JP2017056934A

JP2017056934A - Flight device

Info

Publication number: JP2017056934A
Application number: JP2016151978A
Authority: JP
Inventors: 裕康馬場; Hiroyasu Baba; 川崎　宏治; Koji Kawasaki; 宏治川崎; 武典松江; Takenori Matsue; 山崎　浩二; Koji Yamazaki; 浩二山崎
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2036-08-02
Also published as: JP6409030B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flight device capable of increasing a payload, and improving posture stability without increasing a size thereof.SOLUTION: Two flight units 11 and 12 comprise the same configuration with each other, and are overlapped in a yawing axis. Therefore, when the two flight units 11 and 12 are overlapped, a payload becomes also twice of a payload of the single flight unit 11 or the single flight unit 12. A control unit 41 and a control unit 51 are connected so as to communicate with each other. Therefore the flight units 11 and 12 control a flight posture of a flight device 10 by coordination of the control units 41 and 51. Even when abnormality occurs on thrusters 24-27 or the control unit 41 of the flight unit 11, or on thrusters 34-37 or the control unit 51 of the flight unit 12, the other flight unit on which no abnormality occurs, can compensate functions.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、飛行装置に関する。 The present invention relates to a flying device.

従来、複数のスラスタを備える飛行装置が公知である。例えば、特許文献１の場合、８つのスラスタを備える飛行装置を開示している。このように、飛行装置に複数のスラスタを設けることにより、飛行装置は、いずれか一つのスラスタに異常が生じても、他のスラスタを用いて飛行姿勢を維持し、飛行姿勢の安定化を図っている。また、スラスタの数が増えることによりいわゆるペイロードが増大し、飛行装置はより重量の大きな物体の運搬も可能となる。 Conventionally, a flight apparatus including a plurality of thrusters is known. For example, Patent Document 1 discloses a flying device including eight thrusters. In this way, by providing a plurality of thrusters in the flying device, even if any one of the thrusters malfunctions, the flying device maintains the flying posture using the other thrusters to stabilize the flying posture. ing. In addition, as the number of thrusters increases, so-called payload increases, and the flying device can carry a heavier object.

しかしながら、特許文献１のようにスラスタの数を増す場合、複数のスラスタは互いに干渉しないように配置する必要がある。そのため、特許文献１のように内周側のスラスタの外周側にスラスタを配置する場合、干渉を防止するために十分な間隔を確保が求められる。その結果、平面視における投影面積が拡大するなど、飛行装置の大型化を招くという問題がある。 However, when the number of thrusters is increased as in Patent Document 1, it is necessary to arrange a plurality of thrusters so as not to interfere with each other. Therefore, when a thruster is disposed on the outer peripheral side of the inner peripheral thruster as in Patent Document 1, it is required to secure a sufficient interval to prevent interference. As a result, there is a problem that the flying device is increased in size, for example, the projected area in plan view is enlarged.

特開２０１４−２２７１５５号公報JP 2014-227155 A

そこで、本発明の目的は、大型化を招くことなく、ペイロードが増加し、姿勢の安定性が向上する飛行装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flying device that increases the payload and improves the stability of the posture without causing an increase in size.

請求項１記載の発明では、複数の飛行ユニットは、一体に設けられている。そのため、例えば２つ以上の飛行ユニットを一体にしたとき、複数の飛行ユニットのスラスタが生成する推進力は合成される。これにより、飛行装置の全体としての推進力は、１つの飛行ユニットの推進力よりも大きくなる。その結果、ペイロードは１つの飛行ユニットよりも大きくなる。したがって、大型化を招くことなく、ペイロードを増加させることができる。 In the invention described in claim 1, the plurality of flight units are provided integrally. Therefore, for example, when two or more flight units are integrated, the thrust generated by the thrusters of the plurality of flight units is synthesized. Thereby, the propulsive force as a whole of the flying device becomes larger than the propulsive force of one flight unit. As a result, the payload is larger than one flight unit. Therefore, the payload can be increased without increasing the size.

第１実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flight apparatus by 1st Embodiment. 第１実施形態による飛行装置をヨー軸の上方から見た模式図The schematic diagram which looked at the flight apparatus by 1st Embodiment from the upper direction of the yaw axis 第１実施形態による飛行装置においてスラスタに異常が生じた状態を示す模式図The schematic diagram which shows the state which abnormality occurred in the thruster in the flight apparatus by 1st Embodiment 第１実施形態による飛行装置においてスラスタに異常が生じた状態を示す模式図The schematic diagram which shows the state which abnormality occurred in the thruster in the flight apparatus by 1st Embodiment 第１実施形態による飛行装置において制御部に異常が生じた状態を示す模式図The schematic diagram which shows the state which abnormality occurred in the control part in the flight apparatus by 1st Embodiment 第１実施形態による飛行装置において制御部およびスラスタに異常が生じた状態を示す模式図The schematic diagram which shows the state which abnormality occurred in the control part and the thruster in the flight apparatus by 1st Embodiment 第２実施形態による飛行装置の電気的な構成を示す概略図Schematic which shows the electrical structure of the flying apparatus by 2nd Embodiment. 第３実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flying apparatus by 3rd Embodiment. 第４実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flying apparatus by 4th Embodiment. 第５実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flying apparatus by 5th Embodiment 第６実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flying apparatus by 6th Embodiment. 第７実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flying apparatus by 7th Embodiment 第８実施形態による飛行装置の図２のＩ−Ｉ線における断面を示す模式図The schematic diagram which shows the cross section in the II line | wire of FIG. 2 of the flying apparatus by 8th Embodiment.

以下、飛行装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態による飛行装置を図１および図２に示す。第１実施形態の場合、飛行装置１０は、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を備えている。飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、いずれも同一の構成である。第１実施形態では、これら同一の構成の飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、ヨー軸方向すなわち天地方向に重ねられている。また、これら同一の構成の飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、ヨー軸を中心に相対的な回転が可能に重ねられている。すなわち、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、外力または自身が有する駆動力によって、ヨー軸回りの相対的な回転が許容される。例えば、ヨー軸回りに飛行ユニット１１の回転が固定しているとみなすとき、飛行ユニット１２は固定された飛行ユニット１１に対してヨー軸回りに回転する。第１実施形態の場合、これら２つの飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、ヨー軸回りに４５°ずらした状態で重ねられ、この位置を初期位置としている。 Hereinafter, a plurality of embodiments of a flying device will be described based on the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(First embodiment)
A flying device according to a first embodiment is shown in FIGS. In the case of the first embodiment, the flying device 10 includes two flying units 11 and a flying unit 12. The flying unit 11 and the flying unit 12 have the same configuration. In the first embodiment, the flight unit 11 and the flight unit 12 having the same configuration are overlapped in the yaw axis direction, that is, the vertical direction. Further, the flight unit 11 and the flight unit 12 having the same configuration are overlapped with each other so as to be capable of relative rotation about the yaw axis. That is, the flight unit 11 and the flight unit 12 are allowed to rotate relative to each other around the yaw axis by an external force or a driving force that the flight unit 11 has. For example, when assuming that the rotation of the flying unit 11 is fixed around the yaw axis, the flying unit 12 rotates around the yaw axis with respect to the fixed flying unit 11. In the case of the first embodiment, these two flying units 11 and 12 are overlapped in a state shifted by 45 ° around the yaw axis, and this position is set as an initial position.

