JP7365857B2 - 機体搬送装置 - Google Patents
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Description
また、例えば無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle:UAV)等では、無人航空機のバッテリパックを自動的に交換することができるベースステーション等も開発されている。
しかし、このような検査は、手間がかかることが多く、飛行前に無人機に関する知見を有する人が検査を実施している。
無人機の機体を収納して搬送する機体搬送装置において、
前記機体を収納可能な収納部と、
前記収納部内に収納された前記機体の構造健全性に関するデータを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データに基づいて前記機体の構造健全性を診断する診断装置と、
前記診断装置による診断結果を報知する報知装置と、
を備え、
前記データ収集装置は、前記機体に対するハンマリングを行うハンマと、前記機体に生じる振動を計測するセンサとを含むことを特徴とする。
無人機の機体を収納して搬送する機体搬送装置において、
前記機体を収納可能な収納部と、
前記収納部内に収納された前記機体の構造健全性に関するデータを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データに基づいて前記機体の構造健全性を診断する診断装置と、
前記診断装置による診断結果を報知する報知装置と、
を備え、
前記データ収集装置は、前記機体を押圧する押圧手段と、前記機体に生じる変位を計測するセンサとを含むことを特徴とする。
無人機の機体を収納して搬送する機体搬送装置において、
前記機体を収納可能な収納部と、
前記収納部内に収納された前記機体の構造健全性に関するデータを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データに基づいて前記機体の構造健全性を診断する診断装置と、
前記診断装置による診断結果を報知する報知装置と、
を備え、
前記データ収集装置は、前記機体に超音波を励起する手段と、前記機体を伝搬する超音波を計測するセンサとを含むことを特徴とする。
前記無人機は、無人航空機であり、
前記機体搬送装置の筐体の1つの面に、前記無人航空機の離着陸エリアが設けられており、
前記無人航空機の機体が当接する前記離着陸エリアの部分に前記データ収集装置を構成するセンサが配置されており、及び/又は前記面から前記センサが起き上がって前記センサが前記無人航空機の機体に当接されるように構成されていることを特徴とする。
なお、以下では、本発明に係る機体搬送装置に収納して搬送する対象がドローン型の無人航空機である場合について説明するが、本発明に係る機体搬送装置は、例えば飛行機型の無人航空機や水中ドローン等に適用することが可能であり、搬送可能な無人機であればよく、特定の対象に限定されない。
本実施形態では、機体搬送装置1はケース型であり、無人機の機体Aを収納して搬送することができるようになっている。
収納部2には、無人機の機体Aを収納するスペースの横に、無人機のブレード等の部品やバッテリ等を収納するための収納スペース4が設けられている。なお、収納スペース4は、機体搬送装置1内の適宜の位置に設けることができる。
また、本実施形態では、機体搬送装置1の蓋部3を閉めた際に、収納部2の内部構造と蓋部3の内部構造とで無人機の本体部aが挟持されるようになっており、本体部aが挟持されることで、無人機の機体Aが機体搬送装置1内で位置固定されるようになっている。
そして、機体搬送装置1には、収納部2内に収納された機体Aの振動のデータ(すなわち構造健全性に関するデータ)を収集するためのデータ収集装置として、収納部2内にハンマ5が配置されている。
なお、図示を省略するが、収納部2内には、ハンマ5を上向きに動かすためのアクチュエータ等が配置されている。また、図1や図2では無人機の腕部bに対応してそれぞれハンマ5が設けられている場合が示されているが、例えば、4つの腕部bに対するハンマリングを1つのハンマ5で行うように構成することも可能である。
そして、センサ6は、後述する診断装置7の指示に従って、ハンマ5により機体Aすなわち無人機の腕部bに生じた振動を計測して診断装置7に送信するようになっている。なお、センサ6は、機体Aに生じた振動を検知できるものであればよく、加速度センサや速度センサ等で構成することができる。
また、図1や図2では、診断装置7を収納部2側に設ける場合が示されているが、蓋部3側に設けてもよい。診断装置7による診断のしかたについては後で説明する。
なお、診断装置7による診断結果を、音声等で報知するように構成することも可能である。また、報知装置8を収納部2側に設けたり、蓋部3や収納部2の外面側に設けることも可能であり、あるいは診断装置7からユーザのスマートフォン等に診断結果を送信し、スマートフォン等を報知装置8としてユーザに診断結果を報知するように構成することも可能である。
その際、無人機の1本の腕部bにつきハンマ5で複数回ハンマリングし、それらを平均化した上でフーリエ変換するように構成してもよい。また、複数回ハンマリングする際に、加振点(ハンマリングする箇所)を移動させてもよい。
また、例えば、無人機の機体Aにひびが入っている場合や変形している場合などの機体Aが損傷している場合の周波数スペクトルのサンプルを予め診断装置7に記憶させておき、診断時に得られた周波数スペクトルとそれらのサンプルとを比較して機体Aの構造健全性を診断するように構成することも可能である。
なお、診断装置7は、診断の結果、機体Aが構造的に健全であると診断した場合に、機体Aが構造的に健全であることを報知装置8でユーザに報知するように構成することも可能である。
なお、機体搬送装置1が多少振動していても機体Aの構造健全性の診断を適切に行うことができる場合は、ユーザが機体搬送装置1を搬送している際などに診断を行うように構成することも可能である。
