記載の移動体。
9. 前記制御部は、前記移動体を飛行させる飛行モードにおいて、前記複数のロータの回転数を、前記移動体の重力を超える揚力を生じるように調整し、かつ前記各ロータにおける前記複数のブレードの迎え角が、ゼロ以外の互いに同一の値になるように設定することにより、前記移動体を空中上昇させることを特徴とする請求項７記載の移動体。
10. 前記制御部は、前記移動体を飛行させる飛行モードにおいて、前記複数のロータの回転数を、前記移動体の重力に一致する揚力を生じるように調整し、かつ前記各ロータにおける前記複数のブレードの迎え角が、ゼロ以外の互いに同一の値となるように設定することにより、前記移動体を空中で停止させることを特徴とする請求項９記載の移動体。
11. 前記複数のアームは、前記基体に対して互いに対向するように延びており、
    前記制御部は、前記移動体を飛行させる飛行モードにおいて、前記複数のロータの内の一方の回転数を増加させ、かつ前記複数のロータの内の他方の回転数を低下させることにより、所定の方向を回転軸として前記移動体を回転させることを特徴とする請求項９記載の移動体。
12. 移動体であって、
    基体（１０）と、
    この基体から外方に延びる複数のアーム（２０）と、
    前記複数のアームにそれぞれ取り付けられた複数のスラスタであり、各スラスタは、迎え角が可変な複数のブレード（Ｂ１、Ｂ２）を有するロータ（３０ａ）を備えており、該ロータの駆動により、前記移動体に対する推力を、所定の第１の方向の第１の分力および前記第１の方向とは異なる所定の第２の方向の第２の分力に分割可能に生成する複数のスラスタ（３０）と、
    前記基体および前記複数のアームを取り囲む転動用の転動体（４０）と、
    前記移動体の姿勢を計測する慣性計測部（５１）と、
    前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて、前記各ロータの回転数、前記各ロータの複数のブレードの迎え角をそれぞれ制御することにより、前記移動体の飛行および前記転動体を介した走行移動の内のどちらか一方を選択して実行する制御部（５２）と、を備え、
    前記複数のアームは、前記基体に対して互いに対向するように延び、前記複数のロータとして第１〜第４のロータが設けられた第１〜第４のアームを含んでおり、
    前記制御部は、前記移動体がある面に着地されている初期状態である際、前記移動体を走行させる走行モードにおいて、前記第１のロータを回転させながら前記第１のロータにおける前記複数のブレードの迎え角をゼロ以外の値に設定し、かつ前記第３および第４のロータの回転を回転させながら、前記第３および第４のロータにおける前記複数のブレードの迎え角をゼロに設定することにより、前記移動体を、前記転動体における前記第２のアーム近傍であり前記面に接している点を支点として倒立状態に回転させることを特徴とする移動体。
13. 前記制御部は、前記第１のロータの回転および前記第１のロータにおける前記複数のブレードの迎え角をゼロ以外の値に維持するとともに、前記第３および第４のロータの回転を回転させながら、前記第３および第４のロータにおける前記複数のブレードの迎え角を、前記第１のロータにより生成される推力と、前記第３および第４のロータそれぞれにより生成される推力の合力とが方向が反対で釣り合うようにして、前記移動体を、前記倒立状態に維持させることを特徴とする請求項１２記載の移動体。
14. 前記制御部は、前記第１〜第４のロータの回転数が同一となるように設定し、かつ前記第１のロータにおける前記複数のブレードの迎え角および前記第２のロータにおける前記複数のブレードの迎え角を、前記第３のロータにおける前記複数のブレードの迎え角および前記第４のロータにおける前記複数のブレードの迎え角に対して正負を反転し、かつ絶対体が同一となるように設定することにより、前記移動体を、前記倒立状態を維持した状態で転動させることを特徴とする請求項１３記載の移動体。
15. 移動体であって、
    基体（１０）と、
    この基体から外方に延びる複数のアーム（２０）と、
    前記複数のアームにそれぞれ取り付けられた複数のスラスタであり、各スラスタは、迎え角が可変な複数のブレード（Ｂ１、Ｂ２）を有するロータ（３０ａ）を備えており、該ロータの駆動により、前記移動体に対する推力を、所定の第１の方向の第１の分力および前記第１の方向とは異なる所定の第２の方向の第２の分力に分割可能に生成する複数のスラスタ（３０）と、
    前記基体および前記複数のアームを取り囲む転動用の転動体（４０）と、
    前記移動体の姿勢を計測する慣性計測部（５１）と、
    前記慣性計測部によって計測される前記移動体の姿勢に基づいて、前記各ロータの回転数、前記各ロータの複数のブレードの迎え角をそれぞれ制御することにより、前記移動体の飛行および前記転動体を介した走行移動の内のどちらか一方を選択して実行する制御部（５２）と、を備え、
    前記制御部は、前記移動体がある面に着地されている初期状態である際、前記移動体を走行させる走行モードにおいて、前記複数のロータを回転させながら、当該複数のロータそれぞれにおける前記複数のブレードの迎え角を変えて推力を制御することにより、前記移動体を起き上がらせるための力およびトルクを発生させ、前記移動体を、前記転動体における前記面に接している点を支点として倒立状態に回転させることを特徴とする移動体。
16. 前記制御部は、前記複数のロータを回転させながら当該複数のロータそれぞれの複数のブレードの迎え角を変えて該複数のロータから生成される推力を制御することにより、前記移動体を、前記倒立状態に維持させることを特徴とする請求項１５記載の移動体。
17. 前記制御部は、前記複数のロータを回転させながら、当該複数のロータそれぞれの複数のブレードの迎え角を変えて推力を制御することにより、前記基体に垂直な軸まわりにトルクを発生させることにより、前記移動体を、前記倒立状態を維持した状態で転動させることを特徴とする請求項１６記載の移動体。

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