飛行ユニット１１は、機体本体２１を備えている。機体本体２１は、基体部２２および腕部２３を有している。腕部２３は、基体部２２から外側へヨー軸回りに等間隔に突出している。第１実施形態の場合、機体本体２１は、放射状に４本の腕部２３を有している。飛行ユニット１１は、４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７を備えている。これら４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７は、それぞれ腕部２３の基体部２２とは反対側の端部に設けられている。これら４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７は、それぞれプロペラ２４１、プロペラ２５１、プロペラ２６１およびプロペラ２７１と、これを駆動する図示しないモータを有している。４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７は、空気の流れを形成することにより、推進力を発生する。 The flying unit 11 includes a body body 21. The body body 21 has a base portion 22 and an arm portion 23. The arm portion 23 protrudes outward from the base portion 22 around the yaw axis at equal intervals. In the case of the first embodiment, the body body 21 has four arm portions 23 radially. The flying unit 11 includes four thrusters 24, a thruster 25, a thruster 26, and a thruster 27. These four thrusters 24, thrusters 25, thrusters 26, and thrusters 27 are provided at the ends of the arm 23 opposite to the base portion 22. These four thrusters 24, thrusters 25, thrusters 26, and thrusters 27 have a propeller 241, a propeller 251, a propeller 261, and a propeller 271, respectively, and a motor (not shown) that drives them. The four thrusters 24, the thrusters 25, the thrusters 26, and the thrusters 27 generate a propulsive force by forming an air flow.

飛行ユニット１２は、上述のように飛行ユニット１１と同一の構成である。すなわち、飛行ユニット１２は、機体本体３１を備えている。機体本体３１は、基体部３２および腕部３３を有している。腕部３３は、基体部３２から外側へヨー軸回りに等間隔に突出している。第１実施形態の場合、機体本体３１は、放射状に４本の腕部を有している。飛行ユニット１２は、４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７を備えている。これら４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７は、それぞれ腕部の基体部とは反対側の端部に設けられている。これら４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７は、それぞれプロペラ３４１、プロペラ３５１、プロペラ３６１およびプロペラ３７１と、これを駆動する図示しないモータを有している。４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７は、空気の流れを形成することにより、推進力を発生する。 The flight unit 12 has the same configuration as the flight unit 11 as described above. That is, the flight unit 12 includes a body body 31. The body body 31 has a base portion 32 and an arm portion 33. The arm portion 33 protrudes from the base portion 32 outward at equal intervals around the yaw axis. In the case of the first embodiment, the body body 31 has four arm portions radially. The flying unit 12 includes four thrusters 34, a thruster 35, a thruster 36, and a thruster 37. The four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 are provided at the ends of the arm portions opposite to the base portions. These four thrusters 34, thrusters 35, thrusters 36, and thrusters 37 have a propeller 341, a propeller 351, a propeller 361, and a propeller 371, respectively, and a motor (not shown) that drives them. The four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 generate a propulsive force by forming an air flow.

飛行装置１０は、接続機構部３９を備えている。接続機構部３９は、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２との間に設けられ、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続する。接続機構部３９は、例えば飛行ユニット１１または飛行ユニット１２の一方に設けられている噛み合い部と、他方に設けられている噛み合い部とを噛み合わせることにより飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続する。また、接続機構部３９は、例えば磁石あるいは螺子などのように、２つの飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続できる構成であれば任意に適用することができる。 The flying device 10 includes a connection mechanism unit 39. The connection mechanism unit 39 is provided between the flight unit 11 and the flight unit 12 and connects the flight unit 11 and the flight unit 12. The connection mechanism unit 39 connects the flight unit 11 and the flight unit 12 by meshing, for example, a meshing portion provided in one of the flight unit 11 or the flight unit 12 and a meshing portion provided in the other. . In addition, the connection mechanism unit 39 can be arbitrarily applied as long as it can connect the two flight units 11 and the flight units 12 such as a magnet or a screw.

第１実施形態の場合、接続機構部３９で接続されている飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、ヨー軸を中心に相対的に回転可能である。そして、接続機構部３９は、これら飛行ユニット１１と飛行ユニット１２との相対的な角度が変更するように回転駆動する。すなわち、接続機構部３９は、ヨー軸を中心として飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを相対的に回転駆動する。接続機構部３９は、例えばターンテーブルやサーボモータなどを有しており、接続する飛行ユニット１１と飛行ユニット１２との間を相対的に回転駆動する。接続機構部３９は、ターンテーブルで回転駆動する場合、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とがなす角度を固定するためのストッパを有している。なお、接続機構部３９は、回転のための駆動力を発生する機構として、ターンテーブルおよびサーボモータに限らず、任意の機構を適用することができる。 In the case of the first embodiment, the flight unit 11 and the flight unit 12 connected by the connection mechanism unit 39 are relatively rotatable around the yaw axis. And the connection mechanism part 39 rotationally drives so that the relative angle of these flight units 11 and the flight units 12 may change. That is, the connection mechanism unit 39 relatively rotates the flying unit 11 and the flying unit 12 around the yaw axis. The connection mechanism unit 39 includes, for example, a turntable and a servo motor, and relatively rotates between the flight unit 11 and the flight unit 12 to be connected. The connection mechanism unit 39 has a stopper for fixing the angle formed between the flying unit 11 and the flying unit 12 when driven by a turntable. The connection mechanism unit 39 is not limited to a turntable and a servo motor as a mechanism for generating a driving force for rotation, and any mechanism can be applied.

以上のように、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２をヨー軸方向へ重ねることにより、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とが一体となった飛行装置１０は、単体の飛行ユニット１１および飛行ユニット１２よりもいわゆるペイロードが増大する。そのため、飛行装置１０は、単体の飛行ユニット１１および飛行ユニット１２に比較して、より大重量の対象物を運搬することができる。 As described above, the two flying units 11 and the flying units 12 are overlapped in the yaw axis direction, whereby the flying device 10 in which the flying unit 11 and the flying unit 12 are integrated is a single flying unit 11 and flying unit 12. Rather than the so-called payload. Therefore, the flying device 10 can carry a heavier object than the single flying unit 11 and the flying unit 12.

飛行ユニット１１は、図１に示すように制御部４１を備えている。制御部４１は、機体本体２１の基体部２２に収容されている。また、飛行ユニット１１は、４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７の電源となる蓄電池４２を備えている。この蓄電池４２も、制御部４１とともに基体部２２に収容されている。制御部４１は、慣性計測部４３および演算部４４などを有している。慣性計測部４３は、例えば図示しない３軸の加速度センサ、３軸の角速度センサ、３軸の地磁気センサ、および高度センサなどを有しており、飛行ユニット１１を含む飛行装置１０の飛行姿勢や飛行位置を検出する。演算部４４は、例えばマイクロコンピュータなどを有しており、慣性計測部４３で計測した飛行姿勢や飛行位置に基づいて、４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７を制御する。蓄電池４２は、例えばリチウムイオン電池などで構成されており、制御部４１を通して４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７へ電力を供給する。 The flight unit 11 includes a control unit 41 as shown in FIG. The control unit 41 is accommodated in the base unit 22 of the body body 21. The flying unit 11 also includes a storage battery 42 that serves as a power source for the four thrusters 24, the thrusters 25, the thrusters 26, and the thrusters 27. The storage battery 42 is also housed in the base unit 22 together with the control unit 41. The control unit 41 includes an inertia measurement unit 43, a calculation unit 44, and the like. The inertial measurement unit 43 includes, for example, a three-axis acceleration sensor (not shown), a three-axis angular velocity sensor, a three-axis geomagnetic sensor, and an altitude sensor, and the flight attitude and flight of the flying device 10 including the flight unit 11. Detect position. The calculation unit 44 includes, for example, a microcomputer, and controls the four thrusters 24, the thrusters 25, the thrusters 26, and the thrusters 27 based on the flight posture and flight position measured by the inertial measurement unit 43. The storage battery 42 is composed of, for example, a lithium ion battery, and supplies power to the four thrusters 24, the thrusters 25, the thrusters 26, and the thrusters 27 through the control unit 41.

