JP4690080B2 - Unmanned submersible - Google Patents

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Description

本発明は、海中の構造物や水産資源の探査、観察等に用いられる無人潜水機に関するものである。   The present invention relates to an unmanned submersible used for exploration and observation of underwater structures and marine resources.

海中における構造物の探査等には、ダイバーが海中に潜って行う方法や、海中に水中カメラを設置して定点で行う方法等があるが、海中の条件が厳しい場合や機動性を必要とする場合には、リモート操作により海中を移動することができる無人潜水機が利用されている。   There are two methods for exploring structures in the sea, such as diver diving in the sea and underwater camera installation at a fixed point. Underwater conditions are severe and mobility is required. In some cases, unmanned submersibles that can be moved underwater by remote operation are used.

従来の無人潜水機として、下記特許文献１には、上下方向に推力を発生する垂直スラスタと、機体の長手方向（水平方向）に推力を発生する水平スラスタとを備えたものが開示されている。   As a conventional unmanned submarine, the following Patent Document 1 discloses a vertical thruster that generates thrust in the vertical direction and a horizontal thruster that generates thrust in the longitudinal direction (horizontal direction) of the airframe. .

この無人潜水機では、２基の垂直スラスタが機体の左右両側に配置され、３基の水平スラスタが、機体の左右中央と、その左右両側下方とに３角配置されている。そして、２基の垂直スラスタを同じ推力で駆動することによって、機体を水平な姿勢で潜る方向に推進させ、上下３基の水平スラスタを同じ推力で駆動することによって、機体を水平な姿勢で水平方向に推進させるようになっている。   In this unmanned submersible, two vertical thrusters are arranged on both the left and right sides of the aircraft, and three horizontal thrusters are arranged in three corners at the left and right center of the aircraft and below the left and right sides of the aircraft. By driving two vertical thrusters with the same thrust, the aircraft is propelled in the direction of diving in a horizontal posture, and by driving the three vertical thrusters with the same thrust, the aircraft is leveled in a horizontal posture. It is supposed to be propelled in the direction.

また、垂直スラスタを用いるよりも速く潜水海底に潜りたい場合には、上側１基の水平スラスタの推力を下側２基の水平スラスタに対して相対的に上げ、上下の推力バランスを崩すことによって、機体を斜め下方に向けて潜る方向に推進させ、速く浮上したい場合には、逆の動作をすることによって、機体を斜め上方に向けて機体を浮上方向に推進させるようになっている。   Also, if you want to dive into the seafloor faster than using a vertical thruster, raise the thrust of the upper one horizontal thruster relative to the lower two horizontal thrusters, and destroy the upper and lower thrust balance. When it is desired to propel the aircraft in the direction of diving obliquely downward and to ascend quickly, the aircraft is propelled in the ascending direction with the aircraft directed obliquely upward by performing the reverse operation.

特開平８−１６９３９８号公報JP-A-8-169398

特許文献１記載の技術では、水平スラスタを用いて機体を移動させる際には、垂直スラスタは用いられず、逆に、垂直スラスタを用いて機体を移動させる際には、水平スラスタは用いられない。   In the technique described in Patent Document 1, a vertical thruster is not used when moving the aircraft using a horizontal thruster, and conversely, a horizontal thruster is not used when moving the aircraft using a vertical thruster. .

すなわち、水平、垂直併せて５基のスラスタを機体に備えているにも関わらず、同時に用いられるのは一方の３基又は２基だけであり、効率的に動力が利用されていない。また、同時に利用されるスラスタの数が少ないため、大きな推力を得るためには、各々のスラスタとして最大推力の大きいものを用いる必要があり、潜水機の大型化、高騰化等を招来していた。   That is, although the aircraft has five horizontal and vertical thrusters, only one or two of them are used at the same time, and power is not efficiently used. In addition, since the number of thrusters used at the same time is small, in order to obtain a large thrust, it is necessary to use each thruster having a large maximum thrust, leading to an increase in the size and soaring of the submersible. .

また、水平スラスタを用い、機体を斜め下方又は斜め上方に向けて推進させる場合には、各水平スラスタの推力を精細に調整する必要があるため、制御が複雑になるという問題もあった。   Further, when a horizontal thruster is used to propel the machine body obliquely downward or obliquely upward, it is necessary to finely adjust the thrust of each horizontal thruster, resulting in a problem of complicated control.

