JP7123459B1

JP7123459B1 - flight device

Info

Publication number: JP7123459B1
Application number: JP2022087027A
Authority: JP
Inventors: 満石川; 誠一藤生
Original assignee: Ishikawa Energy Research Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Energy Research Co Ltd
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2022-08-23
Anticipated expiration: 2042-05-27
Also published as: JP2023152244A

Abstract

【課題】機体部の寸法を変更できる飛行装置を提供する。【解決手段】飛行装置１０は、機体部１４と、機体部１４に取り付けられたロータ１２と、を具備する。機体部１４は、第１機体部１４１と、第２機体部１４２と、第１機体部１４１と第２機体部１４２とを回転可能に接続する軸部１３と、を有する。ロータ１２は、第１機体部１４１に取り付けられた第１ロータ１２１と、第２機体部１４２に取り付けられた第２ロータ１２２と、を有する。【選択図】図１ＡAn object of the present invention is to provide a flight device in which the dimensions of the airframe portion can be changed. A flight device (10) includes a fuselage (14) and a rotor (12) attached to the fuselage (14). The body section 14 has a first body section 141 , a second body section 142 , and a shaft section 13 that rotatably connects the first body section 141 and the second body section 142 . The rotor 12 has a first rotor 121 attached to the first body section 141 and a second rotor 122 attached to the second body section 142 . [Selection drawing] Fig. 1A

Description

本発明は、飛行装置に関する。 The present invention relates to flight devices.

従来から、無人で空中を飛行することが可能な飛行装置が知られている。このような飛行装置は、垂直軸回りに回転駆動するロータの推力で、空中を飛行することが可能とされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, flying devices capable of unmanned flight have been known. Such a flight device is capable of flying in the air with the thrust of a rotor rotationally driven around a vertical axis.

飛行装置の適用分野としては、例えば、輸送分野、測量分野および撮影分野等が考えられる。このような分野に飛行装置を適用させる場合は、測量機器や撮影機器を飛行装置に備え付ける。飛行装置を係る分野に適用させることで、人が立ち入れない地域に飛行装置を飛行させ、そのような地域の輸送、撮影および測量を行うことができる。係る飛行装置に関する発明は、例えば、特許文献１に記載されている。 Application fields of the flying device include, for example, the transportation field, the surveying field, and the photography field. When the flying device is applied to such a field, the flying device is equipped with surveying equipment and photographing equipment. By applying the flying device to such fields, it is possible to fly the flying device to an area inaccessible to humans, and to carry out transportation, photographing, and surveying of such an area. An invention relating to such a flight device is described in Patent Document 1, for example.

特許文献１を参照すると、機体に複数のアーム部が配備されており、各アーム部の外側端部に、モータと回転翼が設置されている。また、係る飛行装置は、中心部に機体ベースが配置され、この機体ベースから周囲にアームが伸び、アームの先端部にモータおよびロータが配置されている。 Referring to Patent Literature 1, a plurality of arms are provided on the fuselage, and a motor and a rotor are installed at the outer end of each arm. Further, such a flight device has a fuselage base arranged in the center, an arm extending around from the fuselage base, and a motor and a rotor arranged at the tip of the arm.

特開２０１８－１２２６７４号公報JP 2018-122674 A

しかしながら、上記した特許文献１に記載された飛行装置では、機体の収納形態の観点から改良の余地があった。 However, the flight device described in Patent Literature 1 has room for improvement from the viewpoint of the storage configuration of the airframe.

具体的には、一般的な飛行装置では、前述したように、機体から側方に向かって延出するアームを有する。よって、飛行装置を収納および運搬の際に、アームがそのままの状態であると、飛行装置が嵩張るという課題がある。また、アームの機体に対する接続構成を着脱可能とし、収納および運搬の際に、アームを機体から取り外すことで、飛行装置をコンパクトにすることができる。しかしながら、当該構成であると、アームの接続構成が脆弱化する恐れがあり、アームの取り外しおよび取り付け作業が迂遠である等の課題が生じる。 Specifically, a typical flight device has an arm extending laterally from the fuselage, as described above. Therefore, when the flying device is stored and transported, if the arm is left as it is, the flying device becomes bulky. In addition, the connecting structure of the arm to the fuselage can be made detachable, and the arm can be removed from the fuselage during storage and transportation, making it possible to make the flight device compact. However, with this configuration, there is a risk that the connection configuration of the arms will be weakened, and there will be problems such as the detachment and attachment of the arms being troublesome.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機体部の外径寸法を変更できる飛行装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a flight device capable of changing the outer diameter of the fuselage.

本発明の飛行装置は、機体部と、前記機体部に取り付けられたロータと、を具備し、前記機体部は、第１機体部と、第２機体部と、前記第１機体部と前記第２機体部とを回転可能に接続する軸部と、を有し、前記ロータは、前記第１機体部に取り付けられた第１ロータと、前記第２機体部に取り付けられた第２ロータと、を有し、前記機体部は、収納状態と、飛行状態と、をとることができ、前記第１機体部の長手方向を第１長手方向とし、前記第２機体部の長手方向を第２長手方向とした場合、前記飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記収納状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、前記飛行状態は、第１飛行状態と、第２飛行状態と、をとることができ、前記第１飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記第２飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、前記第１機体部は、前記第２機体部に下側から取り付けられ、第１台座を更に具備し、前記第１台座は、前記第１機体部のみに取り付けられ、前記第１ロータは、前記第１台座に取り付けられることを特徴とする。
The flight device of the present invention comprises a fuselage section and a rotor attached to the fuselage section, the fuselage section comprising a first fuselage section, a second fuselage section, the first fuselage section and the second fuselage section. a shaft rotatably connecting two fuselage sections, the rotors comprising: a first rotor attached to the first fuselage section; a second rotor attached to the second fuselage section; The fuselage section can assume a stowed state and a flight state, the longitudinal direction of the first fuselage section being defined as a first longitudinal direction, and the longitudinal direction of the second fuselage section being defined as a second longitudinal direction. In terms of directions, the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the flight state is more pronounced than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the stowed state. The flight state is close to an orthogonal state, and the flight state can take a first flight state and a second flight state, and in the first flight state, the first longitudinal direction intersects the second longitudinal direction. is closer to a perpendicular state than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the second flight state, and the first airframe section is attached to the second airframe section from below. , a first pedestal, wherein the first pedestal is attached only to the first body portion, and the first rotor is attached to the first pedestal .

