(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を前後方向に向けた胴体と、
前記胴体の前側に基端が回動自在に連結された左前フレーム及び右前フレームをそれぞれ備える左翼及び右翼と、
前記胴部の上側にあって、電池で駆動するモータを備えた回転駆動源を動力として前記左前フレーム及び前記右前フレームを回動し、前記左翼と前記右翼の羽ばたきを行う羽ばたき手段を有し、
しかも、前記羽ばたき手段によって羽ばたく前記左翼及び前記右翼の打ち上げ時間を前記左翼及び前記右翼の打ち下げ時間より短くして揚力を発生させていることを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項２】
請求項１記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼及び前記右翼の打ち上げ時間に対する前記左翼及び前記右翼の打ち下げ時間を１．１〜１．５倍としたことを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項３】
請求項１又は２記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記羽ばたき手段は、１）軸心を前後方向に向けて前記胴体に配置され、前記電池で駆動するモータを備えた回転駆動源によって一方向に回転駆動されるクランク部材と、２）該クランク部材の第１の支点部と前記左前フレームに設けた左連結部とを回動自在に連結する第１のクランクロッドと、３）前記クランク部材の第２の支点部と前記右前フレームに設けた右連結部とを回動自在に連結する第２のクランクロッドとを有することを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項４】
請求項３記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記第１のクランクロッドは、前記左前フレームの基側に設けられた左補強部材を介して該左前フレームに回動自在に連結され、前記第２のクランクロッドは、前記右前フレームの基側に設けられた右補強部材を介して該右前フレームに回動自在に連結されていることを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項５】
請求項３又は４記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記第１の支点部と前記第２の支点部のクランク角度は、５５〜７５度の範囲にあることを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼及び前記右翼の打ち下げ開始時を一致させていることを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、該羽ばたき飛翔ロボットは尾翼を有せず、前記左翼と前記右翼の羽ばたきのみで飛行を行うことを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼及び前記右翼の羽ばたき中心角度を前記左前フレーム及び前記右前フレームの回動中心を通る水平線より上位置角度にしたことを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項９】
請求項８記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼と前記右翼の羽ばたき中心角度は、それぞれ前記左前フレーム及び前記右前フレームの回動中心を通る水平線を基準として、上側５〜２０度の範囲にあることを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼と前記右翼の羽ばたき速度に差を設けたことを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【請求項１１】
請求項１０記載の羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記羽ばたき速度の差に応じて、前記左翼と前記右翼の前記胴体に対する取付け位置を前後方向に変えて、該羽ばたき飛翔ロボットの直進性を確保したことを特徴とする羽ばたき飛翔ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蝶のように飛翔する羽ばたき飛翔ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鳥や昆虫等の飛行を模した羽ばたき飛翔ロボットとして、４枚の翼のクラッピングにより翼面同士の間に挟み込んだ空気を翼面に平行な方向に噴出させることにより推力を発生させてホバリングを行い、尾翼（垂直尾翼）でホバリング時の安定性を確保すると共に、尾翼の操作で方向制御を行う形式のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７３２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、４枚の翼と尾翼を供えるため、部品点数が多くなるという問題がある。また、４枚の翼のクラッピングと尾翼の操作をそれぞれ独立して行うためには、構造が大変複雑になると共に、最低２つの駆動部を搭載しなければならず駆動力の伝達機構も複雑になるという問題が生じる。更に、４枚の翼と尾翼を有するために、実際に飛翔している鳥や昆虫等の生物とはその飛翔形態、メカニズム、外観が大きく異なり、例えば、玩具としては適用される可能性があるものの、欧米で提案されている人物監視のテロ対策システムや人物追跡システムに適用することは不向きとなっている。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、蝶のように左右の翼の羽ばたきで安定的に飛翔することが可能な無尾翼の羽ばたき飛翔ロボット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】
