JP7309600B2

JP7309600B2 - マルチコプターの離着陸装置

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Publication number: JP7309600B2
Application number: JP2019237908A
Authority: JP
Inventors: 一平山地; 和也橋本; 良真望月
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2023-07-18
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: JP2023118892A; JP7443604B2; JP2021104786A; WO2021131982A1

Description

本発明は、マルチコプターの離着陸装置に関する。

従来、特許文献１に開示されたヘリポートを備えた搬送体が知られている。特許文献１の搬送体は、無人走行移動体と当該無人走行移動体の上面に設けられたドローン用ヘリポートを備えている。

国際公開第２０１６／１４３８０６号

しかし、特許文献１に開示の搬送体は、無人走行移動体の移動時にヘリポートが障害物等に接触することを避けるため、ヘリポートが当該移動体より幅狭（左右長さが短く）に且つ当該移動体より前後長さが短く形成されている。そのため、ヘリポートの大きさが制限され、ドローンが離着陸するための十分な面積を確保できないという問題があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、搬送時の障害物等への接触を抑制しつつ、マルチコプターが離着陸可能な大きさを確保できる離着陸装置を提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
マルチコプターの離着陸装置は、機枠と、前記機枠に搭載された展開構造体であって、複数の板材を有し且つ前記複数の板材を展開していない非展開状態と、前記複数の板材を展開して前記非展開状態よりも平面視領域が大きい展開状態とに変更可能な展開構造体と、前記展開構造体を前記機枠に対して第１位置から第２位置にスライドさせるスライドステーと、を備え、前記展開構造体は、前記展開状態における平面視領域の大きさがマルチコプターの離着陸が可能な大きさに設定され、前記複数の板材を前記非展開状態において前記板材の厚み方向に重ねて支持し、前記複数の板材を前記展開状態において前記複数の板材のそれぞれを前記厚み方向と直交する方向に展開にして支持し、前記複数の板材は、同一の軸が貫通することによって枢支されており、厚み方向に重なった前記非展開状態から前記同一の軸回りに回転することにより前記展開状態とすることができ、前記展開構造体は、前記第１位置にあるとき前記非展開状態とされ、前記第２位置にあるとき前記展開状態とすることができ、前記展開構造体を前記第１位置から前記第２位置にスライドさせることにより、前記軸が移動して前記複数の板材が前記軸回りに回転するスペースが確保されて前記展開構造体を前記展開状態とすることができる。

マルチコプターの離着陸装置は、前記展開状態において前記展開構造体に装着可能であって、前記展開構造体に装着した状態で前記マルチコプターが離着陸する平面視領域を拡張する拡張部材を備えている。

前記拡張部材は、前記展開構造体を展開状態にしたときの前記複数の板材のうち、隣接する板材の間に装着可能な板体である。
前記機枠は、前記マルチコプターを充電可能な発電機を少なくとも積載する積載スペースを備えている。
前記機枠は、作業車両に連結される連結部を備え、前記連結部は、前記展開状態において前記マルチコプターが離着陸する平面視領域を水平に調整する調整機構を介して前記作業車両に連結される。

本発明によれば、非展開状態よりも平面視領域が大きい展開状態に変更する展開構造体を備えているため、非展開状態にて搬送時の障害物等への接触を抑制しつつ、展開状態にてマルチコプターが離着陸可能な大きさを確保できる離着陸装置を提供することができる。

作業車両と離着陸装置とを備えた作業機、及びマルチコプターの側面図である。別の作業車両と離着陸装置とを備えた作業機、及びマルチコプターの側面図である。第１実施形態の展開構造体（非展開状態）を有する離着陸装置の概要斜視図である。第１実施形態の展開構造体（展開状態）を有する離着陸装置の概要斜視図である。離着陸装置の側面図である。離着陸装置の平面図である。離着陸装置の正面図である。離着陸装置の背面図である。第２実施形態の展開構造体（非展開状態）を有する離着陸装置の概要斜視図である。第２実施形態の展開構造体（展開状態）を有する離着陸装置と拡張部材の概要斜視図である。マルチコプターの斜視図である。マルチコプターの要部の正面図である。マルチコプターの要部の側面図である。拡張部材（第１板体）と第１実施形態の展開構造体の平面図である。連結機構（３点リンク機構）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、マルチコプター６０の離着陸等の作業を行うことができる作業機１を示している。作業機１は、作業車両２と、作業車両２の後部に装着された離着陸装置２０とを備えている。
図１に示す作業機１では、作業車両２は農業機械の一つであるトラクタ２である。トラクタ２には、離着陸装置２０を装着可能な連結機構１０が設けられている。本実施形態の場合、連結機構１０は、トラクタ２の後部に設けられた３点リンク機構である。図１５に示すように、３点リンク機構は、トップリンク１０ａと、左側及び右側のロアリンク１０ｂと、左側及び右側のリフトアーム１０ｃと、左側及び右側のリフトロッド１０ｄと、左側及び右側のリフトシリンダ１０ｅを有する。左側のロアリンク１０ｂは、左側のリフトシリンダ１０ｅの駆動によって揺動（昇降）可能である。右側のロアリンク１０ｂは、右側のリフトシリンダ１０ｅの駆動によって揺動（昇降）可能である。離着陸装置２０は、当該離着陸装置２０に設けられた連結部３０を介して、トラクタ２の連結機構１０に対して着脱自在に装着される。離着陸装置２０は、トラクタ２に牽引されて移動することができる。

