(57)【要約】荷物の運搬に最適化され、荷物の積み下ろしや機体管理を効率的に行うことができる無人航空機を提供する。複数の回転翼を備える無人航空機であって、前記無人航空機の筐体は、中空部である貨物室が一体化された本体部と、前記各回転翼を支持する複数のアーム部と、を有し、前記アーム部および該アーム部に支持された前記回転翼の各組は、それぞれ格納式回転翼を構成しており、前記各格納式回転翼は、その一部または全体を前記貨物室に格納可能であることを特徴とする無人航空機により解決する。
2017183551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転翼を備える無人航空機であって、
前記無人航空機の筐体は、中空部である貨物室が一体化された本体部と、前記各回転翼を支持する複数のアーム部と、を有し、
前記アーム部および該アーム部に支持された前記回転翼の各組は、それぞれ格納式回転翼を構成しており、
前記各格納式回転翼は、その一部または全体を前記貨物室に格納可能であることを特徴とする無人航空機。
【請求項２】
前記筐体は、その上方に他の前記筐体を載置可能であることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項３】
前記各アーム部は、その長手方向における前記本体部側の端部である基端部が前記本体部に回動可能に支持されており、
前記基端部を回動中心として前記格納式回転翼を回動させることにより、該格納式回転翼が、前記貨物室に格納または該貨物室から展開されることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項４】
前記各基端部は前記本体部に対して水平方向に回動可能であり、
前記格納式回転翼は、回動中心を共通とする二基を一単位として、前記本体部の周方向に沿って複数単位配置されていることを特徴とする請求項３に記載の無人航空機。
【請求項５】
前記一単位を構成する二基の前記格納式回転翼は、前記本体部の周方向において互いに重ならない位置に展開可能であることを特徴とする請求項４に記載の無人航空機。
【請求項６】
前記貨物室はその上部に開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項７】
前記貨物室への着脱が可能な一または複数のコンテナをさらに有し、
運搬物は前記コンテナに入れられて前記貨物室に収容されることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項８】
前記コンテナは画一的な形状であることを特徴とする請求項７に記載の無人航空機。
【請求項９】
前記貨物室には、前記複数の格納式回転翼の少なくとも一部と前記コンテナとを同時に収容可能であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の無人航空機。
【請求項１０】
前記本体部の外周面には、前記貨物室に連通された複数の貫通穴が形成されており、
前記各アーム部は、その長手方向における前記本体部側の端部である基端部が前記貫通穴に挿入されて前記本体部に支持されており、
前記アーム部を前記貫通穴にさらに差し込むことで該アーム部が前記貨物室に格納され、前記アーム部を前記本体部から引き出すことで前記格納式回転翼が展開されることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項１１】
前記各回転翼は、周方向へ折り畳み可能なブレードを有していることを特徴とする請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１２】
前記各格納式回転翼はそれぞれ、上下に同軸配置された二基の前記回転翼を有していることを特徴とする請求項１０に記載の無人航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無人航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人航空機は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、無人航空機の姿勢制御や自律飛行に用いられるセンサ類およびソフトウェアの改良が大きく進み、これにより無人航空機の操作性が著しく向上するとともに、高性能な機体を安価に入手できるようになった。こうした背景から現在、特に小型のマルチコプターについては、趣味目的だけでなく、広範な分野における種々のミッションへの応用が試行されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無人航空機による荷物の運搬が実用化されると、その運搬性能や安全性のみならず、多数の機体を保管するときのスペース効率や、荷物の積み下ろし作業の効率に対する要求も厳しくなることが予測される。【０００５】
