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JP7235245B2 - マルチコプターの離着陸装置 - Google Patents

マルチコプターの離着陸装置 Download PDF

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JP7235245B2
JP7235245B2 JP2019237907A JP2019237907A JP7235245B2 JP 7235245 B2 JP7235245 B2 JP 7235245B2 JP 2019237907 A JP2019237907 A JP 2019237907A JP 2019237907 A JP2019237907 A JP 2019237907A JP 7235245 B2 JP7235245 B2 JP 7235245B2
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Description

本発明は、マルチコプターの離着陸装置に関する。
従来、マルチコプターの離着陸装置として、特許文献1に開示された装置が知られている。特許文献1に開示された装置は、無人走行移動体と、この無人走行移動体の上面に設けられたヘリポートを備えている。
国際公開第2016/143806号
特許文献1に開示された装置は、マルチコプターの脚部を固定する杆体を有している。しかしながら、この杆体はマルチコプターを予め決まった位置に固定する構造であるため、大きさが異なる様々なマルチコプターに対して適用することはできない。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、様々な大きさのマルチコプターの脚部を確実に固定することができるマルチコプターの離着陸装置を提供することを目的とする。
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
マルチコプターの離着陸装置は、機枠と、前記機枠上に支持され且つマルチコプターが離着陸可能な面積を有する天板と、前記天板上に設けられ且つ前記天板上に着陸したマルチコプターの一対の脚部を固定可能な固定部と、を備え、前記固定部は、前記マルチコプターの一方の脚部を固定可能な一方固定部と、前記マルチコプターの他方の脚部を固定可能な他方固定部と、前記一方固定部と前記他方固定部との間隔を調整可能な調整機構と、を有し、前記一方固定部と前記他方固定部は、取付部と押さえ部とを有し、前記取付部は、筒状に形成されており、前記押さえ部は、前記取付部の下方に設けられているとともに、下向き凹状に形成されて下面に溝部を有しており、当該溝部に前記脚部の接地部を嵌め入れることができ、前記調整機構は、前記天板の上面に固定される固定部材と、前記固定部材に取り付けられる支持杆とを有し、前記支持杆は、上下方向に延びる貫通孔を有し、前記天板の上面から上方に離間して前記接地部の上方に配置されるように、前記貫通孔に挿通されたボルトにより前記固定部材に対して着脱可能に取り付けられて、前記固定部材から一方側と他方側にそれぞれ延びており、筒状に形成された前記取付部に前記支持杆が挿通されることにより、前記支持杆の一方側に前記一方固定部の取付部が取り付けられ、前記支持杆の他方側に前記他方固定部の取付部が取り付けられ、前記一方固定部及び前記他方固定部は、個別に前記支持杆に沿ってスライド移動可能となっている
また、前記機枠は、前記天板を支持する支持枠と、前記支持枠を所定高さに支持する複数の支持脚と、を有し、前記複数の支持脚の間に前記マルチコプターの飛行に必要な装備品を収容可能な収容スペースが形成される。
また、前記支持脚は、前記支持枠から下方に向けて直線状に延びている。
また、前記天板は、前記装備品を載置可能な領域を有し、前記機枠は、前記装備品を前記領域に固定するための固定機構を有する。
また、前記固定機構は、前記装備品を前記領域に固定するための紐状体を係止可能な係止部を有する。
また、離着陸装置は、前記天板上に着陸したマルチコプターの上方を覆うカバー部材と、前記カバー部材を前記マルチコプターの上方に支持する支持部材と、を有する幌構造体を備え、前記機枠又は前記天板には、前記支持部材を着脱可能に取り付ける取付部が設けられている。
また、前記機枠は、前記天板に対して移動可能な可動部を有し、前記可動部は、前記マルチコプターが離着陸可能な面積を第1面積とする第1位置と、前記マルチコプターが離着陸可能な面積を前記第1面積よりも大きい第2面積とする第2位置とに移動可能である。
また、前記可動部は、前記第2位置から前記第1位置に向けて折り畳み可能である。
また、前記可動部は、前記第1位置と前記第2位置との間でスライド移動可能である。
本発明によれば、マルチコプターの一方の脚部を固定可能な一方固定部と他方の脚部を固定可能な他方固定部との間隔を調整可能であるため、様々な大きさのマルチコプターの脚部を確実に固定することができるマルチコプターの離着陸装置を提供することができる。
マルチコプターの離着陸装置の正面図である。 マルチコプターの離着陸装置の平面図である。 マルチコプターの離着陸装置の側面図である。 マルチコプターの一例を示す斜視図である。 マルチコプターの要部の正面図である。 マルチコプターの要部の側面図である。 離着陸装置の固定部の正面図である。 調整機構の別の実施形態の一例を示す正面図である。 調整機構の別の実施形態の一例を示す平面図である。 機枠の可動部を示す正面図である。 機枠の可動部を示す平面図である。 機枠の可動部を示す側面図である。 可動部の別の実施形態を示す正面図である。 離着陸装置に幌構造体を取り付けた状態を示す図である。 機枠を走行体である台車に搭載した状態を示す図である。 機枠を走行体である車両の荷台に搭載した状態を示す図である。 収容スペースに収容された装備品を示す平面図である。 機枠を搭載した台車を牽引車両の後部に連結した状態を示す図である。 台車の側面図である。 台車の平面図である。 台車の正面図である。 連結機構を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1~図3に示すように、マルチコプターの離着陸装置1は、機枠2と天板3と固定部4とを備えている。以下、説明の便宜上、図1~図3の矢印F方向を前方、矢印B方向を後方、矢印L方向を左方、矢印R方向を右方という。また、矢印W方向を機枠幅方向という。
