特開 2022-136628 支持脚装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022136628

(43)【公開日】2022-09-21

(54)【発明の名称】支持脚装置

(51)【国際特許分類】

   B64C 25/66 20060101AFI20220913BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20220913BHJP

   B64C 27/04 20060101ALI20220913BHJP

【ＦＩ】

B64C25/66

B64C39/02

B64C27/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021036332

(22)【出願日】2021-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】504147254

【氏名又は名称】国立大学法人愛媛大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】李 在勲

(72)【発明者】

【氏名】木下 翔太

(72)【発明者】

【氏名】岡本 伸吾

(57)【要約】

【課題】離脱機構を必要とすることなく対象物への磁気的な吸着と対象物における移動とを両立する支持脚装置を提供する。
【解決手段】一実施形態による無人航空機１０の支持脚装置１３は、車輪部３４、第一永久磁石３１、第二永久磁石３２および駆動部３５を備える。車輪部３４は、軟磁性体で円板状に形成されている２枚の円板部材３６、３７を有し、円板部材３６、３７が軸方向に離れて設けられている。第一永久磁石３１は、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７の間において、径方向で一方の端部に設けられている。第二永久磁石３２は、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７の間において、径方向で第一永久磁石３１と反対側の端部に設けられている。駆動部３４は、第一永久磁石３１または第二永久磁石３２の少なくともいずれか一方を駆動して、磁極の向きを変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人航空機および壁面移動体の支持脚装置であって、
軟磁性体で円板状に形成されている２枚の円板部材を有し、前記円板部材が軸方向に離れて設けられている車輪部と、
前記車輪部を構成する前記円板部材に磁界を形成する永久磁石と、
前記永久磁石が形成する磁気回路を、前記車輪部が磁気的に吸着する対象物を経由する状態、または前記車輪部で閉じた状態のいずれかに切り替えるために、前記永久磁石の磁極の向きを変更する駆動部と、
を備える支持脚装置。

【請求項2】

前記永久磁石は、２枚の前記円板部材の間に設けられている請求項１記載の支持脚装置。

【請求項3】

前記円板部材の径方向の端部に設けられている第一永久磁石と、
前記車輪部を構成する前記円板部材の間において、前記第一永久磁石と異なる位置に設けられている第二永久磁石と、を備え、
前記駆動部は、前記第一永久磁石または前記第二永久磁石の少なくともいずれか一方を駆動して、磁極の向きを変更する請求項２記載の支持脚装置。

【請求項4】

前記第一永久磁石は、前記円板部材の径方向で一方の端部に設けられ、
前記第二永久磁石は、前記円板部材の径方向で前記第一永久磁石と反対側の端部に設けられている請求項３記載の支持脚装置。

【請求項5】

前記第一永久磁石および前記第二永久磁石は、前記円板部材の軸方向に磁極が形成されている請求項３または４記載の支持脚装置。

【請求項6】

前記駆動部は、前記円板部材の径方向を中心軸として、前記第一永久磁石または前記第二永久磁石の少なくともいずれか一方を回転駆動することにより、前記円板部材と接する側の磁極を変更する請求項５記載の支持脚装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支持脚装置に関する。

【背景技術】

【0002】

いわゆるドローンと称される無人航空機は、例えば建物や橋梁といった建造物の検査などへの応用が期待されている。また、この無人航空機は、飛行に必要な推進力発生部を省略すると、壁面に沿って移動する壁面移動体としても活用できる。検査の対象となる対象物が鉄鋼製である場合、ドローンや壁面移動体は建造物に磁気的に吸着することができる。この場合、無人航空機や壁面移動体は、対象物への吸着と、吸着した状態で対象物における移動とを両立することが求められている。そこで、特許文献１は、車輪の内部に磁石を設けることにより、対象物への吸着と対象物における移動とを両立する機構を開示している。また、特許文献２は、駆動輪とは別に吸着部を設けることにより、吸着部による対象物への吸着と対象物における移動とを両立する機構を開示している。特許文献３は、永久磁石と電磁石とを組み合わせることにより、対象物への吸着および対象物からの離脱を可能とする機構を開示している。特許文献４は、磁気的に吸着する車輪とは別に離脱機構を開示している。

