JP7419878B2 - 保持部材、無人航空機および散布方法 - Google Patents

保持部材、無人航空機および散布方法 Download PDF

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Description

本発明は、保持部材、無人航空機および散布方法に関する。
従来、容器を搭載した無人航空機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特表２０１８－５１６１９７号公報
従来の無人航空機では、容器の取り扱いが困難な場合がある。
本発明の第１の態様においては、容積可変の包装体を保持するための保持部と、保持部を無人航空機と連結させるための連結部とを備える保持部材を提供する。
本発明の第２の態様においては、本発明の第１の態様に係る保持部材に包装体が保持され、且つ包装体が保持された保持部材が無人航空機に搭載された状態で、当該無人航空機から包装体の内容物を散布する散布方法を提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
無人航空機１００の一例を示す。 包装体４０の一例を示す。 包装体４０の一例を示す。 包装体４０を保持部１１０に取り付ける方法の一例を示す。 保持部１１０の姿勢を変更する方法の一例を示す。 保持部１１０の姿勢を固定する方法の一例を示す。 保持部材２００を搭載した無人航空機１００の一例である。 保持部１１０による開閉動作の一例を示す。 無人航空機１００の構成の一例を示す。 包装体固定部１１３の構成の一例を示す。 無人航空機１００の構成の一例を示す。 包装体４０の交換方法の一例を示す。 無人航空機１００の構成の一例を示す。 保持部１１０の構成の一例を示す。 密閉機構１８０の具体的な構成の一例を示す。 開口１１８を有する保持部１１０の構成の一例を示す。 開口１１８を有する保持部１１０の構成の一例を示す。 判断部１５０を有する保持部１１０の構成の一例を示す。 検出部１５２を有する保持部１１０の一例を示す。 収容部材１６０を有する保持部１１０の構成の一例を示す。 収容部材１６０を有する保持部１１０の構成の一例を示す。 複数の包装体４０を保持する保持部１１０の一例を示す。 複数の包装体４０の接続方法の一例を示す。 無人航空機１００を用いた散布方法の一例を示す。 無人航空機１００の操縦システム４００の一例を示す。 内容物４６の散布方法の動作フローチャートの一例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、無人航空機１００の一例を示す。本例の無人航空機１００は、本体部１０と、脚部１５と、推進部２０と、腕部２４と、保持部材２００とを備える。保持部材２００は、包装体４０を保持する。
無人航空機１００は、空中を飛行する飛行体である。無人航空機１００は、包装体４０に収容された内容物４６を散布する。
本体部１０は、無人航空機１００の各種制御回路および電源等を格納する。また、本体部１０は、無人航空機１００の構成同士を連結する構造体として機能してよい。本例の本体部１０は、腕部２４によって推進部２０に連結されている。
推進部２０は、無人航空機１００を推進させるための推進力を発生する。推進部２０は、回転翼２１および回転駆動部２２を有する。本例の無人航空機１００は、４つの推進部２０を備える。推進部２０は、腕部２４を介して本体部１０に取り付けられている。なお、無人航空機１００は、推進部２０として固定翼を備える飛行体であってもよい。
回転翼２１は、回転によって推進力を発生する。回転翼２１は、本体部１０を中心として４つ設けられているが、回転翼２１の配置方法は本例に限られない。回転翼２１は、腕部２４の先端に回転駆動部２２を介して設けられる。
回転駆動部２２は、モータ等の動力源を有し回転翼２１を駆動させる。回転駆動部２２は、回転翼２１のブレーキ機構を有してよい。回転翼２１および回転駆動部２２は、腕部２４を省略して本体部１０に直接取り付けられてもよい。
腕部２４は、本体部１０から放射状に延伸して設けられる。本例の無人航空機１００は、４つ推進部２０に対応して設けられた４つの腕部２４を備える。腕部２４は、固定式であっても可動式であってもよい。腕部２４には、カメラ等の他の構成が固定されてよい。
脚部１５は、本体部１０に連結されて、着陸時に無人航空機１００の姿勢を保持する。脚部１５は、推進部２０を停止した状態で、無人航空機１００の姿勢を保持する。本例の無人航空機１００は、２本の脚部１５を有するがこれに限定されない。脚部１５には、保持部材２００が取り付けられている。
保持部材２００は、保持部１１０および連結部１２０を備える。なお、本例の保持部材２００は、姿勢変更部１３０および姿勢固定部１３２を備える。姿勢変更部１３０および姿勢固定部１３２については後述する。