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、多数の機体をスペース効率よく保管することができ、また、荷物を安全に安定して運搬することができるとともに、荷物の積み下ろし作業を効率的に行うことができる無人航空機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の無人航空機は、複数の回転翼を備え、前記無人航空機の筐体は、中空部である貨物室が一体化された本体部と、前記各回転翼を支持する複数のアーム部と、を有し、前記アーム部および該アーム部に支持された前記回転翼の各組はそれぞれ格納式回転翼を構成しており、前記各格納式回転翼は、その一部または全体を前記貨物室に格納可能であることを特徴とする。【０００７】
一般的なマルチコプターは、複数のアームが機体の中心から放射状に延びており、それらアームの先端に回転翼が配置されている。そのため、使用しないマルチコプターを保管するときには、これらアームや回転翼がかさばることになる。本構成の無人航空機は、本体部と一体化された貨物室を備え、貨物室にこれらアームや回転翼を格納可能であることにより、保管スペースに保管可能な無人航空機の台数を増やすことができる。【０００８】
また、本構成の無人航空機は、その筐体に予め貨物室が設けられていることにより、荷物を運搬するにあたり、専用のアタッチメントなどを別途取り付ける必要がない。また、貨物室を広く確保することにより、様々な数、大きさ、種類の荷物を運搬することが可能となる。さらに、機体の下方に荷物を配置する構成と比べ、重心が過度に低くなることが防止されるため、機体のバランスを維持しやすくなる。より具体的には、複数の回転翼を備える無人航空機においては、機体全体を傾斜させることで水平方向の位置制御と移動制御、および姿勢の制御を実現している。一般的に重心が低いほうが機体は安定するが、これには機体が傾斜しにくくなるという弊害がともなう。機体が傾斜しにくくなることにより、機体の機敏な制御が困難となる。このため、重心をある程度高くとり、機体を傾斜しやすくさせることが、機体の安定にとっては重要である。本構成の無人航空機では、その筐体内に荷物が収容されることにより、このような、機体のバランス維持の困難性が軽減されている。【０００９】
また、前記筐体は、その上方に他の前記筐体を載置可能であることが好ましい。【００１０】
本構成の無人航空機は、筐体を上方に積み上げ可能とすることにより、無人航空機の保管スペースを、その面積だけではなく、高さを含む容積として三次元的に利用することができる。さらに、貨物室にアームと回転翼とを格納することにより、保管スペースに保管可能な無人航空機の台数を最大化することができる。【００１１】
また、前記各アーム部は、その長手方向における前記本体部側の端部である基端部が前記本体部に回動可能に支持されており、前記基端部を回動中心として前記格納式回転翼を回動させることにより、該格納式回転翼が、前記貨物室に格納または該貨物室から展開されることが好ましい。【００１２】
格納式回転翼を、その基端部を中心に回動させて貨物室に格納する構成とすることにより、格納式回転翼を簡便に格納および展開することが可能となる。【００１３】
また、前記各基端部は前記本体部に対して水平方向に回動可能であり、前記格納式回転翼は、回動中心を共通とする二基を一単位として、前記本体部の周方向に沿って複数単位配置されている構成としてもよい。【００１４】
アームの回動中心を共通とする二基の格納式回転翼を一単位として、それらの上下方向（回動中心の軸方向）の位置をずらして配置することにより、搭載可能な回転翼の数を増やし、機体の最大揚力を高めることができ、重量物をより安定して運搬することが可能となる。【００１５】
また、前記一単位を構成する二基の前記格納式回転翼は、前記本体部の周方向において互いに重ならない位置に展開可能であることが好ましい。【００１６】
二つの回転翼を上下方向に重ねて配置した場合、特にこれら回転翼の間隔が狭いときは、揚力のロスが大きくなるという問題がある。本構成の無人航空機は、一単位を構成する二基の格納式回転翼を、これらが互いに重ならない位置に展開できることにより、このような揚力のロスを低減することが可能とされている。【００１７】
また、前記貨物室はその上部に開口が設けられていることが好ましい。【００１８】
一般的なマルチコプターに荷物を取り付ける場合、機体を一度持ち上げてその下に荷物を固定する必要があり、荷物の取り付け作業が煩雑となる。これは荷物の取り外し作業についても同様である。また、ワイヤーなどのひも状部材で機体に荷物を吊り下げる場合、着陸している機体の下部に横から荷物を連結する必要があり、荷物を簡便に連結するためには、その吊り下げ構造に工夫が必要となる。また、上でも述べたように、機体に荷物を吊り下げて運搬する場合、機体の重心が低くなることにより、機体の離陸時や飛行時における安定性が損なわれるという問題がある。本構成の無人航空機では、貨物室の上部に開口が設けられており、貨物室に対して上から荷物を収容し、また取り出すことが可能とされている。これにより荷物の積み下ろし作業を効率化することができる。【００１９】