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、推力発生方向が異なる複数種のスラスタ（垂直スラスタおよび水平スラスタ）を効率よく利用して運動性能を高め、また、機体の姿勢を簡単に制御することができる無人潜水機を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to efficiently use a plurality of types of thrusters (vertical thrusters and horizontal thrusters) having different thrust generation directions to improve motion performance. An object of the present invention is to provide an unmanned submersible that can easily control the attitude of the vehicle.

請求項１記載の発明は、複数種のスラスタを機体に備えている無人潜水機において、複数種のスラスタが、機体の前後方向に推力を発生する水平スラスタと、左右方向の回動軸周りに回動自在に設けられており、該回動軸周りで推力発生方向を変更できる垂直スラスタと、を含んでおり、垂直スラスタの姿勢変更により機体の重心位置が変動し、その結果として機体が鉛直面内で傾くように、鉛直面内で垂直スラスタの重心位置が回動軸の軸心から外れた位置に配置されている、ことを特徴とする。 Invention of claim 1, wherein, in the unmanned underwater vehicle which is equipped with a double several thruster body, a plurality of types of thrusters, a horizontal thruster for generating a thrust in the longitudinal direction of the machine body, left and right directions around the rotation axis It provided rotatably on a vertical thruster able to change the thrust generating direction about the pivoting axis, includes a center of gravity of the I Ri machine body attitude change of the vertical thrusters varies, as a result As described above, the center of gravity of the vertical thruster is disposed at a position deviating from the axis of the rotation axis so that the airframe tilts in the vertical plane .

請求項２記載の発明は、垂直スラスタの推力発生方向が前後方向となるように垂直スラスタの姿勢が保たれているとき、機体の重心位置が機体の前方に移動するようになっている。 According to the second aspect of the present invention, when the vertical thruster is maintained so that the thrust generation direction of the vertical thruster is the front-rear direction, the position of the center of gravity of the aircraft moves to the front of the aircraft .

請求項３記載の発明は、水平スラスタ及び垂直スラスタが、相互に、機体の前後方向及び上下方向において、ずれた位置に配置されている。 In the invention described in claim 3, the horizontal thruster and the vertical thruster are arranged at positions shifted from each other in the longitudinal direction and the vertical direction of the machine body .

請求項１記載の発明によれば、機体の重心位置と浮心位置との相対変化から生ずる復元モーメントにより機体の姿勢を変え、推進方向を容易に変化させることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily change the propulsion direction by changing the attitude of the airframe by the restoring moment generated from the relative change between the center of gravity position and the floating center position of the airframe .

請求項２記載の発明によれば、沈降時に水平スラスタ及び垂直スラスタの両方からの推力を用いることができ、急速に沈降できる。 According to the second aspect of the present invention, thrust from both the horizontal thruster and the vertical thruster can be used at the time of settling, and the settling can be performed rapidly .

請求項３記載の発明によれば、水平スラスタ及び垂直スラスタを平行に配置したときに、一方の推力を他方の推力よりも高くすることで、機体を更に傾けることができる。 According to the third aspect of the present invention, when the horizontal thruster and the vertical thruster are arranged in parallel, the airframe can be further tilted by making one thrust higher than the other thrust.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る無人潜水機の平面図であり、図２は、同側面図である。なお、本明細書では、説明上、図１の左右方向を前後方向（特に、後述するカバー１４側が前）、上下方向を左右方向、紙面貫通方向を上下方向とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an unmanned submersible according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. In the present specification, for the sake of explanation, the left-right direction in FIG.

無人潜水機１０は、リモート操作等によって水中を移動するものであり、本体部１１，スラスタ１７，１８、機体フレーム１２等により構成された機体１３を備えている。本体部１１は、耐圧容器により主構成され、前後に長く形成されている。本体部１１の先端には、透明又は半透明のカバー１４で覆われた水中カメラ１５が設けられ、その左右両側に水中ランプ１６が設けられている。   The unmanned diving machine 10 moves underwater by a remote operation or the like, and includes a machine body 13 including a main body 11, thrusters 17 and 18, a machine frame 12, and the like. The main body 11 is mainly composed of a pressure vessel, and is formed long in the front and rear direction. An underwater camera 15 covered with a transparent or translucent cover 14 is provided at the tip of the main body 11, and underwater lamps 16 are provided on both the left and right sides thereof.

