特開 2022-156765 高所作業装置

(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】P2022156765

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】高所作業装置

(51)【国際特許分類】

   B64C 39/02 20060101AFI20221006BHJP

   B64C 27/08 20060101ALI20221006BHJP

   B64D 47/08 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

B64C39/02

B64C27/08

B64D47/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060616

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】521398600

【氏名又は名称】山佐フロンティア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105980

【弁理士】

【氏名又は名称】梁瀬 右司

(72)【発明者】

【氏名】佐野 範一

(72)【発明者】

【氏名】村上 秀喜

(72)【発明者】

【氏名】山口 隆司

(72)【発明者】

【氏名】川崎 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】岡本 健利

(57)【要約】

【課題】カメラ等を収容した作業ユニットが山中の樹木の枝葉などの障害物に接触するなどの干渉が生じたときに、作業ユニットを障害物との干渉状態から容易に脱却できる構造にして、山岳救助等の作業効率の向上を図れるようにした高所作業装置を提供する。
【解決手段】作業ユニット７の降下及び上昇を、糸のスプールからの繰り出し及びスプールへの巻き上げにより行うリール機構を設け、作業ユニット７には、横断面がほぼ円形を成し上方に向かうに連れて次第に径小になるテーパー状の周面７２ａを有し、作業ユニット７の上昇時に該上昇を妨げることなくテーパー状の周面７２ａを障害物が摺接する上部構造体７２と、球面下部であるほぼ半球状の周面７３ａを有し、作業ユニット７の降下時に半球状の周面７３ａを障害物が摺接する下部構造体７３とを設ける。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高所基地から作業ユニットを降下させ、所定の作業終了の後に前記作業ユニットを上昇させる高所作業装置であって、
前記高所基地または前記作業ユニットには、前記作業ユニットの前記降下及び上昇を、吊下げ用索体のスプールからの繰り出し及び前記スプールへの巻き上げにより行うリール機構が設けられ、
前記作業ユニットは、
横断面がほぼ円形を成し上方に向かうに連れて次第に径小になるテーパー状の周面を有し、前記作業ユニットの上昇時に該上昇を妨げることなく前記テーパー状の周面を障害物が摺接する上部構造体と、
球面下部であるほぼ半球状の周面を有し、前記作業ユニットの降下時に前記半球状の周面を障害物が摺接する下部構造体と
を備え、
前記作業ユニットは、上昇時に前記上部構造体の前記テーパー状の周面を前記障害物が摺接することによって、上昇方向の垂直方向であって前記障害物から離れる方向に、上昇時に前記作業ユニットにかかる力を分散する形状に形成されていることを特徴とする高所作業装置。

【請求項2】

前記下部構造体の内部にカメラが配置され、
前記下部構造体の前記半球状の周面が透明に形成され、
前記カメラは、前記作業ユニットの上昇中または降下中に、透明の前記半球状の周面を通した撮影を行うことが可能であることを特徴とする請求項１に記載の高所作業装置。

【請求項3】

前記索体に撚れが生じたときに、前記上部構造体を前記下部構造体に対して回転させることで下部構造体の姿勢を保持する保持機構が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の高所作業装置。

【請求項4】

前記作業ユニットは、
前記上部構造体の上方に配設されて、前記リール機構から繰り出された前記索体の下端の１箇所で前記作業ユニットを前記索体に連結するジョイント部を備え、
前記ジョイント部は、前記上部構造体の前記テーパー状の周面の延長上に位置する仮想頂点よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高所作業装置。

【請求項5】

前記作業ユニットの長さが、該作業ユニットの最大径の１．５倍以上１０倍以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高所作業装置。

【請求項6】

前記高所基地は、遠隔操作により飛行し、上空でホバリングが可能な飛行体であり、
前記飛行体は、
前記リール機構の前記索体の巻き上げによる前記作業ユニットの上昇により、前記テーパー状の周面を有する前記上部構造体が脱着自在に嵌まり込んだ状態で前記作業ユニットを回収する回収部と、
前記回収部の前記作業ユニット回収時の衝撃を吸収する衝撃吸収部と
を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の高所作業装置。

【請求項7】

前記上部構造体の前記テーパー状の周面は、角度が４５°±１０°のテーパー形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の高所作業装置。

【請求項8】

前記作業ユニットは、比重が０．８～２．５に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の高所作業装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無人飛行体（例えば、ドローン）などの高所基地から作業ユニットを降下させ、所定の作業終了の後に作業ユニットを上昇させる高所作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、山や海で遭難した要救助者を捜索し、或いは、災害発生時に山林の被害状況を探知するのに、遠隔操作により飛行する無人飛行体の一つであるドローンを利用し、ドローンに搭載されたカメラやセンサにより、遠隔地から上空から地表近くや水中を撮影したり探知したりすることが行われている。従来のドローン搭載のカメラでは木の枝葉等に視界を塞がれるなどして、上空からは遭難者の確認ができないため、特許文献１のように吊り下げる方法が一般的である。

【0003】

具体的には、例えば吊下げ用の糸やワイヤなどの索体により、カメラやセンサを降下・上昇自在にドローンに直接吊り下げ、ドローンの高度を遠隔制御することによってカメラやセンサを降下、上昇させ、カメラやセンサの高さを調整して撮影や探知を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－０８５２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記した従来の吊り下げ方式の場合、ドローンの高度制御によってカメラ等の高さを調整する構成であるため、例えば山中においてドローンを遠隔操作により降下・上昇させる際に、ドローン自体やカメラやセンサが樹木の枝葉などの障害物に接触してドローンの墜落を招いたり、カメラ等が樹木に接触して破損したりする虞がある。

【0006】

これを防ぐため、カメラやセンサを保護容器内に収容し、容器をドローンに対し降下・上昇自在に吊り下げ、ドローン樹木の影響を受けない高度で静止（ホバリング）させた状態で、容器を降下・上昇させることも考えられるが、保護容器の形状によっては、樹木の枝葉などの障害物と引っ掛かるなどの干渉が一旦生じるとその干渉状態から容易に脱却できず、カメラ等を回収できずにやはりドローン自体の墜落を招くという不都合以外にも、容器の降下時に容器が枝葉に乗ってしまって容器を所定の撮影高度まで降下できないなどの不都合が生じる虞がある。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、カメラ等を収容した作業ユニットが山中の樹木の枝葉などの障害物に接触するなどの干渉が生じたときに、作業ユニットを障害物との干渉状態から容易に脱却できる構造にして、山岳救助等の作業効率の向上を図れるようにした高所作業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】

【0008】

上記した目的を達成するために、本発明に係る高所作業装置は、高所基地から作業ユニットを降下させ、所定の作業終了の後に前記作業ユニットを上昇させる高所作業装置であって、前記高所基地または前記作業ユニットには、前記作業ユニットの前記降下及び上昇を、吊下げ用索体のスプールからの繰り出し及び前記スプールへの巻き上げにより行うリール機構が設けられ、前記作業ユニットは、横断面がほぼ円形を成し上方に向かうに連れて次第に径小になるテーパー状の周面を有し、前記作業ユニットの上昇時に該上昇を妨げることなく前記テーパー状の周面を障害物が摺接する上部構造体と、球面下部であるほぼ半球状の周面を有し、前記作業ユニットの降下時に前記半球状の周面を障害物が摺接する下部構造体とを備え、前記作業ユニットは、上昇時に前記上部構造体の前記テーパー状の周面を前記障害物が摺接することによって、上昇方向の垂直方向であって前記障害物から離れる方向に、上昇時に前記作業ユニットにかかる力を分散する形状に形成されていることを特徴としている。

