JP6997929B1 - 飛行体 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物を切断でき、構造がより簡素化された飛行体を提供すること。【解決手段】飛行体１は、本体部１０と、本体部１０を飛行させるための空気流Ｆを回転によって発生させる回転翼４０と、回転翼４０を回転させる回転翼駆動部４１と、回転翼駆動部４１の駆動を制御する制御装置１００と、回転翼４０に配置され、回転翼４０の回転に伴って回転する切断部５０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、飛行体に関する。

従来、飛行体を利用して対象物を切断する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、刈刃等を有する除草部が飛行体の下部に取り付けられた除草機が記載されている。

特開２０１８－１７４８８８号公報

特許文献１の技術のように飛行体を利用することにより、飛行によって除草機を切断する対象物である草が生えている場所まで運ぶことができる。しかし、特許文献１の技術は機動性に優れているものの、飛行体の下部に草を切断する切断部が取り付けられているので、飛行体全体の重量が増加し、燃費や消費電力の観点で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、対象物を切断でき、構造がより簡素化された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、本体部と、前記本体部を飛行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、前記回転翼を回転させる回転翼駆動部と、前記回転翼駆動部の駆動を制御する制御部と、前記回転翼に配置され、前記回転翼の回転に伴って回転する切断部と、を備える。

本発明によれば、対象物を切断でき、構造がより簡素化された飛行体を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る飛行体を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体が飛行している様子を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体が対象物を切断してい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実施形態に係る飛行体が飛行している様子を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る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３実施形態に係る飛行体を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る飛行体を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る飛行体が対象物を切断している様子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実施形態に係る飛行体１について説明する。図１は飛行体１の平面図、図２は飛行体１が飛行している様子を示す側面図、図３は飛行体１が対象物を切断している様子を示す側面図である。

本実施形態に係る飛行体１は、無人で飛行可能であり、地面２に存在する対象物３を切断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によって切断される対象物３の種類は、特に限定されない。例えば、地面２に生える草などが挙げられる。本実施形態の対象物３が草である場合を例に説明する。

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、脚部３０と、アーム部２０に支持される回転翼４０と、回転翼４０を駆動させる回転翼駆動部４１と、回転翼４０を補強する保護部材６０と、回転翼４０に配置される切断部５０と、アーム部駆動機構７０と、角度変更機構８０と、を備える。なお、回転翼４０、回転翼駆動部４１、切断部５０、及び保護部材６０は、本体部１０を飛行させる機能と対象物３を切断する機能を有する回転翼ユニットを形成する。

本体部１０は、平面視において飛行体１の中心に位置する。本体部１０は、後述する飛行体１の各種の制御を行う制御装置１００やカメラ１０４等を備える。

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４０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。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の図示を省略している。

脚部３０は、本体部１０から水平方向に延出する第１脚部３１と、下方に延びる第２脚部３２と、第２脚部３２に接続される移動補助手段である車輪３３と、を含む。図１に示すように、本実施形態では、４本（複数）の脚部３０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）に延びた後に、下方に延びるように形成される。

第１脚部３１は、その一側の端部が本体部１０に接続され、他側の端部（以下、先端部）の下面に第２脚部３２が接続される。第１脚部３１は、平面視において本体部１０から径方向に延びている。４本の第１脚部３１の間隔は、平面視において周方向に等間隔となっている。また、４本の第１脚部３１のそれぞれは、周方向に隣接する２本のアーム部２０の間に位置する。

第２脚部３２は、第１脚部３１の先端部から下方に延びる。第２脚部３２の下端には、車輪３３が回転自在に支持される。

車輪３３は、飛行体１が着陸した状態で地面２に接触し、水平面内を回転自在な回転体を有する。車輪３３は、本体部１０よりも下方に配置され、接地状態で回転することで本体部１０の水平方向の移動を補助する。車輪３３の種類としては、例えば、旋回キャスター等が挙げられる。本実施形態の車輪３３は、駆動源を備えない従動輪である。

回転翼４０は、アーム部２０の先端部に配置される回転翼駆動部４１に回転自在に取り付けられる。回転翼駆動部４１は、内蔵する正逆回転可能な回転翼モータ４２によって回転翼４０を回転させる。回転翼４０の回転によって所定の方向に流れる空気流Ｆ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４０及び回転翼駆動部４１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４０と４個の回転翼駆動部４１を備える。また、４個の回転翼４０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４０や２個の回転翼駆動部４１の図示を省略している。