スラスタ１７，１８は、推力発生方向が上下方向（機体１３の高さ方向）に設定された垂直スラスタ１７と、前後方向（水平方向；機体１３の長手方向）に設定された水平スラスタ１８とを有し、各スラスタ１７，１８はそれぞれ２基ずつ設けられている。図２において、それぞれの推力の発生方向及び大きさを矢印Ｆ１，Ｆ２で示している。また、各スラスタ１７，１８は、正逆反転駆動が可能となっている。   The thrusters 17 and 18 include a vertical thruster 17 whose thrust generation direction is set in the vertical direction (the height direction of the machine body 13) and a horizontal thruster 18 set in the front-rear direction (horizontal direction; the longitudinal direction of the machine body 13). Each of the thrusters 17 and 18 is provided in two. In FIG. 2, the direction and magnitude of each thrust are indicated by arrows F1 and F2. Each thruster 17 and 18 can be driven forward and reverse.

２基の垂直スラスタ１７は、機体１３の前後略中央で本体部１１の左右各側に配置され、２基の水平スラスタ１８は、機体１３の後部で本体部１１の左右各側に配置されている。垂直スラスタ１７と水平スラスタ１８とは、相互に前後及び上下にずれた配置とされている。   The two vertical thrusters 17 are arranged on the left and right sides of the main body 11 at approximately the center of the airframe 13 and the two horizontal thrusters 18 are arranged on the left and right sides of the main body 11 at the rear of the airframe 13. Yes. The vertical thruster 17 and the horizontal thruster 18 are arranged so as to be displaced from each other back and forth and up and down.

機体フレーム１２は、本体部１１やスラスタ１７，１８の外側を囲むように配置されている。本実施形態の機体フレーム１２は、左右幅に比べて前後長さが大きく、上下高さに比べて左右幅及び前後長さが大きく形成された、略直方体の枠形状を呈しており、具体的には、前後長さが約１００ｃｍ、左右幅が約８０ｃｍ、上下高さが約６０ｃｍとされている。なお、この寸法は、本発明を限定するものではなく、適宜設計変更可能である。   The body frame 12 is disposed so as to surround the outside of the main body 11 and the thrusters 17 and 18. The fuselage frame 12 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped frame shape in which the front-rear length is larger than the left-right width and the left-right width and front-rear length are larger than the vertical height. The front-rear length is about 100 cm, the left-right width is about 80 cm, and the vertical height is about 60 cm. In addition, this dimension does not limit this invention and can change a design suitably.

機体１３の重心Ｇと浮心Ｂとは、水平姿勢の状態で、同一垂直線上に配置されるようになっている。したがって、機体１３は、水中において水平姿勢を維持するようにバランスが保たれる。本体部１１には、機体１３の姿勢（角度）を検出する角度センサ２５が設けられている。   The center of gravity G and the floating center B of the body 13 are arranged on the same vertical line in a horizontal posture. Therefore, the airframe 13 is balanced so as to maintain a horizontal posture in water. The main body 11 is provided with an angle sensor 25 that detects the attitude (angle) of the machine body 13.

垂直スラスタ１７は、左右方向の回動軸心Ｏ回りに回動自在に設けられており、この回動によって推力発生方向Ｆ１を変化させることができるようになっている。   The vertical thruster 17 is provided so as to be rotatable around a rotation axis O in the left-right direction, and the thrust generation direction F1 can be changed by this rotation.

すなわち、図２に示すように、回動軸心Ｏを中心に垂直スラスタ１７を矢印Ｘ１方向に回動させると、その推力発生方向Ｆ１が徐々に水平に近づき、９０°回動したところで水平になり、水平スラスタ１８の推力発生方向Ｆ２と同じになる。   That is, as shown in FIG. 2, when the vertical thruster 17 is rotated in the direction of the arrow X1 about the rotation axis O, the thrust generation direction F1 gradually approaches horizontal and becomes horizontal when rotated 90 °. Thus, the thrust generation direction F2 of the horizontal thruster 18 is the same.