また、前記貨物室への着脱が可能な一または複数のコンテナをさらに有し、運搬物は前記コンテナに入れられて前記貨物室に収容されることが好ましい。【００２０】
また、前記コンテナは画一的な形状であることが好ましい。【００２１】
貨物室に荷物を直接収容して緩衝材などで隙間を埋める作業は定型化が困難であり、物流プロセス全体で見たときに効率がよいとはいい難い。所定サイズの容器体を単位として荷物をパッケージングすることにより、いわゆるコンテナリゼーションを図ることができ、梱包作業の効率化や自動化が可能となる。【００２２】
また、前記貨物室には、前記複数の格納式回転翼の少なくとも一部と前記コンテナとを同時に収容可能である構成としてもよい。【００２３】
荷物の積載量に応じて回転翼の数を調節可能とすることにより、運搬時におけるエネルギー効率を高めることができる。【００２４】
また、本発明の無人航空機は、前記本体部の外周面に前記貨物室に連通された複数の貫通穴が形成され、前記各アーム部はその長手方向における前記本体部側の端部である基端部が前記貫通穴に挿入されて前記本体部に支持されており、前記アーム部を前記貫通穴にさらに差し込むことで該アーム部が前記貨物室に収容され、前記アーム部を前記本体部から引き出すことで前記格納式回転翼が展開される構成としてもよい。【００２５】
アーム部を長手方向にスライドさせて貨物室から出し入れすることにより、格納式回転翼（アーム部）を簡便に格納および展開することが可能となる。【００２６】
また、前記各回転翼は、周方向へ折り畳み可能なブレードを有していることが好ましい。【００２７】
アーム部を貨物室に格納し、ブレードを本体部の外形に沿って折り畳むことにより、無人航空機をよりコンパクトに保管することができる。【００２８】
また、前記各格納式回転翼はそれぞれ、上下に同軸配置された二基の前記回転翼を有しており、前記格納式回転翼は、前記本体部の周方向に沿って複数配置されていることが好ましい。【００２９】
各格納式回転翼がそれぞれ二基の回転翼を備えることにより、無人航空機の揚力が高められ、無人航空機の可搬重量を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる無人航空機によれば、多数の機体をスペース効率よく保管することができ、また、荷物を安全に安定して運搬することができるとともに、荷物の積み下ろし作業を効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態にかかる無人航空機の外観斜視図である。
【図２】実施形態にかかる無人航空機の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図１の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【図４】格納式回転翼が貨物室に収容された様子を示す外観斜視図である。
【図５】図１の無人航空機の平面図である。
【図６】他の実施形態にかかる無人航空機の外観斜視図である。
【図７】アームの収容構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態のマルチコプター９０は複数の回転翼を備える無人航空機の一例である。尚、以下の説明における「上」および「下」とは、図１における上下方向をいい、各図の座標軸表示に示されるｚ軸方向に平行な方向を意味している。同様に、「水平」とは同座標軸表示におけるｘｙ平面方向をいう。また、マルチコプター９０（および他の実施形態のマルチコプター９６）について「周方向」とは、ヨー方向に沿った周方向を意味している。
【００３３】
［コンテナ構成］
図１はマルチコプター９０の外観斜視図である。マルチコプター９０の筐体１０は、主に、略直方体の箱形の本体部１２、および本体部１２の周方向における各頂点に相当する部位から水平方向に放射状に延びた複数のアーム部１１により構成されている。各アーム部１１にはそれぞれ、固定ピッチの回転翼であるブレード４２を有するローターが支持されている。本体部１２の内部には、上部に開口１３１を有する貨物室１３が設けられている。
【００３４】
マルチコプター９０は、その筐体１０に貨物室１３が分離不能に一体的に設けられていることにより、荷物９１の運搬に際して別途専用のアタッチメントや機材を取り付ける必要がない。尚、本発明における「運搬物」とは、いわゆる荷物であり、無人航空機により運搬・運送される物品を意味している
【００３５】
一般的なマルチコプターに荷物を取り付ける場合、機体を一度持ち上げてその下に荷物を固定する必要があり、荷物の取り付け作業が煩雑となる。これは荷物の取り外し作業についても同様である。また、ワイヤーなどのひも状部材で機体に荷物を吊り下げる場合、着陸している機体の下部に横から荷物を連結する必要があり、荷物を簡便に連結するためには、その吊り下げ構造に工夫が必要となる。マルチコプター９０は、貨物室１３の上部に開口１３１が設けられていることにより、作業者は貨物室１３に対して上からアクセスすることができる。これにより、荷物９１の積み下ろし作業が効率化されている。
【００３６】
