WO2021070363A1 - 飛行体 - Google Patents

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WO2021070363A1
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flight
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flying object
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鈴木陽一
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株式会社エアロネクスト
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    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B64U30/21—Rotary wings

Definitions

  • the present invention relates to an air vehicle.
  • Aircraft rotary wing aircraft
  • UAVs unmanned aerial vehicles
  • Patent Document 2 When carrying the above-mentioned luggage, the technique described in Patent Document 2 has a complicated structure and does not take measures against crosswinds when descending, which poses a safety problem.
  • one object of the present invention is to provide an air vehicle having a more basic structure and safety measures.
  • a flying object including a flying portion having a plurality of rotor blades for generating thrust, a leg portion, and an arm portion connecting the flying portion and the leg portion.
  • a fixed wing portion provided on the arm portion and composed of a pair of two swept wings, and a fixed wing portion.
  • FIG. 1 It is a side view of the flying object according to this invention. It is another side view of the flying object according to this invention. It is a figure which shows the initial state of the flying object of FIG. It is a figure which shows the state at the time of ascending of the flying object of FIG. It is a figure which shows the state at the time of flight of the flying object of FIG. It is a figure which shows the state at the time of descending of the flying object of FIG. It is a figure which shows the functional block of the flying object of FIG.
  • the flying object and the flying method of the flying object according to the embodiment of the present invention have the following configurations.
  • a flying object including a flying portion having a rotary wing for generating thrust, a leg portion, and an arm portion connecting the flying portion and the leg portion.
  • a fixed wing portion provided on the arm portion and composed of a pair of two swept wings, and a fixed wing portion.
  • a mounting portion in which the first position of the arm portion and the second position located behind the first position are movably provided along the arm portion, and A connecting portion for independently and displaceably connecting the flying portion and the arm portion is provided.
  • Aircraft [Item 2] The flying object according to item 1.
  • the fixed wing portion is arranged at a position that does not interfere with the range of motion of the flight portion in a plan view.
  • Aircraft. [Item 3] The flying object according to item 1 or item 2.
  • the connecting portion has a gimbal structure. Aircraft.
  • the flying object 1 includes a flying portion 10, a leg portion 20, a flying portion 10 and a leg portion having a plurality of rotary wings 16 for generating thrust.
  • An arm portion 30 connecting the 20s and a fixed wing portion provided substantially in the center of the arm portion 30 are provided.
  • the fixed wing portion is composed of a pair of two swept blades 40 and 42 having a planar shape that recedes from the base toward the tip of the blade.
  • the aircraft body 1 has a posture detecting means and a center of gravity movement controlling means.
  • the attitude detecting means detects the attitude of the aircraft.
  • the center of gravity movement control means is mounted on the airframe and moves a heavy object to change the position of the center of gravity of the airframe. Further, the center of gravity movement control means moves a heavy object so that the airframe becomes a predetermined posture based on the posture of the airframe detected by the posture detecting means.
  • the axes in the figure represent absolute axes.
  • the Z axis (Z direction) is the vertical direction, and both the X axis and the Y axis are the horizontal direction.
  • the flight unit 10 includes a propeller 16, a motor 14 for rotating the propeller 16, and a motor arm 12 for supporting the motor 14.
  • the propeller 16 rotates in response to the output from the motor 14.
  • the rotation of the propeller 16 generates propulsive force for taking off the flying object 1 from the starting point, moving it horizontally, and landing it at the destination (details of the flight will be described later).
  • the propeller can rotate to the right, stop, and rotate to the left.
  • the propeller 16 may have any number of blades (rotors) (for example, 1, 2, 3, 4, or more blades).
  • the shape of the blade can be any shape such as a flat shape, a bent shape, a twisted shape, a tapered shape, or a combination thereof.
  • the shape of the blade can be changed (for example, expansion / contraction, folding, folding, etc.).
  • the blades may be symmetrical (having the same upper and lower surfaces) or asymmetric (having different shaped upper and lower surfaces).
