WO2023281836A1 - 無人航空機、及び荷物保持部材 - Google Patents

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WO2023281836A1
WO2023281836A1 PCT/JP2022/011908 JP2022011908W WO2023281836A1 WO 2023281836 A1 WO2023281836 A1 WO 2023281836A1 JP 2022011908 W JP2022011908 W JP 2022011908W WO 2023281836 A1 WO2023281836 A1 WO 2023281836A1
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WO
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unmanned aerial
aerial vehicle
windbreak
traveling direction
holding member
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/011908
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English (en)
French (fr)
Inventor
武志 橋本
史哲 村上
弘美 水口
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタ株式会社 filed Critical コニカミノルタ株式会社
Priority to JP2023533085A priority Critical patent/JPWO2023281836A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D9/00—Equipment for handling freight; Equipment for facilitating passenger embarkation or the like

Definitions

  • the present invention relates to unmanned aerial vehicles and luggage holding members.
  • a drone which is an example of an unmanned aerial vehicle, uses a wireless remote control device and a flight controller that controls the attitude and speed of the aircraft, and can be operated by the user's transmitter or automatically piloted to a set location. , can fly.
  • Patent Literature 1 discloses a drone that solves the problem of low operational efficiency and high energy consumption of the drone due to improper placement of the drone (see the abstract of Patent Literature 1).
  • Patent Document 1 aims to reduce the air resistance received when a drone flies.
  • the drone described in Patent Literature 1 is equipped with a specially designed liquid storage container for the purpose of spraying chemicals on plants, managing agricultural work, and the like. This drone is not supposed to carry cargo suspended from the fuselage, and air resistance related to cargo suspended from the fuselage is not taken into consideration.
  • an object of the present invention is to minimize the air resistance during flight in an unmanned airplane that holds and transports luggage outside the aircraft body and its luggage holding member.
  • An unmanned aerial vehicle that carries packages while the packages are exposed to the outside air, an unmanned aerial vehicle body that levitates and is propelled;
  • An unmanned aerial vehicle comprising a windbreak arranged on the side of the load in the direction of travel of the unmanned aerial vehicle.
  • the windbreak part is having two or more windbreak structures, The two or more windbreak structures are are arranged on the sides of the cargo in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle so that they overlap each other variably;
  • the unmanned aerial vehicle according to (1) is not limited to a single windbreak structure, The two or more windbreak structures are are arranged on the sides of the cargo in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle so that they overlap each other variably;
  • the windbreak part is formed symmetrically with respect to the traveling direction of the luggage, The unmanned aerial vehicle according to any one of (1) to (4).
  • the luggage holding member Having a structure relatively movable along the traveling direction of the cargo,
  • the structure located on the lower side also serves as a leg of the unmanned aerial vehicle,
  • the unmanned aerial vehicle according to (3) or (4).
  • the unmanned aerial vehicle main body rotatably holding the load holding member on the lower side; a control unit capable of directing the windbreak in the direction of travel of the unmanned aerial vehicle or the baggage during flight;
  • the unmanned aerial vehicle according to (3) or (4).
  • the windbreak section having two or more windbreak structures, The two or more windbreak structures are Arranged on the side surface of the cargo in the direction of travel so that they overlap each other variably, (11) A luggage holding member according to the above.
  • the windbreak section forming a convex shape protruding toward the traveling direction of the cargo;
  • the luggage holding member according to any one of (11) to (13).
  • air resistance during flight can be minimized in an unmanned aerial vehicle and an unmanned aerial vehicle in which cargo is held and transported outside the body of the unmanned aircraft and the cargo holding member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to this embodiment (No. 1);
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to the present embodiment (No. 2);
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to the present embodiment (No. 3);
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to the present embodiment (No. 4);
  • FIG. 4 is an enlarged view of the windbreak portion of the unmanned aerial vehicle according to the present embodiment;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the windshield plate according to the embodiment;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the windbreak frame according to the embodiment;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a luggage holding member for an unmanned aerial vehicle in which a pinion is provided in front of the frame and a rack is provided in the regulation plate; It is explanatory drawing which showed the mode at the time of attachment or detachment of a load (Part 1). It is explanatory drawing which showed the mode at the time of attachment or detachment of a load (part 2).
  • FIG. 4 is an enlarged view of the front of an unmanned aerial vehicle body with curved windshields;
  • 1 is an explanatory diagram showing a structure in which an unmanned aerial vehicle body does not have a frame (1);
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a structure in which an unmanned aerial vehicle body does not have a frame (No. 2);
  • FIG. 11 is an explanatory view showing an example in which the windshield frame is engaged so as to be slidable in the vertical direction;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example in which an unmanned aerial vehicle of another embodiment is provided with a shaft having a compression coil spring (No. 1);
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which an unmanned aerial vehicle of another embodiment is provided with a shaft having a compression coil spring (No.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example in which an unmanned aerial vehicle of another embodiment is provided with a shaft having a compression coil spring (No. 3);
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which an unmanned aerial vehicle of another embodiment is provided with a shaft having a compression coil spring (No. 4);
  • FIG. 1A and 1B show perspective views of an unmanned aerial vehicle 100 that carries a load BG1.
  • FIG. 1A is a perspective view of the unmanned aerial vehicle 100 when viewed obliquely from the front
  • FIG. 1B is a perspective view of the unmanned aerial vehicle 100 when viewed obliquely from the rear.
  • FIG. 2A and 2B show perspective views of the unmanned aerial vehicle 100 that carries a load BG2 that is smaller than the load BG1.
  • FIG. 2A is a perspective view of the unmanned aerial vehicle 100 when viewed obliquely from the front
  • FIG. 2B is a perspective view of the unmanned aerial vehicle 100 when viewed obliquely from the rear.
  • the direction in which the unmanned aerial vehicle 100 flies is the +Y direction
  • the right side of the flight direction of the unmanned aerial vehicle 100 is the -X direction
  • the left side with respect to the flight direction of the unmanned aerial vehicle 100 is the +Y direction
  • the horizontal direction perpendicular to the direction in which unmanned aerial vehicle 100 flies is referred to as the left-right direction.
  • the unmanned aerial vehicle 100 relates to flying objects such as drones and multi-copters, and particularly targets those that fly unmanned. Therefore, the number of propellers 2 and the attitude control method of the unmanned aerial vehicle body 1 are not limited.
  • the unmanned aerial vehicle 100 carries the load BG1 while exposing the load BG1 to the outside air.
  • the unmanned aerial vehicle 100 includes an unmanned aerial vehicle main body 1 that floats and propulses, and a windbreak (described later) that is arranged on the side of the cargo BG1 in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 .
  • the unmanned aerial vehicle body 1 is configured with four propellers 2, a frame 3, and a baggage holding member.
  • FIG. 3 is a block diagram showing functions of the unmanned aerial vehicle 100 according to this embodiment.
  • the unmanned aerial vehicle 100 includes four sets of a propeller 2, a motor 22, and an ESC (Electronic Speed Controller) 21, and a power distribution panel including a control unit 20 (flight controller). 24 and a battery 23 .
  • the unmanned aerial vehicle 100 flies after receiving commands such as ascending, descending, advancing, and reversing in the control unit 20 from a transmitter (not shown) called a proportional system, for example.