図８は、垂直スラスタ１７の姿勢変更機構２６を例示した側面図である。同図において、垂直スラスタ１７は、左右方向の回動軸１９に支持され、回動軸１９と平行に駆動軸２０が設けられ、回動軸１９と駆動軸２０とが、巻掛ベルト２１によって連動連結されている。駆動軸２０には、従動ギヤ２２が設けられ、従動ギヤ２２には、モータ２３の出力軸に接続されたウォームギヤ２４が噛合されている。   FIG. 8 is a side view illustrating the posture changing mechanism 26 of the vertical thruster 17. In the figure, a vertical thruster 17 is supported by a rotation shaft 19 in the left-right direction, a drive shaft 20 is provided in parallel with the rotation shaft 19, and the rotation shaft 19 and the drive shaft 20 are connected by a winding belt 21. Linked together. The drive shaft 20 is provided with a driven gear 22, and a worm gear 24 connected to the output shaft of the motor 23 is meshed with the driven gear 22.

そして、モータ２３を駆動することにより、ウォームギヤ２４、従動ギヤ２２を介して駆動軸２０に動力が伝達され、駆動軸２０から巻掛ベルト２１を介して回動軸１９に動力が伝達され、垂直スラスタ１７が回動するようになっている。図８には、９０°回動した状態の垂直スラスタ１７を２点鎖線で示している。   By driving the motor 23, power is transmitted to the drive shaft 20 via the worm gear 24 and the driven gear 22, and power is transmitted from the drive shaft 20 to the rotating shaft 19 via the winding belt 21. The thruster 17 rotates. In FIG. 8, the vertical thruster 17 rotated by 90 ° is indicated by a two-dot chain line.

図２に示すように、垂直スラスタ１７の回動軸心Ｏは、垂直スラスタ１７自身の重心位置ｇから外れた位置、具体的には上側に配置されており、よって、垂直スラスタ１７を回動すると、重心位置ｇが前後に移動し、機体１３の重心Ｇも前後に移動するようになっている。   As shown in FIG. 2, the rotation axis O of the vertical thruster 17 is arranged at a position deviating from the center of gravity g of the vertical thruster 17, specifically, on the upper side, and thus the vertical thruster 17 is rotated. Then, the center of gravity position g moves back and forth, and the center of gravity G of the machine body 13 also moves back and forth.

上記無人潜水機１０では、機体１３を水平姿勢に維持したまま水平方向に前進移動する場合には、左右両方の水平スラスタ１８を同じ推力で駆動する。また、機体１３を水平姿勢に維持したまま下方に潜る場合には、左右両方の垂直スラスタ１７を同じ推力で駆動する。また、機体１３を後進又は上昇する場合には、各スラスタ１７，１８を正逆反転して駆動し、推力発生方向Ｆ１，Ｆ２を逆にする。   In the unmanned submersible 10, both the left and right horizontal thrusters 18 are driven with the same thrust when moving forward in the horizontal direction while maintaining the body 13 in a horizontal posture. Further, when the aircraft 13 is dive downward while maintaining the horizontal posture, both the left and right vertical thrusters 17 are driven with the same thrust. Further, when the vehicle body 13 moves backward or ascends, the thrusters 17 and 18 are driven in the reverse direction to drive the thrust generation directions F1 and F2.

機体１３を左右に旋回させる場合は、左右の水平スラスタ１８を互いに異なる推力で駆動し、機体１３をローリングさせる場合は、左右の垂直スラスタ１７を互いに異なる推力で駆動する。以上の動作は、原則として、水平スラスタ１８又は垂直スラスタ１７の一方を駆動して行う。   When the body 13 is turned left and right, the left and right horizontal thrusters 18 are driven with different thrusts, and when the body 13 is rolled, the left and right vertical thrusters 17 are driven with different thrusts. The above operation is performed by driving one of the horizontal thruster 18 and the vertical thruster 17 in principle.

