JP7222692B2 - 無人飛行装置 - Google Patents
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Description
前記本体部は、固定環部、及び、前記固定環部に対して開閉自在に支持された開閉環部からなり、前記給電手段は、前記本体部の前記固定環部、及び、前記開閉環部に巻回されたコイル部材からなり、前記固定環部は、前記送電線に接触して転動するローラ部材を有し、前記ローラ部材には、駆動手段が備えられ、前記駆動手段は、前記バッテリの電力で駆動され、前記飛行体の上側に接続アーム部材を介して前記本体部が取り付けられ、前記本体部が前記送電線に装着された状態で、前記飛行体が前記送電線に吊架され、前記飛行体は、複数の回転翼を有し、前記送電線に沿った方向を含む任意の方向に飛行するマルチコプターであり、
前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構を備え、前記回転翼の角度を前記送電線に対して傾斜した状態にすることで、前記送電線に沿った方向の推進力を得るようにし、前記本体部が複数備えられ、それぞれの前記本体部に軸が設けられ、前記接続アーム部材の前記本体部側が、複数本(3本)の軸で支持されることで、前記飛行体が前記複数の本体部に支持され、前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構は、前記複数本の軸の長さを異なる長さに設定して前記飛行体を傾動させる機構であることを特徴とする。
テリの充電を行う。このため、送電線から給電を行うことができ、バッテリを大型化する
ことなく、飛行のための電力を確保することができる。また、大規模な設備を必要とせず
に、飛行のための電力を確保することができる。
そして、開閉環部を開いた状態で固定環部を活線状態の送電線に配置し、開閉環部を閉じて環状の本体部とする。開閉環部が閉じられることで、ゼロであった結合係数(カップリング)が確保できるようになり、固定環部、及び、開閉環部に巻回されたコイル部材により効果的に電力を取り出してバッテリに充電を行うことができる。
また、ローラ部材を送電線で転動させることで、飛行体を送電線に沿って容易に移動させることができる。即ち、装置全体(搬送物等を含めて)の重量をローラ部材で機械的に支えることができ、装置全体を浮遊させるための電力が不要でペイロードを稼ぐことができ(エネルギーを節約することができ)、小型のバッテリを適用することができる。
また、バッテリの電力でローラ部材を駆動させることで、無人飛行装置の飛行を停止させた状態で送電線に沿って移動させることができる。また、移動しながら充電を行うことができる。
また、本体部が送電線に装着された状態で、飛行体が送電線に吊架されるため、突風などで装置が飛ばされることがなく、送電線に沿った飛行体の移動を確実に行うことができる。
また、マルチコプター(ドローン)を飛ばして、本体部を送電線に装着し、ドローンを送電線に沿って移動させながらバッテリの充電を行うことができる。尚、飛行体として、バッテリを搭載した電動の無人ヘリコプターや無人飛行機を適用することも可能である。
前記本体部は、固定環部、及び、前記固定環部に対して開閉自在に支持された開閉環部からなり、前記給電手段は、前記本体部の前記固定環部、及び、前記開閉環部に巻回されたコイル部材からなり、前記固定環部は、前記送電線に接触して転動するローラ部材を有し、前記ローラ部材には、駆動手段が備えられ、前記駆動手段は、前記バッテリの電力で駆動され、前記飛行体の上側に接続アーム部材を介して前記本体部が取り付けられ、前記本体部が前記送電線に装着された状態で、前記飛行体が前記送電線に吊架され、前記飛行体は、複数の回転翼を有し、前記送電線に沿った方向を含む任意の方向に飛行するマルチコプターであり、
前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構を備え、前記回転翼の角度を前記送電線に対して傾斜した状態にすることで、前記送電線に沿った方向の推進力を得るようにし、前記本体部が複数備えられ、前記複数の本体部に対して一つの前記接続アーム部材を介して前記飛行体が支持され、前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構は、前記接続アーム部材の端部の少なくとも一方(上端もしくは下端、上端及び下端)に自在継ぎ手を設け、前記自在継ぎ手と前記本体部、もしくは、前記自在継ぎ手と前記飛行体、もしくは、前記自在継ぎ手と前記本体部及び前記飛行体を接続し、前記接続アーム部材を傾斜自在にして前記飛行体を傾動させる機構であることを特徴とする。
