特許 6872815 無人航空機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6872815

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】無人航空機

(51)【国際特許分類】

   B64C 1/30 20060101AFI20210510BHJP

   B64C 27/08 20060101ALI20210510BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B64C1/30

   B64C27/08

   B64C39/02

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-219313(P2019-219313)

(22)【出願日】2019年12月4日

【審査請求日】2021年2月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】715001390

【氏名又は名称】株式会社プロドローン

(74)【代理人】

【識別番号】110002158

【氏名又は名称】特許業務法人上野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 友喜

【審査官】 金田 直之

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０６００５３８７（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５０７４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１８／０２０８２９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１２０６５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｃ １／３０

Ｂ６４Ｃ ２７／０８

Ｂ６４Ｃ ２７／３３

Ｂ６４Ｃ ２７／５０

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のアーム部材である第１アームおよび第２アームと、
前記第１アームおよび前記第２アームのそれぞれが支持するロータと、
前記第１アームおよび前記第２アームが接続される胴部と、
前記第１アームと前記第２アームとの相対的な配置角度を固定する固定具と、を備え、
前記第１アームおよび前記第２アームは、前記胴部との接続部を回転中心として互いに接近／離間する方向へ旋回可能であり、
前記第１アームは前記第２アーム側に突き出した凸部である位置決め片を有し、
前記位置決め片は、前記第１アームと前記第２アームとを接近させることで前記第２アームの外面に接触し、
前記固定具は、前記位置決め片が前記第２アームと接触した状態で、前記位置決め片と前記第２アームとを分離不能に固定することを特徴とする無人航空機。

【請求項2】

前記第１アームおよび前記第２アームは、これらを離間方向に旋回させることで、これらをその軸線が一直線となるように配置可能であることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。

【請求項3】

前記位置決め片は、前記第１アームおよび前記第２アームの両方が前記胴部に対してそれぞれ所定の角度に配置されたときに前記第２アームに接触することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無人航空機。

【請求項4】

前記位置決め片は、前記第１アームおよび前記第２アームがこれらの軸線の交点が略直角となるように配置されたときに前記第２アームに接触することを特徴とする請求項３に記載の無人航空機。

【請求項5】

前記第１アームは、
パイプ材と、
前記パイプ材の基端部を保持する金属製の筒状部であるソケット部と、を有し、
前記位置決め片は前記ソケット部の一部であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無人航空機。

【請求項6】

前記固定具は金属製の部材であることを特徴とする請求項５に記載の無人航空機。

【請求項7】

前記第２アームの外面には、前記位置決め片が嵌入される凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無人航空機。

【請求項8】

前記固定具は、
スリットが設けられた筒部と、
前記スリットの幅を狭めるように前記筒部を締め付ける締結部と、を有するクランプ部材であり、
前記筒部は前記第２アームに装着され、
前記固定具は、前記位置決め片を前記筒部の筒内に収め、前記締結部で前記筒部を締め付けることにより、前記位置決め片と前記第２アームとを分離不能に固定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無人航空機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は無人航空機技術に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、ロータを支持するアームをその基端部（機体の胴部との接続部）を中心として旋回させることができるマルチコプターが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１８３５５１（Ａ１）号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

マルチコプター型の無人航空機では、複数本のアームが機体の中心から放射状に延び、それらアームの先端にロータが配置される構成が一般に採用されている。このようなマルチコプターは、放射状に広がったアームやロータがかさばり、機体の可搬性や保管時のスペース効率が損なわれるという課題がある。マルチコプターの可搬性等を高めるべく例えば特許文献１のような可動式のアームを採用する場合、アームの可動機構や、展開したアームの位置を固定する構造が別途必要になり、機体構造が複雑化するとともに、マルチコプターの使用開始時には都度アームの展開作業が必要になる。

