(57)【要約】      （修正有）【課題】無人飛行体の軽量化を図るとともに剛性を確保する。【解決手段】飛行ユニットは、閉断面形状の機体と、筒状のロータアーム２２とが一体に取り付けられたモノコック構造体で構成されている。ロータアーム２２の筒壁は、カーボン繊維が編み込まれたカーボン繊維強化樹脂シート４１と、アラミド繊維が織り込まれたアラミド繊維強化樹脂シート４６とが積層された積層構造体で構成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロータユニットが設けられた飛行ユニットを備えた無人飛行体であって、
前記飛行ユニットは、閉断面形状の機体と、該機体から径方向外方に延びてその先端部に前記ロータユニットが保持された筒状の複数のロータアームとを有し、該機体に該ロータアームの基端部が一体に取り付けられたモノコック構造体で構成され、
前記ロータアームの筒壁は、繊維が編み込まれた繊維強化樹脂シートを複数積層させた積層構造体で構成されていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項２】
請求項１において、
前記ロータアームの筒壁は、繊維の編み込みパターンが異なる複数の前記繊維強化樹脂シートを積層させて構成されていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記ロータアームの先端部及び基端部における筒壁の肉厚は、該ロータアームの先端部から基端部にかけて延びる延伸部の筒壁の肉厚よりも厚くなっていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
前記繊維強化樹脂シートは、カーボン繊維が編み込まれたカーボン繊維強化樹脂シートと、アラミド繊維が編み込まれたアラミド繊維強化樹脂シートとを有することを特徴とする無人飛行体。
【請求項５】
請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
前記飛行ユニットは、複数の前記ロータアームの基端側からそれぞれ下方に延びる筒状の複数の支持脚を有し、該ロータアームの基端側に該支持脚が一体に取り付けられたモノコック構造体で構成され、
前記支持脚の筒壁は、繊維が編み込まれた繊維強化樹脂シートを複数積層させた積層構造体で構成されていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１つにおいて、
前記機体の内部に配設され、前記飛行ユニットの動作を制御する制御部を備えたことを特徴とする無人飛行体。
【請求項７】
請求項１乃至６のうち何れか１つにおいて、
前記機体は、下方が開口する箱状に形成された上側箱体と、上方が開口する箱状に形成された下側箱体とを有し、該上側箱体の開口部に該下側箱体の開口部が一体に取り付けられることで閉断面形状に形成され、
前記ロータアームの基端部は、前記機体の内部に差し込まれるとともに、該基端部の上面が前記上側箱体に取り付けられる一方、下面が前記下側箱体に取り付けられていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項８】
請求項１乃至７のうち何れか１つにおいて、
前記飛行ユニットに対して着脱可能に取り付けられた測量ユニットを備え、
前記測量ユニットは、測量用のレーザースキャナと、上方が開口する箱状に形成されてその下面に該レーザースキャナが支持されたレーザーマウントとを有し、
前記レーザーマウントは、前記機体の下側に一体に取り付けられてモノコック構造体の一部を構成していることを特徴とする無人飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、土木用の地形調査や土砂災害の危険性の把握等のために、ラジオコントロールの産業用無人ヘリコプターにレーザースキャナを搭載して、地形をレーザー測量することが行われている（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２００９−２４８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、本願発明者は、シングルロータの無人ラジコンヘリの代わりに、マルチコプターと呼ばれる複数のロータユニットを有する無人飛行体にレーザースキャナを搭載して、さらに低い高度で安定した自律航行を可能とし、より高精細な三次元計測データを得ることを考えた。
