(57)【要約】【課題】飛翔機が対象物の垂直な壁面に沿って安定して移動できるようにする。【解決手段】飛翔機１０は、飛翔機本体１２と、飛翔用回転翼２６と、バキューム用回転翼３２とを備える。飛翔用回転翼２６は、飛翔機本体１２に含まれ、飛翔機本体１２の上下方向を軸方向とする。バキューム用回転翼３２は、飛翔機本体１２の側方に配置され、飛翔機本体１２の前後方向を軸方向とする。【選択図】図１
2018165131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔機本体と、
前記飛翔機本体に含まれ、前記飛翔機本体の上下方向を軸方向とする第一回転翼と、
前記飛翔機本体の側方に配置され、前記飛翔機本体の前後方向を軸方向とする第二回転翼と、
を備える飛翔機。
【請求項２】
前記第二回転翼は、前記飛翔機本体の両側の側方にそれぞれ配置されている、
請求項１に記載の飛翔機。
【請求項３】
前記第二回転翼は、前記飛翔機本体の側方前方に配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の飛翔機。
【請求項４】
前記第二回転翼を囲う環状のダクトをさらに備える、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の飛翔機。
【請求項５】
前記飛翔機本体の前方に配置された車輪をさらに備える、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の飛翔機。
【請求項６】
前記第二回転翼を囲う環状のダクトをさらに備え、
前記車輪は、前記飛翔機本体の上下方向に並ぶ一対の車輪を含み、
前記一対の車輪は、前記飛翔機本体の側面視で前記ダクトよりも前方上下にそれぞれ突出している、
請求項５に記載の飛翔機。
【請求項７】
前記第一回転翼を回転させる第一回転翼モータと、
前記第二回転翼を回転させる第二回転翼モータと、
前記車輪を回転させる車輪駆動用モータと、
前記第一回転翼、前記第二回転翼、及び、前記車輪の回転を伴いながら前記車輪が接触する対象物の垂直な壁面に沿って前記飛翔機が移動するように前記第一回転翼モータ、前記第二回転翼モータ、及び、前記車輪駆動用モータを制御するモードを有する制御部と、
をさらに備える、
請求項５又は請求項６に記載の飛翔機。
【請求項８】
前記第一回転翼を回転させる第一回転翼モータと、
前記第二回転翼を回転させる第二回転翼モータと、
前記車輪を回転させる車輪駆動用モータと、
前記飛翔機本体と、前記飛翔機本体の前方に位置する対象物との距離を測定する測距センサと、
前記測距センサの検出結果に基づいて、前記第一回転翼モータ、前記第二回転翼モータ、及び、前記車輪駆動用モータを制御するモードを有する制御部と、
をさらに備える、
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の飛翔機。
【請求項９】
前記制御部は、前記車輪が前記対象物の垂直な壁面に接触している場合に、前記第一回転翼の回転による推力により前記飛翔機が高度を維持するように前記第一回転翼モータを制御すると共に、前記車輪の回転による駆動力により前記飛翔機が前記対象物の垂直な壁面に沿って移動するように前記車輪駆動用モータを制御するモードを有する、
請求項８に記載の飛翔機。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の飛翔機を用い、橋、建物、トンネル、屋根、梯子、電柱、煙突、大型旅客機、及び、その他の構造物の少なくともいずれかである対象物の垂直な壁面に沿って前記飛翔機を移動させながら、撮影、検査、観測、記録、点検、運搬、塗装、マーキング、及び、その他の作業の少なくともいずれかを前記飛翔機に行わせることを含む、
飛翔機の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、飛翔機及び飛翔機の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無人で飛翔しながら、カメラで写真を撮影したり、映像を録画したりする飛翔機が利用され始めている。また、このような飛翔機を対象物の垂直な壁面に沿って移動させて飛翔機に種々の作業を行わせる飛翔機の使用方法が提案されている（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２０１７−０３９３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の飛翔機の使用方法では、飛翔機を対象物の垂直な壁面に沿って移動させる場合に、例えば飛翔機が横風を受けるなどして飛翔機の姿勢が乱れると、飛翔機の作業が阻害される虞がある。したがって、飛翔機を対象物の垂直な壁面に沿って安定して移動させることが望まれる。
【０００５】
そこで、本願の開示する技術は、一つの側面として、飛翔機が対象物の垂直な壁面に沿って安定して移動できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本願の開示する技術の一観点によれば、飛翔機本体と、第一回転翼と、第二回転翼とを備える飛翔機が提供される。第一回転翼は、飛翔機本体に含まれ、飛翔機本体の上下方向を軸方向とする。第二回転翼は、飛翔機本体の側方に配置され、飛翔機本体の前後方向を軸方向とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示する技術によれば、飛翔機が対象物の垂直な壁面に沿って安定して移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態に係る飛翔機の斜視図である。
【図２】図１の飛翔機の上面図である。
【図３】図１の飛翔機の前面図である。
【図４】図１の飛翔機の側面図である。
【図５】図１の飛翔機の要部拡大図である。
【図６】図１の飛翔機が対象物の垂直な壁面に接触している際に飛翔機に横風が当たる様子を示す要部拡大上面図である。
【図７】図１の飛翔機が前傾した状態から対象物の垂直な壁面に接触する様子を示す要部拡大側面図である。
【図８】第二実施形態に係る飛翔機に適用されるバキューム機構を第一実施形態のバキューム機構と比較して示す説明図である。
【図９】第二実施形態のバキューム機構の変形例を示す側面図である。
【図１０】第三実施形態に係る飛翔機の前面図である。
【図１１】第四実施形態に係る飛翔機の前面図である。
【図１２】図１１の第一オムニホイール及び第一車輪駆動用モータの拡大図である。
【図１３】第五実施形態に係る飛翔機のブロック図である。
