JP6934145B1

JP6934145B1 - 飛行体

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Publication number: JP6934145B1
Application number: JP2020093068A
Authority: JP
Inventors: 拓海大和
Original assignee: Rakuten Group Inc
Current assignee: Rakuten Group Inc
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2040-05-28
Also published as: JP2021187247A; CN113734429A

Abstract

【課題】手作業によらず、かつ大掛かりな装置を必要とせずに本体部を洗浄できる飛行体を提供すること。【解決手段】飛行体１は、液中を潜行可能な飛行体１であって、本体部１０と、本体部１０を移動させるための空気流を回転によって発生させる回転翼３０と、液中で回転翼３０の回転によって発生する水流Ｆが本体部１０に向かうように本体部１０に対する回転翼３０の角度を変更する角度変更機構４０と、回転翼３０の回転によって空気流を発生させて空中を飛行する飛行モードと、液中で角度変更機構４０を制御して回転翼３０の回転によって本体部１０に向かう水流Ｆを発生させる洗浄モードを選択可能な制御装置６０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、飛行体に関する。

従来、飛行体を洗浄するための種々の技術が知られている。この種の技術が記載されているものとして特許文献１がある。特許文献１には、ドローンを有害な物質が充満している密閉容器内で稼働させた後に、天板部に洗浄装置が設置されるエアロック室で機体を洗浄する技術が記載されている。

国際公開第２０１８／１０１０９９号公報

ところで、有害な物質の存在等によって人間の立ち入りが困難な場所で作業を行うために飛行体を使用する場合がある。使用した飛行体に有害な物質が付着している場合、当該飛行体を手で触れずに洗浄することが望ましい。特許文献１では、手作業によらず飛行体を洗浄できるが、洗浄のための大掛かりな装置が必要であり、改善の余地があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、手作業によらず、かつ大掛かりな装置を必要とせずに本体部を洗浄できる飛行体を提供することを目的とする。

本発明の一態様の飛行体は、液中を潜行可能な飛行体であって、本体部と、前記本体部を移動させるための空気流を回転によって発生させる回転翼と、液中で前記回転翼の回転によって発生する液体の流れが前記本体部に向かうように前記本体部に対する前記回転翼の角度を変更する角度変更機構と、前記回転翼の回転によって空気流を発生させて空中を飛行する飛行モードと、液中で前記角度変更機構を制御して前記回転翼の回転によって前記本体部に向かう液体の流れを発生させる洗浄モードを選択可能な制御部と、を備える。

本発明によれば、手作業によらず、かつ大掛かりな装置を必要とせずに本体部を洗浄できる飛行体を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムを示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの飛行体を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの飛行体を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの飛行体の制御装置に関する電気的な構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの飛行体が洗浄される様子を模式的に示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの変形例の飛行体を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの変形例の飛行体の制御装置に関する電気的な構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システムの変形例の飛行体を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係るドローン洗浄システムを示す側面図である。

以下、本発明の限定的ではない例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明をする。

本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システム１００について説明する。図１はドローン洗浄システム１００を示す側面図である。

ドローン洗浄システム１００は、汚れや有害物質等の付着物が付いた飛行体１を液体で洗浄するためのシステムである。図１に示すように、ドローン洗浄システム１００は、飛行体１と、洗浄槽１１０と、を含んで構成される。除去対象である付着物の種類は、特に限定されない。例えば、砂埃や粉塵、放射性物質等が挙げられる。

洗浄槽１１０は、飛行体１を洗浄するための液体が貯められている槽である。洗浄槽１１０に貯められる液体の種類は、特に限定されず、付着物に応じて適宜選択される。本実施形態では、洗浄槽１１０に貯められる液体として水を使用している。

本実施形態のドローン洗浄システム１００は、洗浄槽１１０である第１洗浄槽１１１と、第２洗浄槽１１２と、第３洗浄槽１１３の３槽を用いる三段式の洗浄システムである。第１洗浄槽１１１は、付着物が付いた飛行体１が最初に入る槽である。第２洗浄槽１１２は、第１洗浄槽１１１内の水で洗浄された飛行体１が入る槽である。第３洗浄槽１１３は、第２洗浄槽１１２内の水で洗浄された飛行体１が入る槽である。