図1には本発明の一実施例に係る無人飛行装置により充電を行っている状態の全体の状況を表す概略を示してある。
図5には給電手段をブロック構成の状態で表した概念、図6にはコイルの巻数と得られる電力の関係を示してある。
P=R・(ω・M・I0)2/{R2+(ω・L1)2}
ここで、ω=2πf
M=(L0・L1)1/2
である。
Pf×(7分/60分)=3.7V×0.7Ah
Pf=22W
となる。
飛行中にバッテリ6が満充電になる時間Δtは、
(3Pmax-Pf)×(Δt/60分)=3.7V×0.7Ah
Δt=30分
となる。
2 送電線
3 無人飛行装置
4 本体部
5 ドローン
6 バッテリ
7 給電手段
8 コイル
11 固定部材
12 開閉環部
13 枠材
15 ローラ部材
16 接続アーム部材
17 軸受け
18 検査カメラ
21 AC/DCコンバータ
22 DC/DCコンバータ
Claims (3)
- 少なくともバッテリの電力により駆動力を得て無人で飛行する飛行体と、
前記飛行体に取り付けられ、送電線に装着される環状の本体部と、
前記本体部に設けられ、活線状態の前記送電線からの電力により前記バッテリの充電を行う給電手段とを備え、
前記本体部は、
固定環部、及び、前記固定環部に対して開閉自在に支持された開閉環部からなり、
前記給電手段は、
前記本体部の前記固定環部、及び、前記開閉環部に巻回されたコイル部材からなり、
前記固定環部は、
前記送電線に接触して転動するローラ部材を有し、
前記ローラ部材には、駆動手段が備えられ、
前記駆動手段は、前記バッテリの電力で駆動され、
前記飛行体の上側に接続アーム部材を介して前記本体部が取り付けられ、
前記本体部が前記送電線に装着された状態で、前記飛行体が前記送電線に吊架され、
前記飛行体は、
複数の回転翼を有し、前記送電線に沿った方向を含む任意の方向に飛行するマルチコプターであり、
前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構を備え、前記回転翼の角度を前記送電線に対して傾斜した状態にすることで、前記送電線に沿った方向の推進力を得るようにし、
前記本体部が複数備えられ、それぞれの前記本体部に軸が設けられ、前記接続アーム部材の前記本体部側が、複数本(3本)の軸で支持されることで、前記飛行体が前記複数の本体部に支持され、
前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構は、
前記複数本の軸の長さを異なる長さに設定して前記飛行体を傾動させる機構である
ことを特徴とする無人飛行装置。 - 少なくともバッテリの電力により駆動力を得て無人で飛行する飛行体と、
前記飛行体に取り付けられ、送電線に装着される環状の本体部と、
前記本体部に設けられ、活線状態の前記送電線からの電力により前記バッテリの充電を行う給電手段とを備え、
前記本体部は、
固定環部、及び、前記固定環部に対して開閉自在に支持された開閉環部からなり、
前記給電手段は、
前記本体部の前記固定環部、及び、前記開閉環部に巻回されたコイル部材からなり、
前記固定環部は、
前記送電線に接触して転動するローラ部材を有し、
前記ローラ部材には、駆動手段が備えられ、
前記駆動手段は、前記バッテリの電力で駆動され、
前記飛行体の上側に接続アーム部材を介して前記本体部が取り付けられ、
前記本体部が前記送電線に装着された状態で、前記飛行体が前記送電線に吊架され、
前記飛行体は、
複数の回転翼を有し、前記送電線に沿った方向を含む任意の方向に飛行するマルチコプターであり、
前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構を備え、前記回転翼の角度を前記送電線に対して傾斜した状態にすることで、前記送電線に沿った方向の推進力を得るようにし、
前記本体部が複数備えられ、前記複数の本体部に対して一つの前記接続アーム部材を介して前記飛行体が支持され、
前記回転翼の回転中心軸を傾ける機構は、
前記接続アーム部材の端部の少なくとも一方(上端もしくは下端、上端及び下端)に自在継ぎ手を設け、前記自在継ぎ手と前記本体部、もしくは、前記自在継ぎ手と前記飛行体、もしくは、前記自在継ぎ手と前記本体部及び前記飛行体を接続し、前記接続アーム部材を傾斜自在にして前記飛行体を傾動させる機構である
ことを特徴とする無人飛行装置。 - 請求項1もしくは請求項2に記載の無人飛行装置において、
前記飛行体、もしくは、前記本体部の少なくともいずれかに設けられ、前記送電線の外観状態を把握する点検把握手段を備えた
ことを特徴とする無人飛行装置。
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