【図１４】図１３の飛翔機に壁面検知センサの第一具体例が適用された場合を示す上面図である。
【図１５】図１４の飛翔機の側面図である。
【図１６】図１３の飛翔機に壁面検知センサの第二具体例が適用された場合を示す上面図である。
【図１７】図１６の飛翔機の側面図である。
【図１８】図１３の飛翔機が飛翔しながら前方の対象物の垂直な壁面に近づく様子を示す側面図である。
【図１９】図１３の飛翔機が前方の対象物の垂直な壁面に沿って移動する様子を示す側面図である。
【図２０】図１３の飛翔機が前方の対象物の垂直な壁面から離れる様子を示す側面図である。
【図２１】図１３の協調制御器の壁面アプローチモードでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】図１３の協調制御器の壁面接触移動モードでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】図１３の協調制御器の壁面離脱モードでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】第六実施形態に係る飛翔機の上面図である。
【図２５】図２４の飛翔機の変形例を示す上面図である。
【図２６】第七実施形態に係る飛翔機の斜視図である。
【図２７】第八実施形態に係る飛翔機の使用方法の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第一実施形態］
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
【００１０】
図１〜図５には、第一実施形態に係る飛翔機１０が示されている。各図に示される矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、飛翔機１０の前後方向前側、上下方向上側、左右方向右側をそれぞれ示している。図１〜図５に示されるように、飛翔機１０は、飛翔機本体１２と、一対のバキューム機構１４と、一対の車輪駆動機構１６とを備えている。
【００１１】
飛翔機本体１２は、フレーム１８と、複数の推進部２０とを含む。フレーム１８は、一例として、上面視で四角枠状のアウタフレーム２２と、アウタフレーム２２の内側に設けられたインナフレーム２４とを有する。インナフレーム２４は、アウタフレーム２２の前部と後部とを連結している。
【００１２】
複数の推進部２０の個数は、一例として、４個である。この複数の推進部２０は、アウタフレーム２２の内側を上面視で均等に四分割した領域にそれぞれ配置されている。複数の推進部２０は、互いに同一の構成である。各推進部２０は、飛翔用回転翼２６と飛翔用モータ２８とを有している。
【００１３】
飛翔用回転翼２６は、「第一回転翼」の一例であり、飛翔用モータ２８は、「第一回転翼モータ」の一例である。飛翔用回転翼２６及び飛翔用モータ２８は、飛翔機本体１２の上下方向を軸方向としてそれぞれ配置されている。飛翔用モータ２８は、インナフレーム２４に設けられた固定部３０に固定されており、飛翔用回転翼２６は、飛翔用モータ２８の出力軸に固定されている。
【００１４】
複数の飛翔用モータ２８が作動して複数の飛翔用回転翼２６が回転すると、飛翔機本体１２に上方から下方へ向かう気流が発生し、飛翔機１０が飛翔する。また、複数の飛翔用モータ２８が制御されて複数の飛翔用回転翼２６の回転数がそれぞれ個別に調節されることにより、飛翔機１０の姿勢が変更される。
【００１５】
一対のバキューム機構１４は、互いに同一の構成である。各バキューム機構１４は、バキューム用回転翼３２と、バキューム用モータ３４と、ダクト３６とを有する。バキューム用回転翼３２は、「第二回転翼」の一例であり、バキューム用モータ３４は、「第二回転翼モータ」の一例である。バキューム用回転翼３２及びバキューム用モータ３４は、飛翔機本体１２の前後方向を軸方向としてそれぞれ配置されている。ダクト３６は、バキューム用回転翼３２を囲う環状（筒状）に形成されている。
【００１６】
アウタフレーム２２の前側の角部には、飛翔機本体１２の側方に延びる固定部３８が設けられており、バキューム機構１４のうちのバキューム用モータ３４及びダクト３６は、固定部３８にそれぞれ固定されている。このようにバキューム機構１４を固定する固定部３８がアウタフレーム２２の前側の角部から飛翔機本体１２の側方に延びることにより、バキューム機構１４は、飛翔機本体１２の両側の側方にそれぞれ配置されている。このバキューム機構１４は、飛翔機本体１２（アウタフレーム２２）の側部４０に対して側方に突出して配置されている。
【００１７】
また、バキューム機構１４は、飛翔機本体１２の前方から固定部３８に固定されている。そして、バキューム機構１４が飛翔機本体１２の側方に延びる固定部３８よりも飛翔機本体１２の前方に位置することにより、バキューム機構１４は、飛翔機本体１２の側方前方に配置されている。つまり、バキューム機構１４は、飛翔機本体１２（アウタフレーム２２）の前部４２よりも前方で、かつ、飛翔機本体１２の側部４０よりも側方に位置する。
【００１８】
さらに、飛翔用回転翼２６と、バキューム用回転翼３２の回転中心部３２Ａとは、飛翔機本体１２の上下方向の範囲内に配置されている。つまり、飛翔機本体１２の上下方向の範囲とは、図３に示されるように飛翔機本体１２（アウタフレーム２２）の上部４４と下部４６との間の範囲Ｈであり、飛翔用回転翼２６と、バキューム用回転翼３２の回転中心部３２Ａとは、前面視で範囲Ｈ内に収まっている。
【００１９】
上述の各バキューム機構１４に設けられたバキューム用モータ３４がそれぞれ作動して一対のバキューム用回転翼３２が回転すると、各バキューム機構１４に前方から後方へ向かう気流が発生し、飛翔機１０が前方に進行する。
【００２０】
一対の車輪駆動機構１６は、飛翔機本体１２の前部４２の左右両側の端部にそれぞれ固定されている。この一対の車輪駆動機構１６は、左右対称に構成されている。各車輪駆動機構１６は、一対の車輪４８と、車輪駆動用モータ５０とを有している。一対の車輪４８は、飛翔機本体１２の前方に配置されており、飛翔機本体１２の上下方向に並んでいる。各車輪４８は、飛翔機本体１２の左右方向を軸方向として配置されており、支持部材５２を介して飛翔機本体１２の前部４２に回転可能に支持されている。
【００２１】
一対の車輪４８は、飛翔機本体１２の側面視で上述のダクト３６よりも前方上下にそれぞれ突出している。つまり、一対の車輪４８は、いずれもダクト３６よりも前方に突出しており、かつ、上側の車輪４８は、ダクト３６よりも上方に突出し、下側の車輪４８は、ダクト３６よりも下方に突出している。