前記目的に沿う第１の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、長手方向を前後方向に向けた胴体と、前記胴体の前側に基端が回動自在に連結された左前フレーム及び右前フレームをそれぞれ備える左翼及び右翼と、電池で駆動するモータを備えた回転駆動源を動力とし、前記左前フレーム及び前記右前フレームを回動し、前記左翼と前記右翼の羽ばたきを行う羽ばたき手段を有し、しかも、前記左翼及び前記右翼の打ち上げ動作の時間を前記左翼及び前記右翼の打ち下げ動作の時間より短くして揚力を発生させている。なお、ここで胴体とは、通常の飛行体のように一定の大きさや容積を有さなくとも、実質的に左前フレーム及び右前フレームを回動自在に連結する支持体又は構造体であればよく、ロッド、パイプ等の芯材からなる場合や電池を保持するケースからなる場合も含む。
【０００７】
なお、左翼及び右翼（正確には、左前フレーム及び右前フレーム）の打ち上げ動作の時間を、左翼及び右翼の打ち下げ動作の時間より短くする具体的方法としては、例えば、１）左翼及び右翼の回転駆動源（モータ）を制御して、左翼及び右翼の打ち上げ時間及び打ち下げ時間を制御する方法、２）左翼及び右翼の打ち下げ時は、この羽ばたき飛翔ロボット全体を左翼及び右翼によって浮き上がらせる必要があって、左翼及び右翼の打ち上げ時より負荷が掛かるので、回転駆動源に出力トルクの増加によって回転数が減少する例えば直流モータを使用する方法、３）左翼及び右翼の羽ばたき中心角度を上向き角度（即ち、左前フレーム及び右前フレームの回動中心を通る水平線より上傾斜の角度）にして、左翼及び右翼の打ち上げ時の抵抗を打ち下げ時の抵抗より積極的に減らす方法、等がある。
【０００８】
第２の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼及び前記右翼の打ち下げ開始時を実質的に一致させている。ここで、左翼及び右翼の打ち下げ開始時を完全に一致させることは、この羽ばたき飛翔ロボットの飛行には必要ではなく、左翼及び右翼の打ち下げ時間の±１０％の範囲で一致させれば十分である。なお、左翼及び右翼の打ち上げ開始時を一致させる必要はない。
【０００９】
第３の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１、第２の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、該羽ばたき飛翔ロボットは尾翼を有せず、羽ばたき時に撓り可能な前記左翼と前記右翼の羽ばたきのみで飛行を行うようにしている。
【００１０】
第４の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１〜第３の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼及び前記右翼の羽ばたき中心角度を前記左前フレーム及び前記右前フレームの回動中心を通る水平線より上位置角度にした。
そして、第５の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第４の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼と前記右翼の羽ばたき中心角度は、それぞれ前記左前フレーム及び前記右前フレームの回動中心を通る水平線を基準として、上側５〜２０度の範囲にある。
【００１１】
第６の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１〜第５の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記羽ばたき手段は、前記胴体の上側に取付けられている。
【００１２】
また、第７の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１〜第６の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼及び前記右翼は羽ばたき時に撓り可能となって、前記左翼及び前記右翼の打ち上げ時間に対する前記左翼及び前記右翼の打ち下げ時間を１．１〜１．５倍（より好ましくは、１．２〜１．３倍）としている。
【００１３】
左翼及び右翼の打ち上げ時間に対する左翼及び右翼の打ち下げ時間を１．１倍未満とすると、左翼及び右翼に発生する揚力が小さくなって飛行しにくい。また、左翼及び右翼の打ち上げ時間に対する左翼及び右翼の打ち下げ時間が１．５倍を超えると打ち下げ時に発生する左翼及び右翼の下側の気流が逃げて揚力の発生が困難になる。
【００１４】
第８の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１〜第７の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記左翼と前記右翼の羽ばたき速度に差を設けている。ここで、羽ばたき速度に差を設けるとは、左翼及び右翼が垂直線を中心にして同一の回動角度にある場合、左翼と右翼の回動速度が異なることをいい、羽ばたき動作の全範囲に渡って左翼及び右翼の回動速度が異なる場合と、羽ばたき動作の一部の時期に左翼及び右翼の回動速度が異なる場合がある。なお、左翼及び右翼の羽ばたき速度が異なると、左翼及び右翼の揚力が異なり、羽ばたき飛翔ロボットを旋回させる力を与えることになる。
【００１５】
第９の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第８の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記羽ばたき速度の差に応じて、前記左翼と前記右翼の前記胴体に対する取付け位置を前後方向に変えて、該羽ばたき飛翔ロボットの直進性を確保している。即ち、一方の翼の羽ばたき速度を速くすると、羽ばたき飛翔ロボットは旋回する。また、一方の翼と他方の翼とを前後方向の取付け位置を変えて胴体に取付けると旋回する。従って、これらを合わせて左翼及び右翼を制御すると、この羽ばたき飛翔ロボットを真っ直ぐ飛行させることができる。このためには、左翼又は右翼を胴体に対して前後動可能に取付け、飛行実験を行って羽ばたき飛翔ロボットの直進性を検知することになる。