図１に示すように、回転翼４０は、その回転軸Ａから径方向に延びる４枚の羽根４３を含んで構成される。回転翼モータ４２が回転すると、羽根４３が回転する。

保護部材６０は、回転翼４０の径方向先端部に配置される。保護部材６０は、後述する切断部５０の先端よりも回転翼４０の回転軸Ａ側で回転翼４０の周方向に延びるように形成される。本実施形態では、保護部材６０は、回転翼４０を囲う環状に形成される。回転翼４０の各羽根４３の先端は、保護部材６０の内周面に固定される。本実施形態では、回転翼４０と保護部材６０はそれぞれ別体であるが一体成形されていてもよい。

切断部５０は、対象物３を切断可能な刃物である。切断部５０は、保護部材６０を介して回転翼４０の径方向先端部に配置される。

本実施形態では、１つの回転翼４０に対して４個の切断部５０が配置される。切断部５０は、保護部材６０の外周面に固定される。具体的には、切断部５０は、保護部材６０における回転翼４０の各羽根４３が固定される面とは反対側の面に固定される。即ち、切断部５０は、回転翼４０及び保護部材６０よりも回転翼４０の径方向外側に位置する。切断部５０の素材の種類は特に限定されない。例えば、金属やプラスチック、セラミック等が挙げられる。

アーム部駆動機構７０は、アーム部２０を上下方向に移動させる機構である。アーム部駆動機構７０は、本体部１０に形成されるスリット７１と、可動部７２と、アーム部駆動モータ７３を含む。

スリット７１は、本体部１０の側面に上下方向に延びるように形成される。本体部１０に形成されるスリット７１には、可動部７２が配置される。

可動部７２は、アーム部２０の基端部に取り付けられる。可動部７２は、スリット７１に沿って上下方向に移動可能に配置される。

アーム部駆動モータ７３は、本体部１０に内蔵される。アーム部駆動モータ７３が駆動することによって可動部７２が上方又は下方に移動する。可動部７２の移動に伴って、可動部７２に取り付けられるアーム部２０も上方又は下方に移動する。即ち、アーム部駆動機構７０のアーム部駆動モータ７３の駆動を制御することで、アーム部２０及びアーム部２０に支持される回転翼４０の高さを調整できる。

角度変更機構８０は、アーム部２０に対する回転翼４０の回転軸Ａの角度を変更する機構である。角度変更機構８０は、関節部８１と角度変更モータ８２を含む。

関節部８１は、アーム部２０と回転翼駆動部４１の間に配置される。具体的には、関節部８１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。関節部８１には、回転翼駆動部４１が取り付けられる。

角度変更モータ８２は、アーム部２０の先端部に内蔵される。角度変更モータ８２の駆動により、可動軸Ｂを支点として関節部８１が回転するとともに、回転翼駆動部４１と当該回転翼駆動部４１に取り付けられる回転翼４０も可動軸Ｂを支点として回転する。この結果、例えば、図３に示すように、角度変更機構８０によってアーム部２０に対する回転翼４０の回転軸Ａの角度が変更される。

次に、制御装置１００について説明する。図４は、飛行体１の制御装置１００に関する電気的な構成を示すブロック図である。図４において回転翼モータ４２やアーム部駆動モータ７３、角度変更モータ８２については、右回りの順にアルファベットを付し、回転翼モータ４２ａ～４２ｄ、アーム部駆動モータ７３ａ～７３ｄ、角度変更モータ８２ａ～８２ｄを区別して説明する。回転翼モータ４２ａは回転翼４０ａを回転させ、回転翼モータ４２ｂは回転翼４０ｂを回転させ、回転翼モータ４２ｃは回転翼４０ｃを回転させ、回転翼モータ４２ｄは回転翼４０ｄを回転させる。また、アーム部駆動モータ７３ａは回転翼４０ａを支持するアーム部２０を動かし、アーム部駆動モータ７３ｂは回転翼４０ｂを支持するアーム部２０を動かし、アーム部駆動モータ７３ｃは回転翼４０ｃを支持するアーム部２０を動かし、アーム部駆動モータ７３ｄは回転翼４０ｄを支持するアーム部２０を動かす。また、角度変更モータ８２ａは回転翼４０ａの回転軸Ａの角度を変更し、角度変更モータ８２ｂは回転翼４０ｂの回転軸Ａの角度を変更し、角度変更モータ８２ｃは回転翼４０ｃの回転軸Ａの角度を変更し、角度変更モータ８２ｄは回転翼４０ｄの回転軸Ａの角度を変更する。