【００２２】
車輪駆動用モータ５０は、飛翔機本体１２の左右方向を軸方向として配置されており、上側の支持部材５２に固定されている。車輪駆動用モータ５０の出力軸は、上側の車輪４８に固定されている。
【００２３】
続いて、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０の作用及び効果について説明する。以上詳述した第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、飛翔機本体１２の側方には、一対のバキューム用回転翼３２が配置されており、各バキューム用回転翼３２は、バキューム用モータ３４の出力軸に固定されている。そして、一対のバキューム用モータ３４が作動して一対のバキューム用回転翼３２が回転すると、バキューム機構１４に前方から後方へ向かう気流が発生し、飛翔機１０が前方に進行する。したがって、例えば、飛翔する飛翔機１０の前方に対象物がある場合に、一対のバキューム用回転翼３２を回転させることで、飛翔機１０を前方の対象物に円滑に近づけることができる。
【００２４】
しかも、一対のバキューム用回転翼３２は、複数の飛翔用回転翼２６を含む飛翔機本体１２の側方に配置されている。したがって、図２に示されるように、複数の飛翔用回転翼２６の回転に伴って発生する下方への気流５６と、一対のバキューム用回転翼３２の回転に伴って発生する後方への気流５８とが互いに干渉することを抑制することができる。これにより、飛翔機１０を前方の対象物に安定して近づけることができる。
【００２５】
また、飛翔機１０が対象物の垂直な壁面に接触した状態においても、一対のバキューム用回転翼３２を回転させた状態とすることにより、バキューム用回転翼３２と垂直な壁面との間に発生する負圧により吸着力が発生する。このため、飛翔機１０を安定した姿勢で壁面に接触した状態に維持することができる。これにより、飛翔機１０壁面に沿って安定して移動させることができる。
【００２６】
また、飛翔機本体１２の前方には、複数の車輪４８が配置されている。したがって、飛翔機１０を壁面に沿って上昇又は降下させる場合には、複数の車輪４８を壁面に接触させた状態で、この複数の車輪４８の回転を伴いながら、飛翔機１０を上昇又は降下させることができる。これにより、飛翔機１０壁面に沿って上昇又は降下させる際に、飛翔機１０の姿勢をより安定させるができると共に、飛翔機１０を円滑に移動させることができる。
【００２７】
ここで、図６には、図１の飛翔機１０が対象物の垂直な壁面２００に接触している際に飛翔機１０に横風２０２が当たる様子が示されている。図６に示されるように、飛翔機１０の側方から横風２０２が吹いた場合、飛翔機１０に左右方向への外乱力が作用し、飛翔機１０を壁面２００から引き離そうとするヨー軸周りの回転モーメントが発生する。ここで、仮にバキューム用回転翼３２を含むバキューム機構１４が飛翔機本体１２の側部４０よりも内側に配置されている場合には、飛翔機１０に横風２０２が当たると飛翔機１０が簡単に壁面２００から引き離されてしまう虞がある。
【００２８】
これに対し、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、バキューム用回転翼３２は、飛翔機本体１２の両側の側方にそれぞれ配置されている。したがって、例えば、飛翔機１０に横風２０２が当たる場合でも、上述の如くバキューム機構１４が飛翔機本体１２の側部４０よりも内側に配置されている場合に比して、横風２０２に対する耐性を向上させることができる。
【００２９】
また、図７には、図１の飛翔機１０が前傾した状態から対象物の垂直な壁面２００に接触する様子が示されている。上述の第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、各車輪駆動機構１６における一対の車輪４８は、飛翔機本体１２の側面視でダクト３６よりも前方上下にそれぞれ突出している。したがって、図７に示されるように、飛翔機１０が前傾した状態から壁面２００に接触する場合でも、上側の車輪４８がダクト３６よりも先に壁面２００に接触する。これにより、壁面２００に接触した車輪４８を起点に飛翔機１０を後側へ回転させることができるので、飛翔機１０を速やかに水平にすることができる。
【００３０】
また、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、バキューム用回転翼３２は、環状のダクト３６によって囲われている。また、このバキューム用回転翼３２及びダクト３６を含むバキューム機構１４は、飛翔機本体１２の側方前方に配置されている。これにより、ダクト３６と壁面２００との距離が短くなり、バキューム用回転翼３２と壁面２００との間の空間とその外側の空間との間に大きな気圧差（負圧）が生じるので、飛翔機１０を壁面２００に大きな力で吸着することができる。
【００３１】
ところで、図７に示されるように前傾した飛翔機１０を水平にする場合のその他の例として、例えば図７の上図の想像線で示されるように、各車輪駆動機構１６を一つの車輪５４を有する構成にすることが考えられる。しかしながら、このようにした場合、車輪５４の外径寸法がダクト３６の上下寸法よりも大きくなるため、車輪５４の大型化により飛翔機１０の重量が増加すると共に、車輪５４が壁面２００と接触した際にダクト３６と壁面２００との距離が長くなる。
【００３２】
これに対し、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、各車輪駆動機構１６が一対の車輪４８を有する構成とされているので、一対の車輪４８のそれぞれを小型化することができ、ひいては、飛翔機１０の軽量化を図ることができる。また、一対の車輪４８が壁面２００と接触した際にはダクト３６と壁面２００との距離を短くすることができるので、壁面２００に飛翔機１０をより大きな力で吸着させることができる。
【００３３】
また、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、飛翔用回転翼２６と、バキューム用回転翼３２の回転中心部３２Ａとは、飛翔機本体１２の上下方向の範囲Ｈ内に配置されている（図３参照）。したがって、飛翔用回転翼２６に加えてバキューム用回転翼３２が回転した場合でも、飛翔機１０のロール軸周りの回転モーメントの発生を抑制することができる。これにより、飛翔機１０をより安定して壁面２００に近づけることができる。
【００３４】
続いて、第一実施形態の変形例について説明する。上述の第一実施形態に係る飛翔機１０において、飛翔機本体１２のアウタフレーム２２は、上面視で四角枠状に形成されているが、その他の形状でも良い。