次に、飛行体１について説明する。本実施形態に係る飛行体１は、無人で飛行可能なドローンである。なお、「無人で飛行可能」とは、飛行体に人が搭乗しない状態で飛行できることを意味し、自律飛行可能である場合だけでなく、人によって飛行体が遠隔操縦される場合も含む。

飛行体１は、本体部１０と、本体部１０から延出するアーム部２０と、アーム部２０に支持される回転翼３０と、回転翼３０の角度を変更する角度変更機構４０と、を備える。また、飛行体１は、空中で飛行する飛行モードと、液中で本体部１０を洗浄する洗浄モードの２つのモードを備える。図２は飛行モードにおける飛行体１の側面図であり、図３は洗浄モードにおける飛行体１の側面図である。

本体部１０は、平面視において飛行体１の中心に位置し、制御装置６０やカメラ７４等のセンサ類の電子機器（例えばＣＰＵ、メモリ等を有し、制御プログラムを実行するコンピュータ装置等）を備える。また、本体部１０の下側には、着陸平面に接地する脚部（図示省略）が配置される。

アーム部２０は、その一側の端部（以下、基端部）が本体部１０に接続され、他側の端部（以下、先端部）に回転翼３０が配置される支持部である。本実施形態では、４本（複数）のアーム部２０のそれぞれが、平面視において本体部１０から放射状（径方向）に延びている。また、アーム部２０は略水平方向に延びている。４本のアーム部２０の間隔は、平面視における周方向で等間隔となっている。なお、図２及び図３では、紙面奥側に位置する２本のアーム部２０が紙面手前側に位置するアーム部２０によって隠れている。

回転翼３０は、飛行体１の本体部１０を飛行させるための空気流を回転によって発生させる。図２に示すように、回転翼３０はアーム部２０の先端部に配置される回転翼駆動部３２に回転自在に取り付けられる。回転翼駆動部３２には、回転翼３０を回転させる正逆回転可能な回転翼モータ３１が内蔵される。飛行モードにおいて、回転翼モータ３１の駆動によって回転翼３０が回転すると、下方に向かう空気流が発生する。

本実施形態では、４本のアーム部２０のそれぞれに回転翼３０及び回転翼駆動部３２が支持される。即ち、本実施形態の飛行体１は、４個の回転翼３０と４個の回転翼駆動部３２を備える。また、４個の回転翼３０の間隔は、アーム部２０と同様に平面視における周方向で等間隔となっている。なお、図２及び図３では、紙面奥側に位置する２個の回転翼３０や２個の回転翼駆動部３２が紙面手前側に位置する回転翼３０や回転翼駆動部３２によって隠れている。

次に、角度変更機構４０について説明する。角度変更機構４０は、洗浄モードにおいて、液中で回転翼３０の回転によって発生する液体の流れが本体部１０に向かうように本体部１０に対する回転翼３０の角度を変更する機構である。本実施形態の角度変更機構４０は、アーム部２０に対する回転翼３０の角度を変更する第１角度変更機構４１を有する。第１角度変更機構４１は、第１関節部４１１と、第１角度変更モータ４１２と、を含む。

第１関節部４１１は、アーム部２０と回転翼駆動部３２の間に配置される。具体的には、第１関節部４１１は、アーム部２０の先端部に可動軸Ｂを支点として回転可能に保持される。可動軸Ｂは、平面視においてアーム部２０の延出方向に直交する方向に延びる軸である。第１関節部４１１には、回転翼駆動部３２が取り付けられる。