<離着陸装置(機枠、天板)>
機枠2は、天板3を支持する支持枠5と、支持枠5を所定高さに支持する複数の支持脚6とを有する。天板3は、支持枠5の上面を覆うように取り付けられている。但し、図2では、図示の都合上、天板3により覆われている支持枠5も実線で示している。
支持枠5は、第1フレーム材5A、第2フレーム材5B、第3フレーム材5C、第4フレーム材5Dを有する。第1フレーム材5Aは、支持枠5の左部に配置されている。第2フレーム材5Bは、支持枠5の右部に配置されている。第3フレーム材5Cは、支持枠5の前部に配置されている。第4フレーム材5Dは、支持枠5の後部に配置されている。
第1フレーム材5Aと第2フレーム材5Bは、互いに平行に前後方向に延びている。第3フレーム材5Cと第4フレーム材5Dは、互いに平行に機枠幅方向に延びている。
図2に示すように、第1フレーム材5A、第2フレーム材5B、第3フレーム材5C、第4フレーム材5Dは、平面視四角形となるように組み合わされている。また、支持枠5は、第1フレーム材5Aと第2フレーム材5Bとを接続する第1接続フレーム材5Eと、第3フレーム材5Cと第4フレーム材5Dとを接続する第2接続フレーム材5Fを有する。第2接続フレーム材5Fは、左接続フレーム材5FLと右接続フレーム材5FRとを含む。左接続フレーム材5FLは、第3フレーム材5Cの左部と第4フレーム材5Dの左部とを接続している。右接続フレーム材5FRは、第3フレーム材5Cの右部と第4フレーム材5Dの右部とを接続している。
図1、図2に示すように、支持脚6は、支持枠5から下方に向けて直線状に延びている。支持脚6は、第1支持脚6A、第2支持脚6B、第3支持脚6C、第4支持脚6Dを含む。第1支持脚6Aは、支持枠5の左前部の角から下方に向けて延びている。第2支持脚6Bは、支持枠5の右前部の角から下方に向けて延びている。第3支持脚6Cは、支持枠5の左後部の角から下方に向けて延びている。第4支持脚6Dは、支持枠5の右後部の角から下方に向けて延びている。
図1、図3に示すように、機枠2は、支持脚6の下端部同士を連結する下フレーム7を有する。下フレーム7は、第1下フレーム材7A、第2下フレーム材7B、第3下フレーム材7C、第4下フレーム材7Dを有する。図1~図3において、他のフレーム材と重なって隠れている第1下フレーム材7A、第2下フレーム材7B、第3下フレーム材7C、第4下フレーム材7Dには、破線の引き出し線を付している。第1下フレーム材7A、第2下フレーム材7B、第3下フレーム材7C、第4下フレーム材7Dは、平面視四角形となるように組み合わされている。支持枠5と下フレーム7とは、同じ形状及び大きさを有しており、上下方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。
第1下フレーム材7Aは、第1支持脚6Aと第3支持脚6Cとを接続している。第2下フレーム材7Bは、第2支持脚6Bと第4支持脚6Dとを接続している。第3下フレーム材7Cは、第1支持脚6Aと第2支持脚6Bとを接続している。第4下フレーム材7Dは、第3支持脚6Cと第4支持脚6Dとを接続している。
天板3は、機枠2上(具体的には、支持枠5上)に支持されている。天板3は、支持枠5の上方を覆うように、支持枠5にボルト等により固定されている。天板3は、上面が平坦又は概ね平坦な板であって、少なくともマルチコプターが離着陸可能な面積を有する。天板3の平面視形状は、支持枠5の平面視形状に合わせて設定される。本実施形態の場合、支持枠5の平面視形状が四角形であるため、天板3の平面視形状も四角形である。但し、天板3の形状及び支持枠5の平面視形状は、四角形には限定されず、例えば、六角形、八角形、円形、楕円形等の他の形状であってもよい。
<マルチコプター>
図4~図6は、マルチコプター60の一例を示している。尚、マルチコプター60の構成は、図示した構成には限定されない、
マルチコプター60は、複数の回転翼により無人で飛行可能な回転翼機であって、例えば、ドローンと呼ばれる飛行体である。マルチコプター60は、無線または有線通信による遠隔操作により飛行するものであってもよいし、遠隔装置に依らずに自律制御により飛行するものであってもよい。
マルチコプター60は、機体61と、作業装置66とを備えている。
まず、機体61について説明する。機体61は、本体62と、アーム63と、回転翼64と、脚部(スキッド)65を有する。
本体62は、ケース67(以下、「第1ケース67」という)と、電装品68(以下、「第1電装品68」という)と、を備えている。
第1ケース67は、本体62の外殻を構成する箱体であって、密閉可能な内部空間を有する。第1ケース67の内部空間には、第1電装品68が収容されている。つまり、第1電装品68の周囲は、第1ケース67により覆われている。
第1電装品68は、マルチコプター60の飛行に関する制御を行う電装品であって、例えば、GPSアンテナ、制御装置90、各種センサ(ジャイロセンサ、加速度センサ等)等である。制御装置90は、CPUや記憶部90a等を備えたコンピュータであって、高度検出装置91により検出された機体61の高度等に基づいて飛行を制御する。
本体62には、複数本のアーム63が取り付けられている。本実施形態の場合、4本のアーム63が本体62に取り付けられている。4本のアーム63は、本体62の中心から水平面(着地状態で地面と平行な面)内で放射状に延びている。但し、アーム63の本数は、4本に限定されず、5本以上であってもよいし、3本以下であってもよい。また、アーム63は、本体62側に向けて折り畳み可能な構造としてもよい。
アーム63の基端側は、本体62に取り付けられている。アーム63の先端側は、中途部で二股状(Y字状)に分岐している。複数のアーム63の先端側には、夫々回転翼64が取り付けられている。
回転翼64は、マルチコプター60が飛行するための揚力を発生させる。回転翼64は、ロータ69及びブレード(プロペラ)70から構成されている。ロータ69は、電動モータから構成されている。ロータ69は、後述するバッテリ71から供給される電力により駆動される。ロータ69の回転軸の上部には、ブレード70が取り付けられている。隣り合う回転翼64は、互いに逆方向に回転する。回転翼64の数は、特に限定はされず、必要な揚力等に応じて変更することができる。例えば、マルチコプター60は、3つの回転翼64を有するトリコプターであってもよいし、4つの回転翼64を有するクアッドコプターであってもよいし、6つの回転翼64を有するヘキサコプターであってもよいし、8つの回転翼64を有するオクトコプターであってもよい。