同様に、飛行ユニット１２は、制御部５１を備えている。制御部５１は、機体本体３１の基体部３２に収容されている。また、飛行ユニット１２は、４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７の電源となる蓄電池５２を備えている。この蓄電池５２も、制御部５１とともに基体部３２に収容されている。制御部５１は、慣性計測部５３および演算部５４などを有している。慣性計測部５３は、例えば図示しない３軸の加速度センサ、３軸の角速度センサ、３軸の地磁気センサ、および高度センサなどを有しており、飛行ユニット１２を含む飛行装置１０の飛行姿勢や飛行位置を検出する。演算部５４は、例えばマイクロコンピュータなどを有しており、慣性計測部４３で計測した飛行姿勢や飛行位置に基づいて、４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７を制御する。蓄電池５２は、例えばリチウムイオン電池などで構成されており、制御部５１を通して４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７へ電力を供給する。 Similarly, the flight unit 12 includes a control unit 51. The control unit 51 is accommodated in the base unit 32 of the body body 31. The flight unit 12 also includes a storage battery 52 serving as a power source for the four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37. The storage battery 52 is also housed in the base portion 32 together with the control portion 51. The control unit 51 includes an inertia measurement unit 53, a calculation unit 54, and the like. The inertial measurement unit 53 includes, for example, a three-axis acceleration sensor (not shown), a three-axis angular velocity sensor, a three-axis geomagnetic sensor, and an altitude sensor, and the flight attitude and flight of the flying device 10 including the flight unit 12. Detect position. The calculation unit 54 includes, for example, a microcomputer and controls the four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 based on the flight posture and the flight position measured by the inertial measurement unit 43. The storage battery 52 is composed of, for example, a lithium ion battery, and supplies power to the four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 through the control unit 51.

飛行ユニット１１の制御部４１と飛行ユニット１２の制御部５１との間は、互いに通信可能に接続されている。制御部４１と制御部５１との間は、例えば有線または無線によって通信可能に接続されている。このように、制御部４１と制御部５１との間を通信可能に接続することにより、制御部４１は、自身が設けられている飛行ユニット１１だけでなく、他の飛行ユニット１２についても制御することができる。すなわち、飛行ユニット１１の制御部４１は、自身が設けられている飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７だけでなく、自身が設けられていない飛行ユニット１２の４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７も制御することができる。以上のように、飛行ユニット１１の制御部４１は、同ユニットスラスタである４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７だけでなく、異ユニットスラスタである４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７も制御することができる。 The control unit 41 of the flying unit 11 and the control unit 51 of the flying unit 12 are connected so as to communicate with each other. The control unit 41 and the control unit 51 are connected so as to be communicable by, for example, wired or wireless. In this way, by connecting the control unit 41 and the control unit 51 so that they can communicate with each other, the control unit 41 controls not only the flight unit 11 in which the control unit 41 is provided, but also other flight units 12. be able to. That is, the control unit 41 of the flying unit 11 includes not only the four thrusters 24, the thrusters 25, the thrusters 26, and the thrusters 27 of the flying unit 11 in which the flying unit 11 is provided, but also the four flying units 12 in which the flying unit 11 is not provided. Thruster 34, thruster 35, thruster 36 and thruster 37 can also be controlled. As described above, the control unit 41 of the flight unit 11 not only includes the four thrusters 24, the thrusters 25, the thrusters 26, and the thrusters 27 that are the same unit thrusters, but also the four thrusters 34, the thrusters 35, and the thrusters that are different unit thrusters. 36 and thruster 37 can also be controlled.

同様に、飛行ユニット１２の制御部５１は、自身が設けられている飛行ユニット１２だけでなく、他の飛行ユニット１１についても制御することができる。すなわち、飛行ユニット１２の制御部５１は、自身が設けられている飛行ユニット１２の４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７だけでなく、自身が設けられていない飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７も制御することができる。以上のように、飛行ユニット１２の制御部５１は、同ユニットスラスタである４つのスラスタ３４、スラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７だけでなく、異ユニットスラスタである４つのスラスタ２４、スラスタ２５、スラスタ２６およびスラスタ２７も制御することができる。 Similarly, the control unit 51 of the flight unit 12 can control not only the flight unit 12 in which the flight unit 12 is provided but also other flight units 11. That is, the control unit 51 of the flight unit 12 includes not only the four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 of the flight unit 12 in which the flight unit 12 is provided, but also the four flight units 11 in which the flight unit 12 is not provided. Thruster 24, thruster 25, thruster 26 and thruster 27 can also be controlled. As described above, the control unit 51 of the flying unit 12 not only includes the four thrusters 34, the thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 that are the same unit thrusters, but also the four thrusters 24, the thrusters 25, and the thrusters that are different unit thrusters. 26 and thruster 27 can also be controlled.

制御部４１および制御部５１がいずれも正常であるとき、飛行ユニット１１の制御部４１は、飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７を制御する。同様に、飛行ユニット１２の制御部５１は、飛行ユニット１２の４つのスラスタ３４〜３７を制御する。このように、制御部４１および制御部５１がいずれも正常であるとき、制御部４１および制御部５１は、互いに協調しながら飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を個別に制御する。 When both the control unit 41 and the control unit 51 are normal, the control unit 41 of the flying unit 11 controls the four thrusters 24 to 27 of the flying unit 11. Similarly, the control unit 51 of the flying unit 12 controls the four thrusters 34 to 37 of the flying unit 12. Thus, when both the control unit 41 and the control unit 51 are normal, the control unit 41 and the control unit 51 individually control the flight unit 11 and the flight unit 12 in cooperation with each other.

上記の構成による飛行装置１０について、異常が生じたときの飛行の制御について説明する。本明細書中において、図２に示すようにスラスタ２４を前方とする。そのため、スラスタ２４とスラスタ２６とを結ぶ軸が飛行装置１０のロール軸となる。また、スラスタ２５とスラスタ２７とを結ぶ軸が飛行装置１０のピッチ軸となる。飛行装置１０は、これらヨー軸、ロール軸およびピッチ軸を中心として姿勢が変化する。 Control of flight when an abnormality occurs in the flying device 10 having the above configuration will be described. In the present specification, as shown in FIG. Therefore, the axis connecting the thruster 24 and the thruster 26 becomes the roll axis of the flying device 10. The axis connecting the thruster 25 and the thruster 27 is the pitch axis of the flying device 10. The flying device 10 changes its attitude around the yaw axis, roll axis, and pitch axis.

（スラスタの異常）
ここで、図３に示すように飛行ユニット１２のスラスタ３４に故障や損傷による異常が生じた例について説明する。スラスタ３４に異常が生じると、スラスタ３４が発生する推進力が低下する。そのため、ヨー方向の推進力すなわち上昇方向の力が低下するとともに、飛行装置１０の飛行姿勢が不安定化する。このとき、飛行ユニット１１の制御部４１は４つのスラスタ２４〜２７を制御するとともに、飛行ユニット１２の制御部５１は４つのスラスタ３４〜３７のうち正常な３つのスラスタ３５、スラスタ３６およびスラスタ３７を制御する。ここで、スラスタ２４、スラスタ２６、スラスタ３４およびスラスタ３６のプロペラの回転方向は時計回りとし、スラスタ２５、スラスタ２７、スラスタ３５およびスラスタ３７のプロペラの回転方向は反時計回りとする。 (Thruster abnormality)
Here, an example in which an abnormality due to a failure or damage has occurred in the thruster 34 of the flying unit 12 as shown in FIG. 3 will be described. When an abnormality occurs in the thruster 34, the propulsive force generated by the thruster 34 decreases. Therefore, the propulsive force in the yaw direction, that is, the force in the ascending direction is reduced, and the flying posture of the flying device 10 is unstable. At this time, the control unit 41 of the flying unit 11 controls the four thrusters 24 to 27, and the control unit 51 of the flying unit 12 controls the normal three thrusters 35, the thrusters 36, and the thrusters 37 among the four thrusters 34 to 37. To control. Here, the rotation directions of the propellers of the thruster 24, the thruster 26, the thruster 34, and the thruster 36 are clockwise, and the rotation directions of the propellers of the thruster 25, the thruster 27, the thruster 35, and the thruster 37 are counterclockwise.