第１角度変更モータ４１２は、アーム部２０の先端部に内蔵される。第１角度変更モータ４１２の駆動により、可動軸Ｂを支点として第１関節部４１１が回転するとともに、回転翼駆動部３２と当該回転翼駆動部３２に取り付けられる回転翼３０も可動軸Ｂを支点として回転する。この結果、図２及び図３に示すように、第１角度変更機構４１によってアーム部２０に対する回転翼３０の回転軸Ａの角度が変更される。図３に示すように、液中において回転軸Ａがアーム部２０に対して平行になる位置まで第１関節部４１１を回転させ、回転翼モータ３１を駆動し回転翼３０を回転させることで、本体部１０に向かう液体の流れである水流Ｆが発生する。

次に、制御装置６０について説明する。図４は、飛行体１の制御装置６０に関する電気的な構成を示すブロック図である。図４において回転翼３０や回転翼モータ３１、第１角度変更モータ４１２については、右回りの順にアルファベットを付し、回転翼３０ａ〜３０ｄ、回転翼モータ３１ａ〜３１ｄ、第１角度変更モータ４１２ａ〜４１２ｄを区別して説明する。

制御装置６０は、例えばＣＰＵ、メモリ等を有し、制御プログラムを実行するコンピュータであり、飛行体１の空中での飛行や液中での潜行等の各種の制御処理を実行する。制御装置６０には、バッテリ等の電源装置（図示省略）、カメラ７４等の検出部、操作用コントローラやＧＰＳ等の外部装置と信号の送受信を行う通信装置７５、ジャイロセンサ７１、加速度センサ７２、高度センサ７３等の各種電子機器が電気的に接続される。

図４に示すように、制御装置６０は、モード選択部６１と、飛行制御部６２と、洗浄制御部６３と、を備える。モード選択部６１と、飛行制御部６２と、洗浄制御部６３は、制御装置６０に記憶されるプログラムの一部によって構成される。

モード選択部６１は、飛行体１が回転翼３０の回転によって空気流を発生させて空中を飛行する飛行モードと、液中で角度変更機構４０を制御して回転翼３０の回転によって本体部１０に向かう液体の流れを発生させる洗浄モードを選択可能である。

モード選択部６１は、予め制御装置６０に記憶された自律制御用のプログラムに基づき、飛行モードと洗浄モードを選択する。具体的には、モード選択部６１は、予め設定されたルートに沿って飛行する飛行体１が所定の地点に到達すると飛行モードから洗浄モードに切り替わる構成としてもよい。そして、モード選択部６１は、液中に潜った飛行体１が所定の時間経過後に、洗浄モードから飛行モードに切り替わり、液中から空中に浮上する構成としてもよい。

また、モード選択部６１は、通信装置７５等を介して受信した情報に基づき、飛行モードと洗浄モードを選択してもよい。例えば、モード選択部６１は、外部の操作コントローラに入力され、通信装置７５に受信された情報に基いて飛行モードと洗浄モードを選択してもよい。また、例えば、ＧＰＳ等の位置情報を取得する通信装置７５やカメラ７４から取得される飛行体１と洗浄槽１１０との間の距離情報に基いて、飛行モードと洗浄モードを選択してもよい。

飛行体１の動作は、飛行モードが選択されると飛行制御部６２によって制御され、洗浄モードが選択されると洗浄制御部６３によって制御される。

飛行制御部６２は、飛行モードにおいて、ジャイロセンサ７１、加速度センサ７２、高度センサ７３、カメラ７４、通信装置７５等からの各種情報や予め定められた自律制御用のプログラムに基づいて飛行体１の飛行を制御する。飛行制御部６２は、回転翼モータ３１ａ〜３１ｄの駆動を制御することにより、回転翼３０ａ〜３０ｄの回転数等を調整する。

洗浄制御部６３は、洗浄モードにおいて、ジャイロセンサ７１、加速度センサ７２、高度センサ７３、カメラ７４、通信装置７５等からの各種情報や予め定められた自律制御用のプログラムに基づいて、飛行体１の液中での動作を制御する。

飛行体１が液中に潜ると、洗浄制御部６３は、回転翼３０ａ〜３０ｄの回転数を制御して液中での本体部１０の姿勢を制御する。具体的には、洗浄制御部６３は、回転翼モータ３１ａ〜３１ｄの駆動を制御することで回転翼３０ａ〜３０ｄの回転数を制御し、回転翼３０ａ〜３０ｄのそれぞれの回転によって発生する水流Ｆの強さを調整して本体部１０の姿勢を制御する。