脚部65は、マルチコプター60が着地した時に接地して本体62を着地面の上方に支持する。脚部65は、一対の脚部65L,65Rを含む。具体的には、脚部65は、本体62の左側に設けられた脚部65Lと、本体62の右側に設けられた脚部65Rとを含む。脚部65L,65Rは、本体62から下方に延びる下延部65aと、下延部65aの下端に設けられた接地部65bとを有する。脚部65Lの接地部65bと脚部65Rの接地部65bは、互いに平行に前後方向に延びている。
本体62の下方には装着部72が設けられている。装着部72は、作業装置66を脚部65Lと脚部65Rの間で着脱可能に支持する。
次に、作業装置66について説明する。
作業装置66は、農業に関する作業を行う装置である。本実施形態の場合、作業装置66は、散布装置であって、液体を収容するタンク73を有する。
図5、図6に示すように、タンク73は、本体62の下方に設けられた装着部72に装着される。タンク73は、装着部72に対して着脱可能である。なお、タンク73は、装着部72に対して一体成形されていてもよい。装着部72は、断面がL字形状のレールである。装着部72には、タンク73の側方から幅方向外方に向かって夫々突出した被装着部73aが懸架される。図6において、タンク73の装着状態を実線で示し、タンク73を装着部72から離脱させる方向(矢印Bで示す)にスライド移動させた状態を仮想線で示している。
タンク73は、容器74と、蓋75と、を有する。
容器74は、農場に散布される液体が収容される内部空間を形成している。液体は、例えば、農薬等の薬剤や希釈薬剤、肥料、水などである。容器74は、当該容器74の上面に、液体を内部空間に供給するための供給部76を有する。供給部76は、容器74の上面から円筒状に突出する筒状体76aを有する。筒状体76aには、蓋75がネジ等により着脱可能に装着される。なお、タンク73に収容されている薬剤等はタンク73からポンプ77に供給される。
図6に示すように、機体61には、第1電装品68とは別の電装品78(以下、「第2電装品78」という)が装着されている。第2電装品78は、本体62の下方であって且つ回転翼64の下方に着脱可能に配置されている。第2電装品78は、回転翼64のロータ69にエネルギーを供給するエネルギー供給部71を含む。本実施形態において、エネルギー供給部71は、電力を供給するバッテリ71を含んでいる。なお、回転翼64のロータ69の代わりにエンジンでブレード70を回転させる場合には、エネルギー供給部71は、ガソリンを収納したガソリンタンクである。
図5、図6に示すように、第2電装品78は、第1ケース67とは別のケース79(以下、「第2ケース79」という)に一部又は全部が収容されている。第2ケース79は、本体62の下方に設けられている。
<離着陸装置(固定部)>
図1に示すように、離着陸装置1の固定部4は、天板3上に着陸したマルチコプター60の一対の脚部65L,65Rを固定可能である。図1~図3、図7に示すように、固定部4は、一方固定部4L、他方固定部4R、調整機構8を有する。一方固定部4Lは、マルチコプター60の一方の脚部65Lを固定可能である。他方固定部4Rは、マルチコプター60の他方の脚部65Rを固定可能である。調整機構8は、一方固定部4Lと他方固定部4Rとの間隔を調整可能な機構である。
図7に示すように、一方固定部4Lは、取付部4Laと押さえ部4Lbとを有する。取付部4Laは、筒状に形成されている。押さえ部4Lbは、取付部4Laの下方に設けられている、押さえ部4Lbは、下面に前後方向に延びる溝部4Lcを有しており、下向き凹状に形成されている。溝部4Lcには、脚部65Lの接地部65bを嵌め入れることができる。
他方固定部4Rは、取付部4Raと押さえ部4Rbとを有する。取付部4Raは、筒状に形成されている。押さえ部4Rbは、取付部4Raの下方に設けられている、押さえ部4Rbは、下面に前後方向に延びる溝部4Rcを有しており、下向き凹状に形成されている。溝部4Rcには、脚部65Rの接地部65bを嵌め入れることができる。
図2、図3に示すように、調整機構8は、第1調整部9と第2調整部10とを有する。第1調整部9の左部及び第2調整部10の左部にそれぞれ一方固定部4Lが設けられている。第1調整部9の右部及び第2調整部10の右部にそれぞれ他方固定部4Rが設けられている。第1調整部9と第2調整部10とは前後方向に間隔をあけて配置されている。第1調整部9は、天板3の前後方向中心よりも前方に配置されている。第2調整部10は、天板3の前後方向中心よりも後方に配置されている。第1調整部9の構成と第2調整部10の構成は同じである。
図7に示すように、第1調整部9及び第2調整部10は、天板3に固定される固定部材11と、この固定部材11に取り付けられる支持杆12とを有する。固定部材11は、天板3の上面にボルトや溶接等によって固定される。支持杆12は、固定部材11に対して取付具(ボルト13、蝶ナット14)により取り付けられている。具体的には、支持杆12には、上下方向に延びる貫通孔が形成されており、当該貫通孔にボルト13が下方から挿通されている。ボルト13の先端(上端)は支持杆12から上方に突出し、当該突出部分に蝶ナット14が螺合されている。支持杆12は、固定部材11から一方側(左側)と他方側(右側)にそれぞれ延びている。支持杆12は、天板3の上面から上方に離間して配置されている。
支持杆12の一方側(左側)には、一方固定部4Lの取付部4Laが取り付けられる。支持杆12の他方側(右側)には、他方固定部4Rの取付部4Raが取り付けられる。具体的には、筒状に形成された取付部4La及び取付部4Raに支持杆12が挿通されている。これにより、図7に矢印Cで示すように、一方固定部4L及び他方固定部4Rは、支持杆12に沿ってスライド移動可能となる。
図1、図7に示すように、押さえ部4Lbの溝部4Lcに脚部65Lの接地部65bを嵌め入れ、押さえ部4Rbの溝部4Rcに脚部65Rの接地部65bを嵌め入れ、蝶ナット14をボルト13に対して締め付けることにより、脚部65L,65Rを固定部4に固定することができる。
