JP6628296B1 - Unmanned aerial vehicle and transport system using the same - Google Patents

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Abstract

【課題】無人飛行体が落下するときに、床面や作業者への衝突を回避すること。【解決手段】無人飛行体１は、落下を防止する落下防止部を備え、落下防止部は、収納部と、収納部に収納された複数の線状体２１と、各線状体２１の先端に設けられると共に、建物内に設けられた立設体Ｒに係止可能に構成された係止部２２と、落下していることを検知する検知部と、検知部からの検知信号に基づいて、収納部から各線状体を互いに放射状に横方向に放出する放出部と、を備える。【選択図】図４An object of the present invention is to avoid collision with a floor or a worker when an unmanned aerial vehicle falls. An unmanned aerial vehicle includes a fall prevention unit for preventing a fall. The fall prevention unit includes a storage unit, a plurality of linear bodies housed in the storage unit, and a distal end of each linear body. Based on a detection signal from the locking unit 22 that is provided and configured to be able to lock to the standing body R provided in the building, a detection unit that detects that the unit is falling, and a detection signal from the detection unit, And a discharge unit that discharges each linear body from the storage unit radially and laterally to each other. [Selection diagram] FIG.

Description

本発明は、建物内を飛行する無人飛行体及びそれを用いた搬送システムに関する。   The present invention relates to an unmanned aerial vehicle that flies in a building and a transport system using the same.

工場や倉庫等の建物内において、ドローンと称する無人飛行体が用いられることがある。例えば、特許文献１では、ピッキングシステムが開示されている。このピッキングシステムでは、物品を保持した状態で飛行可能な無人飛行体が用いられ、無人飛行体は、棚等の保管手段に保管された対象物品を取り出して積み込み、集荷部に移動して、対象物品を集荷部に取り降ろす。   In buildings such as factories and warehouses, unmanned aerial vehicles called drones are sometimes used. For example, Patent Literature 1 discloses a picking system. In this picking system, an unmanned aerial vehicle that can fly while holding an article is used. Unload the goods to the collection area.

特許文献２では、フォークリフト支援システムが開示されている。この支援システムでは、カメラを備える無人飛行体が用いられ、無人飛行体は、フォークリフトに搭載されて、フォークの上昇とともにフォークリフトから飛行して、カメラで撮像された飛行中の撮像画像を車載モニターに表示する。   Patent Literature 2 discloses a forklift support system. In this support system, an unmanned aerial vehicle equipped with a camera is used. indicate.

ここで、無人飛行体は、モータの故障やバッテリの急放電等によって回転翼が停止することがあり、無人飛行体が空中から落下するおそれがある。その場合、無人飛行体が、床面に衝突して破損したり、作業者に衝突して怪我を負わしたりする問題がある。   Here, the rotor of the unmanned aerial vehicle may be stopped due to a failure of the motor or a sudden discharge of the battery, and the unmanned aerial vehicle may fall from the air. In this case, there is a problem that the unmanned aerial vehicle collides with the floor surface and is damaged, or collides with an operator to cause an injury.

特開２０１８−１６４３５号公報JP 2018-16435 A 特開２０１７−３６１０２号公報JP 2017-36102A

そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題に鑑みて、落下したときに、床面や作業者への衝突を回避できる無人飛行体及びそれを用いた搬送システムを提供することにある。   In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle capable of avoiding a collision with a floor or a worker when dropped, and a transport system using the same. is there.

