JPH0952600A - 無人ヘリコプタ - Google Patents
無人ヘリコプタInfo
- Publication number
- JPH0952600A JPH0952600A JP20698795A JP20698795A JPH0952600A JP H0952600 A JPH0952600 A JP H0952600A JP 20698795 A JP20698795 A JP 20698795A JP 20698795 A JP20698795 A JP 20698795A JP H0952600 A JPH0952600 A JP H0952600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotors
- air
- gimbals
- frame
- machine body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Toys (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の無人ヘリコプタにおいては機体に直接
1対のロータが取付けられ、或いは2組のロータが同軸
状に取付けられており、空力的支持点が機体とロータと
の連結軸の1箇所または2箇所であるために機体の安定
性が悪く、操縦が非常に難しい。また、ロータが機体に
固定されているために姿勢の制御時や移動時などには機
体が傾いて同一の姿勢で観測することができない。 【解決手段】 機体の姿勢を所定の方向に保持可能に機
体に連結された偶数個のジンバルにそれぞれロータが搭
載され半数づつ互いに逆方向に回転して機体を移動させ
るようにする。
1対のロータが取付けられ、或いは2組のロータが同軸
状に取付けられており、空力的支持点が機体とロータと
の連結軸の1箇所または2箇所であるために機体の安定
性が悪く、操縦が非常に難しい。また、ロータが機体に
固定されているために姿勢の制御時や移動時などには機
体が傾いて同一の姿勢で観測することができない。 【解決手段】 機体の姿勢を所定の方向に保持可能に機
体に連結された偶数個のジンバルにそれぞれロータが搭
載され半数づつ互いに逆方向に回転して機体を移動させ
るようにする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空中からの散布、
測量、観測、監視などに適用される無人ヘリコプタに関
する。
測量、観測、監視などに適用される無人ヘリコプタに関
する。
【0002】
【従来の技術】図3は空中からの散布、測量、観測、監
視などに使用されている従来の無人ヘリコプタの説明図
である。図において、従来の無人ヘリコプタは機体1に
直接1対のロータ2が取付けられ、或いは2組のロータ
2が同軸状に取付けられている。
視などに使用されている従来の無人ヘリコプタの説明図
である。図において、従来の無人ヘリコプタは機体1に
直接1対のロータ2が取付けられ、或いは2組のロータ
2が同軸状に取付けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
無人ヘリコプタにおいては機体1に直接1対のロータ2
が取付けられ、或いは2組のロータ2が同軸状に取付け
られており、空力的支持点が機体1とロータ2との連結
軸の1箇所または2箇所であるために機体1の安定性が
悪く、操縦が非常に難しい。また、ロータ2が機体1に
固定されているために姿勢の制御時や移動時などには機
体1が傾いて同一の姿勢で観測することができない。
無人ヘリコプタにおいては機体1に直接1対のロータ2
が取付けられ、或いは2組のロータ2が同軸状に取付け
られており、空力的支持点が機体1とロータ2との連結
軸の1箇所または2箇所であるために機体1の安定性が
悪く、操縦が非常に難しい。また、ロータ2が機体1に
固定されているために姿勢の制御時や移動時などには機
体1が傾いて同一の姿勢で観測することができない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る無人ヘリコ
プタは上記課題の解決を目的にしており、機体の姿勢を
所定の方向に保持可能に上記機体に連結された偶数個の
ジンバルと、該ジンバルにそれぞれ搭載され半数づつ互
いに逆方向に回転して上記機体を移動させるロータとを
備えた構成を特徴とする。即ち、本発明に係る無人ヘリ
コプタにおいては、機体の姿勢を所定の方向に保持可能
に機体に連結された偶数個のジンバルにそれぞれロータ
が搭載され半数づつ互いに逆方向に回転して機体を移動
させるようになっており、偶数個のロータにより空力的
支持点を偶数個所に設けるとともにロータを半数づつ互
いに逆方向に回転させて機体の回転モーメントを相殺す
ることにより機体の姿勢が安定して操縦が容易になる。
また、ロータを各ジンバルに搭載して移動方向にジンバ
ルを傾けることにより機体を傾けることなく移動が可能
で操縦者の感覚にマッチした簡単な操作で機体の操縦が
可能になる。
プタは上記課題の解決を目的にしており、機体の姿勢を
所定の方向に保持可能に上記機体に連結された偶数個の
ジンバルと、該ジンバルにそれぞれ搭載され半数づつ互