  • the blades can be formed into air wheels, wings, or geometric shapes suitable for generating dynamic aerodynamic forces (eg, lift, thrust) as the blades move through the air.
  • the geometry of the blades can be appropriately selected to optimize the dynamic air characteristics of the blades, such as increasing lift and thrust and reducing drag.
  • the motor 14 causes the propeller 16 to rotate.
  • the drive unit can include an electric motor, an engine, or the like.
  • the vanes are driveable by the motor and rotate clockwise and / or counterclockwise around the axis of rotation of the motor (eg, the major axis of the motor).
  • the blades can all rotate in the same direction, or can rotate independently. Some of the blades rotate in one direction and the other blades rotate in the other direction.
  • the blades can all rotate at the same rotation speed, and can also rotate at different rotation speeds.
  • the number of rotations can be automatically or manually determined based on the dimensions (for example, size, weight) and control state (speed, moving direction, etc.) of the moving body.
  • the motor arm 12 is a member that supports the corresponding motor 14 and propeller 16, respectively.
  • the motor arm 12 may be provided with a color-developing body such as an LED to indicate the flight state, flight direction, etc. of the rotary wing aircraft.
  • the motor arm 12 according to the present embodiment can be formed of a material appropriately selected from carbon, stainless steel, aluminum, magnesium and the like, alloys thereof, combinations and the like.
  • the flight unit 10 (see FIG. 1) and the arm unit 30 are connected via a gimbal 60.
  • the flight unit 10 and the arm unit 30 can be displaced independently.
  • a gimbal or the like that can swing around one axis, two axes, or three axes can be adopted.
  • the orientation of the flight portion 10 can be controlled independently of the orientation of the arm portion 30, the orientation of the arm portion 30 is not affected by the orientation of the flight portion 30, and the gimbal 60 has at least two.
  • a gimbal 60 that can be displaced in the axial (X-axis and Z-axis) directions.
  • the arm portion 30 has two linear shapes, one end of which is connected to the flight portion 10 and the other end of which is connected to the leg portion 20.
  • the mounting portion 50 is provided on the arm portion 30.
  • the mounting portion 50 is configured to be movable along the arm portion 30 from the first position shown in FIG. 1 to the second position shown in FIG.
  • the location of the first position can be appropriately changed according to the material and the like in the weight and shape of the object to be mounted.
  • the mounting portion 50 guides the arm portion 30 formed in a rail shape so that the first position and the second position can be displaced.
  • the method of movement may be another method, and any method may be used as long as it can be fixed to the first position and the second position and the movement control between these positions is possible.
  • the swept wings 40 and 42 are connected to the arm portion 30, respectively.
  • the swept wings 40 and 42 according to the present embodiment are arranged at positions that do not interfere with the range of motion of the flight unit 10 in a plan view (X direction) (see FIG. 5).
  • FIG. 3 is a diagram showing the initial state of the flying object.
  • the object to be mounted is mounted on the mounting unit 50.
  • the mounting portion 50 is located at the first position.
  • the flying object 1 stands upright with the legs 20 in contact with the ground. In other words, in the initial state, the flying object 1 is set so that the arm portion 30 stands vertically.
  • an auxiliary arm In the initial state, an auxiliary arm, an auxiliary leg, or the like may be used to prevent the flying object 1 from tipping over.
  • the flying object 1 obtains an upward thrust by rotating the propeller 16 of the flight unit 10 from the state shown in FIG. 3, and ascends and ascends (ascending attitude) as shown in FIG.
  • the flight unit 10 When the airframe 1 rises to a predetermined height, as shown in FIG. 1, the flight unit 10 is displaced toward the horizontal direction by approximately 90 degrees to change the direction of the airframe (horizontal attitude).
  • the aircraft When arriving in the sky above the target ground, the aircraft will be in a vertical position (downward posture) while reducing the rotation speed of the propeller 16 and will shift to the hovering state. That is, as shown in FIG. 5, the direction of the aircraft is returned from the horizontal direction to the vertical direction. At this time, the mounting unit 50 that was in the first position moves to the second position, and the mounting object also moves accordingly. As the object to be mounted moves, the center of gravity G also shifts to the leg side.