制御装置１００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の飛行や対象物３を切断するための切断動作の制御処理を実行する。制御装置１００には、バッテリ等の電源装置（図示省略）、カメラ１０４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１０５、ジャイロセンサ１０１、加速度センサ１０２、高度センサ１０３等の各種電子機器が電気的に接続される。

図３に示すように、制御装置１００は、モード選択部１１０と、飛行制御部１２０と、切断制御部１３０と、を備える。モード選択部１１０と、飛行制御部１２０と、切断制御部１３０は、制御装置１００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１１０は、飛行体１が飛行するための制御を行う飛行モードと、地上に生える草である対象物３を切断するための制御を行う切断モードを選択可能である。

モード選択部１１０は、飛行体１が地面２に着陸した状態で飛行モードから切断モードに切り替える。モード選択部１１０は、予め定められた領域内に着陸すると飛行モードから切断モードに切り替わる構成としてもよい。また、モード選択部１１０は、通信装置１０５等を介して外部から受信した信号に基づき、飛行モードと切断モードを選択してもよい。外部からの信号とは、ユーザーが外部のコントローラを操作して発信した信号等が挙げられる。

飛行制御部１２０は、飛行モードにおいて、ジャイロセンサ１０１、加速度センサ１０２、高度センサ１０３、カメラ１０４等からの各種情報や通信装置１０５等を介して外部から受信した信号、予め定められた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１２０は、回転翼モータ４２ａ～４２ｄの駆動を制御することにより、回転翼４０ａ～４０ｄの回転数等を調整する。例えば、飛行制御部１２０は、回転翼４０ａ～４０ｄを回転させて下方に向かう空気流Ｆを発生させて本体部１０を飛行させる。

切断制御部１３０は、切断モードにおいて、ジャイロセンサ１０１、加速度センサ１０２、高度センサ１０３、カメラ１０４からの各種情報や通信装置１０５等を介して外部から受信した信号、予め定められたプログラムに基づいて、地面２から生える対象物３を切断するための飛行体１の動作を制御する。例えば、回転翼４０ａ～４０ｄの回転方向や回転数、高さ、角度等の制御を行う。

次に、図１から図４を参照しながら、飛行モードと切断モードにおける制御装置１００による制御例について説明する。

飛行モードにおいて、飛行制御部１２０は、回転翼４０がアーム部２０よりも下方に位置し、回転軸Ａが上下方向に延びる状態で、回転翼駆動部４１の駆動を制御し、回転翼４０から下方に向かう空気流Ｆを発生させて本体部１０を飛行させる。

対象物３が生える所定の領域内の地面２に飛行体１が着陸すると、モード選択部１１０によって飛行モードから切断モードに切り替わる。

切断モードに切り替わると、切断制御部１３０は、回転翼モータ４２の駆動を制御して、飛行時とは逆の方向に回転翼４０を回転させる。図３に示すように、回転翼４０の回転に伴って回転する切断部５０が対象物３に接触することで対象物３が切断される。このとき、回転翼４０が飛行時とは逆の方向に回転しているので、回転翼４０から上方に向かう空気流Ｆが発生し、空中から地面２に向かう力が本体部１０に加わる。これにより、本体部１０が空中に浮上せず、対象物３の切断時における飛行体１の安定した姿勢を維持できる。また、回転翼４０の外周が保護部材６０によって囲まれているので、対象物３の回転翼４０との接触を防止できる。さらに、保護部材６０が回転翼４０を囲う環状に形成されるので、保護部材６０が対象物３と接触した場合に生じる衝撃を外部に逃がしやすくなり、回転翼４０に伝わる衝撃を低減できる。