また、マルチコプター９０は、その筐体１０に貨物室１３が一体的に設けられていることにより、機体の下方に荷物を配置する構成と比べて、荷重による機体バランスへの影響が軽減されている。一般的に重心が低いほうが機体は安定するが、これには機体が傾斜しにくくなるという弊害がともなう。機体が傾斜しにくくなることにより、機体の機敏な制御が困難となる。このため、重心をある程度高くとり、機体を傾斜しやすくさせることが、機体の安定にとって重要である。本実施形態のマルチコプター９０では、その筐体１０内に荷物９１が収容されることにより、このような、機体のバランス維持の困難性が軽減されている。
【００３７】
貨物室１３は、貨物室１３に装着可能な容器体である４個のコンテナ１４を有している。マルチコプター９０の運搬物である荷物９１は、まずコンテナ１４単位にまとめられ、そしてコンテナ１４ごと貨物室１３に収容される。本実施形態におけるコンテナ１４は、梱包作業の効率化および単純化のため画一的な形状とされているが、本発明のコンテナはコンテナ１４の形態には限定されない。本発明のコンテナの形状は、組み合わせたときに貨物室に隙間なく収まる形状であればよく、例えばサイズの異なる複数種類のコンテナを用意して、運搬可能な荷物の大きさに幅をもたせることもできる。さらには、貨物室の全容積を独占する一つの容器体のみを用意してもよい。
【００３８】
マルチコプター９０では、所定サイズのコンテナ１４を梱包単位として荷物９１をパッケージングすることにより、いわゆるコンテナリゼーションを図ることが可能とされている。
【００３９】
尚、本発明の貨物室はコンテナを備えることが望ましいが、コンテナは必須の構成ではない。コンテナを用いず直接貨物室に荷物を収容した方が都合よい場合や、直接収容することに特に作業効率上の問題がない場合は、上面開口部１３１に別途蓋体など設けて直接収容すればよい。
【００４０】
［飛行機能］
図２はマルチコプター９０の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター９０の機体には、フライトコントローラ２０、複数のローターＲおよびこれらローターＲの回転を制御するＥＳＣ４３（Electric Speed Controller）、オペレータの操縦端末９５と無線通信を行う無線送受信器３３、および、これらに電力を供給するバッテリー５１が搭載されている。
【００４１】
各ローターＲは、ＤＣモータであるモータ４１、およびその出力軸に取り付けられたブレード４２により構成されている。ＥＳＣ４３はローターＲのモータ４１に接続されており、フライトコントローラＦＣから指示された速度でモータ４１を回転させる。尚、本実施形態におけるマルチコプター１１は、８基のローターＲが搭載されたオクトコプターであるが、ローターＲの数は８基には限定されず、ローターＲを４基備えたクアッドコプターとしてもよい。その他、求められる飛行安定性や許容されるコスト等に応じて、ローターＲが６基のヘキサコプター、さらには８基よりも多くのローターを備えるものまで適宜変更可能である。
【００４２】
フライトコントローラＦＣは、マイクロコントローラである制御装置２０を備えている。制御装置２０は、中央処理装置であるＣＰＵ２１、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置であるメモリ２２、および、ＥＳＣ４３を介して各モータ４１の回転数および回転速度を制御するＰＷＭコントローラ２３を備えている。
【００４３】
フライトコントローラＦＣはさらに、飛行制御センサ群３１およびＧＰＳ受信器３２（以下、これらを総称して「センサ等」ともいう。）を備えており、これらは制御装置２０に接続されている。本実施形態におけるマルチコプター９０の飛行制御センサ群３１には、加速度センサ、角速度センサ、気圧センサ（高度センサ）、地磁気センサ（方位センサ）などが含まれている。制御装置２０は、これらセンサ等により、機体の傾きや回転のほか、飛行中の緯度経度、飛行高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得可能とされている。
【００４４】
制御装置２０のメモリ２２には、マルチコプター９０の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御する飛行制御アルゴリズムが実装されたプログラムである飛行制御プログラムＦＣＰが記憶されている。飛行制御プログラムＦＣＰは、オペレータ（操縦端末９５）からの指示に従い、センサ等から取得した現在位置を基に各ローターＲの回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター９０を飛行させる。
【００４５】
マルチコプター９０の操縦は、オペレータが操縦端末９５から行うことも可能であるが、例えば、緯度経度、飛行高度、飛行ルートなどのパラメータを飛行制御プログラムＦＣＰに予め登録しておき、目的地へ自律的に飛行させることも可能である（以下、このような自律飛行のことを「オートパイロット」という。）。本実施形態のマルチコプター９０は、基本的にはこのオートパイロットにより所定の目的地に向かって自律飛行させることが想定されている。