保持部１１０は、容積可変の包装体４０を保持する。保持部１１０は、連結部１２０を介して無人航空機１００に連結される。保持部１１０の材料は、包装体４０を保持できるものであれば、特に限定されない。一例において、保持部１１０の材料は、アルミ等の金属、プラスチック、または炭素繊維等の強度が高く軽量の素材を含む。また、保持部１１０の材料は、硬質の材料に限らず、軟質の材料、例えば、シリコーンゴムまたはウレタンフォーム等のゴム材料を含んでもよい。なお、保持部１１０は、包装体４０を加熱、保温または冷却するための温度調整機構を備えてよい。
連結部１２０は、保持部１１０と無人航空機１００とを連結する。本例の連結部１２０は、脚部１５に保持部１１０を連結させる。連結部１２０は、本体部１０または腕部２４等の保持部１１０を連結させてもよい。連結部１２０は、固定であっても可動であってもよい。連結部１２０は、保持部材２００の位置を３軸方向に制御するためのジンバルであってよい。連結部１２０は、包装体４０の内容物４６の散布方向に合わせて制御されてよい。
包装体４０は、内容物４６を収容する。包装体４０の容積は、内容物４６の残量に応じて変化する。包装体４０は、保持部材２００によって保持されるので、自立しなくてもよい。包装体４０は、保持部材２００によって保持されるので、材料にポリエチレン素材や金属素材などを含む剛性容器と比較して軽量で変形可能な軟包装体であってよい。このように、内容物４６に直接触れる容器を剛性材料とする必要がないので、包装体４０が空の状態ならば、包装体４０を折畳むことができる。これにより、無人航空機１００からの取り出しおよび持ち運びが容易になる。また、使い捨ての包装体４０を用いる場合、容器の洗浄作業が不要となり、内容物４６の交換の手間が軽減される。
内容物４６は、液体、気体または固体のいずれであってもよい。内容物４６は、粉状、粒状またはゲル状等のいずれの状態であってもよい。例えば、内容物４６は、無人航空機１００によって散布される農薬である。内容物４６を包装体４０に収容することにより、農薬を容器に直接入れ替える場合と比較して、安全に取り扱うことができる。内容物４６は、重力、包装体４０の加圧、またはポンプによる吸引によって包装体４０から注出されてよい。
本例の無人航空機１００は、農薬の散布が必要な位置に移動して、内容物４６を散布する。無人航空機１００は、必要な農薬の量に応じた包装体４０を搭載することができる。よって、大型の容器を用いる場合と比較して、無人航空機１００の機体を簡略化することができる。
例えば、本例の無人航空機１００では、小容量の内容物４６が必要な場合に、大容量の容器を搭載する必要がなくなる。また、大容量の内容物４６を収容する場合でも、内容物４６の残液の揺動が軽減されるので、無人航空機１００の飛行制御が容易である。内容物４６を使い切った後も、包装体４０の交換作業が容易である。また、包装体４０が使い捨ての場合、容器の洗浄作業が不要となる。包装体４０は折畳む事が可能なので、複数の包装体４０を持ち運ぶことも容易である。
なお、無人航空機１００は、周囲を撮影するためのカメラを備えてよい。無人航空機１００のカメラは、固定カメラであっても、可動カメラであってもよい。一例において、カメラは、本体部１０の側面に取り付けられる。カメラは、脚部１５等の本体部１０以外の部分に取り付けられてもよい。無人航空機１００のユーザは、カメラで撮像した映像に基づいて無人航空機１００を操作できる。また、無人航空機１００のユーザは、直接、無人航空機１００を見て操縦してもよい。
図２Ａは、包装体４０の一例を示す。本例の包装体４０は、本体４１および注口部４２を備えるパウチタイプの包装体である。例えば、包装体４０は、樹脂製の袋である。
本体４１は、内容物４６を収容して、内容物４６の減少と共に、容量を減容することができる。本例の本体４１は、内容物４６の残量に応じて、幅方向に容積が変化する。使用後の本体４１の幅Ｗａは、使用前の本体４１の幅Ｗｂよりも小さい。本体４１の容積は、内容物４６を注出するための負圧によって変化してもよい。本体４１の変形方向は、本体４１の形状剛性によって幅方向に変化してもよいし、保持部材２００からの外力で拘束される方向に変化してもよいし、自重によって変化してもよい。本体４１を平置きすることにより、本体４１の幅が自重によって変化しやすくなる。
注口部４２は、本体４１に設けられる。本例の注口部４２は、本体４１の上端部に設けられているが、本体４１の側面に設けられてもよい。注口部４２は、端部ではなく面上に設けられても良い。注口部４２は、内容物４６を注入または注出するための開口を有する。本例の包装体４０は、１つの注口部４２を有するが、複数の注口部４２を有してもよい。例えば、注口部４２は、スパウト、チューブまたはノズル等の内容物４６が通るものである。包装体４０を使用しない場合、注口部４２には、内容物４６の注出を防止するためのキャップが取り付けられてよい。
なお、本例では、注口部４２から内容物４６を注出する方向を長手方向（または高さ方向）としているが、これに限定されない。注口部４２から内容物４６を散布する方向を近手方向（例えば、幅方向）としてもよい。また、本明細書において、「上」または「下」を用いて位置関係を示す場合があるが、これらは鉛直方向の上下に限定するものではない。
