JP7214501B2 - ドローンシステム - Google Patents
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Description
一態様では、液体または気体を遠隔地から需要地まで供給するためのドローンシステムであって、前記液体または気体が流れる輸送管と、前記遠隔地に配置され、前記輸送管に液体または気体を供給するポンプ装置と、前記輸送管の先端に連結されたノズルを保持するトップドローンと、前記輸送管の途中に配置され、前記輸送管を流れる液体または気体の圧力を上昇させるためのポンプが組み込まれた複数のポンプドローンと、前記トップドローン、および前記ポンプドローンに電力ケーブルを介して電力を供給する動力供給装置と、を備え、前記輸送管は、複数の導管を前記ポンプドローンのポンプを介して連結することにより形成され、前記ポンプドローンは、ポンプドローン本体と、前記ポンプを、前記ポンプドローン本体に対して傾動可能および/または回動可能に連結する連結機構と、を備え、前記連結機構は、前記ポンプドローン本体に回転可能に支持された回転部材と、前記回転部材に連結された支持構造体と、前記回転部材と前記支持構造体を連結する第1連結軸と、前記支持構造体と前記ポンプを連結する第2連結軸と、を備え、前記支持構造体は、前記第1連結軸を中心に回動可能に前記回転部材に支持されており、前記ポンプは、前記第2連結軸を中心に回動可能に前記支持構造体に支持されていることを特徴とするドローンシステムが提供される。
一態様では、前記ポンプドローン本体は、該ポンプドローン本体に形成された貫通孔に回転可能に支持される円盤と、前記円盤に固定された構造体と、を有しており、前記連結機構は、前記構造体に配置されている。
一態様では、前記ポンプの入口管および吐出管は、それぞれ、スイベルジョイントを介して前記導管に連結される。
一態様では、前記ポンプドローンは、前記ポンプを駆動することにより、前記ポンプドローン本体に前記液体または気体の流れ方向とは逆向きに作用する力を打ち消す力を発生させるバランス機構をさらに備える。
一態様では、前記バランス機構は、前記ポンプドローン本体から延びるアームと、前記アームに取り付けられた回転翼と、を備える。
一態様では、前記トップドローンは、トップドローン本体と、前記トップドローン本体に取り付けられた軸受と、前記軸受に回転可能に支持されるノズル回転軸と、前記ノズルを前記ノズル回転軸に対して回動させるアクチュエータと、を備える。
一態様では、前記トップドローンは、前記輸送管の先端に連結される短管をさらに備え、前記ノズルは、前記短管の先端にスイベルジョイントを介して連結されており、前記ノズル回転軸は、前記軸受に回転可能に支持される主軸と、前記主軸から分岐する第1分岐軸および第2分岐軸とを有しており、前記ノズル回転軸の第1分岐軸の先端は、前記短管に固定されており、前記ノズル回転軸の第2分岐軸の先端は、前記アクチュエータを介して前記ノズルに連結されている。
一態様では、前記電力ケーブルは、前記導管の外面に固定されている。
一態様では、前記連結ドローンは、連結ドローン本体と、前記連結ドローン本体に設けられた貫通孔の内部に配置される短管と、短管の外面に固定されるスリーブと、前記貫通孔の壁面と前記スリーブの外面とを連結するダンパー機構と、を備え、前記短管の両端部に、前記隣接する導管がそれぞれ連結される。
一態様では、前記連結ドローンは、前記短管の両端部にそれぞれ配置されたスイベルジョイントをさらに備える。
一態様では、前記連結ドローンは、連結ドローン本体と、前記連結ドローン本体に取り付けられた軸受と、前記軸受に回転可能に支持される支持軸と、前記支持軸に支持される連結管と、を備え、前記支持軸は、前記軸受に回転可能に支持される主軸と、前記主軸の末端に接続され、略C字状の形状を有するフレームと、を備えており、前記連結管は、略L字状に曲げられた第1屈曲管および第2屈曲管と、前記第1屈曲管と前記第2屈曲管とを互いに連結するスイベルジョイントと、を備えており、前記フレームの一方の端部には、前記第1屈曲管を前記第2屈曲管に対して回動させるためのアクチュエータが固定され、前記支持軸の第2分岐軸の末端には、該第2屈曲管を前記第1屈曲管に対して回動させるアクチュエータが固定され、前記連結管の両端部に、前記隣接する導管がそれぞれ連結される。
一態様では、前記トップドローンは、前記需要地に配置されたバッテリと接続可能なコネクタを有する。