また、洗浄制御部６３は、第１角度変更機構４１の第１角度変更モータ４１２ａ〜４１２ｄの駆動を制御することにより、回転翼３０ａ〜３０ｄの回転によって発生する水流Ｆの方向を調整する。具体的には、洗浄制御部６３は、第１角度変更モータ４１２ａ〜４１２ｄの駆動を制御して、アーム部２０に対する回転翼３０ａ〜３０ｄの回転軸Ａの角度を変更する。例えば、図３に示すように、洗浄制御部６３は、アーム部２０に対して回転翼３０の回転軸Ａが平行になるように調整した後に回転翼３０を回転させて、本体部１０の側部に向かう水流Ｆを発生させる。これにより、本体部１０の側部に向かう水流Ｆが発生し、当該水流Ｆが本体部１０の側部に当たり、付着物が本体部１０から除去される。よって、追加の装置を用いずに空気流を発生させる回転翼３０の回転を利用して本体部１０の表面の付着物を除去できる。

また、本実施形態では、４個の回転翼３０の間隔は、平面視における周方向で等間隔となっている。このため、例えば、洗浄制御部６３が回転翼３０ａ〜３０ｄの各回転軸Ａがアーム部２０に対して平行になるように調整し、各回転翼３０ａ〜３０ｄの回転数を略一致させることで、四方向から本体部１０の側部に対して略同じ強さの水流Ｆを当てることができる。これにより、液中での安定した姿勢を維持しつつ、本体部１０を洗浄できる。

次に、ドローン洗浄システム１００による飛行体１の洗浄の一例について説明する。図５は飛行体１が洗浄される様子を模式的に示す側面図である。図５（Ａ）は飛行体１が飛行モードから洗浄モードに切り替わり、洗浄槽１１０の第１洗浄槽１１１に潜った状態を示す図、図５（Ｂ）は第１洗浄槽１１１内で飛行体１の本体部１０が洗浄されている状態を示す図、図５（Ｃ）は第２洗浄槽１１２内で飛行体１の本体部１０が洗浄されている状態を示す図、図５（Ｄ）は第３洗浄槽１１３内で飛行体１の本体部１０が洗浄されている状態を示す図である。図５では、人間の立ち入りが困難な場所で作業を行った飛行体１に付着した放射性物質等の有害な物質を除去するためのシステムを例に説明する。

放射線物質等の有害な物質が存在する場所での作業を終えた飛行体１が飛行制御部６２の飛行制御によって洗浄槽１１０の上空に到着すると、モード選択部６１によって飛行モードから洗浄モードに切り替わる。洗浄モードに切り替わると、図１（Ａ）に示すように、洗浄制御部６３によって回転翼モータ３１の駆動が制御され、飛行体１が第１洗浄槽１１１の液中に潜る。

飛行体１が第１洗浄槽１１１の液中に潜ると、洗浄制御部６３によって第１角度変更モータ４１２の駆動が制御され、回転翼３０の回転軸Ａがアーム部２０に対して平行になるように第１関節部４１１が回転する。そして、図５（Ｂ）に示すように、洗浄制御部６３が回転翼モータ３１を駆動し回転翼３０を回転させることで、本体部１０に向かう水流Ｆが発生し、当該水流Ｆが本体部１０の側部に当たり、本体部１０に付いた付着物が除去される。

所定の時間経過後に、洗浄制御部６３が第１角度変更機構４１の第１角度変更モータ４１２を駆動して、回転翼３０の角度を回転軸Ａがアーム部２０に対して側面視で直交するように変更する。そして、モード選択部６１によって洗浄モードから飛行モードに切り替わる。飛行モードに切り替わると、飛行制御部６２が回転翼モータ３１を駆動し、回転翼３０を回転させることで液中から飛行体１が浮上し、第２洗浄槽１１２に移動する。