図２Ｂは、包装体４０の一例を示す。本例の包装体４０は、本体４１および注口部４２を備えるボトルタイプの包装体である。
本体４１は、内容物４６を収容して、内容物４６の減少と共に、容量を減容することができる。本例の本体４１は、内容物４６の残量に応じて、高さ方向に容積が変化する。使用後の本体４１の高さＨａは、使用前の本体４１の高さＨｂよりも低い。本体４１の容積は、内容物４６を注出するための負圧によって変化してもよい。本体４１の変形方向は、本体４１の形状剛性によって高さ方向によって変化しても良いし、保持部材２００からの外力で拘束される方向に変化してもよいし、自重によって変化してもよい。本体４１を縦置きすることにより、本体４１の高さが自重によって変化しやすくなる。
注口部４２は、本体４１の上端部に設けられている。本例の包装体４０は、１つの注口部４２を有するが、複数の注口部４２が設けられてもよい。包装体４０を使用しない場合、注口部４２には、内容物４６の注出を防止するためのキャップが取り付けられてよい。
このように、包装体４０は内容物４６の減少と共に内容積が減少するため、包装体４０内部に空気層を生じさせることなく、内容物４６の注出が可能である。そのため、内容物の減少と共に空気層が生じる剛性容器と比較し、残液の揺動（即ち、スロッシング）が発生しにくいため、無人航空機１００の飛行安定性が高まる。
なお、本明細書において、図２Ａのようなパウチタイプの包装体４０を用いて説明する場合がある。但し、各実施例では、図２Ｂのようなボトルタイプの包装体４０を適宜用いてもよい。包装体４０の形状および容積の変化する方向は、各実施例の構成に限定されない。包装体４０は、例えば、樹脂製に限らず、ゴム製、紙製、金属箔製、またはそれらの組み合わせにより構成されてよい。
図３Ａは、包装体４０を保持部１１０に取り付ける方法の一例を示す。本例では、図１の無人航空機１００において、包装体４０を保持部１１０に取り付ける場合を説明する。
姿勢変更部１３０は、保持部１１０の姿勢を変更する。例えば、姿勢変更部１３０は、無人航空機１００の飛行時と包装体４０の取り付け時とで、保持部１１０の姿勢を９０度回転する。姿勢変更部１３０は、包装体４０の取り付けやすい角度に保持部１１０の姿勢を変更する。例えば、姿勢変更部１３０は、包装体４０を水平方向に挿入できるように、保持部１１０の姿勢を変更する。
姿勢固定部１３２は、保持部１１０の姿勢を固定する。本例の姿勢固定部１３２は、姿勢変更部１３０の駆動箇所を固定することにより姿勢の変更を禁止する。また、姿勢固定部１３２は、姿勢変更部１３０の駆動箇所の固定を解除することにより姿勢の変更を許可する。本例の姿勢固定部１３２は、保持部１１０および連結部１２０に設けられた穴にピンを挿入することにより保持部１１０の姿勢を固定する。本例では、姿勢固定部１３２が挿入されておらず、保持部１１０の姿勢が変更可能な状態となっている。
図３Ｂは、保持部１１０の姿勢を変更する方法の一例を示す。本例では、図１の無人航空機１００において、保持部１１０の姿勢を変更する場合を説明する。
姿勢変更部１３０は、包装体４０が取り付けられた状態で保持部１１０を回転させて、保持部１１０の姿勢を変更している。姿勢変更部１３０は、電動で保持部１１０を回転させてもよいし、ユーザによって手動で保持部１１０を回転させてもよい。状態に応じて保持部１１０の姿勢を変更することにより、包装体４０を交換しやすくなる。
図３Ｃは、保持部１１０の姿勢を固定する方法の一例を示す。本例では、図１の無人航空機１００において、保持部１１０の姿勢を固定する場合を説明する。
姿勢固定部１３２は、保持部１１０および連結部１２０の穴にピンを挿入して、保持部１１０の姿勢を固定している。姿勢固定部１３２によって保持部１１０の姿勢を固定する方法は本例に限られない。姿勢固定部１３２は、機械的な方法ではなく、電気的な方法で保持部１１０の姿勢を制御してもよい。姿勢固定部１３２は、内容物４６を注出したい方向に注口部４２が向くように保持部１１０の姿勢を固定する。
図４Ａは、保持部材２００を搭載した無人航空機１００の一例である。図４Ａは、保持部１１０の拡大図を示している。保持部１１０は、本体１１１および包装体固定部１１３を備える。
本体１１１は、包装体固定部１１３を保持する。本体１１１は、連結部１２０によって脚部１５に連結されている。本例の本体１１１の形状は円盤状であるが、これに限定されない。本体１１１は、円盤の中央に包装体固定部１１３を有する。
包装体固定部１１３は、包装体４０を保持部１１０に固定する。本例の包装体固定部１１３は、注口部４２を保持部１１０に固定しているが、これに限定されない。包装体固定部１１３は、注口部４２の外形に応じた開口１１２を形成して、注口部４２を固定する。包装体固定部１１３は、開閉機構を有し、包装体４０を固定するか否かを切り替える。包装体固定部１１３は、閉じた状態で、注口部４２の外形の形状に応じた開口１１２を形成する。包装体固定部１１３ は、開いた状態では包装体４０を固定しない。
図４Ｂは、保持部１１０による開閉動作の一例を示す。本例では、保持部１１０の開閉機構の断面を示す。