本発明の飛行装置は、機体部と、前記機体部に取り付けられたロータと、を具備し、前記機体部は、第１機体部と、第２機体部と、前記第１機体部と前記第２機体部とを回転可能に接続する軸部と、を有し、前記ロータは、前記第１機体部に取り付けられた第１ロータと、前記第２機体部に取り付けられた第２ロータと、を有し、前記機体部は、収納状態と、飛行状態と、をとることができ、前記第１機体部の長手方向を第１長手方向とし、前記第２機体部の長手方向を第２長手方向とした場合、前記飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記収納状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、前記飛行状態は、第１飛行状態と、第２飛行状態と、をとることができ、前記第１飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記第２飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、前記第１機体部は、前記第２機体部に下側から取り付けられ、第１台座と、第２台座と、を更に具備し、前記第１台座は、前記第１機体部の端部側に取り付けられ、前記第２台座は、前記第２機体部の端部側に取り付けられ、前記第１ロータは、前記第１台座に取り付けられ、前記第２ロータは、前記第２台座に取り付けられ、上下方向において、前記第１台座は、前記第２台座よりも長いことを特徴とする。
The flight device of the present invention comprises a fuselage section and a rotor attached to the fuselage section, the fuselage section comprising a first fuselage section, a second fuselage section, the first fuselage section and the second fuselage section. a shaft rotatably connecting two fuselage sections, the rotors comprising: a first rotor attached to the first fuselage section; a second rotor attached to the second fuselage section; The fuselage section can assume a stowed state and a flight state, the longitudinal direction of the first fuselage section being defined as a first longitudinal direction, and the longitudinal direction of the second fuselage section being defined as a second longitudinal direction. In terms of directions, the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the flight state is more pronounced than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the stowed state. The flight state is close to an orthogonal state, and the flight state can take a first flight state and a second flight state, and in the first flight state, the first longitudinal direction intersects the second longitudinal direction. is closer to a perpendicular state than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the second flight state, and the first airframe section is attached to the second airframe section from below. , a first pedestal, and a second pedestal, wherein the first pedestal is attached to an end portion side of the first body portion, and the second pedestal is attached to an end portion side of the second body portion. wherein the first rotor is attached to the first pedestal, the second rotor is attached to the second pedestal, and the first pedestal is longer than the second pedestal in the vertical direction characterized by

本発明の飛行装置によれば、機体部の外径寸法を変更できる飛行装置を提供できる。具体的には、第１機体部と第２機体部とが軸部を中心として回転可能に接続されることにより、収納時において機体部をコンパクトにすることができる。更に、本発明の飛行装置によれば、第１機体部の中央部近傍と第２機体部の中央部近傍とを回転可能に接続することにより、更に機体をコンパクトに収納することができる。更に、本発明の飛行装置によれば、第１機体部および第２機体部が、長尺部材であり、且つ、両端部にそれぞれロータが配設されることにより、飛行時にはロータを四隅に配置でき、収納時には機体をコンパクトにすることができる。更に、本発明の飛行装置によれば、係る構成により、飛行状態においては各ロータを四隅に配置でき、収納状態においては機体をコンパクトにすることができる。更に、本発明の飛行装置によれば、第１飛行状態と第２飛行状態とで、機体の幅を変更することができ、様々な飛行条件に対応することができる。更に、本発明の飛行装置によれば、ロータの幅を一定以上に確保しつつ、飛行装置の全体の幅を狭くし、矮小領域において飛行装置１０を安定的に飛行させることができる。更に、本発明の飛行装置によれば、第１ロータと第２ロータとの高低差を小さくし、理想的には、第１ロータと第２ロータとを略同一平面上に配置し、飛行装置を安定的に飛行させることができる。更に、本発明の飛行装置によれば、第１ロータと第２ロータとを、略同一平面上に配置でき、飛行装置を安定的に飛行させることができる。更に、本発明の飛行装置によれば、センサにより各物理量を正確に検出できる。 According to the flight device of the present invention, it is possible to provide a flight device in which the outer diameter of the airframe can be changed. Specifically, by connecting the first body portion and the second body portion so as to be rotatable around the shaft portion, the body portion can be made compact when stored. Furthermore, according to the flight device of the present invention, by rotatably connecting the vicinity of the center portion of the first body portion and the vicinity of the center portion of the second body portion, the body can be stored more compactly. Furthermore, according to the flight device of the present invention, the first body section and the second body section are long members, and the rotors are arranged at both ends, respectively, so that the rotors are arranged at the four corners during flight. It can be made compact when stored. Furthermore, according to the flight device of the present invention, with such a configuration, the rotors can be arranged at the four corners in the flight state, and the body can be made compact in the stowed state. Furthermore, according to the flight device of the present invention, the width of the airframe can be changed between the first flight state and the second flight state, and various flight conditions can be accommodated. Furthermore, according to the flight device of the present invention, the overall width of the flight device can be narrowed while maintaining a certain width of the rotor, and the flight device 10 can be stably flown in a dwarf area. Furthermore, according to the flight device of the present invention, the height difference between the first rotor and the second rotor is reduced, and ideally, the first rotor and the second rotor are arranged substantially on the same plane. can fly stably. Furthermore, according to the flight device of the present invention, the first rotor and the second rotor can be arranged substantially on the same plane, and the flight device can be stably flown. Furthermore, according to the flight device of the present invention, each physical quantity can be accurately detected by the sensor.