【0009】

この構成によると、作業ユニットの上部構造体の周面を、横断面がほぼ円形を成し上方に向かうに連れて次第に径小になるテーパー状にしたため、作業ユニットの上昇時に上部構造体のテーパー状の周面を山中の樹木の枝葉などの障害物が接触したときに、上昇方向の垂直方向であって障害物から離れる方向に、上昇時に作業ユニットにかかる力が分散されることになり、作業ユニットが障害物に引っ掛かるなどの干渉が生じても、作業ユニットが障害物との干渉状態から容易に脱却することができ、山岳、海難救助等の作業効率の向上を図ることが可能な高所作業装置を提供することができる。

【0010】

また、前記下部構造体の内部にカメラが配置され、前記下部構造体の前記半球状の周面が透明に形成され、前記カメラは、前記作業ユニットの上昇中または降下中に、透明の前記半球状の周面を通した撮影を行うことが可能であるようにするのが好ましい。この構成によれば、作業ユニットが降下中に山中の樹木の枝葉などの障害物に接触するなどの干渉が生じても、球面下部であるほぼ半球状の周面を障害物が摺接することにより、降下方向の垂直方向であって障害物から離れる方向に、降下時に作業ユニットにかかる力が分散されて作業ユニットが障害物との干渉状態から容易に脱却することができ、カメラにより、上昇中のみならず降下中も継続して安定した撮影を行うことが可能になる。

【0011】

また、前記索体に撚れが生じたときに、前記上部構造体を前記下部構造体に対して回転させることで下部構造体の姿勢を保持する保持機構が設けられているとよい。この構成によれば、索体の撚れが生じたときに、保持機構により、作業ユニットの上部構造体が下部構造体に対して回転されて下部構造体の姿勢が保持されるため、下部構造体が上部構造体と一緒に回転することを防止して下部構造体の姿勢を保持することができる。加えて、上部構造体が回転するため、上昇中に枝葉などの障害物に引っ掛かったとしても回転力でより障害物から脱却しやすくなる。

【0012】

また、前記作業ユニットは、前記上部構造体の上方に配設されて、前記リール機構から繰り出された前記索体の下端の１箇所で前記作業ユニットを前記索体に連結するジョイント部を備え、前記ジョイント部は、前記上部構造体の前記テーパー状の周面の延長上に位置する仮想頂点よりも下方に位置しているとよい。この構成によれば、上部構造体のテーパー状の周面の延長上に位置する仮想頂点よりも下方にジョイント部が位置するため、糸をジョイント部に結んで固定するための結び目ができてしまうが、結び目やジョイント部を構成する金具の方が、糸等の索体よりも障害物に引っ掛かり易くなることから、作業ユニットのテーパー状の周面を障害物に当てることで極力ジョイント部が障害物に当たるのを回避することができる。

【0013】

また、前記作業ユニットの長さが、該作業ユニットの最大径の１．５倍以上１０倍以下であるのが望ましい。この場合、作業ユニットの形状がいわゆる縦長であり、作業ユニットの長さが該作業ユニットの最大径の１．５倍より小さくて縦横がほぼ同寸法の場合や、作業ユニットの長さが該作業ユニットの最大径の１０倍より大きくて縦長過ぎる場合に比べて、作業ユニットの上昇時または降下時に、上部構造体のテーパー状の周面または下部構造体のほぼ半球状の周面を障害物が摺接することにより、上昇方向または降下方向の垂直方向であって障害物から離れる方向に、上昇時または降下時に作業ユニットにかかる力を容易に分散させることができる。

【0014】

また、前記高所基地は、遠隔操作により飛行し、上空でホバリングが可能な飛行体であり、前記飛行体は、前記リール機構の前記索体の巻き上げによる前記作業ユニットの上昇により、前記テーパー状の周面を有する前記上部構造体が脱着自在に嵌まり込んだ状態で前記作業ユニットを回収する回収部と、前記回収部の前記作業ユニット回収時の衝撃を吸収する衝撃吸収部とを備えるとよい。

【0015】

この構成によれば、所望地域の上空に飛行体をホバリングさせた状態で、リール機構からの索体の繰り出し及びリール機構による巻き上げにより作業ユニットを降下、上昇させることができる。さらに、索体の巻き上げにより回収部に作業ユニットを回収する際に、衝撃吸収部により作業ユニット回収時の衝撃を吸収できるため、作業ユニットの回収の衝撃により飛行体の姿勢が乱れるのを未然に防止することができる。

【0016】

また、前記上部構造体の前記テーパー状の周面は、角度が４５°±１０°のテーパー形状に形成されているのが望ましい。この場合、テーパー状の周面の角度が３５°より小さい角度、或いは、５５°よりも大きい場合に比べて、上部構造体のテーパー状の周面に障害物が引っ掛かりにくくなり、作業ユニットの上昇を円滑に行うことができる。

【0017】

また、前記作業ユニットは、比重が０．８～２．５に形成されているのが望ましい。この場合、比重が０．８より小さくて軽い場合や、比重が２．５より大きくて重過ぎる場合に比べ、降下中及び上昇中に作業ユニットを障害物との干渉状態から容易に脱却させることが可能になる。さらに、比重が大きくて重いほど作業ユニットの姿勢を保持し易くなって、特に降下時に干渉状態から脱却し易くなる反面、索体の巻き上げに大きな電力パワーを要することとなるので、電源供給用のバッテリの消費が激しくなってしまうという問題が生じる。そこで、例えば遭難者救助のために連続して作業ユニットを降下・上昇させる際のバッテリの消費を抑制する上でも、作業ユニットの比重を２．５より大きくしないことが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る高所作業装置をドローンに組付けた一実施形態の斜視図である。

【図2】図１の異なる状態における斜視図である。

【図3】（ａ）は図１中の高所作業装置の斜視図、（ｂ）は図１中の高所作業装置の正面図である。

【図4】図３の一部の分解斜視図である。

【図5】図３の他の一部の分解斜視図である。

【図6】（ａ）は図３（ｂ）のＡ－Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）のａで示す部分の拡大図である。

【図7】図３のさらに他の一部の斜視図である。

【図8】図７の分解斜視図である。

【図9】図７の分解斜視図を異なる方向から見た図である。

【図10】図１の制御系の一部の機能ブロック図である。

【図11】図１の制御系の他の一部の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明に係る高所作業装置の一実施形態について、図１ないし図１１を参照して説明する。なお、本実施形態は、高所基地としての無人飛行体をドローン１とし、このドローン１に高所作業装置Ｈを組付けたものである。

【0020】

（全体構成）
本実施形態におけるドローン１の基本的構成は以下に説明するとおり周知であって特筆すべきものはない。図１、図２に示すように、ドローン１では、複数個（ここでは４個）のフライト用モータ２が、正方形の対角線を成すフレーム３の先端に取り付けられて正方形の各頂点に配置され、各モータ２の回転軸にプロペラ４が軸支され、フレーム３に搭載されたマイクロコンピュータから成る制御装置により動作が制御される。