【００４６】
このように、本実施形態におけるマルチコプター９０は高度な飛行制御機能を備えている。ただし、本発明における無人航空機は、貨物室を備え、複数の回転翼により飛行が可能な機体であればよく、例えばセンサ等から一部のセンサが省略された機体や、オートパイロット機能を備えない機体、または手動操縦のみにより飛行可能な機体も本発明の無人航空機には含まれている。また、本実施形態におけるマルチコプター９０は、ＧＰＳ受信器３２により飛行中の緯度経度を検知するなど、屋外における荷物の運搬に好適化されているが、例えば無人航空機が近距離無線通信モジュールを備え、施設内に分散配置されたＷｉ−Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントやBluetooth（登録商標） Low Energyビーコンなどから現在の飛行位置を特定することで、施設内における荷物の運搬を行うことなども考えられる。
【００４７】
［省スペース構成］
図２は、図１の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。マルチコプター９０のアーム部１１およびその支持されたブレード４２の各組は、それぞれ格納式回転翼ＳＲ（ＳＲ１，ＳＲ２）を構成している。各アーム部１１は、その長手方向における本体部１２側の端部である基端部１１ａが、本体部１２に回動可能に支持されている。各アーム部１１の基端部１１ａの反対側の端部である先端部には、ブレード４２を保護するローターガード１１ｂが配置されている。ローターガード１１ｂは任意の構成であり省略してもよい。本実施形態では、ローターガード１１ｂをアーム部１１の一部とみなす。
【００４８】
本実施形態の各格納式回転翼ＳＲは、回動中心を共通とする二基の格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２を一単位として配置されている。図１に示されるように、格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２は、本体部１２の周方向に沿って４単位配置されている。上でも述べたように、ローターＲの数、すなわち格納式回転翼ＳＲの数は、複数であることを条件に適宜変更可能である。本実施形態では、回動中心を共通とする二基の格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２を一単位として、これらの上下方向の位置をずらして配置することで搭載可能な格納式回転翼ＳＲの数を増やし、機体の最大揚力を高めている。これにより重い荷物を安定して運搬することが可能とされている。
【００４９】
図４は、マルチコプター９０の格納式回転翼ＳＲが貨物室１３内に収容された様子を示す外観斜視図である。マルチコプター９０の貨物室１３は、図４の座標軸表示のｘ方向におけるその両側面に、上下へスライド可能な板状部材であるスライドプレート１３３が配置されている。本実施形態のスライドプレート１３３は手動で開閉することを想定しているが、サーボ機構などのアクチュエータを用いて開閉してもよい。
【００５０】
図４に示されるように、スライドプレート１３３を上方へスライドさせると、貨物室１３の側面開口部１３２が開口する。その後、基端部１１ａを回動中心として格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２を側面開口部１３２側に回動させることで、これら格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２を貨物室１３に格納することができる。本実施形態のマルチコプター９０では、上記構成により、格納式回転翼ＳＲを簡便に格納および展開することが可能とされている。
【００５１】
図５は図１のマルチコプター９０の平面図である。図５に示されるように、格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２は、本体部１２の周方向において互いに重ならない位置に展開可能とされている。より具体的には、格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２の展開角度には９０°の差が設けられており、格納式回転翼ＳＲ１は格納式回転翼ＳＲ２の展開角度よりもさらに９０°大きな展開角度を有している。これにより、格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２のブレード４２は、本体部１２の周方向において互いに重ならない位置に配置される。二つの回転翼を上下に重なるように配置した場合、特にこれら回転翼の間隔が狭いときは、揚力のロスが大きくなるという問題がある。本実施形態のマルチコプター９０では、一単位を構成する格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２を、これらのブレード４２が互いに重ならない位置に展開可能とすることにより、このような揚力のロスが低減されている。