【００３５】
また、フレーム１８は、好ましくは、アウタフレーム２２を有するが、アウタフレーム２２が省かれても良い。
【００３６】
また、飛翔機１０は、一対のバキューム機構１４を備えるが、バキューム機構１４の個数は、３個以上でも良い。
【００３７】
また、バキューム機構１４は、好ましくは、飛翔機本体１２の側方前方に配置されるが、飛翔機本体１２の側方前方よりも後側に配置されても良い。
【００３８】
また、バキューム機構１４は、好ましくは、ダクト３６を備えるが、ダクト３６が省かれても良い。
【００３９】
また、飛翔機１０は、好ましくは、車輪駆動機構１６を備えるが、車輪駆動機構１６が省かれても良い。
【００４０】
また、各車輪駆動機構１６は、好ましくは、飛翔機本体１２の上下方向に並ぶ一対の車輪４８を備えるが、飛翔機本体１２の上下方向以外の方向に並ぶ複数の車輪４８を備えていても良い。
【００４１】
また、車輪４８は、好ましくは、飛翔機本体１２の左右方向を軸方向として配置されるが、例えば、飛翔機１０が水平方向に移動することを目的とする場合、車輪４８は、飛翔機本体１２の上下方向を軸方向として配置されても良い。また、車輪４８は、飛翔機本体１２の前後方向周りに旋回可能に支持されていても良い。
【００４２】
［第二実施形態］
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
【００４３】
図８には、第二実施形態に係る飛翔機６０に適用されるバキューム機構１４が第一実施形態のバキューム機構１４と比較して示されている。つまり、図８（Ａ）には、第二実施形態に係る飛翔機６０に適用されるバキューム機構１４が示されており、図８（Ｂ）には、第一実施形態に係る飛翔機１０に適用されているバキューム機構１４が示されている。
【００４４】
図８（Ａ）に示されるように、第二実施形態に係る飛翔機６０において、バキューム機構１４は、ダクト３６の前部に設けられたシール部材６２を有する。シール部材６２は、ダクト３６の周方向に沿う環状に形成されている。このシール部材６２は、例えば浮き輪のような構造になっており、クッション性を有している。
【００４５】
一方、図８（Ｂ）に示される第一実施形態に係る飛翔機１０では、シール部材６２が省かれている。シール部材６２が省かれた場合、ダクト３６と壁面２００との間に隙間が生じるため、ダクト３６の密閉性が低下し、ダクト３６の内部に空気６４が流入する虞がある。
【００４６】
これに対し、図８（Ａ）に示されるように、ダクト３６の前部にシール部材６２が設けられていると、ダクト３６と壁面２００との間の隙間を埋めることができるので、ダクト３６の密閉性が向上し、ダクト３６の内部に空気が流入することを抑制できる。これにより、バキューム用回転翼３２と壁面２００との間の空間とその外側の空間との間の気圧差（負圧）をより大きくすることができるので、壁面２００に飛翔機６０をより大きな力で吸着させることができる。
【００４７】
なお、図９には、第二実施形態のバキューム機構１４の変形例が示されている。図９に示される変形例では、シール部材６２として、ブラシ状のものが用いられている。このように、ブラシ状のシール部材６２が用いられていると、壁面２００にシール部材６２が摺接しても、壁面２００への影響を少なくすることができる。
【００４８】
［第三実施形態］
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
【００４９】
図１０には、第三実施形態に係る飛翔機７０が示されている。図１０に示される第三実施形態に係る飛翔機７０は、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０に対し、次のように構成が変更されている。
【００５０】
すなわち、第三実施形態に係る飛翔機７０において、飛翔用回転翼２６の回転中心部２６Ａ及びバキューム用回転翼３２の回転中心部３２Ａは、飛翔機本体１２の前後方向及び左右方向に延在する同一の仮想平面７２上に配置されている。つまり、換言すれば、飛翔用回転翼２６の回転中心部２６Ａ及びバキューム用回転翼３２の回転中心部３２Ａは、前面視で飛翔機本体１２の上下方向の同じ位置（同じ高さ）に配置されている。
【００５１】
このように構成されていると、飛翔用回転翼２６に加えてバキューム用回転翼３２が回転した場合でも、飛翔機７０のロール軸周りの回転モーメントの発生をより一層抑制することができる。これにより、対象物の垂直な壁面に飛翔機７０が近づく際の飛翔機７０の安定性をより高めることができる。
【００５２】
［第四実施形態］
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
【００５３】
図１１には、第四実施形態に係る飛翔機８０が示されている。図１１に示される第四実施形態に係る飛翔機８０は、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０に対し、次のように構成が変更されている。
【００５４】
すなわち、第四実施形態に係る飛翔機８０は、一対の車輪駆動機構１６（図３参照）の代わりに、一対の側部車輪駆動機構８２を備えている。また、飛翔機８０は、中央車輪駆動機構８４を追加で備えている。
【００５５】
一対の側部車輪駆動機構８２は、飛翔機本体１２の前部４２の上側の左右両側の端部にそれぞれ固定されている。この一対の側部車輪駆動機構８２は、左右対称に構成されている。各側部車輪駆動機構８２は、車輪としての第一オムニホイール８６と、第一車輪駆動用モータ８８とを有している。第一オムニホイール８６は、飛翔機本体１２の前方上方に突出して配置されている。
【００５６】
図１２には、図１１の第一オムニホイール８６及び第一車輪駆動用モータ８８が拡大して示されている。第一オムニホイール８６は、第一ホイール部９０と、第二ホイール部９２とを有している。第一ホイール部９０及び第二ホイール部９２は、互いに軸方向に並んで配置されている。第一ホイール部９０及び第二ホイール部９２は、互いに一体に回転するように固定されている。
【００５７】
第一ホイール部９０及び第二ホイール部９２には、複数の小輪９４が設けられている。複数の小輪９４は、第一オムニホイール８６の周方向に並んで配置されている。各小輪９４は、第一オムニホイール８６の接線方向に延びるシャフト９６によって回転可能に支持されている。第一ホイール部９０に設けられた複数の小輪９４の各々と、第二ホイール部９２に設けられた複数の小輪９４の各々とは、第一オムニホイール８６の周方向にずれて配置されており互い違いになっている。