  • 5 and 6 are diagrams showing how the vehicle descends from the sky above the destination to the destination.
  • the loading object 52 has been moved to the second position, and the center of gravity G has also moved from the initial position.
  • the entire arm portion 30 swings like a pendulum when the mounted object 52 is moved to the lowered posture depending on the weight of the mounted object 52. Therefore, it is preferable to shift the mounted object 52 after the shift to the descending posture has begun, and more safely, it is preferable to shift to the completely lowered posture.
  • the gimbal 60 freely displaces the flight portion, so that the flight portion is not swept sideways. ..
  • the flying object 1 in the present embodiment is not the motor arm 12, but the plane shape of the main wing is changed as described above.
  • the above-mentioned rotary wing aircraft has the functional block shown in FIG.
  • the functional block in FIG. 7 has a minimum reference configuration.
  • the flight controller is a so-called processing unit.
  • the processing unit can have one or more processors, such as a programmable processor (eg, a central processing unit (CPU)).
  • a programmable processor eg, a central processing unit (CPU)
  • the processing unit has a memory (not shown), and the memory can be accessed.
  • Memory stores logic, code, and / or program instructions that a processing unit can execute to perform one or more steps.
  • the memory may include, for example, a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device.
  • a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device.
  • the data acquired from the cameras and sensors may be directly transmitted and stored in the memory. For example, still image / moving image data taken by a camera or the like is recorded in an internal memory or an external memory.
  • the processing unit includes a control module configured to control the state of the rotorcraft.
  • the control module adjusts the spatial arrangement, velocity, and / or acceleration of a rotorcraft with 6 degrees of freedom (translational motion x, y and z, and rotational motion ⁇ x , ⁇ y and ⁇ z).
  • the control module can control one or more of the states of the mounting unit and the sensors.
  • the processing unit is capable of communicating with a transmitter / receiver configured to transmit and / or receive data from one or more external devices (eg, terminals, display devices, or other remote controls).
  • the transmitter / receiver can use any suitable communication means such as wired communication or wireless communication.
  • the transmitter / receiver uses one or more of local area network (LAN), wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) network, telecommunications network, cloud communication, and the like. be able to.
  • LAN local area network
  • WAN wide area network
  • infrared wireless
  • WiFi point-to-point
  • P2P point-to-point
  • telecommunications network cloud communication, and the like. be able to.
  • the transmitter / receiver can transmit and / or receive one or more of the data acquired by the sensors, the processing result generated by the processing unit, the predetermined control data, the user command from the terminal or the remote control, and the like. ..
  • the sensors according to this embodiment may include an inertial sensor (accelerometer, gyro sensor), GPS sensor, proximity sensor (eg, rider), or vision / image sensor (eg, camera).
  • an inertial sensor accelerelerometer, gyro sensor
  • GPS sensor GPS sensor
  • proximity sensor eg, rider
  • vision / image sensor eg, camera
  • the air vehicle according to the present invention can be expected to be used as an air vehicle dedicated to home delivery services over medium and long distances, and as an industrial rotorcraft in wide area monitoring services and reconnaissance / rescue services in mountainous areas.
  • the rotary wing aircraft of the present invention can be used in an airplane-related industry such as a multicopter drone, and further, the present invention is preferably equipped with a camera or the like and is suitable as an air vehicle capable of performing aerial photography missions. In addition to being able to be used, it can also be used in various industries such as security, agriculture, and infrastructure monitoring.
  • the flight unit 10 may have a single motor 14 (so-called single-engine aircraft).