【００１６】
第１０の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１〜第９の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記羽ばたき手段は、１）軸心を前後方向に向けて前記胴体に配置され、前記電池で駆動するモータを備えた回転駆動源によって一方向に回転駆動されるクランク部材と、２）該クランク部材の第１の支点部と前記左前フレームに設けた左連結部とを回動自在に連結する第１のクランクロッドと、３）前記クランク部材の第２の支点部と前記右前フレームに設けた右連結部とを回動自在に連結する第２のクランクロッドとを有する。
【００１７】
この第１０の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットの動作を図１を参照して説明する。図１において、左前フレーム（左翼）及び右前フレーム（右翼）の回動中心をＯ、左連結部Ｐｕ、Ｐｄ（右連結部Ｑｕ、Ｑｄ）と回動中心Ｏまでの距離をＲ、回動中心Ｏからクランク部材の回転中心Ａまでの距離をＨ、クランク部材のクランク半径をｒ、第１、第２のクランクロッドの回動中心間の長さをＳ、左翼及び右翼の最大打ち上げ角度φｕに対応する第１、第２の支点部のクランク角度位置をそれぞれＭｕ、Ｎｕ、左翼及び右翼の最大打ち下げ角度φｄに対する第１、第２の支点部のクランク角度位置をそれぞれＭｄ、Ｎｄ、左翼及び右翼の羽ばたき中心角度をαとする。
【００１８】
図１に示すような配置で、クランク部材の回転中心Ａ、左翼及び右翼の回動中心Ｏ、第１のクランクロッド（第２のクランクロッドに同じ）の長さＳ、クランク半径ｒ、クランク角度２θを決めると、クランク部材の回転によって左翼及び右翼にフラッピング動作を与えることになる。この場合、左翼及び右翼に第１、第２のクランクロッドを介して連結される第１、第２の支点部がＭｕ、Ｎｕにあるときが、左翼及び右翼の最大打ち上げ角度位置となり、第１、第２の支点部がＭｄ、Ｎｄにあるときに、左翼及び右翼の最大打ち下げ角度位置となるので、左翼及び右翼はそれぞれ角度ＰｕＯＰｄと角度ＱｕＯＱｄの間で羽ばたくことになる。
【００１９】
この場合、クランク部材が時計方向に回ったとして、左翼は第１の支点部が角度ＭｕＡＭｄで打ち下げを行い、右翼は第２の支点部が角度ＮｕＡＮｄの間で打ち下げを行うことになる。図１から明白なように、角度ＭｕＡＭｄ＜角度ＮｕＡＮｄであるので、クランク部材が一定の角度で回転すると、左翼の打ち下げ時間の方が右翼の打ち下げ時間より短いことになる。クランク部材を反時計方向に回転させるとこの現象は反転する。
【００２０】
更に、第２の支点部を任意の角度位置Ｎｘとした場合、第１の支点部の角度位置はＭｘとなる。この角度位置での左翼及び右翼の角度を求めるとそれぞれδ１、δ２となり、δ２＞δ１となる。このことから、このような構造の羽ばたき手段を用いると、左翼及び右翼の打ち下げ開始角度及びその時間を一致させると、左翼及び右翼は同期して羽ばたきせず、少しの角度ずれ及び速度ずれを生じる。なお、打ち上げ時においても左翼及び右翼は同期しないことになる。
【００２１】
この理由は、クランク部材の回転中心が胴体の前後方向を向いているので、第１、第２のクランクロッドの第１、第２の支点部が平面視して作用方向にずれているからである。このような条件となるためには、回動中心Ｏから左右の連結部までの距離Ｒがクランク部材の回転半径ｒに比較して十分に大きいこと、例えば、Ｒ／ｒが２．５〜３．５（より好ましくは、２．９〜３．１）となっていることが必要である。ここで、Ｒ／ｒが２．５未満であると、クランク部材の回転に対する左翼及び右翼の回動角度が大きくなりすぎ、Ｒ／ｒが３．５を超えるとクランク部材の回転に対する左翼及び右翼の回動角度が小さくなりすぎる。
【００２２】
また、回動中心Ｏから回転中心Ａまでの距離Ｈは、左右の連結部Ｐｕ、Ｑｕと回動中心Ｏまでの距離Ｒの１．４〜２．５（より好ましくは１．４〜１．６）とするのがよい。Ｈ／Ｒが１．４未満の場合は、クランクロッドが水平に近くなり、押し下げに対する力が弱くなり、Ｈ／Ｒが２．５を超えると羽ばたき手段の位置が胴体から突出し、全体の安定性が悪くなり易い。
【００２３】
第１、第２のクランクロッドの長さ（正確には、第１の支点部と左連結部、及び第２の支点部と右連結部の距離）Ｓは、距離Ｒと距離Ｈに応じて変える必要があり、第１、第２の支点部の回転中心Ａに対する角度（クランク角度）を、例えば、２０〜８０度（より好ましくは、４０〜８０度、更に好ましくは、５５〜７５度）として、決定するのがよい。概ね、長さＳは回動中心Ｏと回転中心Ａの間の距離Ｈ近傍となる。
【００２４】
図１に示すように、左翼及び右翼の羽ばたき中心角度αは、５〜２０度の範囲にある。これによって、左翼及び右翼はこの中心角度αを中心にして羽ばたきすることになり、左翼及び右翼の打ち下げ時の力よりも、左翼及び右翼の打ち上げ時の力の方が小さくなり、回転駆動源に例えば直流回転駆動源を用いた場合には、一般的に左翼及び右翼の打ち下げ時間より、左翼及び右翼の打ち上げ時間の方が短くなる。
【００２５】
そして、第１１の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１０の発明に係るの羽ばたき飛翔ロボットにおいて、前記第１のクランクロッドは、前記左前フレームの基側に設けられた左補強部材を介して該左前フレームに回動自在に連結され、前記第２のクランクロッドは、前記右前フレームの基側に設けられた右補強部材を介して該右前フレームに回動自在に連結されている。
【発明の効果】
【００２６】
第１〜第１１の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、左翼及び右翼の打ち上げ時間より、左翼及び右翼の打ち下げ時間を長くして揚力を発生させているので、落下することなく前方に飛行することができる。そして、羽ばたき飛翔ロボットを左翼及び右翼を羽ばたかせる（フラッピング運動）だけで、飛翔させることができるので、構造が簡単となる。
【００２７】
特に、第２の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、左翼及び右翼の打ち下げ開始時を一致させているので、羽ばたき手段は左翼及び右翼を連動させて回動すればよく、構造が簡略化される。