また、切断制御部１３０は、アーム部駆動機構７０のアーム部駆動モータ７３の駆動を制御し、アーム部２０の上下方向における位置を調整する。アーム部２０の位置を調整することで、回転翼４０の地面２からの距離を調整でき、切断後の対象物３の高さを調整できる。

また、切断制御部１３０は、角度変更機構８０の角度変更モータ８２の駆動を制御して回転翼４０の回転軸Ａの角度を調整する。これにより、対象物３が切断される角度を調整できる。

切断モードにおける飛行体１の移動のための制御の一例について説明する。飛行体１は回転翼４０の回転によって発生する空気流Ｆと、地面２に接触する車輪３３の回転を利用して地面２に沿って移動する。

切断制御部１３０は、目標方向に応じて、少なくとも１つの回転翼４０の回転軸Ａの角度を調整し、水平方向の推力が発生するように該回転翼４０を回転させて飛行体１を移動させる。

例えば、目標方向が回転翼４０ｃを支持するアーム部２０が延びる方向（図３では本体部１０から紙面斜め右奥に向かう方向）である場合、角度変更モータ８２ａ～８２ｄのうち角度変更モータ８２ａを駆動して回転翼４０ａの回転軸Ａの角度を変更する。図３では、アーム部２０に対して回転翼４０ａの回転軸Ａが平行になるように調整しているが、回転翼４０ａの回転軸Ａの角度は回転によって水平方向の推力が発生する角度であればよい。例えば、回転翼４０ａがアーム部２０よりも上方に位置し、アーム部２０に対して回転翼４０ａの回転軸Ａが左斜め上に延びる角度であってもよい。

切断制御部１３０は、必要に応じてアーム部駆動モータ７３ａを駆動して回転翼４０ａを支持するアーム部２０の上下方向における位置を調整する。そして、切断制御部１３０は、回転翼モータ４２ａの駆動を制御して、飛行時と同じ方向に回転翼４０ａを回転させる。これにより、回転翼４０ａから本体部１０とは反対側（図３では紙面斜め左手前側）に向かう空気流Ｆが発生し、回転翼４０ｃを支持するアーム部２０が延びる方向に本体部１０を移動させる水平方向の推力が発生する。この水平方向の推力と該推力による地面２に接触する車輪３３の回転によって本体部１０が移動する。このとき、回転翼４０ｂ～４０ｄはアーム部２０よりも下方に位置し、回転軸Ａが上下方向に延び、飛行時とは逆の方向に回転している。このため、飛行体１の進行方向に存在する対象物３は、本体部１０の移動に伴って回転翼４０ｂ～４０ｄに配置される切断部５０で切断される。

上記制御例では、回転翼４０を飛行時とは逆の方向に回転させて対象物３を切断していたが、飛行時と対象物３の切断時における回転翼４０の回転方向を変更せずに回転翼４０の回転軸Ａの角度を切り替えてもよい。

例えば、図５に示すように、飛行モードにおいて飛行制御部１２０は、回転翼４０がアーム部２０よりも上方に位置し、回転翼４０の回転軸Ａが上下方向に延びる状態で、回転翼４０から下方に向かう空気流Ｆを発生させて本体部１０を飛行させる。

切断モードに切り替わると、図３に示すように、切断制御部１３０は角度変更モータ８２の駆動を制御して回転翼４０をアーム部２０に対して１８０度回転させて、アーム部駆動モータ７３の駆動を制御してアーム部２０を下方に移動させる。そして、切断制御部１３０は、回転翼モータ４２の駆動を制御して飛行モードと同じ回転方向で回転翼４０を回転させることで、回転翼４０から上方に向かう空気流Ｆが発生させる。これにより、空中から地面２に向かう力を加えて本体部１０を浮上させずに対象物３を切断できる。

次に、本発明の第２実施形態に係る飛行体１Ａについて説明する。図６は、飛行体１Ａの制御装置１００に関する電気的な構成を示すブロック図である。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。

飛行体１Ａは、車輪３３を駆動する移動補助手段駆動部である車輪駆動モータ３４を備える点が第１実施形態に係る飛行体１とは主に異なる。

車輪駆動モータ３４は、第２脚部３２の下端側に内蔵される。切断モードにおいて、切断制御部１３０Ａは、車輪駆動モータ３４の駆動を制御して、車輪３３の回転方向及び回転スピードを調整する。これにより、飛行体１Ａの移動方向や移動速度をより正確に調整できる。