【0021】

フレーム３の中央部分には本発明に係る高所作業装置Ｈが取り付けられている。この高所作業装置Ｈは、図３に示すように、バッテリユニット５、制御ユニット６及び作業ユニット７を備え、バッテリユニット５と制御ユニット６とはヒンジ機構により連結されており、フライト用モータ２のフライト制御用リモコンとは別の作業制御用リモコンからのリモコン信号に基づく制御ユニット６による制御により、後述するリール機構６１や後述するカット機構６９、作業ユニット７の制御が行われる。なお、フライト制御用リモコン（図示省略）からのフライト制御用リモコン信号が受信機より受信されることにより、受信されたリモコン信号に基づいて各フライト用モータ２が制御され、ドローン１が降下或いは上昇制御され、前進或いは後退制御され、上空で静止つまりホバリングされるなどの基本的な飛行動作の制御が行われる。

【0022】

なお、バッテリユニット５及び制御ユニット６が「本体ユニット」に相当し、作業ユニット７が本発明の「作業ユニット」に相当する。

【0023】

バッテリユニット５はドローン１に組付けられるべく図３、図４に示すように構成され、取付ベース５１を介してフレーム３に固定された防水構造のバッテリユニットケース５２内に本体側バッテリ５３が収容されている。本体側バッテリ５３は、図４に示すように、本体側バッテリ５３を取付ベース５１に配置した状態で、取付ベース５１側から、制御ユニット６における後述するメインマイコン６４以外の電源又は電流供給を受ける必要がある後述する巻上げモータ６１ｂ、後述するＥＳＣ６５、後述する電熱線Ｗ等への電源又は電流供給を行う第１バッテリ５３ａを収容した第１バッテリケース５３ｂ、制御ユニット６における後述するメインマイコン６４への電源供給を行う第２バッテリ５３ｃを収容した第２バッテリケース５３ｄ、バッテリシールド５３ｅが配置されて構成されている。

【0024】

なお、バッテリユニットケース５２の取付ベース５１への取付は、バッテリユニットケース５２に形成されたナイラッチ孔５２ａ及び取付ベース５１に形成されたナイラッチ孔５１ａにナイラッチ５４を挿入してバッテリユニットケース５２を取付ベース５１に固定することにより行われる。また、取付ベース５１のドローン１への取付は、取付ベース５１をフレーム３に載置した状態で取付ベース５１の四隅に形成されたねじ孔５１ｂにねじ５５を挿入して取付ベース５１をドローン１に固定し、固定後にマジックテープ（登録商標）（図示省略）できつく締めることにより行われる。なお、ねじ５５以外にもフック等を用いて取付ベース５１をドローン１に取り付けるようにしてもよく、この場合にはドローン１側に加工を加えることなく取付ベース５１をドローン１に固定することが可能である。

【0025】

制御ユニット６はバッテリユニット５に組付けられており、図３、図５、図６に示すように、作業ユニット７の昇降を行うリール機構６１と、糸Ｓの切断を行うカット機構６９と、リール機構６１により上昇される作業ユニット７を回収する回収部６２と、フライト制御用とは別の作業制御用リモコン（図示省略）からの各種のリモコン信号を受信する受信機６３と、リール機構６１の巻上げモータ６１ｂの制御やカット機構６９のカットリレー６１ｆの制御などを司るメインマイコン６４と、メインマイコン６４からの制御信号を電圧信号に変換して後述する巻上げモータ６１ｂに出力して回転制御を行うＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）６５と、回収部６２に設けられ作業ユニット７の巻上げ時の巻上げ終了点を検知してメインマイコン６４に巻上げ停止用の検知信号を出力するリミットスイッチ６６とを備える。

【0026】

なお、リール機構６１が「昇降ユニット」に相当し、カット機構６９及び第１バッテリ５３ａが「分離機構」に相当する。

【0027】

リール機構６１は、図５、図６に示すように、作業ユニット７に連結された糸Ｓが巻回されたスプール６１ａと、スプール６１ａの回転に連動してスプール６１ａの軸と平行な一の方向及び他の方向に繰り返して動く、スプール６１ａの下側に配されたレベルワインダ６１ａａと、糸Ｓがスプール６１ａから繰り出される方向のスプール６１ａの回転（以下、「正回転」と記載する。）の駆動及び糸Ｓがスプール６１ａに巻き取られる方向のスプール６１ａの回転（以下、「逆回転」と記載する。）の駆動を行う巻上げモータ６１ｂと、レベルワインダ６１ａａをスプール６１ａに連動させるギア等を収容したリールギヤボックス６１ｃと、ウォームギヤボックス６１ｄを介して巻上げモータ６１ｂの回転量を検出するロータリーエンコーダ６１ｅとを備える。このようなリール機構６１により、作業ユニット７の降下及び上昇が、糸Ｓのスプール６１ａからの繰り出し及びスプール６１ａへの巻き取りにより行われる。なお、６１ｇ，６１ｈ，６１ｉはリール機構６１の各パーツの取付ブラケットである。

【0028】

なお、スプール６１ａが本発明の「スプール」に相当し、糸Ｓが本発明の「吊下げ用索体」に相当する。

【0029】

カット機構６９は、図５、図６に示すように、レベルワインダ６１ａａの下側に配置されるとともに回収部６２の上方位置に配置されたコイル形状の電熱線Ｗ（図６参照）と、第１バッテリ５３ａからコイル形状の電熱線Ｗへの通電路を開閉するカットリレー６１ｆと、電熱線Ｗの一端が接続されているとともにカットリレー６１ｆの配線の一端が接続されている端子Ｔ１と、電熱線Ｗの他端が接続されているとともにカットリレー６１ｆの配線の他端が接続されている端子Ｔ２とを備える。なお、図６、図７では、カットリレー６１ｆの配線の一端と端子Ｔ１とが接続されている様子、カットリレー６１ｆの配線の他端と端子Ｔ２とが接続されている様子の図示を省略している。ここで、スプール６１ａに巻回された糸Ｓは、例えば熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン、ナイロン、フロロカーボン）から成り、図６に示すように、レベルワインダ６１ａａに形成された糸通し孔６１ａａａを通り、端子Ｔ１に形成された糸通し孔Ｔ１ａを通り、コイル形状のニクロム線等の金属でできた電熱線Ｗにより形成される輪の内側のほぼ中心部を通り、端子Ｔ２に形成された糸通し孔Ｔ２ａを通るように糸Ｓが配置されてその下端に作業ユニット７のジョイント部９が連結され、カットリレー６１ｆの作動による電熱線Ｗへの第１バッテリ５３ａからの電流によって、電熱線Ｗが発熱することで糸Ｓが加熱されて溶融切断される。このように、糸Ｓはカット機構６９と非接触で切断されることになる。