  • a transmitter not shown
  • the unmanned aerial vehicle 100 autonomously flies from a predetermined position to a predetermined position based on position information and movement information.
  • the control unit 20 acquires information from various sensors (not shown), executes arithmetic processing, and outputs instructions to the ESC 21 as to how each motor 22 should be rotated. While the unmanned aerial vehicle 100 is in flight, the control unit 20 detects and calculates various information such as the tilt and angle of the unmanned aerial vehicle 100 and continues to recursively output to the ESC 21 a command for the rotation speed of the motor 22 .
  • the various information includes information that can be acquired by various sensors such as GPS (Global Positioning System), atmospheric pressure, acceleration, angular velocity, and ultrasonic waves.
  • the ESC 21 is also called a motor rotation speed adjusting device, and rotates the motor 22 based on instructions received from the control unit 20 .
  • the motor 22 rotates the propeller 2 to generate buoyancy of the unmanned aerial vehicle body 1 .
  • the battery 23 supplies electric power for driving the four motors 22 based on instructions from the control unit 20 .
  • FIG. 4 is a top plan view of the configuration of the unmanned aerial vehicle 100.
  • the four propellers 2 are installed at predetermined distances in four directions of the unmanned aerial vehicle body 1 in the front, rear, left, and right directions.
  • Each of the four propellers 2 is rotated by a motor 22 and serves to generate buoyancy for the unmanned aerial vehicle body 1 .
  • the frame 3 is rotatably provided on the lower part of the unmanned aerial vehicle main body 1.
  • a windshield frame 4B, a front frame 4A, and a rear frame 6A are engaged with the frame 3 so as to be slidable in the longitudinal direction of the unmanned aerial vehicle body 1 ( ⁇ Y directions in the drawing).
  • a regulation plate 8A and a regulation plate 9A are engaged with the frame front 4A so as to be slidable in the left-right direction ( ⁇ X directions in the drawings). Further, a regulation plate 5A is engaged with the front frame 4A so as to be slidable in the vertical direction ( ⁇ Z directions in the figure).
  • a regulation plate 10A and a regulation plate 11A are engaged with the rear frame 6A so as to be slidable in the left-right direction ( ⁇ X directions in the drawings). Further, a regulation plate 7A is engaged with the rear frame 6A so as to be slidable in the vertical direction ( ⁇ Z directions in the drawing) (see FIG. 1B).
  • a windbreak frame 4B is engaged with the front frame 4A so as to be slidable in the front-rear direction ( ⁇ Y direction in the figure).
  • a windshield frame 5B is engaged with the regulating plate 5A so as to be slidable in the front-rear direction ( ⁇ Y direction in the drawing).
  • the windshield frame 4B and the windshield frame 5B are overlapped in the vertical direction ( ⁇ Z directions in the drawing) and are slidably engaged.
  • the luggage holding member includes a front frame 4A, a rear frame 6A, and six regulation plates 5A, 7A, 8A, 9A, 10A, and 11A.
  • the baggage holding member positions one or both of the width direction and height direction of the side surface of the baggage BG1 on the traveling direction side of the unmanned aerial vehicle 100 to hold the baggage BG1. do. That is, the baggage holding member positions the height of the side surface of the baggage BG1 in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 by the regulation plate 5A, and holds the bottom surface of the baggage BG1.
  • the baggage holding portion positions the width direction of the side surface of the baggage BG1 on the traveling direction side of the unmanned aerial vehicle 100 by the restricting plates 8A and 9A, and holds the left and right side surfaces of the baggage GB1.
  • the baggage holding member positions one or both of the width direction and the height direction of the side surface of the baggage BG2 on the traveling direction side of the unmanned aerial vehicle 100 to position the baggage BG2. hold the left and right sides of the
  • the baggage holding member positions one or both of the width direction and the height direction of the side surface of the baggage BG1 on the side opposite to the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100.
  • This baggage BG1 is held. That is, the baggage holding member positions the height of the side surface of the baggage BG1 on the side opposite to the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 by the restricting plate 7A, and holds the bottom surface of the baggage BG1.
  • the baggage holding member positions the width direction of the side surface of the baggage BG1 opposite to the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 by the regulation plates 10A and 11A, and holds the left and right side surfaces of the baggage GB1.
  • the baggage holding member positions one or both of the width direction and the height direction of the side surface of the baggage BG2 on the side opposite to the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100. This baggage BG2 is held.
  • the structure including the front frame 4A and the regulating plates 5A, 8A and 9A and the structure including the rear frame 6A and the regulating plates 7A, 10A and 11A are arranged along the traveling direction of the cargo BG1 and the cargo BG2. Relatively movable.
  • the regulation plate 5A and the regulation plate 7A located on the lower side also serve as the legs of the unmanned aerial vehicle 100. As shown in FIG.
  • the unmanned aerial vehicle body 1 swingably holds luggage holding members (frame front 4A, frame rear 6A, regulation plates 5A, 7A, 8A, 9A, 10A, 11A).
  • the unmanned aerial vehicle main body 1 rotatably holds a baggage holding member on the lower side of the unmanned aerial vehicle main body 1 .
  • the unmanned aerial vehicle main body 1 includes a control unit 20 (see FIG. 3) capable of directing the windbreak in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 during flight.
  • the unmanned aerial vehicle 100 can always face the windbreak in the direction of travel.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the windbreak portion of the unmanned aerial vehicle 100.
  • the windbreak portion includes an upper structure in which the windbreak plates 12BL and 12BR are attached to the windbreak frame 4B, and a lower structure in which the windbreak plates 12AL and 12AR are attached to the windbreak frame 5B. It is composed by overlapping.
  • the windbreak plates 12AL and 12BL and the windbreak plates 12AR and 12BR are arranged on the side surface of the load BG1 in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 so that their overlapping can be varied. Note that the number of windshield plates that are overlapped in the upper and lower directions is not limited to two, and may be three or more.
  • the windbreak section includes windbreak frames 4B and 5B, windbreak plates 12AL and 12BL arranged on the left thereof, and windbreak plates 12AR and 12AR arranged on the right. 12BR.
  • Each of the windbreak plates 12AL, 12BL, 12AR, and 12BR is composed of one plate, as shown in FIG.
  • the windshield plate 12AL has a substantially rectangular plate shape, and fulcrums 12A1 to 12A4 are formed at four vertices, respectively.
  • Other windshield plates 12AR, 12BL, and 12BR are similarly formed.
  • the windshield frames 4B and 5B have engaging portions 4B1 and 5B1 that support the windshield plates 12AR and 12BR, and an engaging portion 4B2 that supports the windshield plates 12AL and 12BL. , 5B2.
  • the fulcrums of the windshield plates 12AR and 12BR and the engaging portions 4B1 and 5B1 of the windshield frames 4B and 5B are rotatably fitted.
  • the fulcrums of the windshield plates 12AL and 12BL and the engaging portions 4B2 and 5B2 of the windshield frames 4B and 5B are rotatably fitted.
  • the front and back sides of the windshield plates 12AR, 12BR, 12AL, and 12BL are symmetrical, and even if the front and back sides are interchanged, they have the same configuration.
  • the fulcrum of the windshield plate 12BR and the engagement portion 9A1 of the regulation plate 9A are rotatably fitted.