包装体固定部１１３は、開閉を制御するための開閉機構を有する。開閉機構は、バネのような開閉を切り替えられるものであればよい。包装体固定部１１３は、閉じた状態において包装体４０を固定する。包装体固定部１１３は、注口部４２の形状に応じた凹凸を有している。これにより、包装体４０の位置および角度を固定しやすくなる。包装体固定部１１３は、注口部４２を固定位置に誘導するための傾斜を有してよい。
注出部１１４は、注口部４２と連結されて内容物４６を注出する。注出部１１４は、内容物４６を散布する方向を定めるノズルとして機能してよい。注出部１１４は、本体１１１から延伸して設けられてもよい。注出部１１４は、注口部４２に応じた形状を有することにより、注口部４２の位置を誘導してもよい。
図５Ａは、無人航空機１００の構成の一例を示す。本例の保持部１１０は、包装体４０を固定するための包装体固定部１１３を有する。包装体固定部１１３は、包装体４０を保持部１１０に固定する。本例の包装体固定部１１３は、本体４１を保持部１１０に固定している。包装体固定部１１３は、包装体４０を下向きに固定しているが、これに限定されない。
図５Ｂは、包装体固定部１１３の構成の一例を示す。本例では、図５Ａの包装体固定部１１３の拡大図を示す。
包装体固定部１１３は、任意の固定手段によって包装体４０を保持部１１０に固定する。例えば、包装体固定部１１３は、包装体４０の穴に引っ掛けたり、クリップ状の部材によって把持したり、接着したりすることにより、包装体４０を固定する。本例の包装体固定部１１３は、包装体４０に設けられた穴にネジを挿入して固定する。包装体固定部１１３は、被固定部４４の取り外しが可能な固定手段である。本例の包装体固定部１１３は、２か所で本体４１を固定しているが、１か所または３か所以上で本体４１を固定してもよい。
被固定部４４は、包装体固定部１１３によって保持部１１０に固定される。本例の被固定部４４は、本体４１に設けられた穴である。被固定部４４は、磁石によって保持部１１０に固定される部分であってもよいし、接着テープによって保持部１１０に固定される部分であってもよい。このように、被固定部４４は、保持部１１０によって直接固定される部分であってもよいし、穴のように保持部１１０によって位置を固定するために用いられる部分であってもよい。被固定部４４は、本体４１に２か所設けられている。
なお、保持部材２００は、本体４１に加えて注口部４２を固定してよい。例えば、保持部材２００は、図４Ｂと図５Ｂの包装体固定部１１３を併用することにより、本体４１と注口部４２の両方を保持部１１０に固定する。この場合、包装体固定部１１３は、より安定して包装体４０を固定することができる。
図６Ａは、無人航空機１００の構成の一例を示す。本例の保持部１１０は、収容部１１５および蓋部１１６を有する。本例の保持部材２００は、包装体４０を縦向きに保持している。
縦向きの保持とは、包装体４０の長手方向が鉛直方向である場合を指す。例えば、注口部４２は、鉛直方向下向きに内容物４６を注出するように設けられる。本例の保持部材２００は、包装体４０の使用時に、包装体４０の収縮方向が水平方向となるように包装体４０を保持している。なお、本明細書において、鉛直方向および水平方向を用いて説明したが、これらは方向を説明するための一例に過ぎず、無人航空機１００の姿勢に応じて任意の方向を向いてよい。
収容部１１５は、包装体４０を収容する。収容部１１５は、包装体４０の少なくとも一部を収容すればよい。即ち、包装体４０の一部が収容されずに、収容部１１５の外部に露出していてもよいし、完全に収容されていてもよい。収容部１１５の材料にアルミニウムなどの金属または、炭素繊維などの剛性の高い素材を用いてよい。また、収容部１１５の内部に、包装体４０を保護する緩衝材をさらに設けてもよい。包装体４０は、収容部１１５によって保護されるため、安全性が高い。収容部１１５は、姿勢変更部１３０によって姿勢が変更されてよい。
蓋部１１６は、包装体４０を収容した収容部１１５の蓋である。蓋部１１６は、収容部１１５に包装体４０が収容された後に取り付けられる。蓋部１１６は、収容部１１５の外部に注口部４２を露出させるための開口を有してもよいし、蓋部１１６は図４Ｂの構成のように、注口部４２を固定してもよい。
図６Ｂは、包装体４０の交換方法の一例を示す。本例では、図６Ａの無人航空機１００において、包装体４０を交換する場合を説明する。
収容部１１５は、内壁を有し、包装体４０を保持するための空間を形成する。収容部１１５の内壁は、包装体４０に応じた形状を有する。本例の収容部１１５は、１つの包装体４０に対応した内壁を有して包装体４０を保持する。収容部１１５は、自立不能な構造の包装体４０を内壁によって自立させてよい。収容部１１５は、複数の包装体４０に対応した内壁を有してもよい。収容部１１５は、包装体４０に対応した空間を複数有してもよい。なお、収容部１１５は、包装体４０を挟んで、内容物４６を押し出す機構を有してもよい。