【００５２】
本実施形態の格納式回転翼ＳＲは、水平方向に回動可能とされ、側面開口部１３２から貨物室１３に格納されるが、格納式回転翼ＳＲの貨物室１３への格納方法はこれに限定されない。例えば、各単位の格納式回転翼ＳＲが格納式回転翼ＳＲ１のみから構成される場合は、格納式回転翼ＳＲ１を垂直方向に回動させて上面開口部１３１から貨物室１３に格納する構成も考えられる。さらには、格納式回転翼ＳＲを取り外して貨物室１３に格納してもよい。また、本実施形態の格納式回転翼ＳＲは、手動で格納式回転翼ＳＲを回動させて貨物室１３に格納することを想定しているが、これはサーボ機構などのアクチュエータを用いて行ってもよい。
【００５３】
一般的なマルチコプターは、マルチコプター９０と同様に、複数のアームが機体の中心から放射状に延びており、それらアームの先端に回転翼が配置されている。そのため、使用しない機体を保管するときには、これら回転翼やアームがかさばることになる。マルチコプター９０は、貨物室１３を備え、貨物室１３にこれらアーム１１とブレード４２とを格納可能な構成とされていることにより、所定の面積の保管スペースに保管可能な無人航空機の台数を増やすことが可能とされている。
【００５４】
尚、本実施形態のマルチコプター９０は、その貨物室１３に荷物９１が収容可能な構成とされているが、貨物室１３を格納式回転翼ＳＲ専用の格納空間とすることもできる。その場合、上面開口部１３１は設けなくてもよい。
【００５５】
図１および図３に示されるように、マルチコプター９０の本体部１２は、その上面にスキッド連結部１５が設けられている。スキッド連結部１５は、本体部１２の上面における四隅に配置されており、これらスキッド連結部１５の位置は、マルチコプター９０の図示しない脚部（スキッド）の位置に対応している。スキッド連結部１５には、かかる脚部が嵌入される凹部が形成されている。本実施形態のマルチコプター９０は、スキッド連結部１５を備えていることにより、その上方に他のマルチコプター９０の筐体１０を載置したときに、これらの筐体１０の位置決めが容易になるとともに、筐体１０を複数積み上げたときの安定性が高められている。
【００５６】
本実施形態のマルチコプター９０は、その筐体１０を複数台積み上げ可能とすることにより、保管スペースをその面積だけではなく高さを含む容積として三次元的に利用することが可能とされている。さらに、貨物室１３に格納式回転翼ＳＲを格納することにより、保管スペースに保管可能な台数を最大化することが可能とされている。
【００５７】
本実施形態では、マルチコプター９０の保管時には、コンテナ１４は全て取り外されており、貨物室１３には格納式回転翼ＳＲのみが格納されている。これは、荷物９１を運搬するときにのみ貨物室１３にコンテナ１４を取り付ける運用を想定したものであり、これにより保管スペースをさらに効率的に使用することが可能とされている。コンテナ１４または格納式回転翼ＳＲによる貨物室１３の独占的な使用は、上記の理由によるものであり、コンテナ１４と格納式回転翼ＳＲとを同時に貨物室１３に収容可能な構成としてもよい。例えば、少量の荷物９１を収容可能な薄型のコンテナ１４´を用意し、貨物室１３にコンテナ１４´を取り付けるとともに、格納式回転翼ＳＲ１，ＳＲ２のうち、下側の格納式回転翼ＳＲ２のみを貨物室１３に格納することが考えられる。このように、荷物９１の積載量に応じて駆動するローターＲの数を調節可能とすることで、荷物９１の運搬時におけるエネルギー効率を高めることができる。
【００５８】
［他の実施形態］
以下、図６および図７を用いて本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の他の実施形態にかかる無人航空機であるマルチコプター９６の外観斜視図である。図７はマルチコプター９６のアーム部１７の収容構造を示す平面図である。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の構成については、先の実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。また、マルチコプター９６の基本的な飛行機能は先の実施形態のマルチコプター９０と同一であるためその説明を省略する。
【００５９】
マルチコプター９６の筐体１６は、主に、略直方体の箱形の本体部１８、および、本体部１８の周方向における各頂点に相当する部位から水平方向に放射状に延びる複数のアーム部１７により構成されている。各アーム部１７は上下に平行に配置された二本のパイプ材からなる。各アーム部１７の先端にはそれぞれ、上下に同軸配置された二基のローターＲ１，Ｒ２が取り付けられている。ローターＲ１，Ｒ２は周方向へ折り畳み可能なブレード４５を有している。本実施形態のアーム１７およびその支持されたブレード４５の各組は、それぞれ格納式回転翼ＥＲを構成している。
【００６０】
本体部１８の内部には、上部に上面開口部１３１を有する貨物室１３が設けられている。図６のマルチコプター９６は、貨物室１３にその全容積を独占する一つのコンテナ１８が装着されている。