  • the fulcrum of the windshield plate 12BL and the engagement portion 8A1 of the regulation plate 8A are rotatably fitted together.
  • windbreak plates 12AR and 12BR are installed on the right side of the unmanned aerial vehicle 100 in the traveling direction, and windbreak plates 12AL and 12BL are installed on the left side of the traveling direction.
  • the windbreak plates 12AR and 12AL are arranged below the windbreak portion, and the windbreak plates 12BR and 12BL are arranged above the windbreak portion.
  • the windbreak is formed symmetrically with respect to the travel direction of the load BG1. Also, the windbreak forms a convex shape protruding toward the travel direction of the load BG1. Also, the windbreak is formed in a streamlined shape along the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100 .
  • the regulation plate 8A and the regulation plate 9A can be interlocked in the left and right directions. This allows the user to easily attach/detach the luggage to/from the unmanned aerial vehicle 100 .
  • FIG. 8 is an explanatory view of the luggage holding member of the unmanned aerial vehicle 100 in which the pinion 31 is provided on the front frame 4A, and the racks 32 and 33 are provided on the regulating plates 8A and 9A, respectively.
  • racks 32 and 33 are provided on the regulation plates 8A and 9A, respectively, and a pinion is provided on the frame front 4A between the regulation plates 8A and 9A.
  • the regulation plate 8A and the regulation plate 9A are interlocked to the left and right, and it is possible to fix them according to the size of the luggage around the windshield frame 4B.
  • the user can attach the luggage BG1, BG2 to the luggage holding member of the unmanned aerial vehicle body 1 centering on the front frame 4A according to the size of the luggage BG1, BG2.
  • the regulation plate 10A and the regulation plate 11A are provided with respective racks, and a pinion is provided at the rear frame 6A between the regulation plate 10A and the regulation plate 11A, thereby separating the regulation plate 10A and the regulation plate 11A. It can be interlocked to the left and right, and can be fixed in accordance with the size of the luggage centering on the rear frame 6A.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing how the luggage BG1 is attached and detached.
  • the cargo BG1 is held by the frame 3 and cargo holding members (frame front 4A, frame rear 6A, regulation plates 5A, 7A, 8A, 9A, 10A, 11A) provided at the bottom of the unmanned aerial vehicle body 1. be.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing how the luggage BG2 is attached and detached.
  • the cargo BG2 is held by the frame 3 provided at the bottom of the unmanned aerial vehicle body 1 and cargo holding members (frame front 4A, frame rear 6A, regulation plates 5A, 7A, 8A, 9A, 10A, 11A). be done.
  • the spacing between the regulating plates 8A and 9A and the spacing between the regulating plates 10A and 11A are adjusted according to the size of the cargo BG2 and are narrower than the spacing shown in FIG.
  • the interval between the regulation plates 8A and 9A and the interval between the regulation plates 10A and 11A can be adjusted according to the size of the packages BG1 and BG2.
  • 9 and 10 show the released state before the packages BG1 and BG2 are fixed to the unmanned aerial vehicle body 1, indicating that the packages BG1 and BG2 can be easily attached/detached or fixed.
  • the user brings the regulation plates 8A, 9A, 10A, and 11A of the unmanned aerial vehicle 100 into contact with the cargo BG1 to fix the relative positions of the unmanned aerial vehicle main body 1 and the cargo BG1.
  • the user brings the regulation plates 8A, 9A, 10A, and 11A of the unmanned aerial vehicle 100 closer to the cargo BG2 so as to abut against it, thereby determining the relative positions of the unmanned aerial vehicle body 1 and the cargo BG2.
  • the unmanned aerial vehicle main body 1 by providing the unmanned aerial vehicle main body 1 with a lock mechanism that holds the states of the regulation plates 8A, 9A, 10A, and 11A, the user can fix the luggage BG1 and BG2 to the unmanned aerial vehicle main body 1, and can be stably transported.
  • the fulcrum of the windshield plate 12BL and the engagement portion 8A1 of the regulation plate 8A are rotatably fitted.
  • the fulcrum of the windshield plate 12BR and the engagement portion 9A1 of the regulation plate 9A are rotatably fitted.
  • the angle between the windbreak plates 12BR and 12BL changes in conjunction with the movements of the regulation plates 8A and 9A.
  • the amount of mutual overlap between the windshield frame 4B and the windshield frame 5B changes in conjunction with the movement of the front frame 4A and the regulation plate 5A. That is, for example, in the case of a large load such as BG1, the amount of mutual overlap between the windbreak frames 4B and 5B is reduced, and the amount of overlap between the windbreak plates 12A and 12B is also reduced. . On the other hand, for example, when the load BG2 is small, the amount of mutual overlap between the windshield frame 4B and the windshield frame 5B is large. will increase.
  • the angle between the two windshields 12AL and 12AR (or between the windshields 12BL and 12BR) is small.
  • the angle between the two windshields 12AL and 12AR or between the windshields 12BL and 12BR becomes large.
  • FIG. 11 is a left side view of the unmanned aerial vehicle 100 showing the loading/unloading of the baggage BG1.
  • the load BG1 is fixed in the front-rear direction ( ⁇ Y directions in the figure) by the regulation plates 8A and 10A, and is fixed in the front-rear direction ( ⁇ Y direction in the figure) by the regulation plates 5A and 7A. ⁇ Y direction in the figure).
  • the regulation plate 5A and the regulation plate 7A form a structure supporting the unmanned aircraft main body 1 and the baggage BG1, and form the legs of the unmanned aircraft 100. As shown in FIG.
  • the unmanned aerial vehicle 100 is an unmanned aerial vehicle that carries the packages BG1 and BG2 while the packages BG1 and BG2 are exposed to the outside air. 1 and windbreak portions (windbreak frames 4B and 5B and windbreak plates 12AL, 12AR, 12BL and 12BR) arranged on the sides of the loads BG1 and BG2 in the traveling direction of the unmanned aerial vehicle 100. It is
  • the unmanned aerial vehicle 100 is configured with the windbreak frames 4B and 5B and the windbreak plates 12AL, 12AR, 12BL and 12BR.
  • the section can minimize air resistance during flight depending on the size of the load.
  • the unmanned aerial vehicle 100 of this embodiment can reduce air resistance during flight and increase the cruising distance.
  • 12A and 12B are explanatory diagrams showing an example in which the windshields 12CL, 12CR, 12DL, and 12DR of the unmanned aerial vehicle 101 are curved in the vertical direction and overlapped.
  • FIG. 12A shows an explanatory diagram showing the entire unmanned aerial vehicle 101 having curved windshields 12CL, 12CR, 12DL, 12DR
  • FIG. 12B shows curved windshields 12CL, 12CR, 12DL, 12DR is an enlarged view of the leading end of the unmanned aerial vehicle body 1.
  • An unmanned aerial vehicle 101 according to another embodiment 1 differs from the unmanned aerial vehicle 100 in that it has curved windshields 12CL, 12CR, 12DL, and 12DR.
  • unmanned aerial vehicle 101 may include curved windshields 12CL, 12CR, 12DL, 12DR.
  • 13A and 13B are explanatory diagrams showing a structure in which the unmanned aerial vehicle main body 1a of the unmanned aerial vehicle 102 does not have the frame 3.