図２に示す作業機１では、作業車両２はトラックであり、好ましくは軽トラック（軽自動車の規格に合わせて製造されたトラック）である。作業車両２がトラック２である場合、当該トラック２の荷台に離着陸装置２０が積載される。離着陸装置２０は、トラック２に積載されて移動することができる。
尚、作業車両２は、トラクタ及びトラックには限定されず、他の種類の作業車両であってもよい。

＜作業車両＞
以下に説明する実施形態において、作業車両２の運転席７（図２では不図示）に着座した運転者の前側（図１及び図２の左側）を前方、運転者の後側（図１及び図２の右側）を後方、運転者の左側（図１及び図２の手前側）を左方、運転者の右側（図１及び図２の奥側）を右方として説明する。また、作業車両２の前後方向に直交する方向である水平方向を車両幅方向として説明する。また、車両幅方向の中央部から右部、或いは、左部へ向かう方向を幅方向外方として説明する。言い換えれば、幅方向外方とは、車両幅方向であって車両幅方向の中央部から離れる方向のことである。

以下、作業車両２がトラクタ２である場合（図１参照）を例にあげて説明する。
トラクタ（作業車両）２は、車体３と、車体３の前部に装着された前輪５と、車体３の後部に装着された後輪６とを有する。車体３は、原動機（エンジン）４、クラッチを有するクラッチハウジング、変速装置を有するミッションケース１１、作動装置を有するデフケース等を直結して構成されている。運転席７は、車体３の後部に設けられている。運転席７の前方には、ステアリングホイール８が設けられている。車体３の後部には、動力取出し用のＰＴＯ軸９、連結機構１０、油圧取出し部（図示せず）が装備されている。

＜離着陸装置の全体構成＞
離着陸装置２０は、マルチコプター６０を離着陸させたり、離着陸させる際の支援を行ったりするための装置である。
図１、図２に示すように、離着陸装置２０は、機枠２１と、機枠２１に搭載された展開構造体２２を備えている。また、図１～図１０に示すように、離着陸装置２０は、展開構造体２２を、機枠２１に対してスライドさせるスライドステー２３を備えている。

さらに、図１～図５等に示すように、離着陸装置２０は、少なくとも発電機２６を積載する積載スペース２７、脚部材２８、キャスタ２９、当該離着陸装置２０を作業車両２に連結させる連結部３０を備えている。
また、図１０、図１４に示すように、離着陸装置２０は、展開状態Ｙの展開構造体２２に装着可能な拡張部材２４を備えている。

＜マルチコプター＞
図１、図２及び図１１～図１３に示すように、マルチコプター６０は、複数の回転翼により無人で飛行可能な回転翼機であって、例えば、ドローンと呼ばれる飛行体である。マルチコプター６０は、無線または有線通信による遠隔操作により飛行するものであってもよいし、遠隔装置に依らずに自律制御により飛行するものであってもよい。

マルチコプター６０は、機体６１と作業装置６６とを備えている。
まず、機体６１について説明する。機体６１は、本体６２と、アーム６３と、回転翼６４と、スキッド（脚部）６５を有する。
本体６２の形状（外形）は、本実施形態の場合、略直方体形であるが、円板形等の他の形状であってもよい。本体６２は、ケース６７（以下、「第１ケース６７」という）と、電装品６８（以下、「第１電装品６８」という）と、を備えている。

第１ケース６７は、本体６２の外殻を構成する箱体であって、密閉可能な内部空間を有する。第１ケース６７の内部空間には、第１電装品６８が収容されている。つまり、第１電装品６８の周囲は、第１ケース６７により覆われている。
第１電装品６８は、マルチコプター６０の飛行に関する制御を行う電装品であって、例えば、ＧＰＳアンテナ、制御装置９０、各種センサ（ジャイロセンサ、加速度センサ等）等である。

本体６２には、複数本のアーム６３が取り付けられている。本実施形態の場合、４本のアーム６３が本体６２に取り付けられている。４本のアーム６３は、本体６２の中心から水平面（着地状態で地面と平行な面）内で放射状に延びている。但し、アーム６３の本数は、４本に限定されず、５本以上であってもよいし、３本以下であってもよい。また、アーム６３は、本体６２側に向けて折り畳み可能な構造としてもよい。

アーム６３の基端側は、本体６２に取り付けられている。アーム６３の先端側は、中途部で二股状（Ｙ字状）に分岐している。複数のアーム６３の先端側には、夫々回転翼６４が取り付けられている。本実施形態の場合、４本のアーム６３の先端側が夫々二股状に分岐し、各分岐端に回転翼６４が取り付けられているため、回転翼６４の数は８つである。
回転翼６４は、マルチコプター６０が飛行するための揚力を発生させる。回転翼６４は、ロータ６９及びブレード（プロペラ）７０から構成されている。ロータ６９は、電動モータ（ＤＣモータ等）から構成されている。ロータ６９は、後述するバッテリ７１から供給される電力により駆動される。ロータ６９の回転軸の上部には、ブレード７０が取り付けられている。隣り合う回転翼６４は、互いに逆方向に回転する。回転翼６４の数は、特に限定はされず、必要な揚力等に応じて変更することができる。例えば、マルチコプター６０は、３つの回転翼６４を有するトリコプターであってもよいし、４つの回転翼６４を有するクアッドコプターであってもよいし、６つの回転翼６４を有するヘキサコプターであってもよいし、８つの回転翼６４を有するオクトコプターであってもよい。