飛行体１が第２洗浄槽１１２に移動すると、モード選択部６１が飛行モードから洗浄モードに切り替える。洗浄モードに切り替わると、洗浄制御部６３によって回転翼モータ３１の駆動が制御され、飛行体１が第２洗浄槽１１２の液中に潜る。そして、図１（Ｃ）に示すように、洗浄制御部６３によって第１洗浄槽１１１の液中で行った動作が繰り返される。

所定時間経過後に、洗浄モードから飛行モードに切り替わり、液中から飛行体１が浮上し、第３洗浄槽１１３に移動して液中に潜る。液中に潜ると、図１（Ｄ）に示すように、第１洗浄槽１１１や第２洗浄槽１１２の液中で行った動作を繰り返す。

本実施形態では、第１洗浄槽１１１において回転翼３０の回転によって発生する水流Ｆを本体部１０の表面に当てることで付着物を除去できる。そして、第１洗浄槽１１１内で洗浄された飛行体１を第２洗浄槽１１２に移動させて再び洗浄するので、飛行体１の本体部１０の付着物をより確実に除去できる。また、第２洗浄槽１１２の液中に混入される付着物の量を低減できる。さらに、除去対象の付着物が付着した飛行体１の洗浄を複数回行う場合であっても、第３洗浄槽１１３の液体は第１洗浄槽１１１及び第２洗浄槽を経由した飛行体１の洗浄に用いられるので、第３洗浄槽１１３の液体の汚染が抑えられた状態を維持できる。

次に、本発明の第１実施形態に係るドローン洗浄システム１００の変形例について説明する。第１実施形態の変形例に係るドローン洗浄システム１００は、飛行体１Ａと、洗浄槽１１０と、を含んで構成される。上記実施形態と本変形例とでは、飛行体の構成が異なる。なお、飛行体１と同様の飛行体１Ａの構成については、同様の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図６は飛行体１Ａの側面図である。図６に示すように、飛行体１Ａは、本体部１０と、本体部１０から延出するアーム部２０と、アーム部２０に支持される回転翼３０と、回転翼３０の角度を変更する角度変更機構４０Ａと、を備える。飛行体１Ａは、角度変更機構４０Ａの構成が飛行体１とは主に異なる。

角度変更機構４０Ａは、洗浄モードにおいて、液中で回転翼３０の回転によって発生する液体の流れが本体部１０に向かうように本体部１０に対する回転翼３０の角度を変更する機構である。角度変更機構４０Ａは、アーム部２０に対する回転翼３０の角度を変更する第１角度変更機構４１に加えて、本体部１０に対するアーム部２０の角度を変更する第２角度変更機構４２を有する。第２角度変更機構４２は、第２関節部４２１と、第２角度変更モータ４２２と、を含む。

第２関節部４２１は、本体部１０とアーム部２０の間に配置される。具体的には、第２関節部４２１は、アーム部２０の基端部に取り付けられ、可動軸Ｃを支点として本体部１０に回転可能に保持される。可動軸Ｃは、平面視においてアーム部２０の延出方向に直交する方向に延びる軸である。

第２角度変更モータ４２２は、本体部１０に内蔵される。第２角度変更モータ４２２が駆動することによって可動軸Ｃを支点として第２関節部４２１が回転するとともに、第２関節部４２１に取り付けられるアーム部２０も可動軸Ｃを支点として回転する。

次に、第２角度変更機構４２によるアーム部２０の可動領域について説明する。図６では、洗浄モードにおいて、角度変更機構４０Ａによって移動したアーム部２０や回転翼３０等の一例を二点鎖線で示している。図６に示すように、第２角度変更機構４２によってアーム部２０が本体部１０から径方向（図６では左右方向）に延びる状態から下方向に延びる状態や上方向に延びる状態に変更できる。回転翼３０を支持するアーム部２０の本体部１０に対する角度が変更されるので、本体部１０に対する回転翼３０の角度も変更される。また、第１角度変更機構４１によって回転軸Ａがアーム部２０に対して平行になる位置まで回転翼３０の角度を調整できる。