  • FIG. 13A and 13B are explanatory diagrams showing a structure in which the unmanned aerial vehicle main body 1a of the unmanned aerial vehicle 102 does not have the frame 3.
  • the unmanned aerial vehicle body 1a does not have a frame 3, and the front frame 4A and the rear frame 6A are directly provided on the unmanned aerial vehicle body 1a so as to freely swing.
  • the luggage BG1 can swing in the lateral direction ( ⁇ X direction in the figure) with respect to the longitudinal direction ( ⁇ Y direction in the figure) of the unmanned aerial vehicle body 1, and the center of gravity of the unmanned aerial vehicle body 1a. It is possible to reduce the positional deviation between directly below and the center of gravity of the load BG1.
  • the unmanned aerial vehicle 102 according to another embodiment 2 has improved flight stability and can reduce energy consumption.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example in which the windshield frames 4D and 5D are engaged so as to be slidable in the vertical direction ( ⁇ Z directions in the figure).
  • the front frame 4C and the rear frame 6A are engaged with the frame 3 in the longitudinal direction of the unmanned aerial vehicle body 1 ( ⁇ Y directions in the figure).
  • a regulation plate 5C is engaged with the front frame 4C so as to be slidable in the vertical direction of the unmanned aerial vehicle body 1 ( ⁇ Z directions in the drawing).
  • a windbreak frame 4D is fixed to the front of the frame 4C.
  • a windshield frame 5D is engaged with the windshield frame 4D so as to be slidable in the vertical direction of the unmanned aerial vehicle body 1. As shown in FIG.
  • the windshield frame 4D is fixed to the front frame 4C, and the windshield frame 5D is attached to the windshield frame 4D in the vertical direction ( ⁇ Z direction in the drawing) of the unmanned aircraft body 1 of the unmanned aircraft 101a. ) may be slidably engaged.
  • 15A and 15B are explanatory diagrams showing an example in which the unmanned aerial vehicle 101 of another embodiment 1 (see FIGS. 12A and 12B) is provided with an axis AX having a compression coil spring CP.
  • the regulating plate 5E has a holding portion HD, and the shaft AX having the compression coil spring CP is held in the holding portion HD. ing.
  • the unmanned aerial vehicle 103 not only overlaps the curved windshields 12CL and 12DL with the windshields 12CR and 12DR, but also rotates in the thrust direction of the axis AX with the compression coil spring CP. It can be biased inwards.
  • the upper curved windshield plates 12DL and 12DR are fixed, and the lower curved windshield plates 12CL and 12CR are used to adjust the overlapping range.
  • the fourth embodiment as in the case described above, it is possible to vary the overlapping of the windshields 12CL, 12DL and the windshields 12CR, 12DR that are curved in accordance with the size of the load BG1.
  • FIGS. 16A and 16B the overlapping of the curved windshields 12CL, 12DL and the windshields 12CR, 12DR shown in FIGS. 15A and 15B is changed according to the height of the load BG3. It is an explanatory view showing an example.
  • the cargo BG2 and the cargo BG3 in the explanatory diagrams shown in FIGS. , 12DR overlap each other, and the basic configuration is similar to that of the unmanned aerial vehicle 103 .
  • the unmanned aerial vehicle 103 adjusts the overlapping range of the curved windshields 12CL and 12DL and the curved windshields 12CR and 12DR even if the height of the cargo is different. can do.