具体的には、制御部４１はスラスタ２５の回転数を増大させるとともに、制御部５１はスラスタ３５の回転数を増大させる。これにより、制御部４１および制御部５１は、スラスタ３４の異常によって飛行装置１０に生じるピッチ方向における姿勢の変化を補正する。また、制御部４１はスラスタ２４およびスラスタ２６の回転数を増大させるとともに、制御部５１はスラスタ３６の回転数を増大させる。これにより、制御部４１および制御部５１は、スラスタ３４の異常によって飛行装置１０に生じるヨー方向における姿勢の変化を補正する。さらに、制御部４１はスラスタ２４の回転数を増大させるとともに、制御部５１はスラスタ３７の回転数を増大させる。これにより、制御部４１および制御部５１は、スラスタ３４の異常によって飛行装置１０に生じるロール方向における姿勢の変化を補正する。 Specifically, the control unit 41 increases the rotation number of the thruster 25 and the control unit 51 increases the rotation number of the thruster 35. Thereby, the control unit 41 and the control unit 51 correct the change in posture in the pitch direction that occurs in the flying device 10 due to the abnormality of the thruster 34. Further, the control unit 41 increases the rotation speed of the thruster 24 and the thruster 26, and the control unit 51 increases the rotation speed of the thruster 36. As a result, the control unit 41 and the control unit 51 correct the posture change in the yaw direction that occurs in the flying device 10 due to the abnormality of the thruster 34. Further, the control unit 41 increases the rotation number of the thruster 24, and the control unit 51 increases the rotation number of the thruster 37. Thereby, the control unit 41 and the control unit 51 correct the change in posture in the roll direction that occurs in the flying device 10 due to the abnormality of the thruster 34.

このように制御部４１および制御部５１は、それぞれ正常な４つのスラスタ２４〜２７および３つのスラスタ３５〜３７を制御することにより、飛行装置１０の飛行姿勢を制御する。制御部４１および制御部５１は、飛行装置１０の飛行姿勢が安定すると、互いに協調して飛行ユニット１１のスラスタ２４〜２７、および飛行ユニット１２のスラスタ３５〜３７を制御し、飛行装置１０を安定した姿勢でホバリングまたは着陸させる。このとき、飛行ユニット１２は、異常が生じたスラスタ３４の停止によって蓄電池５２の負荷が低下する。そこで、制御部５１は、制御部４１と協調することにより、飛行ユニット１２の３つのスラスタ３５〜３７の回転数を増大させるように制御してもよい。これにより、蓄電池４２と蓄電池５２との消費量のばらつきを抑えることができる。 Thus, the control unit 41 and the control unit 51 control the flight attitude of the flying device 10 by controlling the four normal thrusters 24 to 27 and the three thrusters 35 to 37, respectively. When the flying posture of the flying device 10 is stabilized, the control unit 41 and the control unit 51 control the thrusters 24 to 27 of the flying unit 11 and the thrusters 35 to 37 of the flying unit 12 in cooperation with each other, thereby stabilizing the flying device 10. Hover or land in the correct position. At this time, in the flight unit 12, the load of the storage battery 52 decreases due to the stop of the thruster 34 in which an abnormality has occurred. Therefore, the control unit 51 may control the three thrusters 35 to 37 of the flying unit 12 so as to increase the number of rotations in cooperation with the control unit 41. Thereby, the dispersion | variation in the consumption of the storage battery 42 and the storage battery 52 can be suppressed.

（隣り合うスラスタおよびスラスタの異常）
図４に示すように互いに隣り合っている飛行ユニット１１のスラスタ２５と飛行ユニット１２のスラスタ３４とに異常が生じた例について説明する。隣り合う２つのスラスタ２５およびスラスタ３４に異常が生じたとき、飛行ユニット１２のスラスタ３５の負荷が増大する。そこで、接続機構部３９は、上側の飛行ユニット１２を下側の飛行ユニット１１に対して相対的に回転させる。このとき、異常が生じている上側の飛行ユニット１２のスラスタ３４と下側の飛行ユニット１１のスラスタ２５とができる限り離れるように回転することが好ましい。このように、異常が生じているスラスタ２５とスラスタ３４とがヨー軸を対象点として点対称に近い位置となるように飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを相対的に回転させることにより、特定のスラスタへの負荷の集中が回避される。また、接続機構部３９は、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを相対的に回転させ、飛行ユニット１２において異常が生じていないスラスタ３５〜３７を、異常が生じているスラスタ２５に近い位置へ回転させてもよい。この場合、異常によって不足するスラスタ２５の推進力は、回転によって移動したスラスタ３５〜３７のいずれかによって補完される。 (Adjacent thrusters and thruster abnormalities)
An example in which an abnormality has occurred in the thruster 25 of the flight unit 11 and the thruster 34 of the flight unit 12 that are adjacent to each other as shown in FIG. 4 will be described. When an abnormality occurs in two adjacent thrusters 25 and thrusters 34, the load on the thruster 35 of the flying unit 12 increases. Therefore, the connection mechanism unit 39 rotates the upper flight unit 12 relative to the lower flight unit 11. At this time, it is preferable to rotate the thruster 34 of the upper flight unit 12 in which an abnormality has occurred and the thruster 25 of the lower flight unit 11 as far as possible from each other. In this manner, the flight unit 11 and the flight unit 12 are relatively rotated so that the thruster 25 and the thruster 34 in which an abnormality has occurred are located close to point symmetry with respect to the yaw axis as a target point. Concentration of load on the thruster is avoided. Further, the connection mechanism 39 rotates the flight unit 11 and the flight unit 12 relatively to rotate the thrusters 35 to 37 that are not abnormal in the flight unit 12 to a position close to the thruster 25 that is abnormal. You may let them. In this case, the thrust force of the thruster 25 that is insufficient due to the abnormality is supplemented by any of the thrusters 35 to 37 moved by the rotation.

このように制御部４１および制御部５１は、正常な３つのスラスタ２４、２６、２７および３つのスラスタ３５、３６、３７を制御することにより、飛行装置１０の飛行姿勢を制御する。制御部４１および制御部５１は、飛行装置１０の飛行姿勢が安定すると、互いに協調して飛行ユニット１１のスラスタ２４、２６、２７および飛行ユニット１２のスラスタ３５、３６、３７を制御し、飛行装置１０を安定した姿勢でホバリングまたは着陸させる。 In this manner, the control unit 41 and the control unit 51 control the flight posture of the flying device 10 by controlling the three normal thrusters 24, 26, 27 and the three thrusters 35, 36, 37. When the flight posture of the flying device 10 is stabilized, the control unit 41 and the control unit 51 control the thrusters 24, 26, and 27 of the flying unit 11 and the thrusters 35, 36, and 37 of the flying unit 12 in cooperation with each other. Hover or land 10 in a stable position.

（制御部の異常）
図５に示すように飛行ユニット１１の制御部４１に異常が生じた例について説明する。飛行ユニット１１の制御部４１に異常が生じると、制御部４１は飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７を制御できない。そこで、異常が生じていない飛行ユニット１２の制御部５１は、飛行ユニット１１の制御部４１に代わって、飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７についても制御する。 (Abnormal control)
An example in which an abnormality has occurred in the control unit 41 of the flying unit 11 as shown in FIG. 5 will be described. When an abnormality occurs in the control unit 41 of the flight unit 11, the control unit 41 cannot control the four thrusters 24 to 27 of the flight unit 11. Therefore, the control unit 51 of the flying unit 12 in which no abnormality has occurred controls the four thrusters 24 to 27 of the flying unit 11 in place of the control unit 41 of the flying unit 11.