図1は、一実施形態に係るドローンシステムを示す模式図である。図1に示すドローンシステム100は、液体の一例である水を遠隔地200から需要地の一例である被災地300に配置されたタンク301に供給するためのシステムである。
1R 回転翼
3 動力供給装置
5 電力ケーブル
6A,6B ポンプドローン
6C 連結ドローン
6R 回転翼
8 制御装置
10 輸送管
10A 導管
11 ノズル
13 電源
19 自在継手
30 ドローン本体
30B 第1構造体
30C 第2構造体
33 アーム
34,44,72,93 軸受
35 連結機構
37,43 連結軸
38 回転部材
39 支持構造体
40A,40B ポンプ
45 バランス機構
46 回転翼
47 アーム
50 柱部材
52,53 板部材
55,55A,55B ばね部材
60 入口管
62 吐出管
65,66,75,76,84,85,86,95,97,150,155 スイベルジョイント
70 円盤
74,94 回転軸
80 スイベルジョイント機構
81,82 屈曲管
87 コイル管
88 ポンプ本体
90 蛇腹管
91 トップドローン本体
92 連結ドローン本体
99,145,186,187 アクチュエータ
100 ドローンシステム
101 ロック機構
130,131,135,137,142,162,163,170 コネクタ
133,134,136,138,140,164,165,172 電力ライン
149 短管
152 スリーブ
153,158 ワンタッチ継手
157 ダンパー機構
175 撮像装置
176 赤外線カメラ
179 連結管
200 遠隔地
201 ポンプ装置(供給装置)
202 車両
300 需要地(被災地)
301 タンク
304 ガスタンク
Claims (21)
- 液体または気体を遠隔地から需要地まで供給するためのドローンシステムであって、
前記液体または気体が流れる輸送管と、
前記遠隔地に配置され、前記輸送管に液体または気体を供給するポンプ装置と、
前記輸送管の先端に連結されたノズルを保持するトップドローンと、
前記輸送管の途中に配置され、前記輸送管を流れる液体または気体の圧力を上昇させるためのポンプが組み込まれた複数のポンプドローンと、
前記トップドローン、および前記ポンプドローンに電力ケーブルを介して電力を供給する動力供給装置と、を備え、
前記輸送管は、複数の導管を前記ポンプドローンのポンプを介して連結することにより形成され、
前記ポンプドローンは、
ポンプドローン本体と、
前記ポンプを、前記ポンプドローン本体に対して傾動可能および/または回動可能に連結する連結機構と、を備え、
前記連結機構は、
前記ポンプに固定された連結軸と、
前記ポンプを、前記連結軸を中心に回動可能に支持する回転部材と、を備え、
前記回転部材は、前記ポンプドローン本体に回転可能に支持されていることを特徴とするドローンシステム。 - 液体または気体を遠隔地から需要地まで供給するためのドローンシステムであって、
前記液体または気体が流れる輸送管と、
前記遠隔地に配置され、前記輸送管に液体または気体を供給するポンプ装置と、
前記輸送管の先端に連結されたノズルを保持するトップドローンと、
前記輸送管の途中に配置され、前記輸送管を流れる液体または気体の圧力を上昇させるためのポンプが組み込まれた複数のポンプドローンと、
前記トップドローン、および前記ポンプドローンに電力ケーブルを介して電力を供給する動力供給装置と、を備え、
前記輸送管は、複数の導管を前記ポンプドローンのポンプを介して連結することにより形成され、
前記ポンプドローンは、
ポンプドローン本体と、
前記ポンプを、前記ポンプドローン本体に対して傾動可能および/または回動可能に連結する連結機構と、を備え、
前記連結機構は、前記ポンプドローン本体に回転可能に支持される回転部材と、前記回転部材から前記ポンプまで延びる複数のばね部材と、から構成されることを特徴とするドローンシステム。 - 液体または気体を遠隔地から需要地まで供給するためのドローンシステムであって、
前記液体または気体が流れる輸送管と、
前記遠隔地に配置され、前記輸送管に液体または気体を供給するポンプ装置と、
前記輸送管の先端に連結されたノズルを保持するトップドローンと、
前記輸送管の途中に配置され、前記輸送管を流れる液体または気体の圧力を上昇させるためのポンプが組み込まれた複数のポンプドローンと、
前記トップドローン、および前記ポンプドローンに電力ケーブルを介して電力を供給する動力供給装置と、を備え、
