JP6729879B2 - 無人航空機、及びこれを用いる方法 - Google Patents
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Description
図1aから図1dに、本発明の一実施形態である無人航空機の外観を示す。図1aは斜視図であり、図1bは図1aのzの正方向から見た図であり、図1cはyの正方向から見た図であり、図1dは進行方向の後方側から見た斜視図である。無人航空機1は、口径400mm程度の閉鎖性空間内を飛行できるよう、全幅(図1a中、y方向の幅)約250mm、全長(図1a中、x方向の幅)約550mmのサイズで設計されており、本体部2(防水ケース3に収納されている。)と、本体部2からの制御信号により駆動する5つのモータ13〜17(モータ14,16については図4参照。)と、モータ13〜16の各々の駆動により回転して無人航空機1を浮揚させる4つのロータ(回転翼)9〜12と(ロータ9,12はzの正方向から見て時計回りに回転し、ロータ10,11はzの正方向から見て反時計回りに回転する等、隣り合うロータ同士は逆向きに回転する。)、モータ17の駆動により回転して無人航空機1の推力を発生させる推力発生プロペラ(回転翼)21と、調査カメラ18と、前方カメラ19と、超音波センサ20とを備えている。各構成要素はフレーム4を用いて統合されており、フレーム4には4つの先行衝突部材5〜8が取り付けられている。
以下、無人航空機1による閉鎖性空間内部での撮影飛行の一例として、下水道管路内の撮影飛行を図5から図9を用いて説明する。
2 本体部
3 防水ケース
4 フレーム
5〜8 先行衝突部材
9〜12 ロータ
13〜17 モータ
18 調査カメラ
19 前方カメラ
20 超音波センサ
21 推力発生プロペラ
22 重心
23A モータ部材
23B モータ部材
23C モータ部材
23A−1 溝
24a 主演算回路
24b 信号変換回路
25 制御信号生成回路
26〜30 スピードコントローラ
31 通信アンテナ
32 通信回路
33 各種センサ
34a 自律制御プログラム
34b 各種データベース
35 記録装置
36 電源系
37 地表面
38a,b マンホール
39 下水道管路
40 内壁
41 接続部
42 水
Claims (5)
- 前方向に沿って伸長した形状を有するフレームと、
前記フレームの前方側に位置する2つの回転翼の組である、第1の回転翼の組と、該フレームの後方側に位置する2つの回転翼の組である、第2の回転翼の組と、から構成される、前記フレームの内側に配置された4つの回転翼と、
前記第2の回転翼の組の更に後方側に位置する、前記フレームの内側に配置された推力発生プロペラと、
前記4つの回転翼と前記推力発生プロペラとを駆動する駆動装置と、
前記第1の回転翼の組と前記第2の回転翼の組との間に位置し、前記駆動装置に前記4つの回転翼と前記推力発生プロペラとを駆動させるための制御信号を生成する制御信号生成回路と、
撮影カメラと
を備え、
前記撮影カメラにより閉鎖性空間の内部で撮影をしつつ、前記4つの回転翼と前記推力発生プロペラとを駆動して、該4つの回転翼の回転により浮きつつ該推力発生プロペラの回転により推進することにより該閉鎖性空間の内部を飛行する、
無人航空機であって、
前記4つの回転翼と、前記推力発生プロペラと、前記駆動装置と、前記制御信号生成回路と、前記撮影カメラとは、前記フレームを用いて統合されており、
前記駆動装置が、各々の前記回転翼に各々が動力を与える4つのモータを備え、
各々の前記モータが、自己により動力を与えられる前記回転翼よりも重力ポテンシャルの高い位置において該回転翼に動力を与えるよう構成された、
無人航空機。 - 前記無人航空機が前記閉鎖性空間の境界面に衝突する時に先行して該境界面に衝突させるための先行衝突部材を更に備えた、
請求項1に記載の無人航空機。 - 前記先行衝突部材が前記無人航空機の一端側に位置し、
前記無人航空機が前記一端側を前方側として前記閉鎖性空間の内部を飛行中に前記境界面に衝突するとき、該無人航空機の重心位置よりも前方側において前記先行衝突部材が該境界面に衝突するよう構成された、
請求項2に記載の無人航空機。 - 前記制御信号が姿勢制御信号を含み、
前記姿勢制御信号により前記駆動装置に前記回転翼を駆動させ、前記無人航空機が傾斜した時に該回転翼の一部の回転数を減らすことにより該無人航空機の姿勢を制御するよう構成された、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の無人航空機。 - 進行方向撮影カメラと、進行方向撮影データ送信器とを更に備え、
前記進行方向撮影カメラにより前記閉鎖性空間の内部の進行方向を撮影し、得られた進行方向撮影データを前記進行方向撮影データ送信器から外部に送信しつつ、該閉鎖性空間の内部を飛行するよう構成された、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人航空機。
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