次に、本発明の第３実施形態に係る飛行体１Ｂについて説明する。図７は、飛行体１Ｂを示す平面図である。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。

飛行体１Ｂは、本体部１０と、本体部１０から延出するアーム部２０と、脚部３０と、アーム部２０に支持される回転翼４０と、回転翼４０を駆動させる回転翼駆動部４１と、回転翼４０に配置される切断部５０Ａと、アーム部駆動機構７０と、角度変更機構８０と、を備える。飛行体１Ｂは、切断部５０Ａの構成と保護部材６０を備えてない点が第１実施形態の飛行体１とは異なる。

図７に示すように、切断部５０Ａは、回転翼４０の回転軸Ａから径方向に延びる羽根４３に沿って配置される。また、切断部５０Ａと羽根４３は、周方向で交互に配置される。本実施形態では、回転翼４０の回転に伴って回転する切断部５０Ａで対象物３を切断する場合の回転翼４０の回転方向前側に切断部５０Ａが配置され、該回転方向後側に羽根４３が配置される。図７では、切断制御部１３０によって全ての回転翼４０が右回りに回転するように回転翼駆動部４１の駆動が制御される。これにより、回転翼４０よりも先に切断部５０Ａに接触することになり、回転翼４０を保護しながら対象物３を切断できる。

次に、本発明の第４実施形態に係る飛行体１Ｃについて説明する。図８は飛行体１Ｃを示す平面図、図９は飛行体１Ｃが対象物３を切断している様子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。

飛行体１Ｃは、本体部１０と、本体部１０から延出するアーム部２０と、脚部３０と、アーム部２０に支持される回転翼４０と、回転翼４０を駆動させる回転翼駆動部４１と、回転翼４０に配置される切断部５０と、保護部材６０と、アーム部駆動機構７０と、角度変更機構８０と、回転翼ガード９０と、を備える。飛行体１Ｃは、回転翼ガード９０を備える点が第１実施形態の飛行体１とは異なる。

回転翼ガード９０は、第１脚部３１の先端部に連結される延出部９１と、延出部９１の先端から上方に延出するガード支持部９２と、ガード支持部９２によって支持されるガード部９４と、を備える。

延出部９１は、第１脚部３１から更に径方向外側に水平方向に延びる。なお、ここでいう「外側」とは、平面視において、飛行体１の本体部１０の重心又は中心を起点としたときに本体部１０から離れた側であり、前記起点を球の中心として径方向外側と表現することもできる。

ガード支持部９２は、延出部９１の先端から上方に延びている。ガード支持部９２と回転翼４０は、当該回転翼４０が回転してもガード支持部９２に接触しない位置関係となっている。ガード支持部９２には、ガード部９４を固定するための固定部９３が配置される。

ガード部９４は、平面視において、複数の回転翼４０である回転翼４０ａ～４０ｄの外側を囲うように張り渡される。具体的には、可撓性を有する４本（複数本）のガード部９４を４本のガード支持部９２の間に接続し、略四角形（多角形）が形成されるように張り渡す。即ち、４本（複数本）のガード部９４によって略四角形（多角形）が形成されており、複数の回転翼４０の全ては、この四角形の内側に位置する。また、本実施形態において、ガード部９４は、回転翼４０の回転に伴って回転する切断部５０で対象物３を切断する場合の回転翼４０の位置よりも高い位置に設定される。これにより、切断部５０によって対象物３が切断される位置よりも高い位置にガード部９４が位置するので、ガード部９４が対象物３の切断位置に接触することがない。よって、切断部５０による対象物３の切断を妨げずに、本体部１０や回転翼４０に対する対象物３以外の物体の接触を防止できる。