次に、制御装置６０Ａについて説明する。図７は、飛行体１Ａの制御装置６０Ａに関する電気的な構成を示すブロック図である。図７において回転翼３０や回転翼モータ３１、第１角度変更モータ４１２、第２角度変更モータ４２２については、右回りの順にアルファベットを付し、回転翼３０ａ〜３０ｄ、回転翼モータ３１ａ〜３１ｄ、第１角度変更モータ４１２ａ〜４１２ｄ、第２角度変更モータ４２２ａ〜４２２ｄを区別して説明する。

図７に示すように、制御装置６０Ａは、モード選択部６１と、飛行制御部６２と、洗浄制御部６３Ａと、を備える。モード選択部６１と、飛行制御部６２と、洗浄制御部６３Ａは、制御装置６０Ａに記憶されるプログラムの一部によって構成される。

洗浄制御部６３Ａは、洗浄モードにおいて、ジャイロセンサ７１、加速度センサ７２、高度センサ７３、カメラ７４、通信装置７５等からの各種情報や予め設定された自律制御用のプログラムに基づいて、飛行体１の空中から液中に潜る動作や液中での動作を制御する。

飛行体１Ａが液中に潜ると、回転翼３０ａ〜３０ｄの回転数を制御して液中での本体部１０の姿勢を制御する。具体的には、洗浄制御部６３は、回転翼モータ３１ａ〜３１ｄの駆動を制御することで回転翼３０ａ〜３０ｄの回転数を制御し、回転翼３０ａ〜３０ｄのそれぞれの回転によって発生する水流Ｆの強さを調整して本体部１０の姿勢を制御する。

また、洗浄制御部６３Ａは、第１角度変更機構４１の第１角度変更モータ４１２ａ〜４１２ｄの駆動を制御することにより、回転翼３０ａ〜３０ｄの回転によって発生する水流Ｆを本体部１０の側部に当てる。具体的には、洗浄制御部６３Ａは、第１角度変更モータ４１２ａ〜４１２ｄの駆動を制御して、アーム部２０に対する回転翼３０ａ〜３０ｄの回転軸Ａの角度を変更する。例えば、アーム部２０に対して回転翼３０ａ〜３０ｄの各回転軸Ａが平行になるように調整した後で、回転翼３０ａ〜３０ｄを回転させることで、本体部１０の側部に水流Ｆを当てることができる。これにより、本体部１０の側部の付着物をより確実に除去できる。

また、洗浄制御部６３Ａは、第２角度変更機構４２の第２角度変更モータ４２２ａ〜４２２ｄの駆動を制御することにより、回転翼３０ａ〜３０ｄの回転によって発生する水流Ｆを本体部１０の上部及び下部に当てる。具体的には、洗浄制御部６３Ａは、第２角度変更モータ４２２ａ〜４２２ｄの駆動を制御して、本体部１０に対するアーム部２０の角度を変更する。例えば、洗浄制御部６３Ａが第２角度変更モータ４２２ａ，４２２ｃの駆動を制御して、回転翼３０ａ及び回転翼３０ｃを支持するアーム部２０が本体部１０から下方向に延出するようにアーム部２０の角度を調整する。そして、洗浄制御部６３Ａが第２角度変更モータ４２２ｂ，４２２ｄの駆動を制御して、回転翼３０ｂ及び回転翼３０ｄを支持するアーム部２０が本体部１０から上方向に延出するようにアーム部２０の角度を調整する。そして、回転翼３０ａ〜３０ｄを回転させることで、本体部１０の上部及び下部に水流Ｆを当てることができる。これにより、本体部１０の上部及び下部の付着物をより確実に除去できる。

次に、洗浄モードにおいて、本体部１０の上部及び下部を洗浄する場合の飛行体１Ａの状態の一例について図８を参照しながら説明する。図８においてアーム部２０、回転翼３０、回転翼モータ３１については、平面視において右回りの順にアルファベットを付し、アーム部２０ａ〜２０ｄ、回転翼３０ａ〜３０ｄ、回転翼モータ３１ａ〜３１ｄを区別して説明する。