更には、これによって、左翼及び右翼を同時に打ち下げることになり、羽ばたき飛翔ロボット全体に揚力を発生させる。
【００２８】
第３の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、尾翼を有せず、羽ばたき時に撓り可能な左翼と右翼の羽ばたきのみで飛行を行うようにしているので、構造が簡単で部品数が減少する。更に、尾翼等の制御も不要となり、飛行制御も容易となる。
【００２９】
第４の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、左翼及び右翼の羽ばたき中心角度を左前フレーム及び右前フレームの回動中心を通る水平線より上位置角度にしている。そして、第５の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、左翼と右翼の羽ばたき中心角度は、それぞれ５〜２０度の範囲にしているので、左翼及び右翼の打ち下げ抵抗を左翼及び右翼の打ち上げ抵抗より大きくすることができ、左翼及び右翼を駆動するモータの選定が容易となる。更には、この羽ばたき飛翔ロボットの重心位置を下げることができるので、安定した飛行もできる。
【００３０】
第６の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、羽ばたき手段が、胴体の上側に取付けられているので、胴体着陸をしても、羽ばたき手段の破損を防止できる。
更には、羽ばたき手段を覆う保護部材（カバー）等も省略できるので、軽量化を図ることができ、メンテナンスも容易となる。
【００３１】
また、第７の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、左翼及び右翼は羽ばたき時に撓り可能となって、左翼及び右翼の打ち上げ時間に対する左翼及び右翼の打ち下げ時間を１．１〜１．５倍（より好ましくは、１．２〜１．３倍）としているので、左翼及び右翼のフラッピング動作の制御が比較的容易であり、更には、確実に飛行できる。
【００３２】
第８の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、左翼と右翼の羽ばたき速度に差を設けているので、左翼及び右翼に揚力の違いができて、この羽ばたき飛翔ロボットに旋回力を与えることになる。従って、この羽ばたき飛翔ロボットを限られた空間（例えば、室内）で飛行させることができる。
【００３３】
第９の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、羽ばたき速度の差に応じて、左翼と右翼の胴体に対する取付け位置を前後方向に変えて、羽ばたき飛翔ロボットの直進性を確保しているので、旋回力を有する羽ばたき飛翔ロボットの旋回力をキャンセルして、羽ばたき飛翔ロボットを通常飛行させることができる。
【００３４】
第１０の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、羽ばたき手段が、軸心を前後方向に向けて胴体に配置され、回転駆動源によって一方向に回転駆動されるクランク部材と、クランク部材の第１の支点部と左前フレームに設けた左連結部とを回動自在に連結する第１のクランクロッドと、クランク部材の第２の支点部と右前フレームに設けた右連結部とを回動自在に連結する第２のクランクロッドとを有するので、クランク部材を回転させると、左翼及び右翼の左前フレームと右前フレームを回動させることができる。
この場合、左翼及び右翼は完全には同期しないので、左翼及び右翼の羽ばたきの相違が旋回力になる。
【００３５】
そして、第１１の発明に係る羽ばたき飛翔ロボットは、第１のクランクロッドが、左前フレームの基側に設けられた左補強部材を介して左前フレームに回動自在に連結され、第２のクランクロッドは、右前フレームの基側に設けられた右補強部材を介して右前フレームに回動自在に連結されているので、左翼及び右翼を羽ばたきさせる力を増加でき、更には、左補強部材及び右補強部材が設けられていない左前フレーム及び右前フレームに撓りを与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の羽ばたき飛翔ロボットの羽ばたき部分の説明図である。
【図２】本発明の一実施例に係る羽ばたき飛翔ロボットの説明図である。
【図３】同羽ばたき飛翔ロボットの羽ばたき手段の説明図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はクランク部材と第１、第２のクランクロッドの接続方法の説明図である。
【図５】クランク部材と第１、第２のクランクロッドの動作を示す説明図である。
【図６】第１、第２の支点部の回転と左右翼の羽ばたきの関係を示す説明図である。
【図７】羽ばたき飛翔ロボットのフラッピング角度と時間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
図２、図３に示すように、本発明の一実施例に係る羽ばたき飛翔ロボット１０は、長手方向を前後方向に向けて配置された胴体１１と、胴体１１の前側に基端が回動自在に連結された左前フレーム１２及び右前フレーム１３をそれぞれ備えた左翼１４及び右翼１５と、回転駆動源１６を動力とし左前フレーム１２及び右前フレーム１３を回動し、左翼１４及び右翼１５の羽ばたきを行う羽ばたき手段２４とを有している。なお、この羽ばたき飛翔ロボット１０は尾翼を有していない。
【００３８】
そして、羽ばたき手段２４は、軸心を前後方向に向けて胴体１１に配置され、回転駆動源１６によって一方向に回転駆動されるクランク部材１７、クランク部材１７の第１の支点部１８と左前フレーム１２の中間位置に設けた左連結部１９とを回動自在に連結してクランク部材１７の回転によって左翼１４の羽ばたきを行う第１のクランクロッド２０、及び第１の支点部１８と前後方向の異なる位置に設けられたクランク部材１７の第２の支点部２１と右前フレーム１３の中間位置に設けた右連結部２２とを回動自在に連結してクランク部材１７の回転によって右翼１５の羽ばたきを行う第２のクランクロッド２３を備えている。以下、詳細に説明する。
