JP2019140536A - 無人航空機用ジンバル機構 - Google Patents
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Abstract
Description
レーザースキャナまたはカメラを搭載可能な無人航空機用のジンバル機構200が図1,2に示されている。ジンバル機構200は、レーザースキャナまたはカメラが設置される設置部として機能するピッチ軸回り回転部材205を備えている。ピッチ軸回り回転部材205は、電動によるピッチ軸回りの回転が可能で、且つ、電動による上下動及びロール軸回りの回転が可能である。
図1には、UAV100が示されている。UAV100は、機体本体を構成するベース部101,102を有している。ベース部101,102は、中央に開口を有した矩形の枠形状を有し、中央の開口となった部分にジンバル機構200が配置されている。
図2,3にジンバル機構200を示す。なお、図示されていないが、ジンバル機構200には、UAV100の機体本体を構成するベース部101,102も含まれる。また、ジンバル機構200に、ピッチ角制御モーター606に代表される各種の駆動機構、GNSSアンテナ、反射プリズム等を含めてもよい。また、ジンバル機構200に、制御部、駆動関係、記憶部等の各種電子回路等を含めてもよい。ジンバル機構200は、図1に示すUAV100のベース部101,102に固定されている。ジンバル機構200は、支柱201,202、水平支持部材203、ロール軸回り回転部材204、ピッチ軸回り回転部材205を備えている。
UAV100は、図5に示す制御部600を搭載している。制御部600は、ジンバル機構200に含まれるが、図2には図示省略されている。なお、制御部600の一部(例えば、処理部609)を、ジンバル機構200を構成する構造物から離れた位置に配置(通常は、UAV100のどこかの部分)に配置する構造も可能である。
図6に、図5の処理部609が行う処理の手順の一例を示す。図6の処理を実行するためのプログラムは、処理部609内のメモリやその他適当な記憶装置や記憶媒体に記憶され、そこから読み出されて処理部609が備えるCPUにより実行される。このプログラムを適当な記憶媒体や記憶サーバ等に記憶させ、そこから取得する形態も可能である。
ステップS111において、ピッチ軸回り回転部材205の姿勢(ロール角とピッチ角)の調整と同時に、水平支持部材203(ピッチ軸回り回転部材205)の上下位置の調整を行う態様も可能である。この場合、UAV100が備えるGNSS装置や反射プリズム208のレーザー測位情報に基づくUAV100の位置と、測量対象(撮影対象やレーザースキャン対象)の位置関係から、最適な光学測量装置の支柱201,202における上下位置を目標位置として求める。そして、上記の目標位置に光学測量装置が位置するようにピッチ軸回り回転部材205の上下位置の調整が行なわれる。
GNSSアンテナおよび/または反射プリズムをカメラやレーザースキャナ等の光学測量機器に固定する形態も可能である。
Claims (4)
- 無人航空機に搭載する無人航空機用ジンバル機構であって、
開口部を備えた枠形状のベース部と、
前記開口部の内側で上下動が可能であると共に、前記ベース部の上方および下方に移動させることが可能で、レーザースキャナまたはカメラが設置される設置部と、
前記設置部の当該無人航空機に対する上下方向における位置の調整が可能な上下位置調整機構と、
前記設置部のロール方向の角度およびピッチ方向の角度の調整が可能な角度調整機構と、
前記設置部の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部の信号に基づき、前記設置部の前記ピッチ方向および前記ロール方向の角度の制御を行う角度駆動部と
を備えた無人航空機用ジンバル機構。 - GNSSアンテナおよび/または反射プリズムと、
前記設置部と前記GNSSアンテナおよび/または前記反射プリズムとの位置関係を記憶した記憶部と
を備えた請求項1に記載の無人航空機用ジンバル機構。 - 当該無人航空機の姿勢と前記姿勢検出部が検出した前記設置部の姿勢とに基づき、前記設置部の前記ピッチ方向および前記ロール方向の角度を所定の方向に維持する制御を行う制御部を更に備える請求項2に記載の無人航空機用ジンバル機構。
- 前記設置部に光学測量機器が設置されており、
前記光学測量機器にGNSSアンテナおよび/または反射プリズムが固定されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の無人航空機用ジンバル機構
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