また、このように機体Aの診断が定期的に行われ、機体Aの構造的な健全性が失われた場合(機体Aが損傷した場合等)にはそれが報知されるため、ユーザは機体Aの整備や修理、部品の交換等を確実に行うことが可能となる。
なお、上記の実施形態では、無人機の腕部bをハンマリングする場合について説明したが、無人機の本体部aをハンマリングするように構成してもよい。
その場合、図2に示したように無人機の本体部aを収納部2の内部構造と蓋部3の内部構造とで挟むと本体部aが振動しにくいため、例えば、図3に示すように、無人機全体を収納部2と蓋部3の各発泡材9で挟むようにして無人機を機体搬送装置1内で位置固定するように構成し、発泡材9の一部を切り欠いた部分にハンマ5を配置して無人機の本体部aに加振するように構成することも可能である。
なお、図3では記載を省略したが、無人機の腕部bもハンマリングすることができるように構成することも可能である。
しかし、そのような場合でも、無人機の各腕部bが折り畳まれた状態や、無人機が各部品に分解された状態で、上記と同様にしてハンマ5により機体A(分解された各部品の場合を含む。)に加振して構造健全性の診断を行うことができる。なお、図4では、機体搬送装置1の蓋部3や報知装置8、診断装置7等の図示が省略されている。
この場合、診断装置7は、収納された無人機に対して有線又は無線でセンサ6を起動させるように指示し、その状態でハンマリングを行わせ、センサ6から振動のデータを有線又は無線で送信させるように構成される。
そして、この場合は、無人機が構造的に健全な場合と健全ではない場合とでセンサが計測する変位が異なるため、診断装置7は、収集された変位のデータに基づいて機体Aの構造健全性を診断することができる。
そして、この場合は、無人機が構造的に健全な場合と健全ではない場合とでセンサが計測する超音波が異なるため、診断装置7は、収集された超音波のデータに基づいて機体Aの構造健全性を診断することができる。
このように、本発明に係る機体搬送装置1は、必ずしもユーザ自身が持ち運ぶことができるものでなくてもよく、無人機の機体Aを収納して搬送するものであれば、どのような形態であってもよい。
このように機体搬送装置1の筐体の1つの面(例えば蓋部3の上面3a)に無人航空機の離着陸エリア10が設けられている場合、例えば、無人航空機の機体A(例えば脚部c)が当接する部分にセンサ6を配置したり、蓋部3の上面からセンサ6が起き上がるなどして、センサ6を無人航空機の機体A(本体部aや腕部b、脚部c等)に当接させて、ハンマ5によるハンマリングで加振するように構成する。
このように構成すれば、機体搬送装置1による無人航空機の機体Aの搬送時だけでなく、無人航空機の離陸前にも無人航空機の診断を自動的に行うことが可能となる。また、無人航空機を機体搬送装置1から取り出した後に機体Aの構造健全性に異常が生じた場合でもその異常を確実に発見することが可能となる。
また、上記の実施形態等では、無人機が軽量で、人間が持ち運ぶことができるものであることを前提として説明したが、無人機は、重量があり、機体搬送装置1に収納した状態で例えばクレーンで搬送されるようなものであっても本発明を適用することができる。
2 収納部
3a 蓋部の上面(機体搬送装置の筐体の1つの面)
5 ハンマ(データ収集装置、ハンマ)
6 センサ(データ収集装置、センサ)
7 診断装置
8 報知装置
10 離着陸エリア
A 機体
a 無人機の本体部(機体)
b 無人機の腕部(機体)
c 無人機の脚部(機体)
Claims (4)
- 無人機の機体を収納して搬送する機体搬送装置において、
前記機体を収納可能な収納部と、
前記収納部内に収納された前記機体の構造健全性に関するデータを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データに基づいて前記機体の構造健全性を診断する診断装置と、
前記診断装置による診断結果を報知する報知装置と、
を備え、
前記データ収集装置は、前記機体に対するハンマリングを行うハンマと、前記機体に生じる振動を計測するセンサとを含む、
ことを特徴とする機体搬送装置。 - 無人機の機体を収納して搬送する機体搬送装置において、
前記機体を収納可能な収納部と、
前記収納部内に収納された前記機体の構造健全性に関するデータを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データに基づいて前記機体の構造健全性を診断する診断装置と、
前記診断装置による診断結果を報知する報知装置と、
を備え、
前記データ収集装置は、前記機体を押圧する押圧手段と、前記機体に生じる変位を計測するセンサとを含む、
ことを特徴とする機体搬送装置。 - 無人機の機体を収納して搬送する機体搬送装置において、
前記機体を収納可能な収納部と、
前記収納部内に収納された前記機体の構造健全性に関するデータを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データに基づいて前記機体の構造健全性を診断する診断装置と、
前記診断装置による診断結果を報知する報知装置と、
を備え、
前記データ収集装置は、前記機体に超音波を励起する手段と、前記機体を伝搬する超音波を計測するセンサとを含む、
ことを特徴とする機体搬送装置。 - 前記無人機は、無人航空機であり、
前記機体搬送装置の筐体の1つの面に、前記無人航空機の離着陸エリアが設けられており、
前記無人航空機の機体が当接する前記離着陸エリアの部分に前記データ収集装置を構成するセンサが配置されており、及び/又は前記面から前記センサが起き上がって前記センサが前記無人航空機の機体に当接されるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の機体搬送装置。
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