蓋部１１６は、注口部４２を露出させるための開口１１７を有する。開口１１７は、包装体４０が保持部１１０から飛び出さないように設けられる。蓋部１１６は、包装体４０の個数に応じて複数の開口１１７が設けられてもよい。蓋部１１６は、開口１１７の形状によって包装体４０から注出する内容物４６の速度を調整してもよい。
図７Ａは、無人航空機１００の構成の一例を示す。本例の無人航空機１００は、保持部材２００によって包装体４０を保持する向きが図６Ａの場合と相違する。本例の保持部材２００は、包装体４０を横向きに保持している。
横向きの保持とは、包装体４０の長手方向が水平方向である場合を指す。例えば、注口部４２は、水平方向に内容物４６を散布するように設けられる。本例の保持部材２００は、包装体４０の使用時に、包装体４０の収縮方向が鉛直方向となるように包装体４０を保持している。
図７Ｂは、保持部１１０の構成の一例を示す。本例の包装体４０は、パウチタイプの包装体であり、包装体４０の長手方向が水平面にある場合に、鉛直方向における包装体４０の幅が小さくなる。収容部１１５は、包装体４０を挟んで、内容物４６を押し出す機構を有してもよい。本例の保持部材２００は、包装体４０を密閉するための密閉機構１８０を有する。
密閉機構１８０は、包装体４０の残量に応じて、包装体４０を密閉する。例えば、密閉機構１８０は、包装体４０を密閉するためのヒートシーラである。本例の密閉機構１８０は、蓋部１１６に設けられている。
本例の無人航空機１００は、密閉機構１８０によって使用済みの包装体４０を密閉することにより、使用後の内容物４６による汚染を回避できる。これにより、包装体４０の交換作業が容易になる。なお、無人航空機１００は、密閉機構１８０によって密閉された包装体４０を再び開封するための機構を有してよい。
図７Ｃは、密閉機構１８０の具体的な構成の一例を示す。本例の密閉機構１８０は、加熱部１８１と、耐熱部１８２と、駆動部１８３と、支持部１８４とを備える。
加熱部１８１は、駆動部１８３と連結され、耐熱部１８２が配置された方向に向けて駆動される。耐熱部１８２は、支持部１８４によって支持され、加熱部１８１と本体４１を挟むように設けられる。密閉機構１８０は、加熱部１８１および耐熱部１８２で本体４１を挟んで加熱することによって、本体４１を密閉する。本体４１は、接触する面同士が加熱によって接着する包装材料を有する。例えば、本体４１は、加熱によって溶融する溶融層と、加熱によって溶融しない非溶融層と含み、対向する溶融層同士が溶融して密着することにより密閉される。但し、本体４１の密閉の方法は本例に限られない。
図８Ａは、開口１１８を有する保持部１１０の構成の一例を示す。保持部材２００は、包装体４０を覆う面に開口１１８を少なくとも１つ有する。
開口１１８は、収容部１１５に設けられる。本例では、円形の開口１１８が収容部１１５に１つ設けられている。開口１１８の形状および個数はこれに限定されない。開口１１８の形状は、楕円または多角形等の任意の形状であってよい。一例において、開口１１８は、収容部１１５において蓋部１１６と反対側の底部に設けられた１つの小穴であり、空気穴として機能する。開口１１８は、搭載された包装体４０を確認するための窓として機能してもよい。本例の保持部１１０は、包装体４０への保護性能を維持しつつ開口１１８を設けることができる。
図８Ｂは、開口１１８を有する保持部１１０の構成の一例を示す。本例の収容部１１５は、開口１１８を有さない収容部１１５ａと、開口１１８を有する収容部１１５ｂを含む。
収容部１１５ａは、開口１１８を有さないので保持部１１０の保護性能の低下を抑制できる。収容部１１５ｂは、開口１１８を有するので、保持部１１０を軽量化できる。例えば、保持部１１０は、対向する２面に収容部１１５ａを設け、他の対向する２面に収容部１１５ｂを設ける。保持部１１０は、１面を収容部１１５ｂとして、他の３面を収容部１１５ａとしてもよい。保持部１１０は、保持部１１０の保護性能と重量等に応じて適宜設計されてよい。また、保持部１１０を有さず、保持部１１０の全面に開口１１８を設けてもよい。
開口１１８は、肉抜き構造を有する。本例の開口１１８は、メッシュ状の開口である。収容部１１５ｂは、収容部１１５ａと同一の材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。開口１１８は、ハニカム構造等の規則的な形状を有してもよいし、不規則な形状を有してもよい。
図９Ａは、判断部１５０を有する保持部１１０の構成の一例を示す。本例の保持部１１０は、収容部１１５の一端が開放されているが、閉じられていてもよい。
判断部１５０は、包装体４０が取り付けられたか否かを判断する。判断部１５０は、包装体４０を光学的に認識してもよいし、重さで認識してもよい。また、判断部１５０は、包装体４０の挿入によって押圧される圧力センサでもよい。例えば、判断部１５０は、発光部と、発光部からの光を受光する受光部とを有するフォトリフレクタによって包装体４０の存在を検出する。本例の判断部１５０は、包装体４０の側面に対向して設けられるが、包装体４０の上面または下面に対向して設けられてもよい。判断部１５０は、収容部１１５に設けられているが、蓋部１１６等の他の部材に設けられてもよい。