上記課題を解決するために、本発明に係る無人飛行体は、
建物内を飛行する無人飛行体であって、
建物は、建物内に配置された立設体を備え、
無人飛行体は、落下を防止する落下防止部を備え、
落下防止部は、
収納部と、
収納部に収納された複数の線状体と、
無人飛行体が落下していることを検知する検知部と、
検知部からの検知信号に基づいて、収納部から各線状体を互いに放射状に横方向に放出する放出部と、を備え、
落下防止部又は立設体は、放出された線状体が立設体に係止できるように構成された係止部を備える。 In order to solve the above problems, an unmanned aerial vehicle according to the present invention
An unmanned aerial vehicle flying in a building,
The building includes a standing body arranged in the building,
The unmanned aerial vehicle has a fall prevention part to prevent falling,
The fall prevention part is
Storage section,
A plurality of linear bodies stored in the storage unit,
A detection unit that detects that the unmanned aerial vehicle is falling,
An emission unit that radially emits each linear body from the storage unit in a lateral direction based on a detection signal from the detection unit,
The fall prevention unit or the standing body includes a locking unit configured to lock the released linear body to the standing body.

上記課題を解決するために、本発明に係る搬送システムは、
建物内を飛行する無人飛行体と、
建物内を走行する搬送車と、
建物内に配置された立設体と、を備える搬送システムであって、
搬送車は、走行及び荷役するよう構成され、
無人飛行体は、
搬送車の走行又は荷役を支援するよう構成され、さらに、
収納部と、
収納部に収納された複数の線状体と、
落下していることを検知する検知部と、
検知部からの検知信号に基づいて、収納部から各線状体を互いに放射状に横方向に放出する放出部と、を備え、
落下防止部又は立設体は、放出された線状体が立設体に係止できるように構成された係止部を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a transport system according to the present invention includes:
An unmanned aerial vehicle flying inside the building,
A transport vehicle traveling in the building,
And a standing body arranged in the building,
The transport vehicle is configured to travel and load,
Unmanned vehicles are
It is configured to support traveling or cargo handling of the transport vehicle, and further,
Storage section,
A plurality of linear bodies stored in the storage unit,
A detection unit that detects that the device is falling,
An emission unit that radially emits each linear body from the storage unit in a lateral direction based on a detection signal from the detection unit,
The fall prevention unit or the standing body includes a locking unit configured to lock the released linear body to the standing body.

好ましくは、
立設体は、荷物を収納する磁性材料の棚からなり、
係止部は、各線状体の先端に設けられた磁石からなる Preferably,
The standing body consists of shelves of magnetic material for storing luggage,
The locking portion is composed of a magnet provided at the tip of each linear body.

好ましくは、
立設体は、荷物を収納する棚からなり、
係止部は、鉤爪からなる。 Preferably,
The standing body consists of shelves that store luggage,
The locking portion is formed of a claw.

本発明に係る搬送システムを示す図である。FIG. 1 is a view showing a transport system according to the present invention. 無人飛行体を示す斜視図である。It is a perspective view showing an unmanned aerial vehicle. 無人飛行体の落下防止部等を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fall prevention part etc. of an unmanned aerial vehicle. 棚に係止された無人飛行体を示す側面図である。It is a side view which shows the unmanned aerial vehicle locked on the shelf. 図４の平面図である。FIG. 5 is a plan view of FIG. 4. 鉤爪を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a claw.

以下、図面に基づき、本発明に係る無人飛行体及びそれを用いた搬送システムの一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of an unmanned aerial vehicle and a transport system using the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

＜搬送システム＞
図１の通り、本実施形態の搬送システムは、無人搬送システムからなる。無人搬送システムは、無人飛行体１、無人搬送車３及び複数の棚Ｒを備える。無人飛行体１は、ドローンと称され、空中で停止飛行（ホバリング）できる。無人搬送車３は、無人フォークリフトからなる。無人搬送車３は、車体３１と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、フォーク３７と、マスト３８と、を備える。 <Transport system>
As shown in FIG. 1, the transport system according to the present embodiment includes an unmanned transport system. The unmanned transport system includes an unmanned aerial vehicle 1, an unmanned transport vehicle 3, and a plurality of shelves R. The unmanned aerial vehicle 1 is called a drone, and can stop and fly (hover) in the air. The automatic guided vehicle 3 is composed of an unmanned forklift. The automatic guided vehicle 3 includes a vehicle body 31, a pair of left and right front wheels 33, a pair of left and right rear wheels 34, a fork 37, and a mast 38.