垂直スラスタ１７の姿勢変更は、例えば、素速く海底へ潜るために、機体１３を斜め下方に向けて推進する場合等に行われる。図３には、垂直スラスタ１７を矢印Ｘ１方向に約４５°回動した状態を示しており、この回動によって、垂直スラスタ１７自身の重心位置ｇは前側に移動する。そして、この重心ｇの移動によって、機体１３の重心位置Ｇも前側に移動するため、浮心Ｂとの相対位置が前後に変化する。すると、浮心Ｂにおける浮力Ｆｂと、重心Ｇにおける重力Ｆｇとによって復元モーメントＭｆ１が発生し、図４に示すように、重心Ｇと浮心Ｂとが同一垂直線上に配置されるまで、機体１３が斜めに傾く。   The posture change of the vertical thruster 17 is performed, for example, when the aircraft 13 is propelled obliquely downward in order to quickly dive to the seabed. FIG. 3 shows a state in which the vertical thruster 17 is rotated by about 45 ° in the direction of the arrow X1, and the center of gravity g of the vertical thruster 17 itself moves to the front side by this rotation. As the center of gravity g moves, the center of gravity position G of the airframe 13 also moves forward, so that the relative position with respect to the buoyancy B changes back and forth. Then, a restoring moment Mf1 is generated by the buoyancy Fb in the buoyancy B and the gravity Fg in the centroid G, and the airframe 13 until the centroid G and the buoyancy B are arranged on the same vertical line as shown in FIG. Tilts diagonally.

図５に示すように、更に垂直スラスタ１７を４５°回動させ、その向きを水平スラスタ１８に一致させると、機体１３の重心位置Ｇがさらに前側に移動し、復元モーメントＭｆ２によって、図６に示すように機体１３がさらに斜めに傾く。   As shown in FIG. 5, when the vertical thruster 17 is further rotated by 45 ° and the direction thereof is made to coincide with the horizontal thruster 18, the center of gravity G of the airframe 13 is further moved forward, and the restoring moment Mf2 results in FIG. As shown, the fuselage 13 is further tilted.

そして、この状態で、水平スラスタ１８と垂直スラスタ１７をともに駆動することで、矢印Ｓで示す推進方向に機体１３が移動する。この場合、４基のスラスタ１７，１８を全て駆動するため、水平スラスタ１８を２基だけを駆動する場合に比べて大きな推力を得ることができ、素速く潜ることが可能になる。逆に言えば、全てのスラスタ１７，１８を用いて潜ることができるため、各スラスタ１７，１８として、最大推力の小さな小型のものを用いることができ、潜水機全体の小型化、低廉化等にも寄与するようになっている。   In this state, by driving the horizontal thruster 18 and the vertical thruster 17 together, the body 13 moves in the propulsion direction indicated by the arrow S. In this case, since all the four thrusters 17 and 18 are driven, a larger thrust can be obtained than when only two horizontal thrusters 18 are driven, and it is possible to dive quickly. In other words, since all the thrusters 17 and 18 can be used for diving, small thrusters with a small maximum thrust can be used as the thrusters 17 and 18, and the entire submersible can be reduced in size and cost. Has come to contribute.

また、垂直スラスタ１７の姿勢変更に伴う機体１３の重心位置Ｇの変動によって、機体１３を傾けているため、機体１３の姿勢変更のために各スラスタ１７，１８の推力を調整したり、複雑な制御を行うことも不要となっている。   Further, since the fuselage 13 is tilted due to the change in the gravity center position G of the fuselage 13 accompanying the change in the posture of the vertical thruster 17, the thrust of each thruster 17 and 18 can be adjusted to change the posture of the fuselage 13, or complicated It is also unnecessary to perform control.

図６において、垂直スラスタ１７と水平スラスタ１８とは、機体１３の高さ方向に位置がずれた状態とされているため、垂直スラスタ１７と、水平スラスタ１８の推力を異ならせた場合、例えば、垂直スラスタ１７の推力を大きくした場合には、図７に示すように、機体１３を更に傾けて垂直姿勢にすることも可能となる。この場合、機体１３が真下に向くため、より迅速に潜ることができる。なお、この場合、機体１３には、姿勢を元に戻そうとする復元モーメントＭｆ３が作用する。   In FIG. 6, the vertical thruster 17 and the horizontal thruster 18 are in a state of being displaced in the height direction of the airframe 13. Therefore, when the thrust force of the vertical thruster 17 and that of the horizontal thruster 18 are different, for example, When the thrust of the vertical thruster 17 is increased, as shown in FIG. 7, the airframe 13 can be further tilted to take a vertical posture. In this case, since the fuselage 13 faces downward, it can dive more quickly. In this case, a restoring moment Mf3 that attempts to return the posture to the original body 13 acts on the airframe 13.