【０００５】
ところで、無人飛行体のような小型の機体を用いて、レーザースキャナのような重量物を搭載して安定した自律航行を行うためには、機体の剛性を十分に確保するととともに、機体を軽量化する必要がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、無人飛行体の軽量化を図るとともに剛性を確保できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のロータユニットが設けられた飛行ユニットを備えた無人飛行体を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、第１の発明は、前記飛行ユニットは、閉断面形状の機体と、該機体から径方向外方に延びてその先端部に前記ロータユニットが保持された筒状の複数のロータアームとを有し、該機体に該ロータアームの基端部が一体に取り付けられたモノコック構造体で構成され、
前記ロータアームの筒壁は、繊維が編み込まれた繊維強化樹脂シートを複数積層させた積層構造体で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
第１の発明では、閉断面形状の機体と筒状のロータアームとが一体に取り付けられたモノコック構造体で飛行ユニットを構成している。このような構成とすれば、ロータアームを機体に取り付けるための骨組みが必要無く、飛行ユニットの軽量化を図るとともに剛性を確保することができる。
【００１０】
また、ロータアームの筒壁を、複数の繊維強化樹脂シートを積層させた積層構造体で構成している。このような構成とすれば、繊維強化樹脂シートに編み込まれた繊維によって、ロータアームの剛性を高めることができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、
前記ロータアームの筒壁は、繊維の編み込みパターンが異なる複数の前記繊維強化樹脂シートを積層させて構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第２の発明では、繊維の編み込みパターンが異なる複数の繊維強化樹脂シートを積層させているから、異なる方向からロータアームに加わる外力に対する剛性を高めることができる。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記ロータアームの先端部及び基端部における筒壁の肉厚は、該ロータアームの先端部から基端部にかけて延びる延伸部の筒壁の肉厚よりも厚くなっていることを特徴とするものである。
【００１４】
第３の発明では、ロータアームの先端部及び基端部における筒壁の肉厚を、延伸部の筒壁の肉厚よりも厚くしている。このように、ロータユニットの振動が加わり易いロータアームの先端部や、曲げ応力の加わり易いロータアームの基端部のような、剛性を高める必要がある部分についてのみ、ロータアームの筒壁の肉厚を厚くすることで、ロータアームの筒壁全体を厚くする場合に比べて軽量化を図ることができる。
【００１５】
第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記繊維強化樹脂シートは、カーボン繊維が編み込まれたカーボン繊維強化樹脂シートと、アラミド繊維が編み込まれたアラミド繊維強化樹脂シートとを有することを特徴とするものである。
【００１６】
第４の発明では、カーボン繊維強化樹脂シートと、アラミド繊維強化樹脂シートとが積層される。これにより、飛行ユニットが衝突や落下する等して、ロータアームが損傷した場合に、ロータアームが飛散するのを抑えることができる。
【００１７】
具体的に、カーボン繊維強化樹脂シートのみでロータアームを構成すると、ロータアームが損傷したときに、カーボン繊維強化樹脂シートがバラバラに分解して周囲に飛散するおそれがある。
【００１８】