【0005】

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、機体構造の複雑化や飛行準備の作業負担を抑えつつ、無人航空機の可搬性およびスペース効率を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の無人航空機は、ロータを支持する一対のアーム部材である第１アームおよび第２アームと、前記第１アームおよび前記第２アームのそれぞれが支持するロータと、前記第１アームおよび前記第２アームが接続される胴部と、前記第１アームと前記第２アームとの相対的な配置角度を固定する固定具と、を備え、前記第１アームおよび前記第２アームは、前記胴部との接続部を回転中心として互いに接近／離間する方向へ旋回可能であり、前記第１アームは前記第２アーム側に突き出した凸部である位置決め片を有し、前記位置決め片は、前記第１アームと前記第２アームとを接近させることで前記第２アームの外面に接触し、前記固定具は、前記位置決め片が前記第２アームと接触した状態で、前記位置決め片と前記第２アームとを分離不能に固定することを特徴とする。

【0007】

第１アームの外面に凸部（位置決め片）を設け、その位置決め片と第２アームとを固定具で結合することにより、２本の可動アームの相対位置を一つの固定具で、かつ一度の結合作業で固定することができる。これにより、機体構造の複雑化や飛行準備の作業負担を抑えつつ、無人航空機の可搬性およびスペース効率を高めることができる。

【0008】

このとき、前記第１アームおよび前記第２アームは、これらを離間方向に旋回させることで、これらをその軸線が一直線となるように配置可能であることが好ましい。第１アームと第２アームとを一直線に並べることにより、展開時のこれらアームの間のデッドスペースが開放され、機体が占拠する空間をその全体として縮小することができる。例えば第１アームおよび第２アームの組み合わせを２組備えるクアッドコプターの場合、これを細長形状に折り畳むことが可能となり、その可搬性やスペース効率が高められる。

【0009】

また、本発明の無人航空機において、前記位置決め片は、前記第１アームおよび前記第２アームの両方が前記胴部に対してそれぞれ所定の角度に配置されたときに前記第２アームに接触することが好ましい。位置決め片によって第１アームおよび第２アームの相対角度を定めるだけでなく、同時に、胴部に対する第１アームおよび第２アームの延出方向も一に定めることにより、アームをより速やかに、かつ高い精度で展開することが可能となる。

【0010】

このとき、前記位置決め片は、前記第１アームおよび前記第２アームがこれらの軸線の交点が略直角となるように配置されたときに前記第２アームに接触することが好ましい。これにより胴部に対する展開後のロータ位置の偏りが軽減され、無人航空機の飛行動作をより安定させることができる。

【0011】

また、本発明の無人航空機において、前記第１アームは、パイプ材と、前記パイプ材の基端部を保持する金属製の筒状部であるソケット部と、を有し、前記位置決め片は前記ソケット部の一部であることが好ましい。位置決め片が形成されるソケット部と位置決め片とを金属で構成することにより、位置決め片が小片であっても第１アームと第２アームとを強固に固定することが可能となる。このとき、前記固定具は金属製の部材であることが好ましい。

【0012】

また、本発明の無人航空機において、前記第２アームの外面には、前記位置決め片が嵌入される凹部が形成されていることが好ましい。第２アームの外面に位置決め片を嵌入させることにより、位置決め片を第２アームに接触させつつ、第２アームの外面の凹凸を軽減することができる。これにより、一般的な構造の固定具を使って位置決め片と第２アームとを固定することが可能になる。

【0013】

また、本発明の無人航空機において、前記固定具は、スリットが設けられた筒部と、前記スリットの幅を狭めるように前記筒部を締め付ける締結部と、を有するクランプ部材であり、前記筒部は前記第２アームに装着され、前記固定具は、前記位置決め片を前記筒部の筒内に収め、前記締結部で前記筒部を締め付けることにより、前記位置決め片と前記第２アームとを分離不能に固定する構造であることが好ましい。第２アームに装着可能な筒部を固定具が有することにより、例えば無人航空機の保管時にも固定具を第２アームに装着したままにすることができ、固定具を無人航空機とは別に管理したり持ち運んだりする手間がなくなるとともに、飛行準備の作業負担も軽減される。特に、工具を用いることなく締結部を操作できるようにすれば飛行準備の作業負担はさらに軽減される。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明の無人航空機によれば、機体構造の複雑化や飛行準備の作業負担を抑えつつ、無人航空機の可搬性およびスペース効率を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態にかかるマルチコプターの斜視図である。