すなわち、飛行ユニット１２の制御部５１は、自身が設けられている飛行ユニット１２の４つのスラスタ３４〜３７に加え、自身が設けられていない飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７も制御する。このように、制御部５１は、飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７、および飛行ユニット１２の４つのスラスタ３４〜３７を制御することにより、飛行装置１０の飛行姿勢を制御する。制御部５１は、飛行装置１０の飛行姿勢が安定すると、飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７、および飛行ユニット１２の４つのスラスタ３４〜３７を制御し、飛行装置１０を安定した姿勢でホバリングまたは着陸させる。 That is, the control unit 51 of the flying unit 12 controls the four thrusters 24 to 27 of the flying unit 11 in which the flying unit 12 is not provided, in addition to the four thrusters 34 to 37 of the flying unit 12 in which the flying unit 12 is provided. As described above, the control unit 51 controls the flight attitude of the flying device 10 by controlling the four thrusters 24 to 27 of the flight unit 11 and the four thrusters 34 to 37 of the flight unit 12. When the flying posture of the flying device 10 is stabilized, the control unit 51 controls the four thrusters 24 to 27 of the flying unit 11 and the four thrusters 34 to 37 of the flying unit 12 to hover the flying device 10 in a stable posture. Or land.

（制御部およびスラスタの異常）
図６に示すように飛行ユニット１１の制御部４１と飛行ユニット１２のスラスタ３４に異常が生じた例について説明する。
この場合も、正常な飛行ユニット１２の制御部５１は、飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７に加え、飛行ユニット１２において異常が生じたスラスタ３４を除く３つのスラスタ３５〜３７を制御する。このように、制御部５１は、自身が設けられている飛行ユニット１２の３つのスラスタ３５〜３７と、自身が設けられていない飛行ユニット１１の４つのスラスタ２４〜２７を制御する。制御部５１は、飛行ユニット１２の３つのスラスタ３５〜３７と、飛行ユニット１１の４つのスラスタ２５〜２７を制御することにより、飛行装置１０を安定した姿勢でホバリングまたは着陸させる。 (Control unit and thruster abnormalities)
An example in which an abnormality has occurred in the control unit 41 of the flying unit 11 and the thruster 34 of the flying unit 12 as shown in FIG. 6 will be described.
Also in this case, the control unit 51 of the normal flight unit 12 controls the three thrusters 35 to 37 excluding the thruster 34 in which the abnormality occurred in the flight unit 12 in addition to the four thrusters 24 to 27 of the flight unit 11. In this way, the control unit 51 controls the three thrusters 35 to 37 of the flight unit 12 in which the control unit 51 is provided and the four thrusters 24 to 27 of the flight unit 11 in which the control unit 51 is not provided. The control unit 51 controls the three thrusters 35 to 37 of the flying unit 12 and the four thrusters 25 to 27 of the flying unit 11 to hover or land the flying device 10 in a stable posture.

以上、説明した第１実施形態では、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、それぞれ同一の構成であり、ヨー軸方向へ重ねられている。そのため、例えば第１実施形態のように飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを重ねたとき、ペイロードは、飛行ユニット１１または飛行ユニット１２の単体の約２倍となる。また、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、ヨー軸方向へ重ねられるため、飛行ユニット１１のスラスタ２４〜２７と飛行ユニット１２のスラスタ３４〜３７との間で接触などの機械的な干渉、および空力的な干渉が低減される。したがって、大型化を招くことなく、ペイロードを増加させることができる。 As described above, in the first embodiment described above, the two flight units 11 and the flight units 12 have the same configuration and are stacked in the yaw axis direction. Therefore, for example, when the flying unit 11 and the flying unit 12 are overlapped as in the first embodiment, the payload is about twice that of the flying unit 11 or the flying unit 12 alone. Further, since the two flight units 11 and 12 are stacked in the yaw axis direction, mechanical interference such as contact between the thrusters 24-27 of the flight unit 11 and the thrusters 34-37 of the flight unit 12, And aerodynamic interference is reduced. Therefore, the payload can be increased without increasing the size.

また、第１実施形態では、飛行ユニット１１に設けられている制御部４１と飛行ユニット１２に設けられている制御部５１とは、互いに通信可能に接続されている。そのため、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、制御部４１と制御部５１とが互いに協調して飛行装置１０の飛行姿勢を制御する。その結果、飛行ユニット１１のスラスタ２４〜２７もしくは制御部４１、または飛行ユニット１２のスラスタ３４〜３７もしくは制御部５１に異常が生じても、他方によって機能が補完される。したがって、姿勢変化への冗長性が向上し、姿勢の安定性および安全性を高めることができる。 Moreover, in 1st Embodiment, the control part 41 provided in the flight unit 11 and the control part 51 provided in the flight unit 12 are connected so that communication is mutually possible. Therefore, in the flight unit 11 and the flight unit 12, the control unit 41 and the control unit 51 cooperate with each other to control the flight posture of the flight device 10. As a result, even if an abnormality occurs in the thrusters 24-27 or the control unit 41 of the flight unit 11 or the thrusters 34-37 or the control unit 51 of the flight unit 12, the function is complemented by the other. Therefore, redundancy for posture change is improved, and posture stability and safety can be improved.

（第２実施形態）
第２実施形態による飛行装置の電気的な構成を図７に示す。
第２実施形態では、飛行ユニット１１の蓄電池４２と飛行ユニット１２の蓄電池５２とは並列に接続されている。このように、蓄電池４２と蓄電池５２とを並列に接続することにより、蓄電池４２および蓄電池５２は飛行ユニット１１または飛行ユニット１２の負荷にかかわらず、ほぼ均等に電力が消費される。すなわち、蓄電池４２および蓄電池５２の消費量のばらつきは低減される。 (Second Embodiment)
The electrical configuration of the flying device according to the second embodiment is shown in FIG.
In the second embodiment, the storage battery 42 of the flying unit 11 and the storage battery 52 of the flying unit 12 are connected in parallel. As described above, by connecting the storage battery 42 and the storage battery 52 in parallel, the storage battery 42 and the storage battery 52 consume power almost equally regardless of the load of the flight unit 11 or the flight unit 12. That is, the variation in consumption of the storage battery 42 and the storage battery 52 is reduced.

また、蓄電池４２と蓄電池５２とを並列に接続することにより、蓄電池４２または蓄電池５２の一方に異常が生じても、飛行ユニット１１および飛行ユニット１２の双方に電力の供給が継続される。したがって、安全性をより高めることができる。
さらに、第２実施形態では、蓄電池４２と蓄電池５２との間には、抵抗６１および開閉器６２を設けてもよい。蓄電池４２と蓄電池５２とを接続するとき、抵抗６１を先行して接続してから開閉器６２で接続することにより、蓄電池４２と蓄電池５２との間の電圧の差にともなう大きな電流の流れを低減することができる。 Further, by connecting the storage battery 42 and the storage battery 52 in parallel, even if an abnormality occurs in one of the storage battery 42 or the storage battery 52, the supply of power to both the flight unit 11 and the flight unit 12 is continued. Therefore, safety can be further improved.
Furthermore, in the second embodiment, a resistor 61 and a switch 62 may be provided between the storage battery 42 and the storage battery 52. When the storage battery 42 and the storage battery 52 are connected, the resistor 61 is connected first and then connected by the switch 62, thereby reducing a large current flow due to a voltage difference between the storage battery 42 and the storage battery 52. can do.