無人搬送車３は、予め設定された荷役作業の計画データに基づいて、所定の棚Ｒに収納された所定の荷物を取り出したり、所定の棚Ｒに所定の荷物を収納したりする。無人飛行体１は、無人搬送車３の走行経路に沿って飛行しながら、無人搬送車３を誘導するための誘導信号を発信する。無人搬送車３は、無人飛行体１からの誘導信号に基づいて無人飛行体１に追従する。そのため、無人飛行体１は、無人搬送車３の走行を支援する。   The automatic guided vehicle 3 takes out a predetermined load stored in a predetermined shelf R or stores a predetermined load in a predetermined shelf R based on preset cargo handling work plan data. The unmanned aerial vehicle 1 transmits a guidance signal for guiding the automatic guided vehicle 3 while flying along the traveling path of the automatic guided vehicle 3. The unmanned carrier 3 follows the unmanned aerial vehicle 1 based on the guidance signal from the unmanned aerial vehicle 1. Therefore, the unmanned aerial vehicle 1 supports the traveling of the automatic guided vehicle 3.

＜無人飛行体＞
図２の通り、無人飛行体１は、本体１１と、本体１１から延設された４本のアーム１２と、４本のアーム１２のそれぞれの先端側に設けられたモータ１３と、モータ１３に連結された回転翼１４と、本体１１の周囲かつアーム１２の下側に設けられた４本のスキッド１８と、を備える。 <Unmanned aerial vehicle>
As shown in FIG. 2, the unmanned aerial vehicle 1 includes a main body 11, four arms 12 extending from the main body 11, a motor 13 provided at each of the distal ends of the four arms 12, and a motor 13. The vehicle includes a rotor 14 connected thereto, and four skids 18 provided around the main body 11 and below the arm 12.

図３の通り、無人飛行体１は、モータ１３に電力を供給する蓄電池１５を備える。無人飛行体１は、蓄電池１５の電圧を検知する検知部１６を備える。蓄電池１５に対する負荷や蓄電池１５の経年劣化等によって、電圧降下現象が発生して、蓄電池１５からモータ１３への電力出力が遮断されることがある。従って、蓄電池１５の電圧が所定値より小さいと、モータ１３への出力が停止することで、回転翼１４が停止する。   As shown in FIG. 3, the unmanned aerial vehicle 1 includes a storage battery 15 that supplies electric power to the motor 13. The unmanned aerial vehicle 1 includes a detection unit 16 that detects the voltage of the storage battery 15. A voltage drop phenomenon may occur due to a load on the storage battery 15 or aging of the storage battery 15, and the power output from the storage battery 15 to the motor 13 may be interrupted. Therefore, when the voltage of the storage battery 15 is smaller than the predetermined value, the output to the motor 13 is stopped, and the rotor 14 is stopped.

＜落下防止部＞
無人飛行体１は、無人飛行体１の落下を防止する落下防止部２を備える。落下防止部２は、収納部２０と、収納部２０に収納されたワイヤー紐等からなる４本の線状体２１と、各線状体２１の先端に設けられる係止部２２と、を備える。さらに、収納部２０は、カバー部２４で覆われる。なお、線状体２１の本数は、２本以上でよく、特に限定されない。収納部２０及びカバー部２４は、無人飛行体１に設けられる。収納部２０は、椀状に形成されており、開口が下方に向けられる。線状体２１は、収納部２０の開口から収納されており、収納部２０の内部に連結されている。係止部２２は、建物内に設けられた棚（立設体）Ｒに係止できるように構成される。 <Drop prevention unit>
The unmanned aerial vehicle 1 includes a fall prevention unit 2 that prevents the unmanned aerial vehicle 1 from falling. The fall prevention unit 2 includes a storage unit 20, four linear bodies 21 made of a wire string or the like stored in the storage unit 20, and a locking unit 22 provided at a distal end of each linear body 21. Further, the storage section 20 is covered with a cover section 24. The number of the linear bodies 21 may be two or more, and is not particularly limited. The storage section 20 and the cover section 24 are provided in the unmanned aerial vehicle 1. The storage section 20 is formed in a bowl shape, and the opening is directed downward. The linear body 21 is stored from the opening of the storage unit 20, and is connected to the inside of the storage unit 20. The locking portion 22 is configured to be able to lock on a shelf (standing body) R provided in the building.