本発明の実施形態に係る飛行装置の飛行状態を下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the flight state of the flight device which concerns on embodiment of this invention from the downward direction. 本発明の実施形態に係る飛行装置の飛行状態を上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the flight state of the flight device which concerns on embodiment of this invention from upper direction. 本発明の実施形態に係る飛行装置の接続構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a connection configuration of the flight device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る飛行装置の第１飛行状態を示す平面図である。1 is a plan view showing a first flight state of a flight device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る飛行装置の第２飛行状態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a second flight state of the flight device according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る飛行装置の収納状態を上方から見た斜視図である。1 is a top perspective view of a stored state of a flight device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の他施形態に係る飛行装置の収納状態を上方から見た斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a stored state of a flight device according to another embodiment of the present invention, viewed from above.

以下、図を参照して本形態の飛行装置１０の構成を説明する。以下の説明では、同一の構成を有する部位には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明では上下前後左右の各方向を用いるが、これらの各方向は説明の便宜のためである。更に、以下の説明では、機体部１４から離れる方向を外側と称し、機体部１４に接近する方向を内側と称することもある。 The configuration of the flight device 10 of this embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted. In addition, in the following description, directions of up, down, front, back, left, and right are used, but these directions are for convenience of explanation. Furthermore, in the following description, the direction away from the body portion 14 may be referred to as the outside, and the direction toward the body portion 14 may be referred to as the inside.

図１Ａは、飛行装置１０の飛行状態を下方から見た斜視図である。図１Ｂは、飛行装置１０の飛行状態を上方から見た斜視図である。 FIG. 1A is a perspective view of the flight state of the flight device 10 as seen from below. FIG. 1B is a perspective view of the flight state of the flight device 10 as seen from above.

図１Ａを参照して、飛行装置１０は、機体部１４と、機体部１４に取り付けられたロータ１２と、を主要に具備する。 Referring to FIG. 1A, flight device 10 mainly includes fuselage section 14 and rotor 12 attached to fuselage section 14 .

飛行装置１０は、ドローンとも称される。飛行装置１０は、バッテリからの給電により回転するモータのみを駆動源とする電動型ドローンでも良いし、エンジンおよびモータを駆動源とするハイブリッドドローンでも良い。ハイブリッドドローンとしては、シリーズハイブリッドドローンまたはパラレルハイブリッドドローンを採用できる。シリーズハイブリッドドローンは、エンジンにより発電機を駆動し、発電機から給電を受けたモータがロータ１２を回転させる。パラレルハイブリッドドローンは、当該モータによりロータ１２を回転させる電気的駆動系とは別に、エンジンにより機械的に別のロータ１２を回転させる機械的駆動系を有する。 The flying device 10 is also called a drone. The flying device 10 may be an electric drone whose drive source is only a motor that rotates by power supply from a battery, or a hybrid drone whose drive source is an engine and a motor. As a hybrid drone, a series hybrid drone or a parallel hybrid drone can be adopted. In the series hybrid drone, the engine drives a generator, and the motor powered by the generator rotates the rotor 12 . The parallel hybrid drone has a mechanical drive system that mechanically rotates another rotor 12 with an engine, in addition to an electric drive system that rotates the rotor 12 with the motor.

図１Ａを参照して、飛行装置１０は、ロータ１２として、第１ロータ１２１および第２ロータ１２２を有している。第１ロータ１２１は、飛行装置１０の前側左方および後側右方に配置される。第２ロータ１２２は、飛行装置１０の前側右方および後側左方に配置される。ロータ１２が回転することにより、上向きの推力が発生し、当該推力により飛行装置１０は空中を浮遊する。 Referring to FIG. 1A, flight device 10 has first rotor 121 and second rotor 122 as rotors 12 . The first rotors 121 are arranged on the left front side and the right rear side of the flight device 10 . The second rotors 122 are arranged on the front right and rear left of the flight device 10 . Rotation of the rotor 12 generates an upward thrust, and the thrust causes the flight device 10 to float in the air.

図１Ｂを参照して、機体部１４は、第１機体部１４１と、第２機体部１４２と、軸部１３と、を主要に有する。 Referring to FIG. 1B , body section 14 mainly includes first body section 141 , second body section 142 , and shaft section 13 .

第１機体部１４１は、マグネシウムやアルミニウム等の金属から成り、略直線状に伸びる略棒状の部材であり、前側左方および後側後方に端部を有する。本実施形態では、第１機体部１４１が伸びる後方を、第１方向と称することもある。前述した第１ロータ１２１は、第１機体部１４１の両端部近傍に配設される。 The first body portion 141 is made of metal such as magnesium or aluminum, is a substantially bar-shaped member extending substantially linearly, and has ends on the front left side and the rear side rearward. In the present embodiment, the rearward direction in which the first body section 141 extends is sometimes referred to as the first direction. The first rotor 121 described above is arranged near both end portions of the first body portion 141 .

第２機体部１４２は、マグネシウムやアルミニウム等の金属から成り、略直線状に伸びる略棒状の部材であり、前側右方および後側左方に端部を有する。本実施形態では、第２機体部１４２が伸びる方向を、第２方向と称することもある。前述した第２ロータ１２２は、第２機体部１４２の両端部近傍に配設される。 The second body portion 142 is made of metal such as magnesium or aluminum, is a substantially bar-shaped member that extends substantially linearly, and has ends on the front right side and the rear left side. In the present embodiment, the direction in which the second body section 142 extends is also called the second direction. The second rotor 122 described above is arranged near both end portions of the second body portion 142 .