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）は、本体部（１０）と、本体部（１０）を飛行させるための空気流（Ｆ）を回転によって発生させる回転翼（４０）と、回転翼（４０）を回転させる回転翼駆動部（４１）と、回転翼駆動部（４１）の駆動を制御する制御装置（１００）と、回転翼（４０）に配置され、回転翼（４０）の回転に伴って回転する切断部（５０）と、を備える。これにより、回転翼（４０）に切断部（５０）が配置されるので、回転翼（４０）の回転によって対象物（３）が存在する地面（２）まで飛行でき、回転翼（４０）の回転に伴って回転する切断部（５０）で対象物（３）を切断できる。よって、飛行用と対象物（３）の切断用の駆動源を回転翼駆動部（４１）に統一でき、飛行体（１）の構造をより簡素化できる。また、飛行体（１）全体を軽量化できる。これによって、飛行体（１）がエンジン等のガソリンを燃料とする動力によって動く場合は燃費を改善でき、バッテリ等から発生する電力で動く場合は消費電力を低減できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）において、切断部（５０）は、回転翼（４０）の径方向先端部に配置される。これにより、切断部（５０）が回転翼（４０）の外周に配置されるので、対象物（３）が回転翼（４０）に接触する前に切断部（５０）で切断できる。よって、対象物（３）の回転翼（４０）への接触を抑制できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）は、切断部（５０）の先端よりも回転翼（４０）の回転軸（Ａ）側で回転翼（４０）の周方向に延びるように形成される保護部材（６０）を更に備える。これにより、回転翼（４０）の周方向に保護部材（６０）が形成されるので、回転翼（４０）の強度が向上する。よって、少なくとも先端が保護部材（６０）よりも回転翼（４０）の径方向外側に位置する切断部（５０）によって対象物（３）を切断する際に、回転翼（４０）が対象物（３）から受ける衝撃を緩和できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）において、保護部材（６０）は、回転翼（４０）を囲う。これにより、回転翼（４０）の全周に亘って保護部材（６０）が形成されるので、対象物（３）を切断する際に、保護部材（６０）よりも回転軸（Ａ）側への対象物（３）の侵入を防ぎ、回転翼（４０）への対象物（３）の衝突を防止できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ｂ）において、切断部（５０Ａ）は、回転翼（４０）の回転軸（Ａ）から径方向に延びる回転翼（４０）の羽根（４３）に沿って配置される。これにより、よりシンプルな構成で対象物（３）を切断できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）は、本体部（１０）よりも下方に配置され、接地状態で回転することで本体部（１０）の水平方向の移動を補助する車輪（３３）を更に備える。これにより、車輪（３３）の回転によって地面（２）との摩擦が低減されるので、本体部（１０）をより円滑に移動させることができる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ａ）は、車輪（３３）を駆動する車輪駆動モータ（３４）を更に備える。これにより、車輪駆動モータ（３４）の駆動を制御することで直接車輪（３３）の回転方向や回転速度を調整できるので、本体部（１０）の移動速度や移動方向をより正確に調整できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）は、本体部（１０）から延出し、回転翼（４０）を支持するアーム部（２０）と、アーム部（２０）を上下方向に移動させるアーム部駆動機構（７０）と、を更に備える。これにより、アーム部（２０）を上下方向に移動させることで回転翼（４０）の高さを変更できるので、切断後の対象物（３）の高さを調整できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）は、本体部（１０）から延出し、回転翼（４０）を支持するアーム部（２０）と、アーム部（２０）に対する回転翼（４０）の回転軸（Ａ）の角度を変更する角度変更機構（８０）を更に備える。これにより、回転翼（４０）の回転軸（Ａ）の角度を変更できるので、対象物（３）を切断する角度を調整できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）において、回転翼（４０）は複数配置され、制御装置（１００）は、着陸した状態で回転翼（４０）の回転に伴って回転する切断部（５０）で対象物（３）を切断する場合に、角度変更機構（８０）を制御して少なくとも１つの回転翼（４０）の回転軸（Ａ）の角度を調整し、回転翼（４０）を回転させることで本体部（１０）を水平方向に移動させるための空気流（Ｆ）を発生させる。これにより、回転翼（４０）の回転を利用して地面（２）を移動できるので、切断時における飛行体（１）の機動力が向上する。また、飛行体（１）がエンジン等のガソリンを燃料とする動力によって動く場合は燃費を改善でき、バッテリ等から発生する電力で動く場合は消費電力を低減できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ｃ）において、回転翼（４０）は複数配置され、平面視において、複数の回転翼（４０）の外側を囲うように張り渡されるガード部（９４）を更に備える。これにより、回転翼（４０）よりも外側にガード部（９４）が張り渡されるので、水平方向において、対象物（３）以外の物体の切断部（５０）への接触を防止できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ｃ）において、ガード部（９４）は、回転翼（４０）の回転に伴って回転する切断部（５０）で対象物（３）を切断する場合の回転翼（４０）の位置よりも上方に配置される。これにより、ガード部（９４）が対象物（３）の切断位置に接触しないので、切断部（５０）による対象物（３）の切断を妨げずに、本体部（１０）や回転翼（４０）に対する対象物（３）以外の物体の接触を防止できる。