  • Air vehicle 10 Flight unit 12 Motor arm 14 Motor 16 Propeller (rotor) 20 Leg 30 Arm 40 Upper fixed wing 42 Lower fixed wing 50 Mounting 52 Mounting 60 Gimbal (connecting part)

Abstract

【課題】より基本的な構造でかつ安全対策のとられた飛行体を提供すること。 【解決手段】本発明による飛行体は、推力を発生させるための回転翼を備えた飛行部と、脚部と、当該飛行部及び当該脚部を連結するアーム部とを備える飛行体であって、前記アーム部に設けられ、二枚の後退翼の対で構成された固定翼部と、前記アーム部の第１位置と当該第１位置よりも後方に位置する第２位置とを前記アーム部に沿って移動自在に設けられた搭載部と、前記飛行部と前記アーム部とを独立して変位可能に連結する連結部を備える。前記固定翼部は、平面視において、前記飛行部の可動域と干渉しない位置に配置される。前記連結部は、ジンバルである。

Description

飛行体
　本発明は、飛行体に関する。
　近年、様々な用途に利用されるドローン（Ｄｒｏｎｅ）や無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ　Ａｅｒｉａｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの回転翼機（以下、単に「飛行体」と総称する）を利用した様々なサービスが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、このよう飛行体のうち、荷物を搭載するための搭載部を備えたものが特許文献２に開示されている飛行体が存在する。
特開２０１７－１５６９７号公報 特開２０１７－１５９７５１号公報
　上述した荷物を運ぶ場合、特許文献２に記載の技術では、構造が複雑なことに加えて、下降時の横風対策等がなされておらず、安全性に問題がある。
　そこで、本発明は、より基本的な構造でかつ安全対策のとられた飛行体を提供することを一つの目的とする。
　本発明によれば、
　推力を発生させるための複数の回転翼を備えた飛行部と、脚部と、当該飛行部及び当該脚部を連結するアーム部とを備える飛行体であって、
　前記アーム部に設けられ、二枚の後退翼の対で構成された固定翼部と、
　前記アーム部の第１位置と当該第１位置よりも後方に位置する第２位置とを前記アーム部に沿って移動自在に設けられた搭載部と、
前記飛行部と前記アーム部とを独立して変位可能に連結する連結部を備える、
飛行体が得られる。
　本発明によれば、より基本的な構造でかつ安全対策のとられた飛行体を提供し得る。
本発明による飛行体の側面図である。 本発明による飛行体の別の側面図である。 図１の飛行体の初期状態を示す図である。 図１の飛行体の上昇時の状態を示す図である。 図１の飛行体の飛行時の状態を示す図である。 図１の飛行体の下降時の状態を示す図である。 図１の飛行体の機能ブロックを示す図である。
　本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体及び飛行体の飛行方法は、以下のような構成を備える。
［項目１］
　推力を発生させるための回転翼を備えた飛行部と、脚部と、当該飛行部及び当該脚部を連結するアーム部とを備える飛行体であって、
　前記アーム部に設けられ、二枚の後退翼の対で構成された固定翼部と、
　前記アーム部の第１位置と当該第１位置よりも後方に位置する第２位置とを前記アーム部に沿って移動自在に設けられた搭載部と、
前記飛行部と前記アーム部とを独立して変位可能に連結する連結部を備える、
飛行体。
［項目２］
　項目１に記載の飛行体であって、
　前記固定翼部は、平面視において、前記飛行部の可動域と干渉しない位置に配置される、
飛行体。
［項目３］
　項目１又は項目２に記載の飛行体であって、
　前記連結部は、ジンバル構造を備えている、
飛行体。
＜実施の形態の詳細＞
　以下、本発明の実施の形態による飛行体及び飛行体の飛行方法について、図面を参照しながら説明する。
＜本発明による実施の形態の詳細＞
　図１に示されるように、本発明の実施の形態による飛行体１は、推力を発生させるための複数の回転翼１６を備えた飛行部１０と、脚部２０と、飛行部１０及び脚部２０を連結するアーム部３０と、アーム部３０の略中央に設けられた固定翼部とを備えている。固定翼部は、付け根から翼端に向かうに従って後退した平面形状を有する、二枚の後退翼４０、４２の対で構成されている。
　なお、図示されている飛行体１は、本発明の構造の説明を容易にするため簡略化されて描かれており、例えば、制御部等の詳しい構成は図示していない。飛行体１は、姿勢検出手段と重心移動制御手段とを有する。姿勢検出手段は、機体の姿勢を検出する。重心移動制御手段は、機体に搭載され、重量物を移動させて機体の重心位置を変える。さらに、重心移動制御手段は、姿勢検出手段が検出した機体の姿勢に基づいて、機体が所定の姿勢になるように重量物を移動させる。