いに逆方向に回転して上記機体を移動させるロータとを
備えた構成を特徴とする。即ち、本発明に係る無人ヘリ
コプタにおいては、機体の姿勢を所定の方向に保持可能
に機体に連結された偶数個のジンバルにそれぞれロータ
が搭載され半数づつ互いに逆方向に回転して機体を移動
させるようになっており、偶数個のロータにより空力的
支持点を偶数個所に設けるとともにロータを半数づつ互
いに逆方向に回転させて機体の回転モーメントを相殺す
ることにより機体の姿勢が安定して操縦が容易になる。
また、ロータを各ジンバルに搭載して移動方向にジンバ
ルを傾けることにより機体を傾けることなく移動が可能
で操縦者の感覚にマッチした簡単な操作で機体の操縦が
可能になる。
【0005】
【発明の実施の形態】図1および図2は本発明の実施の
一形態に係る無人ヘリコプタ(RPH)の説明図であ
る。図において、本実施の形態に係る無人ヘリコプタは
空中からの散布、測量、観測、監視などに使用されるも
ので、機体1の安定性を向上させて操縦性を容易にし、
操縦者の感覚にあった操縦性にするために、図1に示す
ように空力的支持点を4基のロータ2による4箇所と
し、また機体1の移動時においても一定の姿勢で観測を
可能にするために、ロータ2をジンバル4上にそれぞれ
搭載している。ジンバル4にはジャイロによる慣性装置
が内蔵されており、所定の姿勢を保持し続けることが可
能になっている。なお、ジンバル4駆動によるモーメン
ト力のカウンターは空気ブレーキのような空力発生板、
または機体1の若干の傾斜、または重なりの移動などに
よる重心の移動により行うようになっている。また、昇
降は4基のロータ2においてブレードのピッチ角を同時
に増減することにより行う。また、方向の制御は移動す
る方向に起因するロータ2推力の傾斜差を利用すること
により行う。ロータ2傾斜による推力減少分は、ブレー
ドのピッチ角を変更することにより制御する。なお、本
ヘリコプタはこの傾斜させる部分をジンバル4による機
構としたことおよび4基のロータ2を持たせたことが特
徴である。ロータ2およびエンジン3は、ジンバル4を
介して機体1に取付けられている。エンジン3には燃料
タンク5から燃料が燃料配管26を介して送られる。
一形態に係る無人ヘリコプタ(RPH)の説明図であ
る。図において、本実施の形態に係る無人ヘリコプタは
空中からの散布、測量、観測、監視などに使用されるも
ので、機体1の安定性を向上させて操縦性を容易にし、
操縦者の感覚にあった操縦性にするために、図1に示す
ように空力的支持点を4基のロータ2による4箇所と
し、また機体1の移動時においても一定の姿勢で観測を
可能にするために、ロータ2をジンバル4上にそれぞれ
搭載している。ジンバル4にはジャイロによる慣性装置
が内蔵されており、所定の姿勢を保持し続けることが可
能になっている。なお、ジンバル4駆動によるモーメン
ト力のカウンターは空気ブレーキのような空力発生板、
または機体1の若干の傾斜、または重なりの移動などに
よる重心の移動により行うようになっている。また、昇
降は4基のロータ2においてブレードのピッチ角を同時
に増減することにより行う。また、方向の制御は移動す
る方向に起因するロータ2推力の傾斜差を利用すること
により行う。ロータ2傾斜による推力減少分は、ブレー
ドのピッチ角を変更することにより制御する。なお、本
ヘリコプタはこの傾斜させる部分をジンバル4による機
構としたことおよび4基のロータ2を持たせたことが特
徴である。ロータ2およびエンジン3は、ジンバル4を
介して機体1に取付けられている。エンジン3には燃料
タンク5から燃料が燃料配管26を介して送られる。
【0006】機体1の姿勢は図2に示すようにジャイロ
9により検知され、内部コントローラ12により4基の
ロータ2の方向をジンバル駆動指令によりジンバル4の
向きを変えて変更することにより、或いはエンジン回転
制御指令によりエンジン3の回転数を変更してロータ2
の回転数を変えることにより、指令した姿勢に制御され
る。また、機体1の位置はGPS受信機10により受信
された位置情報を送受信装置11を介して地上の送受信
機15により受信するか、操縦者により目視データとし
て得られる。
9により検知され、内部コントローラ12により4基の
ロータ2の方向をジンバル駆動指令によりジンバル4の
向きを変えて変更することにより、或いはエンジン回転
制御指令によりエンジン3の回転数を変更してロータ2
の回転数を変えることにより、指令した姿勢に制御され
る。また、機体1の位置はGPS受信機10により受信
された位置情報を送受信装置11を介して地上の送受信
機15により受信するか、操縦者により目視データとし
て得られる。
【0007】自動操縦の場合は、CRT17上に設定さ
れたコースがフライトパターンプログラミング14でプ
ログラムされ、フライトコントローラ13から移動制御
指令が送受信機15を介して送信される。また、手動操
作の場合は、操縦者が目視データに基づいてジョイステ
ィック16を操作することにより、フライトコントロー
ラ13を通して移動制御指令が送信される。
れたコースがフライトパターンプログラミング14でプ
ログラムされ、フライトコントローラ13から移動制御