【図2】アームが展開されたマルチコプターの平面図である

【図3】アームが折り畳まれたマルチコプターの平面図である

【図4】アームの接続構造を示す透視斜視図である。

【図5】第１アームおよび第２アームの展開および固定の手順を示す部分拡大図である。

【図6】固定具の構造を示す斜視図である。

【図7】マルチコプターの機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下に示す実施形態は、複数のロータを備える無人航空機であるマルチコプター１０についての例である。なお、以下の説明における「上」および「下」とは、各図に描かれた座標軸のＺ軸に平行な方向であって、Ｚ１側を上、Ｚ２側を下とする。「水平」とは同座標軸におけるＸ−Ｙ平面をいう。マルチコプター１０について「周方向」とは、マルチコプター１０を平面視したときの時計回りまたは反時計回り方向をいう。

【0017】

［構成概要］
図１−図３は、本実施形態にかかるマルチコプター１０の外観を示す図である。図１はマルチコプター１０の斜視図、図２はマルチコプター１０の平面図である。図１および図２のマルチコプター１０はアーム１２が展開され、飛行準備が整った状態にある。図３は、運搬または保管のためにマルチコプター１０のアーム１２を折り畳んだ状態を示す平面図である。なお、以下の説明において、アーム１２について「展開する」とは、マルチコプター１０が飛行可能な状態にアーム１２を配置することをいい、アーム１２について「折り畳む」とは、アーム１２をマルチコプター１０の運搬または保管に適した状態に配置することをいう。

【0018】

マルチコプター１０は、機体の中心部である胴部１１と、胴部１１から水平に延びる４本のアーム部材であるアーム１２と、各アーム１２の先端に取り付けられたロータ１３と、を有するクアッドコプターである。

【0019】

胴部１１はその内部に制御機器やバッテリー等が収容されるケース体である。胴部１１の上面には持ち手であるハンドル１１１が一体化されており、マルチコプター１０を持ち運ぶ際の利便性が高められている。胴部１１の正面（前面）には姿勢安定化装置にマウントされたカメラ９３が取り付けられている。操縦者はカメラ９３で撮影した映像を手元で確認しながらマルチコプター１０を操縦することができる。また、胴部１１の左右の側面にはアーム１２が接続されるアルミ製のアームホルダ１１２が一基ずつ設けられている。

【0020】

左右のアームホルダ１１２にはそれぞれ、一対のアーム１２である第１アーム４０および第２アーム５０が接続されている。すなわち本形態のアーム１２は二組の第１アーム４０および第２アーム５０により構成されており、これら各組が胴部１１の左右にそれぞれ接続されている。マルチコプター１０を飛行させる際にはこれらアーム１２は平面視Ｘ形状に展開される（図１および図２を参照）。マルチコプター１０を運搬または保管する際には、これらアーム１２は、第１アーム４０および第２アーム５０の各組が前後に一直線となるように折り畳まれる（図３を参照）。なお、本形態のロータ１３は、モータ１３１とその出力軸に装着された折り畳み式のプロペラ１３２により構成されており、マルチコプター１０を運搬または保管する際には、アーム１２を折り畳んだ上でプロペラ１３２も各アーム１２の軸線方向に沿うように折り畳まれる。これによりマルチコプター１０は全体として細長形状に折り畳まれる。

【0021】

第１アーム４０および第２アーム５０の基端部とアームホルダ１１２とはヒンジ機構を構成しており、第１アーム４０および第２アーム５０はアームホルダ１１２との接続部を回転中心として互いに接近／離間する方向へ旋回することができる。

