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(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】P2024179068
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】無人飛行体および無人飛行体の飛行制御方法
(51)【国際特許分類】
B64C 37/00 20060101AFI20241219BHJP
B64U 10/13 20230101ALI20241219BHJP
B64D 47/00 20060101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
B64C37/00
B64U10/13
B64D47/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023097580
(22)【出願日】2023-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】304020292
【氏名又は名称】国立大学法人徳島大学
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】森本 貴景
(72)【発明者】
【氏名】越本 拓海
(72)【発明者】
【氏名】山口 智香
(72)【発明者】
【氏名】水野 大輔
(72)【発明者】
【氏名】三輪 昌史
(57)【要約】
【課題】対象要素への接近状態時においても、安定した飛行を行うことができる無人飛行体を提供する。
【解決手段】本開示に係る無人飛行体は、複数の回転翼と、複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、複数の回転翼を搭載し、複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、複数の傾斜機構は、本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、複数の回転翼は、第１の傾斜機構および第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、制御装置は、距離測定センサによって無人飛行の周辺の対象要素までの距離を測定し、対象要素との距離に応じて、第１の回転翼の空気の排出方向が対象要素に向くように、第１の傾斜機構を制御すると共に、第２の回転翼の空気の排出方向が対象要素とは反対方向に向くように、第２の傾斜機構を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】本開示に係る無人飛行体は、複数の回転翼と、複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、複数の回転翼を搭載し、複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、複数の傾斜機構は、本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、複数の回転翼は、第１の傾斜機構および第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、制御装置は、距離測定センサによって無人飛行の周辺の対象要素までの距離を測定し、対象要素との距離に応じて、第１の回転翼の空気の排出方向が対象要素に向くように、第１の傾斜機構を制御すると共に、第２の回転翼の空気の排出方向が対象要素とは反対方向に向くように、第２の傾斜機構を制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向くように、前記第１の傾斜機構を制御すると共に、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは反対方向に向くように、前記第２の傾斜機構を制御する、無人飛行体。
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向くように、前記第１の傾斜機構を制御すると共に、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは反対方向に向くように、前記第２の傾斜機構を制御する、無人飛行体。
【請求項2】
前記制御装置は、
前記第１の回転翼が前記対象要素に最も近い位置となり、
前記第２の回転翼が前記本体部を間に挟んで前記対象要素とは反対側に位置する場合に、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向き、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは前記反対方向に向くように前記第１および第２の傾斜機構を制御する、請求項１記載の無人飛行体。
前記第１の回転翼が前記対象要素に最も近い位置となり、
前記第２の回転翼が前記本体部を間に挟んで前記対象要素とは反対側に位置する場合に、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向き、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは前記反対方向に向くように前記第１および第２の傾斜機構を制御する、請求項１記載の無人飛行体。
【請求項3】
前記第１および第２の回転翼は、
前記本体部に対して傾斜するように、前記第１および第２の傾斜機構に取り付けられる、請求項１または請求項２記載の無人飛行体。
前記本体部に対して傾斜するように、前記第１および第２の傾斜機構に取り付けられる、請求項１または請求項２記載の無人飛行体。
【請求項4】
前記第１および第２の傾斜機構は、円柱状の傾斜機構であって、
前記第１の回転翼は、
前記第１の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられ、
前記第２の回転翼は、
前記第２の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられる、請求項３記載の無人飛行体。
前記第１の回転翼は、
前記第１の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられ、
前記第２の回転翼は、
前記第２の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられる、請求項３記載の無人飛行体。
【請求項5】
前記制御装置は、
前記対象要素との前記距離および前記対象要素と相対的な方向に基づいて、
前記第１の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素に向ける場合の第１の傾斜角、
および前記第２の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素とは反対方向に向ける場合の第２の傾斜角を設定する、請求項１または請求項２記載の無人飛行体。
前記対象要素との前記距離および前記対象要素と相対的な方向に基づいて、
前記第１の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素に向ける場合の第１の傾斜角、
および前記第２の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素とは反対方向に向ける場合の第２の傾斜角を設定する、請求項１または請求項２記載の無人飛行体。
【請求項6】
複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載する複数の支柱と、を備え、
前記複数の支柱は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の支柱および第２の支柱を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の支柱および前記第２の支柱にそれぞれ搭載され、前記無人飛行体の位置姿勢の制御をする第１の回転翼および第２の回転翼と、
前記第１の支柱および前記第２の支柱の前記第１および第２の回転翼の搭載面とは異なる面にそれぞれ搭載され前記無人飛行体の位置を安定化させる第３の回転翼および第４の回転翼と、を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第３の回転翼または前記第４の回転翼の回転数を制御し、前記無人飛行体の位置を安定化させる、無人飛行体。
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載する複数の支柱と、を備え、
前記複数の支柱は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の支柱および第２の支柱を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の支柱および前記第２の支柱にそれぞれ搭載され、前記無人飛行体の位置姿勢の制御をする第１の回転翼および第２の回転翼と、