まず、第１角度変更機構４１によって各回転軸Ａがアーム部２０に対して平行になるように回転翼３０ａ〜３０ｄの角度を変更する。そして、図８に示すように、第２角度変更機構４２によってアーム部２０ａ，２０ｃを本体部１０から下方向に延出させ、アーム部２０ｂ，２０ｄを本体部１０から上方向に延出させるように本体部１０に対するアーム部２０ａ〜２０ｄの角度を変更する。この結果、回転翼３０ａ，３０ｃが本体部１０の下方に位置し、回転翼３０ｂ，３０ｄが本体部１０の上方に位置する。

本実施形態では、飛行体１Ａの回転翼３０ａ〜３０ｄの間隔が、平面視における周方向で等間隔となっている。また、平面視で見たときに、回転翼３０ａは回転翼３０ｃと本体部１０を中心として対向する位置に配置され、回転翼３０ｂは回転翼３０ｄと本体部１０を中心として対向する位置に配置される。このため、回転翼３０ａ，３０ｃが本体部１０の下方に位置し、回転翼３０ｂ，３０ｄが本体部１０の上方に位置する状態で、回転翼３０ａ〜３０ｄを略同じ回転数で回転させることで、上下方向から本体部１０に対して略同じ強さの水流Ｆをバランス良くに当てることができる。これにより、液中での安定した姿勢を維持しつつ、本体部１０の上部及び下部を洗浄できる。

また、本実施形態では、角度変更機構４０Ａによって本体部１０に対する回転翼３０の角度を変更することで、本体部１０の側部や上部、下部に水流Ｆを当てることができる。これにより、本体部１０の全体に水流Ｆを当てることができ、本体部１０の付着物をより確実に除去できる。

次に、本発明の第２実施形態に係るドローン洗浄システム１００Ａについて説明する。図９はドローン洗浄システム１００Ａを示す側面図である。なお、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図９に示すように、ドローン洗浄システム１００Ａは、飛行体１Ａと、洗浄槽１１０Ａと、を含んで構成される。ドローン洗浄システム１００Ａは、洗浄槽１１０Ａである第１洗浄槽１１１Ａと第２洗浄槽１１２の２槽を用いて飛行体１Ａを洗浄する二段式の洗浄システムである。なお、図９において、洗浄される飛行体１Ａの様子を二点鎖線で示している。

第１洗浄槽１１１Ａは、付着物が付いた飛行体１が最初に潜行する槽である。第１洗浄槽１１１Ａは、その底部に槽内の液体を外部に排出可能な排出部１１４を備える。第２洗浄槽１１２は、第１洗浄槽１１１Ａの液中で洗浄された飛行体１が入る槽である。第１洗浄槽１１１Ａが排出部１１４を備えるので、第１洗浄槽１１１Ａの液体が飛行体１の付着物によって汚れた場合に、排出部１１４から液体を排出して入れ替えることができる。これにより、付着物を有する飛行体１Ａの洗浄を複数回行う場合であっても、第２洗浄槽１１２の液体の汚染を抑制できる。また、飛行体１Ａを洗浄するための設備をより小型化できる。