【００３９】
胴体１１は、平行に水平配置され、それぞれの軸心を前後方向に向けて配置された２本のパイプ部材２７、２７ａを有している。ここで、パイプ部材２７、２７ａは、例えば、炭素連続繊維を樹脂を用いて成形した炭素系複合材料等の軽量で剛性が高い素材で形成されているのが好ましい。胴体１１の先端部にはパイプ部材２７、２７ａの軸孔２５、２６が露出する状態となっている。
【００４０】
左翼１４は、図２に示すように、左翼１４の前縁部に配置された左前フレーム１２と、左前フレーム１２の基端に、軸心を前後方向に向けて先端部（前端部）が取付けられた左の軸芯ロッド２８と、左前フレーム１２の中央部より基側に設けられ、左前フレーム１２の基側から左連結部１９のある部分を補強する左補強部材２９と、胴体１１に近接して配置され、先端部（前端部）が左前フレーム１２の基側に連結した左側補強フレーム３０と、左前フレーム１２と左側補強フレーム３０との間に張られ、左前フレーム１２の先端部と左側補強フレーム３０の後端部を結ぶ左翼端領域３１が自由端となった左翼シート３２とを有している。そして、パイプ部材２７の軸孔２５の前側から左の軸芯ロッド２８を嵌入させることにより、左の軸芯ロッド２８が軸孔２５に回動可能に装着されている。
【００４１】
また、右翼１５は、右翼１５の前縁部に配置された右前フレーム１３と、右前フレーム１３の基端に、軸心を前後方向に向けて先端部（前端部）が取付けられた右の軸芯ロッド３３と、右前フレーム１３の中央部より基側に設けられ、右前フレーム１３の基側から右連結部２２のある部分を補強する右補強部材３４と、胴体１１に近接して配置され、先端部（前端部）が右前フレーム１３の基側に連結した右側補強フレーム３５と、右前フレーム１３と右側補強フレーム３５との間に張られ、右前フレーム１３の先端部と右側補強フレーム３５の後端部を結ぶ右翼端領域３６が自由端となった右翼シート３７とを有している。そして、パイプ部材２７ａの軸孔２６の前側から右の軸芯ロッド３３を嵌入させることにより、右の軸芯ロッド３３が軸孔２６に回動可能に装着されている。
【００４２】
ここで、左前フレーム１２と右前フレーム１３の長さ、左の軸芯ロッド２８と右の軸芯ロッド３３の長さ、左補強部材２９と右補強部材３４の長さ、左側補強フレーム３０と右側補強フレーム３５の長さはそれぞれ同一である。また、左翼１４の回動中心（左の軸芯ロッド２８の軸心）から左連結部１９までの距離と、右翼１５の回動中心（右の軸芯ロッド３３の軸心）から右連結部２２までの距離は同一である。なお、左の軸芯ロッド２８、右の軸芯ロッド３３の長さは、軸孔２５、２６の長さより短くても長くてもよい。
また、ピンを用いて第１のクランクロッド２０及び第２のクランクロッド２３を回動自在に連結する左連結部１９及び右連結部２２は、左前フレーム１２及び右前フレーム１３に直接設けてもよいが、これらを補強するためのに取付けた左補強部材２９及び右補強部材３４に設けてもよい。
【００４３】
左翼シート３２は左前フレーム１２を長半径、左側補強フレーム３０を短半径とした１／４サイズの楕円形状であり、右翼シート３７は右側フレーム１３を長半径、右側補強フレーム３５を短半径とした１／４サイズの楕円形状である。また、前側フレーム１２、右前フレーム１３、左側補強フレーム３０、右側補強フレーム３５には、炭素連続繊維を樹脂を用いて成形した炭素系複合材料等の軽量で高強度かつ可撓性を備えた棒部材で形成されているのが好ましい。左補強部材２９、右補強部材３４は炭素連続繊維を樹脂を用いて成形した炭素系複合材料等の軽量で高強度かつ高剛性を備えた梁状部材で形成されているのが好ましい。更に、左翼シート３２、右翼シート３７は、例えば、厚みが２５〜４０μｍで軽量かつ高強度の素材、例えば、和紙で形成されている。
【００４４】
左の軸芯ロッド２８、右の軸芯ロッド３３は、軸孔２５、２６内で回動自在に保持されるので、左前フレーム１２、右前フレーム１３を胴体１１にそれぞれ回動自在に連結することができる。従って、第１のクランクロッド２０の下端部を左補強部材２９を介して又は直接左前フレーム１２に回動自在に連結し、第２のクランクロッド２３の下端部を右補強部材３４を介して又は直接右前フレーム１３に回動自在に連結して第１、第２のクランクロッド２０、２３をそれぞれ回動させると、軸孔２５、２６内で左の軸芯ロッド２８、右の軸芯ロッド３３がそれぞれ回動して、胴体１１の左右両側で、左翼１４、右翼１５を独立して羽ばたかせる（フラッピング運動させる）ことができる。
【００４５】
続いて、羽ばたき手段２４について説明する。
羽ばたき手段２４は、胴体１１の上側に取付けられている。胴体１１の上側に取付けることにより、羽ばたき飛翔ロボット１０が着陸する際に羽ばたき手段２４が地面と接触して損傷するのを防止できる。これにより、羽ばたき手段２４に保護部材（例えば、カバー）を設ける必要がなくなり、羽ばたき飛翔ロボット１０の軽量化を図ることができる。
【００４６】
図３、図５に示すように、クランク部材１７は、円板形状であって、回転軸の軸方向を前後方向に向けて胴体１１の上側に取付けフレーム３８を介して搭載され、外周部には図示しない外歯が形成されている。ここで、左翼１４の回動中心（左の軸芯ロッド２８の軸心）から左連結部１９までの距離Ｒ（図５参照）に対するクランク部材１７の回転中心（回転軸の軸心）Ａから胴体１１の軸心までの距離Ｈの比の値、及び右翼１５の回動中心（右の軸芯ロッド３３の軸心）から右連結部２２までの距離Ｒに対するクランク部材１７の回転中心Ａから胴体１１の軸心までの距離Ｈの比の値は、それぞれ例えば、１．４〜１．６となるように、クランク部材１７の回転軸の軸心位置が調整されている。ここで、左右の軸芯ロッド２８、３３の距離は僅少であるので、図５において回動中心Ｏと見做せる。
【００４７】