【００６１】
本体部１８の外周面のうち上記各頂点に相当する部位には、貨物室１３に連通された貫通穴１８１が形成されている。図６の各アーム部１７は、その長手方向における本体部１８側の端部である基端部１７ａ（図７参照）が貫通穴１８１に挿入され、図示しない固定構造により本体部１８に支持されている。
【００６２】
図７に示されるように、本実施形態のマルチコプター９６では、アーム部１７を図６の状態から貫通穴１８１にさらに差し込むことにより、コンテナ１４を取り出した後の貨物室１３にアーム部１７を収容することができる。これに加え、ブレード４５を本体部１８の外形に沿って折り畳むことにより、マルチコプター９６をコンパクトに保管することができる。なお、本実施形態のマルチコプター９６の貨物室１３も荷物９１が収容可能な構成とされているが、貨物室１３をアーム部１７専用の格納空間とすることも可能である。その場合、上面開口部１３１は設けなくてもよい。
【００６３】
格納式回転翼ＥＲを展開するときには、アーム部１７を本体部１８から引き出して、ブレード４５を開けばよい。このように、本実施形態のマルチコプター９６では、アーム部１７を長手方向にスライドさせて貨物室１３から出し入れすることにより、格納式回転翼ＥＲを簡便に格納および展開することが可能とされている。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月2日(2017.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転翼を備える無人航空機であって、
前記無人航空機の筐体は、中空部である貨物室が一体化された本体部と、前記各回転翼を支持する複数のアーム部と、を有し、
前記アーム部および該アーム部に支持された前記回転翼の各組は、それぞれ格納式回転翼を構成しており、
前記各格納式回転翼は、その一部または全体を前記貨物室に格納可能であり、
前記貨物室はその上部に、荷物の収容および取り出しが可能な開口が設けられていることを特徴とする無人航空機。
【請求項２】
前記筐体は、その上方に他の前記筐体を載置可能であることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項３】
前記各アーム部は、その長手方向における前記本体部側の端部である基端部が前記本体部に回動可能に支持されており、
前記基端部を回動中心として前記格納式回転翼を回動させることにより、該格納式回転翼が、前記貨物室に格納または該貨物室から展開されることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項４】
前記各基端部は前記本体部に対して水平方向に回動可能であり、
前記格納式回転翼は、回動中心を共通とする二基を一単位として、前記本体部の周方向に沿って複数単位配置されていることを特徴とする請求項３に記載の無人航空機。
【請求項５】
前記一単位を構成する二基の前記格納式回転翼は、前記本体部の周方向において互いに重ならない位置に展開可能であることを特徴とする請求項４に記載の無人航空機。
【請求項６】
前記貨物室への着脱が可能な一または複数のコンテナをさらに有し、
運搬物は前記コンテナに入れられて前記貨物室に収容されることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項７】
前記コンテナは画一的な形状であることを特徴とする請求項６に記載の無人航空機。
【請求項８】
前記貨物室には、前記複数の格納式回転翼の少なくとも一部と前記コンテナとを同時に収容可能であることを特徴とする請求項６に記載の無人航空機。
【請求項９】
複数の回転翼を備える無人航空機であって、
前記無人航空機の筐体は、中空部を有する本体部と、前記各回転翼を支持する複数のアーム部と、を有し、
前記アーム部および該アーム部に支持された前記回転翼の各組は、それぞれ格納式回転翼を構成しており、
前記本体部の外周面には、前記中空部に連通された複数の貫通穴が形成されており、
前記各アーム部は、その長手方向における前記本体部側の端部である基端部が前記貫通穴に挿入されて前記本体部に支持されており、
前記アーム部を前記貫通穴にさらに差し込むことで該アーム部が前記中空部に格納され、前記アーム部を前記本体部から引き出すことで前記格納式回転翼が展開されることを特徴とする無人航空機。
【請求項１０】
前記中空部は貨物室であり、該貨物室は前記本体部と一体化されていることを特徴とする請求項９に記載の無人航空機。
【請求項１１】
前記各回転翼は、周方向へ折り畳み可能なブレードを有していることを特徴とする請求項９に記載の無人航空機。
【請求項１２】
前記各格納式回転翼はそれぞれ、上下に同軸配置された二基の前記回転翼を有していることを特徴とする請求項９に記載の無人航空機。
【国際調査報告】
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2017183551.tif 000011