そこで、カーボン繊維強化樹脂シートよりも引っ張り強度の高いアラミド繊維強化樹脂シートを、カーボン繊維強化樹脂シートとともに積層させることで、ロータアームが損傷した場合に、カーボン繊維強化樹脂シートが飛散するのをアラミド繊維強化樹脂シートによって抑えることができる。
【００１９】
なお、アラミド繊維強化樹脂シートは、カーボン繊維強化樹脂シートよりも高価であり、表面の肌触りがざらざらしているため、ロータアームの表面側にカーボン繊維強化樹脂シートを配置し、カーボン繊維強化樹脂シートよりも筒内側に、例えば、一層分だけアラミド繊維強化樹脂シートを積層すればよい。
【００２０】
第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記飛行ユニットは、複数の前記ロータアームの基端側からそれぞれ下方に延びる筒状の複数の支持脚を有し、該ロータアームの基端側に該支持脚が一体に取り付けられたモノコック構造体で構成され、
前記支持脚の筒壁は、繊維が編み込まれた繊維強化樹脂シートを複数積層させた積層構造体で構成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
第５の発明では、筒状のロータアームと筒状の支持脚とが一体に取り付けられたモノコック構造体で飛行ユニットを構成している。このような構成とすれば、支持脚をロータアームの基端側や機体に取り付けるための骨組みが必要無く、飛行ユニットの軽量化を図るとともに剛性を確保することができる。
【００２２】
また、支持脚の筒壁を、複数の繊維強化樹脂シートを積層させた積層構造体で構成している。このような構成とすれば、繊維強化樹脂シートに編み込まれた繊維によって、支持脚の剛性を高めることができる。
【００２３】
第６の発明は、第１乃至第５の発明のうち何れか１つにおいて、
前記機体の内部に配設され、前記飛行ユニットの動作を制御する制御部を備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
第６の発明では、制御部が機体の内部に配設されているので、飛行ユニットが衝突や落下した場合でも、閉断面形状で剛性の高い機体によって制御部が保護されることとなり、重要部品である制御部の損傷を抑えることができる。
【００２５】
第７の発明は、第１乃至第６の発明のうち何れか１つにおいて、
前記機体は、下方が開口する箱状に形成された上側箱体と、上方が開口する箱状に形成された下側箱体とを有し、該上側箱体の開口部に該下側箱体の開口部が一体に取り付けられることで閉断面形状に形成され、
前記ロータアームの基端部は、前記機体の内部に差し込まれるとともに、該基端部の上面が前記上側箱体に取り付けられる一方、下面が前記下側箱体に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２６】
第７の発明では、上側箱体と下側箱体とを組み合わせることで機体が構成されている。これにより、機体の内部に電気配線を配索する作業等を、上側箱体を取り外すことで容易に行うことができる。
【００２７】
また、ロータアームの基端部の上面を上側箱体に、下面を下側箱体にそれぞれ取り付けた構成とすることで、ロータアームと機体との一体化を確実に行うことができる。
【００２８】
第８の発明は、第１乃至第７の発明のうち何れか１つにおいて、
前記飛行ユニットに対して着脱可能に取り付けられた測量ユニットを備え、
前記測量ユニットは、測量用のレーザースキャナと、上方が開口する箱状に形成されてその下面に該レーザースキャナが支持されたレーザーマウントとを有し、
前記レーザーマウントは、前記機体の下側に一体に取り付けられてモノコック構造体の一部を構成していることを特徴とするものである。
【００２９】
第８の発明では、レーザースキャナを支持するレーザーマウントは、機体の下側に一体に取り付けられてモノコック構造体の一部を構成している。このように、剛性が高められたレーザーマウントによって、重量物であるレーザースキャナを安定して支持することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、無人飛行体の軽量化を図るとともに剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る無人飛行体の構成を示す正面図である。