【0003】

しかしながら、特許文献１および特許文献２の場合、車輪とは別に離脱機構が必要となり、小型化および軽量化が望まれる無人航空機には適切でないという問題がある。特許文献３の場合、対象物における移動について考慮されていない。特許文献４の場合、離脱機構が別途必要になるだけでなく、磁気を帯びた車輪に鉄くずが付着し、清掃などの工数が増加するという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１２０８０９号公報

【特許文献2】特開２０１７－８９２１１号公報

【特許文献3】特開２０１７－１６８５６２号公報

【特許文献4】特開２０１８－３９４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、離脱機構を必要とすることなく対象物への磁気的な吸着と対象物における移動とを両立する支持脚装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態の支持脚装置は、２枚の円板部材の間に永久磁石が設けられている。永久磁石は、駆動部によって少なくともいずれか一方の磁極の向きが変更される。２枚の円板部材の間に設けられている永久磁石の磁極の向きを変更することにより、磁気回路は、２枚の円板部材で閉じて形成された状態、または２枚の円板部材から外部の対象物を経由して形成される状態のいずれかとなる。磁気回路が外部の対象物を経由するとき、車輪部と対象物との間には磁気的な吸着力が発生する。一方、磁気回路が外部の対象物を経由せず２枚の円板部材で閉じて形成されるとき、車輪部と対象物との間には磁気的な吸着力が発生しない。そのため、永久磁石の磁界の向きを変更することにより、車輪部と対象物との間に磁気的な吸着力が発生する状態または発生しない状態が生成される。すなわち、永久磁石を駆動することにより、車輪部と対象物との間の吸着が断続される。また、２枚の円板部材で形成される車輪部は、回転することにより、対象物において移動可能である。さらに、磁気回路を２枚の円板部材で閉じた状態としたとき、鉄くずなどの異物が車輪部に付着することもない。したがって、構造の複雑化を招く離脱機構を必要とすることなく、対象物への磁気的な吸着と対象物における移動とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態による支持脚装置を示す模式図