（第３、第４実施形態）
第３実施形態の飛行装置１０は、図８に示すように飛行ユニット１１のスラスタ２４〜２７と飛行ユニット１２のスラスタ３４〜３７とが互いに重なるように配置されている。すなわち、第１実施形態では、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とをヨー軸回りに４５°ずらして配置している。これに対し、第３実施形態では、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２のヨー軸回りのずれが０°である。
第３実施形態では、推進力を発生する飛行ユニット１１のスラスタ２４〜２７と飛行ユニット１２のスラスタ３４〜３７との位置が同一であるため、飛行姿勢を安定化させるための制御を簡略化することができる。 (Third and fourth embodiments)
The flying device 10 of 3rd Embodiment is arrange | positioned so that the thrusters 24-27 of the flight unit 11 and the thrusters 34-37 of the flight unit 12 may mutually overlap as shown in FIG. That is, in the first embodiment, the flying unit 11 and the flying unit 12 are arranged with a 45 ° shift around the yaw axis. On the other hand, in the third embodiment, the deviation between the flight unit 11 and the flight unit 12 about the yaw axis is 0 °.
In the third embodiment, the thrusters 24 to 27 of the flying unit 11 that generate the propulsive force and the thrusters 34 to 37 of the flying unit 12 are in the same position, so that the control for stabilizing the flying posture is simplified. be able to.

第４実施形態の飛行装置１０は、図９に示すように飛行ユニット１１および飛行ユニット１２に加え、飛行ユニット７０がヨー軸方向に重ねられている。すなわち、第４実施形態の飛行装置１０は、３つの飛行ユニット１１、１２、７０がヨー軸方向に重ねられている。第４実施形態の場合、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２との間、および飛行ユニット１２と飛行ユニット７０との間は、それぞれ接続機構部３９で相対的に回転可能に接続されている。このように、ヨー軸方向に重ねる飛行ユニット１１、１２、７０は、２つまたは３つに限らず、４つ以上であってもよい。これにより、ペイロードの増加を図ることができるとともに、故障などの異常に対する冗長性をより高めることができる。また、この場合、図９に示すように３つの飛行ユニット１１、１２、７０を互いにヨー軸回りにずらすことなく配置してもよく、ヨー軸回りにずらして配置してもよい。 In the flying device 10 of the fourth embodiment, in addition to the flying unit 11 and the flying unit 12, a flying unit 70 is stacked in the yaw axis direction as shown in FIG. That is, in the flying device 10 of the fourth embodiment, three flying units 11, 12, and 70 are stacked in the yaw axis direction. In the case of the fourth embodiment, the flight mechanism 11 and the flight unit 12, and the flight unit 12 and the flight unit 70 are connected so as to be relatively rotatable by the connection mechanism unit 39. Thus, the number of flight units 11, 12, and 70 stacked in the yaw axis direction is not limited to two or three, and may be four or more. As a result, the payload can be increased and the redundancy for an abnormality such as a failure can be further increased. In this case, as shown in FIG. 9, the three flight units 11, 12, and 70 may be arranged without shifting around the yaw axis, or may be arranged shifted around the yaw axis.

（第５実施形態）
第５実施形態による飛行装置を図１０に示す。
第５実施形態では、飛行装置１０を構成する飛行ユニット１１の制御部４１と飛行ユニット１２の制御部５１とは、接続されていない。すなわち、第５実施形態の場合、飛行ユニット１１の制御部４１は、飛行ユニット１２の制御部５１と連携することなく、飛行ユニット１１を制御する。同様に、飛行ユニット１２の制御部５１は、飛行ユニット１１の制御部４１と連携することなく、飛行ユニット１１を制御する。このように、第５実施形態の飛行装置１０は、飛行ユニット１１および飛行ユニット１２が個別に制御される。 (Fifth embodiment)
FIG. 10 shows a flying device according to the fifth embodiment.
In the fifth embodiment, the control unit 41 of the flying unit 11 and the control unit 51 of the flying unit 12 constituting the flying device 10 are not connected. That is, in the case of the fifth embodiment, the control unit 41 of the flight unit 11 controls the flight unit 11 without cooperating with the control unit 51 of the flight unit 12. Similarly, the control unit 51 of the flight unit 12 controls the flight unit 11 without cooperating with the control unit 41 of the flight unit 11. Thus, in the flying device 10 of the fifth embodiment, the flying unit 11 and the flying unit 12 are individually controlled.

第５実施形態の飛行装置１０は、別体に設けられている１台の送信機８０によって飛行の指示が送信される。飛行ユニット１１は送信機８０と通信可能な受信部８１を有しており、飛行ユニット１２は送信機８０と通信可能な受信部８２を有している。これにより、送信機８０から送信される飛行の指示は、飛行ユニット１１の受信部８１および飛行ユニット１２の受信部８２において個別に受信される。飛行ユニット１１の制御部４１は、受信部８１で受信した飛行の指示にしたがって飛行ユニット１１のスラスタ２４〜２７を制御する。同様に、飛行ユニット１２の制御部５１は、受信部８２で受信した飛行の指示にしたがって飛行ユニット１２のスラスタ３４〜３７を制御する。 In the flying device 10 of the fifth embodiment, a flight instruction is transmitted by one transmitter 80 provided separately. The flying unit 11 has a receiving unit 81 that can communicate with the transmitter 80, and the flying unit 12 has a receiving unit 82 that can communicate with the transmitter 80. Thereby, the flight instruction transmitted from the transmitter 80 is individually received by the reception unit 81 of the flight unit 11 and the reception unit 82 of the flight unit 12. The control unit 41 of the flying unit 11 controls the thrusters 24 to 27 of the flying unit 11 in accordance with the flight instruction received by the receiving unit 81. Similarly, the control unit 51 of the flying unit 12 controls the thrusters 34 to 37 of the flying unit 12 according to the flight instruction received by the receiving unit 82.

このように、飛行装置１０を個別に制御する場合、飛行ユニット１１および飛行ユニット１２の進行方向前方を一致させる必要がある。そのため、使用者は、飛行装置１０の飛行を開始する前に、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続機構部３９で接続した初期状態で進行方向前方を設定することが好ましい。使用者は、この設定した進行方向前方を基準として、送信機８０から飛行ユニット１１および飛行ユニット１２へ飛行の指示を入力する。 Thus, when individually controlling the flying device 10, it is necessary to match the front of the flying unit 11 and the flying unit 12 in the traveling direction. Therefore, it is preferable that the user sets the forward direction of travel in the initial state in which the flight unit 11 and the flight unit 12 are connected by the connection mechanism unit 39 before the flight of the flying device 10 is started. The user inputs a flight instruction from the transmitter 80 to the flight unit 11 and the flight unit 12 based on the set forward direction of travel.

第５実施形態では、飛行装置１０を構成する飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、外部の送信機８０から送信された指示によって個別に制御される。そのため、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続するための接続機構部３９は、機械的な接続を達成すればよく、通信のための構成が不要となり構造が簡略化される。したがって、簡単な構成でペイロードの増加を図ることができる。 In the fifth embodiment, the flying unit 11 and the flying unit 12 constituting the flying device 10 are individually controlled by an instruction transmitted from an external transmitter 80. Therefore, the connection mechanism unit 39 for connecting the flight unit 11 and the flight unit 12 only needs to achieve mechanical connection, and a configuration for communication is not required, and the structure is simplified. Accordingly, the payload can be increased with a simple configuration.

また、第５実施形態では、飛行装置１０を構成する飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、外部の１つの送信機８０から送信された指示によって個別に制御される。そのため、飛行装置１０は、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２で構成される場合でも、１人の使用者が使用する１つの送信機８０によって指示が入力される。したがって、取り扱いのための人員の増加を招くことがない。 In the fifth embodiment, the flight unit 11 and the flight unit 12 constituting the flight device 10 are individually controlled by an instruction transmitted from one external transmitter 80. Therefore, even when the flying device 10 includes the two flying units 11 and the flying units 12, an instruction is input by one transmitter 80 used by one user. Therefore, an increase in personnel for handling is not caused.