【図２】無人飛行体の構成を示す側面図である。
【図３】飛行ユニットと測量ユニットとを分離させた状態を示す正面図である。
【図４】ロータアームの構成を示す斜視図である。
【図５】繊維の編み込みパターンを示す斜視図である。
【図６】図４のＡ方向から見たときの断面図である。
【図７】図４のＢ方向から見たときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３３】
図１〜図３に示すように、無人飛行体１０は、飛行ユニット２０と、飛行ユニット２０に着脱可能に取り付けられた測量ユニット３０とを備えている。飛行ユニット２０は、機体２１と、機体２１に揚力及び推力を発生させる複数のロータユニット２５とを有する。
【００３４】
機体２１は、下方が開口する箱状に形成された上側箱体２１ａと、上方が開口する箱状に形成された下側箱体２１ｂとを有する。機体２１は、上側箱体２１ａの開口部に下側箱体２１ｂの開口部を重ね合わせた状態で、締結ネジ４０により締結させて一体に取り付けることで、閉断面形状に形成されている。
【００３５】
機体２１には、径方向外方に向かって放射状に延びる４本の角筒状のロータアーム２２が設けられている（図１では２本のみ図示）。ロータアーム２２の先端部には、ロータユニット２５が取り付けられている。
【００３６】
ロータアーム２２の基端部は、機体２１の内部に差し込まれている。そして、ロータアーム２２の基端部の上面は、締結ネジ４０によって上側箱体２１ａに取り付けられている。一方、ロータアーム２２の基端部の下面は、締結ネジ４０によって下側箱体２１ｂに取り付けられている（図３参照）。
【００３７】
このように、閉断面形状の機体２１と角筒状のロータアーム２２とが一体に取り付けられることで、飛行ユニット２０は、モノコック構造体を構成している。これにより、ロータアーム２２を機体２１に取り付けるための骨組みが必要無く、飛行ユニット２０の軽量化を図るとともに剛性を確保することができる。
【００３８】
なお、ロータアーム２２の筒壁は、カーボン繊維やケブラー繊維（登録商標：以下、アラミド繊維という）が編み込まれた繊維強化樹脂シートを複数積層させた積層構造体で構成されているが、この点については後述する。
【００３９】
ロータユニット２５は、プロペラ２６と、プロペラ２６を回転させるロータモータ２７とを有する。ロータユニット２５は、４本のロータアーム２２の先端部において上下方向に離れて２つずつ、合計８つ設けられている（図１では４つのみ図示）。
【００４０】
８つのロータユニット２５は、ロータモータ２７の回転数を略同一とすることで、無人飛行体１０を上昇させる揚力を発生させ、機体２１を水平姿勢に維持することができる。また、８つのロータユニット２５のうち前後又は左右のロータモータ２７の回転数を変えて機体２１を傾けることで、機体２１を前後又は左右に移動する推力を発生させることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、４本のロータアーム２２の先端部に８つのロータユニット２５を取り付けた構成について説明したが、ロータアーム２２の本数及びロータユニット２５の個数については、特に限定するものではない。例えば、６本のロータアーム２２の先端部に６つのロータユニット２５を取り付けた構成であってもよい。
【００４２】
機体２１の上部には、飛行ユニット２０用のバッテリー１１が搭載されている。また、機体２１には、機体２１の上部から立設する第１支柱２３の上端部に、第１ＧＰＳ受信機２４が取り付けられている。第１ＧＰＳ受信機２４は、ＧＰＳ衛星から位置情報を受信して、第１コントロールボックス１２（制御部）に送信する。
【００４３】
機体２１の内部には、飛行ユニット２０の動作を制御する第１コントロールボックス１２が配設されている。このように、閉断面形状で剛性の高い機体２１によって第１コントロールボックス１２を保護することで、飛行ユニット２０が衝突や落下した場合でも、重要部品である第１コントロールボックス１２の損傷を抑えることができる。