  • Unmanned aerial vehicle body 2 Propeller 3 Frame 4A Front frame 4B, 4D Wind protection frame 5A, 5E, 7A, 8A, 9A, 10A, 11A Regulating plate 5B, 5D Wind protection frame 6A Rear frame 12AL, 12AR, 12BL, 12BR , 12CL, 12CR, 12DL, 12DR Wind shield 21 ESC 22 motor 23 battery 24 power distribution board 31 pinion 32, 33 rack 100 unmanned aerial vehicle BG1, BG2 baggage

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Abstract

無人航空機（１００）は、荷物（ＢＧ１）を外気に晒した状態で、当該荷物（ＢＧ１）を搬送する無人航空機であって、浮揚して推進する無人航空機本体（１）と、無人航空機本体（１）の進行方向における荷物（ＢＧ１）の側面に配置された風よけ部を備える。

Description

無人航空機、及び荷物保持部材
　本発明は、無人航空機、及び荷物保持部材に関する。
　近年、ドローンと呼ばれる、無人航空機の開発が進んでいる。無人航空機の一例であるドローンは、無線によるリモート制御機器と、機体の姿勢や速度などを制御するフライトコントローラとを利用して、ユーザの送信機による操縦や、設定された場所への自動操縦で、飛行できる。
　ドローンで荷物を搬送する場合、航続距離を長く設定できるかが大きな課題となっている。航続距離を長く設定するため、機体本体を軽量化することや、飛行時の空気抵抗を抑制することが必要である。特許文献１には、ドローンの不適切な配置による、ドローンの作業効率が低くエネルギー消費が大きい課題を解決するドローンが開示されている（特許文献１の要約参照）。
特表２０２０―５２２４２８号公報
　特許文献１は、ドローンが飛行する際に受ける空気抵抗を低減することを目的としている。しかしながら、特許文献１に記載されたドローンは、植物に対して薬液スプレー作業と農作業管理などを行うことを目的に、専用に設計された液体貯蔵容器が取り付けられる。このドローンは、機体に荷物を吊り下げて搬送することは想定されておらず、機体に吊り下げた荷物に係る空気抵抗については考慮されていない。
　そこで、本発明では、機体本体外に荷物を保持して搬送する無人飛行機およびその荷物保持部材において、飛行時の空気抵抗を最小限にすることを、課題とする。
　すなわち、本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
（１）荷物を外気に晒した状態で、当該荷物を搬送する無人航空機であって、
　浮揚して推進する無人航空機本体と、
　前記無人航空機の進行方向における前記荷物の側面に配置された風よけ部を備える、無人航空機。
（２）前記風よけ部は、
　２以上の風よけ構造体を有し、
　前記２以上の風よけ構造体は、
　前記無人航空機の進行方向における前記荷物の側面に、お互いの重なりを可変可能に配置される、
　（１）に記載の無人航空機。
（３）前記無人航空機の進行方向側の前記荷物の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして保持する荷物保持部材を、
　さらに備える（１）又は（２）に記載の無人航空機。
（４）前記荷物保持部材は、
　前記無人航空機の進行方向とは逆側の前記荷物の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして保持する、
　（３）に記載の無人航空機。
（５）前記風よけ部は、
　前記荷物の進行方向に対して左右対称に形成される、
　（１）から（４）のうち、いずれか１つに記載の無人航空機。
（６）前記風よけ部は、
　前記荷物の進行方向に向かって、突出した凸形状を形成する、
　（１）から（５）のうち、いずれか１つに記載の無人航空機。
（７）前記風よけ部は、
　前記無人航空機の進行方向に沿って、流線型で形成される、
　（１）から（６）のうち、いずれか１つに記載の無人航空機。
（８）前記荷物保持部材は、
　前記荷物の進行方向に沿って相対的に移動可能な構造体を有し、
　前記構造体のうち下側に位置するものが、前記無人航空機の脚部を兼ねる、
　（３）または（４）に記載の無人航空機。
（９）前記無人航空機本体は、
　前記荷物保持部材を揺動可能に保持する、
　（３）または（４）に記載の無人航空機。
（１０）前記無人航空機本体は、
　下側に前記荷物保持部材を回転自在に保持し、
　飛行中に、前記風よけ部を前記無人航空機又は前記荷物の進行方向に向けることが可能な制御部を備える、
　（３）または（４）に記載の無人航空機。
（１１）外気に晒した状態で保持する荷物の進行方向に風よけ部を備える、
　荷物保持部材。
（１２）前記風よけ部は、
　２以上の風よけ構造体を有し、
　前記２以上の風よけ構造体は、
　前記荷物の進行方向の側面に、お互いの重なりを可変可能に配置される、
　（１１）に記載の荷物保持部材。
（１３）前記風よけ部は、
　前記荷物の進行方向に対して左右対称に形成される、
　（１１）または（１２）に記載の荷物保持部材。
（１４）前記風よけ部は、
　前記荷物の進行方向に向かって、突出した凸形状を形成する、
　（１１）から（１３）のうち何れか１つに記載の荷物保持部材。
　本発明によれば、無人飛行体、及び荷物保持部材において、機体本体外に荷物を保持して搬送する無人飛行機において、飛行時の空気抵抗を最小限にすることができる。
本実施形態に係る無人航空機の構成を示した斜視図である（その１）。 本実施形態に係る無人航空機の構成を示した斜視図である（その２）。 本実施形態に係る無人航空機の構成を示した斜視図である（その３）。 本実施形態に係る無人航空機の構成を示した斜視図である（その４）。 無人航空機の各機能部を示したブロック図である。 本実施形態に係る無人航空機の構成を示した平面図である。 本実施形態に係る無人航空機の風よけ部の拡大図である。 本実施形態に係る風よけ板の構成を示した説明図である。 本実施形態に係る風よけフレームの構成を示した説明図である。 無人航空機の荷物保持部材において、フレーム前にピニオンを設け、規制板にラックを設けた説明図である。 荷物の着脱時の様子を示した説明図である（その１）。 荷物の着脱時の様子を示した説明図である（その２）。 荷物の脱着時を示した無人航空機の左側面図である。 湾曲した風よけ板を有する無人航空機の全体を示した説明図である。 湾曲した風よけ板を有する無人航空機本体の先頭を示した拡大図である。 無人航空機の無人航空機本体が、フレームを有さない構造を示した説明図である（その１）。 無人航空機の無人航空機本体が、フレームを有さない構造を示した説明図である（その２）。 風よけフレームが、上下方向にスライド可能の係合された例を示した説明図である。 他の実施形態の無人航空機に、圧縮コイルばねを有する軸を備えた例を示した説明図である（その１）。 他の実施形態の無人航空機に、圧縮コイルばねを有する軸を備えた例を示した説明図である（その２）。 他の実施形態の無人航空機に、圧縮コイルばねを有する軸を備えた例を示した説明図である（その３）。 他の実施形態の無人航空機に、圧縮コイルばねを有する軸を備えた例を示した説明図である（その４）。
　以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、各図において、同一の構成については同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。
　＜本実施形態＞
［無人航空機の概要］
　図１Ａ～図２Ｂは、本実施形態に係る無人航空機１００の構成を示した説明図である。
　図１Ａ，図１Ｂでは、荷物ＢＧ１を搬送する無人航空機１００の斜視図を示している。図１Ａは、無人航空機１００を斜め前から見たときの斜視図であり、図１Ｂは無人航空機１００を斜め後から見たときの斜視図である。
　図２Ａ，図２Ｂでは、荷物ＢＧ１よりも小さい荷物ＢＧ２を搬送する無人航空機１００の斜視図を示している。図２Ａは、無人航空機１００を斜め前から見たときの斜視図であり、図２Ｂは無人航空機１００を斜め後から見たときの斜視図である。