一方固定部4Lは、支持杆12に対する一方固定部4Lの位置を固定する位置決め部4Ldを有する。他方固定部4Rは、支持杆12に対する他方固定部4Rの位置を固定する位置決め部4Rdを有する。位置決め部4Ldの構成と位置決め部4Rdの構成は同じであるため、代表して位置決め部4Ldの構成について説明する。
位置決め部4Ldは、取付部4Laの上部に形成された雌ねじ部4aと、この雌ねじ部4aに螺合された止めねじ4bとを有する。止めねじ4bを回転させて雌ねじ部4aに対して下方に移動させ、止めねじ4bの先端(下端)を支持杆12に圧接させることにより、一方固定部4Lが支持杆12に沿ってスライド移動不能となる。これにより、一方固定部4Lを支持杆12に対して位置決めすることができる。同様に、位置決め部4Rdによって、他方固定部4Rを支持杆12に対して位置決めすることができる。
上記した調整機構8によれば、一方固定部4L及び他方固定部4Rを支持杆12に沿ってスライド移動させることにより、一方固定部4Lと他方固定部4Rとの間隔を調整することができる。また、一方固定部4Lと他方固定部4Rとを間隔を調整した状態で位置決めすることができる。そのため、マルチコプター60の脚部65Lと脚部65Rとの間隔に合わせて一方固定部4Lと他方固定部4Rとの間隔を調整することによって、一対の脚部の間隔(脚部65Lと脚部65Rとの間隔)が異なる様々な大きさのマルチコプター60の脚部を確実に固定することができる。
尚、調整機構8の構成は、上述した構成には限定されず、一方固定部4Lと他方固定部4Rとの間隔を調整可能であれば他の構成を採用してもよい。
図8、図9は、調整機構8の別の実施形態の一例を示している。この別の実施形態の調整機構8を第2調整機構8Aという。以下、第2調整機構8Aについて説明するが、上述した調整機構8と同じ構成については説明を省略する。
図9に示すように、第2調整機構8Aは、第1調整部9Aと第2調整部10Aとを有する。第1調整部9Aと第2調整部10Aとは前後方向に間隔をあけて配置されている。第1調整部9Aは、天板3の前後方向中心よりも前方に配置されている。第2調整部10Aは、天板3の前後方向中心よりも後方に配置されている。第1調整部9Aの構成と第2調整部10Aの構成は同じである。
図8に示すように、第1調整部9A及び第2調整部10Aは、天板3に固定される固定部材11Aと、この固定部材11Aに取り付けられる支持杆12Aとを有する。固定部材11Aは、天板3の上面にボルトや溶接等によって固定される。固定部材11Aには、軸受等により支持された支軸15が設けられている。固定部材11Aは、前後方向の軸心回りに回動可能である。支持杆12Aは、固定部材11Aから一方側(左側)に延びる一方支持杆12ALと他方側(右側)に延びる他方支持杆12ARとから構成されている。支持杆12Aは、固定部材11A側にある基端部12aが支軸15に取り付けられている。これにより、支持杆12Aは、支軸15を支点として上方又は下方に回動することができる(図8の矢印D参照)。
第2調整機構8Aは、支持杆12Aを下方に回動した状態(水平状態)で受け止める受け止め部材22を有する。受け止め部材22は、天板3の上面に取り付けられている。図示していないが、支持杆12Aには係合部が設けられ、受け止め部材22には被係合部が設けられている。支持杆12Aを下方に回動した状態で被係合部に対して係合部を係合することにより、支持杆12Aは受け止め部材22に止められて上方への回動が阻止された状態となる。被係合部に対する係合部の係合を解除することにより、支持杆12Aは上方への回動が可能となる。
一方支持杆12ALの一方側(左側)には、一方固定部4Lの取付部4Laが取り付けられる。他方支持杆12ARの他方側(右側)には、他方固定部4Rの取付部4Raが取り付けられる。具体的には、筒状に形成された取付部4La及び取付部4Raに支持杆12Aが挿通されている。これにより、一方固定部4L及び他方固定部4Rは、支持杆12Aに沿ってスライド移動可能となる(図8の矢印E参照)。
また、一方固定部4Lは、支持杆12Aに対する一方固定部4Lの位置を固定する位置決め部4Ldを有する。他方固定部4Rは、支持杆12Aに対する他方固定部4Rの位置を固定する位置決め部4Rdを有する。
上記した第2調整機構8Aによれば、支持杆12Aを下方に回動して、押さえ部4Lbの溝部4Lcに脚部65Lの接地部65bを嵌め入れ、押さえ部4Rbの溝部4Rcに脚部65Rの接地部65bを嵌め入れた後、被係合部に対して係合部を係合することにより、脚部65L,65Rを固定部4に固定することができる。また、一方固定部4L及び他方固定部4Rを支持杆12Aに沿ってスライド移動させることにより、マルチコプター60の脚部65Lと脚部65Rとの間隔に合わせて一方固定部4Lと他方固定部4Rとの間隔を調整することができる。
<離着陸装置(可動部)>
図10~図12に示すように、機枠2は、天板3に対して移動可能な可動部16を有することが好ましい。可動部16は、マルチコプター60が離着陸可能な面積を第1面積とする第1位置P1と、マルチコプター60が離着陸可能な面積を第1面積よりも大きい第2面積とする第2位置P2とに移動可能である。つまり、可動部16を移動させることにより、天板3の面積を変化させることができる。図2はマルチコプター60が離着陸可能な面積を第1面積とした状態を示し、図11はマルチコプター60が離着陸可能な面積を第2面積とした状態を示している。
図11に示すように、可動部16は、ヒンジ53によって機枠2の縁部と接続されている。可動部16は、水平方向を向くヒンジ軸を中心に回動可能であって、回動することにより第1位置P1と第2位置P2とに移動することができる。可動部16は、第1位置P1と第2位置P2とに移動することによって、天板3に対する位置を変更する。
可動部16は、フレーム材を組み合わせて構成された可動枠16Aと、この可動枠16Aの表面(上面)に固定された可動板16Bとを有する。可動板16Bは、第2位置P2にあるとき、機枠2上に設けられた天板3と並んで配置される。
本実施形態の場合、可動部16の形状は、平面視にて四角形であるが、三角形、半円形等の任意の形状とすることができる。可動板16Bの上面は、可動部16が第2位置P2にあるとき、天板3と面一な面(水平面)を構成する。図10に示すように、可動部16は、第2位置P2にあるとき、補強部材17により下方から支えられる。