【0030】

なお、電熱線Ｗが「コイル状の金属線」に相当し、第１バッテリ５３ａ及びカットリレー６１ｆが「電流供給部」に相当する。

【0031】

ところで、回収部６２は、スプール６１ａが装着されるリールギヤボックス６１ｃのケース６１ｃａの下面に取付部材６７を介して取り付けられている。詳細には、取付部材６７がケースの下面に固定され、取付部材６７には４箇所の凹部６７ａが形成され、各凹部６７ａの底面には孔が形成され、上端に凹部６７ａの孔の径よりも大径の鍔を有する上下方向のダンパーシャフト６８が各凹部６７ａの孔において上下移動自在かつ落下不能にそれぞれ挿通され、各凹部６７ａの孔から下方に突出した各ダンパーシャフト６８の下端に、回収部６２の上面側の４箇所に設けられたボス部６２ａが接合され、各凹部から下方に突出した各ダンパーシャフト６８に衝撃吸収用のばね６８ａが巻回され、糸Ｓが巻き取られて作業ユニット７が回収されて回収部６２の内側に嵌まり込む際に、回収部６２に上向きの衝撃力が加わって各ダンパーシャフト６８が上動しても、各ばねの下向きの付勢力により回収部６２に加わる上向きの衝撃力が相殺されて吸収されることになり、作業ユニット７の回収時の衝撃力の取付部材６７側への伝達が防止される。

【0032】

ところで、回収部６２は、水平面での断面における外周面及び内周面それぞれの半径が下方に向かうにつれて大きくなるテーパー状をした中空の部分と、当該部分から下方に延びる円筒状をした中空の部分とを有する、すり鉢のような形状を有し（図６（ａ）参照）、このようなすり鉢形状にすることでリール機構６１の糸Ｓの巻き取りによる作業ユニット７の上昇により、後に詳述するようにテーパー状の周面を有する作業ユニット７の上部構造体７２が回収部６２に脱着自在に嵌まり込み易くなる。ここで、回収部６２の上部位置にコイル形状の電熱線Ｗが配設されている。作業ユニット７の回収部６２への回収時に回収部６２と作業ユニット７のジョイント部９とが接触しない構造になっており、これにより糸Ｓの結び目が回収部６２に接触して糸Ｓが外れるのを防止できる。

【0033】

次に、作業ユニット７の構成について説明する。作業ユニット７は図７に示すように、ほぼ円柱状の作業ユニット本体７１と、作業ユニット本体７１の上部の上部構造体７２と、作業ユニット本体７１の下部の下部構造体７３とを備える。作業ユニット本体７１は、上部構造体７２と一体化した上半部と、下部構造体７３と一体化した下半部に分割され、両半部が後述する保持機構のステッピングモータの回転軸により連結されている。このとき、作業ユニット７の長さは、作業ユニット７の最大径の１．５倍以上でかつ１０倍以下に形成され、その比重は０．８～２．５になるように形成されている。

【0034】

図８、図９に示すように、上部構造体７２を含む作業ユニット本体７１の上半部には、糸Ｓに撚れが生じたときに、上部構造体７２を含む上半部と下部構造体７３を含む下半部とを相対的に回転させることで下部構造体７３の姿勢を保持する保持機構７４と、保持機構７４の上半部の各部及び下半部の各部に給電するカメラ側バッテリ７５ａ，７５ｂ（図１１参照）とが収容されている。後に詳述するが、この保持機構７４は、上部構造体７２を含む上半部を、下部構造体７３を含む下半部に対して回転させるステッピングモータ７４ａと、該ステッピングモータ７４ａを駆動するモータドライバ７４ｂと、モータドライバ７４ｂを制御するマイコン７４ｃとを備える。なお、ステッピングモータ７４ａの回転軸７４ｄにより、上部構造体７２と一体化した上半部と、下部構造体７３と一体化した下半部とが連結されている。

【0035】

そして、マイコン７４ｃには、後述するジャイロセンサからの検出信号が入力されるとともに、制御ユニット６側のメインマイコン６４からの回転オン・オフ指令が入力され、メインマイコン６４からの回転オン・オフ指令に基づき、マイコン７４ｃからモータドライバ７４ｂに対しジャイロセンサの検出信号に応じて下部構造体７３の姿勢を保持すべく制御信号が出力される。具体的には、作業ユニット７本体が回転すると、ジャイロセンサから回転に応じた角速度情報がメインマイコン６４に送信される。メインマイコン６４は受信した角速度情報に基づいて演算をし、作業ユニット７の回転に対して、下部構造体７３が逆方向の回転をするように、モータドライバ７４ｂに制御信号を出力する。下部構造体７３が逆方向の回転をすることで、下部構造体７３は回転が相殺され、カメラ７６ｂへの回転の影響が軽減さる。なお、作業ユニット７が回転したとき、作業ユニット本体７１の上半部がモータドライバ７４ｂにより回転方向に速度を上げて回転することでジャイロ効果により連結されている作業ユニット本体７１の下半部が逆回転して回転を相殺する。もちろん、作業ユニット本体７１の下半部を逆回転させて、ジャイロ効果により作業ユニット本体７１の上半部が勝手に回転する仕組みであってもよい。また、カメラ７６ｂの回転を止めるだけでなく、微速回転させることで繊細な操作を行わずに周辺映像を撮影することも可能になる。

【0036】

作業ユニット本体７１の下半部の内部には、下半部の回転角速度を検出する上記したジャイロセンサを内蔵したマイコン７６ａと、カメラ７６ｂと、マイコン７６ａにより制御され該カメラ７６ｂを回転させて撮影の向きを変えるサーボモータ７６ｃと、カメラ７６ｂにより撮影された画像を送信する送信機７６ｄとが収容されている。

【0037】

ところで、上部構造体７２は、横断面がほぼ円形を成し上方に向かうに連れて次第に径小になるテーパー状の周面７２ａを有していてほぼ円錐台状を成し、作業ユニット７の上昇時に該上昇を妨げることなくテーパー状の周面７２ａを樹木の枝葉等の障害物が摺接する。ここで、テーパー状の周面７２ａの角度は、４５°±１０°の形状に形成されている。

【0038】

また、上部構造体７２の上方には作業ユニット７を糸Ｓの下端の１箇所で連結するジョイント部９が配設され、このジョイント部９は、上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａの延長上に位置する仮想頂点、すなわち上部構造体７２が成す円錐台の周面を延長することで形成される円錐の頂点よりも下方に位置している。

【0039】

また、下部構造体７３は、強化ガラスやアクリルなどの透明部材から成り球面下部であるほぼ半球状の周面７３ａを有し、作業ユニット７の降下時に半球状の周面７３ａを樹木の枝葉等の障害物が摺接する。そして、下部構造体７３の内部にはカメラ７６ｂがその画角を３次元的に可変自在に配設され、作業ユニット７の上昇中又は降下中、又は、降下した状態などで、カメラ７６ｂにより透明な半球状の周面７３ａを通した撮影が行われる。