　なお、実施形態では、無人航空機１００の飛行する方向を＋Ｙ方向とし、無人航空機１００の飛行方向に対して右側を－Ｘ方向とする。また、無人航空機１００の飛行方向に対して左側を＋Ｙ方向とする。更に、無人航空機１００の飛行する方向に対して垂直な横方向を、左右方向と記載する。
　また、無人航空機１００は、ドローン、マルチコプタなど飛行体に関するものであって、特に無人で飛行するものを対象とする。そのため、プロペラ２の個数や無人航空機本体１の姿勢制御方法などに、限定されるものではない。
　図１Ａ，図１Ｂに示すように、無人航空機１００は、荷物ＢＧ１を外気に晒した状態で、当該荷物ＢＧ１を搬送する。無人航空機１００は、浮揚して推進する無人航空機本体１と、無人航空機１００の進行方向における荷物ＢＧ１の側面に配置された風よけ部（後述）を備えて構成されている。
　無人航空機本体１は、４つのプロペラ２と、フレーム３と、荷物保持部材とを備えて構成されている。
　図３は、本実施形態に係る無人航空機１００の機能を示したブロック図である。
　図３に示すように、無人航空機１００は、プロペラ２と、モータ２２と、ＥＳＣ（Electronic Speed Controller）２１とを１セットとして、４セット備えるとともに、制御部２０（フライトコントローラ）を備える電源分配盤２４と、バッテリ２３とを備えて構成されている。
　無人航空機１００は、例えば、プロポーショナルシステム（proportional system）と呼ばれる送信機（図示せず）から、上昇、下降、前進、後進などの指示を制御部２０で受信し、飛行する。自律飛行の場合、無人航空機１００は、所定の位置から、位置情報と移動情報とに基づいて、所定の位置まで自律的に飛行する。
　制御部２０は、各種センサ（図示せず）から情報を取得するとともに演算処理を実行し、各モータ２２にどのような回転をさせるかＥＳＣ２１に指示を出力する。制御部２０は、無人航空機１００が飛行中、無人航空機１００の傾き、角度など様々な情報を検知するとともに演算して、再帰的にＥＳＣ２１に、モータ２２の回転数の命令を出力し続ける。なお、様々な情報には、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）、気圧、加速度、角速度、超音波など、各種センサによって取得可能な情報が含まれる。
　ＥＳＣ２１は、モータ回転数調整装置とも呼ばれ、制御部２０から受信した指示に基づいて、モータ２２を回転させる。モータ２２は、プロペラ２を回転させることにより、無人航空機本体１の浮力を生成する。バッテリ２３は、４つの各モータ２２を駆動する電力を、制御部２０の指示に基づいて供給する。
　図４は、無人航空機１００の構成を上から見た平面図である。
　図４に示すように、４つのプロペラ２は、無人航空機本体１の前後左右４方向に、所定距離だけ離間して設置されている。４つのプロペラ２のそれぞれは、モータ２２によって回転し、無人航空機本体１の浮力を生み出す役割を担っている。
　フレーム３は、無人航空機本体１の下部に回転自在に設けられている。フレーム３には、風よけフレーム４Ｂとフレーム前４Ａとフレーム後６Ａとが、無人航空機本体１の前後方向（図中の±Ｙ方向）にスライド可能に係合されている。
　図１Ａと図２Ａに示すように、フレーム前４Ａには、規制板８Ａと規制板９Ａとが、左右方向（図中の±Ｘ方向）にスライド可能に係合されている。さらに、フレーム前４Ａには、規制板５Ａが、上下方向（図中の±Ｚ方向）にスライド可能に係合されている。
　図１Ｂと図２Ｂに示すように、フレーム後６Ａには、規制板１０Ａと規制板１１Ａとが、左右方向（図中の±Ｘ方向）にスライド可能に係合されている。さらに、フレーム後６Ａには、規制板７Ａが、上下方向（図中の±Ｚ方向）にスライド可能に係合されている（図１Ｂ参照）。
　フレーム前４Ａには、風よけフレーム４Ｂが、前後方向（図中の±Ｙ方向）にスライド可能に係合されている。また、規制板５Ａには、風よけフレーム５Ｂが、前後方向（図中の±Ｙ方向）にスライド可能に係合されている。これら風よけフレーム４Ｂと風よけフレーム５Ｂは、上下方向（図中の±Ｚ方向）に重なってスライド可能に係合されている。
　荷物保持部材は、フレーム前４Ａと、フレーム後６Ａと、６つの規制板５Ａ，７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａとを含んで構成される。図１Ａに示すように、荷物保持部材は、無人航空機１００の進行方向側の荷物ＢＧ１の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして、この荷物ＢＧ１を保持する。すなわち、荷物保持部材は、規制板５Ａにより、無人航空機１００の進行方向側の荷物ＢＧ１の側面の高さを位置決めして、この荷物ＢＧ１の底面を保持する。荷物保持部は、規制板８Ａ，９Ａにより、無人航空機１００の進行方向側の荷物ＢＧ１の側面の幅方向を位置決めして、この荷物ＧＢ１の左右側面を保持する。
　また、図２Ａに示すように、荷物保持部材は、無人航空機１００の進行方向側の荷物ＢＧ２の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして、この荷物ＢＧ２の左右側面を保持する。
　また、図１Ｂに示すように、荷物保持部材は、無人航空機１００の進行方向とは逆側の荷物ＢＧ１の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして、この荷物ＢＧ１を保持する。すなわち、荷物保持部材は、規制板７Ａにより、無人航空機１００の進行方向とは逆側の荷物ＢＧ１の側面の高さを位置決めして、この荷物ＢＧ１の底面を保持する。荷物保持部材は、規制板１０Ａ，１１Ａにより、無人航空機１００の進行方向とは逆側の荷物ＢＧ１の側面の幅方向を位置決めして、この荷物ＧＢ１の左右側面を保持する。
　また、図２Ｂに示すように、荷物保持部材は、無人航空機１００の進行方向とは逆側の荷物ＢＧ２の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして、この荷物ＢＧ２を保持する。
　このように、フレーム前４Ａと規制板５Ａ，８Ａ，９Ａを含む構造体と、フレーム後６Ａと規制板７Ａ，１０Ａ，１１Ａを含む構造体とは、荷物ＢＧ１や荷物ＢＧ２の進行方向に沿って相対的に移動可能である。これら構造体のうち下側に位置する規制板５Ａと規制板７Ａとが、無人航空機１００の脚部を兼ねている。
　また、無人航空機本体１は、荷物保持部材（フレーム前４Ａ、フレーム後６Ａ、規制板５Ａ，７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ）を揺動可能に保持する。無人航空機本体１は、無人航空機本体１の下側に荷物保持部材を回転自在に保持する。無人航空機本体１は、飛行中に、風よけ部を無人航空機１００の進行方向に向けることが可能な制御部２０（図３参照）を備える。
　これにより、無人航空機１００は、常に、進行方向に、風よけ部を向けることができる。
　図５は、無人航空機１００の風よけ部の拡大図である。
　次に、風よけ部について、説明する。風よけ部は、風よけ板１２ＢＬ，１２ＢＲが風よけフレーム４Ｂに取り付けられた上部構造体と、風よけ板１２ＡＬ，１２ＡＲが風よけフレーム５Ｂに取り付けられた下部構造体とが重なって構成される。風よけ板１２ＡＬ，１２ＢＬと風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＲは、無人航空機１００の進行方向における荷物ＢＧ１の側面に、お互いの重なりを可変可能に配置される。なお、風よけ板の上下の重なり枚数は２枚に限定されず、３枚以上であってもよい。
　風よけ部は、例えば、図５に示すように、風よけフレーム４Ｂ，５Ｂと、その左に配置された風よけ板１２ＡＬ，１２ＢＬと、右に配置された風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＲとを備えて構成されている。風よけ板１２ＡＬ，１２ＢＬ，１２ＡＲ，１２ＢＲのそれぞれは、図６に示すように、１枚の板から構成される。風よけ板１２ＡＬは、略長方形の板状であり、４つの頂点にそれぞれ支点１２Ａ１～１２Ａ４が形成されている。他の風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＬ，１２ＢＲも同様に形成されている。