前記輸送管は、複数の導管を前記ポンプドローンのポンプを介して連結することにより形成され、
前記ポンプドローンは、
ポンプドローン本体と、
前記ポンプを、前記ポンプドローン本体に対して傾動可能および/または回動可能に連結する連結機構と、を備え、
前記連結機構は、前記ポンプドローン本体に形成された貫通孔の壁面から前記ポンプまで延びる複数のばね部材から構成されることを特徴とするドローンシステム。 - 液体または気体を遠隔地から需要地まで供給するためのドローンシステムであって、
前記液体または気体が流れる輸送管と、
前記遠隔地に配置され、前記輸送管に液体または気体を供給するポンプ装置と、
前記輸送管の先端に連結されたノズルを保持するトップドローンと、
前記輸送管の途中に配置され、前記輸送管を流れる液体または気体の圧力を上昇させるためのポンプが組み込まれた複数のポンプドローンと、
前記トップドローン、および前記ポンプドローンに電力ケーブルを介して電力を供給する動力供給装置と、を備え、
前記輸送管は、複数の導管を前記ポンプドローンのポンプを介して連結することにより形成され、
前記ポンプドローンは、
ポンプドローン本体と、
前記ポンプを、前記ポンプドローン本体に対して傾動可能および/または回動可能に連結する連結機構と、を備え、
前記連結機構は、
前記ポンプドローン本体に回転可能に支持された回転部材と、
前記回転部材に連結された支持構造体と、
前記回転部材と前記支持構造体を連結する第1連結軸と、
前記支持構造体と前記ポンプを連結する第2連結軸と、を備え、
前記支持構造体は、前記第1連結軸を中心に回動可能に前記回転部材に支持されており、
前記ポンプは、前記第2連結軸を中心に回動可能に前記支持構造体に支持されていることを特徴とするドローンシステム。 - 前記ポンプドローン本体は、該ポンプドローン本体に形成された貫通孔に回転可能に支持される円盤と、前記円盤に固定された構造体と、を有しており、
前記連結機構は、前記構造体に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のドローンシステム。 - 液体または気体を遠隔地から需要地まで供給するためのドローンシステムであって、
前記液体または気体が流れる輸送管と、
前記遠隔地に配置され、前記輸送管に液体または気体を供給するポンプ装置と、
前記輸送管の先端に連結されたノズルを保持するトップドローンと、
前記輸送管の途中に配置され、前記輸送管を流れる液体または気体の圧力を上昇させるためのポンプが組み込まれた複数のポンプドローンと、
前記トップドローン、および前記ポンプドローンに電力ケーブルを介して電力を供給する動力供給装置と、を備え、
前記輸送管は、複数の導管を前記ポンプドローンのポンプを介して連結することにより形成され、
前記ポンプドローンは、
ポンプドローン本体と、
前記ポンプを、前記ポンプドローン本体に対して傾動可能および/または回動可能に連結する連結機構と、を備え、
前記連結機構は、
前記ポンプドローン本体に固定された軸受と、
前記軸受に回転可能に支持される回転軸と、を備え、
前記回転軸は、前記軸受に支持される主軸と、前記主軸から分岐する第1分岐軸および第2分岐軸とを有しており、
前記ポンプは、前記回転軸の第1分岐軸の先端および前記第2分岐軸の先端を回転可能に支持する軸受を有していることを特徴とするドローンシステム。 - 前記ポンプの入口管および吐出管は、それぞれ、スイベルジョイントを介して前記導管に連結されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のドローンシステム。
- 前記ポンプドローンは、前記ポンプを駆動することにより、前記ポンプドローン本体に前記液体または気体の流れ方向とは逆向きに作用する力を打ち消す力を発生させるバランス機構をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のドローンシステム。
- 前記バランス機構は、
前記ポンプドローン本体から延びるアームと、
前記アームに取り付けられた回転翼と、を備えることを特徴とする請求項8に記載のドローンシステム。 - 複数のスイベルジョイントを含むスイベルジョイント機構をさらに備え、
前記スイベルジョイント機構によって、隣接する導管が互いに連結されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のドローンシステム。 - 前記トップドローンは、