図４に示すように、垂直スラスタ１７を、水平スラスタ１８と同じ向きにする途中の段階で、垂直スラスタ１７及び水平スラスタ１８を駆動し、機体１３を移動させることも可能である。   As shown in FIG. 4, it is also possible to drive the vertical thruster 17 and the horizontal thruster 18 and move the airframe 13 in the middle of making the vertical thruster 17 in the same direction as the horizontal thruster 18.

この場合、垂直スラスタ１７の推力Ｆ１と水平スラスタ１８の推力Ｆ２との合力ＦＷにより、機体１３が矢印Ｓ方向に推進されることになるが、水平スラスタ１８の推力発生方向Ｆ２に関してみると、垂直スラスタ１７の推力発生方向Ｆ２が、水平スラスタ１８の推力発生方向Ｆ１の成分を含むことにより、同方向Ｆ１（機体１３の長手方向）に関する推力が増大されるようになっている。   In this case, the fuselage 13 is propelled in the direction of the arrow S by the resultant force FW of the thrust F1 of the vertical thruster 17 and the thrust F2 of the horizontal thruster 18, but when viewed with respect to the thrust generation direction F2 of the horizontal thruster 18, Since the thrust generation direction F2 of the thruster 17 includes a component of the thrust generation direction F1 of the horizontal thruster 18, the thrust in the same direction F1 (longitudinal direction of the machine body 13) is increased.

なお、機体１３の傾斜角度は角度センサ２５によって検出されるため、垂直スラスタ１７の回動量を調節することによって、所望の傾斜角度で潜ることが可能となっている。   Note that since the tilt angle of the airframe 13 is detected by the angle sensor 25, it is possible to dive at a desired tilt angle by adjusting the amount of rotation of the vertical thruster 17.

図９は、図３〜図６の例とは、逆の方向Ｘ２（反時計回り）に垂直スラスタ１７を回動させた例を示している。この場合、機体１３の重心位置Ｇは後側に移り、浮力Ｆｂと重力Ｆｇによる復元モーメントＭｆ４によって、図１０に示すように、機体１３が斜め上方に傾く。そして、垂直スラスタ１７を正逆反転して駆動し、推力発生方向Ｆ１を逆にするとともに、水平スラスタ１８も駆動することによって、矢印Ｓで示す斜め上方に機体１３が推進されるようになっている。   FIG. 9 shows an example in which the vertical thruster 17 is rotated in a direction X2 (counterclockwise) opposite to the examples of FIGS. In this case, the center of gravity G of the airframe 13 moves to the rear side, and the airframe 13 is inclined obliquely upward as shown in FIG. 10 due to the restoring moment Mf4 due to the buoyancy Fb and the gravity Fg. Then, the vertical thruster 17 is driven by reversing forward and reverse to reverse the thrust generation direction F1, and the horizontal thruster 18 is also driven, so that the airframe 13 is propelled obliquely upward indicated by the arrow S. Yes.

したがって、垂直スラスタ１７の回動方向を時計回りＸ１（図３〜図６）、反時計回りＸ２（図９，図１０）のいずれにするかで、機体１３の姿勢を下向きとするか上向きとするかを選択でき、また、垂直スラスタ１７を、各姿勢に応じて正逆反転して駆動することによって、垂直スラスタ１７と水平スラスタ１８の推力の合力により機体１３を潜る方向又は浮上する方向に推進することができるようになっている。   Therefore, depending on whether the rotation direction of the vertical thruster 17 is clockwise X1 (FIGS. 3 to 6) or counterclockwise X2 (FIGS. 9 and 10), the attitude of the fuselage 13 is set downward or upward. In addition, by driving the vertical thruster 17 in the reverse direction according to each posture, the vertical thruster 17 and the horizontal thruster 18 are driven in the direction of diving or rising. Can be promoted.