第１機体部１４１および第２機体部１４２の端部からは、下方に機体支持部１５が伸びている。機体支持部１５は、鋼棒等から成る略棒状の部材である。機体支持部１５に囲まれる領域に、後述するセンサ１８、制御装置２１、通信装置２２、電池ユニット２５、電力変換部３０等が収納される。また、機体支持部１５の下端は、飛行装置１０が着陸状態の際に地面に接する接地部と成る。 The body support portion 15 extends downward from the ends of the first body portion 141 and the second body portion 142 . The body support portion 15 is a substantially bar-shaped member made of a steel bar or the like. A sensor 18 , a control device 21 , a communication device 22 , a battery unit 25 , a power converter 30 and the like, which will be described later, are accommodated in an area surrounded by the body support portion 15 . Further, the lower end of the fuselage support portion 15 serves as a contact portion that contacts the ground when the flight device 10 is in a landing state.

軸部１３は、第１機体部１４１と、第２機体部１４２とを回転可能に接続する。具体的には、軸部１３は、第１機体部１４１の長手方向における中央近傍と、第２機体部１４２の長手方向における中央近傍とを、上面視において回転可能に接続する。例えば、軸部１３は、第１機体部１４１の中央近傍に形成された孔部と、第２機体部１４２の中央近傍に形成された孔部とを貫通する略円筒状の部材である。軸部１３を有することにより、軸部１３を回転中心として、第１機体部１４１および第２機体部１４２は、相対的に任意の角度で回転することができる。よって、後述するように、飛行装置１０をコンパクトに収納することができる。更には、後述するように、飛行装置１０の幅を任意に調整できる。 The shaft portion 13 rotatably connects the first body portion 141 and the second body portion 142 . Specifically, the shaft portion 13 rotatably connects the vicinity of the center in the longitudinal direction of the first body portion 141 and the vicinity of the center in the longitudinal direction of the second body portion 142 in a top view. For example, the shaft portion 13 is a substantially cylindrical member penetrating through a hole formed near the center of the first body portion 141 and a hole formed near the center of the second body portion 142 . By having the shaft portion 13, the first body portion 141 and the second body portion 142 can relatively rotate at an arbitrary angle with the shaft portion 13 as the center of rotation. Therefore, as will be described later, the flight device 10 can be stored compactly. Furthermore, the width of the flight device 10 can be arbitrarily adjusted as described later.

ロータモータ１７は、第１機体部１４１および第２機体部１４２の長手方向の端部に配設される。ロータモータ１７は、前述した第１ロータ１２１および第２ロータ１２２の夫々を回転駆動する。 The rotor motors 17 are arranged at longitudinal ends of the first body section 141 and the second body section 142 . The rotor motor 17 rotationally drives each of the first rotor 121 and the second rotor 122 described above.

図２は、飛行装置１０の接続構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the connection configuration of the flight device 10. As shown in FIG.

飛行装置１０は、制御装置２１と、電池ユニット２５と、電力変換部３０と、ロータモータ１７と、センサ１８と、通信装置２２と、を主要に有する。ここでは、飛行装置１０が電動型ドローンである場合を示しているが、飛行装置１０がハイブリッドドローンである場合は、別途に、エンジンおよび発電機が備えられる。 The flight device 10 mainly includes a control device 21 , a battery unit 25 , a power converter 30 , a rotor motor 17 , a sensor 18 and a communication device 22 . Here, the case where the flying device 10 is an electric drone is shown, but when the flying device 10 is a hybrid drone, an engine and a generator are separately provided.

制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する。制御装置２１は、センサ１８および通信装置２２からの入力に基づいて、飛行装置１０を構成する各機器の挙動、例えば、各々の電力変換部３０における周波数や電力値等を制御する。 The control device 21 has a CPU, ROM, RAM, and the like. Based on inputs from the sensor 18 and the communication device 22 , the control device 21 controls the behavior of each component of the flight device 10 , such as the frequency and power value of each power converter 30 .

電池ユニット２５は、例えば、充電可能なリチウムイオンバッテリである。電池ユニット２５から放電された電力は、各々の電力変換部３０に供給される。 Battery unit 25 is, for example, a rechargeable lithium-ion battery. The power discharged from the battery unit 25 is supplied to each power converter 30 .

電力変換部３０は、個々のロータモータ１７に対応して設けられる。電力変換部３０としては、電池ユニット２５から供給される直流電力を、所定の周波数の交流電力に変換するインバータを採用できる。また、電力変換部３０は、交流電力を直流電力に変換するコンバーターと、当該直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータと、を備えても良い。 The power converters 30 are provided corresponding to the individual rotor motors 17 . As the power converter 30, an inverter that converts the DC power supplied from the battery unit 25 into AC power of a predetermined frequency can be employed. Moreover, the power conversion unit 30 may include a converter that converts AC power into DC power, and an inverter that converts the DC power into AC power of a predetermined frequency.

ロータモータ１７は、前述した各ロータ１２に対応して設けられる。ロータモータ１７は、電力変換部３０から供給される電力により、前述したロータ１２を回転させる。 A rotor motor 17 is provided corresponding to each rotor 12 described above. The rotor motor 17 rotates the rotor 12 described above with electric power supplied from the power converter 30 .

センサ１８は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、気圧センサ、超音波センサ、ＧＰＳ等を含むセンサである。 The sensor 18 is a sensor including, for example, a gyro sensor, an acceleration sensor, an atmospheric pressure sensor, an ultrasonic sensor, GPS, and the like.