前記第１の支柱および前記第２の支柱の前記第１および第２の回転翼の搭載面とは異なる面にそれぞれ搭載され前記無人飛行体の位置を安定化させる第３の回転翼および第４の回転翼と、を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第３の回転翼または前記第４の回転翼の回転数を制御し、前記無人飛行体の位置を安定化させる、無人飛行体。
【請求項7】
前記制御装置は、
前記無人飛行体の姿勢を前記対象要素に対して傾けるように、前記第１の回転翼の回転数および前記第２の回転翼の回転数を制御する、請求項６記載の無人飛行体。
前記無人飛行体の姿勢を前記対象要素に対して傾けるように、前記第１の回転翼の回転数および前記第２の回転翼の回転数を制御する、請求項６記載の無人飛行体。
【請求項8】
前記第１および第２の回転翼と、
前記第３および第４の回転翼とは独立して制御される、請求項６記載の無人飛行体。
前記第３および第４の回転翼とは独立して制御される、請求項６記載の無人飛行体。
【請求項9】
複数の回転翼を備えた無人飛行体の飛行制御方法であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、水平方向の合力が釣り合うように前記第１および第２の傾斜機構を制御して、前記本体部に対して傾斜するように前記第１および第２の回転翼を傾ける、無人飛行体の飛行制御方法。
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、水平方向の合力が釣り合うように前記第１および第２の傾斜機構を制御して、前記本体部に対して傾斜するように前記第１および第２の回転翼を傾ける、無人飛行体の飛行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は無人飛行体に関し、特に、無人飛行体の周辺の対象要素との接触を回避できる無人飛行体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、複数のプロペラの回転速度を制御することにより飛行を制御する無人飛行体は、トンネル、橋梁等のインフラ構造物の点検に広く利用されている。無人飛行体が点検のために構造物に接近すると、気流の変化により接触し、場合によっては墜落する可能性がある。
【0003】
そこで、特許文献１では、無人飛行体の回転翼による負圧で機体を構造物の面に吸い付かせ、複数の駆動源を有する回転体を駆動させることにより、構造物の面上で安定した走行を可能にした無人航空機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１７／１８３２１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示された無人航空機では、構造物の面に回転体を物理的に接触させ、当該回転体を駆動させることにより、構造物の面上において安定した走行を可能にしている。従って、無人航空機は、構造物の接触面を傷つけてしまう可能性があり、構造物の面が接触を許さない面である場合には使用することができない。
【0006】
このように、従来の無人飛行体は、構造物等の対象要素への接近状態時において、安定した飛行が行えないという問題点があった。
【0007】
本開示は上記のような問題を解決するためになされたものであり、対象要素への接近状態時においても、安定した飛行を行うことができる無人飛行体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】
本開示に係る無人飛行体は、複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、前記複数の傾斜機構は、前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、前記複数の回転翼は、前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、前記制御装置は、距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向くように、前記第１の傾斜機構を制御すると共に、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは反対方向に向くように、前記第２の傾斜機構を制御する。
【発明の効果】
【0009】
本開示に係る無人飛行体によれば、対象要素との距離に応じて、第１の回転翼の空気の排出方向が対象要素に向くように、第１の傾斜機構を制御すると共に、第２の回転翼の空気の排出方向が対象要素とは反対方向に向くように、第２の傾斜機構を制御するので、無人飛行体の水平方向位置のずれに対して、無人飛行体と対象要素との間に正剛性のばねを設けたように受動的に元の位置に戻そうとする動作をすることになり、対象要素に接近した場合でも安定した飛行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係る無人飛行体を上方から見た外観図である。
【図2】実施の形態１に係る無人飛行体を側方から見た外観図である。
【図3】実施の形態１に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の力の関係を説明する図である。
【図4】実施の形態１に係る無人飛行体の構成を示すブロック図である。
【図5】実施の形態１に係る無人飛行の回転翼の傾斜角の制御例を示す図である。
【図6】実施の形態１に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【図7】実施の形態１に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【図8】実施の形態１に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【図9】実施の形態１に係る無人飛行体の側方の対象要素への接近中の飛行制御の一例を示すフローチャートである。
【図10】実施の形態１の変形例１に係る無人飛行体の構成を示す斜視図である。
【図11】実施の形態１の変形例１に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の傾斜機構の動作の一例を示す図である。
【図12】実施の形態１の変形例１に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の傾斜機構の動作の他の例を示す図である。
【図13】実施の形態１の変形例２に係る無人飛行体を上方から見た外観図である。
【図14】実施の形態１の変形例２に係る無人飛行体の構成を示すブロック図である。
【図15】実施の形態１の変形例２に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の傾斜機構の動作の一例を示す図である。
【図16】実施の形態２に係る無人飛行体を上方から見た外観図である。
【図17】実施の形態２に係る無人飛行体の側方の対象要素への接近中の飛行制御の一例を示すフローチャートである。
【図18】実施の形態３に係る無人飛行体を上方から見た外観図である。
【図19】実施の形態３に係る無人飛行体の構成を示すブロック図である。
【図20】実施の形態３に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【図21】実施の形態３に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【図22】実施の形態３に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【図23】実施の形態３に係る無人飛行体が側方の対象要素に接近した場合の水平方向の力の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜実施の形態１＞
＜無人飛行体の外観構造＞
図１および図２は本開示に係る実施の形態１の無人飛行体１の外観構造を示す図である。図１は上方から見た無人飛行体１の構成を示し、図２は矢示Ａ方向の側方から見た無人飛行体１の構成を示している。
＜無人飛行体の外観構造＞
図１および図２は本開示に係る実施の形態１の無人飛行体１の外観構造を示す図である。図１は上方から見た無人飛行体１の構成を示し、図２は矢示Ａ方向の側方から見た無人飛行体１の構成を示している。
【0012】
これらの図に示すように、無人飛行体１は、本体部２、アームＡ１～Ａ４、モータＭ１～Ｍ４、回転翼Ｐ１～Ｐ４と、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を本体部２の中央に向けて傾斜させるための４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４を主要構成要素として含んでいる。モータＭ１～Ｍ４が、それぞれ回転翼Ｐ１～Ｐ４を回転させる回転駆動処理を実行する複数の駆動機構となる。
【0013】
本体部２は平面視で矩形状をなし、本体部２の４つの角部から４つのアームＡ１～Ａ４が放射状に延在するように設けられている。アームＡ１～Ａ４の先端は、本体部２の側面と平行に配置された円柱状の４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４に、２本のアームで１本の傾斜機構を挟むように接続され、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４が回動自在に取り付けられている。例えば、アームＡ１～Ａ４の先端の内部には、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４を回動させるための回動機構がそれぞれ設けられており、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４は回動機構に係合している。なお、回動機構は必ずしもアームの先端の内部に設けられるものではなく、アームの先端の外部に設けることもでき、傾斜機構側に回動するための機構を設けることもできる。例えば傾斜機構側に回動用のモータが設けられ、アームにモータの回転軸が固定され、その反力で傾斜機構側を回転させることもできる。
【0014】
傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の長手方向の中央部には、それぞれモータＭ１～Ｍ４が取り付けられ、モータＭ１～Ｍ４のそれぞれの回転軸には回転翼Ｐ１～Ｐ４が取り付けられている。
【0015】
駆動機構であるモータＭ１～Ｍ４は、それぞれ回転翼Ｐ１～Ｐ４を回転させる回転駆動処理を実行する。
【0016】
モータＭ１～Ｍ４の回転駆動処理によって回転翼Ｐ１～Ｐ４はそれぞれ回転することにより、無人飛行体１を飛行させるための推力を発生することができる。
【0017】
傾斜機構Ｉ１～Ｉ４は、図１に矢印で示されるように、それぞれの中心軸周りに回動することができ、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４が本体部２の中央に向けて回動することで、回転翼Ｐ１～Ｐ４は本体部２の中央に向けて傾くことになる。
【0018】
なお、図１および図２では、無人飛行体１は、４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４、４つのモータＭ１～Ｍ４および４つの回転翼Ｐ１～Ｐ４を有する構成として説明したが、傾斜機構、モータおよび回転翼の個数はこれに限定されず、２つ以上であればよく、これらの配置も適宜変更可能である。
【0019】
＜無人飛行体に生じる力＞
図３は、無人飛行体１が側方の対象要素２００に接近した場合の力の関係を説明する概略図である。図３の例では、対象要素２００が垂直壁面である場合を示す。なお、本開示において、側方の対象要素２００の近傍の領域とは、対象要素２００の表面から、無人飛行体１の回転翼の直径の１．５倍の距離以内の領域を指すものとし、以下、明記しない限り、本領域内に無人飛行体１の少なくとも１枚以上の回転翼の回転範囲が侵入している状態のことを対象要素に接近した場合として説明する。
図３は、無人飛行体１が側方の対象要素２００に接近した場合の力の関係を説明する概略図である。図３の例では、対象要素２００が垂直壁面である場合を示す。なお、本開示において、側方の対象要素２００の近傍の領域とは、対象要素２００の表面から、無人飛行体１の回転翼の直径の１．５倍の距離以内の領域を指すものとし、以下、明記しない限り、本領域内に無人飛行体１の少なくとも１枚以上の回転翼の回転範囲が侵入している状態のことを対象要素に接近した場合として説明する。
【0020】
無人飛行体１が側方の対象要素２００に接近する場合、図３に矢印Ｂで示すように無人飛行体１が対象要素２００に対して倒れこむようなモーメントが発生することが知られている。従来的には、その倒れこみを姿勢角度の変化から検知し、対象要素２００に近い側の回転翼、図３では回転翼Ｐ４の回転数を増加させ、回転翼Ｐ２の回転数を減少させることで姿勢の水平化を試みる。それにより無人飛行体１の姿勢が水平化すると、ホバリングのために再度全ての回転翼の回転数を回転翼Ｐ１およびＰ３と同程度にする。しかし、無人飛行体１は側方の対象要素２００近傍の領域に位置しているため、再度、対象要素２００に向かって傾くので、再度の水平化を試みることになる。このように、無人飛行体１が倒れこみと水平化を繰り返す振動的な動作となり、場合によっては対象要素２００に吸い付くなどして落下する可能性がある。
【0021】
無人飛行体１は、回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜角度を制御することにより、側方の対象要素２００の影響により無人飛行体１の飛行が不安定化しうるような領域に位置する場合でも、無人飛行体１の飛行制御を安定化させ、対象要素２００への衝突および落下を防止することができる。
【0022】
＜無人飛行体の構成＞
図４は、無人飛行体１の構成を示すブロック図である。無人飛行体１は、モータＭ１～Ｍ４による回転翼Ｐ１～Ｐ４の回転駆動処理および傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の回動駆動処理を主とした飛行制御を実現するために、距離測定センサ４、制御装置６、通信装置８および記憶装置１０を主要構成要素として含んでいる。
図４は、無人飛行体１の構成を示すブロック図である。無人飛行体１は、モータＭ１～Ｍ４による回転翼Ｐ１～Ｐ４の回転駆動処理および傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の回動駆動処理を主とした飛行制御を実現するために、距離測定センサ４、制御装置６、通信装置８および記憶装置１０を主要構成要素として含んでいる。
【0023】
駆動装置５を構成するモータＭ１～Ｍ４、回転翼Ｐ１～Ｐ４および傾斜機構Ｉ１～Ｉ４は、本体部２の外部に設けられ、制御装置６、通信装置８および記憶装置１０は本体部２の内部に設けられている。
【0024】
距離測定センサ４は、無人飛行体１の側方の対象要素２００との距離を測定する。側方の対象要素２００は、例えば図３に示したような垂直壁面である。
【0025】
距離測定センサ４としては、１方向の距離を測定する場合は、例えば、光学式または超音波式の距離センサを、無人飛行体１の本体部２の側面等に設ける。各方位の距離を測定する場合は、例えば無人飛行体１の進行方向に対して前後左右に距離センサを設けたり、３６０度に対して等間隔に複数の距離センサを設けたりする。無人飛行体１の移動方向が例えば前進のみに定まっている場合は、無人飛行体１の前方１８０度に対して等間隔に距離センサを設けることができる。
【0026】
また、１方向以上の距離を測定する手段としては、例えば、ＲＧＢカメラ、深度カメラなどのカメラ、およびＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）などを挙げることができる。それぞれある特定の視野角を持つので、全方位を測定するためにはその視野角を繋げる形で設置する。また、全方位を見ることのできるＬｉＤＡＲ、魚眼レンズを搭載したカメラなどの１つの機器で全方位を見ることが可能な装置もあるので、それを、全方位方向に視野を確保できる位置、例えば無人飛行体１の本体頭頂部または最下部などに設ける。
【0027】
制御装置６は、駆動装置５の動作を制御する。例えば、制御装置６は、回転翼Ｐ１～Ｐ４の回転数および傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の回動角、すなわち回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜角を制御する。制御装置６には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのプロセッサが適用され、記憶装置１０に格納されるプログラムを実行することで駆動装置５の制御を実現する。
【0028】
通信装置８は、外部との各種データ信号の送受信を行い、例えば、外部から目標指令となるデータ信号を受信すると、制御装置６に入力されて無人飛行体１は目標指令に従った飛行を行う。
【0029】
なお、図示は省略するが、無人飛行体１には、図４に示す各構成要素に電力を供給する電源装置が搭載されている。電源装置は、リチウムポリマーバッテリおよびリチウムイオンバッテリ等のバッテリデバイスを含んでいる。
【0030】
記憶装置１０は、種々の情報を記憶する。記憶する情報としては、例えば、飛行計画経路および飛行条件を示す飛行計画情報が挙げられる。飛行計画経路は、無人飛行体１の飛行の開始位置、目的位置、開始位置から出発して目的位置に到達するまでに経由すべきチェックポイント位置を含む情報の集合体である。このように、飛行計画経路には、飛行中に従うべき何らかの経路が含まれている。なお、飛行計画経路を示す各位置情報は、緯度、経度および高度によって表される。
【0031】
飛行条件は、無人飛行体１の速度制限、加速度制限、高度制限等、各種規則を含んでいる。なお、飛行計画情報は、例えば、無人飛行体１の操縦者等が外部インターフェースを用いて入力した条件および経路等に基づき、外部コンピュータが飛行計画情報生成プログラムを実行することにより、飛行前に予め生成された情報である。また、外部コンピュータから逐次、飛行計画情報が通信装置を介してリアルタイムに送信され、それに基づいて飛行することもできる。
【0032】
＜無人飛行体の飛行制御＞
図５は、無人飛行体１の回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜角の制御例を示す概略図である。制御装置６は、例えば対向する回転翼Ｐ１、Ｐ３およびＰ２、Ｐ４を一組として傾斜角を制御する。図５では、例えば回転翼Ｐ２、Ｐ４を制御する場合について説明するが、回転翼Ｐ１、Ｐ３を制御する場合についても同様である。
図５は、無人飛行体１の回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜角の制御例を示す概略図である。制御装置６は、例えば対向する回転翼Ｐ１、Ｐ３およびＰ２、Ｐ４を一組として傾斜角を制御する。図５では、例えば回転翼Ｐ２、Ｐ４を制御する場合について説明するが、回転翼Ｐ１、Ｐ３を制御する場合についても同様である。
【0033】
図５の例では、回転翼Ｐ２が対象要素２００に最も接近しており、回転翼Ｐ２が対象要素２００に対してその空気の排出方向を向けるように傾斜している。同時に、無人飛行体１をその場にホバリングさせるために、対向する回転翼Ｐ４も本体部２の中央に向かって傾斜するように制御されている。図５において、回転翼Ｐ２および回転翼Ｐ４の空気の排出方向は、矢印ＡＲ２および矢印ＡＲ４で表している。この場合、回転翼Ｐ２からの排出空気は対象要素２００の面に対して垂直な方向にも速度成分を持つことにより、地面効果のような効果が発生し、回転翼Ｐ２の発生させる推力が増加する。すなわち、無人飛行体１の位置を対象要素２００の近傍に維持し続けるためには、回転翼Ｐ４は、その回転数およびその傾斜角の何れかまたは両方が、回転翼Ｐ２の回転数または傾斜角よりも大きくなることが望ましい。
【0034】
次に、図６～図８を用いて、無人飛行体１が側方の対象要素２００に接近した場合の水平方向の力の関係について説明する。この対象要素２００の近傍における回転翼Ｐ２の推力の増加量は、回転翼Ｐ２の回転数に対し、対象要素２００との距離が近いほど大きくなる。一方で、対象要素２００から離れている回転翼Ｐ４の推力はほぼ変化しない。そのため、傾斜させた回転翼Ｐ２と回転翼Ｐ４の発生させる水平方向の合力は、対象要素２００の近傍位置を基準とし、これを水平方向の合力が釣り合っている状態と呼称する。そして、水平方向の合力が釣り合っている状態の傾斜角および回転数を固定し、これを基準値とする。なお、この場合、回転翼Ｐ４は、その回転数およびその傾斜角の何れかまたは両方が、回転翼Ｐ２の回転数または傾斜角よりも大きい。
【0035】
図６は、対象要素２００のある近傍位置において水平方向の合力が釣り合っている状態を示しており、回転翼Ｐ２および回転翼Ｐ４の推力をそれぞれ矢印ＡＲ２および矢印ＡＲ４で表している。水平方向の合力が釣り合っているので、矢印ＡＲ２および矢印ＡＲ４の太さは同じとしている。また、図６では、傾斜機構Ｉ３に向かって左側の端部から対象要素２００までの距離Ｌ１が、水平方向の合力が釣り合っている状態の無人飛行体１の位置を表している。
【0036】
この状態から、例えば、風等の外乱要素により無人飛行体１が対象要素２００に近づくと、図７に示されるように水平方向の合力は、対象要素２００から離れる方向に増加する。図７では、回転翼Ｐ２の推力を表す矢印ＡＲ２を太くすることで、水平方向の合力の変化を表している。これは、無人飛行体１が対象要素２００に近づくことで、地面効果のような効果で回転翼Ｐ２の推力が増加するためである。また、図７では、水平方向の合力が釣り合っている状態の位置から距離Ｌ２だけ対象要素２００に近づいた状態の無人飛行体１を表している。
【0037】
反対に対象要素２００から無人飛行体１が離れると、図８に示されるように水平方向の合力は、対象要素２００に向かう方向に増加する。図８では、回転翼Ｐ２の推力を表す矢印ＡＲ２を細くすることで、水平方向の合力の変化を表している。これは、無人飛行体１が対象要素２００から離れることで、地面効果のような効果で増加していた回転翼Ｐ２の推力が減少するためである。また、図８では、水平方向の合力が釣り合っている状態の位置から距離Ｌ３だけ対象要素２００から離れた状態の無人飛行体１を表している。
【0038】
このように、無人飛行体１は対象要素２００の近傍では、無人飛行体１と対象要素２００との間に、あたかも正剛性のばねが取り付けられたかのような挙動を示し、無人飛行体１は水平方向の位置のずれに対して、受動的に元の位置に戻そうとする効果を得ることができるので、側方の対象要素２００に接近した位置においても飛行を安定化させることができる。
【0039】
図９は、無人飛行体１の側方の対象要素２００への接近時の飛行制御の一例を示すフローチャートである。ここでは回転翼Ｐ２とＰ４の傾斜角は同一にしている。また、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の傾斜制御系は、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４の回転数の回転制御系と独立しているものとし、以下の説明では、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の傾斜制御系の制御のみを説明する。なお、傾斜制御系と回転制御系とを独立させず、１つの制御系の中で組み合わせて制御することもできる。
【0040】
無人飛行体１の飛行制御が始まると、まず、制御装置６は、無人飛行体１と側方の対象要素２００との距離情報を距離測定センサ４により取得する（ステップＳ１）。
【0041】
次に、制御装置６は、現在の無人飛行体１の姿勢に対する側方の対象要素２００の相対的な方向ベクトルを取得する（ステップＳ２）。この相対的な方向ベクトルの求め方には様々な手段があり、例えば距離測定センサ４が複数の距離センサにより構成される場合は、それぞれ取得値からの演算により求めることができる。また、ＬｉＤＡＲまたはカメラなどの異なるセンサ機器を用いて相対方向を求めることもできる、また、地図情報と自己位置情報とを比較して求めることもできる。これらの方法は公知の技術により実現できる。
【0042】
次に、制御装置６は、上述した距離情報と相対的な方向ベクトルの情報に基づいて、回転翼Ｐ１、Ｐ３および回転翼Ｐ２、Ｐ４の組ごとの傾斜角目標値を定める（ステップＳ３）。距離情報と相対的な方向ベクトルの情報に基づいて傾斜角目標値を定めることで、水平方向の位置のずれに対して、無人飛行体１を受動的に元の位置に戻そうとする効果を確実に得ることができる。
【0043】
傾斜角目標値は、無人飛行体１と側方の対象要素２００との距離と方向の関数として設計して予め制御装置６に与えておき、当該関数を用いて制御装置６で演算する。また、距離と方向の組み合わせに対して段階的に閾値を決めておき、それぞれの閾値に達した場合に予め設定した傾斜角目標値を出力させることもできる。なお、対象要素２００から無人飛行体１が十分に離れた位置で、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の傾斜角は０度とするが、任意の角度を設定することもできる。
【0044】
最後に、制御装置６は、定められた傾斜角度目標値に応じて、傾斜角指令を傾斜機構Ｉ１～Ｉ４のそれぞれに出力し、回転翼Ｐ１およびＰ３の第１の傾斜角、回転翼Ｐ２およびＰ４の第２の傾斜角を制御する（ステップＳ４）。
【0045】
この場合、制御装置６は、水平方向に移動するための傾斜角指令を重畳することもできる。その場合には、図９に示したステップＳ１～Ｓ４までのフローと並行して、ステップＳ５～Ｓ７の処理が実行される。
【0046】
まず、制御装置６は、目標速度指令を取得する（ステップＳ５）。目標速度指令は、予め制御装置６に与えられていた飛行制御ミッションから取得する場合もあり、通信装置８を介して外部から受け取った目標速度指令を使用する場合もある。
【0047】
次に、制御装置６は、取得した目標速度指令を実現できるような傾斜角目標値を演算する（ステップＳ６）。この場合は、傾斜角目標値は、無人飛行体１を所定の方向に移動させる際の速度指令に対し、現在の無人飛行体１にて測定および推測された同方向の実速度との差分情報を元に、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の傾斜角を制御装置６で演算する。
【0048】
最後に、制御装置６は、ステップＳ３で定めた傾斜角目標値との重畳を行う（ステップＳ７）。なお、ステップＳ３で定めた傾斜角目標値とステップＳ６で定めた傾斜角目標値とを単純に加算するのではなく、ステップＳ３で定めた傾斜角目標値による傾斜角により想定される水平方向の推進力を算出し、ステップＳ６で定めた傾斜角目標値による傾斜角により想定される水平方向の推進力を算出し、それらを加算した後に再度、傾斜角目標値に戻して、その値で傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の傾斜角を制御するという手段がある。
【0049】
＜変形例１＞
＜無人飛行体の外観構造＞
次に、実施の形態１の変形例１の無人飛行体について説明する。図１０は、実施の形態１の変形例１の無人飛行体１Ａの外観構造を示す斜視図である。図１０に示すように、無人飛行体１Ａは、本体部２、モータＭ１～Ｍ４、回転翼Ｐ１～Ｐ４、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を本体部２に対して傾斜させるための４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４を主要構成要素として含んでいる。モータＭ１～Ｍ４が回転翼Ｐ１～Ｐ４を回転させる回転駆動処理を実行する複数の駆動機構となる。
＜無人飛行体の外観構造＞
次に、実施の形態１の変形例１の無人飛行体について説明する。図１０は、実施の形態１の変形例１の無人飛行体１Ａの外観構造を示す斜視図である。図１０に示すように、無人飛行体１Ａは、本体部２、モータＭ１～Ｍ４、回転翼Ｐ１～Ｐ４、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を本体部２に対して傾斜させるための４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４を主要構成要素として含んでいる。モータＭ１～Ｍ４が回転翼Ｐ１～Ｐ４を回転させる回転駆動処理を実行する複数の駆動機構となる。
【0050】
本体部２は平面視で矩形状をなし、本体部２の４つの角部から４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４が放射状に延在するように設けられており、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の先端にモータＭ１～Ｍ４が設けられ、モータＭ１～Ｍ４のそれぞれの回転軸には回転翼Ｐ１～Ｐ４が取り付けられている。傾斜機構Ｉ１～Ｉ４は、本体部２の４つの角部に回動自在に取り付けられている。例えば、本体部２の４つの角部の内部には、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４を回動させるための回動機構がそれぞれ設けられており、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４は回動機構に係合することで、図１０に矢印で示されるように、それぞれの中心軸周りに回動することができる。傾斜機構Ｉ１～Ｉ４が回動することで、回転翼Ｐ１～Ｐ４の本体部２に対する傾斜角度を変えることができる。なお、回動機構は必ずしも角部の内部に設けられるものではなく、角部の外部に設けることもできる。
【0051】
なお、無人飛行体１Ａの構成は図４に示した無人飛行体１のブロック図と同じであり、重複する説明は省略する。
【0052】
＜無人飛行体の飛行制御＞
図１１は、無人飛行体１Ａが側方の対象要素２００に接近した場合の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の動作の一例を示す概略図である。図１１に示す例では、無人飛行体１Ａが回転翼Ｐ１およびＰ４が共に側方の対象要素２００に近接するように側方の対象要素２００に向かって移動した場合を想定している。
図１１は、無人飛行体１Ａが側方の対象要素２００に接近した場合の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の動作の一例を示す概略図である。図１１に示す例では、無人飛行体１Ａが回転翼Ｐ１およびＰ４が共に側方の対象要素２００に近接するように側方の対象要素２００に向かって移動した場合を想定している。
【0053】
この場合、対象要素２００に近い回転翼Ｐ１およびＰ４を、その空気の排出方向に対象要素２００が位置するような回動方向に傾斜させ、他方の回転翼Ｐ２およびＰ３を、無人飛行体１Ａの水平方向の力成分が釣り合うような方向に傾斜させる。図１１では、回転翼Ｐ１～Ｐ４の空気の排出方向を、それぞれ矢印ＡＲ１１～ＡＲ１４で表しており、矢印ＡＲ１１およびＡＲ１４は、対象要素２００に対して斜め方向に向かい、矢印ＡＲ１２およびＡＲ１３は、対象要素２００とは反対方向に対して斜め方向に向かっている。
【0054】
傾斜機構Ｉ１～Ｉ４による回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜角は、無人飛行体１と側方の対象要素２００との距離と方向の関数として設計して予め制御装置６（図４）に与えておき、当該関数を用いて制御装置６で演算する。また、距離と方向の組み合わせに対して段階的に閾値を決めておき、それぞれの閾値に達した場合に予め設定した傾斜角を出力させることもできる。
【0055】
図１２は、無人飛行体１Ａが側方の対象要素２００に接近した場合の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の動作の他の例を示す概略図である。図１２に示す例では、無人飛行体１Ａが回転翼Ｐ４が側方の対象要素２００に近接するように側方の対象要素２００に向かって移動した場合を想定している。
【0056】
この場合、側方の対象要素２００に近い回転翼Ｐ４は、傾斜機構Ｉ４の回動方向が、その長手方向の中心軸周りのため、その傾斜機構Ｉ４の回動動作では空気の排出方向を対象要素２００に向けることができない。そこで、例えば回転翼Ｐ４の回転数を回転翼Ｐ２の回転数よりも相対的に大きくすることで、無人飛行体１Ａ自体の姿勢を対象要素２００に対して傾け、回転翼Ｐ１およびＰ３の向きを、無人飛行体１が対象要素２００に向かわせるような方向に傾斜機構Ｉ１、Ｉ３によって傾ける。これによって、無人飛行体１は、図１２に示されるように、対象要素２００に対して傾いた状態で、対象要素２００の近傍から離れずにホバリングさせつつ、回転翼Ｐ４の空気の排出方向を対象要素２００に向けることが可能となる。
【0057】
図１２では、回転翼Ｐ１～Ｐ４の空気の排出方向を、それぞれ矢印ＡＲ１１～ＡＲ１４で表しており、矢印ＡＲ１４は、対象要素２００に対して斜め方向に向かい、矢印ＡＲ１２は、対象要素２００とは反対側で矢印ＡＲ１４と同じ方向で同じ角度をなし、ＡＲ１１およびＡＲ１３は、矢印ＡＲ１２およびＡＲ１４とは直交する方向で同じ角度をなしている。
【0058】
無人飛行体１Ａの傾斜角および傾斜機構Ｉ１およびＩ３による回転翼Ｐ１およびＰ３の傾斜角は、無人飛行体１Ａの進行方向に対する対象要素２００の方向と対象要素２００との距離に依存する関数として設計して予め制御装置６（図４）に与えておき、当該関数を用いて制御装置６で演算する。また、無人飛行体１Ａの進行方向に対する対象要素２００の方向と対象要素２００との距離の組み合わせに対して段階的に閾値を決めておき、それぞれの閾値に達した場合に予め設定した傾斜角を出力させることもできる。
【0059】
＜変形例２＞
＜無人飛行体の外観構造＞
次に、実施の形態２の変形例２の無人飛行体について説明する。図１３は、実施の形態１の変形例２の無人飛行体１Ｂの外観構造を示す上面図である。図１３に示すように、無人飛行体１Ｂは、本体部２、円柱状のアームＡ１～Ａ４、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４と、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を傾斜させるための４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４をそれぞれ有する回転枠Ｆ１～Ｆ４と、を主要構成要素として含んでいる。
＜無人飛行体の外観構造＞
次に、実施の形態２の変形例２の無人飛行体について説明する。図１３は、実施の形態１の変形例２の無人飛行体１Ｂの外観構造を示す上面図である。図１３に示すように、無人飛行体１Ｂは、本体部２、円柱状のアームＡ１～Ａ４、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４と、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を傾斜させるための４つの傾斜機構Ｉ１～Ｉ４をそれぞれ有する回転枠Ｆ１～Ｆ４と、を主要構成要素として含んでいる。
【0060】
本体部２は平面視で矩形状をなし、本体部２の４つの角部から４つのアームＡ１～Ａ４が放射状に延在するように設けられており、アームＡ１～Ａ４の先端には、平面視形状がリング状の回転枠Ｆ１～Ｆ４がそれぞれ取り付けられている。回転枠Ｆ１～Ｆ４は、側面がアームＡ１～Ａ４の端面に向かい合うように取り付けられている。
【0061】
アームＡ１～Ａ４は、本体部２の４つの角部に回動自在に取り付けられている。具体的には、本体部２の４つの角部の内部には、アームＡ１～Ａ４を回動させるための回動機構がそれぞれ設けられており、アームＡ１～Ａ４は回動機構に係合することで、図１３に矢印で示されるように、それぞれの中心軸周りに回動することができる。回動機構は必ずしも角部の内部に設けられるものではなく、角部の外部に設けることもできる。
【0062】
回転枠Ｆ１～Ｆ４は、平面視で円の中心線に対応する部分に、円柱状の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４が回動自在に取り付けられている。例えば、回転枠Ｆ１～Ｆ４の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４が取り付けられる部分の内部には、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４を回動させるための回動機構がそれぞれ設けられており、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４は回動機構に係合することで、図１３に矢印で示されるように、それぞれの中心軸周りに回動することができる。なお、アームＡ１～Ａ４の中心軸と、傾斜機構Ｉ１～Ｉ４の中心軸とは直交しており、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を２軸で回動させることができる。回動機構は必ずしも回転枠の内部に設けられるものではなく、回転枠の外部に設けることもできる。
【0063】
このように無人飛行体１Ｂは、２軸のジンバル機構でモータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を回動させることができ、回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜の自由度を高めることができる。
【0064】
【0065】
＜無人飛行体の飛行制御＞
図１５は、無人飛行体１Ｂが側方の対象要素２００に接近した場合の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４およびアームＡ１～Ａ４の動作の一例を示す概略図である。図１５に示す例では、無人飛行体１Ｂが回転翼Ｐ１およびＰ４の位置する方向に向かって側方の対象要素２００に近接した場合を想定している。
図１５は、無人飛行体１Ｂが側方の対象要素２００に接近した場合の傾斜機構Ｉ１～Ｉ４およびアームＡ１～Ａ４の動作の一例を示す概略図である。図１５に示す例では、無人飛行体１Ｂが回転翼Ｐ１およびＰ４の位置する方向に向かって側方の対象要素２００に近接した場合を想定している。
【0066】
この場合、回転翼Ｐ１～Ｐ４をそれぞれ自由な傾斜方向に傾斜させることができるため、図１５に示されるように、側方の対象要素２００に平行してホバリングするように回転翼Ｐ１～Ｐ４を傾斜させることができる。
【0067】
図１５では、回転翼Ｐ１～Ｐ４の空気の排出方向を、それぞれ矢印ＡＲ１１～ＡＲ１４で表しており、矢印ＡＲ１４およびＡＲ１１は、対象要素２００に対向する方向に同じ角度をなし、矢印ＡＲ１２およびＡＲ１３は、対象要素２００とは反対側の方向に同じ角度をなしている。
【0068】
傾斜機構Ｉ１～Ｉ４およびアームＡ１～Ａ４による回転翼Ｐ１～Ｐ４の傾斜角は、無人飛行体１Ｂに対する対象要素２００の方向と対象要素２００との距離に依存する関数として設計して予め制御装置６（図１４）に与えておき、当該関数を用いて制御装置６で演算する。また、無人飛行体１Ｂに対する対象要素２００の方向と対象要素２００との距離の組み合わせに対して段階的に閾値を決めておき、それぞれの閾値に達した場合に予め設定した傾斜角を出力させることもできる。
【0069】
また、回転翼Ｐ１～Ｐ４をそれぞれ自由な傾斜方向に傾斜させることができるので、対象要素２００に沿う方向に空気の排出方向を設定することもでき、また、例えば対象要素２００に最も近い回転翼とその対角に位置する回転翼のみを傾斜させることもでき、その他の任意の回転翼の組を傾斜させることもできる。
【0070】
ただし、組をなす回転翼のうち、対象要素２００に近い側の回転翼の空気の排出方向を対象要素２００に対して向けることが望ましい。
【0071】
以上説明した実施の形態１の無人飛行体１、１Ａおよび１Ｂとその制御方法によると、側方の対象要素２００の近傍において、回転翼の空気の排出方向を対象要素２００に対して向けることにより、無人飛行体１、１Ａおよび１Ｂの水平方向位置のずれに対して、受動的に元の位置に戻そうとする効果を得ることができるので、側方の対象要素２００に接近した位置においても飛行を安定化させることができる。
【0072】
【0073】
無人飛行体１Ｃは、本体部２、アームＡ１およびＡ２、モータＭ１～Ｍ４、回転翼Ｐ１～Ｐ４と、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４を本体部２側に向けて傾斜させるための２の傾斜機構Ｉ１およびＩ２を主要構成要素として含んでいる。モータＭ１～Ｍ４が、それぞれ回転翼Ｐ１～Ｐ４を回転させる回転駆動処理を実行する複数の駆動機構となる。
【0074】
本体部２は平面視で矩形状をなし、本体部２の平行する２つの側面から、それぞれアームＡ１およびＡ２が延在するように設けられている。アームＡ１およびＡ２の先端は、本体部２の側面と平行に配置された円柱状の２つの傾斜機構Ｉ１およびＩ２に接続されている。傾斜機構Ｉ１およびＩ２は、それぞれの長手方向の中央部において、アームＡ１およびＡ２の端面に回動自在に取り付けられている。例えば、アームＡ１およびＡ２の先端の内部には、傾斜機構Ｉ１およびＩ２を回動させるための回動機構がそれぞれ設けられており、傾斜機構Ｉ１およびＩ４は回動機構に係合している。なお、回動機構は必ずしもアームの先端の内部に設けられるものではなく、アームの先端の外部に設けることもできる。
【0075】
傾斜機構Ｉ１およびＩ２の長手方向の両端部には、それぞれモータＭ１およびＭ４、モータＭ２およびＭ３が取り付けられ、モータＭ１～Ｍ４のそれぞれの回転軸には回転翼Ｐ１～Ｐ４が取り付けられている。
【0076】
傾斜機構Ｉ１およびＩ２は、図１６に矢印で示されるように、それぞれの中心軸周りに回動することができ、傾斜機構Ｉ１およびＩ２が本体部２側に向けて回動することで、回転翼Ｐ１～Ｐ４は本体部２側に向けて傾くことになる。
【0077】
なお、無人飛行体１Ｃの構成は図４に示した無人飛行体１のブロック図と基本的には同じであり、傾斜機構の個数が異なるだけである。
【0078】
図１６では、無人飛行体１Ｃは、平面視形状がＨ型をしているがこれに限定されるものではない。また、無人飛行体１Ｃは、４つの傾斜機構Ｉ１およびＩ２、４つのモータＭ１～Ｍ４および４つの回転翼Ｐ１～Ｐ４を有する構成として説明したが、傾斜機構、モータおよび回転翼の個数はこれに限定されず、これらの配置も適宜変更可能である。
【0079】
＜無人飛行体の飛行制御＞
図１７は、無人飛行体１Ｃの側方の対象要素２００への接近時の飛行制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、無人飛行体１Ｃは、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の長手方向の中心軸周りに回転翼を傾斜させるものとする。また、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の傾斜制御系は、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４の回転数の回転制御系と独立しているものとし、以下の説明では、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の傾斜制御系の制御のみを説明する。なお、傾斜制御系と回転制御系とを独立させず、１つの制御系の中で組み合わせて制御することもできる。
図１７は、無人飛行体１Ｃの側方の対象要素２００への接近時の飛行制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、無人飛行体１Ｃは、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の長手方向の中心軸周りに回転翼を傾斜させるものとする。また、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の傾斜制御系は、モータＭ１～Ｍ４および回転翼Ｐ１～Ｐ４の回転数の回転制御系と独立しているものとし、以下の説明では、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の傾斜制御系の制御のみを説明する。なお、傾斜制御系と回転制御系とを独立させず、１つの制御系の中で組み合わせて制御することもできる。
【0080】
無人飛行体１Ｃに対して対象要素２００の近傍領域に侵入する指令が与えられると、まず、制御装置６は、現在の無人飛行体１Ｃの姿勢に対する側方の対象要素２００の相対的な方向ベクトルを取得する（ステップＳ１１）。この相対的な方向ベクトルの求め方は、実施の形態１の図９に示したステップＳ２と同じである。
【0081】
次に、制御装置６は、無人飛行体１Ｃの傾斜機構の傾斜回転軸と、対象要素２００の水平接線方向を揃えるように旋回目標値を生成し、位置姿勢制御系に送信する（ステップＳ１２）。すなわち、図１６に示されるように無人飛行体１Ｃの傾斜機構Ｉ１と対象要素２００が平行している状態になるように旋回目標値を生成する。
【0082】
位置姿勢制御系は、制御装置６から送信された旋回目標値に基づいて、対象要素２００に対して無人飛行体１Ｃが水平姿勢となるように、すなわち、図１６に示されるような姿勢となるように無人飛行体１Ｃの姿勢を制御する。この姿勢が初期姿勢である。
【0083】
次に、制御装置６は、無人飛行体１と側方の対象要素２００との距離を距離測定センサ４により取得する（ステップＳ１３）。
【0084】
次に、制御装置６は、上述した距離情報と相対的な方向ベクトルの情報に基づいて、傾斜機構Ｉ１およびＩ２の傾斜角目標値を定める（ステップＳ１４）。なお、斜角目標値の求め方は、実施の形態１の図９に示したステップＳ３と同じである。
【0085】
この際、水平方向は無人飛行体１Ｃの傾斜機構の傾斜回転軸と対象要素２００の水平接線方向が揃っているため、ここで重要になるのは仰角方向の角度になる。
【0086】
すなわち、傾斜機構Ｉ１を右回りに回転させて回転翼Ｐ１およびＰ４を回転翼Ｐ２およびＰ３側に傾かせ、回転翼Ｐ１およびＰ４の空気の排出方向を対象要素２００側にする。また、傾斜機構Ｉ２を左回りに回転させて回転翼Ｐ２およびＰ３を回転翼Ｐ１およびＰ４側に傾かせ、回転翼Ｐ２およびＰ３の空気の排出方向を対象要素２００とは反対側にする。これによって、対象要素２００から離れる方向の力の釣り合いを取るので、回転翼Ｐ１～Ｐ４の仰角方向の角度が重要になる。
【0087】
最後に、制御装置６は、定められた傾斜角度目標値に応じて、傾斜角指令を傾斜機構Ｉ１およびＩ２のそれぞれに出力し、傾斜角を制御する（ステップＳ１５）。
【0088】
この状態で、例えば、風等の外乱要素により無人飛行体１Ｃが対象要素２００に近づくと、図６～図８を用いて説明したように、対象要素２００に近づいた回転翼の対象要素２００から離れる方向の力が増加し、対象要素２００から無人飛行体１Ｃが離れると、対象要素２００から離れた回転翼の対象要素２００から離れる方向の力が減少する。これにより、無人飛行体１Ｃは水平方向の位置のずれに対して、受動的に元の位置に戻そうとする効果を得ることができる。
【0089】
以上説明したステップＳ１１～Ｓ１５の処理が、無人飛行体１Ｃが対象要素２００の近傍領域に侵入している間、継続して繰り返し行われることになる。
【0090】
なお、上述した制御ループとは別に、位置姿勢制御系に通常の水平移動指令により無人飛行体１Ｃが対象要素２００に対して傾斜して移動する制御ループが動作している場合には、その分の傾斜量も傾斜角度目標値に重畳される。
【0091】
以上説明した実施の形態２の無人飛行体１Ｃとその制御方法によると、側方の対象要素２００の近傍において、回転翼の空気の排出方向を対象要素２００に対して向けることにより、無人飛行体１Ｃの水平方向位置のずれに対して、受動的に元の位置に戻そうとする効果を得ることができるので、側方の対象要素２００に接近した位置においても飛行を安定化させることができる。
【0092】
また、傾斜機構の個数を減らすことで、移動方向を制限する代わりに無人飛行体１Ｃを小型軽量化することができる。
【0093】
【0094】
無人飛行体１Ｄは、本体部２、アームＡ１およびＡ２、モータＭ１～Ｍ６、回転翼Ｐ１～Ｐ６と、モータＭ１～Ｍ６および回転翼Ｐ１～Ｐ６を搭載する支柱Ｉ１０（第１の支柱）および支柱Ｉ２０（第２の支柱）を主要構成要素として含んでいる。モータＭ１～Ｍ６が、それぞれ回転翼Ｐ１～Ｐ６を回転させる回転駆動処理を実行する複数の駆動機構となる。
【0095】
本体部２は平面視で矩形状をなし、本体部２の平行する２つの側面から、それぞれアームＡ１およびＡ２が延在するように設けられている。アームＡ１およびＡ２の先端は、本体部２の側面と平行に配置された２つの支柱Ｉ１０およびＩ２０に接続されている。支柱Ｉ１０およびＩ２０は、それぞれの長手方向の中央部において、アームＡ１およびＡ２の端面に取り付けられている。
【0096】
支柱Ｉ１０およびＩ２０の長手方向の両端部には、それぞれモータＭ１およびＭ４、モータＭ２およびＭ３が取り付けられ、モータＭ１～Ｍ４のそれぞれの回転軸には回転翼Ｐ１～Ｐ４が搭載されている。また、支柱Ｉ１０およびＩ２０のそれぞれの長手方向の中央部には、アームＡ１およびＡ２が取り付けられた側面とは反対側の側面にモータＭ５およびＭ６が搭載され、それぞれの回転軸には回転翼Ｐ５（第３の回転翼）および回転翼Ｐ６（第４の回転翼）が取り付けられている。このため、回転翼Ｐ５およびＰ６は、他の回転翼Ｐ１～Ｐ４とは回転軸の中心が９０度異なっており、回転翼Ｐ５およびＰ６の空気の排出方向は、無人飛行体１Ｄの本体部２側から外側に向かう方向となっている。
【0097】
無人飛行体１Ｄの構成を図１９に示す。基本的には図４に示した無人飛行体１のブロック図と同じであるが、制御装置６は、モータＭ５およびＭ６の制御をモータＭ１～Ｍ４とは独立して制御する点で図４とは異なっている。
【0098】
図１８では、無人飛行体１Ｄは、平面視形状がＨ型をしているがこれに限定されるものではない。また、無人飛行体１Ｄは、６つのモータＭ１～Ｍ６および６つの回転翼Ｐ１～Ｐ６を有する構成として説明したが、傾斜機構、モータおよび回転翼の個数はこれに限定されず、これらの配置も適宜変更可能である。
【0099】
＜無人飛行体の飛行制御＞
次に、図２０～図２３を用いて、無人飛行体１Ｄが側方の対象要素２００に接近した場合の水平方向の力の関係と飛行制御について説明する。なお、対象要素２００は垂直壁面であるものとする。
次に、図２０～図２３を用いて、無人飛行体１Ｄが側方の対象要素２００に接近した場合の水平方向の力の関係と飛行制御について説明する。なお、対象要素２００は垂直壁面であるものとする。
【0100】
図２０～図２３は、無人飛行体１Ｄを図１８の矢示Ｃ方向の側方から見た無人飛行体１の構成を示している。図２０は、無人飛行体１Ｄが対象要素２００から十分に離れている場合を示しており、この状態では回転翼Ｐ５およびＰ６が同じ任意の回転数で回転させている。なお、推力の合力として釣り合いがとれていればよく、側方の対象要素２００から十分に離れている場合では回転翼Ｐ５およびＰ６は回転していなくともよい。
【0101】
対象要素２００に対して特定の距離の位置までの移動指令を受けた場合、その距離に応じて回転翼Ｐ５およびＰ６の推力方向の力が釣り合うように回転させる。 図２１は、対象要素２００のある近傍位置において水平方向の合力が釣り合っている状態を示しており、回転翼Ｐ５および回転翼Ｐ６の推力をそれぞれ矢印ＡＲ５および矢印ＡＲ６で表している。水平方向の合力が釣り合っているので、矢印ＡＲ５および矢印ＡＲ６の太さは同じとしている。
【0102】
この場合、回転翼Ｐ５の方が対象要素２００に近いため、地面効果で回転翼Ｐ２の推力が増加するので、回転翼Ｐ５およびＰ６の水平方向の合力が釣り合うようにするため、回転翼Ｐ５の回転数は回転翼Ｐ６の回転数より少なくなるように制御している。
【0103】
また、図２１では、回転翼Ｐ５の上面から対象要素２００までの距離Ｌ１が、水平方向の合力が釣り合っている状態の無人飛行体１Ｄの位置を表している。
【0104】
この状態から、例えば、風等の外乱要素により無人飛行体１が対象要素２００に近づくと、図２２に示すように、地面効果の影響により、回転翼Ｐ５で発生する推力は回転翼Ｐ６で発生する推力よりも大きくなり、無人飛行体１Ｄは対象要素２００から離れる方向に動く。この場合、回転翼Ｐ５およびＰ６の回転数は変えない。図２２では、回転翼Ｐ５の推力を表す矢印ＡＲ５を太くし、回転翼Ｐ６の推力を表す矢印ＡＲ６は変化させないことで、水平方向の合力の変化を表している。また、図２２では、水平方向の合力が釣り合っている状態の位置から距離Ｌ２だけ対象要素２００に近づいた状態の無人飛行体１Ｄを表している。
【0105】
同様に、意図しない理由で、無人飛行体１Ｄに対象要素２００に対して離間する動きが発生すると、図２３に示すように、地面効果の影響が弱まり、無人飛行体１Ｄは対象要素２００に近づく方向に動く。図２２では、回転翼Ｐ５の推力を表す矢印ＡＲ５を小さくすることで、水平方向の合力の変化を表している。また、図２２では、水平方向の合力が釣り合っている状態の位置から距離Ｌ３だけ対象要素２００から離れた状態の無人飛行体１Ｄを表している。
【0106】
このように、無人飛行体１Ｄは対象要素２００の近傍では、無人飛行体１Ｄと対象要素２００との間に、あたかも正剛性のばねが取り付けられたかのような挙動を示し、無人飛行体１Ｄは水平方向の位置のずれに対して、受動的に元の位置に戻そうとする効果を得ることができるので、側方の対象要素２００に接近した位置においても飛行を安定化させることができる。
【0107】
以上説明した実施の形態３の無人飛行体１Ｄおよびその制御方法によると、側方の対象要素２００の近傍において、回転翼Ｐ５およびＰ６を回転させることにより、無人飛行体１Ｄの水平方向位置のずれに対して、受動的に元の位置に戻そうとする効果を得ることができるので、側方の対象要素２００に接近した位置においても飛行を安定化させることができる。
【0108】
また、無人飛行体１Ｄは、位置姿勢制御用の回転翼Ｐ１～Ｐ４およびモータＭ１～Ｍ４と、対象要素近傍での安定化制御用の回転翼Ｐ５、Ｐ６およびモータＭ５、Ｍ６との制御系および機構を完全に分離しているので、位置姿勢制御と安定化制御とを独立して実行でき、より複雑な飛行制御を簡略化したシステムで実行できる。
【0109】
なお、実施の形態３の無人飛行体１Ｄでは、一方向のみに対象要素２００の近傍での安定化制御用の回転翼を備えていたが、複数の方向について安定化制御用の回転翼を備えた構成とすることもできる。また、回転翼Ｐ５およびＰ６の向きを変える回動機構を備えて向きを変えられるようにしてもよい。
【0110】
なお、図１８では、回転翼Ｐ５およびＰ６のように対向する位置に対象要素近傍での安定化制御用の回転翼を設けたが、どちらか一方だけを設けた構成とすることもできる。その場合は対向する方向に推力を発生できるように別の回転翼を設けるか、実施の形態２で説明したように、位置姿勢制御用の回転翼による無人飛行体の傾斜制御と組み合わせることとなる。
【0111】
また、無人飛行体１Ｄ自体の姿勢を対象要素２００に対して傾斜させたい場合は、回転翼Ｐ１およびＰ４の回転数を大きくするか、回転翼Ｐ２およびＰ３の回転数を小さくして、無人飛行体１Ｄ自体の姿勢を対象要素２００に対して傾斜させ、回転翼Ｐ１およびＰ４の空気の排出方向を対象要素２００側とする。これによって、無人飛行体１Ｄは、対象要素２００に対して傾いた状態で、対象要素２００の近傍から離れずにホバリングさせつつ、回転翼Ｐ１およびＰ４の空気の排出方向を対象要素２００に向けることが可能となる。
【0112】
なお、本開示は、その開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【0113】
以上説明した本開示を付記としてまとめて記載する。
【0114】
（付記１）
複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向くように、前記第１の傾斜機構を制御すると共に、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは反対方向に向くように、前記第２の傾斜機構を制御する、無人飛行体。
複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向くように、前記第１の傾斜機構を制御すると共に、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは反対方向に向くように、前記第２の傾斜機構を制御する、無人飛行体。
【0115】
（付記２）
前記制御装置は、
前記第１の回転翼が前記対象要素に最も近い位置となり、
前記第２の回転翼が前記本体部を間に挟んで前記対象要素とは反対側に位置する場合に、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向き、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは前記反対方向に向くように前記第１および第２の傾斜機構を制御する、付記１記載の無人飛行体。
前記制御装置は、
前記第１の回転翼が前記対象要素に最も近い位置となり、
前記第２の回転翼が前記本体部を間に挟んで前記対象要素とは反対側に位置する場合に、前記第１の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素に向き、前記第２の回転翼の空気の排出方向が前記対象要素とは前記反対方向に向くように前記第１および第２の傾斜機構を制御する、付記１記載の無人飛行体。
【0116】
（付記３）
前記第１および第２の回転翼は、
前記本体部に対して傾斜するように、前記第１および第２の傾斜機構に取り付けられる、付記１または付記２記載の無人飛行体。
前記第１および第２の回転翼は、
前記本体部に対して傾斜するように、前記第１および第２の傾斜機構に取り付けられる、付記１または付記２記載の無人飛行体。
【0117】
（付記４）
前記第１および第２の傾斜機構は、円柱状の傾斜機構であって、
前記第１の回転翼は、
前記第１の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられ、
前記第２の回転翼は、
前記第２の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられる、付記３記載の無人飛行体。
前記第１および第２の傾斜機構は、円柱状の傾斜機構であって、
前記第１の回転翼は、
前記第１の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられ、
前記第２の回転翼は、
前記第２の傾斜機構の中心軸周りに回動するように取り付けられる、付記３記載の無人飛行体。
【0118】
（付記５）
前記制御装置は、
前記対象要素との前記距離および前記対象要素と相対的な方向に基づいて、
前記第１の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素に向ける場合の第１の傾斜角、
および前記第２の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素とは反対方向に向ける場合の第２の傾斜角を設定する、付記１または付記２記載の無人飛行体。
前記制御装置は、
前記対象要素との前記距離および前記対象要素と相対的な方向に基づいて、
前記第１の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素に向ける場合の第１の傾斜角、
および前記第２の回転翼の空気の排出方向を前記対象要素とは反対方向に向ける場合の第２の傾斜角を設定する、付記１または付記２記載の無人飛行体。
【0119】
（付記６）
複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載する複数の支柱と、を備え、
前記複数の支柱は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の支柱および第２の支柱を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の支柱および前記第２の支柱にそれぞれ搭載され、前記無人飛行体の位置姿勢の制御をする第１の回転翼および第２の回転翼と、
前記第１の支柱および前記第２の支柱の前記第１および第２の回転翼の搭載面とは異なる面にそれぞれ搭載され前記無人飛行体の位置を安定化させる第３の回転翼および第４の回転翼と、を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第３の回転翼または前記第４の回転翼の回転数を制御し、前記無人飛行体の位置を安定化させる、無人飛行体。
複数の回転翼を備えた無人飛行体であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載する複数の支柱と、を備え、
前記複数の支柱は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の支柱および第２の支柱を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の支柱および前記第２の支柱にそれぞれ搭載され、前記無人飛行体の位置姿勢の制御をする第１の回転翼および第２の回転翼と、
前記第１の支柱および前記第２の支柱の前記第１および第２の回転翼の搭載面とは異なる面にそれぞれ搭載され前記無人飛行体の位置を安定化させる第３の回転翼および第４の回転翼と、を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、前記第３の回転翼または前記第４の回転翼の回転数を制御し、前記無人飛行体の位置を安定化させる、無人飛行体。
【0120】
（付記７）
前記制御装置は、
前記無人飛行体の姿勢を前記対象要素に対して傾けるように、前記第１の回転翼の回転数および前記第２の回転翼の回転数を制御する、付記６記載の無人飛行体。
前記制御装置は、
前記無人飛行体の姿勢を前記対象要素に対して傾けるように、前記第１の回転翼の回転数および前記第２の回転翼の回転数を制御する、付記６記載の無人飛行体。
【0121】
（付記８）
前記第１および第２の回転翼と、
前記第３および第４の回転翼とは独立して制御される、付記６記載の無人飛行体。
前記第１および第２の回転翼と、
前記第３および第４の回転翼とは独立して制御される、付記６記載の無人飛行体。
【0122】
（付記９）
複数の回転翼を備えた無人飛行体の飛行制御方法であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、水平方向の合力が釣り合うように前記第１および第２の傾斜機構を制御して、前記本体部に対して傾斜するように前記第１および第２の回転翼を傾ける、無人飛行体の飛行制御方法。
複数の回転翼を備えた無人飛行体の飛行制御方法であって、
前記無人飛行体は、
前記複数の回転翼を制御する制御装置を少なくとも有した本体部と、
前記複数の回転翼を搭載し、前記複数の回転翼を前記本体部に対して傾斜させる複数の傾斜機構と、を備え、
前記複数の傾斜機構は、
前記本体部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の傾斜機構および第２の傾斜機構を有し、
前記複数の回転翼は、
前記第１の傾斜機構および前記第２の傾斜機構にそれぞれ搭載される第１の回転翼および第２の回転翼を有し、
前記制御装置は、
距離測定センサによって前記無人飛行体の周辺の対象要素までの距離を測定し、前記対象要素との距離に応じて、水平方向の合力が釣り合うように前記第１および第２の傾斜機構を制御して、前記本体部に対して傾斜するように前記第１および第２の回転翼を傾ける、無人飛行体の飛行制御方法。
【符号の説明】
【0123】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 無人飛行体、２ 本体部、４ 距離測定センサ、６ 制御装置、２００ 対象要素、Ｉ１～Ｉ４ 傾斜機構、Ｉ１０，１２０ 支柱、Ｐ１～Ｐ６ 回転翼。
【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】
【図22】
【図23】