【図2】第１実施形態による支持脚装置を適用した無人航空機を示す模式図

【図3】第１実施形態による支持脚装置を適用した無人航空機の構成を示すブロック図

【図4】第１実施形態による支持脚装置を示す模式的な斜視図

【図5】図１において車輪部を矢印Ｖ方向から見た模式図

【図6】図５のＶＩ－ＶＩ線における断面に相当する模式図

【図7】図５のＶＩ－ＶＩ線における断面に相当する模式図

【図8】第１実施形態による支持脚装置において、第一永久磁石および第二永久磁石を示す模式図

【図9】第２実施形態による支持脚装置において、図１における車輪部を矢印Ｖ方向から見た状態に相当する模式図

【図10】第２実施形態による支持脚装置において、永久磁石の磁極の向きと磁気回路との関係を示す模式図

【図11】第２実施形態による支持脚装置において、永久磁石の磁極の向きと磁気回路との関係を示す模式図

【図12】第３実施形態による支持脚装置において、図１において車輪部を矢印Ｖ方向から見た状態に相当する模式図

【図13】図１２の矢印XII方向から見た模式図

【図14】図１２の矢印XII方向から見た模式図

【図15】第４実施形態による支持脚装置において、図１における車輪部を矢印Ｖ方向から見た状態に相当する模式図

【図16】図１５の矢印XVI方向から見た模式図

【図17】図１５の矢印XVI方向から見た模式図

【図18】第５実施形態による支持脚装置の図１３に相当する模式図

【図19】第５実施形態による支持脚装置の図１４に相当する模式図

【図20】第６実施形態による支持脚装置の図１６に相当する模式図

【図21】第６実施形態による支持脚装置の図１７に相当する模式図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、複数の実施形態による支持脚装置を無人航空機に適用した例について、図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図２に示すように無人航空機１０は、本体部１１、推力発生部１２および支持脚装置１３を備えている。無人航空機１０は、地上から離陸し、空中を飛行するとともに、磁気によって鉄鋼製の対象物１４に吸着することができる。対象物１４は、例えば鉄鋼製の橋梁や建物などである。推力発生部１２は、本体部１１の周囲に設けられている。本実施形態の場合、推力発生部１２は、本体部１１から放射状に伸びる腕部１５の先端に設けられている。推力発生部１２は、本体部１１に対して放射状に設ける例に限らず、例えば本体部１１の周囲に環状に配置するなど任意の配置とすることができる。推力発生部１２は、モータ１６およびプロペラ１７を有している。プロペラ１７は、モータ１６によって回転駆動される。推力発生部１２は、プロペラ１７が回転することにより、無人航空機１０が飛行するための推進力を発生する。

【0009】

本体部１１は、制御部２１およびバッテリ２２を収容している。制御部２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭからなる図示しないマイクロコンピュータなどで構成されている。制御部２１は、ＣＰＵでコンピュータプログラムを実行することにより、無人航空機１０の飛行などを制御する。具体的には、制御部２１は、図３に示すようにバッテリ２２、推力発生部１２のモータ１６に接続している。また、制御部２１は、センサ部２３に接続している。センサ部２３としては、例えば加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、高度センサおよびＧＰＳセンサなどが含まれる。制御部２１は、これらセンサ部２３で検出した検出値に基づいて、無人航空機１０の飛行位置、飛行速度、飛行高度および飛行姿勢などの飛行条件を取得する。制御部２１は、センサ部２３で取得した飛行条件に基づいて、推力発生部１２を制御する。制御部２１は、例えば推力発生部１２のモータ１６の回転数やプロペラ１７のピッチを変更することにより、推力発生部１２から発生する推進力を個別に制御する。これにより、無人航空機１０は、飛行速度、飛行高度および飛行姿勢などが制御部２１によって制御される。

【0010】

また、無人航空機１０は、制御部２１に接続する通信部２４を有していてもよい。通信部２４は、操作者によって操作され、無人航空機１０とは遠隔に設けられている操作入力部２５と有線または無線で通信可能である。制御部２１は、操作入力部２５での操作に基づく信号を通信部２４で受信し、受信した信号に基づいて無人航空機１０の飛行を制御することができる。制御部２１は、操作入力部２５の操作によらず、例えば予め設定されている飛行プログラムなどに基づいて、センサ部２３で取得した飛行条件を用いて自律的に飛行を制御してもよい。

【0011】

無人航空機１０は、これらに加え、１つ以上の検査部２６を有している。検査部２６は、例えばカメラなどを有しており、無人航空機１０によって検査の対象となる対象物１４を検査する。検査部２６は、カメラに限らず、赤外線、可視光線、もしくはＸ線などの電磁波、超音波などの音波、または磁界などを用いて対象物１４を検査する構成としてもよい。検査部２６は、これらの例に限らず、任意の構成とすることができる。

【0012】

次に、支持脚装置１３について詳細に説明する。
無人航空機１０は、図２に示すように１つ以上の支持脚装置１３を備えている。支持脚装置１３は、無人航空機１０が対象物１４に接するときに用いられる。支持脚装置１３は、図１および図４に示すように第一永久磁石３１、第二永久磁石３２、支持部３３、車輪部３４および駆動部３５を備えている。支持部３３は、支持脚装置１３の本体であり、支持脚装置１３を無人航空機１０に取り付けるための部位である。車輪部３４は、２枚の円板状の円板部材３６および円板部材３７を有している。車輪部３４は、２枚の円板部材３６と円板部材３７との間に支持柱部３８を有している。車輪部３４は、例えばケイ素鋼やパーマロイなどの軟磁性体で形成されている。