（第６実施形態）
第６実施形態による飛行装置１０を図１１に示す。
図１１に示す第６実施形態は、２つの飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とがヨー軸に対して垂直な方向に連結されている。すなわち、第６実施形態の場合、飛行装置１０は、飛行ユニット１１の腕部２３と飛行ユニット１２の腕部３３との間に接続機構部３９を備えている。これにより、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、ヨー軸方向ではなく、ヨー軸と垂直な方向に連結される。この場合、接続機構部３９は、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２との間の相対的な回転を許容しない。すなわち、接続機構部３９は、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを単に接続するにとどまる。このような第６実施形態の場合、飛行ユニット１１が発生する推進力と飛行ユニット１２がヨー軸方向へ発生する推進力との和は、単一の飛行ユニットの場合よりも増加する。 (Sixth embodiment)
A flying device 10 according to a sixth embodiment is shown in FIG.
In the sixth embodiment shown in FIG. 11, two flight units 11 and a flight unit 12 are connected in a direction perpendicular to the yaw axis. That is, in the case of the sixth embodiment, the flying device 10 includes a connection mechanism unit 39 between the arm unit 23 of the flight unit 11 and the arm unit 33 of the flight unit 12. Thereby, the flight unit 11 and the flight unit 12 are connected not in the yaw axis direction but in a direction perpendicular to the yaw axis. In this case, the connection mechanism unit 39 does not allow relative rotation between the flying unit 11 and the flying unit 12. That is, the connection mechanism unit 39 simply connects the flight unit 11 and the flight unit 12. In the case of the sixth embodiment, the sum of the propulsive force generated by the flying unit 11 and the propulsive force generated by the flying unit 12 in the yaw axis direction is increased as compared with the case of a single flying unit.

第６実施形態では、推進力の和が増加することにより、ペイロードの増加を図ることができる。また、第６実施形態では、飛行ユニット１１および飛行ユニット１２にカメラやセンサなどの監視機器をそれぞれ設けることにより、同時に複数の箇所の監視を行なうことができる。
なお、第６実施形態では、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を個別に制御する例について示した。しかし、第１実施形態などと同様に２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、互いに通信可能に接続し、連携して飛行姿勢を制御する構成としてもよい。 In the sixth embodiment, the payload can be increased by increasing the sum of the propulsive forces. In the sixth embodiment, by providing monitoring devices such as cameras and sensors in the flying unit 11 and the flying unit 12, it is possible to simultaneously monitor a plurality of locations.
In the sixth embodiment, an example in which the two flying units 11 and the flying units 12 are individually controlled has been described. However, similarly to the first embodiment, the two flight units 11 and the flight units 12 may be connected to be communicable with each other, and may be configured to control the flight posture in cooperation.

（第７、第８実施形態）
第７実施形態、第８実施形態による飛行装置１０を、それぞれ図１２、図１３に示す。
図１２に示す第７実施形態では、飛行装置１０は、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０を備えている。これら、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０は、ヨー軸方向に対して重ねるだけでなく、ヨー軸に対して垂直な方向にも連結されている。３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０は、接続機構部３９で接続されている。 (Seventh and eighth embodiments)
The flying device 10 according to the seventh embodiment and the eighth embodiment is shown in FIGS. 12 and 13, respectively.
In the seventh embodiment shown in FIG. 12, the flying device 10 includes three flying units 11, a flying unit 12, and a flying unit 70. These three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 are not only stacked in the yaw axis direction but also connected in a direction perpendicular to the yaw axis. The three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 are connected by a connection mechanism unit 39.

第７実施形態の場合、接続機構部３９は、第一機構部３９１および第二機構部３９２を有している。第一機構部３９１は、飛行ユニット１１と第二機構部３９２との間に設けられている。第一機構部３９１は、飛行ユニット１１のヨー軸を中心とした飛行ユニット１１と第二機構部３９２との相対的な回転を許容する。また、第二機構部３９２は、飛行ユニット１２と飛行ユニット７０との間をヨー軸と垂直な方向で接続している。第二機構部３９２は、飛行ユニット１２と飛行ユニット７０との間の回転を許容することなく接続している。このように、接続機構部３９は、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０を接続している。
第７実施形態では、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０を接続することにより、飛行装置１０が全体としてヨー軸方向へ発生する推進力の和は、単一の飛行ユニットの場合よりも増加する。 In the case of the seventh embodiment, the connection mechanism unit 39 includes a first mechanism unit 391 and a second mechanism unit 392. The first mechanism unit 391 is provided between the flight unit 11 and the second mechanism unit 392. The first mechanism unit 391 allows relative rotation between the flight unit 11 and the second mechanism unit 392 around the yaw axis of the flight unit 11. The second mechanism unit 392 connects the flying unit 12 and the flying unit 70 in a direction perpendicular to the yaw axis. The second mechanism portion 392 is connected without allowing rotation between the flying unit 12 and the flying unit 70. As described above, the connection mechanism unit 39 connects the three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70.
In the seventh embodiment, by connecting the three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70, the total propulsive force generated by the flight apparatus 10 in the yaw axis direction as a whole is the case of a single flight unit. More than.

図１３に示す第８実施形態では、飛行装置１０は、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０を備えている。これら、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０は、ヨー軸に対して傾斜して連結されている。すなわち、飛行ユニット１１のヨー軸に対して、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０の推進力が発生する方向は傾斜している。３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０は、接続機構部３９で接続されている。この第８実施形態の場合、接続機構部３９は、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２または飛行ユニット７０との間を、接続機構部３９の軸を中心に回転可能に接続してもよく、回転を規制して接続してもよい。このような第８実施形態による構成の場合も、飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０がヨー軸方向へ発生する推進力の和は、単一の飛行ユニットの場合よりも増加する。 In the eighth embodiment shown in FIG. 13, the flying device 10 includes three flying units 11, a flying unit 12, and a flying unit 70. These three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 are connected to be inclined with respect to the yaw axis. That is, the direction in which the propulsive force of the flying unit 12 and the flying unit 70 is generated is inclined with respect to the yaw axis of the flying unit 11. The three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 are connected by a connection mechanism unit 39. In the case of the eighth embodiment, the connection mechanism unit 39 may connect the flight unit 11 and the flight unit 12 or the flight unit 70 so as to be rotatable about the axis of the connection mechanism unit 39. You may restrict and connect. Also in the configuration according to the eighth embodiment, the sum of the propulsive forces generated by the flying unit 11, the flying unit 12, and the flying unit 70 in the yaw axis direction is increased as compared with the case of a single flying unit.

これら第７実施形態および第８実施形態のように、複数の飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０は、ヨー軸方向に重ねるだけでなく、必要に応じた任意の配置が可能である。このように、複数の飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０の配置を組み合わせることにより、検査対象や飛行する空間の条件にあわせて飛行装置１０を適切な形状にすることができる。
なお、第７実施形態および第８実施形態では、３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０を個別に制御する例について示した。しかし、第１実施形態などと同様に３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０は、互いに通信可能に接続し、連携して飛行姿勢を制御する構成としてもよい。 Like these 7th Embodiment and 8th Embodiment, the several flight unit 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 not only overlap in the yaw-axis direction but arbitrary arrangement | positioning as needed is possible. Thus, by combining the arrangement of the plurality of flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70, the flying device 10 can be made into an appropriate shape in accordance with the condition of the inspection object and the space to fly.
In the seventh embodiment and the eighth embodiment, the example in which the three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 are individually controlled has been described. However, similarly to the first embodiment, the three flight units 11, the flight unit 12, and the flight unit 70 may be connected to be communicable with each other and control the flight attitude in cooperation with each other.