【0040】

（制御系の構成）
続いて、制御系の構成について、図１０、図１１を参照して説明する。

【0041】

図１０は制御ユニット６の構成を示すブロック図であり、上記したように、リール機構６１の糸Ｓが巻回されたスプール６１ａが、巻上げモータ６１ｂにより双方向に回転されて糸Ｓの繰り出し及び巻き取りが行われ、この巻上げモータ６１ｂの回転量がロータリーエンコーダ６１ｅにより検出される。巻上げモータ６１ｂはメインマイコン６４により制御され、メインマイコン６４からの制御信号がＥＳＣ６５により電圧信号に変換されて巻上げモータ６１ｂに出力され、巻上げモータ６１ｂの回転の制御が行われる。このとき、回収部６２に設けられたリミットスイッチ６６により作業ユニット７の巻上げ終了点が検知され、メインマイコン６４に巻上げ停止用の検知信号が出力されると、巻上げモータ６１ｂの回転が停止される。また、糸Ｓの繰り出し時や糸Ｓの巻き取り時に作業ユニット７が障害物に引っ掛かって繰り出し不能や巻き取り不能になった場合には、カットリレー６１ｆがメインマイコン６４により接点がＯＮに制御されて本体側バッテリ５３（本体側バッテリ５３の第１バッテリ５３ａ（図４参照））から電熱線Ｗへの通電路が閉路されて電熱線Ｗに通電され、これにより電熱線Ｗが発熱して糸Ｓが加熱されて非接触で溶融切断されて糸Ｓの一部及び作業ユニット７が切り離される。

【0042】

図１１は作業ユニット７のブロック図であり、上記したように、制御ユニット６側のメインマイコン６４からの回転オン・オフ指令に基づく制御信号がマイコン７４ｃからモータドライバ７４ｂ出力され、ステッピングモータ７４ａが駆動されて上部構造体７２を含む上半部と下部構造体７３を含む下半部とが相対的に回転され、ジャイロセンサの検出信号に応じて下部構造体７３の所定の姿勢に保持されるようになっている。

【0043】

また、作業ユニット７の降下中或いは上昇中に、又は、降下した状態などで、カメラ７６ｂにより撮影された画像が送信機７６ｄから作業制御用リモコンのオペレータに向けて送信される。このとき、制御ユニット６側のメインマイコン６４からの撮影指令に基づき、マイコン７６ａによりサーボモータ７６ｃが制御されてカメラ７６ｂの向きが制御されるようになっている。なお、カメラ７６ｂは上記したように、画角を３次元的に可変自在に配設されており、サーボモータ７６ｃの制御により３次元的に撮影の向きが可変されて撮影することができる。

【0044】

（動作）
上記した構成の高所作業装置Ｈは、例えば山岳救助における遭難者や物資等の捜索等に使用されるものであり、山岳救助での動作の概要について以下に説明する。

【0045】

遭難者等からの救助要請に応じフライト制御用リモコンが操作されてドローン１が救助現場付近まで飛行され、ドローン１自体に搭載されたカメラ（カメラ７６ｂとは別のカメラ）の撮影画像を見ながら現場により接近され、好適な高度位置でドローン１がホバリング状態に保持される。そして、ドローン１が所定高度でホバリングされると、フライト制御用リモコンのオペレータとは別のオペレータにより作業制御用リモコンが操作され、高所作業装置Ｈのリール機構６１が遠隔操作されてスプール６１ａから糸Ｓが繰り出される。このとき、作業制御用リモコンのオペレータは送信機７６ｄから送られてくるカメラ７６ｂの撮影画像を確認しながら作業ユニット７の降下制御を行う。

【0046】

作業ユニット７の降下中、作業ユニット７が障害物である樹木の枝葉に引っ掛かるなど枝葉との干渉が生じて作業ユニット７の降下が阻害されるおそれがある。しかし、作業ユニット７の下部構造体７３が半球状の周面７３ａを有するため、枝葉が半球状の周面７３ａを摺接することにより、降下方向の垂直方向であって障害物である枝葉から離れる方向に、降下時に作業ユニット７にかかる力が分散されることになり、作業ユニット７は枝葉との干渉状態から容易に脱却することができ、作業ユニット７の降下が継続される。

【0047】

ここで、作業ユニット７の降下時のオペレータの操作及び高所作業装置Ｈの動作の一例について記載する。高所作業装置Ｈのオペレータが作業制御用リモコンを利用して当該作業制御用リモコンに設けられた操作レバーを下側に倒す。この操作レバーが下側に倒されている間、所定の間隔で、作業制御用リモコンから作業ユニット７の降下指示に関するリモコン信号（以下、「降下指示信号」と記載する。）が高所作業装置Ｈへ送信される。

【0048】

高所作業装置Ｈでは、制御ユニット６の受信機６３が、作業制御用リモコンにより送信された降下指示信号を受信して受信した降下指示信号をメインマイコン６４へ送信する。メインマイコン６４は受信機６３から送信されてくる信号の内容を解析して当該信号が降下指示信号であると判断する。そして、メインマイコン６４からＥＳＣ６５にスプール６１ａから糸Ｓが繰り出されるように巻上げモータ６１ｂの回転方向を一の方向（以下、「正回転方向」と記載する。）に制御する制御信号（以下、「正回転制御信号」と記載する。）が出力され、当該正回転制御信号がＥＳＣ６５により電圧信号に変換されて巻上げモータ６１ｂに出力され、巻上げモータ６１ｂが正回転方向に回転し、スプール６１ａから糸Ｓが繰り出されて作業ユニット７が降下していく。これは、所定の間隔で降下指示信号が受信機６３により受信されてメインマイコン６４に送信されている間、継続して行われる。

【0049】

オペレータが作業制御用リモコンの操作レバーを元に戻す。これにより、作業制御用リモコンから降下指示信号が高所作業装置Ｈへ送信されなくなる。これにより、高所作業装置Ｈでは、受信機６３が降下指示信号を受信しなくなってメインマイコン６４へ送信されなくなる。メインマイコン６４は所定の間隔で降下指示信号が受信機６３から送られて来なくなると、メインマイコン６４からＥＳＣ６５へ正回転制御信号が出力されなくなり、巻上げモータ６１ｂが停止する。これにより、スプール６１ａの回転が停止して糸Ｓがスプール６１ａから繰り出されなくなって作業ユニット７の降下が停止する。

【0050】

ところで、糸Ｓに幅があるためにスプール６１ａに糸Ｓを巻回するときに糸Ｓが必然的に撚れた状態になってしまうため、糸Ｓをスプール６１ａから繰り出すと、糸Ｓの撚れを戻す方向の回転が生じることから、作業ユニット７の降下中に、糸Ｓの撚れが生じて当該撚れを戻すような回転力が発生したり、作業ユニット７が風を受けることにより回転力が発生したりするが、保持機構７４により、作業ユニット７の上部構造体７２が下部構造体７３に対して回転されて下部構造体７３の姿勢が保持されるため、下部構造体７３が上部構造体７２と一緒に回転することが防止され、下部構造体７３の姿勢を保持してカメラ７６ｂによる撮影が安定的に継続される。

【0051】

そして、作業ユニット７が例えば作業ユニット７が木の枝や葉よりも低い木の根元付近まで降下してカメラ７６ｂにより地表等が撮影されるようになると、撮影画像を見て遭難者や物資等を捜索する。撮影画像を見ての捜索終了後、作業制御用リモコンによりリール機構６１が遠隔操作され、巻上げモータ６１ｂが駆動されてスプール６１ａに糸Ｓが巻き取られ、作業ユニット７が上昇される。なお、撮影画像を見ての捜索で遭難者や物資等を発見した場合には、ドローン１が搭載しているＧＰＳ機能により位置情報を把握して、救助隊等が発見した遭難者や物資等を在る現地に向かうことになる。