【００４４】
第１コントロールボックス１２は、電子コンパスやジャイロセンサ等の各種センサからの出力に基づいてロータユニット２５の動作を制御する。また、第１コントロールボックス１２は、第１ＧＰＳ受信機２４で得られた位置情報に基づいて、無人飛行体１０の飛行位置を補正する。
【００４５】
ロータアーム２２の基端側には、下方に延びる４本の筒状の支持脚２８がそれぞれ取り付けられている。具体的に、支持脚２８の上端部には、ロータアーム２２の側面に当接する側面ブラケット２８ａと、機体２１の下面に当接する下面ブラケット２８ｂとが一体形成されている（図３参照）。側面ブラケット２８ａは、締結ネジ４０によってロータアーム２２の側面に締結されている。下面ブラケット２８ｂは、締結ネジ４０によって機体２１の下面に締結されている。これにより、飛行ユニット２０は、機体２１、ロータアーム２２、及び支持脚２８が一体に取り付けられたモノコック構造体を構成している。
【００４６】
支持脚２８は、機体２１を所定の高さ位置に支持しており、無人飛行体１０が地上で待機しているときに機体２１や測量ユニット３０が地面に触れないようにしている。
【００４７】
測量ユニット３０は、レーザー式計測装置である測量用のレーザースキャナ３１と、上方が開口する箱状に形成されてその下面にレーザースキャナ３１が支持されたレーザーマウント３２とを有する。
【００４８】
レーザーマウント３２の開口部には、上方に突出して機体２１の側面に当接する取付部３２ａが一体形成されている。取付部３２ａは、機体２１の上側箱体２１ａ及び下側箱体２１ｂを締結する締結ネジ４０によって共締めされている。レーザーマウント３２は、機体２１の下側に一体に取り付けられることで、モノコック構造体の一部を構成している。このように、剛性が高められたレーザーマウント３２によって、重量物であるレーザースキャナ３１を安定して支持することができる。
【００４９】
レーザースキャナ３１は、地上に向かってレーザー光を照射することで、地形の三次元データをレーザー計測するものである。レーザースキャナ３１には、加速度センサや電子コンパスを有する慣性計測装置３３（ＩＭＵ）が取り付けられている。
【００５０】
また、レーザーマウント３２には、上方に延びる円筒状の第２支柱３４と、第２支柱３４の上端部に設けられた台座部３５と、台座部３５に載置された測量ユニット３０用の第２ＧＰＳ受信機３６とが設けられている。第２支柱３４の筒内には、第２ＧＰＳ受信機３６の電気配線が配索されている。
【００５１】
台座部３５は、第２支柱３４の上端部から上方に向かって径方向外方に広がるラッパ形状に形成されている。これにより、台座部３５を単なる円筒状に形成した場合に比べて、第２ＧＰＳ受信機３６に対してノイズの影響が及ぶのを抑えることができる。
【００５２】
具体的に、第２ＧＰＳ受信機３６が載置されている台座部３５を、単なる円筒状に形成した場合には、外部から台座部３５に向かう振動波等が台座部３５で増幅されてしまい、第２ＧＰＳ受信機３６においてノイズ信号として受信されてしまうおそれがある。
【００５３】
これに対し、本実施形態のように、台座部３５をラッパ形状に形成することで、外部から受信される振動波等は、台座部３５において分散されることとなる。そのため、振動波等の増幅が抑えられてノイズ信号が発生し難くなる。
【００５４】
また、台座部３５は、アラミド繊維が編み込まれた繊維強化樹脂シートを複数積層させることで構成されている。これにより、第２ＧＰＳ受信機３６の周辺の電磁シールド対策を施すことができる。
【００５５】
具体的に、第２ＧＰＳ受信機３６では、精度が高いほど、レーザースキャナ３１で測定した測定情報の位置を高精度に示すことができるので、高精度にすることが好ましい。ここで、アラミド繊維は、電波を遮ることなく透過させる一方、電気を通さず、磁化を防止することができるため、電磁シールド対策用の素材として好ましい。
【００５６】
なお、アラミド繊維は、カーボン繊維に比べて高価であるため、本実施形態では、第２ＧＰＳ受信機３６を載置する台座部３５にのみ、アラミド繊維強化樹脂シートの積層構造体を用いているが、第１支柱２３や第２支柱３４についても、アラミド繊維強化樹脂シートの積層構造体で構成するようにしても構わない。