図11に示すように、可動部16は、第1可動部161、第2可動部162、第3可動部163を含む。第1可動部161は、機枠2(支持枠5)の後部と接続されている。第2可動部162は、機枠2(支持枠5)の左部と接続されている。第3可動部163は、機枠2(支持枠5)の右部と接続されている。図10~図12に示すように、第1可動部161、第2可動部162、第3可動部163は、第2位置P2から第1位置P1に向けて折り畳み可能である。本実施形態の場合、第1可動部161は下方に向けて折り畳み可能であり、第2可動部162及び第3可動部163は上方に向けて折り畳み可能である。
図13は、可動部16の別の実施形態を示している。この実施形態では、可動部16は、第1位置P1と第2位置P2との間でスライド移動可能である。機枠2には可動部16のスライド移動を案内するレール(図示略)が取り付けられており、可動部16はこのレールに沿って移動することにより第1位置P1と第2位置P2との間で移動可能である。
<離着陸装置(幌構造体)>
図14に示すように、離着陸装置1は、幌構造体18を取り付け可能であることが好ましい。幌構造体18は、天板3上に着陸したマルチコプター60の上方を覆うカバー部材18Aと、カバー部材18Aをマルチコプター60の上方に支持する支持部材18Bとを有する。支持部材18Bは、支柱18B1と上枠体18B2とを有する。
支柱18B1は、機枠2又は天板3に設けられた取付部19に着脱可能に取り付けられている。取付部19は、例えば、機枠2又は天板3の四つの角に夫々設けられた筒体であり、当該筒体に支柱18B1の下端部が挿入されて固定される。これにより、支柱18B1は、機枠2又は天板3の4つの角(左前部、右前部、左後部、右後部)にそれぞれ立設される。
上枠体B2は、支柱18B1の上部同士を連結して構成されており、平面視にて四角形に構成されている。但し、上枠体B2の平面視形状は、天板3の平面視形状と合わせることが好ましい。本実施形態の場合、天板3の平面視形状が四角形であるため、上枠体B2の平面視形状も四角形とされている。
カバー部材18Aは、上枠体B2を上方から覆うように、上枠体B2に対して取り付けられる。カバー部材18Aは、例えば、合成樹脂や布等から構成されるシート材である。カバー部材18Aは、少なくとも天板3上に着陸したマルチコプター60の上方を覆うことができる大きさ(面積)を有していればよいが、天板3の上方の全域を覆う大きさであることが好ましい。
カバー部材18Aは、天板3上に着陸したマルチコプター60の上方だけでなく周囲(側方)も覆うことができるものとしてもよい。この場合、カバー部材18Aは、上枠体B2の上部を覆うだけでなく、隣り合う支柱18B1の間(例えば、左前部の支柱と左後部の支柱との間、右前部の支柱と右後部の支柱との間、左前部の支柱と右前部の支柱との間、左後部の支柱と右後部の支柱との間)も覆うことができる大きさのものが使用される。
カバー部材18Aは、天板3上に着陸したマルチコプター60及び後述する装備品80を風雨から保護する機能を有する。
<走行体>
図15、図16に示すように、離着陸装置1は、機枠2と共に走行可能な走行体20を備えている。
図15に示す実施形態の場合、走行体20は、機枠2を搭載可能な台車21である。図18に示すように、台車21は、牽引車両30に牽引されることにより走行可能である。
牽引車両30は、台車21を牽引可能な車両であれば特に限定されないが、本実施形態の場合はトラクタである。牽引車両(トラクタ)30は、車体31、前輪32、後輪33、運転席34、連結機構35を備えている。車体31は、原動機(エンジン)36、クラッチを有するクラッチハウジング37、変速装置を有するミッションケース38等を連結して構成されている。
原動機36は、車体31に搭載されて当該車体31の前部に配置されている。クラッチハウジング37は、エンジン36の後部に連設されており、クラッチを収容している。ミッションケース38は、クラッチハウジング37の後部に連結されて後方に延びている。ミッションケース38は、変速装置や後輪差動装置等を収容している。ミッションケース38の後方には、PTO軸39が突出している。
連結機構35は、牽引車両30の後部に設けられている。連結機構35は、台車21を牽引車両30の後部に連結するための機構である。連結機構35は、圃場等に対して作業を行う作業装置(耕耘機等)を連結することもできる。図22に示すように、連結機構35は、3点リンク機構等のリンク機構から構成されており、台車21や作業装置を昇降可能に連結することができる。
連結機構35を構成するリンク機構は、トップリンク35aと、左側及び右側のロアリンク35bと、左側及び右側のリフトアーム35cと、左側及び右側のリフトロッド35dを有する。リフトアーム35cの前端部は、ミッションケース38の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム35cは、リフトシリンダ35eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ35eは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ35eは、制御弁を介して、油圧システムのポンプと接続されている。制御弁は、制御装置によって制御される電磁弁である。
ロアリンク35bの前端部は、ミッションケース38の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク35aの前端部は、ロアリンク35bよりも上方において、ミッションケース38の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド35dは、リフトアーム35cとロアリンク35bとを連結している。ロアリンク35bの後部及びトップリンク35aの後部には、台車21が連結される。リフトシリンダ35eが駆動(伸縮)すると、リフトアーム35cが昇降するとともに、リフトロッド35dを介してリフトアーム35cと連結されたロアリンク35bが昇降する。これにより、台車21がロアリンク35bの前部を支点として、上方又は下方に揺動(昇降)する。連結機構35が台車21を昇降したとき、台車21に搭載された機枠2上の天板3は水平に維持される。