スキッド６５は、マルチコプター６０が着地した時に接地して本体６２を地面上に支持する。スキッド６５は、本体６２の左側に設けられたスキッド６５Ｌと、右側に設けられたスキッド６５Ｒと、を有する。スキッド６５Ｌ，６５Ｒは、本体６２から下方に延びる下延部６５ａと、下延部６５ａの下端に設けられた接地部６５ｂとを有する。スキッド６５Ｌの接地部６５ｂとスキッド６５Ｒの接地部６５ｂは、互いに平行に前後方向に延びている。

本体６２の下方にはタンク装着部７２が設けられている。タンク装着部７２は、作業装置６６をスキッド６５Ｌとスキッド６５Ｒの間で着脱可能に支持する。
次に、作業装置６６について説明する。
作業装置６６は、農業に関する作業を行う装置である。作業装置６６としては、例えば、農場に農薬等の薬剤や希釈薬剤、肥料など液体（散布物）を散布する散布装置、農場を撮影する撮像装置（カメラ）、農場の温度を検知する温度センサ（赤外線センサ等）、農場の色（農作物の色）を検知する色センサ等のセンサ装置等が例示できる。

図１に示す実施形態の場合、作業装置６６は、散布装置であって、液体を収容する飛行体タンク７３を有する。図２に示す実施形態の場合、作業装置６６は、撮像装置である。以下、作業装置６６が散布装置である場合を例として説明する。
図１、図２及び図１１～図１３に示すように、飛行体タンク７３は、本体６２の下方に設けられたタンク装着部７２に装着される。飛行体タンク７３は、タンク装着部７２に対して着脱可能である。なお、飛行体タンク７３は、タンク装着部７２に対して一体成形されていてもよい。タンク装着部７２は、断面Ｌ字形状のレールである。タンク装着部７２には、飛行体タンク７３の側方から幅方向外方に向かって夫々突出した被装着部７３ａが懸架される。図１３において、飛行体タンク７３の装着状態を実線で示し、飛行体タンク７３をタンク装着部７２から離脱させる方向（矢印Ｂで示す）にスライド移動させた状態を仮想線で示している。

飛行体タンク７３は、容器７４と蓋７５とを有する。
容器７４は、農場に散布される液体が収容される内部空間を形成している。液体は、例えば、農薬等の薬剤や希釈薬剤、肥料、水などである。容器７４は、当該容器７４の上面に、液体を内部空間に供給するための供給部７６を有する。供給部７６は、容器７４の上面から円筒状に突出する筒状体７６ａを有する。筒状体７６ａには、蓋７５がネジ等により着脱可能に装着される。なお、飛行体タンク７３に収容されている薬剤や希釈薬剤、肥料、水などは飛行体タンク７３からポンプ７７に供給される。

機体６１には、第１電装品６８とは別の電装品７８（以下、「第２電装品７８」という）が装着されている。第２電装品７８は、本体６２の下方であって且つ回転翼６４の下方に着脱可能に配置されている。第２電装品７８は、回転翼６４のロータ６９にエネルギーを供給するエネルギー供給部７１を含む。本実施形態において、エネルギー供給部７１は、電力を供給するバッテリ７１を含んでいる。なお、回転翼６４のロータ６９の代わりにエンジンでブレード７０を回転させる場合には、エネルギー供給部７１は、ガソリンを収容したガソリンタンクである。

図１１～図１３に示すように、第２電装品７８は、第１ケース６７とは別のケース７９（以下、「第２ケース７９」という）に一部又は全部が収容されている。第２ケース７９は、本体６２の下方に設けられている。
図１１に示すように、マルチコプター６０は制御装置９０と、高度検出装置９１と、を有する。制御装置９０は、ＣＰＵや記憶部９０ａに記憶（保存）されているプログラム等から構成され、マルチコプター６０に関する様々な制御を行う。具体的には、制御装置９０は、例えば、ロータ６９の回転を制御する。制御装置９０は、記憶部９０ａを有する。記憶部９０ａは、不揮発性のメモリ等であって、マルチコプター６０の情報を含む様々な情報を記憶する。

高度検出装置９１は、衛星測位システム（Global Positioning System，Galileo、GLONASSなど）によって自己の位置（緯度、経度、高度を含む測位情報）を検出する装置である。この高度検出装置９１は、測位衛星（例えば、ＧＰＳ衛星）Ｇから送信された信号（ＧＰＳ衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて高度を含む自己の位置（位置情報）を検出する。高度検出装置９１が検出した高度は、制御装置９０に出力される。制御装置９０は、当該高度に基づいて、ロータ６９の回転を制御する。

＜機枠＞
図１～図１０に示すように、機枠２１は、展開構造体２２、スライドステー２３、積載スペース２７を構成する構造体（箱体）、連結部３０等を支持する枠材であって、脚部材２８が設けられている。機枠２１は、前枠材３１と、前枠材３１の左端に接続された左枠材３２Ｌと、前枠材３１の右端部に接続された右枠材３２Ｒと、左枠材３２Ｌと右枠材３２Ｒの後端部同士を接続する後枠材３３とを有する。なお、機枠２１は、後枠材３３を有していないものであってもよい。本実施形態の場合、機枠２１の平面視形状は、略四角形状であるが、略六角形状、略円形状等であってもよく、特に限定はされない。機枠２１は、前枠材３１、左枠材３２Ｌ、右枠材３２Ｒ及び後枠材３３の下面が、板材に覆われていてもよい。