【0052】

ところで、作業ユニット７の上昇中に、作業ユニット７が枝葉（障害物）と接触するなどの干渉が生じても、作業ユニット７の上部構造体７２がテーパー状の周面７２ａを有するため、枝葉がテーパー状の周面７２ａを摺接することにより、上昇方向の垂直方向であって障害物である枝葉から離れる方向に、上昇時に作業ユニット７にかかる力が分散され、作業ユニット７は上昇を妨げられることなく例えば木の枝や葉よりも上空に位置する回収部６２に向かって上昇される。

【0053】

そして、作業ユニット７が回収部６２に嵌まり込むと、リミットスイッチ６６により作業ユニット７の回収が検知されて糸Ｓの巻き取りが停止され、作業ユニット７の回収が終了する。このように作業ユニット７が回収部６２に嵌まり込む際、ダンパーシャフト６８及びばねから成る衝撃吸収部により、作業ユニット７が回収部６２に嵌まり込む際の衝撃が吸収され、作業ユニット７の回収時の衝撃力が取付部材６７を介してドローン１に伝わることが防止され、ドローン１は安定してホバリング状態を継続することができる。

【0054】

ここで、作業ユニット７の上昇時のオペレータの操作及び高所作業装置Ｈの動作の一例について記載する。高所作業装置Ｈのオペレータが作業制御用リモコンを利用して当該作業制御用リモコンに設けられた操作レバーを上側に倒す。この操作レバーが上側に倒されている間、所定の間隔で、作業制御用リモコンから作業ユニット７の上昇指示に関するリモコン信号（以下、「上昇指示信号」と記載する。）が高所作業装置Ｈへ送信される。

【0055】

高所作業装置Ｈでは、制御ユニット６の受信機６３が、作業制御用リモコンにより送信された上昇指示信号を受信して受信した上昇指示信号をメインマイコン６４へ送信する。メインマイコン６４は受信機６３から送信されてくる信号の内容を解析して当該信号が上昇指示信号であると判断する。そして、メインマイコン６４からＥＳＣ６５にスプール６１ａに糸Ｓが巻き取られるように巻上げモータ６１ｂの回転方向を他の方向（以下、「逆回転方向」と記載する。）に制御する制御信号（以下、「逆回転制御信号」と記載する。）が出力され、当該逆回転制御信号がＥＳＣ６５により電圧信号に変換されて巻上げモータ６１ｂに出力され、巻上げモータ６１ｂが逆回転方向に回転し、スプール６１ａに糸Ｓが巻き取られて作業ユニット７が上昇していく。これは、所定の間隔で上昇指示信号が受信機６３により受信されてメインマイコン６４に送信されている間、継続して行われる。

【0056】

オペレータが作業制御用リモコンの操作レバーを元に戻す。これにより、作業制御用リモコンから上昇指示信号が高所作業装置Ｈへ送信されなくなる。これにより、高所作業装置Ｈでは、受信機６３が上昇指示信号を受信しなくなってメインマイコン６４へ送信されなくなる。メインマイコン６４は所定の間隔で上昇指示信号が受信機６３から送られて来なくなると、メインマイコン６４からＥＳＣ６５へ逆回転制御信号が出力されなくなり、巻上げモータ６１ｂが停止する。これにより、スプール６１ａの回転が停止して糸Ｓがスプール６１ａに巻き取られなくなって作業ユニット７の上昇が停止する。

【0057】

なお、作業ユニット７の上昇中に作業ユニット７が回収部６２に嵌り込んでリミットスイッチ６６により作業ユニット７の巻上げ終了点が検知され、メインマイコン６４に巻上げ停止用の検知信号が出力されてメインマイコン６４が巻上げ停止用の検知信号を検知する。この場合、メインマイコン６４は、受信機６３から上昇指示信号が所定の間隔で送られて来ていても、ＥＳＣ６５への逆回転制御信号の出力を停止する。これにより巻上げモータ６１ｂが停止する。

【0058】

その後、フライト制御用リモコンの操作により、ドローン１は帰還に向けて飛行される。

【0059】

なお、作業ユニット７の降下中又は作業ユニット７の上昇中に、万一、糸Ｓ又は作業ユニット７が木の枝や葉に絡まって作業ユニット７を降下又は上昇できない状態になった場合、電熱線Ｗに通電されて糸Ｓが溶融切断されて糸Ｓの一部及び作業ユニット７が制御ユニット６から切り離され、ドローン１自体や高所作業装置Ｈの一部（バッテリユニット５、制御ユニット６）を無事に帰還し、これらを回収できなくなることが防止される。

【0060】

ここで、糸Ｓの切断時のオペレータの操作及び高所作業装置Ｈの動作の一例について記載する。高所作業装置Ｈのオペレータは、糸Ｓか作業ユニット７かが木の枝や葉に絡まった場合、作業制御用リモコンを利用して当該作業制御用リモコンに設けられた糸カットボタンを押下する。この糸カットボタンが押下されている間、所定の間隔で、作業制御用リモコンから糸Ｓの切断指示に関するリモコン信号（以下、「糸切断指示信号」と記載する。）が高所作業装置Ｈへ送信される。

【0061】

高所作業装置Ｈでは、制御ユニット６の受信機６３が、作業制御用リモコンにより送信された糸切断指示信号を受信して受信した糸切断指示信号をメインマイコン６４へ送信する。メインマイコン６４は受信機６３から送信されてくる信号の内容を解析して当該信号が糸切断指示信号であると判断する。そして、メインマイコン６４はカットリレー６１ｆの接点をＯＮに制御する。これにより、本体側バッテリ５３（本体側バッテリ５３の第１バッテリ５３ａ（図４参照））から電熱線Ｗへの通電路が閉路されて電熱線Ｗに通電され、電熱線Ｗが発熱する。これは、所定の間隔で糸切断指示信号が受信機６３により受信されてメインマイコン６４に送信されている間、継続して行われる。これにより、糸Ｓは電熱線Ｗの発熱により加熱されて非接触で溶融切断されて糸Ｓの一部及び作業ユニット７が切り離される。

【0062】

オペレータが作業制御用リモコンの糸カットボタンの押下を終了する。これにより、作業制御用リモコンから糸切断指示信号が高所作業装置Ｈへ送信されなくなる。これにより、高所作業装置Ｈでは、受信機６３が糸切断指示信号を受信しなくなってメインマイコン６４へ送信されなくなる。メインマイコン６４は所定の間隔で糸切断指示信号が受信機６３から送られて来なくなり、メインマイコン６４はカットリレー６１ｆの接点をＯＦＦに制御する。これにより、本体側バッテリ５３（本体側バッテリ５３の第１バッテリ５３ａ（図４参照））から電熱線Ｗへの通電路が開路されて電熱線Ｗに通電されなくなる。