無人飛行体１は、検知部１６からの検知信号に基づいて、収納部２０から各線状体２１を互いに放射状に横方向Ｘに放出する放出部２３を備える。横方向Ｘとは、水平方向に限らず斜め上下方向も含む。放出部２３は、点火材２３０と、ガス発生材２３１とからなる。点火材２３０は、ガス発生材２３１を爆発させる。ガス発生材２３１は、各係止部２２の後方側に配置される。   The unmanned aerial vehicle 1 includes an emission unit 23 that radially emits each linear body 21 from the storage unit 20 in the lateral direction X based on a detection signal from the detection unit 16. The lateral direction X includes not only a horizontal direction but also an oblique vertical direction. The discharge unit 23 includes an ignition material 230 and a gas generating material 231. The ignition material 230 explodes the gas generating material 231. The gas generating material 231 is arranged behind each locking portion 22.

点火材２３０は、検知部１６に接続される。検知部１６によって蓄電池１５の電圧が所定値より小さいことが検知されるとき、無人飛行体１が落下しているので、検知部１６からの信号に基づいて点火材２３０が点火される。点火材２３０の点火によってガス発生材２３１が爆発し、そのガスの圧力で、各線状体２１が収納部２０の開口から下方に向けて放出される。ガス発生材２３１は、各係止部２２が互いに放射状に横方向Ｘに吹き飛ぶように配置される。カバー部２４は、各係止部２２が通過するための通過部２４ａ（図２）を備えており、各係止部２２が通過部２４ａを通過して横方向Ｘに吹き飛ぶ。   The ignition material 230 is connected to the detection unit 16. When the detection unit 16 detects that the voltage of the storage battery 15 is smaller than the predetermined value, the unmanned aerial vehicle 1 is falling, and the ignition material 230 is ignited based on a signal from the detection unit 16. The gas generating material 231 explodes due to the ignition of the igniting material 230, and each linear body 21 is discharged downward from the opening of the storage unit 20 by the pressure of the gas. The gas generating material 231 is arranged such that the locking portions 22 blow off radially from each other in the horizontal direction X. The cover portion 24 includes a passage portion 24a (FIG. 2) through which each locking portion 22 passes, and each locking portion 22 blows in the lateral direction X through the passing portion 24a.

本実施形態では、棚Ｒが鉄等の磁性材料からなり、係止部２２は強力な磁石からなる。従って、係止部２２は、棚Ｒに吸着して係止する。また、図６の通り、係止部２２は、棚Ｒに引っ掛かって係止する鉤爪からなっていてもよい。   In the present embodiment, the shelf R is made of a magnetic material such as iron, and the locking portion 22 is made of a strong magnet. Therefore, the locking portion 22 is sucked and locked on the shelf R. Further, as shown in FIG. 6, the locking portion 22 may be formed of a claw that is hooked on the shelf R and locked.

図４及び図５の通り、無人飛行体１が落下すると、検知部１６からの信号に基づいて点火材２３０が点火する。それによって、４本の線状体２１が放射状に横方向Ｘに吹き飛び、係止部２２が棚Ｒに吸着する。横方向Ｘに放出された各線状体２１の先端は、隣接する棚Ｒに係止される。各線状体２１は、無人飛行体１の両側から横方向Ｘに放出されるので、各線状体２１の長さは、隣接する棚Ｒの間の距離Ｗより短く、好ましくは距離Ｗの１／２程度である。これにより、各線状体２１が棚Ｒに係止されると、無人飛行体１が、棚Ｒに係止された線状体２１によって空中で保持されるので、床面や作業者への衝突を回避できる。   As shown in FIGS. 4 and 5, when the unmanned aerial vehicle 1 falls, the ignition material 230 is ignited based on a signal from the detection unit 16. As a result, the four linear members 21 radially blow off in the horizontal direction X, and the locking portions 22 are attracted to the shelf R. The distal end of each linear body 21 discharged in the lateral direction X is locked to an adjacent shelf R. Since each linear body 21 is discharged in the lateral direction X from both sides of the unmanned aerial vehicle 1, the length of each linear body 21 is shorter than the distance W between adjacent shelves R, and preferably 1/1 / of the distance W. About 2. Thereby, when each linear body 21 is locked on the shelf R, the unmanned aerial vehicle 1 is held in the air by the linear body 21 locked on the shelf R, so that the collision with the floor surface or the worker occurs. Can be avoided.