前枠材３１、左枠材３２Ｌ、右枠材３２Ｒ及び後枠材３３は、例えば、柱材や棒材、パイプ材などにより形成されている。前枠材３１、左枠材３２Ｌ、右枠材３２Ｒ及び後枠材３３の断面形状は、例えば、略Ｕ字状、略矩形状、略円形状等とすることができる。前枠材３１には、連結部３０が設けられている。前枠材３１、左枠材３２Ｌ、右枠材３２Ｒの前部には、積載スペース２７を構成する構造体が支持されている。左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒは、スライドステー２３を介して展開構造体２２を前後方向に移動可能に支えている。機枠２１の角部の下面には、機枠２１を下方から支持する脚部材２８が設けられている。

＜第１実施形態の展開構造体＞
図１～図８及び図１４は、第１実施形態の展開構造体２２（２２１）を示している。第１実施形態の展開構造体２２（２２１）は、複数の板材３４を有する。第１実施形態の展開構造体２２（２２１）は、複数の板材３４を、展開していない非展開状態Ｘ（Ｘ１）（図３参照）と、複数の板材３４を展開して非展開状態Ｘ１よりも平面視領域Ｚ（Ｚ１）が大きい展開状態Ｙ（Ｙ１）（図４参照）とに変更可能な構造体である。

展開構造体２２１は、展開状態Ｙ１における平面視領域Ｚ（Ｚ１）の大きさがマルチコプター６０の離着陸が可能な大きさに設定される。平面視領域Ｚ（Ｚ１）は、マルチコプター６０が離着陸する離着陸スペースである。
展開構造体２２１は、複数の板材３４を、非展開状態Ｘ１において板材３４の厚み方向に重ねて支持し、展開状態Ｙ１において複数の板材３４のそれぞれを板材３４の厚み方向と直交する方向（水平方向）に展開して支持する。板材３４の厚み方向と直交する方向は、例えば、板材３４の幅方向である。

複数の板材３４は、機枠２１に取り付けられた同一の軸３４ａによって枢支されており、同一の軸３４ａ回りに回転可能であって、回転によって展開可能である。この場合、上記「板材３４の厚み方向と直交する方向に展開」は、「板材３４の軸３４ａ回りの展開」と言い換えることができる。
また、図示していないが、複数の板材３４は、それぞれ長孔を有し、各長孔に機枠２１に取り付けられた同一の軸３４ａが挿通されている構成であってもよい。この構成では、各板材３４は、軸３４ａが長孔に沿って相対的に移動することにより互いにスライドして展開可能である。この場合、上記「板材３４の厚み方向と直交する方向に展開」は、「板材３４の長孔に沿った移動による展開」と言い換えることができる。

本実施形態の場合、複数の板材３４は、同一の軸３４ａ回りに回転可能な複数の板材から構成されている。複数の板材３４の平面視形状は、長方形、正方形等が好適であるが、三角形や扇形等のその他の形状であってもよい。複数の板材３４の回転の支点となる軸３４ａは、各板材３４の中心に対して偏心した位置にある。本実施形態の場合、軸３４ａは、積層した状態（非展開状態）において、各板材３４の中心に対して前方寄りに偏心している。

複数の板材３４は、重なって閉じた状態（非展開状態Ｘ１）から同一の軸３４ａ回りに回転することにより、展開して開いた状態（非展開状態Ｘ１より平面視領域Ｚ１が大きい展開状態Ｙ１）とすることができる。このとき、スライドステー２３を介して展開構造体２２１を後方へスライドする（図３に示す位置から図４に示す位置にスライドする）ことにより、非展開状態Ｘ１から展開状態Ｙ１への移行を円滑に行うことが可能となる。

複数の板材３４の何れか（例えば最も上側の板材）の上面には、取手などの固定部（図示略）を設けることができる。この固定部に、フックやバンド等を介して、マルチコプター６０を固定することができる。また、複数の板材３４の何れか（例えば最も上側の板材）の上面には、マルチコプター６０が着陸時に搭載したカメラ等により画像認識することができるマーク（Ｈマークなど）が描かれていてもよい。

本実施形態の場合、複数の板材３４を有する展開構造体２２１は、スライドステー２３を介して、機枠２１の上側に取り付けられている。但し、展開構造体２２１は、スライドステー２３を介さず、直接機枠２１の上側に取り付けられていてもよい。展開構造体２２１が直接機枠２１の上側に取り付けられる場合、複数の板材３４を回転可能に支持する軸３４ａは、各板材３４の中心に対して後方寄りに偏心していることが好ましい。これにより、スライドステー２３を介して展開構造体２２１を後方へスライドせずとも、当該展開構造体２２１を展開状態Ｙ１に変更し易くなる。
また、上述した展開構造体２２１は、機枠２１に対して着脱自在であってもよい。

＜第２実施形態の展開構造体＞
図９及び図１０等に示すように、第２実施形態の展開構造体２２（２２２）を示している。第２実施形態の展開構造体２２（２２２）は、複数の板材３６～３９を有する。第２実施形態の展開構造体２２（２２２）は、複数の板材３６～３９を、展開していない非展開状態Ｘ（Ｘ２）（図９参照）と、展開して非展開状態Ｘ２よりも平面視領域Ｚ（Ｚ２）が大きい展開状態Ｙ（Ｙ２）（図１０参照）とに変更可能な構造体である。展開構造体２２２は、展開状態Ｙ２における平面視領域Ｚ２の大きさがマルチコプター６０の離着陸が可能な大きさに設定される。