【００５７】
レーザーマウント３２の内部には、レーザースキャナ３１用のバッテリー１３と、第２コントロールボックス１４と、パーソナルコンピュータ１５とが設けられている。
【００５８】
第２コントロールボックス１４は、レーザースキャナ３１の動作を制御する。パーソナルコンピュータ１５は、レーザースキャナ３１で取得したスキャンデータ、慣性計測装置３３の計測データ、及び第２ＧＰＳ受信機３６のＧＰＳデータ等を記録して処理する。
【００５９】
なお、レーザースキャナ３１で得られる情報量が多いので、一旦、パーソナルコンピュータ１５のメモリ（図示せず）に記憶させて、後から取り出すようにしているが、多量な情報でも、無線で送信できるようになれば、パーソナルコンピュータ１５に蓄積せずに、直接送るようにしても良い。
【００６０】
本実施形態では、無人飛行体１０は、飛行ユニット２０と測量ユニット３０とを分離可能な構成となっている。これにより、無人飛行体１０を測量現場に搬送する際に分離して持ち運びやすく、また、レーザースキャナ３１が故障した場合でも、測量ユニット３０のみをメンテナンスできるようになっている。
【００６１】
そして、レーザースキャナ３１、慣性計測装置３３、及び第２ＧＰＳ受信機３６を測量ユニット３０に搭載させたことで、飛行ユニット２０と測量ユニット３０とを分離させた場合でも、その位置関係が変わることはない。つまり、飛行ユニット２０と測量ユニット３０とを着脱させるたびに、レーザースキャナ３１、慣性計測装置３３、及び第２ＧＰＳ受信機３６の位置調整を行う必要が無い。
【００６２】
特に、レーザースキャナ３１で測定した測定情報を、第２ＧＰＳ受信機３６で入手した位置情報と関連付けたデータとして残し、第１ＧＰＳ受信機２４では、無人飛行体１０の位置情報を入手して、無人飛行体１０の位置を補正するようにする。このように、第１ＧＰＳ受信機２４と第２ＧＰＳ受信機３６との位置情報を使い分けている。使い分けている理由は以下の通りである。
【００６３】
第２ＧＰＳ受信機３６では、精度が高いほど、レーザースキャナ３１で測定した測定情報の位置を高精度に示すことができるので、高精度にすることが好ましい。
【００６４】
そして、この第２ＧＰＳ受信機３６の高精度の位置情報に基づいて、微々たる位置の差異を補正すると、無人飛行体１０の位置が安定せずに微細な動きを繰り返し、その結果、振動や誤作動を引き起こす可能性が高くなる。
【００６５】
そのために、第２ＧＰＳ受信機３６の位置情報に基づいては、無人飛行体１０の位置を補正しないで、第１ＧＰＳ受信機２４の位置情報に基づいて、位置補正をするようになっている。
【００６６】
この場合に、無人飛行体１０の第１ＧＰＳ受信機２４の位置情報は、第２ＧＰＳ受信機３６の位置情報よりも、測定精度を緩和して微細な補正をしないで済むようにしている。その結果、第２ＧＰＳ受信機３６が、第１ＧＰＳ受信機２４に比較して高精度の位置情報を検出するようになっている。
【００６７】
図４に示すように、ロータアーム２２は、閉断面形状に形成された角筒状の部材で構成されている。ロータアーム２２の筒壁は、繊維が編み込まれた複数の繊維強化樹脂シートを積層させた積層構造体で構成されている。
【００６８】
図５に示すように、繊維強化樹脂シートは、封入する繊維の量や、繊維の編み込みパターンを変えることによって、剛性を高めることができる。本実施形態では、主に、軽量で高剛性であり且つ振動減衰性が高いカーボン繊維４１ａが含まれたカーボン繊維強化樹脂シート４１を用いて、積層構造体を構成している。
【００６９】
そして、積層方向に隣接するカーボン繊維強化樹脂シート４１では、カーボン繊維４１ａの編み込みパターンが互いに異なるものを積層させるようにしている。
【００７０】
具体的に、図５で下から１番目と３番目のカーボン繊維強化樹脂シート４１は、カーボン繊維４１ａが互いに直交するように網目状に編み込まれている。そして、その間に挟み込まれる下から２番目のカーボン繊維強化樹脂シート４１は、隣接するカーボン繊維強化樹脂シート４１のカーボン繊維４１ａの繊維方向に対して４５°傾斜した状態で、カーボン繊維４１ａが網目状に編み込まれている。
【００７１】