　また、図中の軸は、絶対軸を表している。Ｚ軸（Ｚ方向）は垂直方向であり、Ｘ軸及びＹ軸は共に水平方向である。
＜構造の詳細＞
　本実施の形態による飛行部１０は、プロペラ１６と、当該プロペラ１６を回転させるモータ１４と、モータ１４を支持するモータアーム１２とを備えている。
　プロペラ１６は、モータ１４からの出力を受けて回転する。プロペラ１６が回転することによって、飛行体１を出発地から離陸させ、水平移動させ、目的地に着陸させるための推進力が発生する（飛行の詳細は後述する）。なお、プロペラは、右方向への回転、停止及び左方向への回転が可能である。
　プロペラ１６は、任意の羽根（回転子）の数（例えば、１、２、３、４、またはそれ以上の羽根）でよい。羽根の形状は、平らな形状、曲がった形状、よじれた形状、テーパ形状、またはそれらの組み合わせ等の任意の形状が可能である。
　なお、羽根の形状は変化可能である（例えば、伸縮、折りたたみ、折り曲げ等）。羽根は対称的（同一の上部及び下部表面を有する）または非対称的（異なる形状の上部及び下部表面を有する）であってもよい。
　羽根はエアホイル、ウイング、または羽根が空中を移動される時に動的空気力（例えば、揚力、推力）を生成するために好適な幾何学形状に形成可能である。羽根の幾何学形状は、揚力及び推力を増加させ、抗力を削減する等の、羽根の動的空気特性を最適化するために適宜選択可能である。
　モータ１４は、プロペラ１６の回転を生じさせるものであり、例えば、駆動ユニットは、電気モータ又はエンジン等を含むことが可能である。羽根は、モータによって駆動可能であり、時計方向に及び／または反時計方向に、モータの回転軸（例えば、モータの長軸）の周りに回転する。
　羽根は、すべて同一方向に回転可能であるし、独立して回転することも可能である。羽根のいくつかは一方の方向に回転し、他の羽根は他方方向に回転する。羽根は、同一回転数ですべて回転することも可能であり、夫々異なる回転数で回転することも可能である。回転数は移動体の寸法（例えば、大きさ、重さ）や制御状態（速さ、移動方向等）に基づいて自動又は手動により定めることができる。
　モータアーム１２は、それぞれ対応するモータ１４及びプロペラ１６を支持している部材である。モータアーム１２には、回転翼機の飛行状態、飛行方向等を示すためにＬＥＤ等の発色体を設けることとしてもよい。本実施の形態によるモータアーム１２は、カーボン、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム等またはこれらの合金又は組合わせ等から適宜選択される素材で形成することが可能である。
　本実施の形態において、飛行部１０（図１参照）とアーム部３０とは、ジンバル６０を介して連結されている。これにより、飛行部１０とアーム部３０とは、独立して変位可能となる。ジンバル６０には、一軸、二軸、三軸回りに揺動自在なジンバル等を採用できる。
　即ち、飛行部１０の向きをアーム部３０の向きとは別個独立に制御することが可能となることから、アーム部３０の向きは飛行部３０の向きの影響を受けないジンバル６０は、少なくとも二軸（X軸及びＺ軸）方向に変位可能なジンバル６０である。
　アーム部３０は、２本の直線形状を有しており、夫々、一端は飛行部１０に接続され他端は脚部２０に接続されている。
　本実施の形態による搭載部５０は、アーム部３０に設けられている。搭載部５０は、図１に示される第１位置から、図２に示される第２位置に向けて、アーム部３０に沿って移動可能に構成されている。第１位置の場所については、搭載対象物の重量、形状に素材等に応じて適宜変更することができる。
　本実施の形態による搭載部５０は、レール状に形成されたアーム部３０をガイドさせるようにして、第１位置と第２位置とを変位可能にする。なお、移動の方法は他の方法であってもよく、第１位置及び第２位置への固定及びこれらの位置間の移動制御が可能な方法であれば、どのようなものでもよい。
　後退翼４０、４２は、アーム部３０に夫々連結されている。本実施の形態による後退翼４０、４２は、平面視（Ｘ方向）において、飛行部１０の可動域と干渉しない位置に配置される（図５参照）。
　続いて、図１、図３乃至図６を参照して本実施の形態による飛行体の飛行方法を説明する。
　図３は、飛行体の初期状態を示す図である。搭載対象物は、搭載部５０に搭載されている。搭載部５０は、第１位置に位置している。
　初期状態において、飛行体１は脚部２０が地面に接した状態で直立している。換言すると、初期状態において、飛行体１は、アーム部３０を垂直方向に立てるようにしてセットされる。
　なお、初期状態において、飛行体１が倒れないようにするために、補助アームや補助脚等を使用することとしてもよい。