　風よけフレーム４Ｂ，５Ｂは、図７に示すように、風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＲを支持する係合部４Ｂ１，５Ｂ１を有し、風よけ板１２ＡＬ，１２ＢＬを支持する係合部４Ｂ２，５Ｂ２を有する。これにより、風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＲの支点と、風よけフレーム４Ｂ、５Ｂの係合部４Ｂ１，５Ｂ１とが、回転自在に嵌合する。風よけ板１２ＡＬ，１２ＢＬの支点と、風よけフレーム４Ｂ、５Ｂの係合部４Ｂ２，５Ｂ２とが、回転自在に嵌合する。
　なお、風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＲ，１２ＡＬ，１２ＢＬは、表と裏が面対象であり、表と裏を入れ替えても、同一の構成となる。
　また、図５に示すように、風よけ板１２ＢＲの支点と、規制板９Ａの係合部９Ａ１とは、回転自在に嵌合する。風よけ板１２ＢＬの支点と、規制板８Ａの係合部８Ａ１とは、回転自在に嵌合する。
　風よけ部は、無人航空機１００の進行方向の右側に風よけ板１２ＡＲ，１２ＢＲが設置され、進行方向の左側に風よけ板１２ＡＬ，１２ＢＬが設置される。そして、風よけ板１２ＡＲ，１２ＡＬが風よけ部の下部に配置されると共に、風よけ板１２ＢＲ，１２ＢＬが風よけ部の上部に配置されている。
　その結果、風よけ部は、図１Ａから図２Ｂに示すように、荷物ＢＧ１の進行方向に対して左右対称に形成されている。また、風よけ部は、荷物ＢＧ１の進行方向に向かって、突出した凸形状を形成する。また、風よけ部は、無人航空機１００の進行方向に沿って、流線型で形成される。
　次に、ユーザは、荷物ＢＧ１または荷物ＢＧ２を無人航空機１００に搬送させる場合、荷物ＢＧ１または荷物ＢＧ２を無人航空機１００に脱着する必要がある。そのため、荷物保持部材にピニオン（pinion）とラック（rack）を使用することで、規制板８Ａと規制板９Ａとを左右に連動可能としている。これにより、ユーザは、荷物を無人航空機１００に容易に脱着可能となる。
　図８は、無人航空機１００の荷物保持部材において、フレーム前４Ａにピニオン３１を設け、規制板８Ａと規制板９Ａのそれぞれにラック３２，３３を設けた説明図である。
　図８に示すように、無人航空機１００の荷物保持部材において、規制板８Ａと規制板９Ａのそれぞれにラック３２，３３を設けると共に、規制板８Ａと規制板９Ａとの間のフレーム前４Ａにピニオン３１を設けることにより、規制板８Ａと規制板９Ａとが左右に連動し、風よけフレーム４Ｂを中心として、荷物の大きさに合わせて固定することができる。これにより、ユーザは、荷物ＢＧ１，ＢＧ２の大きさに合わせて、無人航空機本体１の荷物保持部材に、フレーム前４Ａを中心として荷物ＢＧ１，ＢＧ２を取り付けることができる。
　また、規制板１０Ａと規制板１１Ａにも同様に、それぞれラックを設けるとともに、規制板１０Ａと規制板１１Ａとの間のフレーム後６Ａにピニオンを設けることにより、規制板１０Ａと規制板１１Ａとを左右に連動させ、フレーム後６Ａを中心として荷物の大きさに合わせて固定することができる。
　図９は、荷物ＢＧ１の着脱時の様子を示した説明図である。図１０では、荷物ＢＧ１は、無人航空機本体１の下部に設けられたフレーム３と荷物保持部材（フレーム前４Ａ、フレーム後６Ａ、規制板５Ａ，７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ）によって保持される。
　図１０は、荷物ＢＧ２の着脱時の様子を示した説明図である。図１０では、荷物ＢＧ２は、無人航空機本体１の下部に設けられたフレーム３と、荷物保持部材（フレーム前４Ａ、フレーム後６Ａ、規制板５Ａ，７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ）によって保持される。図１０において、規制板８Ａ，９Ａの間隔と規制板１０Ａ，１１Ａの間隔は、荷物ＢＧ２の大きさに合せて調整されており、図９に示した間隔よりも狭くなっている。
　規制板８Ａ，９Ａの間隔と規制板１０Ａ，１１Ａの間隔は、荷物ＢＧ１，ＢＧ２の大きさに合せて調整可能になっている。なお、図９及び図１０では、荷物ＢＧ１，ＢＧ２が無人航空機本体１に固定される前の解放時の状態を示しており、荷物ＢＧ１，ＢＧ２の脱着または固定が容易にできることを示している。
　図９において、ユーザは、無人航空機１００の規制板８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａを荷物ＢＧ１に当接させて、無人航空機本体１と荷物ＢＧ１の相対的位置を確定させる。図１０において、ユーザは、無人航空機１００の規制板８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａを荷物ＢＧ２に当接させるように、更に近接させて、無人航空機本体１と荷物ＢＧ２の相対的位置を確定させる。この場合、無人航空機本体１に規制板８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａの状態を保持するロック機構を設けることにより、ユーザは、荷物ＢＧ１，ＢＧ２を無人航空機本体１に固定して、荷物ＢＧ１，ＢＧ２を安定した状態で搬送することができる。
　また、図５で上述したように、風よけ板１２ＢＬの支点と、規制板８Ａの係合部８Ａ１とが回転自在に嵌合している。風よけ板１２ＢＲの支点と、規制板９Ａの係合部９Ａ１とが回転自在に嵌合している。規制板８Ａ，９Ａの動きに連動して、各風よけ板１２ＢＲ，１２ＢＬの間の角度が変化する。
　また、フレーム前４Ａと規制板５Ａとの動きに連動して、風よけフレーム４Ｂと風よけフレーム５Ｂとのお互いの重なる量が変化する。すなわち、例えば、荷物ＢＧ１のように大きい場合、風よけフレーム４Ｂと風よけフレーム５Ｂとのお互いの重なる量が少なくなり、風よけ板１２Ａと風よけ板１２Ｂの重なる量が少なくなる。これに対し、例えば、荷物ＢＧ２のように小さい場合、風よけフレーム４Ｂと風よけフレーム５Ｂとのお互いの重なる量が多くなるため、風よけ板１２Ａと風よけ板１２Ｂの重なる量が多くなる。
　また、荷物の幅が狭い場合、２枚の風よけ板１２ＡＬ，１２ＡＲの間（又は、風よけ板１２ＢＬ，１２ＢＲの間）の角度が小さくなる。一方、荷物の幅が広い場合、２枚の風よけ板１２ＡＬ，１２ＡＲの間（又は、風よけ板１２ＢＬ，１２ＢＲの間）の角度が大きくなる。
　図１１は、荷物ＢＧ１の脱着時を示した無人航空機１００の左側面図である。
　図１１に示すように、荷物ＢＧ１は、規制板８Ａと規制板１０Ａとにより、前後方向（図中の±Ｙ方向）に固定されるとともに、規制板５Ａと規制板７Ａとにより、前後方向（図中の±Ｙ方向）に固定される。また、規制板５Ａと規制板７Ａは、無人航空機本体１と荷物ＢＧ１を支える構造体となっており、無人航空機１００の脚部を形成する。
　以上説明したように、本実施形態に係る無人航空機１００は、荷物ＢＧ１，ＢＧ２を外気に晒した状態で、当該荷物ＢＧ１，ＢＧ２を搬送する無人航空機であって、浮揚して推進する無人航空機本体１と、無人航空機１００の進行方向における荷物ＢＧ１，ＢＧ２の側面に配置された風よけ部（風よけフレーム４Ｂ，５Ｂと、風よけ板１２ＡＬ，１２ＡＲ，１２ＢＬ，１２ＢＲ）を備えて構成されている。
　これにより、無人航空機１００は、無人飛行体において荷物ＢＧ１，ＢＧ２を搬送する場合でも、風よけフレーム４Ｂ，５Ｂと、風よけ板１２ＡＬ，１２ＡＲ，１２ＢＬ，１２ＢＲとから構成される風よけ部により、荷物の大きさに応じて飛行時の空気抵抗を最小限にすることができる。これにより、本実施形態の無人航空機１００は、飛行時の空気抵抗を抑制し、航続距離を長くすることができる。
　＜他の実施形態１＞
　図１２Ａ及び図１２Ｂは、無人航空機１０１の風よけ板１２ＣＬ，１２ＣＲ，１２ＤＬ，１２ＤＲが、上下方向にお互い湾曲して重なっている例を示した説明図である。
　図１２Ａでは、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＣＲ，１２ＤＬ，１２ＤＲを有する無人航空機１０１の全体を示した説明図を示しており、図１２Ｂでは、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＣＲ，１２ＤＬ，１２ＤＲを有する無人航空機本体１の先頭を拡大した拡大図である。
