JP7188943B2 - 無人航空機及び構造物の保守点検方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、以下の無人航空機及び無人航空機を用いた構造物の保守点検方法である。
この特徴によれば、無人航空機本体の両側に車輪を設けることにより、車輪を構造物側のガイドに沿って移動させる際に、無人航空機の態勢を安定させることが容易となる。また、車輪同士の間隔を変更可能とすることにより、構造物側のガイド幅に合わせた対応が可能となる。
なお、実施態様に記載する無人航空機については、本発明に係る無人航空機を説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。また、実施態様に記載する無人航空機を用いた構造物の保守点検方法についても、本発明に係る無人航空機を用いた構造物の保守点検方法を説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。
図1は、本発明の第1の実施態様における無人航空機を示す概略説明図(斜視図)である。また、図2は、本発明の第1の実施態様における無人航空機を示す概略説明図(正面図)である。また、図3は、本発明の第1の実施態様における無人航空機を示す概略説明図(側面図)である。なお、図中の黒矢印は無人航空機の移動方向を示している。また、図中の白矢印は無人航空機に働く力の方向を示している。
本実施態様に係る無人航空機1aは、構造物100に対する保守点検を行うものであり、図1に示すように、無人航空機本体2、車輪3、密着機構4を備えている。また、無人航空機1aは、構造物100に対する保守点検を行うための保守点検作業部5を備えている。
なお、図1においては、アーム22の本数を4本とし、それぞれのアーム22に対してモータ23及び回転翼24が上下に設けられたものを例示しているが、これに限定されるものではない。アーム22、モータ23及び回転翼24に係る個数及び配置などの部品の詳細については、保守点検時に必要となる無人航空機の大きさや飛行能力に応じて適宜選択することが可能である。
図4(A)に示すように、無人航空機本体2上端部に設けた車軸31に、車輪3を配するものとしてもよい。このとき、車輪3の直径は、無人航空機本体2よりも小さくすることができる。なお、車輪3が壁面101に接した際に、無人航空機本体2と壁面101の間に一定の距離を保つためには、回転翼24端部よりも車輪3の半径が大きくなるようにすればよい。これにより、無人航空機1a全体としての大きさをコンパクト化することが可能となる。
なお、図4に例示した態様においては、無人航空機1a全体としての重心バランスがとれるように、保守点検作業部5の配置や中央部21内におけるバッテリー等の配置について設計するものとしてもよく、バランサー(不図示)を設けるものとしてもよい。
また、車輪3の円周面に緩衝部材32を取り付けることが好ましい。これにより、車輪3と壁面101との接触による壁面101の損傷を抑制することが可能となる。なお、緩衝部材32の具体例としては、ゴム、スポンジなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
また、送風による押力を利用した密着機構4では、壁面101の表面状態による密着力の低下が起こらないため、落下のリスクが少ない。
例えば、壁面101が金属製である等、磁性を有する場合は、密着機構4として、壁面101に対する引力を利用する磁性体を備えるものとしてもよい。
磁力を利用した密着機構では、プロペラ等の送風装置を載置することなく、簡素な構造物により密着機構を構成することができる。また、無人航空機1aを軽量化することができるため、無人航空機1aが壁面101等を登る際の電力消費量を低減したり、落下のリスクを低減したりすることもできる。その他、送風による押力を利用した密着機構のように、粉塵等を舞い上げることがないため、検査や清掃等の作業を妨害することがないという利点がある。
保守点検作業部5は、作業前後に電源のオンオフ操作を行うのみの構成とするものであってもよく、遠隔操作による操作や取得した情報の外部送信等を行う各種制御装置を備える構成であってもよい。また、保守点検作業部5と無人航空機本体2の中央部21にある送受信ユニットとを連携制御する装置を設けるものであってもよい。なお、制御装置における情報の送受信は有線、無線のいずれであってもよい。