展開構造体２２２は、非展開状態Ｘ２において複数の板材３６～３９を組み合わせて立体構造に形成し、展開状態Ｙ２において立体構造を展開して複数の板材３６～３９を平面状に形成する。展開構造体２２２は、立体構造において、マルチコプター６０を収納する収納箱３５を形成する。なお、本実施形態の場合、立体構造は、マルチコプター６０の前方、後方、右側方、左側方を覆う直方体又は立方体の収納箱３５として形成される。但し、収納箱３５の形状は、これに限定されず、例えば、マルチコプター６０の前方、後方、右側方、左側方のうち、２方向又は３方向のみを覆うものであってもよい。また、収納箱３５は、円筒形等の他の形状であってもよい。

収納箱３５を構成する複数の板材３６～３９は、底板材３６、前板材３７、左板材３８Ｌ、右板材３８Ｒ、後板材３９である。底板材３６は、平面視にて矩形状の板である。前板材３７は、底板材３６の前辺に蝶番等を介して上方に回動可能に設けられた矩形状の板である。前板材３７は、底板材３６に対して略垂直に立設した立設状態と、底板材３６の上面と略面一になった面一状態とに姿勢を変更可能である。左板材３８Ｌ及び右板材３８Ｒは、底板材３６の左辺及び右辺それぞれに蝶番等を介して上方に回動可能に設けられた矩形状の板である。左板材３８Ｌ及び右板材３８Ｒは、底板材３６に対して略垂直に立設した立設状態と、底板材３６の上面と略面一になった面一状態とに姿勢を変更可能である。後板材３９は、底板材３６の後辺に蝶番等を介して上方に回動可能に設けられた矩形状の板である。後板材３９は、底板材３６に対して略垂直に立設した立設状態と底板材３６の上面と、底板材３６の上面と略面一になった面一状態とに姿勢を変更可能である。

４枚の板材（前板材３７、左板材３８Ｌ、右板材３８Ｒ、後板材３９）は、底板材３６に対して略垂直に立設した立設状態となったとき、隣り合う板材同士がラッチなどの固定具（図示略）で互いに固定されることが好ましい。
図１０に示すように、底板材３６の上面には、取手などの固定部４３を設けることができる。この固定部４３に、フックやバンド等を介して、マルチコプター６０を固定することができる。固定部４３は、後述する上蓋４０の上面に設けてもよい。また、底板材３６の上面には、マルチコプター６０が着陸時にカメラ等により画像認識することができるマーク（Ｈマークなど）が描かれていてもよい。

図９に示すように、収納箱３５は、上蓋４０を有していてもよい。この上蓋４０は、非展開状態Ｘ２で立設した４枚の板材（前板材３７、左板材３８Ｌ、右板材３８Ｒ、後板材３９）の上部（即ち、収納箱３５の上部）に被せることができる。
本実施形態の場合、収納箱３５を構成する展開構造体２２２は、スライドステー２３を介して、機枠２１の上側に取り付けられているが、スライドステー２３を介さず、直接機枠２１の上側に取り付けられていてもよい。また、展開構造体２２２は、機枠２１に対して着脱自在であってもよい。

＜スライドステー＞
図１～図１０に示すように、スライドステー２３は、展開構造体２２（２２１、２２２）を、機枠２１に対してスライドさせる部材である。展開構造体２２（２２１、２２２）は、スライドステー２３と共に機枠２１に対して前後方向にスライドすることができる。
スライドステー２３は、左右一対の部材から構成されている。具体的には、スライドステー２３は、機枠２１の左枠材３２Ｌに対してスライド可能な左側の部材と、右枠材３２Ｒに対してスライド可能な右側の部材によって構成されている。本実施形態の場合、スライドステー２３は、左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒにそれぞれ上側から被さってスライド可能な断面略Ｕ字状の部材である。但し、スライドステー２３は、左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒをそれぞれ外側から囲ってスライド可能な断面略矩形状の部材や、レール溝等が形成された左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒ内にそれぞれスライド可能に入れられたランナー状の部材などであってもよい。また、スライドステー２３は、機枠２１に対して着脱自在であってもよい。

スライドステー２３は、左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒに対する位置を固定する位置固定部材２３ａを備えている。本実施形態の場合、位置固定部材２３ａは、スライドステー２３に形成された貫通孔と、左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒそれぞれに形成された貫通孔に連通する棒部材（ピン、ボルト等）である。
スライドステー２３が位置固定部材２３ａによって固定される位置は、少なくとも機枠２１の前方寄りの位置と後方寄りの位置である。スライドステー２３が機枠２１の前方寄りの位置にあるとき、展開構造体２２は非展開状態Ｘとなる（図３、図９参照）。スライドステー２３が機枠２１の後方寄りの位置にあるとき、展開構造体２２は展開状態Ｙ（図４、図１０参照）となる。

＜拡張部材＞
図１０及び図１４に示すように、拡張部材２４は、展開状態Ｙにおいて展開構造体２２に装着可能であって、展開構造体２２に装着した装着状態でマルチコプター６０が離着陸する平面視領域Ｚを拡張する部材である。
拡張部材２４は、展開構造体２２を展開状態Ｙにしたときの複数の板材のうち、隣接する板材の間に装着可能な板体（以下、「第１板体４１」という）である。また、拡張部材２４は、展開構造体２２に装着され且つ折り畳み可能な複数の板材等であってもよい。