以上の説明から明らかなように、本発明の各実施形態は、以下の各構成により、それぞれ有利な効果を奏する。

本発明の実施形態に係る飛行体（１、１Ａ）は、液中を潜行可能な飛行体（１、１Ａ）であって、本体部（１０）と、本体部（１０）を移動させるための空気流を回転によって発生させる回転翼（３０）と、液中で回転翼（３０）の回転によって発生する水流（Ｆ）が本体部（１０）に向かうように本体部（１０）に対する回転翼（３０）の角度を変更する角度変更機構（４０、４０Ａ）と、回転翼（３０）の回転によって空気流を発生させて空中を飛行する飛行モードと、液中で角度変更機構（４０、４０Ａ）を制御して回転翼（３０）の回転によって本体部（１０）に向かう水流（Ｆ）を発生させる洗浄モードを選択可能な制御部（６０、６０Ａ）と、を備える。これにより、洗浄モードにおいて、角度変更機構（４０、４０Ａ）を制御して本体部（１０）に対する回転翼（３０）の角度を変更できるので、飛行するための空気流を発生される回転翼（３０）の回転を利用して発生させた本体部（１０）に向かう水流（Ｆ）を本体部（１０）に当てることができる。よって、手作業によらず、かつ大掛かりな装置を用いることなく本体部（１０）を洗浄できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１、１Ａ）において、回転翼（３０）は、複数配置され、制御部（６０、６０Ａ）は、複数の回転翼（３０）の回転数を制御して液中での姿勢を制御する。これにより、液中でバランスを取りながら、安定した姿勢で本体部（１０）を洗浄できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ａ）において、本体部（１０）から延出し、回転翼（３０）を支持するアーム部（２０）を更に備え、角度変更機構（４０Ａ）は、支持部（２０）に対する回転翼（３０）の回転軸（Ａ）の角度を変更する第１角度変更機構（４１）と、本体部（１０）に対するアーム部（２０）の角度を変更する第２角度変更機構（４２）と、を有する。これにより、アーム部（２０）に対する回転翼（３０）の回転軸（Ａ）の角度や本体部（１０）に対して回転翼（３０）を支持するアーム部（２０）の角度を変更できるので、回転翼（３０）の回転によって発生する水流（Ｆ）の方向や水流（Ｆ）が発生する回転翼（３０）の位置を変更できる。よって、本体部（１０）の側部だけでなく、例えば本体部（１０）の上部や下部にも水流を当てることができ、本体部（１０）に付いた付着物をより確実に除去できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

上記実施形態では、飛行体１がアーム部２０に対する回転翼３０の回転軸Ａの角度が変更される第１角度変更機構４１を備え、飛行体１Ａが第１角度変更機構４１に加えて、本体部１０に対するアーム部２０の角度を変更する第２角度変更機構４２を備えるが、飛行体１、１Ａがさらに回転翼３０のピッチ角を変更する機構を備える構成としてもよい。これにより、回転翼３０の回転によって発生する液体の流れの方向をより細かく調整できる。

上記実施形態では、ドローン洗浄システム１００が洗浄槽１１０と飛行体１又は飛行体１Ａを含んで構成され、ドローン洗浄システム１００Ａが飛行体１Ａと洗浄槽１１０Ａを含んで構成されるが、ドローン洗浄システムを飛行体１と洗浄槽１１０Ａを含む構成としてもよい。

第１実施形態では、ドローン洗浄システム１００の洗浄槽１１０の数を３槽としたが、槽の数は特に限定されない。例えば、１槽であっても、２槽であっても、４槽以上であってもよい。

第２実施形態では、ドローン洗浄システム１００Ａの第１洗浄槽１１１Ａのみが排出部１１４を備えているが、第２洗浄槽１１２も排出部１１４を備える構成としてもよい。

１，１Ａ飛行体
１０本体部
３０回転翼
６０，６０Ａ制御装置（制御部）
Ｆ水流（液体の流れ）

Claims

液中を潜行可能な飛行体であって、
本体部と、
前記本体部を移動させるための空気流を回転によって発生させる回転翼と、
液中で前記回転翼の回転によって発生する液体の流れが前記本体部に向かうように前記本体部に対する前記回転翼の角度を変更する角度変更機構と、
前記回転翼の回転によって空気流を発生させて空中を飛行する飛行モードと、液中で前記角度変更機構を制御して前記回転翼の回転によって前記本体部に向かう液体の流れを発生させる洗浄モードを選択可能な制御部と、を備える飛行体。
前記回転翼は、複数配置され、
前記制御部は、複数の前記回転翼の回転数を制御して液中での姿勢を制御する請求項１に記載の飛行体。
前記本体部から延出し、前記回転翼を支持する支持部を更に備え、
前記角度変更機構は、
前記支持部に対する前記回転翼の回転軸の角度を変更する第１角度変更機構と、
前記本体部に対する前記支持部の角度を変更する第２角度変更機構と、を有する請求項１又は２に記載の飛行体。