以上、本発明に係る無人飛行体及びそれを用いた搬送システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、以下のように構成されていてもよい。   The embodiments of the unmanned aerial vehicle and the transport system using the same according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, it may be configured as follows.

（１）係止部２２は、棚Ｒに設けられてもよい。例えば、複数の鉤爪からなる係止部２２が棚Ｒに設けられ、線状体２１の先端にリング部が設けられ、放出された線状体２１のリング部が係止部２２に係止されてもよい。 (1) The locking portion 22 may be provided on the shelf R. For example, a locking portion 22 composed of a plurality of claws is provided on the shelf R, a ring portion is provided at the tip of the linear body 21, and the ring portion of the released linear body 21 is locked by the locking portion 22. You may.

（２）放出部２３は、機械的または電気的な動力で各線状体２１を放出してもよい。また、例えば、ばね力等を用いて各線状体１２を放出してもよい。 (2) The release unit 23 may release each linear body 21 by mechanical or electric power. Further, for example, each linear body 12 may be released using a spring force or the like.

（３）検知部１６は、加速度センサーまたは回転翼１４の回転センサーに基づいて、無人飛行体１が落下していることを検知してもよい。加速度センサーは、無人飛行体１の下降加速度が所定値よりも大きいときに落下していることを検知する。回転センサーは、回転翼１４の回転数が所定値よりも小さいときに落下していることを検知する。 (3) The detection unit 16 may detect that the unmanned aerial vehicle 1 is falling, based on the acceleration sensor or the rotation sensor of the rotary wing 14. The acceleration sensor detects that the unmanned aerial vehicle 1 is falling when the descent acceleration is greater than a predetermined value. The rotation sensor detects that the rotor 14 is falling when the rotation speed of the rotor 14 is smaller than a predetermined value.

（４）係止部２２が係止される立設部は、棚Ｒ以外に壁面等でもよい。立設部は、床面から垂直方向に立設され、所定の高さを有する物体であればよく、係止部２２に係止可能であればよい。 (4) The standing portion where the locking portion 22 is locked may be a wall surface or the like other than the shelf R. The upright portion may be an object that stands upright from the floor surface and has a predetermined height, and may be any object that can be locked by the locking portion 22.

（５）無人搬送システムは、床面に敷設された誘導ラインを備え、無人搬送車３は、撮像手段を用いて誘導ラインに沿って走行してもよい。また、無人搬送システムは、建物内の壁面に設置された反射板を備え、無人搬送車３は、レーザースキャナを備えており、反射板をレーザースキャナで認識することで自己位置を検出しながら、予め設定され記憶された経路を走行してもよい。 (5) The unmanned transport system may include a guide line laid on the floor, and the unmanned transport vehicle 3 may travel along the guide line using imaging means. In addition, the automatic guided vehicle system includes a reflector installed on a wall in the building, and the automatic guided vehicle 3 includes a laser scanner, and detects its own position by recognizing the reflector with the laser scanner. The vehicle may travel on a preset route stored.

（６）無人飛行体１は、棚Ｒに対して荷物を出し入れする荷役作業を行ってもよい。この場合、無人飛行体１は、無人搬送車３の荷役作業を支援する。 (6) The unmanned aerial vehicle 1 may perform a cargo handling operation for loading and unloading luggage to and from the shelf R. In this case, the unmanned aerial vehicle 1 supports the cargo handling operation of the unmanned carrier 3.