原動機36からの回転動力は、PTO軸39を介して牽引車両30の外部に取り出すことができる。PTO軸39を介して牽引車両30の外部に取り出された回転動力は、後述する装備品80の発電機85の駆動や、連結機構35に連結された作業装置の駆動等に用いることができる。
図19~図21に示すように、台車21は、載置台40、車輪41、連結部42を有する。
載置台40は、下枠体43と前枠体44とを有する。下枠体43は、平面視四角形状に組み合わされた第1下枠材43A、第2下枠材43B、第3下枠材43C、第4下枠材43Dを有する。第1下枠材43Aと第2下枠材43B、第3下枠材43Cと第4下枠材43Dは、それぞれ下接続材43Eにより接続されている。下枠体43の上部には、載置板45が固定されている。載置板45の上面には、機枠2を載置することが可能である。
前枠体44は、下枠体43の前部から上方に延びている。前枠体44は、前面視四角形状に組み合わされた第1前枠材44A、第2前枠材44B、第3前枠材44C、第4前枠材44Dを有する。第1前枠材44Aは、下枠体43の左前部から上方に延びている。第2前枠材44Bは、下枠体43の右前部から上方に延びている。第3前枠材44Cは、第1前枠材44Aの上端部と第2前枠材44Bの上端部とを接続している。第4前枠材44Dは、第1前枠材44Aの下端部と第2前枠材44Bの下端部とを接続している。第3前枠材44Cと第4前枠材44Dは、縦接続材46L,46Rにより接続されている。縦接続材46Lと縦接続材46Rは、互いに平行に配置され、横接続材47により接続されている。
図19、図20に示すように、載置台40は、第1下枠材43Aの前後方向中途部と第1前枠材44Aの上部、第2下枠材43Bの前後方向中途部と第2前枠材44Bの上部をそれぞれ接続する斜め材48を有していてもよい。
車輪41は、ブラケット49を介して下枠体43の下部に取り付けられている。ブラケット49は、車輪41を縦軸回りに回動可能に支持している。車輪41及びブラケット49は、キャスタを構成している。
連結部42は、牽引車両30の連結機構35に連結される部分である。連結部42は、前枠体44の上部に設けられている。連結部42は、トップリンク35aに連結される上連結部42Aと、左側のロアリンク35bに連結される左連結部42Bと、右側のロアリンク35bに連結される右連結部42Cとを有する。
上連結部42Aは、左部材42A1、右部材42A2、連結軸42A3を有する。左部材42A1と右部材42A2とは互いに平行に配置され、前枠体44から上前方に延びている。連結軸42A3は、左部材42A1と右部材42A2とを連結している。
左連結部42Bは、左板42B1と左軸42B2を有する。右連結部42Cは、右板42C1と右軸42C2を有する。左板42B1は、縦接続材46Lに接続されている。右板42C1は、縦接続材46Rに接続されている。左板42B1及び右板42C1は、縦接続材46L,46Rから前方に突出している。左軸42B2は、左板42B1から左方に突出している。右軸42C2は、右板42C1から右方に突出している。左板42B1と左部材42A1とは、左接続体50Lにより接続されている。右板42C1と右部材42A2とは、右接続体50Rにより接続されている。
図18に示すように、連結部42は、上連結部42Aがトップリンク35aに連結される。左連結部42Bは、左軸42B2が左側のロアリンク35bに連結される。右連結部42Cは、右軸42C2が右側のロアリンク35bに連結される。これにより、連結部42が牽引車両30の連結機構35に連結され、台車21は牽引車両30の走行に伴って走行可能となる。牽引車両30の連結機構35のリフトシリンダ35eを駆動することにより、台車21を昇降することができる。機枠2は、台車21の載置台40に搭載されることにより、走行体20と共に移動することができる。
図16に示す実施形態の場合、走行体20は、機枠2を搭載可能な荷台52を有する車両51である。車両51は、例えばトラックであり、好ましくは軽トラック(軽自動車の規格に合わせて製造されたトラック)である。機枠2は、走行体20(車両51)の荷台52に搭載されることにより、走行体20と共に移動することができる。
<装備品の固定等>
図15~図17に示すように、複数の支持脚6の間(複数の支持脚6により囲まれる領域)には、マルチコプター60の飛行に必要な装備品80を収容可能な収容スペースS1が形成される。図17は、機枠2上の天板3の下方に形成される収容スペースS1を平面視で示している。
装備品80は、少なくとも、薬剤を収容する薬剤容器81と、薬剤を希釈するための希釈水を収容する希釈水容器82を含む。図17等に示すように、本実施形態の場合、装備品80は、薬剤容器81と希釈水容器82に加えて、マルチコプター60に搭載されるバッテリ83(バッテリ71との交換用のバッテリ)、バッテリ83に電力を充電可能な充電器84、充電器84に充電する電力を発生する発電機85、発電機85を駆動するための燃料を収容した燃料タンク86を含んでいる。
収容スペースS1は、機枠幅方向Wにおいては、第1支持脚6A及び第2支持脚6Bと、第3支持脚6C及び第4支持脚6Dとの間に形成される。収容スペースS1は、前後方向においては、第1支持脚6A及び第3支持脚6Cと、第2支持脚6B及び第4支持脚6Dとの間に形成される。収容スペースS1は、上下方向においては、機枠2の設置面G1と天板3との間に形成される。設置面G1は、荷台52(図16参照)の上面や載置台40(図15参照)の上面等であり、地面であってもよい。収容スペースS1は、平面視においては、第1下フレーム材7A、第2下フレーム材7B、第3下フレーム材7C、第4下フレーム材7Dにより囲まれる領域に形成される。
図15に示すように、天板3は、装備品80を載置可能な領域R1を有する。領域R1は、装備品80の少なくとも一部を載置可能な面積を有する。この領域R1は、図16に示すように、可動部16を第2位置(仮想線で示す)に移動することにより拡大することができる。領域R1に載置される装備品80は、収容スペースS1に収容される装備品80の一部であってもよいし、収容スペースS1に収容される装備品80とは異なる装備品であってもよい。領域R1に載置される装備品80は、例えば、アンテナ97、液体容器98(バケツ)、三脚99等である。