なお、保守点検作業部の種類、個数は、特に制限されず、同種又は異なる種の装置を、複数設置してもよい。
図5に示した無人航空機1aは、無人航空機本体2の上部中心に車軸31を有し、車軸31の両側にそれぞれ車輪3を備えている。また、無人航空機本体2の上部には密着機構4としてプロペラ41を備えており、送風による押力により車輪3がリアクター110の壁面111に密着している。
保守点検対象であるリアクター110の壁面111には、複数の水管112が垂直に並べられており凹凸を有している。このとき、水管112の間の壁(フィン)113がガイド102の役目を果たし、無人航空機1aは、車輪3がこれらのフィン113に沿うように設計及び配置される。
図6は、本発明の第2の実施態様の無人航空機を示す概略説明図である。
本実施態様に係る無人航空機1bは、図6に示すように、無人航空機本体2を1軸のみで動かすコントローラ6を備える。コントローラ6は、無人航空機本体2の上昇、下降をコントロールするものであればよく、さらに空中停止(ホバリング)をコントロールする機能を有するものであればより好ましい。なお、本実施態様における無人航空機1bのうち、第1の実施態様における無人航空機1aの構造と同じものについては説明を省略する。
図7は、本発明の第3の実施態様の無人航空機を示す概略説明図である。
本実施態様に係る無人航空機1cは、第1の実施態様における無人航空機1aにおける無人航空機本体2に設けた車軸31に対して、車輪3の位置を変更可能とするものである。なお、本実施態様における無人航空機1cのうち、第1の実施態様における無人航空機1aの構造と同じものについては説明を省略する。
図8は、本発明の第4の実施態様の無人航空機を示す概略説明図である。
本実施態様に係る無人航空機1dは、第1の実施態様における無人航空機1aにおける無人航空機本体2に設けた車軸31の長さを変更することで、車輪3の間隔を変更可能とするものである。なお、本実施態様における無人航空機1dのうち、第1の実施態様における無人航空機1aの構造と同じものについては説明を省略する。
また、ガイド102幅が一定ではない場合に対応するために、車軸31自体が伸縮可能となるように構成してもよい。
Claims (5)
- 構造物に対する保守点検を行う無人航空機であって、
無人航空機本体と、
前記無人航空機本体に取り付ける車輪と、
前記車輪が構造物の壁面に密着するための密着機構と、を備え、
前記密着機構は、無人航空機を上昇させる回転翼とは別体であり、かつ、送風による押力又は磁力を利用するものであり、
前記車輪は、構造物側のガイドに沿って移動することを特徴とする、無人航空機。 - 構造物に対する保守点検を行う無人航空機であって、
無人航空機本体と、
前記無人航空機本体に取り付ける車輪と、
前記車輪が構造物の壁面に密着するための密着機構と、
前記無人航空機本体を1軸のみで動かすコントローラと、を備え、
前記密着機構は、無人航空機を上昇させる回転翼とは別体であり、
前記車輪は構造物側のガイドに沿って移動することを特徴とする、無人航空機。 - 前記車輪は、前記無人航空機本体の両側に少なくとも1つずつ取り付けられ、前記車輪同士の間隔は変更可能であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の無人航空機。
- 無人航空機を用いた構造物の保守点検方法であって、
前記無人航空機は、無人航空機本体と、前記無人航空機本体に取り付ける車輪と、前記車輪が構造物の壁面に密着するための密着機構と、を備え、
前記密着機構は、無人航空機を上昇させる回転翼とは別体であり、送風による押力又は磁力を利用するものであり、
前記車輪を構造物の壁面に密着させた状態で、構造物側のガイドに沿って移動させることを特徴とする、構造物の保守点検方法。 - 無人航空機を用いた構造物の保守点検方法であって、
前記無人航空機は、無人航空機本体と、前記無人航空機本体に取り付ける車輪と、前記車輪が構造物の壁面に密着するための密着機構と、前記無人航空機本体に対する1軸コントローラと、を備え、
前記密着機構は、無人航空機を上昇させる回転翼とは別体であり、
前記車輪を構造物側のガイドに沿って移動させ、前記1軸コントローラにより無人航空機本体を構造物に対して1軸方向のみに移動させることを特徴とする、構造物の保守点検方法。
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