トップドローン本体と、
前記トップドローン本体に取り付けられた軸受と、
前記軸受に回転可能に支持されるノズル回転軸と、
前記ノズルを前記ノズル回転軸に対して回動させるアクチュエータと、を備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のドローンシステム。 - 前記トップドローンは、前記輸送管の先端に連結される短管をさらに備え、
前記ノズルは、前記短管の先端にスイベルジョイントを介して連結されており、
前記ノズル回転軸は、前記軸受に回転可能に支持される主軸と、前記主軸から分岐する第1分岐軸および第2分岐軸とを有しており、
前記ノズル回転軸の第1分岐軸の先端は、前記短管に固定されており、
前記ノズル回転軸の第2分岐軸の先端は、前記アクチュエータを介して前記ノズルに連結されていることを特徴とする請求項11に記載のドローンシステム。 - 前記トップドローンは、前記軸受に対する前記ノズル回転軸の回転を制限するロック機構をさらに備えることを特徴とする請求項11または12に記載のドローンシステム。
- 前記電力ケーブルは、前記導管の外面に固定されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載のドローンシステム。
- 隣接する導管を互いに連結する連結ドローンをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載のドローンシステム。
- 前記連結ドローンは、
連結ドローン本体と、
前記連結ドローン本体に設けられた貫通孔の内部に配置される短管と、
短管の外面に固定されるスリーブと、
前記貫通孔の壁面と前記スリーブの外面とを連結するダンパー機構と、を備え、
前記短管の両端部に、前記隣接する導管がそれぞれ連結されることを特徴とする請求項15に記載のドローンシステム。 - 前記連結ドローンは、前記短管の両端部にそれぞれ配置されたスイベルジョイントをさらに備えることを特徴とする請求項16に記載のドローンシステム。
- 前記連結ドローンは、
連結ドローン本体と、
前記連結ドローン本体に取り付けられた軸受と、
前記軸受に回転可能に支持される支持軸と、
前記支持軸に支持される連結管と、を備え、
前記支持軸は、前記軸受に回転可能に支持される主軸と、前記主軸から分岐し、略C字形状を有する第1分岐軸および第2分岐軸と、を備えており、
前記連結管は、略L字状に曲げられた第1屈曲管および第2屈曲管と、前記第1屈曲管と前記第2屈曲管とを互いに連結するスイベルジョイントと、を備えており、
前記支持軸の第1分岐軸の末端には、前記第1屈曲管を前記第2屈曲管に対して回動させるためのアクチュエータが固定され、
前記支持軸の第2分岐軸の末端には、前記第2屈曲管を前記第1屈曲管に対して回動させるアクチュエータが固定され、
前記連結管の両端部に、前記隣接する導管がそれぞれ連結されることを特徴とする請求項15に記載のドローンシステム。 - 前記連結ドローンは、
連結ドローン本体と、
前記連結ドローン本体に取り付けられた軸受と、
前記軸受に回転可能に支持される支持軸と、
前記支持軸に支持される連結管と、を備え、
前記支持軸は、前記軸受に回転可能に支持される主軸と、前記主軸の末端に接続され、略C字状の形状を有するフレームと、を備えており、
前記連結管は、略L字状に曲げられた第1屈曲管および第2屈曲管と、前記第1屈曲管と前記第2屈曲管とを互いに連結するスイベルジョイントと、を備えており、
前記フレームの一方の端部には、前記第1屈曲管を前記第2屈曲管に対して回動させるためのアクチュエータが固定され、
前記支持軸の第2分岐軸の末端には、該第2屈曲管を前記第1屈曲管に対して回動させるアクチュエータが固定され、
前記連結管の両端部に、前記隣接する導管がそれぞれ連結されることを特徴とする請求項15に記載のドローンシステム。 - 前記トップドローンは、前記ノズルに固定された撮像装置および/または赤外線カメラを有することを特徴とする請求項1乃至19のいずれか一項に記載のドローンシステム。
- 前記トップドローンは、前記需要地に配置されたバッテリと接続可能なコネクタを有することを特徴とする請求項1乃至20のいずれか一項に記載のドローンシステム。
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