【００５８】
この複数の小輪９４を含む第一オムニホイール８６の軸方向については、以降、小輪９４の軸方向と区別するために、第一オムニホイール８６の主軸方向と称する。つまり、第一オムニホイール８６の主軸方向は、後述する第一車輪駆動用モータ８８の出力軸１０６が延びる方向である。
【００５９】
図１１に示されるように、第一オムニホイール８６の主軸方向は、飛翔機本体１２の左右方向に設定されている。第一オムニホイール８６は、第一支持部材９８を介して飛翔機本体１２の前部４２の上側に回転可能に支持されている。
【００６０】
第一車輪駆動用モータ８８は、飛翔機本体１２の左右方向を軸方向として配置されており、第一支持部材９８に固定されている。第一車輪駆動用モータ８８の出力軸１０６は、第一オムニホイール８６に固定されている。
【００６１】
中央車輪駆動機構８４は、飛翔機本体１２の前部４２の下側の左右方向の中央部にそれぞれ固定されている。この中央車輪駆動機構８４は、車輪としての第二オムニホイール１００と、第二車輪駆動用モータ１０２とを有している。第二オムニホイール１００及び第二車輪駆動用モータ１０２は、上述の第一オムニホイール８６及び第一車輪駆動用モータ８８と同一の構成である。
【００６２】
第二オムニホイール１００は、飛翔機本体１２の前方下方に突出して配置されている。この第二オムニホイール１００の主軸方向は、飛翔機本体１２の前面視で第一オムニホイール８６の主軸方向と直交する方向に設定されており、本実施形態では、飛翔機本体１２の上下方向に設定されている。この第二オムニホイール１００は、第二支持部材１０４を介して飛翔機本体１２の前部４２の下側に回転可能に支持されている。
【００６３】
第二車輪駆動用モータ１０２は、飛翔機本体１２の上下方向を軸方向として配置されており、第二支持部材１０４に固定されている。第二車輪駆動用モータ１０２の出力軸１０８は、第二オムニホイール１００に固定されている。
【００６４】
このように、第四実施形態では、車輪として、第一オムニホイール８６及び第二オムニホイール１００が用いられている。また、第二オムニホイール１００は、飛翔機本体１２の前面視で第一オムニホイール８６と互いに主軸方向が直交する。したがって、例えば第一オムニホイール８６及び第二オムニホイール１００を同時に駆動させることにより、飛翔機８０が接触する垂直な壁面に沿って飛翔機８０を水平に保ったまま全方位に移動させることができる。これにより、飛翔機８０の機動性を向上させることができる。
【００６５】
なお、第四実施形態では、一例として、第一オムニホイール８６の主軸方向が飛翔機本体１２の左右方向に設定され、第二オムニホイール１００の主軸方向が飛翔機本体１２の上下方向に設定されている。しかしながら、第一オムニホイール８６の主軸方向が飛翔機本体１２の上下方向に設定され、第二オムニホイール１００の主軸方向が飛翔機本体１２の左右方向に設定されても良い。
【００６６】
また、飛翔機８０は、好ましくは、一対の側部車輪駆動機構８２と、一つの中央車輪駆動機構８４を備えるが、側部車輪駆動機構８２及び中央車輪駆動機構８４の個数は、その他でも良い。
【００６７】
また、飛翔機は、好ましくは、側部車輪駆動機構８２及び中央車輪駆動機構８４を備えるが、側部車輪駆動機構８２及び中央車輪駆動機構８４のどちらか一方が省かれても良い。
【００６８】
［第五実施形態］
次に、本願の開示する技術の第五実施形態を説明する。
【００６９】
図１３には、第五実施形態に係る飛翔機１１０のブロック図が示されている。図１３に示される第五実施形態に係る飛翔機１１０は、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０に対し、次のように構成が変更されている。
【００７０】
すなわち、第五実施形態に係る飛翔機１１０は、遠隔操作用通信器１１２、協調制御器１１４、壁面検知センサ１１６、飛翔制御器１１８、バキューム制御器１２０、及び、車輪駆動制御器１２２を備えている。さらに、飛翔機１１０は、複数の飛翔用モータ制御器１２４、複数のバキューム用モータ制御器１２６、及び、複数の車輪駆動用モータ制御器１２８を備えている。
【００７１】
遠隔操作用通信器１１２は、外部の遠隔操作用通信器１３０と無線で接続される。外部の遠隔操作用通信器１３０は、操縦者によって操作される操作用インターフェース装置１３２と接続されている。操縦者が操作用インターフェース装置１３２に動作指令を入力すると、この動作指令に応じた信号が外部の遠隔操作用通信器１３０から送信され、遠隔操作用通信器１１２で受信される。遠隔操作用通信器１１２からは、飛翔機１１０の状態に関する様々な情報が外部の遠隔操作用通信器１３０に送信され、この送信された情報は、操作用インターフェース装置１３２に提示される。
【００７２】
協調制御器１１４は、遠隔操作用通信器１１２と接続されている。また、協調制御器１１４は、飛翔機１１０の飛翔制御を行う飛翔制御器１１８と、対象物の垂直な壁面に吸着するためのバキューム機構１４の制御を行うバキューム制御器１２０と接続されている。さらに、協調制御器１１４は、飛翔機１１０が壁面に接触した場合に車輪駆動機構１６の制御を行う車輪駆動制御器１２２と接続されている。
【００７３】
壁面検知センサ１１６は、飛翔機１１０と壁面との接触状態や距離を検知するセンサであり、協調制御器１１４と接続されている。この壁面検知センサ１１６は、例えば、飛翔機１１０の前部４２の車輪４８と同じ位置に配置され、前方の壁面に接触又は近接した時にオンとなり、壁面から離れた時にオフになるようなスイッチが適用される。また、この壁面センサには、壁面との距離に応じた信号を出力するセンサが適用される。壁面検知センサ１１６が壁面との接触状態又は距離に応じた信号を協調制御器１１４に出力すると、協調制御器１１４は、壁面検知センサ１１６から出力された信号に応じてバキューム制御器１２０及び車輪駆動制御器１２２に制御信号を出力する。
【００７４】
複数の飛翔用モータ制御器１２４は、飛翔用の飛翔用モータ２８の個数分あり、複数の飛翔用モータ２８と接続されている。複数のバキューム用モータ制御器１２６は、バキューム用のバキューム用モータ３４の個数分あり、複数のバキューム用モータ３４と接続されている。複数の車輪駆動用モータ制御器１２８は、車輪駆動用モータ５０の個数分あり、複数の車輪駆動用モータ５０と接続されている。
【００７５】