【0013】

支持柱部３８は、２枚の円板部材３６、３７の間に、軸方向つまり厚さ方向に伸びている。支持柱部３８は、円板部材３６と円板部材３７との間に所定の間隔を形成している。つまり、車輪部３４を構成する２枚の円板部材３６、３７は、互いの間に空間を形成しつつ軸方向に離れている。支持柱部３８は、２枚の円板部材３６、３７の間の磁気的な短絡を低減するために非磁性体で形成することが好ましい。

【0014】

第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、２枚の円板部材３６と円板部材３７との間に設けられている。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、図５に示すように円板部材３６、３７の径方向において両端にそれぞれ設けられている。すなわち、第一永久磁石３１は、円板部材３６、３７の径方向において一方の端部に設けられている。一方、第二永久磁石３２は、円板部材３６、３７の径方向において、第一永久磁石３１と反対側の端部に設けられている。このように、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、円板部材３６、３７の中心を挟んで径方向の端部にそれぞれ設けられている。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２という名称は、円板部材３６、３７の径方向で対をなすものを示しており、便宜的なものである。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、図５に示すように１対設ける例に限らず、２対以上設けてもよい。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の数は、多くなるほど車輪部３４と対象物１４との間に生じる磁気的な吸着力が増大する。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の数は、例えば無人航空機１０の吸着に必要な磁力などに応じて任意に設定される。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、例えばフェライト系や希土類系など任意の永久磁石を用いることができる。

【0015】

第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、同一の構成であり、図６～図８に示すように円筒状に形成され、円板部材３６、３７の軸方向に磁極が形成されている。つまり、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、２枚の円板部材３６、３７のうち一方に対向する側がＮ極であるとき、他方に対向する側がＳ極となるように磁極が形成されている。

【0016】

駆動部３５は、第一永久磁石３１または第二永久磁石３２の少なくともいずれか一方を駆動して、磁極の向きを変更する。本実施形態の場合、駆動部３５は、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の双方を駆動する。駆動部３５は、図１および図５に示すように第一永久磁石３１に接続する軸部材４１およびギア４２、ならびに第二永久磁石３２に接続する軸部材４３およびギア４４を有している。軸部材４１は、円板部材３６、３７の中心から径方向に外側へ伸びており、外側の端部に第一永久磁石３１が接続し、内側の端部にギア４２が接続している。また、軸部材４３は、円板部材３６、３７の中心から径方向外側へ伸びており、外側の端部に第二永久磁石３２が接続し、内側の端部にギア４４が接続している。

【0017】

駆動部３５は、図１に示すように駆動軸４５、ギア４６および磁石駆動モータ４７を有している。駆動軸４５は、円板部材３６、３７の軸方向へ伸びており、円板部材３６、３７に近い側の端部にギア４６が接続し、円板部材３６、３７から遠い側の端部に磁石駆動モータ４７が接続している。駆動軸４５は、磁石駆動モータ４７によって回転駆動される。ギア４６は、第一永久磁石３１に接続するギア４２および第二永久磁石３２に接続するギア４４と噛み合っている。ギア４６、ギア４２およびギア４４は、例えばベベルギアによって形成されている。これにより、磁石駆動モータ４７によって駆動軸４５が回転すると、軸部材４１を中心に第一永久磁石３１が回転する。その結果、第一永久磁石３１または第二永久磁石３２は、図８に示すように軸部材４１および軸部材４３を中心に回転し、円板部材３６、３７に対向する磁極の向きが変更される。

【0018】

支持脚装置１３は、上記に加え、車輪駆動部５１を備えている。車輪駆動部５１は、車輪駆動モータ５２および駆動軸５３を有している。車輪駆動モータ５２は、円板部材３６、３７の軸方向において磁石駆動モータ４７と反対側の端部に設けられている。駆動軸５３は、円板部材３６、３７の軸方向へ伸びており、一方の端部が車輪部３４の円板部材３７に接続し、他方の端部が車輪駆動モータ５２に接続している。駆動軸５３は、車輪駆動モータ５２によって回転駆動される。これにより、車輪駆動モータ５２によって駆動軸５３が回転すると、車輪部３４を構成する２枚の円板部材３６、３７が回転する。