通信装置２２は、無線的または有線的に、操作者が操作するコントローラと接続される。操作者がコントローラを操作すると、当該操作を示すコマンドが通信装置２２に送信される。制御装置２１は、通信装置２２が受け付けたコマンドに基づいて、それぞれのロータモータ１７の回転を調整し、飛行装置１０の位置姿勢を制御する。 The communication device 22 is wirelessly or wiredly connected to a controller operated by an operator. When the operator operates the controller, a command indicating the operation is transmitted to the communication device 22 . The control device 21 controls the position and orientation of the flight device 10 by adjusting the rotation of each rotor motor 17 based on the command received by the communication device 22 .

飛行装置１０の動作を簡単に説明する。飛行装置１０は、着陸状態、離陸状態、ホバリング状態、昇降状態または水平移動状態で稼働される。 The operation of the flight device 10 will be briefly described. The flight device 10 is operated in a landing state, a takeoff state, a hovering state, an ascending/descending state, or a horizontal movement state.

着陸状態では、飛行装置１０は接地している。この状態では、ロータ１２は回転しない。 In the landing state, the flight device 10 is grounded. In this state, rotor 12 does not rotate.

離陸状態では、飛行装置１０は、ロータ１２の回転により発生する推力により、接地面から離れて上昇する。 In the takeoff condition, the flight device 10 is lifted off the ground plane by the thrust generated by the rotation of the rotor 12 .

ホバリング状態では、飛行装置１０は、制御装置２１およびセンサ１８からの入力情報に基づいて、電池ユニット２５からの電力を、電力変換部３０を経由してロータモータ１７に供給し、ロータモータ１７を回転させ、飛行装置１０を空中の所定位置に浮遊させる。制御装置２１は、飛行装置１０が所定の高度および姿勢を維持できるように、各々の電力変換部３０を制御することで、ロータモータ１７の回転速度を所定のものにしている。 In the hovering state, the flight device 10 supplies electric power from the battery unit 25 to the rotor motor 17 via the power converter 30 based on input information from the control device 21 and the sensor 18 to rotate the rotor motor 17. , causing the flying device 10 to float at a predetermined position in the air. The control device 21 sets the rotation speed of the rotor motor 17 to a predetermined value by controlling each power converter 30 so that the flying device 10 can maintain a predetermined altitude and attitude.

昇降状態では、制御装置２１は、ロータモータ１７の回転数を制御することで、飛行装置１０を上昇または下降させる。この際も、制御装置２１は、飛行装置１０が所定の高度および姿勢を維持できるように、各々の電力変換部３０を制御することで、各々のロータ１２の回転速度を所定のものにしている。 In the ascending/descending state, the control device 21 controls the rotation speed of the rotor motor 17 to ascend or descend the flight device 10 . Even in this case, the control device 21 controls each power conversion unit 30 so that the flight device 10 can maintain a predetermined altitude and attitude, thereby setting the rotation speed of each rotor 12 to a predetermined value. .

水平移動状態では、制御装置２１は、電力変換部３０を制御することで、各々のロータモータ１７の回転数を制御することにより、飛行装置１０を傾斜状態にし、飛行装置１０を水平方向に移動させる。 In the horizontal movement state, the control device 21 controls the rotation speed of each rotor motor 17 by controlling the power conversion unit 30 to place the flight device 10 in an inclined state and move the flight device 10 in the horizontal direction. .

図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照して、各状態における飛行装置１０の形態を説明する。具体的には、飛行装置１０は、飛行状態と、収納状態と、をとることができる。また、飛行状態は、第１飛行状態と、第２飛行状態と、を含む。 The form of the flight device 10 in each state will be described with reference to FIGS. 3A, 3B and 4. FIG. Specifically, the flight device 10 can be in a flight state and a stowed state. Also, the flight state includes a first flight state and a second flight state.

ここで、収納状態とは、格納や運搬のために、飛行装置１０がコンパクト化されている状態である。飛行状態とは、飛行装置１０が飛行可能とされている状態である。また、飛行状態では、第１機体部１４１の長手方向（第１長手方向）と、第２機体部１４２の長手方向（第２長手方向）とが交差する状態が、後述する収納状態よりも、直交状態に近い。 Here, the stowed state is a state in which the flight device 10 is made compact for storage and transportation. The flight state is a state in which the flight device 10 is allowed to fly. Further, in the flight state, the state in which the longitudinal direction (first longitudinal direction) of the first body section 141 and the longitudinal direction (second longitudinal direction) of the second body section 142 intersect is more convenient than the stowed state described later. nearly orthogonal.

図３Ａは、飛行装置１０の第１飛行状態を示す平面図である。第１飛行状態において、第１機体部１４１の長手方向（第１長手方向）と、第２機体部１４２の長手方向（第２長手方向）とが交差する状態は、図３Ｂに示す第２飛行状態において第１長手方向と第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近い。第１機体部１４１と第２機体部１４２とが交わる角度θ１は、略９０度とされている。このようにすることで、機体部１４の幅Ｌ１０を長くすることができる。即ち、左右後方において、第１ロータ１２１および第２ロータ１２２を離間して配置できる。よって、第１ロータ１２１および第２ロータ１２２から発生する揚力を大きくすることができ、更には、飛行装置１０を安定して空中に浮遊させることができる。 FIG. 3A is a plan view showing the first flight state of flight device 10. FIG. In the first flight state, the longitudinal direction of the first body section 141 (first longitudinal direction) and the longitudinal direction of the second body section 142 (second longitudinal direction) intersect is the second flight state shown in FIG. 3B. The state is closer to the orthogonal state than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the state. An angle θ1 at which the first body section 141 and the second body section 142 intersect is approximately 90 degrees. By doing so, the width L10 of the body portion 14 can be increased. That is, the first rotor 121 and the second rotor 122 can be spaced apart from each other in the left and right rear. Therefore, the lift generated by the first rotor 121 and the second rotor 122 can be increased, and the flight device 10 can be stably floated in the air.