　他の実施形態１に係る無人航空機１０１が、無人航空機１００と異なる点は、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＣＲ，１２ＤＬ，１２ＤＲを有する点である。このように、無人航空機１０１は、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＣＲ，１２ＤＬ，１２ＤＲを備えてもよい。
　＜他の実施形態２＞
　図１３Ａ及び図１３Ｂは、無人航空機１０２の無人航空機本体１ａが、フレーム３を有さない構造を示した説明図である。
　図１３Ａ及び図１３Ｂでは、無人航空機本体１ａがフレーム３を有しておらず、直接、フレーム前４Ａとフレーム後６Ａが、無人航空機本体１ａに揺動自在に設けられている。
　このような構成により、荷物ＢＧ１は、無人航空機本体１の前後方向（図中の±Ｙ方向）に対して左右方向（図中の±Ｘ方向）に揺動可能となり、無人航空機本体１ａの重心真下と、荷物ＢＧ１の重心との位置ずれを少なくすることができる。
　これにより、他の実施形態２に係る無人航空機１０２は、飛行安定性が向上するので、エネルギー消費を抑制できる。
　＜他の実施形態３＞
　図１４は、風よけフレーム４Ｄ，５Ｄが、上下方向（図中の±Ｚ方向）にスライド可能の係合された例を示した説明図である。
　図１４では、フレーム３に、フレーム前４Ｃとフレーム後６Ａとが、無人航空機本体１の前後方向（図中の±Ｙ方向）に係合されている。フレーム前４Ｃには、規制板５Ｃが、無人航空機本体１の上下方向（図中の±Ｚ方向）にスライド可能に係合されている。
　フレーム前４Ｃには、風よけフレーム４Ｄが、前方に固定されている。風よけフレーム４Ｄには、風よけフレーム５Ｄが、無人航空機本体１の上下方向にスライド可能に係合されている。
　すなわち、風よけフレーム４Ｄは、フレーム前４Ｃに固定され、風よけフレーム５Ｄは、風よけフレーム４Ｄに対して、無人航空機１０１ａの無人航空機本体１の上下方向（図中の±Ｚ方向）にスライド可能に係合される構成を適用してもよい。
　＜他の実施形態４＞
　図１５Ａ及び図１５Ｂは、他の実施形態１の無人航空機１０１に（図１２Ａ及び図１２Ｂを参照）、圧縮コイルばねＣＰを有する軸ＡＸを備えた例を示した説明図である。
　図１５Ａ及び図１５Ｂに示す他の実施形態４では、他の実施形態１において、規制板５Ｅが保持部ＨＤを有しており、保持部ＨＤにおいて、圧縮コイルばねＣＰを有する軸ＡＸが保持されている。
　これにより、他の実施形態４に係る無人航空機１０３は、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＤＬと風よけ板１２ＣＲ，１２ＤＲとが重なるだけでなく、軸ＡＸのスラスト方向に圧縮コイルばねＣＰで内側に付勢することができる。
　なお、図１５Ａ及び図１５Ｂでは、一例として、上側に位置する湾曲した風よけ板１２ＤＬ，１２ＤＲを固定し、下側に位置する湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＣＲで重なる範囲を調整している。また、他の実施形態４では、上述した場合と同様に、荷物ＢＧ１の大きさに合わせて湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＤＬと風よけ板１２ＣＲ，１２ＤＲのお互いの重なりを可変できる。
　例えば、図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて示した湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＤＬと風よけ板１２ＣＲ，１２ＤＲのお互いの重なりを、荷物ＢＧ３の高さに応じて変更した例を示した説明図である。
　図１６Ａ及び図１６Ｂに示した説明図では、図１５Ａ及び図１５Ｂに示した説明図の荷物ＢＧ２と、荷物ＢＧ３の高さが異なり、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＤＬと風よけ板１２ＣＲ，１２ＤＲのお互いの重なりが多いことを示した例示であり、基本的な構成は、無人航空機１０３と同様である。
　このように、他の実施形態４に係る無人航空機１０３は、荷物の高さが異なっていても、湾曲した風よけ板１２ＣＬ，１２ＤＬと風よけ板１２ＣＲ，１２ＤＲのお互いの重なる範囲を調整することができる。
　１　無人航空機本体
　２　プロペラ
　３　フレーム
　４Ａ　フレーム前
　４Ｂ，４Ｄ　風よけフレーム
　５Ａ，５Ｅ，７Ａ，８Ａ,９Ａ，１０Ａ，１１Ａ　規制板
　５Ｂ，５Ｄ　風よけフレーム
　６Ａ　フレーム後
　１２ＡＬ，１２ＡＲ，１２ＢＬ，１２ＢＲ，１２ＣＬ，１２ＣＲ，１２ＤＬ，１２ＤＲ　風よけ板
　２１　ＥＳＣ
　２２　モータ
　２３　バッテリ
　２４　電源分配盤
　３１　ピニオン
　３２，３３　ラック
　１００　無人航空機
　ＢＧ１，ＢＧ２　荷物

Claims (14)

  1. 　荷物を外気に晒した状態で、当該荷物を搬送する無人航空機であって、
    　浮揚して推進する無人航空機本体と、
    　前記無人航空機の進行方向における前記荷物の側面に配置された風よけ部を備える、無人航空機。
  2. 　前記風よけ部は、
    　２以上の風よけ構造体を有し、
    　前記２以上の風よけ構造体は、
    　前記無人航空機の進行方向における前記荷物の側面に、お互いの重なりを可変可能に配置される、
    　請求項１に記載の無人航空機。
  3. 　前記無人航空機の進行方向側の前記荷物の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして保持する荷物保持部材を、
    　さらに備える請求項１又は２に記載の無人航空機。
  4. 　前記荷物保持部材は、
    　前記無人航空機の進行方向とは逆側の前記荷物の側面の幅方向及び高さ方向のうち何れか、または、その両方を位置決めして保持する、
    　さらに備える請求項３に記載の無人航空機。
  5. 　前記風よけ部は、
    　前記荷物の進行方向に対して左右対称に形成される、
    　請求項１から４のうち、いずれか１項に記載の無人航空機。
  6. 　前記風よけ部は、
    　前記荷物の進行方向に向かって、突出した凸形状を形成する、
    　請求項１から５のうち、いずれか１項に記載の無人航空機。
  7. 　前記風よけ部は、
    　前記無人航空機の進行方向に沿って、流線型で形成される、
    　請求項１から６のうち、いずれか１項に記載の無人航空機。
  8. 　前記荷物保持部材は、
    　前記荷物の進行方向に沿って相対的に移動可能な構造体を有し、
    　前記構造体のうち下側に位置するものが、前記無人航空機の脚部を兼ねる、
    　請求項３または４に記載の無人航空機。
  9. 　前記無人航空機本体は、
    　前記荷物保持部材を揺動可能に保持する、
    　請求項３または４に記載の無人航空機。
  10. 　前記無人航空機本体は、
    　下側に前記荷物保持部材を回転自在に保持し、
    　飛行中に、前記風よけ部を前記無人航空機又は前記荷物の進行方向に向けることが可能な制御部を備える、
    　請求項３または４に記載の無人航空機。
  11. 　外気に晒した状態で保持する荷物の進行方向に風よけ部を備える、
    　荷物保持部材。
  12. 　前記風よけ部は、
    　２以上の風よけ構造体を有し、
    　前記２以上の風よけ構造体は、
    　前記荷物の進行方向の側面に、お互いの重なりを可変可能に配置される、
    　請求項１１に記載の荷物保持部材。
  13. 　前記風よけ部は、
    　前記荷物の進行方向に対して左右対称に形成される、
    　請求項１１または１２に記載の荷物保持部材。
  14. 　前記風よけ部は、
    　前記荷物の進行方向に向かって、突出した凸形状を形成する、
    　請求項１１から１３のうち何れか１項に記載の荷物保持部材。
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