JP7235245B2 - マルチコプターの離着陸装置 - Google Patents
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Description
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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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- 2020-12-23 WO PCT/JP2020/048238 patent/WO2021132372A1/ja active Application Filing
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