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、例えば、次のように実施してもよい。（１）垂直スラスタ１７の回動軸心Ｏは、垂直スラスタ１７自身の重心位置ｇと側面視で重なるように、配置することができる。この場合、垂直スラスタ１７を姿勢変更しても、機体１３の重心位置Ｇの変動はないため、機体１３を水平姿勢に維持したまま、合計４基のスラスタ１７，１８によって推進することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented as follows, for example. (1) The rotation axis O of the vertical thruster 17 can be arranged so as to overlap the center of gravity position g of the vertical thruster 17 itself in a side view. In this case, even if the posture of the vertical thruster 17 is changed, the gravity center position G of the airframe 13 does not change, so that the airframe 13 can be propelled by a total of four thrusters 17 and 18 while maintaining the horizontal posture.

（２）また、垂直スラスタ１７の回動軸心Ｏは、垂直スラスタ１７を時計回りＸ１に姿勢変更したときに、自身の重心位置ｇが後方へ移動するように、すなわち、機体１３の重心Ｇが後方へ移動するように設定することができる。例えば、図２に示す機体１３において、回動軸心Ｏを重心ｇよりも下側に設定することができる。この場合、垂直スラスタ１７の時計回りＸ１への姿勢変更によって機体１３は斜め上方に傾き、スラスタ１７，１８の駆動によって浮上するようになる。 (2) The rotation axis O of the vertical thruster 17 is such that when the posture of the vertical thruster 17 is changed clockwise X1, its center of gravity position g moves backward, that is, the center of gravity G of the airframe 13 Can be set to move backwards. For example, in the machine body 13 shown in FIG. 2, the rotation axis O can be set below the center of gravity g. In this case, the airframe 13 is inclined obliquely upward by changing the posture of the vertical thruster 17 in the clockwise direction X1, and floats by driving the thrusters 17 and 18.

（３）左右の垂直スラスタ１７は、同時に同じ方向へ回動するようにしてもよいし、個別に同じ方向に、又は異なる方向に回動するようにしてもよい。また、垂直スラスタ１７は、水平スラスタ１８の推力発生方向Ｆ２に完全に一致しなくてもよく、近づく方向へ向けて姿勢変更可能であればよい。 (3) The left and right vertical thrusters 17 may be simultaneously rotated in the same direction, or may be individually rotated in the same direction or in different directions. Further, the vertical thruster 17 may not completely coincide with the thrust generation direction F2 of the horizontal thruster 18 as long as the posture can be changed in the approaching direction.

（４）上記実施形態では、垂直スラスタ１７、水平スラスタ１８を２基ずつ備えているが、例えば、垂直スラスタ１７を１基、又は水平スラスタ１８を１基とすることができる。後者の場合、水平スラスタ１基のみでは機体１３の旋回ができないため、当該旋回を可能とするために、垂直スラスタ１７を水平に姿勢変更し且つ２つの垂直スラスタ１７を異なる推力で駆動可能に構成するのが好ましい。また、垂直スラスタ１７及び水平スラスタ１８の双方又はいずれかを３基以上で構成することもできる。 (4) In the above embodiment, two vertical thrusters 17 and two horizontal thrusters 18 are provided. However, for example, one vertical thruster 17 or one horizontal thruster 18 can be provided. In the latter case, the airframe 13 cannot be turned by only one horizontal thruster, so that the vertical thruster 17 can be horizontally changed and the two vertical thrusters 17 can be driven with different thrusts to enable the turning. It is preferable to do this. Further, three or more of the vertical thruster 17 and / or the horizontal thruster 18 may be configured.

（５）水平スラスタ１８は、当該水平スラスタ１８の推力発生方向Ｆ２を垂直スラスタ１７の推力発生方向Ｆ１に近づける方向へ、姿勢変更可能に構成することができる。この場合、水平スラスタ１８のみを姿勢変更可能に構成してもよいし、垂直スラスタ１７と水平スラスタ１８との両方を姿勢変更可能に構成してもよい。 (5) The horizontal thruster 18 can be configured so that its posture can be changed in a direction in which the thrust generation direction F2 of the horizontal thruster 18 approaches the thrust generation direction F1 of the vertical thruster 17. In this case, only the horizontal thruster 18 may be configured to change the posture, or both the vertical thruster 17 and the horizontal thruster 18 may be configured to change the posture.