回転駆動源１６は、胴体１１の上側に設けられた取付けベース３９に出力軸を前後方向に向けて載置された直流モータの一例であるコアレスモータ４０と、コアレスモータ４０用の電源の一例であり、胴体１１に搭載されたリチウムイオン電池（図示せず）と、コアレスモータ４０の出力軸に取付けられた第１の歯車４１を介して回転駆動力をクランク部材１７に伝達する伝達機構４２とを有している。ここで、伝達機構４２は、取付けフレーム３８に軸受を介して前後方向に向けて回転可能に取付けられた回転軸４３と、回転軸４３に取りつけられて外周部に第１の歯車４１と噛合する外歯が形成された第２の歯車４４と、回転軸４３の先側に設けられ、クランク部材１７の外周部に形成された外歯と噛合する第３の歯車４４ａとを有している。これによって、コアレスモータ４０の回転速度を大幅に減速してクランク部材１７を低速回転させている。
【００４８】
クランク部材１７の第１の支点部１８と第１のクランクロッド２０との連結及びクランク部材１７の第２の支点部２１と第２のクランクロッド２３との連結は、この実施例では図４（Ａ）、（Ｂ）に示す屈曲部材（又はクランクシャフト）の一例である一つの屈折ピン４５を介して行われている。ここで、屈折ピン４５は、例えば、第１のクランクロッド２０、第２のクランクロッド２３のいずれか一方、例えば、第２のクランクロッド２３が接続される第２の支点部２１として機能する第２の水平部４６と、第１のクランクロッド２０が接続されて第１の支点部１８として機能する第１の水平部４７と、第２の水平部４６の先端と第１の水平部４７の後端とを連結する接続部４８とを有している。
【００４９】
ここで、屈折ピン４５の基部となる第２の水平部４６は、クランク部材１７に回転不能に固定され、かつ第２の水平部４６とクランク部材１７の軸心までの距離と、第１の水平部４７とクランク部材１７の軸心までの距離は一定（図５におけるｒ）となっている。
第１のクランクロッド２０の上端側は第１の水平部４７（正確には第１の支点部１８）に回動可能に連結し、第２のクランクロッド２３の上端側は第２の水平部４６（正確には第２の支点部２１）に回動可能に連結するので、第１のクランクロッド２０が第２のクランクロッド２３の前側に、最小限接続部４８の前後方向の厚みを有して、位置することになり、クランク部材１７の回転によって第１のクランクロッド２０と第２のクランクロッド２３が衝突しないで、クランク部材１７を回転させることができる。
なお、第１、第２のクランクロッド２０、２３の下端側が連結される左連結部１９と右連結部２２も、第１、第２のクランクロッド２０、２３の前後方向の位置に合わせて前後配置するのが好ましい。
【００５０】
そして、第１の支点部１８とクランク部材１７の回転中心を連結するクランク半径線と、第２の支点部２１とクランク部材１７の回転中心を連結するクランク半径線のなす角度が、第１の支点部１８と第２の支点部２１のクランク角度（２θ）となる。ここで、第１の支点部１８のクランク半径長さｒに対する左翼１４の回動中心から左連結部１９までの距離Ｒの比の値、及び第２の支点部２１のクランク半径長さｒに対する右翼１５の回動中心から右連結部２２までの距離Ｒの比の値は、それぞれ例えば２．９〜３．１に設定されている。また、左翼１４の回動中心から左連結部１９までの距離に対する第１のクランクロッド２０の長さの比の値、及び右翼１５の回動中心から右連結部２２までの距離に対する第２のクランクロッド２３の長さの比の値は、それぞれ例えば１．５〜１．７に設定されている。
【００５１】
以上の構成とすることで、第１の支点部１８と第２の支点部２１のクランク角度を設定すると、クランク部材１７の回転により、左翼１４と右翼１５の打ち下げ開始時を同期（一致）させ、かつ左翼１４と右翼１５の羽ばたき中心角度を水平（左前フレーム１２及び右前フレーム１３の回動中心を通る水平線）より５〜２０度の範囲で上位置にして、左翼１４と右翼１５をそれぞれ２０〜３５度の羽ばたき角度幅で羽ばたかせることができる。
ここで、羽ばたき中心角度は、水平線に対する左右翼１４、１５の最大打ち上げ角度位置と最大打ち下げ角度位置の平均角度位置をいい、羽ばたき角度幅は、羽ばたき中心角度位置に配置された左右翼１４、１５が、最大打ち上げ角度位置（最大打ち下げ角度位置）まで回動する際の角度を指す。
【００５２】
また、左翼１４と右翼１５の総羽ばたき角（水平状態を基準にした最大打ち上げ角度と水平状態を基準にしたマイナス側にある最大打ち下げ角度との和で、総フラッピング角ともいう）は、第１のクランクロッド２０の長さ及び第２のクランクロッド２３の長さを一定にして、左翼１４の回動中心から左連結部１９までの距離及び右翼１５の回動中心から右連結部２２までの距離を変化させることにより設定できる。また、左翼１４と右翼１５の上側羽ばたき角（上フラッピング角）及び下側羽ばたき角（下フラッピング角）の配分は、左翼１４の回動中心から左連結部１９までの距離及び右翼１５の回動中心から右連結部２２までの距離を一定にして、第１のクランクロッド２０の長さ及び第２のクランクロッド２３の長さを変化させることにより設定できる。
【００５３】
そして、左翼１４と右翼１５の羽ばたき中心角度、総羽ばたき角、上側羽ばたき角、及び下側羽ばたき角を決め、左翼１４の羽ばたきと右翼１５の羽ばたきが対称に行われる場合、第１の支点部１８と第２の支点部２１のクランク角度２θは、例えば、以下の方法で決めることができる。
【００５４】
図５に示すように、胴体１１の軸心を原点Ｏ、水平方向にＸ軸、垂直方向にＹ軸とした座標を設定し、Ｙ軸上にクランク部材１７の中心Ａを設け、右翼１５が水平状態から羽ばたき中心角度まで回動した際の右連結部２２の位置をＢ、右翼１５が羽ばたき中心角度まで回動した際の第２の支点部２１の位置をＣ、Ｄとする。ここで、クランク部材１７が正面視して時計回りに回転する場合、右翼１５の打ち下げ時の第２の支点部２１はＣ、右翼１５の打ち上げ時の第２の支点部２１はＤに存在する。同様に、左翼１４が羽ばたき中心角度まで回動した際の第１の支点部１８の位置をＥ、Ｆとすると、Ｙ軸に対してＣとＥ及びＤとＦはそれぞれ対称の位置にあり、∠ＤＡＦ＝∠ＣＡＥ＝２ηである。また、∠ＯＡＤ＝∠ＯＡＦ＝ηである。
【００５５】
そして、左翼１４と右翼１５の羽ばたき中心角度をα、第１の支点部１８と第２の支点部２１のクランク半径をｒ、左翼１４の回動中心から左連結部１９までの距離及び右翼１５の回動中心から右連結部２２までの距離をＲ、第１のクランクロッド２０と第２のクランクロッド２３の長さをＳ、胴体１１の軸心とクランク部材１７の中心との距離をＨとすると、Ｂの座標は（Ｒcosα，Ｒsinα）、Ａの座標は（０，Ｈ）である。また、ΔＢＣＤにおいて、辺ＢＣ、辺ＢＤの長さは第２のクランクロッド２３の長さＳとなる。ここで、Ｃを通りＹ軸に平行な直線と、Ｂを通りＸ軸に平行な直線との交点をＧとすると、ＣＢ2＝ＢＧ2＋ＣＧ2の関係が成立つので、