【0019】

支持脚装置１３は、図３に示すように駆動制御部６１を備えている。駆動制御部６１は、磁石駆動モータ４７および車輪駆動モータ５２の駆動を制御する。本実施形態の場合、駆動制御部６１は、図３に示すように無人航空機１０を制御する制御部２１とともに一体的に構成されている。駆動制御部６１は、車輪駆動モータ５２を制御することにより、車輪部３４を回転駆動する。車輪部３４の回転により、無人航空機１０は対象物１４に吸着した状態を維持したまま対象物１４に沿って移動する。このとき、駆動制御部６１は、車輪駆動モータ５２と同期して磁石駆動モータ４７を駆動することにより、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の磁極の向きを所定の向きに維持する。

【0020】

次に、上記の構成による支持脚装置１３および無人航空機１０の作用について説明する。
図６および図７に示すように車輪部３４は、２枚で一対の円板部材３６、３７で構成されている。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、これらの円板部材３６と円板部材３７との間に設けられている。第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、磁極の向きによって形成する磁気回路が変化する。

【0021】

図６に示すように円板部材３６および円板部材３７に対して第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとが同一であるとき、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２が形成する磁気回路Ｇは、円板部材３６、３７と接する対象物１４を経由する。すなわち、第一永久磁石３１の円板部材３６、３７側の磁極と第二永久磁石３２の円板部材３６、３７側の磁極とが同一に揃っているとき、磁気回路Ｇは対象物１４を経由する。そのため、車輪部３４の円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸引力が発生する。

【0022】

一方、図７に示すように第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとが異なるとき、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２が形成する磁気回路Ｇは、円板部材３６および円板部材３７とともに車輪部３４において閉回路を形成する。すなわち、第一永久磁石３１の円板部材３６、３７側の磁極と第二永久磁石３２の円板部材３６、３７側の磁極とが異なるとき、磁気回路Ｇは対象物１４を経由することなく、車輪部３４で閉回路を形成する。そのため、車輪部３４の円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸引力が発生しない。

【0023】

そこで、駆動制御部６１は、車輪部３４を対象物１４に吸着するとき、図６に示すように円板部材３６、３７に対する第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとを同一に揃える。これにより、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２が形成する磁界は、対象物１４を経由して１つの磁気回路Ｇを形成する。そのため、車輪部３４と対象物１４との間には磁気的な吸引力が発生し、車輪部３４は対象物１４に吸着する。一方、駆動制御部６１は、車輪部３４を対象物１４に吸着しないとき、図７に示すように円板部材３６、３７に対する第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとを異ならせる。これにより、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２が形成する磁界は、対象物１４を経由することなく２枚の円板部材３６、３７において閉じた磁気回路Ｇを形成する。そのため、車輪部３４と対象物１４との間には磁気的な吸引力が発生せず、車輪部３４は対象物１４に吸着しない。

【0024】

駆動制御部６１は、無人航空機１０が地上にあるときや飛行中のように対象物１４に吸着する必要がないとき、図７に示すように第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとを異ならせる。一方、駆動制御部６１は、無人航空機１０が対象物１４に接近するときや対象物１４に沿って移動するときのように対象物１４に吸着する必要があるとき、図６に示すように第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとを同一にする。これにより、車輪部３４は、対象物１４に磁気的に吸着する。そのため、無人航空機１０は、磁気的な吸着力によって車輪部３４が対象物１４に吸着し、電力を消費することなく対象物１４に保持される。