図2、図3に示すように、機枠2は、装備品80を天板3上の領域R1に固定するための固定機構87を有する。固定機構87は、装備品80を領域R1に固定するための紐状体89(図2参照)を係止可能な係止部88を有する。紐状体89は、弾性(伸縮性)を有することが好ましく、例えばゴムバンドが好適に使用される。係止部88は、支持枠5の上部又は下部に固定された枠体から構成されており、当該枠体に状体89を挿通して係止することができる。係止部88は、支持枠5の複数箇所に設けられている。本実施形態の場合、係止部88は、支持枠5の第1フレーム材5Aと第2フレーム材5Bに、前後方向に間隔をあけて複数箇所に設けられている。
本実施形態の場合、係止部88は、前後方向において第1調整部9と第2調整部10との間に配置された中間係止部88Aと、第1調整部9よりも前方に配置された前係止部88Bと、第2調整部10よりも後方に配置された後係止部88Cとを有する。中間係止部88Aは、天板3の前後方向中心よりも前方に配置された第1中間係止部88A1と、天板3の前後方向中心よりも後方に配置された第2中間係止部88A2とを含む。
図2に仮想線で示すように、第1フレーム材5Aに設けられた前係止部88Bと第2フレーム材5Bに設けられた前係止部88Bとに紐状体89を係止することにより、紐状体89を天板3上の前部の領域R11において機枠幅方向Wに延ばすことができる。そのため、この紐状体89によって、天板3上の前部の領域R11に載置された装備品を上から押さえて固定することができる。
図2に仮想線で示すように、第1フレーム材5Aに設けられた後係止部88Cと第2フレーム材5Bに設けられた後係止部88Cとに紐状体89を係止することにより、紐状体89を天板3上の後部の領域R12において機枠幅方向に延ばすことができる。そのため、この紐状体89によって、天板3上の後部の領域R12に載置された装備品を上から押さえて固定することができる。
また、第1フレーム材5Aに設けられた第1中間係止部88A1と第2フレーム材5Bに設けられた第1中間係止部88A1とに係止された紐状体89によって、マルチコプター60の脚部65L,65Rの前部を上方から押さえて固定することができる。第1フレーム材5Aに設けられた第2中間係止部88A2と第2フレーム材5Bに設けられた第2中間係止部88A2とに係止された紐状体89によって、マルチコプター60の脚部65L,65Rの後部を上方から押さえて固定することができる。
固定部4によりマルチコプター60の脚部65を天板3上に固定し、固定機構87により装備品80を天板3上に固定した状態で、マルチコプター60を上昇させることにより、機枠2及び天板3と共に装備品80を上昇させることができる。ここで、機枠2は、マルチコプター60が上昇したときに、収容スペースS1に侵入する(収容スペースS1を通過する)部位を有していない。具体的には、支持脚6が支持枠5から下方に向けて直線状に延びているため、マルチコプター60と共に機枠2が上昇する際に、収容スペースS1に収容された装備品80が支持脚6に当たって上昇の妨げになることがない。
このように、離着陸装置1が固定部4と固定機構87を備えることにより、マルチコプター60によって装備品80を機枠2と共に移動(上昇)させることができる。そのため、装備品80を移動させる(降ろす)作業を人力に依らずにマルチコプター60で行うことができ、作業者の労力を軽減することが可能となる。特に、機枠2を荷台52に搭載している場合、天板3上に載置された装備品80は地面から高い位置にあるため、人力で降ろすのには大変な労力を要するが、マルチコプター60によって機枠2と共に降ろすことにより労力を低減できる。また、マルチコプター60の脚部65を固定部4に加えて固定機構87も使用して天板3上に固定することにより、マルチコプター60と天板3とが強固に固定されるため、マルチコプター60を上昇させたときに天板3が外れて機枠2及び装備品80と共に落下することを確実に防止できる。そのため、装備品80の重量が重い場合であっても、確実に装備品80をマルチコプター60と共に上昇させて荷台等から降ろすことができる。
<効果>
上記実施形態のマルチコプター60の離着陸装置1によれば、以下の効果を奏する。
マルチコプター60の離着陸装置1は、機枠2と、機枠2上に支持され且つマルチコプター60が離着陸可能な面積を有する天板3と、天板3上に設けられ且つ天板3上に着陸したマルチコプター60の一対の脚部65を固定可能な固定部4と、を備え、固定部4は、マルチコプター60の一方の脚部65を固定可能な一方固定部4Lと、マルチコプター60の他方の脚部65を固定可能な他方固定部4Rと、一方固定部4Lと他方固定部4Rとの間隔を調整可能な調整機構8と、を有する。
この構成によれば、マルチコプター60の一方の脚部65を固定可能な一方固定部4Lと他方の脚部65を固定可能な他方固定部4Rとの間隔を調整可能であるため、様々な大きさのマルチコプター60の脚部65を確実に固定することができるマルチコプター60の離着陸装置1を提供することができる。
また、機枠2は、天板3を支持する支持枠5と、支持枠5を所定高さに支持する複数の支持脚6と、を有し、複数の支持脚6の間にマルチコプター60の飛行に必要な装備品80を収容可能な収容スペースS1が形成される。
この構成によれば、マルチコプター60の飛行に必要な装備品80を複数の支持脚6の間に形成される収容スペースS1に収容することができるため、天板3上に装備品80を載置するためのスペースを確保することなく多数の装備品80を機枠2の設置スペース内に配置することができる。
また、支持脚6は、支持枠5から下方に向けて直線状に延びている。
この構成によれば、マルチコプター60と共に機枠2が上昇する際に、収容スペースS1に収容された装備品80が支持脚6に当たって上昇の妨げになることがない。
また、天板3は、装備品80を載置可能な領域R1を有し、機枠2は、装備品80を領域R1に固定するための固定機構87を有する。
この構成によれば、マルチコプター60の脚部65を固定部4に固定し、天板3上の領域R1に装備品80を固定することによって、マルチコプター60の上昇と共に機枠2と共に装備品80を上昇させて運搬することができる。そのため、装備品80を荷台等から移動させる(降ろす)作業を人力に依らずにマルチコプター60で行うことができ、作業者の労力を軽減することが可能となる。
また、固定機構87は、装備品80を領域R1に固定するための紐状体89を係止可能な係止部88を有する。