Ｓ2＝Ｒ2＋ｒ2＋Ｈ2＋２Ｈｒcosη−２ＨＲsinα−２Ｒｒsin(α＋η)
となる。αは既知であるので、このηに関する方程式を解くことによりηが求まる。そして、２θ＝１８０度−２ηであるから、第１の支点部１８と第２の支点部２１のクランク角度２θを決めることができる。なお、クランク角度２θは、５５〜７５度の範囲になる。
【００５６】
続いて、本発明の一実施例に係る羽ばたき飛翔ロボット１０の作用について、図６を参照しながら説明する。
第１の支点部１８のクランク半径ｒに対する左翼１４の回動中心から左連結部１９までの距離Ｒの比の値、及び第２の支点部２１のクランク半径ｒに対する右翼１５の回動中心から右連結部２２までの距離Ｒの比の値を、それぞれ２．９〜３．１に設定することにより、クランク部材１７の回転方向によって、打ち上げ、打ち下げのどちらで速く運動させるかを決めることができる。
【００５７】
例えば、クランク部材１７を正面視して時計回りに回転させた場合、左翼１４が最も打ち下げられたときの左連結部１９の位置をＰｄ、そのときのクランク部材１７の第１の支点部１８の位置をＭｄ、最も打ち上げられたときの左連結部１９の位置Ｐｕ、そのときのクランク部材１７の第１の支点部１８の位置をＭｕとする。また、右翼１５が最も打ち下げられたときの右連結部２２の位置をＱｄ、そのときのクランク部材１７の第２の支点部２１の位置をＮｄ、最も打ち上げられたときの右連結部２２の位置をＱｕ、そのときのクランク部材１７の第２の支点部２１の位置をＮｕとすると、これらの関係は、図６に示すようになる。なお、図６からも明らかなように、通常は左翼１４及び右翼１５の打ち下げ開始時を一致させる。
【００５８】
ここで、左翼１４が最も打ち下げられた状態から最も打ち上げられた状態になるまでに（左連結部１９がＰｄからＰｕまで移動するまでに）、クランク部材１７の第１の支点部１８はＭｄから角度βだけ時計回りに回転してＭｕまで移動する。右翼１５が最も打ち下げられた状態から最も打ち上げられた状態になるまでに（右連結部２２がＱｄからＱｕまで移動するまでに）、クランク部材１７の第２の支点部２１はＮｄから角度γだけ時計回りに回転してＮｕまで移動する。同様に、左翼１４が最も打ち上げられた状態から最も打ち下げられた状態になるまでに（左連結部１９がＰｕからＰｄに戻るまでに）、クランク部材１７の第１の支点部１８はＭｕから角度３６０−βだけ時計回りに回転してＭｄに戻り、右翼１５が最も打ち上げられた状態から最も打ち下げられた状態になるまでに（右連結部２２がＱｕからＱｄに戻るまでに）クランク部材１７の第２の支点部２１はＮｕから角度３６０−γだけ回転してＮｄに戻る。
【００５９】
そして、第１のクランクロッド２０と第１の支点部１８の軌跡（クランク部材１７の中心Ａを中心とする半径ｒの円）との交点をＫ、第２のクランクロッド２３と第２の支点部２１の軌跡（クランク部材１７の中心Ａを中心とする半径ｒの円）との交点をＪとすると、β＝∠ＭｄＡＫ＋∠ＫＡＮｕ＋∠ＮｕＡＭｕ、
３６０−β＝∠ＭｕＡＪ＋∠ＪＡＭｄ
であり、
∠ＫＡＮｕ＝∠ＭｕＡＪ、
∠ＮｕＡＭｕ＝∠ＪＡＭｄ＋∠ＭｄＡＫ
の関係が成り立つので、
β−（３６０−β）＝∠ＭｄＡＫ＋∠ＪＡＭｄ＋∠ＭｄＡＫ−∠ＪＡＭｄ
＝２∠ＭｄＡＫ＞０
となる。従って、第１の支点部１８がＭｄからＭｕまで移動するために回転する（左翼１４を打ち上げるための）角度は、第１の支点部１８がＭｕからＭｄに戻るために回転する（左翼１４を打ち下げるための）角度より大きい。同様に、第２の支点部２１がＮｄからＮｕまで移動するために回転する（右翼１５を打ち上げるための）角度は、第２の支点部２１がＮｕからＮｄに戻るために回転する（右翼１５を打ち下げるための）角度より小さい。
【００６０】
その結果、クランク部材１７が一定速度で回転すると、左翼１４をゆっくり打ち上げ、素早く打ち下げることができ、右翼１５は素早く打ち上げ、ゆっくり打ち下げることができ、左翼１４及び右翼１５において打ち上げ動作の時間と打ち下げ動作の時間を変えることができる。ここで、左翼１４及び右翼１５の羽ばたき中心角度を水平より上位置に設定している（上反角を設けている）ので、左翼１４と右翼１５においては打ち上げ時に働く空気抵抗を、打ち下げ時に働く空気抵抗より小さくすることができる。その結果、左翼１４及び右翼１５の打ち下げ力と打ち上げ力に差が生じて、これにモータが対応し、左翼１４及び右翼１５を羽ばたかせる際に、左翼１４及び右翼１５いずれに対しても、ゆっくり打ち下げ、素早く打ち上げる動作を実現させることができ、蝶のように飛翔させることができる。
【００６１】
また、第１の支点部１８のクランク半径の長さと、第２の支点部２１のクランク半径の長さが異なると、例えば、右翼１５のクランク半径の長さに対して左翼１４のクランク半径の長さが大きい場合、右翼１５の最大打ち上げ角度に対して左翼１４の最大打ち上げ角度が大きくなり、右翼１５の最大打ち下げ角度に対して左翼１４の最大打ち下げ角度が大きくなる。また、右翼１５のクランク半径の長さに対して左翼１４のクランク半径の長さが小さい場合、右翼１５の最大打ち上げ角度に対して左翼１４の最大打ち上げ角度が小さくなり、右翼１５の最大打ち下げ角度に対して左翼１４の最大打ち下げ角度が小さくなる。このため、羽ばたき飛翔ロボット１０は、姿勢を維持して飛翔することができない。
【００６２】
従って、第１の支点部１８のクランク半径の長さと、第２の支点部２１のクランク半径の長さを等しくすることで、右翼１５の最大打ち上げ角度と左翼１４の最大打ち上げ角度、右翼１５の最大打ち下げ角度と左翼１４の最大打ち下げ角度をそれぞれ一致させることができる。これにより、羽ばたき飛翔ロボット１０は、姿勢を維持して飛翔することができる。
【００６３】
第１の支点部１８と第２の支点部２１のクランク角度２θは、左翼１４の羽ばたきと右翼１５の羽ばたきが略対称に行われるように設定されたものである。従って、クランク角度２θを調整することで、例えば、クランク角度を求めた値の±１０％の範囲内で変化させることで、例えば、第１のクランクロッド２０の第１の支点部１８及び左連結部１９に対する取付け誤差、第２のクランクロッド２３の第２の支点部２１及び右連結部２２に対する取付け誤差等で生じる左翼１４と右翼１５の打ち上げ開始時と打ち下げ開始時のずれを調整することができる。