（６）スラスタは、垂直と水平との組み合わせに限ることはなく、例えば、前後方向の水平スラスタと、左右方向の水平スラスタとの組み合わせにすることができる。また、複数種のスラスタは、姿勢変更する前の状態で、必ずしも互いの推力発生方向の相対角度が９０°の関係になくてもよい。 (6) The thruster is not limited to a combination of vertical and horizontal, and can be, for example, a combination of a horizontal thruster in the front-rear direction and a horizontal thruster in the left-right direction. Further, the plurality of types of thrusters do not necessarily have a relationship in which the relative angle in the direction of thrust generation is 90 ° before the posture change.

（７）潜水機は、３種類以上（例えば、垂直、前後水平、左右水平）のスラスタを備えたものであってもよい。 (7) The submersible may be provided with three or more types of thrusters (for example, vertical, front-rear horizontal, left-right horizontal).

本発明は、水中探索等の分野の無人潜水機に有効に利用することができる。   The present invention can be effectively used for unmanned submersibles in fields such as underwater search.

本発明の実施形態に係る無人潜水機の平面図である。It is a top view of the unmanned diving machine concerning the embodiment of the present invention. 同側面図である。It is the same side view. 垂直スラスタを時計回りに約４５°回動させた状態の側面図である。It is a side view of the state which rotated the vertical thruster about 45 degrees clockwise. 同状態でバランスがとれた機体を示す側面図である。It is a side view which shows the body which was balanced in the same state. 垂直スラスタを更に４５°回動させた状態の側面図である。It is a side view of the state where the vertical thruster is further rotated by 45 °. 同状態でバランスがとれた機体を示す側面図である。It is a side view which shows the body which was balanced in the same state. 同状態で下向き姿勢にした機体を示す側面図である。It is a side view which shows the body made into the downward attitude | position in the same state. 垂直スラスタの姿勢変更機構を例示する側面図である。It is a side view which illustrates the attitude | position change mechanism of a vertical thruster. 垂直スラスタを反時計回りに回動させた状態の側面図である。It is a side view of the state which rotated the vertical thruster counterclockwise. 同状態でバランスがとれた機体を示す側面図である。It is a side view which shows the body which was balanced in the same state.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 無人潜水機
１３ 機体
１７ 垂直スラスタ
１８ 水平スラスタ

10 Unmanned Submersible 13 Aircraft 17 Vertical Thruster 18 Horizontal Thruster

Claims (3)

複数種のスラスタを機体に備えている無人潜水機において、
複数種のスラスタが、機体の前後方向に推力を発生する水平スラスタと、左右方向の回動軸周りに回動自在に設けられており、該回動軸周りで推力発生方向を変更できる垂直スラスタと、を含んでおり、
垂直スラスタの姿勢変更により機体の重心位置が変動し、その結果として機体が鉛直面内で傾くように、鉛直面内で垂直スラスタの重心位置が回動軸の軸心から外れた位置に配置されている、ことを特徴とする無人潜水機。 In the unmanned underwater vehicle that is equipped with a multi-several of thrusters on the body,
A plurality of types of thrusters are provided with a horizontal thruster that generates thrust in the longitudinal direction of the aircraft, and a vertical thruster that can rotate around a rotation shaft in the left-right direction and can change the thrust generation direction around the rotation shaft. And
Vary the center of gravity position of the I Ri machine body attitude change of the vertical thrusters, as a result to tilt the aircraft in the vertical plane, the center of gravity of the vertical thruster in a vertical plane is deviated from the axis of the rotating shaft position An unmanned submersible characterized in that it is arranged in 垂直スラスタの推力発生方向が前後方向となるように垂直スラスタの姿勢が保たれているとき、機体の重心位置が機体の前方に移動するようになっている、請求項１記載の無人潜水機。 The unmanned submersible according to claim 1 , wherein the position of the center of gravity of the airframe moves forward of the airframe when the vertical thruster posture is maintained such that the thrust generation direction of the vertical thruster is the front-rear direction . 水平スラスタ及び垂直スラスタが、相互に、機体の前後方向及び上下方向において、ずれた位置に配置されている、請求項１又は２記載の無人潜水機。 The unmanned submersible according to claim 1 , wherein the horizontal thruster and the vertical thruster are disposed at positions shifted from each other in the longitudinal direction and the vertical direction of the aircraft.
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