図３Ｂは、飛行装置１０の第２飛行状態を示す平面図である。第２飛行状態において、第１機体部１４１の長手方向（第１長手方向）と、第２機体部１４２の長手方向（第２長手方向）とが交差する状態は、図３Ａに示す第１飛行状態において第１長手方向と第２長手方向とが交差する状態よりも、交差角度が小さくされている。ここで、第１機体部１４１と第２機体部１４２とが交わる角度θ２は、直角から離れた鋭角の角度とされている。即ち、角度θ２は、図３Ａに示した角度θ１により小さい角度とされている。このようにすることで、機体部１４の幅Ｌ１１を短くすることができる。即ち、左右後方において、第１ロータ１２１および第２ロータ１２２を接近して配置できる。よって、第２飛行状態において飛行装置１０の幅を短くすることができ、様々な飛行条件に対応することができる。例えば、飛行装置１０を第２状態とすることで、矮小な空間において飛行装置１０を飛行させることができる。 FIG. 3B is a plan view showing the second flight state of the flight device 10. FIG. In the second flight state, the state where the longitudinal direction of the first body section 141 (first longitudinal direction) and the longitudinal direction of the second body section 142 (second longitudinal direction) intersect is the first flight state shown in FIG. The intersection angle is smaller than that in the state where the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the state. Here, the angle θ2 at which the first body portion 141 and the second body portion 142 intersect is an acute angle away from a right angle. That is, the angle θ2 is smaller than the angle θ1 shown in FIG. 3A. By doing so, the width L11 of the body portion 14 can be shortened. That is, the first rotor 121 and the second rotor 122 can be arranged close to each other in the left and right rear. Therefore, the width of the flight device 10 can be shortened in the second flight state, and various flight conditions can be accommodated. For example, by setting the flight device 10 to the second state, the flight device 10 can be flown in a small space.

図３Ｂに示す第２飛行状態において、第１ロータ１２１の回転中心と、第２ロータ１２２の回転中心とは、重ならないように配置される。即ち、左右方向において、第１ロータ１２１の回転中心と、第２ロータ１２２の回転中心とは、離間する。このようにすることで、第２飛行状態の左右方向において、第１ロータ１２１と第２ロータ１２２とを合算した幅を長く確保し、第１ロータ１２１および第２ロータ１２２が回転することにより大きな揚力を得ることができる。 In the second flight state shown in FIG. 3B, the center of rotation of the first rotor 121 and the center of rotation of the second rotor 122 are arranged so as not to overlap. That is, the center of rotation of the first rotor 121 and the center of rotation of the second rotor 122 are separated from each other in the left-right direction. By doing so, in the left-right direction of the second flight state, the total width of the first rotor 121 and the second rotor 122 is secured long, and the rotation of the first rotor 121 and the second rotor 122 results in a large width. You can get lift.

図４は、飛行装置１０の収納状態を上方から見た斜視図である。ここでは、第１機体部１４１の長手方向（第１長手方向）と、第２機体部１４２の長手方向（第２長手方向）とが交差する状態は、図３Ａおよび図３Ｂ示した第１飛行状態および第２飛行状態よりも、交差角度が小さくされている。即ち、第１機体部１４１と第２機体部１４２とが交わる角度θ３は、図３Ａおよび図３Ｂに示した角度θ１および角度θ２により小さい角度とされている。よって、機体部１４の幅Ｌ１３を短くすることができる。また、収納状態に於いては、前述したロータ１２は、機体部１４から取り外されている。このようにすることで、飛行装置１０をコンパクトな状態で収納および輸送することができる。 FIG. 4 is a perspective view of the stored state of the flight device 10 as viewed from above. Here, the state in which the longitudinal direction (first longitudinal direction) of the first body section 141 and the longitudinal direction (second longitudinal direction) of the second body section 142 intersect is the first flight direction shown in FIGS. 3A and 3B. The crossing angle is smaller than the state and the second flight state. That is, the angle θ3 at which the first body portion 141 and the second body portion 142 intersect is smaller than the angles θ1 and θ2 shown in FIGS. 3A and 3B. Therefore, the width L13 of the body portion 14 can be shortened. Further, in the housed state, the rotor 12 described above is removed from the body portion 14 . By doing so, the flight device 10 can be stored and transported in a compact state.

上記した構成の飛行装置１０によれば、図１Ａ等に示したように、第１機体部１４１と第２機体部１４２とが軸部１３を中心として回転可能に接続されることにより、収納時において機体部１４をコンパクトにすることができ、飛行時において各ロータ１２を任意の位置に配設することができる。 According to the flight device 10 having the configuration described above, as shown in FIG. , the airframe section 14 can be made compact, and each rotor 12 can be arranged at an arbitrary position during flight.

図５を参照して、他の形態に係る飛行装置１０の構成を説明する。図５に示す飛行装置１０の構成は、図１ないし図４に示したものと基本的には同様であり、第１台座１６１等を備えている点が異なる。 A configuration of a flight device 10 according to another embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of the flight device 10 shown in FIG. 5 is basically the same as that shown in FIGS. 1 to 4, except that it includes a first pedestal 161 and the like.

具体的には、第１機体部１４１は、第２機体部１４２に下側から取り付けられる。この状態で、第１機体部１４１と第２機体部１４２とは、軸部１３を回転中心として、回転可能に接続される。係る構成により、第１機体部１４１は、第２機体部１４２よりも下方に配置される。 Specifically, the first body section 141 is attached to the second body section 142 from below. In this state, the first body section 141 and the second body section 142 are rotatably connected with the shaft section 13 as the center of rotation. With this configuration, the first body section 141 is arranged below the second body section 142 .