図１４は、展開状態Ｙ１となった第１実施形態の展開構造体２２（２２１）に対して拡張部材２４を装着した状態を示している。拡張部材２４を構成する第１板体４１は、展開状態Ｙ１となった第１実施形態の展開構造体２２（２２１）の隣り合う板材３４の間に装着される。このとき、第１板体４１の上面は、展開構造体２２１の少なくとも何れかの板材３４の上面と略面一となる。図１４に示す例では、第１板体４１は、平面視三角形状の複数（８枚）の板体から構成されている。但し、第１板体４１の形状及び枚数は、展開構造体２２（２２１）を展開状態Ｙ１にしたときの形状等によって適宜変更することができる。

図１０は、展開状態Ｙ２となった第２実施形態の展開構造体２２（２２２）に対して拡張部材２４を装着した状態を示している。図１０に示すように、拡張部材２４を構成する第１板体４１は、展開状態Ｙ２となった第２実施形態の展開構造体２２（２２２）の隣り合う板材３４の間に装着される。このとき、第１板体４１の上面は、展開構造体２２２の各板材３６～３９の上面と略面一となる。図１０に示す例では、第１板体４１は、平面視三角形状の複数（４枚）の板体から構成されている。但し、第１板体４１の形状及び枚数は、展開構造体２２（２２２）を展開状態Ｙ２にしたときの形状等によって適宜変更することができる。

第１又は第２実施形態の展開構造体２２に対して第１板体４１を装着する場合、展開構造体２２を展開状態Ｙとした状態で、第１板体４１は隣接する板材３４と取付具４１ａを介して連結されることが好ましい。

＜発電機＞
図１、図２及び図５～図７に示すように、発電機２６は、積載スペース２７に積載されている。具体的には、発電機２６は、積載スペース２７を構成する箱体に収容されている。発電機２６は、マルチコプター６０のバッテリ７１を充電可能な機器である。

発電機２６は、本実施形態の場合、オルタネータである。但し、発電機２６は、モータジェネレータであってもよい。発電機２６は、例えば出力電圧が６０Ｖ以下のものが使用されるが、出力電圧が６０Ｖ超であってもよい。出力電圧が６０Ｖ以下の発電機２６を使用することによって、消費電力を削減することができ、安全性にも優れている。したがって、マルチコプター６０や、当該マルチコプター６０の作業装置６６は、６０Ｖ以下の低電圧で作動可能なものが好適に使用される。具体的には、作業装置６６として、散布装置や播種装置が好適に使用される。本実施形態の場合、作業装置６６は散布装置である。なお、発電機２６の動力源としては、トラクタなどの作業車両２におけるＰＴＯ軸９や油圧取出し部から取り出した動力等を使用することができる。

＜積載スペース＞
図１、図２、図５～図７、図９及び図１０に示すように、積載スペース２７は、少なくとも発電機２６を積載するスペースである。
積載スペース２７は、機枠２１の前部に設けられ、上方開口した略直方体状の構造体（箱体）により構成されている。積載スペース２７の前部は、機枠２１の前枠材３１の上面に設けられている。積載スペース２７の前後方向中途部から後部にかけての左右端部は、機枠２１の左枠材３２Ｌ及び右枠材３２Ｒの前部から中途部にかけての上面に設けられている。積載スペース２７を構成する箱体は、着脱可能な蓋体を有していてもよい。積載スペース２７を構成する箱体は、その内部に仕切が設けられていてもよい。積載スペース２７を構成する箱体は、その前面によって連結部３０の中央ブラケットを後方から支持してもよい。積載スペース２７は、発電機２６以外に、農薬等の薬剤、希釈薬剤、肥料、水などの液体を貯留する予備タンクや、農作業具、工具など、その他の付属品を積載することができる。

＜脚部材＞
図１、図２及び図５～図８に示すように、脚部材２８は、機枠２１の下部に取り付けられている。本実施形態の場合、脚部材２８は、伸縮可能で且つ機枠２１に対して着脱可能な部材である。但し、脚部材２８は、長さが一定の部材でもよいし、機枠２１に対して着脱不能な部材であってもよい。また、図示したものよりも短い部材であってもよい。

脚部材２８は、略矩形の機枠２１における４つの角部下面に対して下方に突出するように着脱自在に取り付けられる。脚部材２８は、下方に向けて徐々に直径が小さくなる複数の筒体から構成されている。脚部材２８は、より直径の小さい筒体がより直径の大きい筒体の内部に入ることにより短縮し、より直径の小さい筒体がより直径の大きい筒体の内部から抜止め位置まで出ることにより伸長する。脚部材２８は、伸長したときの長さを所定の長さで保持するため、より直径の小さい筒体をより直径の大きい筒体の内部から出た位置で留める留め具４７を有していてもよい。この留め具４７は、出退自在の円柱状の部材であり、各筒体に設けられた貫通孔に嵌入することにより、より直径の小さい筒体をより直径の大きい筒体の内部から出た位置で留める。

４つの脚部材２８の全ての下端部には、キャスタ２９が設けられていることが好ましい。但し、図５に示すように、４つの脚部材２８のうち、左右の前脚部材２８ａの下端部にだけキャスタ２９が設けられていてもよい。この場合、キャスタ２９が設けられていない左右の後脚部材２８ｂは下端部が丸くなっていることが好ましい。

＜キャスタ＞
図１、図２及び図５～図８に示すように、キャスタ２９は、脚部材２８の下端部に設けられている。
キャスタ２９は、脚部材２８の下端部に対して、板材（ブラケット）を介して、首振り可能（自在式）または首振り不可能（固定式）に取り付けられている。キャスタ２９は、例えば、単輪式、双輪式、球体式などの構造を有する。
尚、キャスタ２９は、機枠２１の下部に直接取り付けられていてもよい。この場合、脚部材２８は省略される。