この構成によれば、紐状体89を係止部88に係止することによって装備品80を容易に且つ確実に領域R1に固定することができる。
また、離着陸装置1は、天板3上に着陸したマルチコプター60の上方を覆うカバー部材18Aと、カバー部材18Aをマルチコプター60の上方に支持する支持部材18Bと、を有する幌構造体18を備え、機枠2又は天板3には、支持部材18Bを着脱可能に取り付ける取付部19が設けられている。
この構成によれば、カバー部材18Aによって、天板3上に着陸したマルチコプター60や、天板3上或いは収容スペースS1に配置された装備品80を風雨から保護することができる。
また、機枠2は、天板3に対して移動可能な可動部16を有し、可動部16は、マルチコプター60が離着陸可能な面積を第1面積とする第1位置P1と、マルチコプター60が離着陸可能な面積を第1面積よりも大きい第2面積とする第2位置P2とに移動可能である。
この構成によれば、可動部16を移動させることによってマルチコプター60が離着陸可能な面積を必要に応じて拡大することができる。
また、可動部16は、第2位置P2から第1位置P1に向けて折り畳み可能である。
この構成によれば、マルチコプター60が離着陸可能な面積の拡大が不要な場合には可動部16を第1位置に向けて折り畳むことができるため、可動部16が離着陸装置1の運搬等の際に邪魔になることがない。
また、可動部16は、第1位置P1と第2位置P2との間でスライド移動可能である。
この構成によれば、マルチコプター60が離着陸可能な面積の拡大が不要な場合には可動部16を第1位置に向けてスライド移動することができるため、可動部16が離着陸装置1の運搬等の際に邪魔になることがない。
以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 離着陸装置
2 機枠
3 天板
4 固定部
4L 一方固定部
4R 他方固定部
5 支持枠
6 支持脚
8 調整機構
16 可動部
18 幌構造体
18A カバー部材
18B 支持部材
19 取付部
60 マルチコプター
65 脚部
65L 一方の脚部
65R 他方の脚部
80 装備品
87 固定機構
88 係止部
89 紐状体
P1 第1位置
P2 第2位置
R1 領域
S1 収容スペース

Claims (9)

  1. 機枠と、
    前記機枠上に支持され且つマルチコプターが離着陸可能な面積を有する天板と、
    前記天板上に設けられ且つ前記天板上に着陸したマルチコプターの一対の脚部を固定可能な固定部と、
    を備え、
    前記固定部は、
    前記マルチコプターの一方の脚部を固定可能な一方固定部と、
    前記マルチコプターの他方の脚部を固定可能な他方固定部と、
    前記一方固定部と前記他方固定部との間隔を調整可能な調整機構と、
    を有し、
    前記一方固定部と前記他方固定部は、取付部と押さえ部とを有し、
    前記取付部は、筒状に形成されており、
    前記押さえ部は、前記取付部の下方に設けられているとともに、下向き凹状に形成されて下面に溝部を有しており、当該溝部に前記脚部の接地部を嵌め入れることができ、
    前記調整機構は、前記天板の上面に固定される固定部材と、前記固定部材に取り付けられる支持杆とを有し、
    前記支持杆は、上下方向に延びる貫通孔を有し、前記天板の上面から上方に離間して前記接地部の上方に配置されるように、前記貫通孔に挿通されたボルトにより前記固定部材に対して着脱可能に取り付けられて、前記固定部材から一方側と他方側にそれぞれ延びており、
    筒状に形成された前記取付部に前記支持杆が挿通されることにより、前記支持杆の一方側に前記一方固定部の取付部が取り付けられ、前記支持杆の他方側に前記他方固定部の取付部が取り付けられ、前記一方固定部及び前記他方固定部は、個別に前記支持杆に沿ってスライド移動可能となっているマルチコプターの離着陸装置。
  2. 前記機枠は、前記天板を支持する支持枠と、前記支持枠を所定高さに支持する複数の支持脚と、を有し、
    前記複数の支持脚の間に前記マルチコプターの飛行に必要な装備品を収容可能な収容スペースが形成される請求項1に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  3. 前記支持脚は、前記支持枠から下方に向けて直線状に延びている請求項2に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  4. 前記天板は、前記装備品を載置可能な領域を有し、
    前記機枠は、前記装備品を前記領域に固定するための固定機構を有する請求項1~3のいずれか1項に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  5. 前記固定機構は、前記装備品を前記領域に固定するための紐状体を係止可能な係止部を有する請求項4に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  6. 前記天板上に着陸したマルチコプターの上方を覆うカバー部材と、前記カバー部材を前記マルチコプターの上方に支持する支持部材と、を有する幌構造体を備え、
    前記機枠又は前記天板には、前記支持部材を着脱可能に取り付ける取付部が設けられている請求項1~5のいずれか1項に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  7. 前記機枠は、前記天板に対して移動可能な可動部を有し、
    前記可動部は、前記マルチコプターが離着陸可能な面積を第1面積とする第1位置と、前記マルチコプターが離着陸可能な面積を前記第1面積よりも大きい第2面積とする第2位置とに移動可能である請求項1~6のいずれか1項に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  8. 前記可動部は、前記第2位置から前記第1位置に向けて折り畳み可能である請求項7に記載のマルチコプターの離着陸装置。
  9. 前記可動部は、前記第1位置と前記第2位置との間でスライド移動可能である請求項7に記載のマルチコプターの離着陸装置。
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