第１機体部１４１の両端近傍には、第１台座１６１が配置される。第１台座１６１は、アルミニウムまたはマグネシウム等の軽金属から成る金属板を、台座状に成形した部位である。第１台座１６１の下部は、締結等により第１機体部１４１に接続される。ロータモータ１７および第１ロータ１２１は、第１台座１６１の上部に取り付けられる。第１台座１６１を有することにより、ロータモータ１７および第１ロータ１２１を上方に配置し、第１ロータ１２１と第２ロータ１２２との高低差を小さくできる。 A first pedestal 161 is arranged near both ends of the first body section 141 . The first pedestal 161 is a portion formed into a pedestal shape from a metal plate made of light metal such as aluminum or magnesium. A lower portion of the first pedestal 161 is connected to the first body portion 141 by fastening or the like. The rotor motor 17 and the first rotor 121 are attached to the top of the first pedestal 161 . By having the first pedestal 161 , the rotor motor 17 and the first rotor 121 can be arranged above, and the height difference between the first rotor 121 and the second rotor 122 can be reduced.

第２機体部１４２の両端近傍には、第２台座１６２が配置される。第２台座１６２は、アルミニウムまたはマグネシウム等の軽金属から成る金属板を、台座状に成形した部位である。第２台座１６２の下部は、締結等により第２機体部１４２に接続される。ロータモータ１７および第２ロータ１２２は、第２台座１６２の上部に取り付けられる。 A second pedestal 162 is arranged in the vicinity of both ends of the second body section 142 . The second pedestal 162 is a portion formed into a pedestal shape from a metal plate made of light metal such as aluminum or magnesium. A lower portion of the second pedestal 162 is connected to the second body portion 142 by fastening or the like. The rotor motor 17 and the second rotor 122 are attached to the top of the second pedestal 162 .

本実施形態では、上下方向において、第１台座１６１は、第２台座１６２よりも長くされている。換言すると、第１台座１６１は、第２台座１６２よりも、厚みを有する部材である。係る構成により、第１台座１６１の上方部分に備えられるロータモータ１７および第１ロータ１２１を、上方側に配設できる。よって、第１ロータ１２１と第２ロータ１２２とを、略同一の高さに配置できる。よって、飛行装置１０の飛行時における安定性を向上できる。 In this embodiment, the first pedestal 161 is longer than the second pedestal 162 in the vertical direction. In other words, the first pedestal 161 is a member that is thicker than the second pedestal 162 . With such a configuration, the rotor motor 17 and the first rotor 121 provided on the upper portion of the first pedestal 161 can be arranged on the upper side. Therefore, the first rotor 121 and the second rotor 122 can be arranged at substantially the same height. Therefore, the stability of the flight device 10 during flight can be improved.

また、前述したセンサ１８は、軸部１３の上方側に配置される。詳述すると、センサ１８は、軸部１３の直上に配設される。係る構成により、センサ１８により、加速度等の物理量をより正確に計測できる。また、センサ１８がＧＰＳを含むこと考慮すれば、かかる構成により、飛行装置１０を正確に測位できる。更に、飛行装置１０が、前述した第１飛行状態および第２飛行状態となった場合でも、センサ１８の位置は常に中心にあるため、どのような飛行形態であってもセンサ１８により物理量を正確に検知できる。 Further, the sensor 18 described above is arranged on the upper side of the shaft portion 13 . Specifically, the sensor 18 is arranged directly above the shaft portion 13 . With such a configuration, the sensor 18 can more accurately measure a physical quantity such as acceleration. Also, considering that the sensors 18 include GPS, such a configuration allows the flying device 10 to be accurately positioned. Furthermore, even when the flight device 10 is in the above-described first flight state and second flight state, the position of the sensor 18 is always in the center. can be detected.

更に、本実施形態では、機体部１４の下方に、機体ベース１９を有する。機体ベース１９は、機体ベース１９に吊設され、前述した電池ユニット２５等が収納される。 Furthermore, in this embodiment, a body base 19 is provided below the body section 14 . The body base 19 is suspended from the body base 19 and accommodates the aforementioned battery unit 25 and the like.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、前述した各形態は相互に組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Moreover, each form described above can be combined with each other.

例えば、図５を参照して、第１機体部１４１に第１台座１６１を配置する一方、第２機体部１４２には第２台座１６２を配置しない構成を採用することもできる。係る構成であっても、第１機体部１４１に取り付けられたロータモータ１７および第１ロータ１２１と、第２機体部１４２に取り付けられたロータモータ１７および第２ロータ１２２を、略同一平面上に配置できる。よって、飛行時における安定性を向上できる。 For example, referring to FIG. 5 , it is possible to employ a configuration in which the first pedestal 161 is arranged on the first body section 141 and the second pedestal 162 is not arranged on the second body section 142 . Even with such a configuration, the rotor motor 17 and the first rotor 121 attached to the first body section 141 and the rotor motor 17 and the second rotor 122 attached to the second body section 142 can be arranged substantially on the same plane. . Therefore, stability during flight can be improved.