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。

第１実施形態や第２実施形態、第４実施形態では、保護部材６０が回転翼４０の周方向に延び、回転翼４０を囲う環状に形成されるが、保護部材６０の形状は特に限定されない。例えば、保護部材６０を回転翼４０の周方向に延び、回転翼４０を囲う多角形状に形成してもよい。

上記実施形態では、切断部５０は刃物であるが、紐状の樹脂であってもよい。紐状の樹脂としては、例えばナイロンカッターが挙げられる。

上記実施形態では、各回転翼４０に配置される切断部５０は４個であったが、その数は特に限定されない。例えば、３個以下であっても、５個以上であってもよい。

第１実施形態や第２実施形態、第４実施形態では、保護部材６０が切断部５０と回転翼４０の間に配置されていたが、切断部５０が保護部材６０を介さずに回転翼４０に固定され、保護部材６０が回転翼４０及び切断部５０のいずれかに固定される構成であってもよい。

第４実施形態では、ガード部９４は、切断部５０で対象物３を切断する場合の回転翼４０の位置よりも高い位置に設定されるが、ガード部９４の設置位置は特に限定されない。例えば、切断部５０で対象物３を切断する場合の回転翼４０の位置と略同じ高さの位置であってもよい。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・飛行体、１０・・・本体部、４０・・・回転翼、４１・・・回転翼駆動部、５０、５０Ａ・・・切断部、１００・・・制御部

Claims (12)

1. 本体部と、
   前記本体部を飛行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、
   前記回転翼を回転させる回転翼駆動部と、
   前記回転翼駆動部の駆動を制御する制御部と、
   前記回転翼に配置され、前記回転翼の回転に伴って回転する切断部と、を備える飛行体。
2. 前記切断部は、前記回転翼の径方向先端部に配置される請求項１に記載の飛行体。
3. 前記切断部の先端よりも前記回転翼の回転軸側で前記回転翼の周方向に延びるように形成される保護部材を更に備える請求項２に記載の飛行体。
4. 前記保護部材は、前記回転翼を囲う請求項３に記載の飛行体。
5. 前記切断部は、前記回転翼の回転軸から径方向に延びる前記回転翼の羽根に沿って配置される請求項１に記載の飛行体。
6. 前記本体部よりも下方に配置され、接地状態で回転することで前記本体部の水平方向の移動を補助する移動補助手段を更に備える請求項１から５の何れかに記載の飛行体。
7. 前記移動補助手段を駆動する移動補助手段駆動部を更に備える請求項６に記載の飛行体。
8. 前記本体部から延出し、前記回転翼を支持する支持部と、
   前記支持部を上下方向に移動させる支持部駆動機構と、を更に備える請求項１から７の何れかに記載の飛行体。
9. 前記本体部から延出し、前記回転翼を支持する支持部と、
   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角度変更機構を更に備える請求項１から８の何れかに記載の飛行体。
10. 前記回転翼は複数配置され、
    前記制御部は、着陸した状態で前記回転翼の回転に伴って回転する前記切断部で対象物を切断する場合に、前記角度変更機構を制御して少なくとも１つの前記回転翼の回転軸の角度を調整し、該回転翼を回転させることで前記本体部を水平方向に移動させるための空気流を発生させる請求項９に記載の飛行体。
11. 前記回転翼は複数配置され、
    平面視において、複数の前記回転翼の外側を囲うように張り渡されるガード部を更に備える請求項１から１０の何れかに記載の飛行体。
12. 前記ガード部は、前記回転翼の回転に伴って回転する前記切断部で対象物を切断する場合の前記回転翼の位置よりも上方に配置される請求項１１に記載の飛行体。

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