飛翔制御器１１８は、複数の飛翔用回転翼２６を有する飛翔機１１０の飛翔制御(空中での前進、後進、左右の横移動、上昇、及び、下降など)を行う装置である。飛翔制御器１１８には、一例として、以下の（Ａ）〜（Ｆ）に例示される装置やセンサが搭載されている。飛翔制御器１１８は、（Ａ１）〜（Ｆ）に例示される装置やセンサから出力された信号を利用して、飛翔機１１０の飛翔制御を行う。協調制御器１１４は、飛翔制御器１１８との通信により、（Ａ）〜（Ｆ）に例示される装置やセンサを利用して得られたデータを取得する。
【００７６】
（Ａ）GPS(Global Positioning System)などのGNSS(Global Navigation Satellite System：衛星測位システム)を用いて飛翔機１１０の位置を計測する装置。
（Ｂ）飛翔機１１０に発生している加速度を計測するセンサ。
（Ｃ）角速度を計測するセンサ。
（Ｄ）地磁気を利用して飛翔機１１０の向いている方位を計測する方位角センサ。
（Ｅ）気圧を利用して飛翔機１１０の地上からの高度を計測する高度センサ。
（Ｆ）鉛直方向に対する飛翔機１１０の傾きなどの姿勢角を計測するセンサ。
【００７７】
飛翔用モータ制御器１２４は、飛翔機１１０の飛翔に必要な推力を発生させるためのものであり、飛翔用回転翼２６が固定された飛翔用モータ２８の回転速度を制御する。本実施形態では、一例として、一つの飛翔用モータ制御器１２４で一台の飛翔用モータ２８を制御する。各飛翔用モータ制御器１２４は、飛翔制御器１１８から指令された回転速度になるように飛翔用モータ２８の回転速度の制御を行う。飛翔用モータ２８には、例えば、ブラシレス直流モータなどが使用される。
【００７８】
バキューム制御器１２０は、壁面への吸着力を発生するバキューム機構１４のバキューム用モータ３４の回転速度(単位時間当たりの回転数)を制御する装置である。バキューム制御器１２０は、左右のバキューム機構１４のバキューム用モータ３４のそれぞれに対して独立に回転速度を指令する。
【００７９】
バキューム用モータ制御器１２６は、バキューム用モータ３４を制御する装置である。本実施形態では、一例として、一つのバキューム用モータ制御器１２６で一台のバキューム用モータ３４を制御する。バキューム用モータ制御器１２６は、バキューム制御器１２０から指令された回転速度になるようにバキューム用モータ３４の回転速度の制御を行う。バキューム用モータ３４には、例えば、ブラシレス直流モータなどが使用される。
【００８０】
車輪駆動制御器１２２は、飛翔機１１０が壁面に接触した状態でこの壁面上を車輪４８で移動する飛翔制御を行う。車輪駆動制御器１２２は、例えば、協調制御器１１４から飛翔機１１０を移動速度Ｖで移動させる指令が与えられた場合に、車輪４８の回転速度を計算して車輪駆動用モータ制御器１２８に指令を与える。車輪駆動用モータ制御器１２８は、車輪駆動制御器１２２から指令された回転速度で車輪駆動用モータ５０の回転速度を制御する装置である。
【００８１】
なお、上述の協調制御器１１４、飛翔制御器１１８、バキューム制御器１２０、車輪駆動制御器１２２、複数の飛翔用モータ制御器１２４、複数のバキューム用モータ制御器１２６、及び、複数の車輪駆動用モータ制御器１２８は、制御部１３４を形成している。
【００８２】
続いて、上述の壁面検知センサ１１６の具体例を説明する。壁面検知センサ１１６には、例えば、対象物の一点までの距離を測定する測距センサ１３６や、この測距センサ１３６を回転させて対象物までの距離を平面的に測定する回転式測距センサ１３８等が適用可能である。また、壁面検知センサ１１６には、飛翔機１１０が水平な姿勢において、飛翔機１１０と対象物の垂直な壁面との距離及び相対角度を測定するセンサも適用可能である。
【００８３】
図１４、図１５には、図１３の飛翔機１１０に壁面検知センサの第一具体例が適用された場合が示されている。図１４、図１５に示される例では、壁面検知センサとして、対象物の一点までの距離を測定する測距センサ１３６が用いられている。測距センサ１３６は、飛翔機本体１２の前部４２の左右両側の端部に配置されている。この測距センサ１３６は、壁面２００までの距離に応じた信号を出力する。この壁面２００までの距離に応じた信号から、飛翔機１１０と壁面２００との相対角度θを算出することができる。
【００８４】
具体的には、左側の測距センサ１３６の出力信号に基づく計測値をＬ、右側の測距センサ１３６の出力信号に基づく計測値をＲ、左右の測距センサ１３６の間の既知の距離をＷとすると、相対角度θは、次式（１）で算出される。
【００８５】
2018165131.tif 000003
【００８６】
図１６、図１７には、図１３の飛翔機１１０に壁面検知センサの第二具体例が適用された場合が示されている。図１６、図１７に示される例では、壁面検知センサとして、測距センサを回転させて対象物までの距離を平面的に測定する回転式測距センサ１３８が用いられている。この回転式測距センサ１３８は、飛翔機本体１２の前後方向及び左右方向の中央部に配置されている。この回転式測距センサ１３８は、壁面２００までの距離に応じた信号を出力する。この壁面２００までの距離に応じた信号から、飛翔機１１０と壁面２００との相対角度θを算出することができる。
【００８７】
具体的には、回転式測距センサ１３８からは、多数の測距値が得られる。隣接する２つの測距値から、飛翔機１１０と壁面２００との相対角度θｉが次式（２）で算出される。算出した全ての相対角度θｉの中から値が近いものを選び、この選んだ値の平均値を算出することで、飛翔機１１０と壁面２００との相対角度が得られる。
【００８８】
2018165131.tif 000004
【００８９】
このように、壁面検知センサとして測距センサ１３６や回転式測距センサ１３８が用いられる場合には、飛翔機本体１２の前方に位置する対象物との距離が測距センサ１３６や回転式測距センサ１３８によって測定される。そして、この測距センサ１３６や回転式測距センサ１３８の検出結果に基づいて、飛翔用モータ２８、バキューム用モータ３４、及び、車輪駆動用モータ５０が、図１３に示される協調制御器１１４によって制御される。
【００９０】
続いて、その協調制御器１１４の制御の具体例を説明する。協調制御器１１４は、一例として、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の制御モードを有する。
【００９１】
（Ａ）飛翔用回転翼２６が回転することにより飛翔機１１０が飛翔するように飛翔用モータ２８を制御する空中飛翔モード。
（Ｂ）飛翔用回転翼２６が回転、又は、飛翔用回転翼２６及びバキューム用回転翼３２が回転することにより飛翔機１１０が飛翔しながら前方の対象物の垂直な壁面に近づくように飛翔用モータ２８及びバキューム用モータ３４を制御する壁面アプローチモード。