１ 無人飛行体
２ 落下防止部
３ 無人搬送車
２０ 収納部
２１ 線状体
２２ 係止部
２３ 放出部
１６ 検知部
Ｒ 棚 REFERENCE SIGNS LIST 1 unmanned aerial vehicle 2 fall prevention unit 3 automatic guided vehicle 20 storage unit 21 linear body 22 locking unit 23 emission unit 16 detection unit R shelf

Claims (6)

建物内を飛行する無人飛行体であって、
前記建物は、前記建物内に配置された立設体を備え、
前記無人飛行体は、落下を防止する落下防止部を備え、
前記落下防止部は、
収納部と、
前記収納部に収納された複数の線状体と、
前記無人飛行体が落下していることを検知する検知部と、
前記検知部からの検知信号に基づいて、前記収納部から前記各線状体を互いに放射状に横方向に放出する放出部と、を備え、
前記落下防止部又は前記立設体は、放出された前記線状体が前記立設体に係止できるように構成された係止部を備える
ことを特徴とする無人飛行体。 An unmanned aerial vehicle flying in a building,
The building includes a standing body disposed in the building,
The unmanned aerial vehicle includes a fall prevention unit that prevents fall,
The fall prevention unit,
Storage section,
A plurality of linear bodies stored in the storage unit;
A detection unit that detects that the unmanned aerial vehicle is falling,
An emission unit that radially emits each of the linear bodies from the storage unit in a lateral direction based on a detection signal from the detection unit,
The unmanned aerial vehicle, wherein the fall prevention unit or the upright body includes a locking unit configured to lock the released linear body to the upright body. 前記立設体は、荷物を収納する磁性材料の棚からなり、
前記係止部は、前記各線状体の先端に設けられた磁石からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の無人飛行体。 The upright body comprises a shelf made of a magnetic material for storing luggage,
The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the locking portion is made of a magnet provided at a tip of each of the linear bodies. 前記立設体は、荷物を収納する棚からなり、
前記係止部は、鉤爪からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の無人飛行体。 The standing body comprises a shelf for storing luggage,
The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the locking portion is formed of a claw. 建物内を飛行する無人飛行体と、
前記建物内を走行する搬送車と、
前記建物内に配置された立設体と、を備える搬送システムであって、
前記搬送車は、走行及び荷役するよう構成され、
前記無人飛行体は、
前記搬送車の走行又は荷役を支援するよう構成され、さらに、
収納部と、
前記収納部に収納された複数の線状体と、
落下していることを検知する検知部と、
前記検知部からの検知信号に基づいて、前記収納部から前記各線状体を互いに放射状に横方向に放出する放出部と、を備え、
前記落下防止部又は前記立設体は、放出された前記線状体が前記立設体に係止できるように構成された係止部を備える
ことを特徴とする搬送システム。 An unmanned aerial vehicle flying inside the building,
A transport vehicle that travels in the building,
And a standing body disposed in the building,
The transport vehicle is configured to travel and unload,
The unmanned aerial vehicle,
It is configured to support traveling or cargo handling of the carrier, and further,
Storage section,
A plurality of linear bodies stored in the storage unit;
A detection unit that detects that the device is falling,
An emission unit that radially emits each of the linear bodies from the storage unit in a lateral direction based on a detection signal from the detection unit,
The transport system according to claim 1, wherein the fall prevention unit or the upright body includes a locking unit configured to lock the released linear body to the upright body. 前記棚は、磁性材料からなり、
前記係止部は、前記各線状体の先端に設けられた磁石からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の搬送システム。 The shelf is made of a magnetic material,
The transport system according to claim 4, wherein the locking portion includes a magnet provided at a tip of each of the linear bodies. 前記係止部は、鉤爪からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の搬送システム。 The transport system according to claim 4, wherein the locking portion includes a claw.
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