【0063】

なお、糸Ｓの切断をオペレータによる手動操作で行う代わりに、例えば、メインマイコン６４は、受信機６３から送られてくる上昇指示信号に基づいて巻上げモータ６１ｂの逆回転の駆動制御を行っても、ロータリーエンコーダ６１ｅの出力に基づいてモータ６１ｂを逆回転させることができていないと検知した場合に、カットリレー６１ｆの接点をＯＮにして、自動で糸Ｓを切断するようにしたり、メインマイコン６４は、受信機６３から送られてくる降下指示信号又は上昇指示信号に基づいて巻上げモータ６１ｂの正回転又は逆回転の駆動制御を行っても、カメラ７６ｂの撮影画像がほぼ変化していなければ作業ユニット７が降下又は上昇をしていないと判断して、カットリレー６１ｆの接点をＯＮにして、自動で糸Ｓを切断するようにしたりしてもよい。

【0064】

したがって、上記した実施形態によれば、ドローン１自体は木の枝や葉よりも高い位置を維持したまま、制御ユニット６から糸Ｓで吊下げた作業ユニット７をリール機構６１により糸Ｓをスプール６１ａから繰り出すことにより容易に木の枝や葉より低い位置にまで降下させることができるとともに、木の枝や葉よりも低い位置にまで降下した作業ユニット７をリール機構６１により糸Ｓをスプール６１ａに巻き取ることにより木の枝や葉よりも高い位置にまで上昇させて制御ユニット６に回収できる。

【0065】

また、作業ユニット７を木の枝や葉よりも低い位置にまで降下させる際や、木の枝や葉よりも低い位置にまで降下した作業ユニット７を木の枝や葉よりも高い位置にまで上昇させる際に、作業ユニット７や糸Ｓが木の枝や葉に絡まっても、糸Ｓを切断することにより、高所作業装置Ｈの一部（バッテリユニット５、制御ユニット６）や高所作業装置Ｈを搭載したドローン１を容易に回収できる。

【0066】

また、制御ユニット６から作業ユニット７及び糸Ｓの一部の分離を切断という簡易な手法で実現できる。

【0067】

また、例えば、カッターのような刃物を糸Ｓに接触させて糸Ｓを切断する場合、刃物と糸Ｓとが直接接触することにより両者間に力が働き、糸Ｓに働いた力が糸Ｓから制御ユニット６に伝わり、さらに、制御ユニット６からバッテリユニット５に、バッテリユニット５からドローン１に伝わることにより、ドローン１の空中での姿勢が崩れて、ドローン１の操作が困難になったり、墜落したりする可能性がある。また、刃物が落下して危険を引き起こす虞もある。

【0068】

一方で、上記のように糸Ｓを非接触で切断する構成によれば、糸Ｓから制御ユニット６及びバッテリユニット５を介してドローン１に余分な力が伝わることがなく、このため、ドローン１の空中での姿勢が崩れず、ドローン１の操作が困難になる事態や墜落の発生を防止できる。また、刃物が落下して危険を引き起こす事態の発生を防止できる。

【0069】

また、糸Ｓの材質を熱可塑性樹脂とし、糸Ｓの非接触での切断に熱を利用することで、糸Ｓの非接触での切断を簡易な手法で実現できる。なお、熱可塑性樹脂（ナイロン、フロロカーボン、ポリエチレン）の中でも、融点、重量、スプール６１ａの形状に対する追従性等の点で、ポリエチレンが最も望ましい。

【0070】

また、糸Ｓをコイル状の電熱線Ｗにより形成される輪の内側に通されるようにすることにより、コイル状の電熱線Ｗが糸Ｓのガイドとしての機能を発揮することになり、糸Ｓをガイドするためのユニットを別途設けることなく、糸Ｓが絡まった状態でスプール６１ａに巻き取られることを防止できる。

【0071】

また、作業ユニット７の上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａを、横断面がほぼ円形を成し上方に向かうに連れて次第に径小になるテーパー状にしたため、作業ユニット７の上昇時に上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａが樹木の枝葉（障害物）に接触しても、上昇方向の垂直方向であって枝葉（障害物）から離れる方向に、上昇時に作業ユニット７にかかる力が分散されることになり、作業ユニット７が枝葉（障害物）に接触するなどの干渉が生じても、作業ユニット７が障害物との干渉状態から容易に脱却することが可能になる。

【0072】

また、作業ユニット７が降下中に枝葉（障害物）に接触するなどの干渉が生じても、球面下部であるほぼ半球状の周面７３ａを枝葉が摺接することにより、降下方向の垂直方向であって枝葉から離れる方向に、降下時に作業ユニット７にかかる力を分散させることができ、作業ユニット７を枝葉との干渉状態から容易に脱却させることができ、カメラ７６ｂにより、降下中安定した撮影を継続的に行うことができる。

【0073】

また、糸Ｓをスプール６１ａから繰り出したときに、糸Ｓの撚れを戻す方向の回転が生じても、保持機構により、作業ユニット７の上部構造体７２が下部構造体７３に対して回転されて下部構造体７３の姿勢が保持されるため、下部構造体７３が上部構造体７２と一緒に回転することを防止でき、作業ユニット７の降下中に下部構造体７３の姿勢を保持してカメラ７６ｂにより安定して撮影を継続することができる。さらに、上部構造体７２が回転するため、上昇中に枝葉（障害物）に引っ掛かったとしても回転力でより枝葉（障害物）から脱却しやすくなる。

【0074】

また、作業ユニット７の上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａの延長上に位置する仮想頂点よりも下方にジョイント部９が位置するため、糸Ｓをジョイント部９に結んで固定するための結び目ができてしまうが、結び目やジョイント部９を構成する金具の方が、糸Ｓよりも枝葉（障害物）に引っ掛かり易くなることから、作業ユニット７のテーパー状の周面７２ａを枝葉（障害物）に当てることで極力ジョイント部９が枝葉（障害物）に当たるのを回避することができる。

【0075】

また、作業ユニット７の形状がいわゆる縦長であり、作業ユニット７の長さが作業ユニット７の最大径の１．５倍より小さくて縦横がほぼ同寸法の場合や、作業ユニット７の長さが作業ユニット７の最大径の１０倍より大きくて縦長過ぎる場合に比べて、作業ユニット７の上昇時又は降下時に、上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａ又は下部構造体７３のほぼ半球状の周面７３ａを枝葉などの障害物が摺接することにより、上昇方向又は降下方向の垂直方向であって枝葉（障害物）から離れる方向に、上昇時又は降下時に作業ユニット７にかかる力を容易に分散させることが可能になる。

【0076】

また、作業ユニット７の上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａを、角度が４５°±１０°に形成したため、周面７２ａの角度が３５°より小さい角度、或いは、５５°よりも大きい場合に比べて、上部構造体７２のテーパー状の周面７２ａに枝葉などの障害物が引っ掛かりにくくなり、作業ユニット７の上昇を円滑に行うことができる。

【0077】

また、作業ユニット７の比重を、０．８～２．５にしたため、比重が０．８より小さくて軽い場合や、比重が２．５より大きくて重過ぎる場合に比べ、降下中及び上昇中に作業ユニット７が枝葉（障害物）と干渉しても容易に干渉状態から脱却することができる。さらに、比重が大きくて重いほど作業ユニット７の姿勢を保持し易くなって、特に降下時に干渉状態から脱却し易くなる反面、糸Ｓの巻き上げに大きな電力パワーを要することとなるので、電源供給用の第１バッテリ５３ａの消費が激しくなってしまうという問題が生じる。そこで、作業ユニット７の比重を２．５より小さくして重過ぎないようにすることで、例えば遭難者救助のために連続して作業ユニット７を降下・上昇させる際の第１バッテリ５３ａの消費を抑制することができる。