指令が送受信機15を介して送信される。また、手動操
作の場合は、操縦者が目視データに基づいてジョイステ
ィック16を操作することにより、フライトコントロー
ラ13を通して移動制御指令が送信される。
【0008】機体1では、その移動制御指令を送受信装
置11により受信して内部コントローラ12により処理
し、移動制御指令に応じてジンバル駆動指令によってジ
ンバル4駆動用のモータ6を駆動し、ジンバル4の方向
を変えることによってロータ2の作り出す速度ベルトル
方向を変えて移動する。このようにして機体1(ペイロ
ード搭載部)は傾斜することなく移動することが可能に
なる。
置11により受信して内部コントローラ12により処理
し、移動制御指令に応じてジンバル駆動指令によってジ
ンバル4駆動用のモータ6を駆動し、ジンバル4の方向
を変えることによってロータ2の作り出す速度ベルトル
方向を変えて移動する。このようにして機体1(ペイロ
ード搭載部)は傾斜することなく移動することが可能に
なる。
【0009】このように空力的支持点を4基のロータ2
による4箇所にすることにより、姿勢角センサからの情
報がフィードバックされて姿勢制御ループが容易に構築
される。また、ロータ2をジンバル4上に搭載して移動
する方向にジンバル4を傾けることにより、機体1を傾
けることなく移動が可能になって移動時においても一定
の姿勢による観測が可能になる。これらにより、操縦者
の感覚にあった操縦が可能になる。なお、4基のロータ
2の回転方向を2基づつ逆方向にすることにより、機体
1の回転モーメント力を打ち消すことができる。また、
ジンバル4駆動によるモーメント力のカウンターも、こ
のような方法により実施される。
による4箇所にすることにより、姿勢角センサからの情
報がフィードバックされて姿勢制御ループが容易に構築
される。また、ロータ2をジンバル4上に搭載して移動
する方向にジンバル4を傾けることにより、機体1を傾
けることなく移動が可能になって移動時においても一定
の姿勢による観測が可能になる。これらにより、操縦者
の感覚にあった操縦が可能になる。なお、4基のロータ
2の回転方向を2基づつ逆方向にすることにより、機体
1の回転モーメント力を打ち消すことができる。また、
ジンバル4駆動によるモーメント力のカウンターも、こ
のような方法により実施される。
【0010】従来の無人ヘリコプタにおいては機体に直
接1対のロータが取付けられ、或いは2組のロータが同
軸状に取付けられており、空力的支持点が機体とロータ
との連結軸の1箇所または2箇所であるために機体の安
定性が悪く、操縦が非常に難しい。また、ロータが機体
に固定されているために姿勢の制御時や移動時などには
機体が傾いて同一の姿勢で観測することができないが、
本無人ヘリコプタにおいては4個のジンバル機構上に4
基のロータ2が搭載されており、操縦者の感覚にマッチ
した簡単な操作で無人ヘリコプタの操縦が可能になる。
また、機体1(ペイロード部)を傾斜させることなく移
動が可能で、特に空中からの測量、海上、送電線、工場
現場など各種の監視、観測などの作業が容易になる。
接1対のロータが取付けられ、或いは2組のロータが同
軸状に取付けられており、空力的支持点が機体とロータ
との連結軸の1箇所または2箇所であるために機体の安
定性が悪く、操縦が非常に難しい。また、ロータが機体
に固定されているために姿勢の制御時や移動時などには
機体が傾いて同一の姿勢で観測することができないが、
本無人ヘリコプタにおいては4個のジンバル機構上に4
基のロータ2が搭載されており、操縦者の感覚にマッチ
した簡単な操作で無人ヘリコプタの操縦が可能になる。
また、機体1(ペイロード部)を傾斜させることなく移
動が可能で、特に空中からの測量、海上、送電線、工場
現場など各種の監視、観測などの作業が容易になる。
【0011】
【発明の効果】本発明に係る無人ヘリコプタは前記のよ
うに構成されており、機体を傾けることなく移動が可能
であるので、観測器材を機体に直接搭載して空中から同
一の姿勢で観測することが容易である。
うに構成されており、機体を傾けることなく移動が可能
であるので、観測器材を機体に直接搭載して空中から同
一の姿勢で観測することが容易である。
【図1】図1(a)は本発明の実施の一形態に係る無人
ヘリコプタの斜視図、同図(b)は平面図、同図(c)
はその要部詳細図である。
ヘリコプタの斜視図、同図(b)は平面図、同図(c)
はその要部詳細図である。
【図2】図2はその機能系統図である。
【図3】図3(a),(b),(c)はそれぞれ従来の
無人ヘリコプタの斜視図である。
無人ヘリコプタの斜視図である。
1 機体 2 ロータ 3 エンジン 4 ジンバル 5 燃料タンク 6 ジンバル駆動用のモータ 7 GPS受信機 8 送受信装置 9 ジャイロ 12 内部コントローラ(オートパイロット) 13 フライトコントローラ 14 フライトパターンプログラミング 15 送受信機 16 ジョイスティック 17 CRT 26 燃料配管
Claims (1)
- 【請求項1】 機体の姿勢を所定の方向に保持可能に上
記機体に連結された偶数個のジンバルと、該ジンバルに
それぞれ搭載され半数づつ互いに逆方向に回転して上記
機体を移動させるロータとを備えたことを特徴とする無
人ヘリコプタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20698795A JPH0952600A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 無人ヘリコプタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20698795A JPH0952600A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 無人ヘリコプタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0952600A true JPH0952600A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16532311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20698795A Withdrawn JPH0952600A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 無人ヘリコプタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0952600A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6626078B2 (en) * | 2000-11-30 | 2003-09-30 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus for detecting, identifying, and validating the existence of buried objects |
KR101283543B1 (ko) * | 2012-11-19 | 2013-07-15 | 이용승 | 무인비행체의 자세 안정화 방법 |
DE102013000168A1 (de) * | 2013-01-09 | 2014-07-10 | microdrones GmbH | Aerodynamischer Multikopter / Quadrokopter |
CN104787318A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 吴李海 | 一种具有载重长时飞行的多旋翼无人机 |
CN108248845A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-06 | 湖南大学 | 一种基于动态重心补偿的旋翼飞行机械臂系统及算法 |
JP2021178622A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-11-18 | 株式会社エアロジーラボ | マルチコプター |
-
1995
- 1995-08-14 JP JP20698795A patent/JPH0952600A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6626078B2 (en) * | 2000-11-30 | 2003-09-30 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus for detecting, identifying, and validating the existence of buried objects |
KR101283543B1 (ko) * | 2012-11-19 | 2013-07-15 | 이용승 | 무인비행체의 자세 안정화 방법 |
DE102013000168A1 (de) * | 2013-01-09 | 2014-07-10 | microdrones GmbH | Aerodynamischer Multikopter / Quadrokopter |
DE102013000168B4 (de) * | 2013-01-09 | 2021-06-17 | Mdgroup Germany Gmbh | Aerodynamischer Multikopter / Quadrokopter |
CN104787318A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 吴李海 | 一种具有载重长时飞行的多旋翼无人机 |
CN108248845A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-06 | 湖南大学 | 一种基于动态重心补偿的旋翼飞行机械臂系统及算法 |
JP2021178622A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-11-18 | 株式会社エアロジーラボ | マルチコプター |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |