特開 2024-66392 ドローン傾斜着陸装置

(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】P2024066392

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】ドローン傾斜着陸装置

(51)【国際特許分類】

   B64U 60/20 20230101AFI20240508BHJP

   B64U 60/50 20230101ALI20240508BHJP

   B64U 10/13 20230101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

B64U60/20

B64U60/50

B64U10/13

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034735

(22)【出願日】2023-03-07

(62)【分割の表示】P 2022174695の分割

【原出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】522426641

【氏名又は名称】堀井 樹

(71)【出願人】

【識別番号】522426652

【氏名又は名称】株式会社ＲＯＢＯＴＩＸ ＪＡＰＡＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100185270

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 貴史

(74)【代理人】

【識別番号】100225347

【弁理士】

【氏名又は名称】鬼澤 正徳

(72)【発明者】

【氏名】堀井 樹

(57)【要約】

【課題】ドローンを傾斜面に着陸させるにあたり、脚部の負荷を低減することの可能なドローン傾斜着陸装置を提供する。
【解決手段】複数のプロペラ１５を有し、かつ、着陸場所２１への着陸が可能なドローン本体１３と、ドローン本体１３から下方へ突出された複数の脚部１７，１８と、を有するドローン傾斜着陸装置１０であって、複数の脚部１７，１８は、ドローン本体１３に対する突出量をそれぞれ変更でき、ドローン本体１３が着陸する前に、着陸場所２１の傾斜角度θ１を判断する角度判断部と、ドローン本体１３が着陸した場合におけるドローン本体１３の水平度を保持するため、ドローン本体１３が着陸する前に、ドローン本体１３に対する複数の脚部１７，１８の突出量を、傾斜角度θ１に応じて制御する脚部制御部と、を有する、ドローン傾斜着陸装置１０を構成した。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のプロペラを有し、かつ、飛行及び着陸場所への着陸が可能なドローン本体と、
前記ドローン本体から下方へ突出され、かつ、前記着陸場所に接触される複数の脚部と、
を有するドローン傾斜着陸装置であって、
複数の前記脚部は、前記ドローン本体に対する突出量をそれぞれ変更できる構成であり、
前記ドローン本体に設けられ、かつ、前記ドローン本体が着陸する前に、前記着陸場所の傾斜角度を判断する角度判断部と、
前記ドローン本体に設けられ、かつ、前記ドローン本体が着陸した場合における前記ドローン本体の水平度を保持するため、前記ドローン本体が着陸する前に、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の前記突出量を、前記傾斜角度に応じて制御する脚部制御部と、
を有する、ドローン傾斜着陸装置。

【請求項2】

請求項１記載のドローン傾斜着陸装置において、
前記ドローン本体の前記水平度を保持は、前記ドローン本体の高さ方向における中心線と、水平な仮想線とが平行に保持されていることを含む、ドローン傾斜着陸装置。

【請求項3】

請求項１記載のドローン傾斜着陸装置において、
前記傾斜角度は、水平な仮想線と前記着陸場所の表面との間の角度、または、鉛直線と前記着陸場所の表面との角度を含む、ドローン傾斜着陸装置。

【請求項4】

請求項１記載のドローン傾斜着陸装置において、
前記ドローン本体には、前記ドローン本体が着陸する前に、前記ドローン本体から前記着陸場所までの高さ方向の距離を検出する距離センサが設けられ、
前記角度判断部は、前記距離センサにより検出される前記距離に基づいて、前記傾斜角度を判断する、ドローン傾斜着陸装置。

【請求項5】

請求項１記載のドローン傾斜着陸装置において、
前記脚部制御部は、前記ドローン本体の支点を中心として複数の前記脚部を作動及び停止させることにより、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の前記突出量をそれぞれ制御するアクチュエータを含む、ドローン傾斜着陸装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ドローンの姿勢を制御することができるドローン傾斜着陸装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ドローンの姿勢を制御する技術の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された回転翼航空機は、揚力を得るための複数のロータと、複数のロータと連結される胴体と、胴体を支持する少なくとも３本の複数のロッド（脚部）と、各ロッドに負荷される荷重を検出する荷重センサと、荷重センサにより検出された荷重の実測値が目標値となるようにロータを自動制御する制御装置と、を備えている。

【0003】

さらに、特許文献１に記載された回転翼航空機は、胴体の水平方向に対する傾斜角度を検出する角度センサと、複数のロッドをそれぞれ伸縮させる伸縮機構（アクチュエータ）と、角度センサで検出された傾斜角度が許容範囲外である場合には、伸縮機構を制御することによって、角度センサで検出された傾斜角度が許容範囲内となるように複数のロッドの少なくとも１つを伸縮させるロッド制御装置と、を更に備えている。

【0004】

そして、特許文献１には、回転翼航空機が水平方向に対して傾斜する傾斜面から離陸しようとすると、各ロータで発生する揚力が鉛直方向とならないため、姿勢が不安定となる恐れがある、と記載されている。そこで、特許文献１には、角度センサで回転翼航空機の傾きを検出し、回転翼航空機が傾いている場合には、必要なロッドを伸縮機構で伸縮させることによって、回転翼航空機の姿勢を水平にすることができる、と記載されている。なお、凹凸のある場所に着陸したマルチコプター（ドローン）を円滑に離陸させることができる技術は、特許文献２にも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１３１７７９号公報

【特許文献2】特開２０２１－３９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本願発明者は、特許文献１及び特許文献２に記載されている技術は、何れもドローンが傾斜面に着陸した状態において、アクチュエータにより脚部を作動させてドローンの姿勢を制御するため、脚部の負荷が増加する、という課題を認識した。

【0007】

本開示の目的は、ドローンを傾斜面に着陸させるにあたり、脚部の負荷を低減することの可能な、ドローン傾斜着陸装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示は、複数のプロペラを有し、かつ、飛行及び着陸場所への着陸が可能なドローン本体と、前記ドローン本体から下方へ突出され、かつ、前記着陸場所に接触される複数の脚部と、を有するドローン傾斜着陸装置であって、複数の前記脚部は、前記ドローン本体に対する突出量をそれぞれ変更できる構成であり、前記ドローン本体に設けられ、かつ、前記ドローン本体が着陸する前に、前記着陸場所の傾斜角度を判断する角度判断部と、前記ドローン本体に設けられ、かつ、前記ドローン本体が着陸した場合における前記ドローン本体の水平度を保持するため、前記ドローン本体が着陸する前に、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の前記突出量を、前記傾斜角度に応じて制御する脚部制御部と、を有する、ドローン傾斜着陸装置である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、ドローン本体が着陸場所へ着陸する前に、ドローン本体に対する脚部の突出量を制御する。したがって、脚部の負荷を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示におけるドローン傾斜着陸装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】ドローンが空中に居る状態の模式的な正面図である。

【図3】図２に示すドローンの模式的な左側面図である。

【図4】ドローンの模式的な平面図である。

【図5】ドローンが傾斜面に着陸する直前の状態を示す模式的な正面図である。

【図6】ドローンが傾斜面に着陸した状態を示す模式的な正面図である。

【図7】ドローン本体に設けられた制御部が行う処理例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（概要）
本開示のドローン傾斜着陸装置は、ドローンを傾斜面に着陸させるにあたり、ドローン本体の姿勢を安定させることのできる装置である。本開示のドローン傾斜着陸装置に含まれるいくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。ドローン傾斜着陸装置の実施形態を説明するための図面において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0012】

（構成）
図１に示すドローン傾斜着陸装置１０は、ドローン１１及び送信機（プロポーショナル・システム）１２を含む。送信機１２は、操作者により操作される。図２及び図３には、ドローン１１が示されており、ドローン１１は、ドローン本体１３、アーム１４、プロペラ１５、アンテナ１６、２つの脚部１７，１８、アクチュエータ２２，３７を有する。ドローン本体１３は、一例として、金属製または合成樹脂製であり、ドローン本体１３は、内部が中空のケーシングである。アンテナ１６は、ドローン本体１３の外面に設けられており、アンテナ１６と、送信機１２との間で信号の送信及び受信が行われる。

【0013】

アーム１４は、ドローン本体１３の外面から突出して設けられている。アーム１４は、複数本、例えば、３本以上設けられている。本実施形態では、アーム１４が４本設けられている例を説明する。４本のアーム１４は、一例として、金属製または合成樹脂製である。図４のようにドローン１１を平面視すると、４本のアーム１４は、ドローン本体１３の中心Ｑ１を基準として所定角度おきに放射状に配置されている。

【0014】

４本のアーム１４の先端には、電動モータ１９がそれぞれ設けられている。各電動モータ１９は、一例としてブラシレスモータである。図１に示すように、各電動モータ１９は、回転速度制御部３８を介して、それぞれ電源２７に接続されている。回転速度制御部３８が設けられている数は、電動モータ１９の数と同じである。回転速度制御部３８が有するスイッチング素子のオン及びオフを制御することにより、各電動モータ１９の出力軸の回転、停止、及び回転速度を、それぞれ別々に変更できる。プロペラ１５は、各電動モータ１９の出力軸にそれぞれ固定されている。

【0015】

各アーム１４には、距離センサ２０がそれぞれ設けられている。距離センサ２０は、ドローン１１と着陸場所２１との距離を検出して信号を出力する。着陸場所２１は、地表、建築物の屋根、建築物の屋上、車両のボデー外面、等の何れであってもよい。地表は、山地、台地、丘陵、土手、堤防、岩、等を含む。距離センサ２０は、例えば、レーザー光線を着陸場所２１へ向けて照射し、反射したレーザー光線を受光することにより、ドローン１１と着陸場所２１との距離を測定して信号を出力する。なお、距離センサ２０は、複数設けられていればよく、全てのアーム１４に設けられていなくてもよい。

【0016】

脚部１７，１８及びアクチュエータ２２，３７は、ドローン本体１３の下面に複数設けられている。各脚部１７，１８は、一例として金属製である。図２のようにドローン１１を正面視すると、各脚部１７，１８は、支点Ａ１を中心とする所定角度の範囲内でそれぞれ作動可能である。各脚部１７，１８の下端（先端）には、滑り止め部材、例えば、合成ゴム、スポンジ等がそれぞれ取り付けられている。アクチュエータ２２は、脚部１７作動及び停止させる機構であり、アクチュエータ３７は、脚部１８作動及び停止させる機構である。

【0017】

図１は、ドローン傾斜着陸装置１０の制御系統を示すブロック図である。ドローン本体１３には、前述した脚部１７，１８、アンテナ１６、電動モータ１９、アクチュエータ２２，３７の他に、電源スイッチ２３、制御部２４、カメラ２５、障害物検出センサ２６、電源２７、記憶部２８等が設けられている。電源スイッチ２３は、ドローン１１を起動及び停止させるためのものであり、利用者により操作される。カメラ２５は、ドローン１１の周囲の映像を撮影して信号を出力する。障害物検出センサ２６は、一例として、可視光線、赤外線、超音波のうちの少なくとも一つを利用してドローン１１の周囲の障害物を検出して信号を出力する。

【0018】

記憶部２８には、制御部２４が行う判断、処理、制御等に用いられるプログラム、アプリケーション、情報及びデータが記憶されている。制御部２４は、入力ポート及び出力ポート、演算処理回路を有するコンピュータである。制御部２４は、距離センサ２０の信号、障害物検出センサ２６の信号、カメラ２５の信号、アンテナ１６が送信機１２から受信する信号、アンテナ１６から送信機１２へ送信する信号を処理する。制御部２４は、各種の信号、記憶部２８に記憶されている情報及びデータに基づいて、アクチュエータ２２，３７、回転速度制御部３８、カメラ２５を制御する。

【0019】

具体的に説明すると、制御部２４は、送信機１２から受信する操作信号を処理して、電動モータ１９の回転、停止及び回転速度を制御することにより、ドローン１１の状態を制御する。また、距離センサ２０の信号に基づいて、アクチュエータ２２，３７を制御する。電源２７は、充電及び放電を行うことのできる二次電池である。電源２７は、一例としてリチウム・イオン電池、ニッケル・カドミウム電池が用いられる。電源２７の電力は、制御部２４、アクチュエータ２２，３７、電動モータ１９、カメラ２５、距離センサ２０、障害物検出センサ２６に供給される。障害物検出センサ２６が検出した障害物、カメラ２５で撮影される映像は、記憶部２８に記憶される。

【0020】

ドローン１１を制御する送信機１２は、電源スイッチ２９、アンテナ３０、コントロールスティック３１、モニタ３２、電源３３、記憶部３４、制御部３５を有する。電源スイッチ２９は、送信機１２を起動・停止するために利用者により操作される。アンテナ３０は、ドローン１１のアンテナ１６との間で信号の送信及び受信を行う。コントロールスティック３１はドローン１１を制御するために２本設けられており、コントロールスティック３１は、利用者により操作される。利用者がコントロールスティック３１を操作すると、制御部３５は、アンテナ３０を介してドローン１１へ送る操作信号を生成する。操作信号は、ドローン１１を水平な平面内で回転させる信号（ラダー）、ドローン１１を前後方向へ移動させる信号（エレベータ）、ドローン１１を左右方向へ移動させる信号（エルロン）、ドローン１１を上昇及び下降させる信号（スロットル）、ドローン１１を空中で静止させる信号を含む。

【0021】

制御部３５は、入力ポート及び出力ポート、演算処理回路を有するコンピュータである。モニタ３２は、カメラ２５により撮影される映像を表示できる。モニタ３２としては、液晶モニタが用いられる。記憶部３４には、制御部３５が行う判断、処理、制御等に用いられるプログラム、アプリケーション、情報及びデータが記憶されている。制御部３５は、コントロールスティック３１の操作信号、アンテナ３０がドローン１１から受信した信号を処理し、アンテナ３０からドローン１１へ送信する信号を生成する。制御部３５は、入力される信号、記憶部３４に記憶されている情報及びデータに基づいて、モニタ３２の表示内容、アンテナ３０からドローン１１へ送信する信号等を処理する。電源３３は、前述した電源２７と同様の構成を有する。電源３３の電力は、制御部３５、モニタ３２、コントロールスティック３１等に供給される。

【0022】

アクチュエータ２２，３７は、一例として、電動モータ及び歯車機構等によりそれぞれ構成される。アクチュエータ２２が有する電動モータは、インバータ回路３９を介して電源２７に接続され、アクチュエータ３７が有する電動モータは、インバータ回路４０を介して電源２７に接続されている。インバータ回路３９，４０は、それぞれ複数のスイッチング素子を有する。インバータ回路３９が制御されることにより、アクチュエータ２２が有する電動モータの回転方向及び回転角度を制御できる。つまり、図２及び図５に示す脚部１７の作動方向及び作動角度を制御できる。インバータ回路４０が制御されることにより、アクチュエータ３７が有する電動モータの回転方向及び回転角度を制御できる。つまり、図２及び図５に示す脚部１８の作動方向及び作動角度を制御できる。

【0023】

（使用例）
利用者が、ドローン傾斜着陸装置１０を操作する例は、次の通りである。利用者は、まず、送信機１２の電源スイッチ２９をオンさせる。すると、電源３３の電力が制御部３５、コントロールスティック３１、モニタ３２等に供給され、送信機１２が起動される。次に、利用者は、ドローン１１が地表に着陸している状態で、ドローン１１の電源スイッチ２３をオンさせる。すると、電源２７の電力が制御部２４、カメラ２５、障害物検出センサ２６、距離センサ２０等に供給され、ドローン１１が起動される。

【0024】

利用者が送信機１２のコントロールスティック３１を操作することにより、電動モータ１９が回転し、かつ、プロペラ１５が回転されてドローン１１が離陸し、空中で飛行する。例えば、図４に示す４つのプロペラ１５のうち、ドローン本体１３を隔てて対角に位置するプロペラ１５Ａ，１５Ｂは、時計回りに回転され、ドローン本体１３を隔てて対角に位置するプロペラ１５Ｃ，１５Ｄは、反時計回りに回転される。ドローン１１が空中で飛行中、または、空中で静止中において、障害物検出センサ２６は、ドローン１１の周囲の障害物を検出できる。カメラ２５は、ドローン１１の周囲及び地表の映像を撮影できる。カメラ２５で撮影された映像は、記憶部２８に記憶され、かつ、送信機１２へ送られる。

【0025】

制御部２４が行う処理例を説明する。制御部２４が行う処理の一部は、図７のフローチャートに示されている。制御部２４は、ドローン１１が空中を飛行中、または、ドローン１１が空中で静止中において、距離センサ２０の信号を処理することにより、ドローン１１から着陸場所２１までの距離（高さ）を検出する。具体的には、ドローン本体１３から着陸場所２１までの距離を検出する。また、制御部２４は、ドローン本体１３から着陸場所２１までの距離に基いて、各脚部１７，１８の下端から着陸場所２１までの距離を求めることができる。つまり、各脚部１７，１８の長さが一定であるため、各脚部１７，１８の停止位置及び各脚部１７，１８の長さに基づいて、各脚部１７，１８の下端から着陸場所２１までの距離を求めることができる。

【0026】

また、制御部２４は、複数の距離センサ２０の信号を処理することにより、ドローン１１の下方の着陸場所２１の状態を検出できる。具体的には、図５のように、着陸場所２１の傾斜面３６の傾斜の向き、及び傾斜面３６の傾斜角度θ１を検出できる。傾斜角度θ１は、仮想線Ｂ１と傾斜面３６との間の鋭角の角度で表すことができる。制御部２４は、複数の距離センサ２０で検出される距離Ｌ１と距離Ｌ２との差から、仮想線Ｂ１と着陸場所２１の表面との間の角度を求めることができる。制御部２４は、複数の距離センサ２０により検出される距離Ｌ１，Ｌ２が異なる場合、着陸場所２１において、短い距離Ｌ２に相当する第１位置Ｐ１から、長い距離Ｌ１に相当する第２位置Ｐ２に近づくことに伴い、低位となる向きで傾斜面３６が傾斜していることを判断できる。着陸場所２１の表面が傾斜面３６である場合、傾斜角度θ１を求めることができる。このように、制御部２４は、図７のステップＳ１０において、傾斜面３６の傾斜角度θ１を判断する。

【0027】

ドローン１１から着陸場所２１までの距離が所定距離以上であると、制御部２４は、脚部１７，１８を共に初期位置で停止させている。図２のように、脚部１７，１８が初期位置で停止されていると、ドローン本体１３の高さ方向の中心を示す中心線Ｃ１と、脚部１７，１８の中心線との間の角度α１は、全ての脚部１７，１８について同じである。ドローン本体１３の高さ方向は、ドローン１１が空中に居る場合に、重力の作用方向に相当する。このため、中心線Ｃ１から脚部１７の下端までの突出量Ｌ３と、中心線Ｃ１から脚部１８の下端までの突出量Ｌ４とが同じである。突出量Ｌ３，Ｌ４は、ドローン本体１３の高さ方向における長さである。そして、２つの脚部１７，１８の下端が、ドローン本体１３の左右方向で間隔をおいて停止されている。また、制御部２４は、ドローン１１から着陸場所２１までの距離Ｌ１，Ｌ２と、脚部１７，１８の作動範囲内における停止位置とに基づいて、脚部１７，１８のそれぞれの下端と、着陸場所２１との距離Ｌ５，Ｌ６を判断できる。

【0028】

ドローン１１から送信機１２へ送られる映像は記憶部３４へ記憶され、かつ、モニタ３２に表示される。利用者は、モニタ３２に表示される映像を目視できる。利用者がドローン１１を着陸場所２１へ着陸させる場合、コントロールスティック３１を操作することにより、ドローン１１を下降させる指示を出す。すると、制御部３５は、指示に応じた操作信号を生成し、操作信号が送信機１２からドローン１１へ送信される。ドローン１１の制御部２４が、受信した操作信号に応じて各電動モータ１９の回転速度を制御すると、ドローン１１が下降する。

【0029】

そして、制御部２４は、ドローン１１が着陸する前、つまり、脚部１７，１８の下端が着陸場所２１に接触する前に、着陸場所２１の傾斜面３６の傾斜角度θ１に応じて脚部１７，１８の停止位置を調整する制御を行う。制御部２４は、距離センサ２０の信号、脚部１７，１８の停止位置に基いて、脚部１７，１８の下端が着陸場所２１に接触したか否かを判断できる。図５には、傾斜面３６に間隔をおいて第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２が示されている。傾斜面３６は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に近づくことに伴い低位となる向きに傾斜されている。ここでは、図４のように、ドローン１１を平面視した場合において、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とを結ぶ仮想線Ｄ１と、ドローン本体１３の中心Ｑ１を通る仮想線Ｄ２とが、略９０度の角度で交差する状態で、ドローン１１が下降するものとする。仮想線Ｄ２は、ドローン１１を平面視した場合において、脚部１７と脚部１８との間に位置するものとして、便宜上、示してある。

【0030】

制御部２４は、脚部１７の停止位置を初期位置に保持し、かつ、脚部１８を初期位置から移動させ、かつ、変更位置で停止させる制御を行う。具体的には、アクチュエータ３７により脚部１８を図５において反時計回りに作動させた、かつ、脚部１８を変更位置で停止させる。制御部２４は、脚部１８の変更位置を、傾斜面３６の傾斜角度θ１と、脚部１８の初期位置とに基づいて調整する。つまり、傾斜面３６と、脚部１７，１８の先端同士を結ぶ仮想線Ｅ１とが平行になるように、脚部１８の変更位置を定める。

【0031】

制御部２４は、脚部１８の停止位置を変更する制御を、脚部１７，１８の下端が傾斜面３６に接触する前に完了させる。このため、制御部２４は、脚部１７の下端から傾斜面３６までの距離Ｌ５、及び脚部１８の下端から傾斜面３６までの距離Ｌ６と、ドローン１１の下降速度と、脚部１８の作動速度及び角度変更量と、に基づいて、脚部１８の停止位置を変更する制御の開始時期を決定する。

【0032】

そして、制御部２４が、脚部１８の停止位置を変更する制御を完了後、図６のように、２つの脚部１７，１８の下端が共に傾斜面３６に接触し、ドローン１１の着陸が完了する。ドローン１１の着陸が完了した状態において、ドローン本体１３の水平度を保持できる。ここでは、仮想線Ｂ１と中心線Ｃ１とが略水平であることをもって、ドローン本体１３の水平度が保持されているものとする。このため、ドローン１１の姿勢が安定した状態から、ドローン１１を離陸させることができる。ドローン１１が離陸した後、制御部２４は、脚部１８を作動させて初期位置で停止させる。制御部２４が脚部１８の停止位置を変更する制御は、図７のステップＳ１１で実行される。

【0033】

また、傾斜面３６の傾斜の向きが、図５と逆である状況でドローン１１を下降させる場合、制御部２４は、アクチュエータ２２により脚部１７を初期位置から作動させて角度α１を変更し、脚部１７の停止位置を変更する制御を行う。制御部２４が脚部１７の停止位置を変更する制御は、図７のステップＳ１１で実行される。

【0034】

さらに、着陸場所２１の傾斜角度は、図５に示す鉛直線Ｂ３と傾斜面３６と間の傾斜角度θ２として把握してもよい。鉛直線Ｂ３は、重力の作用方向を示す仮想線である。この場合、制御部２４は、図７のステップＳ１０において、複数の距離センサ２０で検出される距離Ｌ１と距離Ｌ２との差から、仮想線Ｂ１と傾斜面３６との間の傾斜角度θ２を判断する。

【0035】

（効果）
本実施形態では、ドローン１１が着陸場所２１へ着陸する前に、アクチュエータ３７により脚部１７，１８の停止位置を制御する。このため、アクチュエータ２２，３７及び脚部１７，１８は、ドローン１１を構成する他の部品の荷重を受けずに作動できる。アクチュエータ２２，３７及び脚部１７，１８は、ドローン１１を構成する他の部品の荷重を受けずに作動できる。他の部品は、ドローン本体１３、アーム１４、プロペラ１５、電動モータ１９等を含む。したがって、アクチュエータ２２，３７及び脚部１７，１８が受ける負荷を低減できる。

【0036】

（補足説明）
本実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。ドローン本体１３は、ドローン本体の一例である。プロペラ１５は、プロペラの一例である。脚部１７，１８は、脚部の一例である。突出量Ｌ３，Ｌ４は、脚部の突出量の一例である。アクチュエータ２２，３７は、アクチュエータの一例である。制御部２４は、角度判断部の一例である。制御部２４、アクチュエータ２２，３７、インバータ回路３９，４０は、脚部制御部の一例である。距離センサ２０は、距離センサの一例である。傾斜面３６は、着陸場所の表面の一例である。傾斜角度θ１，θ２は、傾斜角度の一例である。仮想線Ｂ１は、水平線の一例である。

【0037】

本実施形態は、図面を用いて開示されたもの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変更可能である。例えば、図７のステップＳ１０を参照して説明した着陸場所の傾斜角度の判断方法は一例であり、角度判断部は、距離センサ２０の信号を用いて、他の処理を行って着陸場所の傾斜角度を判断してもよい。また、ドローン本体に対する脚部の突出量は、ドローン本体の高さ方向において、ドローン本体の下面から、脚部の下端までの突出量として把握してもよい。

【0038】

さらに、複数のプロペラの上端を結ぶ仮想線と、水平な仮想線とが略平行であることをもって、ドローン本体の水平度が保持されている、と把握してもよい。さらに、ドローン本体の上面が平坦であれば、ドローン本体の上面と、水平な仮想線とが略平行であることをもって、ドローン本体の水平度が保持されている、と把握してもよい。さらに、ドローン本体の下面が平坦であれば、ドローン本体の下面と、水平な仮想線とが略平行であることをもって、ドローン本体の水平度が保持されている、と把握してもよい。

【0039】

さらに、脚部は、３以上設けられ、脚部のそれぞれを別々に作動させるアクチュエータが設けられていてもよい。脚部の下端に設けられる滑り止めは、凹凸部であってもよい。プロペラの数は、５以上設けられ、かつ、プロペラの数に応じたアームが設けられ、プロペラの数に応じた電動モータが設けられていてもよい。また、距離センサは、ドローン本体の下面、または、電動モータの下面に設けられていてもよい。

【0040】

さらに、脚部が直線状に作動させることにより、本体の高さ方向における脚部の突出量を変更できる構成でもよい。この場合、脚部を作動させるアクチュエータは、電動モータと、電動モータの回転力を、脚部の直線状に往復作動させる力に変換するラック・アンド・ピニオン機構と、を備えることができる。なお、脚部が直線状に作動する構成であるため、ドローン本体に対する脚部の角度は変更されない。

【0041】

本実施形態には、次のドローン制御方法が開示されている。複数のプロペラを有し、かつ、飛行及び着陸場所への着陸が可能なドローン本体と、前記ドローン本体から下方へ突出され、かつ、前記着陸場所に接触される複数の脚部と、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の突出量を制御する制御部と、を有するドローンを制御する制御方法であって、前記制御部は、前記ドローン本体が着陸する前に、前記着陸場所の傾斜角度を判断する第１ステップと、前記第１ステップに次いで行われ、かつ、前記ドローン本体が着陸した場合における前記ドローン本体の水平度を保持するため、前記ドローン本体が着陸する前に、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の前記突出量を、前記傾斜角度に応じて制御する第２ステップと、を実行する、ドローン制御方法である。ドローン制御方法の概要は、図７のフローチャートに示されている。図７のステップＳ１０は、第１ステップに相当し、ステップＳ１１は、第２ステップに相当する。

【0042】

また、本実施形態には、次のドローン制御プログラムが開示されている。複数のプロペラを有し、かつ、飛行及び着陸場所への着陸が可能なドローン本体と、前記ドローン本体から下方へ突出され、かつ、前記着陸場所に接触される複数の脚部と、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の突出量を制御する制御部と、を有するドローンを制御する、ドローン制御プログラムであって、前記制御部を、前記ドローン本体が着陸する前に、前記着陸場所の傾斜角度を判断する角度判断器、前記ドローン本体が着陸した場合における前記ドローン本体の水平度を保持するため、前記ドローン本体が着陸する前に、前記ドローン本体に対する複数の前記脚部の前記突出量を、前記傾斜角度に応じて制御する脚部制御器、として機能させるドローン制御プログラムである。ドローン制御プログラムは、図１の記憶部２８に記憶されている。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本開示は、ドローン本体が着陸する前に、ドローン本体の水平度を制御することができるドローン傾斜着陸装置として利用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１０…ドローン傾斜着陸装置、１３…ドローン本体、１５…プロペラ、１７，１８…脚部、２０…距離センサ、２２，３７…アクチュエータ、２４…制御部、３９，４０…インバータ回路、Ｂ１…仮想線、Ｌ３，Ｌ４…突出量、θ１，θ２…傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】