【0025】

また、無人航空機１０が対象物１４に沿って移動するとき、駆動制御部６１は、図６に示すように第一永久磁石３１の磁極の向きと第二永久磁石３２の磁極の向きとを同一にした状態で車輪駆動モータ５２を用いて車輪部３４を駆動する。これにより、無人航空機１０は、車輪部３４と対象物１４との間に磁気的な吸着力が発生している状態で車輪部３４によって移動する。そのため、無人航空機１０は、対象物１４への吸着状態を維持したまま対象物１４に沿って移動する。このとき、駆動制御部６１は、車輪駆動モータ５２に同期して磁石駆動モータ４７を駆動することにより、車輪部３４が回転しても、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の磁極の向きを図６に示す状態に維持する。

【0026】

以上説明したように、第１実施形態では、２枚の円板部材３６と円板部材３７との間に第一永久磁石３１および第二永久磁石３２が設けられている。第一永久磁石３１と第二永久磁石３２とは、円板部材３６、３７の径方向において両端部にそれぞれ設けられている。これらの第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、駆動部３５によって少なくともいずれか一方の磁極の向きが変更される。２枚の円板部材３６、３７の間に設けられている第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の磁極の向きを変更することにより、磁気回路Ｇは、図６に示すように２枚の円板部材３６、３７から外部の対象物１４を経由して形成される状態、または図７に示すように２枚の円板部材３６、３７に閉じて形成された状態のいずれかとなる。磁気回路Ｇが外部の対象物１４を経由するとき、車輪部３４と対象物１４との間には磁気的な吸着力が発生する。一方、磁気回路Ｇが外部の対象物１４を経由せず２枚の円板部材３６、３７で閉じて形成されるとき、車輪部３４と対象物１４との間には磁気的な吸着力が発生しない。そのため、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の磁極の向きを変更することにより、車輪部３４と対象物１４との間に磁気的な吸着力が発生する状態または発生しない状態が生成される。このように、第一永久磁石３１または第二永久磁石３２の磁極の向きを制御することにより、車輪部３４と対象物１４との間の吸着が断続される。また、２枚の円板部材３６および円板部材３７で形成される車輪部３４は、回転することにより、対象物１４において移動可能である。一方、図７に示すように磁気回路Ｇを２枚の円板部材３６、３７で閉じた状態としたとき、車輪部３４に磁気的な吸引力が発生せず、鉄くずなどの異物が車輪部３４に付着することはない。したがって、対象物１４から無人航空機１０を離脱させるための複雑な離脱機構を必要とすることなく、車輪部３４を用いた対象物１４への磁気的な吸着と、車輪部３４を用いた対象物１４における移動とを両立することができる。

【0027】

（第２実施形態）
第２実施形態による支持脚装置１３の要部を図９に示す。
図９に示す第２実施形態では、車輪部３４を構成する一対の円板部材３６と円板部材３７との間に、永久磁石７１を備えている。永久磁石７１は、円板部材３６、３７の周方向へ１つ設けてもよく、２つ以上設けてもよい。永久磁石７１は、図１０および図１１に示すように円板部材３６、３７の径方向を中心軸として回転可能である。すなわち、永久磁石７１は、図１０に示すように磁極が円板部材３６および円板部材３７にそれぞれ対向した状態、または図１１に示すように磁極が円板部材３６および円板部材３７と直交する状態のいずれかに切り替えられる。駆動部３５は、永久磁石７１を、図１０に示す状態または図１１に示す状態のいずれかに回転駆動する。永久磁石７１は、軟磁性体で形成されているホルダ７２によって回転可能に支持されている。

【0028】

図１０に示すように永久磁石７１の磁極が円板部材３６および円板部材３７に対向しているとき、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由する。そのため、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸着力が発生する。一方、図１１に示すように永久磁石７１の磁極が円板部材３６および円板部材３７に対向していないとき、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由することなく、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７およびホルダ７２を通して閉回路を形成する。そのため、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸着力が発生しない。