（Ｃ）飛翔用回転翼２６、バキューム用回転翼３２、及び、車輪４８が回転することにより飛翔機１１０が壁面に沿って移動するように飛翔用モータ２８、バキューム用モータ３４、及び、車輪駆動用モータ５０を制御する壁面接触移動モード。
（Ｄ）飛翔用回転翼２６が回転することにより飛翔機１１０が壁面から離れるように飛翔用モータ２８を制御する壁面離脱モード。
【００９２】
ここで、図１８には、壁面アプローチモードに対応して、飛翔機１１０が飛翔しながら前方の対象物の垂直な壁面２００に近づく様子が示されている。図１８に示されるように、壁面アプローチモードにおいて、飛翔用回転翼２６の回転による推力のみで飛翔機１１０が壁面２００に近づく場合には、飛翔機１１０がピッチ軸周りに前方へ傾斜した前傾姿勢を取る。一方、バキューム機構１４を併用する場合、すなわち、バキューム用回転翼３２の回転を伴う場合には、飛翔用回転翼２６の推力によって飛翔機１１０が水平姿勢を保ったままホバリングし、バキューム用回転翼３２の回転による推力で飛翔機１１０が前進する。
【００９３】
また、図１９には、壁面接触移動モードに対応して、飛翔機１１０が壁面２００に沿って移動する様子が示されている。図１９に示されるように、壁面接触移動モードでは、飛翔用回転翼２６の回転による推力で飛翔機１１０が高度を維持する。また、壁面接触移動モードでは、バキューム機構１４が作動し、壁面２００への吸着力が発生する。そして、壁面２００に接触している車輪４８を車輪駆動用モータ５０で回転させることにより、飛翔機１１０は、飛翔用回転翼２６、バキューム用回転翼３２、及び、車輪４８の回転を伴いながら壁面２００に沿って上下に移動する。なお、上述の第四実施形態の飛翔機８０（図１１参照）を用いて、飛翔機８０を壁面２００に沿って左右方向又は全方位に移動させても良い。
【００９４】
図２０には、壁面離脱モードに対応して、飛翔機１１０が壁面２００から離れる様子が示されている。壁面離脱モードでは、飛翔用回転翼２６の回転による推力で飛翔機１１０が高度を維持しながら壁面２００から離れる。このとき、飛翔機１１０は、ピッチ軸周りに後方へ傾斜した後傾姿勢を取る。
【００９５】
図２１には、図１３の協調制御器１１４の壁面アプローチモードでの処理の流れが示されている。協調制御器１１４は、壁面アプローチモードにおいては、以下のステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行する。なお、以下の壁面アプローチモードでは、一例として、飛翔用回転翼２６の回転による推力のみで飛翔機１１０が壁面２００に近づく場合を説明する。したがって、処理の開始時にはバキューム機構１４が停止状態にある。
【００９６】
ステップＳ１では、協調制御器１１４が、操縦者の指令に従い飛翔制御器１１８に指令し、飛翔機１１０の飛翔制御を行う。
【００９７】
ステップＳ２では、協調制御器１１４が、壁面検知センサ１１６を用いて壁面２００までの距離を計測する。
【００９８】
ステップＳ３では、協調制御器１１４が、壁面検知センサ１１６の検出結果に基づいて飛翔機１１０と壁面２００との相対角度θを計算する。
【００９９】
ステップＳ４では、協調制御器１１４が、相対角度θが許容値以下か否か判断する。相対角度θが許容値以下である場合には、ステップＳ５に移行し、相対角度θが許容値以下でない場合には、ステップＳ１に戻る。
【０１００】
ステップＳ５では、協調制御器１１４が、壁面検知センサ１１６の検出結果に基づいて飛翔機１１０が壁面２００と接触しているか否か判断する。なお、飛翔機１１０と壁面２００との接触判定は、壁面検知センサ１１６が測距センサ１３６（図１４参照）の場合、測距値が予め決めた閾値(飛翔機１１０が接触した時に出力される距離に測距誤差を加えたもの等)を下回った場合に接触していると判定する。飛翔機１１０が壁面２００と接触していると判定した場合には、ステップＳ６に移行し、飛翔機１１０が壁面２００と接触していないと判定した場合には、ステップＳ１に戻る。
【０１０１】
ステップＳ６では、協調制御器１１４が、バキューム機構１４が作動するようにバキューム制御器１２０に動作開始を指令する。
【０１０２】
ステップＳ７では、協調制御器１１４が、飛翔機１１０が水平姿勢になるように飛翔制御器１１８に指令する。
【０１０３】
そして、協調制御器１１４は、壁面アプローチモードを終了し、続いて、壁面接触移動モードに移行する。このように、本例の壁面アプローチモードでは、飛翔機１１０の飛翔制御に追従してバキューム機構１４を制御する。
【０１０４】
図２２には、図１３の協調制御器１１４の壁面接触移動モードでの処理の流れが示されている。協調制御器１１４は、壁面接触移動モードにおいては、以下のステップＳ１１〜Ｓ２２の処理を実行する。
【０１０５】
ステップＳ１１では、協調制御器１１４が、操縦者の指令に従い飛翔制御器１１８に指令し飛翔機１１０の飛翔制御を行う。
【０１０６】
ステップＳ１２では、協調制御器１１４が、操縦者より飛翔機１１０を壁面２００から離脱させる指示があったか否か判断する。操縦者より指示があった場合には、ステップＳ１３に移行し、操縦者より指示がなかった場合には、ステップＳ１４に移行する。
【０１０７】
ステップＳ１３では、協調制御器１１４が、後述する壁面離脱モードへ移行する。
【０１０８】
ステップＳ１４では、協調制御器１１４が、壁面検知センサ１１６を用いて壁面２００までの距離を計測する。
【０１０９】
ステップＳ１５では、協調制御器１１４が、壁面検知センサ１１６の検出結果に基づいて飛翔機１１０と壁面２００との相対角度θを計算する。
【０１１０】
ステップＳ１６では、協調制御器１１４が、壁面検知センサ１１６の検出結果に基づいて飛翔機１１０が壁面２００と接触しているか否か判断する。なお、飛翔機１１０と壁面２００との接触判定は、壁面検知センサ１１６が測距センサ１３６（図１４参照）の場合、測距値が予め決めた閾値(飛翔機１１０が接触した時に出力される距離に測距誤差を加えたもの等)を下回った場合に接触していると判定する。飛翔機１１０が壁面２００と接触していると判定した場合には、ステップＳ６に移行し、飛翔機１１０が壁面２００と接触していないと判定した場合には、ステップＳ１８に移行する。
【０１１１】
ステップＳ１７では、協調制御器１１４が、バキューム制御器１２０にバキューム用モータ３４の回転速度の増加を指令する。ステップＳ１７の後はステップＳ１１に戻る。
【０１１２】
ステップＳ１８では、協調制御器１１４が、操縦者が飛翔機１１０に壁面２００上を移動させる指示を出している否か判断する。操縦者が指示を出している場合には、ステップＳ１９に移行し、操縦者が指示を出していない場合には、ステップＳ２２に移行する。
【０１１３】