このように、カーボン繊維強化樹脂シート４１のカーボン繊維４１ａが、各層ごとに４５°方向に交差した状態となっているので、異なる方向からロータアーム２２に加わる外力に対する剛性を高めることができる。
【００７２】
図６に示すように、ロータアーム２２の先端部から基端部にかけて延びる延伸部２２ａの筒壁は、編み込みパターンの異なる複数のカーボン繊維強化樹脂シート４１と、アラミド繊維が編み込まれたアラミド繊維強化樹脂シート４６とを積層させることで構成されている。
【００７３】
カーボン繊維強化樹脂シート４１は、ロータアーム２２の表面側から順に、五層設けられている。そして、アラミド繊維強化樹脂シート４６は、六層目に設けられている。
【００７４】
アラミド繊維強化樹脂シート４６は、カーボン繊維強化樹脂シート４１よりも引っ張り強度が高いため、飛行ユニット２０が衝突や落下する等して、ロータアーム２２が損傷した場合に、カーボン繊維強化樹脂シート４１が飛散するのをアラミド繊維強化樹脂シート４６によって抑えることができる。
【００７５】
ここで、ロータアーム２２の先端部や基端部には、ロータユニット２５の振動や曲げ応力が加わり易いため、剛性を高める必要がある。そこで、本実施形態では、ロータアーム２２の先端部及び基端部における筒壁の肉厚を、延伸部２２ａの筒壁の肉厚よりも厚くしている。
【００７６】
図７に示すように、ロータアーム２２の基端部の筒壁は、延伸部２２ａの筒壁の積層構造に加えて、さらに、四層のカーボン繊維強化樹脂シート４１が積層されている。
【００７７】
具体的に、六層目のアラミド繊維強化樹脂シート４６の内面側に、編み込みパターンの異なる４つのカーボン繊維強化樹脂シート４１が積層されることで、全部で十層の積層構造体が構成されている。
【００７８】
なお、ロータアーム２２の先端部の筒壁については、基端部の筒壁の構成と略同様であるため、説明を省略する。
【００７９】
このように、ロータユニット２５の振動が加わり易いロータアーム２２の先端部や、曲げ応力の加わり易いロータアーム２２の基端部のような、剛性を高める必要がある部分についてのみ、ロータアーム２２の筒壁の肉厚を厚くすることで、ロータアーム２２の筒壁全体を厚くする場合に比べて軽量化を図ることができる。
【００８０】
また、機体２１、支持脚２８、及びレーザーマウント３２についても同様に、カーボン繊維４１ａの編み込みパターンの異なる複数のカーボン繊維強化樹脂シート４１を積層させた積層構造体で構成するようにしている。そして、剛性を高める必要がある部分の肉厚を厚くしたり、アラミド繊維強化樹脂シート４６を積層させるようにしている。
【００８１】
なお、ロータアーム２２におけるカーボン繊維強化樹脂シート４１の積層数やアラミド繊維強化樹脂シート４６の積層位置は、あくまでも一例であり、この形態に限定するものではない。例えば、剛性をより高めたければ、全体の層数を多くして筒壁の肉厚を厚くしたり、高剛性なアラミド繊維強化樹脂シート４６の層数を多くすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上説明したように、本発明は、無人飛行体の軽量化を図るとともに剛性を確保できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００８３】
１０    無人飛行体
１２    第１コントロールボックス（制御部）
２０    飛行ユニット
２１    機体
２１ａ  上側箱体
２１ｂ  下側箱体
２２    ロータアーム
２５    ロータユニット
２８    支持脚
３０    測量ユニット
３１    レーザースキャナ
３２    レーザーマウント
４１    カーボン繊維強化樹脂シート
４１ａ  カーボン繊維
４６    アラミド繊維強化樹脂シート
【図１】
2018118530.tif 000003
【図２】
2018118530.tif 000004
【図３】
2018118530.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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