【0022】

なお、本形態のアームホルダ１１２は胴部１１の前後方向における中心よりも前側に偏った位置に配置されている。本形態のマルチコプター１０は胴部１１から前方にカメラ９３が突き出した機体構造を採用しているため、機体の重心が胴部１１の中心よりも前側に存在する。アームホルダ１１２の位置が機体の重心から離れている場合、機体を水平に維持する際のロータ１３の負担が偏り、所定方向への舵が利きにくくなるおそれがある。本形態では、アームホルダ１１２を胴部１１の中心よりも前側に配置することにより、ロータ１３の負担の均衡を図っている。なお、胴部１１のハンドル１１１も機体の重心を考慮して胴部１１の中心よりも前側に配置されている。

【0023】

第１アーム４０および第２アーム５０は、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）製の円筒パイプ材である主軸部４１，５１と、主軸部４１，５１の基端部を保持するアルミ製の筒状部であるソケット部４２，５２と、を有している（ソケット部５２については図３を参照）。アームホルダ１１２にはソケット部４２，５２が接続されている。主軸部４１，５１の先端にはアルミ製のモータマウント１２１が装着され、ロータ１３はモータマウント１２１にねじ固定されている。また、主軸部４１，５１にはそれぞれ、着陸時の脚部であるランディングギア１２２と、操縦者との通信を行うアンテナを保持するアンテナホルダ９４とが装着されている。なお、本形態のアンテナホルダ９４には、操縦者からの操縦信号の受信やテレメトリー情報の送信を行う２．４ＧＨｚ帯のアンテナと、主にカメラ９３で取得した映像信号を転送する５ＧＨｚ帯のアンテナの２種類のアンテナを保持する。

【0024】

［アームの展開構造］
以下、マルチコプター１０のアーム１２の展開構造について説明する。上でも述べたように、第１アーム４０および第２アーム５０とアームホルダ１１２とはヒンジ機構を構成しており、第１アーム４０および第２アーム５０は、アームホルダ１１２との接続部を回転中心として周方向に水平に旋回させることができる。マルチコプター１０を飛行させる際にはアーム１２を平面視Ｘ形状に展開し、その展開位置を固定具６０により固定する。また、マルチコプター１０を運搬または保管する際にはマルチコプター１０がその全体として細長形状となるようにアーム１２を折り畳む。

【0025】

第１アーム４０は第２アーム５０側に突き出した凸部である位置決め片４３（図３参照）を有している。本形態の位置決め片４３はアルミ製の小片であり、第１アーム４０のソケット部４２に設けられている。位置決め片４３は、第１アーム４０と第２アーム５０とを所定の相対角度まで接近させたときに第２アーム５０の外面に接触する。固定具６０は、位置決め片４３が第２アーム５０と接触した状態で位置決め片４３と第２アーム５０とを分離不能に固定する。

【0026】

本形態のマルチコプター１０は、第１アーム４０に第２アーム５０側に突き出した凸部（位置決め片４３）を設け、その位置決め片４３と第２アーム５０とを固定具６０で結合することにより、２本の可動アーム（第１アーム４０および第２アーム５０）の相対位置を一つの固定具６０で、かつ一度の結合作業で固定することが可能とされている。これにより、機体構造の複雑化や飛行準備の作業負担を抑えつつ、マルチコプター１０の可搬性およびスペース効率が高められている。

【0027】

図４は、アーム１２の接続構造を示す透視斜視図である。胴部１１内には、アーム１２と胴部１１とを接続し、機体全体の重量を支えるフレームであるコアフレーム３０が配置されている。コアフレーム３０は略角筒形状の枠体であり、カーボン長繊維が配合された樹脂層が積層されてなる高剛性部材である。アームホルダ１１２はコアフレーム３０の左右の端面に接合されており、コアフレーム３０のカーボン長繊維はその主たる配向方向が左右となるように配合されている。