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
すなわち、上述の複数の実施形態では、個別に飛行装置１０に適用する例について説明した。しかし、複数の実施形態は、組み合わせて飛行装置１０に適用してもよい。また、上述の複数の実施形態では、飛行装置１０が２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を備える例、または飛行装置１０が３つの飛行ユニット１１、飛行ユニット１２および飛行ユニット７０を備える例について説明した。しかし、飛行装置１０は、４つ以上の飛行ユニットを備えてもよい。このように飛行装置１０が４つ以上の飛行ユニットを備える場合でも、各種の実施形態を個別、または組み合わせて適用することができる。さらに、上記の複数の実施形態では、飛行ユニット１１、１２、７０が概ね同一の構造である例について説明したが、飛行ユニット１１、１２、７０はそれぞれ異なる構造であってもよい。例えば、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とでは、形状が異なっていてもよく、スラスタ２４〜２７、３４〜３７の数が異なっていてもよい。このように飛行ユニット１１、１２、７０が異なる場合でも、複数の飛行ユニット１１、１２、７０を連結することにより、飛行装置１０の推進力は単体よりも増加する。したがって、大型化を招くことなくペイロードの増加を達成することができる。 The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
That is, in the above-described plurality of embodiments, the example in which the flying device 10 is individually applied has been described. However, a plurality of embodiments may be applied to the flying device 10 in combination. In the above-described embodiments, an example in which the flying device 10 includes the two flying units 11 and the flying unit 12 or an example in which the flying device 10 includes the three flying units 11, the flying unit 12, and the flying unit 70 is described. did. However, the flying device 10 may include four or more flying units. As described above, even when the flying device 10 includes four or more flying units, various embodiments can be applied individually or in combination. Further, in the above embodiments, the example in which the flying units 11, 12, and 70 have substantially the same structure has been described, but the flying units 11, 12, and 70 may have different structures. For example, the flight unit 11 and the flight unit 12 may have different shapes, and the number of thrusters 24 to 27 and 34 to 37 may be different. Even when the flying units 11, 12, and 70 are different as described above, the propulsive force of the flying device 10 is increased as compared with a single unit by connecting the plurality of flying units 11, 12, and 70. Accordingly, an increase in payload can be achieved without causing an increase in size.

図面中、１０は飛行装置、１１、１２、７０は飛行ユニット、２４〜２７、３４〜３７はスラスタ、３９は接続機構部、４１、５１は制御部、４２、５２は蓄電池を示す。
In the drawings, 10 is a flying device, 11, 12 and 70 are flying units, 24 to 27 and 34 to 37 are thrusters, 39 is a connection mechanism section, 41 and 51 are control sections, and 42 and 52 are storage batteries.

Claims

複数の飛行ユニット（１１、１２、７０）が連結されている飛行装置（１０）であって、
複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、それぞれ、推進力を発生するスラスタ（２４〜２７）を備え、
前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、相互の推進力が合成されるように、一体に設けられている飛行装置。 A flying device (10) in which a plurality of flying units (11, 12, 70) are connected,
Each of the plurality of flight units (11, 12, 70) includes a thruster (24-27) for generating a propulsive force,
The flight unit (11, 12, 70) is a flight device provided integrally so that mutual thrusts are combined.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、それぞれ、推進力を発生するスラスタ（２４〜２７）、および前記スラスタ（２４〜２７）で発生する推進力を制御することにより飛行姿勢を制御する制御部（４１、５１）を有する請求項１記載の飛行装置。 The plurality of flight units (11, 12, 70) control the flight attitude by controlling the thrusters (24 to 27) that generate propulsive force and the propulsive forces that are generated by the thrusters (24 to 27), respectively. The flying device according to claim 1, further comprising a control unit (41, 51) that performs the operation.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、ヨー軸方向へ複数重ねられている請求項２記載の飛行装置。 The flying device according to claim 2, wherein a plurality of the flight units (11, 12, 70) are stacked in the yaw axis direction.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）を一体に接続する接続機構部（３９）を備え、
複数重ねられている前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、前記接続機構部（３９）においてヨー軸を中心に相対的に回転可能である請求項３記載の飛行装置。 A connection mechanism (39) for integrally connecting the plurality of flight units (11, 12, 70);
The flying device according to claim 3, wherein a plurality of the flying units (11, 12, 70) are relatively rotatable around the yaw axis in the connection mechanism (39).

前記接続機構部（３９）は、複数重ねられている前記飛行ユニット（１１、１２、７０）を、ヨー軸を中心に相対的に回転駆動する請求項４記載の飛行装置。 5. The flying device according to claim 4, wherein the connection mechanism section (39) drives the plurality of stacked flight units (11, 12, 70) to rotate relative to each other about the yaw axis.

前記接続機構部（３９）が複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）を相対的に回転駆動する角度は、推進力が不足する不足スラスタの推進力を補完する位置に設定されている請求項５記載の飛行装置。 The angle at which the connection mechanism portion (39) relatively rotationally drives the plurality of flight units (11, 12, 70) is set to a position that complements the thrust of the insufficient thruster where the thrust is insufficient. Item 6. The flying device according to Item 5.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、ヨー軸と垂直な方向に連結されている請求項１または２記載の飛行装置。 The flying device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of flying units (11, 12, 70) are coupled in a direction perpendicular to the yaw axis.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）にそれぞれ設けられている制御部（４１、５１）は、互いに通信可能に接続されている請求項１から７のいずれか一項記載の飛行装置。 The flying device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control units (41, 51) respectively provided in the plurality of flying units (11, 12, 70) are connected to be communicable with each other.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）にそれぞれ設けられている制御部（４１、５１）は、互いに通信することにより、その制御部（４１、５１）と同一の飛行ユニット（１１、１２、７０）に設けられている同ユニットスラスタだけでなく、その制御部（４１、５１）とは別の飛行ユニット（１１、１２、７０）に設けられている異ユニットスラスタも制御する請求項８記載の飛行装置。 The control units (41, 51) provided in each of the plurality of flight units (11, 12, 70) communicate with each other, thereby the same flight units (11, 12) as the control units (41, 51). , 70) and not only the same unit thruster provided in the control unit (41, 51) but also a different unit thruster provided in a different flight unit (11, 12, 70). The flying device described.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）にそれぞれ設けられている制御部（４１、５１）は、個別に前記飛行ユニット（１１、１２、７０）の飛行姿勢を制御する請求項１から７のいずれか一項記載の飛行装置。 The control units (41, 51) respectively provided in the plurality of flight units (11, 12, 70) individually control the flight postures of the flight units (11, 12, 70). The flying device according to any one of the above.

複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）は、前記スラスタ（２４〜２７、３４〜３７）に電力を供給するバッテリ（４２、５２）をそれぞれ有し、
複数の前記飛行ユニット（１１、１２、７０）にそれぞれ設けられているバッテリ（４２、５２）は、そのバッテリ（４２、５２）と同一の飛行ユニット（１１、１２、７０）に設けられている同ユニットスラスタだけでなく、そのバッテリ（４２、５２）とは別の飛行ユニット（１１、１２、７０）に設けられている異ユニットスラスタにも電力を供給する請求項１から１０のいずれか一項記載の飛行装置。
The plurality of flight units (11, 12, 70) each have a battery (42, 52) for supplying power to the thrusters (24-27, 34-37),
The batteries (42, 52) provided in each of the plurality of flight units (11, 12, 70) are provided in the same flight unit (11, 12, 70) as the batteries (42, 52). The power is supplied not only to the unit thruster but also to a different unit thruster provided in a flight unit (11, 12, 70) different from the battery (42, 52). The flying device according to the item.