図９Ｂは、検出部１５２を有する保持部１１０の一例を示す。本例では、包装体４０の使用後の状態を示している。
検出部１５２は、包装体４０の内容物４６の残量を検出する。一例において、検出部１５２は、包装体４０の幅を検出することにより、包装体４０の内容物４６の残量を検出する。例えば、検出部１５２は、包装体４０との距離を測定するセンサである。検出部１５２は、包装体４０を撮影するカメラであっても、包装体４０の重量を測定する測定部であってもよい。保持部材２００は、包装体４０の幅の変化から内容物４６の使用量または残量を算出する算出部を有してもよい。なお、検出部１５２は、判断部１５０としての機能を兼用して、包装体４０が取り付けられたか否かを判断してもよい。
図１０Ａは、収容部材１６０を有する保持部１１０の構成の一例を示す。保持部１１０に収容部材１６０を取り付ける方法を説明する。
収容部材１６０は、包装体４０を収容する。収容部材１６０は、保持部１１０への取り付けおよび取り外しが可能である。収容部材１６０は、保持部１１０に収容されるカートリッジとして機能する。包装体４０は、収容部材１６０に対して脱着可能でもよいし、不可能でもよい。即ち、包装体４０の使用者は、事前準備として包装体４０と収容部材１６０からなるカートリッジを組み立て、内容物４６を充填しておくことも出来る。また、包装体４０の使用者は、製造業者から、内容物４６が充填された包装体４０と、収容部材１６０とからなる組み立て済みカートリッジを購入して使用してもよい。
収容部材１６０を用いることにより、包装体４０を保持部１１０に容易に取り付けることができる。収容部材１６０は、包装体４０に応じた形状を有する。即ち、包装体４０の形状に応じて収容部材１６０を交換すれば、保持部１１０を交換することなく、様々な形状の包装体４０を用いることができる。なお、本例の収容部材１６０は、肉抜きされた構造を有するが、包装体４０の周囲を覆った構造を有してもよい。
本例の保持部材２００では、保持部１１０に加えて収容部材１６０も衝撃から包装体４０を保護するので事故時の安全性がさらに高まる。収容部材１６０を用いることにより、大容量の包装体４０のように手で掴むことが難しい場合であっても容易に取り扱うことができる。交換時に収容部材１６０を用いれば、包装体４０に直接触れる必要がないので、使用済みの包装体４０であっても汚染されにくくなる。
図１０Ｂは、収容部材１６０を有する保持部１１０の構成の一例を示す。保持部１１０に複数の収容部材１６０を取り付ける方法を説明する。
保持部１１０は、複数の収容部材１６０を収容する。本例の保持部１１０は、２つの収容部材１６０を収容するが、収容部材１６０の個数はこれに限定されない。
複数の収容部材１６０は、同一の構造を有する。但し、複数の収容部材１６０は、互いに異なる構造を有してもよい。これにより、異なる形状の包装体４０を収容できる。また、複数の収容部材１６０は、必要な内容物４６の量に応じて、包装体４０を収容すればよい。即ち、複数の収容部材１６０の全てが包装体４０を収容する必要はなく、一部が包装体４０を収容しなくてもよい。
図１１は、複数の包装体４０を保持する保持部１１０の一例を示す。本例の保持部１１０は、３つの包装体４０ａ～包装体４０ｃを保持している。
複数の包装体４０の容量は、それぞれ異なっていてもよい。複数の包装体４０は、それぞれ異なる内容物４６を有していてもよい。本例では、３つの包装体４０ａ～包装体４０ｃが等間隔に配置されているが、包装体４０の個数および配置方法はこれに限定されない。本例の保持部１１０は、複数の包装体４０を縦向きに保持しているが、平積みしてもよい。
なお、本例の保持部１１０は、他の実施例の技術と適宜組み合わせて用いられてもよい。即ち、保持部１１０は、図８Ａまたは図８Ｂで示した開口１１８を備えてもよい。保持部１１０は、複数の包装体４０のそれぞれに密閉機構１８０を設けてもよい。保持部１１０は、残量の少なくなった包装体４０から密閉してもよいし、使用しなくなった包装体４０を密閉してもよい。保持部１１０は、複数の包装体４０のそれぞれに判断部１５０または検出部１５２を設けてもよい。保持部１１０は、収容部材１６０によって収容されてもよい。
図１２は、複数の包装体４０の接続方法の一例を示す。本例の無人航空機１００は、選択部１９０と、連結部１９２と、供給部１９４とを備える。無人航空機１００は、保持部材２００により複数の包装体４０を保持している。
複数の包装体４０は、並列に接続されている。一例において、複数の包装体４０は、同一の容量および種類の内容物４６を有する。複数の包装体４０の容量は、それぞれ異なっていてもよい。複数の包装体４０は、それぞれ異なる内容物４６を有していてもよい。本例の無人航空機１００は、３つの包装体４０ａ～包装体４０ｃを搭載している。