　飛行体１は、図３に示される状態から、飛行部１０のプロペラ１６を回転させることによって上向きの推力を得て、図４に示されるように、浮上し上昇する（上昇姿勢）。
　飛行体１は、所定の高さまで上昇すると、図１に示すように、飛行部１０を略９０度水平方向にむけて変位させ、機体の向きを変える（水平姿勢）。
　この状態においてはあたかもプロペラ飛行機と同様の原理で水平方向に推進することが可能となる。かかる構成によれば、目的地上空まで高速に移動することが可能となる。
　目的地上空に到着すると、プロペラ１６の回転速度を低下させつつ機体が垂直になるようにして（下降姿勢）、ホバリング状態に移行する。即ち、図５に示されるように、機体の向きを水平方向から垂直方向に戻す。この際、第１位置にあった搭載部５０は第２位置に移動し、それに伴い搭載対象物も移動する。搭載対象物の移動に伴い、重心Ｇも脚部側にずれることとなる。
　図５及び図６は、目的地上空から目的地まで下降する様子を表す図である。搭載対象物５２は第２位置に移動が完了し、重心Ｇも初期の位置から移動している。
　なお、水平姿勢の状態で搭載対象物５２を第２位置に移行してしまうと、搭載対象物５２の重量によっては、下降姿勢に移行した際に、アーム部３０全体が振り子のように振れてしまうため、搭載対象物５２の移行は、下降姿勢に移行が開始され始めた後が好ましく、より安全には、完全に下降姿勢となった状態で移行することが好ましい。
　本実施の形態においては、図５に示されるように、下降の際に横風等が吹いた場合であっても、ジンバル６０によって、飛行部が自在に変位するため、横に流されることがない。
　重心移動制御手段を効率よく機体に搭載するには、モータアーム１２の可変機構を設ける手法があるが、かかる手法は、信頼性・機体重量の観点から好ましくない。一方、固定翼部を矩形翼とする手法もあり工作の関係からは容易だが、本機に置いては絶対の条件では無い。この点、本実施形態における飛行体１は、モータアーム１２ではなく、上述のとおり、主翼の平面形状を変えてしまおうということである。
　上述した回転翼機は、図７に示される機能ブロックを有している。なお、図７の機能ブロックは最低限の参考構成である。フライトコントローラは、所謂処理ユニットである。処理ユニットは、プログラマブルプロセッサ（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ））などの１つ以上のプロセッサを有することができる。
　処理ユニットは、図示しないメモリを有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリは、１つ以上のステップを行うために処理ユニットが実行可能であるロジック、コード、および／またはプログラム命令を記憶している。
　メモリは、例えば、ＳＤカードやランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。
　処理ユニットは、回転翼機の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、６自由度（並進運動ｘ、ｙ及びｚ、並びに回転運動θｘ、θｙ及びθｚ）を有する回転翼機の空間的配置、速度、および／または加速度を調整するために回転翼機の推進機構（モータ等）を制御する。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの１つ以上を制御することができる。
　処理ユニットは、１つ以上の外部のデバイス（例えば、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器）からのデータを送信および／または受け取るように構成された送受信部と通信可能である。送受信機は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。
　例えば、送受信部は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの１つ以上を利用することができる。
　送受信部は、センサ類で取得したデータ、処理ユニットが生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの１つ以上を送信および／または受け取ることができる。
　本実施の形態によるセンサ類は、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えば、ライダー）、またはビジョン／イメージセンサ（例えば、カメラ）を含み得る。
　本発明による飛行体は、中長距離における宅配業務専用の飛行体としての利用、及び広域の監視業務、山岳領域の偵察・救助業務における産業用の回転翼機としての利用が期待できる。また、本発明の回転翼機は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明に、カメラ等を搭載し空撮任務も遂行可能な飛行体としても好適に使用することができる他、セキュリティ分野、農業、インフラ監視等の様々な産業にも利用することができる。