【0078】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

【0079】

例えば、上記した実施形態では、カット機構６９による糸Ｓの非接触での切断を糸Ｓの材質を熱可塑性樹脂として糸Ｓを加熱することによる行うとしているが、これに限定されるものではなく、糸Ｓを非接触で切断可能な他の仕組みで行うようにしてもよい。なお、糸Ｓの材質は他の仕組みに応じて適宜選択可能である。

【0080】

また、上記した実施形態では、カット機構６９による糸Ｓの切断をカット機構６９と糸Ｓとが非接触で行うとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、カット機構６９が例えばカッターのような刃物を備え、刃物を糸Ｓに接触させて当該糸Ｓを当該刃物で切断するようにしてもよい。この場合、吊下げ用索体は上記した糸Ｓに限らず、ワイヤなど刃物で切断可能な材質とすればよい。

【0081】

また、上記した実施形態では、リール機構６１及びカット機構６９双方を制御ユニット６側に設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、
（１）リール機構６１を制御ユニット６側に設け、カット機構６９を作業ユニット７側に設ける、
（２）リール機構６１を作業ユニット７側に設け、カット機構６９を制御ユニット６側に設ける、
（３）リール機構６１及びカット機構６９双方を作業ユニット７側に設ける
ようにしてもよく、（２）、（３）の場合にはリール機構６１のスプール６１ａから繰り出される糸Ｓの先端の部分が制御ユニット６側に結び付けられる。このようにすれば、高所作業装置Ｈ全体の重量を略同一としながら糸Ｓで吊下げる側のユニット全体（（１）の場合は作業ユニット７とカット機構６９、（２）の場合は作業ユニット７とリール機構６１、（３）の場合は作業ユニット７とリール機構６１とカット機構６９）の重量を大きくでき、これにより、糸Ｓで吊下げる側のユニット全体が揺れにくくなってドローン１の姿勢を安定させ易くすることができる。

【0082】

また、上記した実施形態では、糸Ｓをカット機構６９で切断することにより制御ユニット６から作業ユニット７及び糸Ｓの一部を分離するようにしているが、これに限定されるものではなく、糸Ｓを切断する以外の仕組みで、制御ユニット６から作業ユニット７及び糸Ｓの一部又は全部を分離するようにしてもよい。例えば、糸Ｓ（材質は熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂以外であってもよい。）を制御ユニット６から係合離脱自在にその先端を制御ユニット６側に連結し、糸Ｓの基端を制御ユニット６から離脱させることが可能な離脱機構（「分離機構」に相当）により糸Ｓの全部及び作業ユニット７を制御ユニット６から分離するものであり、例えば、次の構成により実現可能である。離脱機構は、ソレノイドにより構成される。ソレノイドでは、銅線に電流を流すことにより磁界を発生させ、磁性体の可動鉄芯（プランジャー）が固定鉄芯方向に吸い寄せられて固定鉄芯方向に移動し、通電している間は常に吸い寄せられる一方で、通電を停止すれば可動鉄芯は固定鉄芯方向と反対側に移動するようになっている。離脱機構を制御ユニット６側に設け、リール機構６１を作業ユニット７側に設け、リール機構６１のスプール６１ａから繰り出される糸Ｓの先端を輪ができるように結んでその輪の内側に離脱機構を構成するソレノイドの可動鉄芯を通すことで離脱可能に係合させる。そして、当該ソレノイドの銅線に電流を流すことにより可動鉄芯が移動して糸Ｓの輪から可動鉄芯が外れることで、制御ユニット６から作業ユニット７及び糸Ｓの全部が離脱する。このようにして、作業ユニット７及び糸Ｓの全部が制御ユニット６から分離されることになる。

【0083】

また、上記した実施形態では、糸Ｓのスプール６１ａからの繰り出し及びスプール６１ａへの巻き取りにより、作業ユニット７の制御ユニット６に対する降下及び上昇を可能にしているが、これに限定されるものではなく、糸Ｓを駆動して作業ユニット７の制御ユニット６に対する降下及び上昇を可能にする構成であればよい。

【0084】

また、上記した実施形態では、作業ユニット７を、ほぼ円柱状の作業ユニット本体７１と、上部の上部構造体７２と、下部の下部構造体７３とを備える構成としたが、作業ユニット本体７１はほぼ円柱状であることが好ましいものの、突起をつけたり、楕円柱状にしたりした円柱状に類似した形状であってもよく、この場合も作業ユニット７の長さが、作業ユニット７の最大径の１．５倍以上１０倍以下を満たす形状であることが好ましい。例えば帰還後に糸Ｓを外して作業ユニット７を地面に置いておくと、屋外なので、作業ユニット７が円柱状をしていると坂道で転がってしまう虞があるが、突起をつけたり、楕円柱状にしたりした円柱状に類似した形状とした場合には坂道で転がってしまう虞を低減することが可能である。

【0085】

また、上記した実施形態では、高所基地をドローン１とした例を示したが、高所基地は高所に固定された基地であってもよく、またドローン１は無人であると有人であるとを問わず遠隔操作されてホバリングが可能なものであればよい。

【0086】

また、上記した実施形態では、衝撃吸収部をダンパーシャフト６８及びばねにより構成した例を挙げたが、衝撃吸収部はこの構成に限るものではなく、例えば回収部６２の内面にスポンジやゴムなどの弾性材を衝撃吸収部として貼りつけるなどしてもよく、要するに作業ユニット７が回収部６２に嵌まり込む際の衝撃を吸収できる構成であればよい。

【0087】

また、高所作業装置Ｈを山岳救助に使用する例を示したが、作業ユニット７を防水構造にして海難救助に使用するようにしてもよい。

【0088】

また、上記した実施形態では、作業ユニット７にカメラ７６ｂを搭載するとしたが、これに限定されるものではなく、カメラ７６ｂとともに別のセンサ類を搭載するようにしてもよいし、カメラ７６ｂを搭載せずに別のセンサ類を搭載するようにしてもよい。例えば、別のセンサ類として方位センサを挙げることができ、作業ユニット７にカメラ７６ｂと方位センサとの双方を搭載して、方位センサにより計測された方位とカメラ７６ｂの撮像結果とをリンクさせることを可能にした場合、カメラ７６ｂにより撮像された対象がカメラ７６ｂの降下位置からどの方位にいるかが分かり、捜索がより容易になる。

【0089】

また、上記実施形態や上記変形例等の内容を適宜組み合わせることができる。

【0090】

そして、無人飛行体に搭載され、要救助者や物資等の捜索に用いられる高所作業装置に本発明を広く適用することができる。

【符号の説明】

【0091】

Ｈ …高所作業装置
１ …ドローン
６ …制御ユニット
７ …作業ユニット
６１ …リール機構
６１ａ …スプール
７２ …上部構造体
７２ａ …テーパー状の周面
７３ …下部構造体
７３ａ …半球状の周面
７６ｂ …カメラ
９ …ジョイント部
Ｗ…電熱線
Ｓ …糸（索体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】