【００６４】
左前フレーム１２、右前フレーム１３、左側補強フレーム３０、及び右側補強フレーム３５はそれぞれ可撓性を有し、左翼端領域３１、右翼端領域３６はそれぞれ自由端となっている。これにより、左翼１４、右翼１５を羽ばたかせた際に、左前フレーム１２、右前フレーム１３、左側補強フレーム３０、及び右側補強フレーム３５の慣性と左前フレーム１２、右前フレーム１３、左側補強フレーム３０、及び右側補強フレーム３５に対する空気抵抗の作用により、左前フレーム１２、右前フレーム１３の先側及び左側補強フレーム３０、右側補強フレーム３５の後側が撓って、張られた左翼シート３２、右翼シート３７にねじれを発生させることができる。その結果、左翼１４、右翼１５の羽ばたき運動に伴って左翼１４、右翼１５にねじれが生じ（左翼１４、右翼１５のフェザリング角が受動的に変化し）、飛翔中に安定した大きな揚力及び推進力を発生することが可能になる。更に、左翼１４、右翼１５にねじれを発生させる機構が不要となるため、構造がシンプルになると共に軽量化を図ることができる。
【００６５】
また、左翼１４と右翼１５の羽ばたき動作（羽ばたき速度及び羽ばたき角度位置）に差異があると、羽ばたき飛翔ロボット１０に旋回力を与えることになる。従って、そのままの状態では、羽ばたき飛翔ロボット１０は旋回飛行をすることになる。そこで、左翼１４と右翼１５の胴体１１に対する取付け位置を前後方向に変えると、羽ばたき飛翔ロボット１０の旋回飛行をキャンセルして直線に近づく飛行をさせることができる。この場合、左翼１４又は右翼１５のいずれか一方を胴体１１に前後動可能に取付けておき、例えば、左翼１４が右翼１５より後側にあると左旋回力が発生するので、実際に取付け位置を変えて直線飛行に近づけるようにする。
【実験例】
【００６６】
左翼の左端から右翼の右端までのスパン長が２４５ｍｍ、左翼と右翼の前後方向の最大長さ（弦長）が８０ｍｍ、胴体長が４０ｍｍ、全重量（コアレスモータとリチウムイオン電池の重量を含む）が１．９ｇ、左翼及び右翼の羽ばたき速度が１０〜１１Ｈｚの羽ばたき飛翔ロボットを作製した。
ここで、左翼と右翼の羽ばたき中心角度は、それぞれ１４．１度、左翼と右翼の羽ばたき角度幅は、２３．２度である。また、第１の支点部のクランク半径の長さと第２の支点部のクランク半径の長さは同一で４．５ｍｍ、左翼の回動中心から左連結部までの距離と右翼の回動中心から右連結部までの距離は同一で１２ｍｍである。更に、クランク部材の中心から胴体の軸心までの距離は１８ｍｍである。
【００６７】
従って、左翼（右翼）の回動中心から左連結部（右連結部）までの距離に対するクランク部材の中心から胴体の軸心までの距離の比は１．５、第１の支点部（第２の支点部）のクランク半径長さに対する左翼（右翼）の回動中心から左連結部（右連結部）までの距離の比は２．７〜３、左翼（右翼）の回動中心から左連結部（右連結部）までの距離に対する第１のクランクロッド（第２のクランクロッド）の長さの比は１．６である。このとき、左翼及び右翼において、打ち上げ時間と打ち下げ時間の比は１：１．２５となった。なお、左翼及び右翼において、クランク半径の長さ、胴体に対するクランク部材の位置、左右の連結部の位置を変えることによって、左翼及び右翼の打ち上げ時間と打ち下げ時間の比は１：１．１〜１．５とすることもできる。
図７は実際の羽ばたき飛翔ロボットを飛ばした場合のフラッピング角の変化を示すグラフであるが、図に示すように、左翼及び右翼のいずれにおいても、多少時間の差はあるが、打ち下げ時間が打ち上げ時間より長いことがわかる。
【００６８】
以上、本発明を、実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施例に記載した構成に限定されるものではなく、請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施例や変形例も含むものである。
例えば、クランク部材を正面視して時計回りに回転させたが、反時計回りに回転させてもよい。この場合、左翼と右翼に羽ばたき運動の位相差が発生していると、位相差が逆転することになって旋回方向も逆転する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の羽ばたき飛翔ロボットに小型カメラやセンサ、更にＧＰＳを搭載することにより、地震等の災害で倒壊した建物や被災地での人命救助支援を行うことが可能になる。羽ばたき飛翔ロボットを使用することで、災害救助活動中に二次災害が発生した場合でも、人的な被害がなく、救援活動が可能である。また、歴史的建築物のように人の進入が困難な構造物等の保守点検活動も可能である。更に、蝶のように飛翔することができるので、危険人物の監視としてのテロ対策システム、犯人追跡システムへの応用も可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０：羽ばたき飛翔ロボット、１１：胴体、１２：左前フレーム、１３：右前フレーム、１４：左翼、１５：右翼、１６：回転駆動源、１７：クランク部材、１８：第１の支点部、１９：左連結部、２０：第１のクランクロッド、２１：第２の支点部、２２：右連結部、２３：第２のクランクロッド、２４：羽ばたき手段、２５、２６：軸孔、２７、２７ａ：パイプ部材、２８：左の軸芯ロッド、２９：左補強部材、３０：左側補強フレーム、３１：左翼端領域、３２：左翼シート、３３：右の軸芯ロッド、３４：右補強部材、３５：右側補強フレーム、３６：右翼端領域、３７：右翼シート、３８：取付けフレーム、３９：取付けベース、４０：コアレスモータ、４１：第１の歯車、４２：伝達機構、４３：回転軸、４４：第２の歯車、４４ａ：第３の歯車、４５：屈折ピン、４６：第２の水平部、４７：第１の水平部、４８：接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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