　上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。
　なお、上記実施の形態では、飛行部１０が複数個のモータ１４を有する例を示したが、これに限らない。飛行部１０は単一のモータ１４を有していてもよい（所謂単発機）。
　１　　　　飛行体
　１０　　　　飛行部
　１２　　　　モータアーム
　１４　　　　モータ
　１６　　　　プロペラ（回転翼）
　２０　　　　脚部
　３０　　　　アーム部
　４０　　　　上側固定翼
　４２　　　　下側固定翼
　５０　　　　搭載部
　５２　　　　搭載物
　６０　　　　ジンバル（連結部）

 

Claims (3)

  1. 　推力を発生させるための回転翼を備えた飛行部と、脚部と、当該飛行部及び当該脚部を連結するアーム部とを備える飛行体であって、
    　前記アーム部に設けられ、二枚の後退翼の対で構成された固定翼部と、
    　前記アーム部の第１位置と当該第１位置よりも後方に位置する第２位置とを前記アーム部に沿って移動自在に設けられた搭載部と、
    前記飛行部と前記アーム部とを独立して変位可能に連結する連結部を備える、
    飛行体。
  2. 　請求項１に記載の飛行体であって、
    　前記固定翼部は、平面視において、前記飛行部の可動域と干渉しない位置に配置される、
    飛行体。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の飛行体であって、
    　前記連結部は、ジンバル構造を備えている、
    飛行体。

     
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110042508A1 (en) * 2009-08-24 2011-02-24 Bevirt Joeben Controlled take-off and flight system using thrust differentials
JP2017538611A (ja) * 2015-09-11 2017-12-28 エスゼット ディージェイアイ オスモ テクノロジー カンパニー リミテッドＳＺ ＤＪＩ Ｏｓｍｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 無人航空機
JP2018154322A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社リコー 飛行体及び飛行システム
US20180339761A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having M-Wings
US20190263513A1 (en) * 2017-11-09 2019-08-29 Qingdao Randall Aerodynamic Engineering, Llc Aircraft and aircraft control system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018203226A (ja) * 2018-03-13 2018-12-27 株式会社エアロネクスト 飛行体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110042508A1 (en) * 2009-08-24 2011-02-24 Bevirt Joeben Controlled take-off and flight system using thrust differentials
JP2017538611A (ja) * 2015-09-11 2017-12-28 エスゼット ディージェイアイ オスモ テクノロジー カンパニー リミテッドＳＺ ＤＪＩ Ｏｓｍｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 無人航空機
JP2018154322A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社リコー 飛行体及び飛行システム
US20180339761A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having M-Wings
US20190263513A1 (en) * 2017-11-09 2019-08-29 Qingdao Randall Aerodynamic Engineering, Llc Aircraft and aircraft control system

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