【0028】

図５は、第１アーム４０および第２アーム５０の展開および固定の手順を示す部分拡大図である。図６は固定具６０の構造を示す斜視図である。以下、図５および図６を参照してアーム１２の展開構造についてより詳細に説明する。

【0029】

図５（ａ）は、マルチコプター１０のアーム１２が折り畳まれている状態を示す図である。このとき第１アーム４０および第２アーム５０はその軸線ａが一直線となるように配置されている。なお、本形態の位置決め片４３はねじ４３１でソケット部４２に接合されている。

【0030】

マルチコプター１０では、機体の運搬時や保管時に第１アーム４０と第２アーム５０とが一直線になるように折り畳むことで、これらアーム４０，５０の展開時におけるアーム４０，５０間のデッドスペース（図２参照）が開放される。これにより機体が占拠する空間がその全体として縮小される。例えば本形態のマルチコプター１０では機体が細長形状に折り畳まれ、（図３参照）その可搬性やスペース効率が高められる。ただし本発明の第１アームおよび第２アームの折り畳み方は本形態の方法には限られず、その無人航空機の運搬方法や保管方法に応じて適宜変更してよい。胴部に対する第１アームおよび第２アームの接続方法や、位置決め片および固定具の構造を工夫することにより、第１アームおよび第２アームの両方を胴部に対して前後・左右・上下の同方向に折り畳むことも可能と考えられる。

【0031】

図５（ｂ）は、位置決め片４３が第２アーム５０に接触した状態を示す図である。本形態の位置決め片４３は、第１アーム４０および第２アーム５０の軸線ａが交わる角度θが略直角となる位置で第２アーム５０に接触する。これにより胴部１１に対するロータ１３配置の偏りが軽減され、マルチコプター１０の飛行動作がより安定する。

【0032】

第２アーム５０のソケット部５２には、位置決め片４３が嵌入される凹部５２１が形成されている。本形態では第２アーム５０の外面に位置決め片４３を嵌入させることにより、位置決め片４３を第２アーム５０に接触させるとともに、第２アーム５０の外面の凹凸を軽減している。これにより、後述する一般的な構造の固定具６０を使って位置決め片４３と第２アーム５０とを固定することが可能とされている。

【0033】

また、本形態の位置決め片４３は、第１アーム４０および第２アーム５０の両方が胴部１１に対してそれぞれ所定の角度に配置されたときに第２アーム５０に接触する。位置決め片４３によって第１アーム４０および第２アーム５０の相対角度を定めるだけでなく、同時に、胴部１１に対する第１アーム４０および第２アーム５０の延出方向も一に定めることにより、アーム１２をより速やかに、かつ高い精度で展開することができる。例えば、第１アーム４０および第２アーム５０をその上下方向における位置を違えて配置し、これらの回転中心を同軸に重ねる場合、第１アーム４０および第２アーム５０の相対角度を固定するだけでは胴部１１に対するこれらアーム４０，５０の延出方向は固定されない。本形態では第１アーム４０および第２アーム５０が同一水平面上に配置され、さらに位置決め片４３によりこれらアーム４０，５０の相対角度が固定されることで、胴部１１に対するアーム４０，５０の延出方向も一に定められる。

【0034】

図５（ｃ）は、固定具６０により位置決め片４３と第２アーム５０とを固定した状態を示す図である。図６に示すように、本形態の固定具６０は、スリット６１１が設けられた筒部６１と、スリット６１１の幅を狭めるように筒部６１を締め付ける締結部であるねじ６２およびレバー６３と、を有するアルミ製のクランプ部材である。固定具６０の筒部６１は第２アーム５０に装着されている。筒部６１はその軸線方向における一端に、ねじ穴が形成された肉厚のリブであるクランプ部６１２を有しており、ねじ６２はクランプ部６１２のねじ穴に差し込まれている。なお、クランプ部６１２のねじ穴の雌ねじはスリット６１１を境界として下側の部分にのみ形成されてる。

【0035】

図５（ｂ）の状態から、固定具６０をその筒内６１に位置決め片４３を収めるようにスライドさせ、ねじ６２を締め、レバー６３を倒してクランプ部６１２の上側の部分をさらに押し下げつつロックする。これにより筒部６１が締め付けられ、位置決め片４３と第２アーム５０とが分離不能に固定することができる。

【0036】

本形態では位置決め片４３とこれを保持するソケット部４２がアルミ製であり、固定具６０もアルミ製の部材である。そのため、位置決め片４３が小片であっても第１アーム４０と第２アーム５０とは強固に固定される。

【0037】

なお、本形態のソケット部４２，５２は同一の部品である。ソケット部５２には位置決め片４３は接合されないが、ソケット部５２には位置決め片４３のボルト４３１用のねじ穴が形成されている。また、ソケット部５２の凹部５２１に相当する凹部はソケット部４２にも設けられている。ソケット部４２の凹部は固定具６０のクランプ部６１２を逃がすスペースとして利用されている。ソケット部４２，５２を共通部品とすることによりマルチコプター１０の部品効率が高められている。

【0038】

また、固定具６０はマルチコプター１０の運搬時や保管時にも第２アーム５０に装着したままにすることができる。これにより固定具６０をマルチコプター１０の機体とは別に管理したり持ち運んだりする手間がなくなり、固定具６０の紛失が防止されるだけでなく、飛行準備の作業負担も軽減される。特に、本形態では工具を用いることなく締結部（ねじ６２およびレバー６３）を操作できるため、飛行準備の作業負担がさらに軽減されている。

【0039】

なお、本発明の固定具の形態は固定具６０のようなクランプ部材には限られない。例えば、固定具をその内周面に雌ねじが形成された筒状体とし、第２アーム５０のソケット部５２の外周面に雄ねじを形成し、固定具をその筒内に位置決め片４３を収めるように第２アーム５０に螺合することで位置決め片４３と第２アーム５０とを分離不能に固定することも考えられる。

【0040】

［その他の機能構成］
図７はマルチコプター１０の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター１０の機能は、制御部であるフライトコントローラＦＣ、４基のロータ１３、操縦者（オペレータ端末９１）と通信を行う通信装置９２、外部装置である正面カメラ９３、および、これらに電力を供給する図示しないバッテリーにより構成されている。

【0041】

フライトコントローラＦＣは制御装置２０を有している。本形態の制御装置２０は、中央処理装置であるＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭ・フラッシュメモリなどの記憶装置からなるメモリとを有するマイクロコントローラである。制御装置２０は単体のマイクロコントローラには限られずいわゆるコンパニオンコンピュータとの組み合わせであってもよい。その他、制御装置２０を例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などで構成することも考えられる。

【0042】

フライトコントローラＦＣはさらに、ＩＭＵ２１（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）、ＧＰＳ受信器２２、気圧センサ２３、下方に向けられたレーザ測距センサ２４、および電子コンパス２５を含む飛行制御センサ群Ｓを有しており、これらは制御装置２０に接続されている。

【0043】

ＩＭＵ２１はマルチコプター１０の機体の傾きを検出するセンサであり、主に３軸加速度センサおよび３軸角速度センサにより構成されている。気圧センサ２３は、検出した気圧高度からマルチコプター１０の海抜高度（標高）を算出する高度センサである。本形態では気圧センサ２３に加え、レーザ測距センサ２４により対地高度も取得されている。これにより、気圧変化による飛行高度の誤差を補正することが可能とされている。本形態の電子コンパス２５には３軸地磁気センサが用いられている。電子コンパス２５はマルチコプター１０の機首の方位角を検出する。ＧＰＳ受信器２２は、正確には航法衛星システム（ＮＳＳ：Navigation Satellite System）の受信器である。ＧＰＳ受信器２２は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ:Global Navigation Satellite System）または地域航法衛星システム（ＲＮＳＳ:Regional Navigational Satellite System）から現在の経緯度値を取得する。フライトコンローラＦＣは、これら飛行制御センサ群Ｓにより、機体の傾きや回転のほか、飛行中の経緯度、高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得することが可能とされている。