選択部１９０は、複数の包装体４０から、内容物４６を注出するための任意の包装体４０を選択する。複数の選択部１９０は、複数包装体４０に対応して設けられる。本例の無人航空機１００は、３つの包装体４０ａ～包装体４０ｃに対応した３つの選択部１９０ａ～選択部１９０ｃを備える。一例において、選択部１９０は、開閉を制御可能な電磁弁である。複数の選択部１９０は、それぞれ独立に弁の開閉が制御される。例えば、無人航空機１００は、複数の選択部１９０から選択された任意の選択部１９０を開いて内容物４６を注出する。
これにより、内容物４６を任意の包装体４０から注出する事ができる。例えば、農地の状況によって、濃度の異なる液体肥料を散布することが可能となる。また、包装体４０全てが同一の内容物４６の場合、包装体４０を一つずつ使用することが可能となる。この場合、未使用の包装体４０は次回の作業まで保管し、そのまま使用することが出来る。
延長部１９１は、選択部１９０から連結部１９２まで延長して設けられる。本例の無人航空機１００は、選択部１９０ａ～選択部１９０ｃに対応した３つの延長部１９１ａ～延長部１９１ｃを備える。例えば、延長部１９１は、内容物４６を注出するためのチューブである。複数の延長部１９１の長さは、同一であっても異なっていてもよい。
連結部１９２は、複数の延長部１９１により複数の選択部１９０と連結されている。例えば、連結部１９２は、３つの選択部１９０に連結されたマニホールドである。本例の連結部１９２は、３本の延長部１９１と１本の延長部１９３と接続されている。
延長部１９３は、連結部１９２から供給部１９４まで延長して設けられる。延長部１９３は、包装体４０ａ～包装体４０ｃのうち選択された包装体４０から内容物４６を供給部１９４に送る。
供給部１９４は、選択された包装体４０から内容物４６を供給する。例えば、供給部１９４は、内容物４６を供給するためのポンプである。なお、包装体４０から供給部１９４までの構成を全て保持部材２００で保持してもよいし、一部を外部に設けてもよい。
本例の無人航空機１００は、包装体４０を小分けにして搭載している。包装体４０を小分けにすることにより、容量が大きくなった場合であっても搭載しやすくなる。また、包装体４０を小分けにすることにより、包装体４０の内部における内容物４６の揺動を抑制できる。
図１３は、無人航空機１００を用いた散布方法の一例を示す。本例の保持部材２００は、延伸部１９６およびノズル１９８を備える。本例の無人航空機１００は、保持部材２００により包装体４０を保持した状態で、内容物４６を散布している。
延伸部１９６は、注口部４２と連結されている。延伸部１９６は、内容物４６を任意の位置まで延伸して注出するために用いられる。延伸部１９６を設けることにより、無人航空機１００の汚染を防止できる。
ノズル１９８は、内容物４６を散布する。ノズル１９８は、延伸部１９６の先端に設けられている。ノズル１９８は、内容物４６が液体の場合、内容物４６を拡散して噴射してよい。本例の無人航空機１００は、１つのノズル１９８を備えるが、複数のノズル１９８を備えてもよい。無人航空機１００は、内容物４６毎に複数のノズル１９８を使い分けてよい。
図１４は、無人航空機１００の操縦システム４００の一例を示す。本例の操縦システム４００は、無人航空機１００および端末装置３００を備える。端末装置３００は、表示部３１０およびコントローラ３２０を含む。
表示部３１０は、無人航空機１００に搭載されたカメラで撮影した映像を表示する。表示部３１０は、無人航空機１００が固定カメラおよび可動カメラを備える場合、各カメラで撮影した映像を表示してよい。例えば、表示部３１０は、固定カメラおよび可動カメラの映像を分割した画面で表示する。表示部３１０は、無人航空機１００と直接通信してもよいし、コントローラ３２０を介して間接的に無人航空機１００と通信してもよい。表示部３１０は、外部のサーバと接続されてもよい。
コントローラ３２０は、ユーザによって操作され、無人航空機１００を操縦する。コントローラ３２０は、無人航空機１００の飛行に加えて、内容物４６の散布を指示してもよい。コントローラ３２０は、有線または無線により表示部３１０と接続されてよい。複数のコントローラ３２０が設けられ、無人航空機１００の操縦用と、内容物４６の散布制御用で使い分けてもよい。
なお、本例の無人航空機１００は、端末装置３００を用いてマニュアルで操縦される。但し、無人航空機１００は、マニュアルではなく、プログラムによって自動で操縦されてもよい。ユーザは、表示部３１０に表示された画面を使用せず、直接、無人航空機１００を見て操縦してもよい。また、無人航空機１００の操縦を自動制御して、内容物４６の散布をマニュアルで操作してもよい。
図１５は、内容物４６の散布方法の動作フローチャートの一例を示す。本例の無人航空機１００は、ステップＳ１００～ステップＳ１０６により、内容物４６を散布する。
ステップＳ１００において、内容物４６を収容した包装体４０を用意する。ステップＳ１０２において、包装体４０を保持部材２００に搭載する。包装体４０は、収容部材１６０を用いて保持部材２００に搭載されてもよい。
ステップＳ１０４において、無人航空機１００により内容物４６を散布する。ステップＳ１０６において、包装体４０を交換する。例えば、無人航空機１００は、内容物４６の残量を検出部１５２で検出することにより、包装体４０の交換タイミングを判断する。なお、包装体４０は、使い捨てであってもよいし、内容物４６を充填して再利用してもよい。