【0029】

以上説明したように、第２実施形態では、少なくとも１つの永久磁石７１によって、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力を断続することができる。したがって、より簡単な構成で対象物１４への磁気的な吸着を達成することができ、車輪部３４による移動を確保しつつ、さらなる軽量化を図ることができる。

【0030】

（第３実施形態）
第３実施形態による支持脚装置１３の要部を図１２に示す。
図１２に示す第３実施形態では、永久磁石７１の位置および磁極の向きが第２実施形態と異なっている。永久磁石７１は、車輪部３４の円板部材３６と円板部材３７とに磁気的な回路を形成可能であれば、いずれの位置に設けてもよい。第３実施形態の場合、永久磁石７１は、車輪部３４において、対象物１４と反対側に設けられている。そして、永久磁石７１は、図１３および図１４に示すように円板部材３６および円板部材３７の軸に対して垂直な軸を中心に回転可能である。駆動部３５は、永久磁石７１を、図１３に示す状態または図１４に示す状態のいずれかに回転駆動する。永久磁石７１は、軟磁性体で形成されているホルダ７２によって回転可能に支持されている。

【0031】

図１３に示すように永久磁石７１の磁極が円板部材３６および円板部材３７に対向しているとき、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由する。そのため、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸着力が発生する。一方、図１４に示すように永久磁石７１の磁極が円板部材３６および円板部材３７に対向していないとき、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由することなく、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７およびホルダ７２を通して閉回路を形成する。そのため、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸着力が発生しない。

【0032】

以上説明したように、第３実施形態では、位置にかかわらず、少なくとも１つの永久磁石７１によって、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力を断続することができる。

【0033】

（第４実施形態）
第４実施形態による支持脚装置１３の要部を図１５に示す。
図１５に示す第４実施形態では、支持脚装置１３は磁気ユニット８０を備えている。磁気ユニット８０は、図１５～図１７に示すように永久磁石８１、ホルダ８２およびホルダ８３を備えている。ホルダ８２およびホルダ８３は、永久磁石８１を回転可能に支持している。永久磁石８１は、図１６および図１７に示すように円板部材３６および円板部材３７の軸に対して垂直な軸を中心に回転可能である。駆動部３５は、永久磁石８１を、図１６に示す状態または図１７に示す状態のいずれかに回転駆動する。ホルダ８２、８３は、軟磁性体で形成されている。

【0034】

図１６に示すように永久磁石８１の磁極がホルダ８２およびホルダ８３に対向しているとき、磁気回路Ｇは、ホルダ８２、ホルダ８３および対象物１４を経由する。そのため、車輪部３４構成する円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸着力が発生する。一方、図１７に示すように永久磁石７１の磁極が円板部材３６および円板部材３７に対向していないとき、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由することなく、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７、ならびにホルダ８２およびホルダ８３を通して閉回路を形成する。そのため、車輪部３４を構成する円板部材３６、３７と対象物１４との間には、磁気的な吸着力が発生しない。

【0035】

以上説明したように、第４実施形態では、永久磁石８１は、円板部材３６と円板部材３７との間ではなく、これらから離れた位置に設けられている磁気ユニット８０に設けられている。磁気ユニット８０は、軟磁性体で形成されたホルダ８２およびホルダ８３を有している。ホルダ８２は円板部材３６と磁気的に接続され、ホルダ８３は円板部材３７と磁気的に接続されている。そのため、永久磁石８１が回転することによって、永久磁石８１によって形成される磁気回路Ｇは、対象物１４を経由する状態または経由しない状態に切り替えられる。したがって、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力を断続することができる。