【0044】

制御装置２０は、マルチコプター１０の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御するプログラムである飛行制御プログラムＦＳを有している。飛行制御プログラムＦＳは、飛行制御センサ群Ｓから取得した情報を基に個々のロータ１３の回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター１０を飛行させる。なお、本形態のプロペラ１３２は固定ピッチプロペラであり、制御装置２０はＥＳＣ（Electronic Speed Controller）を介してモータ１３１の回転数を制御することで操舵を行うが、例えば可変ピッチプロペラからなるロータを搭載し、ピッチ変更機構で個々のロータのピッチ角を変更することにより操舵を行う構成としてもよい。

【0045】

制御装置２０はさらに、マルチコプター１０を自律飛行させるプログラムである自律飛行プログラムＡＰを有している。そして、制御装置２０には、マルチコプター１０の目的地や経由地の経緯度、飛行中の高度や速度などが指定されたパラメータである飛行計画ＦＰが登録されている。自律飛行プログラムＡＰは、オペレータ端末９１からの指示や所定の時刻などを開始条件として、飛行計画ＦＰに従ってマルチコプター１０を自律的に飛行させることができる。

【0046】

このように、本形態のマルチコプター１０は高度な飛行制御機能を備えた無人航空機である。ただし、本発明の無人航空機はマルチコプター１０の形態には限定されず、例えば飛行制御センサ群Ｓから一部のセンサが省略された機体や、自律飛行機能を備えず手動操縦のみにより飛行可能な機体を用いることもできる。逆にさらに機能を追加することも可能である。例えば、機体の水平位置を検出するセンサとして、上述のＧＰＳ受信器２２に加えオプティカルフローセンサを併用することで、ＧＰＳ信号の届かない屋内においてもマルチコプター１０を自律飛行させることが可能になる。その他、機体とその周辺物との位置関係を特定する超音波センサや深度カメラ、ライダ（ＬＩＤＡＲ：Light Detection and Ranging）などを備えることでマルチコプター１０の安全性や用途を広げることができる。また、例えば通信装置９２に３ＧやＬＴＥ、５Ｇモジュールを搭載することで、そのサービスエリア内であれば遠方からでもマルチコプター１０を操作することが可能になる。

【0047】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。

【符号の説明】

【0048】

１０：マルチコプター（無人航空機），１１：胴部，１１２：アームホルダ（胴部との接続部），１２：アーム，１３：ロータ，ＦＣ：フライトコントローラ，３０：コアフレーム，４０：第１アーム（アーム部材），４１：主軸部（パイプ材），４２：ソケット部，４３：位置決め片，５０：第２アーム（アーム部材），５１：主軸部（パイプ材），５２：ソケット部，５２１：凹部，６０：固定具，６１：筒部，６１１：スリット，６１２：クランプ部，６２：ねじ（締結部），６３：レバー（締結部），９１：オペレータ端末，９２：通信装置

【要約】

【課題】機体構造の複雑化や飛行準備の作業負担を抑えつつ、無人航空機の可搬性およびスペース効率を高める。
【解決手段】一対のアーム部材である第１アームおよび第２アームと、これらアームが支持するロータと、これらアームが接続される胴部と、これらアームの相対的な配置角度を固定する固定具と、を備え、これらアームは胴部との接続部を回転中心として互いに接近／離間する方向へ旋回可能であり、第１アームは第２アーム側に突き出した凸部である位置決め片を有し、位置決め片は、第１アームと第２アームとを接近させることで第２アームの外面に接触し、固定具は、位置決め片が第２アームと接触した状態で、位置決め片と第２アームとを分離不能に固定する無人航空機により解決する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】