１０飛行装置
１２ロータ
１２１第１ロータ
１２２第２ロータ
１３軸部
１４機体部
１４１第１機体部
１４２第２機体部
１５機体支持部
１６１第１台座
１６２第２台座
１７ロータモータ
１８センサ
１９機体ベース
２１制御装置
２２通信装置
２５電池ユニット
３０電力変換部 10 Flight Device 12 Rotor 121 First Rotor 122 Second Rotor 13 Shaft 14 Airframe 141 First Airframe 142 Second Airframe 15 Airframe Support 161 First Pedestal 162 Second Pedestal 17 Rotor Motor 18 Sensor 19 Airframe Base 21 Control Device 22 Communication device 25 Battery unit 30 Power converter

Claims

機体部と、
前記機体部に取り付けられたロータと、を具備し、
前記機体部は、第１機体部と、第２機体部と、前記第１機体部と前記第２機体部とを回転可能に接続する軸部と、を有し、
前記ロータは、前記第１機体部に取り付けられた第１ロータと、前記第２機体部に取り付けられた第２ロータと、を有し、
前記機体部は、収納状態と、飛行状態と、をとることができ、前記第１機体部の長手方向を第１長手方向とし、前記第２機体部の長手方向を第２長手方向とした場合、前記飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記収納状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、
前記飛行状態は、第１飛行状態と、第２飛行状態と、をとることができ、前記第１飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記第２飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、
前記第１機体部は、前記第２機体部に下側から取り付けられ、第１台座を更に具備し、前記第１台座は、前記第１機体部のみに取り付けられ、前記第１ロータは、前記第１台座に取り付けられることを特徴とする飛行装置。 Airframe and
a rotor attached to the fuselage;
The body section has a first body section, a second body section, and a shaft section that rotatably connects the first body section and the second body section,
The rotor has a first rotor attached to the first body and a second rotor attached to the second body,
When the longitudinal direction of the first body section is defined as the first longitudinal direction and the longitudinal direction of the second body section is defined as the second longitudinal direction , the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the flight state is closer to a perpendicular state than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the stowed state. ,
The flight state can be a first flight state and a second flight state, and a state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the first flight state In a flight state, the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are closer to a perpendicular state than a state in which they intersect,
The first fuselage section is attached to the second fuselage section from below and further includes a first pedestal, the first pedestal is attached only to the first fuselage section, and the first rotor is attached to the A flight device, characterized by being attached to a first pedestal .

機体部と、
前記機体部に取り付けられたロータと、を具備し、
前記機体部は、第１機体部と、第２機体部と、前記第１機体部と前記第２機体部とを回転可能に接続する軸部と、を有し、
前記ロータは、前記第１機体部に取り付けられた第１ロータと、前記第２機体部に取り付けられた第２ロータと、を有し、
前記機体部は、収納状態と、飛行状態と、をとることができ、前記第１機体部の長手方向を第１長手方向とし、前記第２機体部の長手方向を第２長手方向とした場合、前記飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記収納状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、
前記飛行状態は、第１飛行状態と、第２飛行状態と、をとることができ、前記第１飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記第２飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近く、
前記第１機体部は、前記第２機体部に下側から取り付けられ、第１台座と、第２台座と、を更に具備し、前記第１台座は、前記第１機体部の端部側に取り付けられ、前記第２台座は、前記第２機体部の端部側に取り付けられ、前記第１ロータは、前記第１台座に取り付けられ、前記第２ロータは、前記第２台座に取り付けられ、上下方向において、前記第１台座は、前記第２台座よりも長いことを特徴とする飛行装置。 Airframe and
a rotor attached to the fuselage;
The body section has a first body section, a second body section, and a shaft section that rotatably connects the first body section and the second body section,
The rotor has a first rotor attached to the first body and a second rotor attached to the second body,
When the longitudinal direction of the first body section is defined as the first longitudinal direction and the longitudinal direction of the second body section is defined as the second longitudinal direction , the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the flight state is closer to a perpendicular state than the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the stowed state. ,
The flight state can take a first flight state and a second flight state, and the state in which the first longitudinal direction and the second longitudinal direction intersect in the first flight state In a flight state, the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are closer to a perpendicular state than a state in which they intersect,
The first fuselage section is attached to the second fuselage section from below, and further includes a first pedestal and a second pedestal, and the first pedestal is mounted on an end side of the first fuselage section. wherein the second pedestal is attached to the end portion side of the second body portion, the first rotor is attached to the first pedestal, the second rotor is attached to the second pedestal, A flight device , wherein the first pedestal is longer than the second pedestal in a vertical direction .

前記軸部は、前記第１機体部の中央近傍と、前記第２機体部の中央近傍とを、回転可能に接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飛行装置。 3. The flight device according to claim 1 , wherein the shaft section rotatably connects the vicinity of the center of the first body section and the vicinity of the center of the second body section.

前記第１機体部は、第１方向に沿って伸びる部材であり、
前記第２機体部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って伸びる部材であり、
前記軸部は、前記第１機体部の長手方向における中央近傍と、前記第２機体部の長手方向における中央近傍とを、上面視において回転可能に接続し、
前記第１ロータは、前記第１機体部の長手方向における両端部近傍に、それぞれ配設され、
前記第２ロータは、前記第２機体部の長手方向における両端部近傍に、それぞれ配設されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飛行装置。 The first body portion is a member extending along a first direction,
The second body portion is a member extending along a second direction that intersects with the first direction,
The shaft portion rotatably connects the vicinity of the center in the longitudinal direction of the first body portion and the vicinity of the center in the longitudinal direction of the second body portion in a top view,
The first rotors are arranged near both ends in the longitudinal direction of the first body,
3. The flight device according to claim 1, wherein the second rotors are arranged near both longitudinal ends of the second airframe.

前記第１飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態は、前記第２飛行状態において前記第１長手方向と前記第２長手方向とが交差する状態よりも、直交状態に近いことを特徴とする請求項２に記載の飛行装置。 The state in which the first longitudinal direction intersects the second longitudinal direction in the first flight state is more orthogonal than the state in which the first longitudinal direction intersects the second longitudinal direction in the second flight state. 3. The flight device of claim 2 , wherein the flight device is close to a state.

飛行時において物理量を計測するセンサを更に具備し、
前記センサは、前記軸部の上方側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飛行装置。
further comprising a sensor for measuring physical quantities during flight,
3. The flight device according to claim 1, wherein the sensor is arranged above the shaft.