＜連結部＞
図１、図２及び図５～図１０に示すように、連結部３０は、離着陸装置２０の前部に設けられている。連結部３０は、作業車両２の後部に設けられる連結機構１０（３点リンク機構等）に連結される部分である。
図７～図１０等に示すように、連結部３０は、中央ブラケット４８と、この中央ブラケット４８の上端部に設けられた中央孔４９と、中央ブラケット４８を支える前アーチ５０と、左右の端軸５１Ｌ、５１Ｒを有する。

中央ブラケット４８は、左右２枚の板材から構成されている。これら左右２枚の板材は、機枠２１の前部に立設された前アーチ５０から上方に延びている。前アーチ５０は、機枠２１の前枠材３１の左部上面から上方に延びる部分と右部上面から上方に延びる部分を有し、両部分の上端部同士が繋がっている。中央ブラケット４８を構成する左右２枚の板材は、前アーチ５０の左右方向略中央部の上面から上方に延びている。

中央孔４９は、中央ブラケット４８における左右の板材それぞれの上端部に設けられている。中央孔４９の孔心方向は車両幅方向（左右方向）を向いている。
左右の端軸５１Ｌ、５１Ｒは、機枠２１の前枠材３１の前部に設けられている。端軸５１Ｌ、５１Ｒは、前枠材３１の幅方向外方の面（左右外方面）における前部からそれぞれ幅方向外方（左右外方）に突出している。端軸５１Ｌ、５１Ｒは、その軸心方向が車両幅方向（左右方向）を向いている。左右の端軸５１Ｌ、５１Ｒの先端部には貫通孔が設けられている。

連結部３０は、中央ブラケット４８、中央孔４９、前アーチ５０及び左右の端軸５１Ｌ、５１Ｒにより、ヒッチフレームのＡフレームに対応する構造となる。
中央ブラケット４８は、中央孔４９を介して連結機構１０のトップリンク１０ａに連結することができる。端軸５１Ｌ、５１Ｒは、連結機構１０のロアリンク１０ｂに連結することができる。これにより、連結部３０を作業車両２の連結機構１０（３点リンク機構）に連結することができる。連結部３０を作業車両２の連結機構１０に連結した状態において、当該連結機構１０を操作する（３点リンク機構の左側と右側のロアリンク１０ｂの高さを個別に調整する）ことにより、マルチコプター６０が離着陸する平面視領域Ｚを水平に調整することができる。つまり、作業車両２の連結機構１０は、展開構造体２２の展開状態Ｙにおいてマルチコプター６０が離着陸する平面視領域Ｚを水平に調整する調整機構４２を構成している。連結部３０を構成する中央ブラケット４８、中央孔４９、前アーチ５０及び左右の端軸５１Ｌ、５１Ｒは、調整機構４２を構成する連結機構１０を介して作業車両２に連結される。

＜効果＞
上記したマルチコプターの離着陸装置２０によれば、以下の効果を奏する。
離着陸装置２０は、機枠２１と、機枠２１に搭載された展開構造体２２であって、複数の板材を有し且つ複数の板材を展開していない非展開状態Ｘと、複数の板材を展開して非展開状態Ｘよりも平面視領域Ｚが大きい展開状態Ｙとに変更可能な展開構造体２２を備え、展開構造体２２は、展開状態Ｙにおいて平面視領域Ｚの大きさがマルチコプター６０の離着陸可能な大きさに設定される。

この構成によれば、離着陸装置２０が非展開状態Ｘよりも平面視領域Ｚが大きい展開状態Ｙに変更する展開構造体２２を備えているため、非展開状態Ｘにて搬送時の障害物等への接触を抑制しつつ、展開状態Ｙにてマルチコプター６０が離着陸可能な大きさを確保できる。
また、展開構造体２２（２２１）は、複数の板材３４を非展開状態Ｘ（Ｘ１）において板材３４の厚み方向に重ねて支持し、複数の板材３４を展開状態Ｙ（Ｙ１）において複数の板材３４のそれぞれを板材３４の厚み方向と直交する方向に展開にして支持する。

この構成によれば、複数の板材３４を厚み方向に重ねることにより非展開状態Ｘ１における展開構造体２２（２２１）の平面視領域をコンパクトにすることができる。また、非展開状態Ｘ１から展開状態Ｙ（Ｙ１）への移行を、板材３４の厚み方向と直交する方向への展開によって容易に行うことができる。
また、展開構造体２２（２２２）は、複数の板材３６～３９を非展開状態Ｘ（Ｘ２）において複数の板材３６～３９を組み合わせて立体構造に形成し、展開状態Ｙ（Ｙ２）において立体構造を展開して複数の板材３６～３９を平面状に形成する。

この構成によれば、複数の板材３６～３９を組み合わせて立体構造に形成することにより非展開状態Ｘ１における展開構造体２２（２２２）の平面視領域をコンパクトにすることができる。また、非展開状態Ｘ１から展開状態Ｙ（Ｙ２）への移行を、立体構造の展開によって容易に行うことができる。
また、展開構造体２２（２２２）は、立体構造において、マルチコプター６０を収納する収納箱３５を形成する。

この構成によれば、離着陸装置２０の搬送時や保管時において、展開構造体２２２を非展開状態Ｘ２にすることによって、マルチコプター６０を収納箱３５に収納することができる。また、収納箱３５をマルチコプター６０を保管するための保管箱としても使用できる。
また、離着陸装置２０は、展開構造体２２を、機枠２１に対してスライドさせるスライドステー２３を備えている。