本例の内容物４６の散布方法では、内容物４６の残量がなくなった場合であっても、新たな包装体４０に容易に交換することができる。また、包装体４０に内容物４６が収容されているので、人体に内容物４６が付着しにくく交換時の安全性が高い。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０・・・本体部、１５・・・脚部、２０・・・推進部、２１・・・回転翼、２２・・・回転駆動部、２４・・・腕部、４０・・・包装体、４１・・・本体、４２・・・注口部、４４・・・被固定部、４６・・・内容物、１００・・・無人航空機、１１０・・・保持部、１１１・・・本体、１１２・・・開口、１１３・・・包装体固定部、１１４・・・注出部、１１５・・・収容部、１１６・・・蓋部、１１７・・・開口、１１８・・・開口、１２０・・・連結部、１３０・・・姿勢変更部、１３２・・・姿勢固定部、１５０・・・判断部、１５２・・・検出部、１６０・・・収容部材、１８０・・・密閉機構、１８１・・・加熱部、１８２・・・耐熱部、１８３・・・駆動部、１８４・・・支持部、１９０・・・選択部、１９１・・・延長部、１９２・・・連結部、１９３・・・延長部、１９４・・・供給部、１９６・・・延伸部、１９８・・・ノズル、２００・・・保持部材、３００・・・端末装置、３１０・・・表示部、３２０・・・コントローラ、４００・・・操縦システム

Claims (16)

  1. 容積可変の包装体を保持するための保持部と、
    前記保持部を無人航空機と連結させるための連結部と
    を備える保持部材であって、
    前記保持部材の姿勢を変更するための姿勢変更部と、
    前記保持部の姿勢固定部と
    を備える保持部材。
  2. 容積可変の包装体を保持するための保持部と、
    前記保持部を無人航空機と連結させるための連結部と
    を備える保持部材であって、
    前記保持部材は、複数の前記包装体を保持し、
    前記複数の包装体は、並列に接続されており、
    前記複数の包装体から、内容物を注出するための任意の前記包装体を選択する選択部を備える
    保持部材。
  3. 前記包装体を前記保持部に固定するための包装体固定部を有する
    請求項１または２に記載の保持部材。
  4. 前記包装体固定部は、前記包装体の内容物を注入または注出するための注口部を前記保持部に固定する
    請求項３に記載の保持部材。
  5. 前記包装体固定部は、前記包装体の被固定部を前記保持部に固定する
    請求項３または４に記載の保持部材。
  6. 前記包装体固定部は、前記包装体の本体を前記保持部に固定する
    請求項３から５のいずれか一項に記載の保持部材。
  7. 前記保持部材は、前記包装体の使用時に、前記包装体の収縮方向が水平方向または鉛直方向となるように前記包装体を保持する
    請求項１から６のいずれか一項に記載の保持部材。
  8. 前記保持部材には、前記包装体を覆う面に少なくとも１つの開口が設けられる
    請求項１から７のいずれか一項に記載の保持部材。
  9. 前記保持部材は、前記包装体が取り付けられたか否かを判断する判断部を有する
    請求項１から８のいずれか一項に記載の保持部材。
  10. 前記保持部材は、前記包装体を収容する収容部材を備え、
    前記収容部材は、前記保持部材への取り付けおよび取り外しが可能である
    請求項１から９のいずれか一項に記載の保持部材。
  11. 前記保持部材は、複数の前記収容部材を備え、前記複数の収容部材のそれぞれは、１または複数の前記包装体をそれぞれ収容し、
    前記保持部材は、複数の前記収容部材を保持する
    請求項１０に記載の保持部材。
  12. 前記保持部材は、前記包装体を密閉するための密閉機構を有する
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の保持部材。
  13. 前記保持部材は、前記包装体の残量を検出する検出部を有し、
    前記密閉機構は、前記包装体の残量に応じて、前記包装体を密閉する
    請求項１２に記載の保持部材。
  14. 前記包装体は、樹脂製の袋である
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の保持部材。
  15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の保持部材を搭載した無人航空機。
  16. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の保持部材に前記包装体が保持され、且つ前記包装体が保持された前記保持部材が無人航空機に搭載された状態で、当該無人航空機から前記包装体の内容物を散布する散布方法。
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