【0036】

（第５、第６実施形態）
第５実施形態による支持脚装置１３の要部を図１８および図１９に示す。
図１８および図１９に示す第５実施形態は、上述の第３実施形態の変形である。第５実施形態の場合、支持脚装置１３は、第３実施形態の永久磁石７１に加え、永久磁石９１を備えている。永久磁石９１は、円板部材３６と円板部材３７との間に固定されている。すなわち、永久磁石９１は、磁極が変化しない。このような第５実施形態の場合、図１８および図１９に示すように永久磁石７１が回転することにより、磁気回路Ｇが切り替えられる。すなわち、図１８に示すように永久磁石７１の磁極の向きが固定された永久磁石９１と同一のとき、磁気回路Ｇは対象物１４を経由する。一方、図１９に示すように永久磁石７１の磁極の向きが固定された永久磁石９１と逆のとき、磁気回路Ｇは、永久磁石７１と永久磁石９１との間で閉回路を形成し、対象物１４を経由しない。
したがって、第５実施形態では、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力を断続することができる。また、第５実施形態では、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由するとき、永久磁石７１および永久磁石９１によって形成される。そのため、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力をより増大することができる。

【0037】

第６実施形態による支持脚装置１３の要部を図２０および図２１に示す。
図２０および図２１に示す第６実施形態は、上述の第４実施形態の変形である。第６実施形態の場合、支持脚装置１３は、第４実施形態の永久磁石８１に加え、永久磁石９１を備えている。永久磁石９１は、円板部材３６と円板部材３７との間に固定されている。すなわち、永久磁石９１は、磁極が変化しない。このような第６実施形態の場合、図２０および図２１に示すように永久磁石８１が回転することにより、磁気回路Ｇが切り替えられる。すなわち、図２０に示すように永久磁石８１の磁極の向きが固定された永久磁石９１と同一のとき、磁気回路Ｇは対象物１４を経由する。一方、図２１に示すように永久磁石８１の磁極の向きが固定された永久磁石９１と逆のとき、磁気回路Ｇは、永久磁石８１と永久磁石９１との間で閉回路を形成し、対象物１４を経由しない。
したがって、第６実施形態では、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力を断続することができる。また、第６実施形態では、磁気回路Ｇは、対象物１４を経由するとき、永久磁石８１および永久磁石９１によって形成される。そのため、車輪部３４と対象物１４との間の磁気的な吸着力をより増大することができる。

【0038】

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
無人航空機１０は、飛行に用いる推力発生部１２を省略することにより、例えば建造物の壁面など対象物１４に沿って移動する壁面移動体としても成立する。したがって、複数の実施形態は、無人航空機１０に限らず、壁面移動体としても適用することができる。
上述の第１実施形態では、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２の磁極の向きを変更する例について説明した。しかし、第一永久磁石３１または第二永久磁石３２のいずれか一方を車輪部３４に固定する構成としてもよい。例えば第一永久磁石３１の磁極の向きを固定し、第二永久磁石３２の磁極の向きを変更することにより、形成される磁気回路Ｇの切り替えを行なう構成としてもよい。このように、駆動する永久磁石を第一永久磁石３１または第二永久磁石３２のいずれか一方とすることにより、さらなる構造の簡略化および消費電力の低減を図ることができる。すなわち、駆動部３５は、第一永久磁石３１または第二永久磁石３２のうちいずれか一方を駆動する構成としてもよい。

【0039】

また、上述の第１実施形態では、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２を図８に示すように円筒状に形成する例について説明した。しかし、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、磁気回路Ｇの切り替えが達成できるのであれば、円筒状に限らず、任意の形状とすることができる。
さらに、第一永久磁石３１と第二永久磁石３２とは、上述の第１実施形態のように円板部材３６、３７の径方向に同一の直線上に設ける例に限らない。すなわち、第一永久磁石３１および第二永久磁石３２は、磁気回路Ｇが対象物１４を経由する状態、または磁気回路Ｇが円板部材３６、３７で閉じた状態のいずれかに切り替え可能であれば、上述の例に限らず任意に配置することができる。

【符号の説明】

【0040】

図面中、１０は無人航空機、１３は支持脚装置、３１は第一永久磁石、３２は第二永久磁石、３４は車輪部、３５は駆動部、３６、３７は円板部材、６１は駆動制御部、７１、８１、９１は永久磁石を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】