この構成によれば、展開構造体２２をスライドステー２３を介してスライドすることによって、機枠２１に対するスライドステー２３の位置を変更することができる。これにより、展開構造体２２を非展開状態Ｘから展開状態Ｙに変更する際には、当該変更のために必要な十分なスペースを展開構造体２２の周囲に確保することができる。また、展開構造体２２を非展開状態Ｘとしたときには、非展開状態Ｘとした展開構造体２２を障害物等への接触を回避できる位置に配置することができる。

より具体的には、例えば、展開構造体２２をスライドステー２３を介して後方寄りにスライドすることで、展開構造体２２１を構成する複数の板材３４が回動するスペースや、展開構造体２２２を構成する前板材３７が前方に回動するスペースなどを確保できる。また、離着陸装置２０の搬送時や保管時には、展開構造体２２を非展開状態Ｘにし且つ当該展開構造体２２をスライドステー２３を介して前方寄りにスライドすることによって、障害物等への接触回避や保管場所の省スペース化を図ることができる。

また、離着陸装置２０は、展開状態Ｙにおいて、展開構造体２２に装着可能であって、装着状態でマルチコプター６０が離着陸する平面視領域Ｚを拡張する拡張部材２４を備えている。
この構成によれば、マルチコプター６０の離着陸時には、拡張部材２４を展開構造体２２に装着することによって、マルチコプター６０の離着陸のために十分に広い面積をもつ平面視領域Ｚを確保できる。また、離着陸装置２０の搬送時・保管時などには、拡張部材２４を取り外すことで、搬送の邪魔にならずスムースな搬送が可能となり、保管場所を省スペース化することができる。

また、拡張部材２４は、展開構造体２２を展開状態Ｙにしたときの複数の板材のうち、隣接する板材の間に装着可能な板体（第１板体）４１である。
この構成によれば、第１板体４１を装着することによって、マルチコプター６０の離着陸に適した面積及び形状を有する平面視領域Ｚを確保することができる。
また、機枠２１は、マルチコプター６０を充電可能な発電機２６を少なくとも積載する積載スペース２７を備えている。

この構成によれば、発電機２６により、圃場等のマルチコプター６０を離着陸させる現場において、マルチコプター６０に搭載されたバッテリの充電を行うことができるとともに、このような発電機２６を離着陸装置２０と一緒に搬送することができる。
また、機枠２１は、作業車両２に連結される連結部３０を備え、連結部３０は、展開状態Ｙにおいてマルチコプター６０が離着陸する平面視領域Ｚを水平に調整する調整機構４２を介して作業車両２に連結される。

この構成によれば、地面が水平ではない場所に離着陸装置２０が移動した場合であっても、調整機構４２によって平面視領域Ｚを水平にすることができるため、マルチコプター６０の円滑な離着陸が可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２作業車両
２０離着陸装置
２１機枠
２２展開構造体
２３スライドステー
２４拡張部材
２６発電機
２７積載スペース
３０連結部
３４板材
３５収納箱
３６板材
３７板材
３８板材
３９板材
４１板体（第１板体）
４２調整機構
２２１展開構造体
２２２展開構造体
Ｘ非展開状態
Ｘ１非展開状態
Ｘ２非展開状態
Ｙ展開状態
Ｙ１展開状態
Ｙ２展開状態
Ｚ平面視領域

Claims

機枠と、
前記機枠に搭載された展開構造体であって、複数の板材を有し且つ前記複数の板材を展開していない非展開状態と、前記複数の板材を展開して前記非展開状態よりも平面視領域が大きい展開状態とに変更可能な展開構造体と、
前記展開構造体を前記機枠に対して第１位置から第２位置にスライドさせるスライドステーと、
を備え、
前記展開構造体は、前記展開状態における平面視領域の大きさがマルチコプターの離着陸が可能な大きさに設定され、前記複数の板材を前記非展開状態において前記板材の厚み方向に重ねて支持し、前記複数の板材を前記展開状態において前記複数の板材のそれぞれを前記厚み方向と直交する方向に展開にして支持し、
前記複数の板材は、同一の軸が貫通することによって枢支されており、厚み方向に重なった前記非展開状態から前記同一の軸回りに回転することにより前記展開状態とすることができ、
前記展開構造体は、前記第１位置にあるとき前記非展開状態とされ、前記第２位置にあるとき前記展開状態とすることができ、
前記展開構造体を前記第１位置から前記第２位置にスライドさせることにより、前記軸が移動して前記複数の板材が前記軸回りに回転するスペースが確保されて前記展開構造体を前記展開状態とすることができるマルチコプターの離着陸装置。
前記展開状態において前記展開構造体に装着可能であって、前記展開構造体に装着した状態で前記マルチコプターが離着陸する平面視領域を拡張する拡張部材を備えている請求項１に記載のマルチコプターの離着陸装置。
前記拡張部材は、前記展開構造体を展開状態にしたときの前記複数の板材のうち、隣接する板材の間に装着可能な板体である請求項２に記載のマルチコプターの離着陸装置。
前記機枠は、前記マルチコプターを充電可能な発電機を少なくとも積載する積載スペースを備えている請求項１～３のいずれかに記載のマルチコプターの離着陸装置。
前記機枠は、作業車両に連結される連結部を備え、
前記連結部は、前記展開状態において前記マルチコプターが離着陸する平面視領域を水平に調整する調整機構を介して前記作業車両に連結される請求項１～４のいずれかに記載のマルチコプターの離着陸装置。