ステップＳ１９では、協調制御器１１４が、車輪駆動制御器１２２に車輪駆動用モータ５０の動作開始を指令する。
【０１１４】
ステップＳ２０では、協調制御器１１４が、車輪４８が回転している否か判断する。車輪４８が回転していると判断した場合には、ステップＳ１７に戻り、車輪４８が回転していないと判断した場合には、ステップＳ２１に移行する。
【０１１５】
ステップＳ２１では、協調制御器１１４が、バキューム制御器１２０にバキューム用モータ３４の回転速度の低下を指令する。ステップＳ２１の後はステップＳ１７に戻る。
【０１１６】
ステップＳ２２では、協調制御器１１４が、飛翔機１１０が現状の高度及び姿勢を維持するように飛翔制御器１１８に指令する。ステップＳ２２の後はステップＳ１７に戻る。
【０１１７】
このように、本例の壁面接触移動モードでは、飛翔機１１０の飛翔制御に追従してバキューム機構１４及び車輪駆動機構１６が制御される。つまり、協調制御器１１４は、壁面接触移動モードでは、飛翔用回転翼２６の回転による推力により飛翔機１１０が高度を維持するように飛翔用モータ２８を制御する。同時に、協調制御器１１４は、車輪４８の回転による駆動力により飛翔機１１０が壁面２００に沿って移動するように車輪駆動用モータ５０を制御する。
【０１１８】
このようにすると、飛翔用回転翼２６の回転による推力が車輪４８の回転による駆動力を上回ることを抑制することができるので、飛翔機１１０が壁面２００に沿って移動する際に車輪４８がスリップすることを抑制することができる。
【０１１９】
図２３には、図１３の協調制御器１１４の壁面離脱モードでの処理の流れが示されている。協調制御器１１４は、壁面離脱モードにおいては、以下のステップＳ３１〜Ｓ３２の処理を実行する。
【０１２０】
ステップＳ３１では、協調制御器１１４が、車輪駆動制御器１２２に車輪４８の回転停止を指令する。
【０１２１】
ステップＳ３２では、協調制御器１１４が、バキューム制御器１２０にバキューム機構１４の停止を指令する。
【０１２２】
そして、協調制御器１１４は、壁面離脱モードを終了し、続いて、空中飛翔モードに移行する。空中飛翔モードにおいて、協調制御器１１４は、操縦者からの操縦指令に基づいて、複数の飛翔用モータ２８を制御する。
【０１２３】
なお、上述の第五実施形態においては、協調制御器１１４に予め記憶された人工知能プログラムによって動作指令が出されて、飛翔機１１０が自動で飛翔及び移動しても良い。
【０１２４】
また、上述の第五実施形態において、協調制御器１１４の制御は、上述の第四実施形態の飛翔機８０（図１１参照）に適用されても良い。なお、図１１に示される飛翔機８０のロール角をゼロ、すなわち、飛翔機８０を水平に保った状態で、飛翔機８０の前面視で水平方向に対して傾斜する方向φに速度Ｖで併進移動する場合の左右の第一オムニホイール８６の回転速度ＶＬ、ＶＲと、中央の第二オムニホイール１００の回転速度ＶＵは、以下の式で示される。
【０１２５】
そして、飛翔機８０が対象物の垂直な壁面に沿って移動するときの速度Ｖと方向φが与えられた場合に、上述の協調制御器１１４（図１３参照）は、図１１に示される第一オムニホイール８６及び第二オムニホイール１００の回転速度ＶＬ、ＶＲ、ＶＵを計算して車輪駆動制御器１２２（図１３参照）に指令を与えても良い。
【０１２６】
2018165131.tif 000005
【０１２７】
［第六実施形態］
次に、本願の開示する技術の第六実施形態を説明する。
【０１２８】
図２４には、第六実施形態に係る飛翔機１４０が示されている。図２４に示される第六実施形態に係る飛翔機１４０は、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０に対し、次のように構成が変更されている。
【０１２９】
すなわち、第六実施形態に係る飛翔機１４０は、一対の推進部２０を有する。一対の推進部２０は、飛翔機本体１２の前後方向に並んで配置されている。各推進部２０は、飛翔用回転翼２６と、飛翔用モータ２８とを有する。飛翔用回転翼２６及び飛翔用モータ２８は、円環状のダクト１４２によって囲われている。
【０１３０】
この第六実施形態に係る飛翔機１４０は、垂直な壁面２００の移動に特化したものである。つまり、飛翔機を浮上させるための推力の発生やピッチ軸周りの姿勢制御は、飛翔機１４０の２枚の飛翔用回転翼２６が主に担当する。一方、飛翔機１４０の壁面２００の移動やロール軸周りの姿勢制御は、駆動する車輪４８が主に担当する。また、壁面２００への吸着はバキューム機構１４が担当する。このように、常時、垂直な壁面２００に接触して移動する目的の場合は、図２４に示されるように、飛翔機本体１２の前後方向に並ぶ２枚の飛翔用回転翼２６を有する構成でも良い。
【０１３１】
なお、飛翔機１４０に空中での飛翔性能を発揮させる場合には、次のように構成されても良い。図２５には、図２４の飛翔機１４０の変形例が示されている。図２５に示される変形例において、飛翔機１４０は、３枚の飛翔用回転翼２６を有する。３枚の飛翔用回転翼２６のうち２枚の飛翔用回転翼２６は、飛翔機本体１２の前部４２に沿って左右方向に並んで配置されており、残りの飛翔用回転翼２６は、２枚の飛翔用回転翼２６の後に配置されている。３枚の飛翔用回転翼２６は、円環状のダクト１４２によってそれぞれ囲われている。このダクト１４２は、軽量化を目的とする場合には省かれても良い。このように、飛翔機１４０に空中での飛翔性能を発揮させる場合には、３枚以上の飛翔用回転翼２６を有していれば良い。
【０１３２】
［第七実施形態］
次に、本願の開示する技術の第七実施形態を説明する。
【０１３３】
図２６には、第七実施形態に係る飛翔機１５０が示されている。図２６に示される第七実施形態に係る飛翔機１５０は、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０に対し、次のように構成が変更されている。
【０１３４】
すなわち、第七実施形態に係る飛翔機１５０は、ワイヤガード１５２と、ワイヤ１５４とを有する。ワイヤガード１５２は、一対の第一パイプ部１５６と、一対の第二パイプ部１５８と、第三パイプ部１６０とを有する。一対の第一パイプ部１５６は、飛翔機本体１２の左右方向と直交する方向に延びている。この一対の第一パイプ部１５６の一端は、飛翔機本体１２の左右方向周りに回動可能に飛翔機本体１２の側部４０に連結されている。一対の第二パイプ部１５８は、一対の第一パイプ部１５６の他端を連結しており、第三パイプ部１６０は、一対の第一パイプ部１５６の間に固定されている。
【０１３５】
ワイヤ１５４は、飛翔機本体１２と外部の装置とを接続するものであり、例えば、電源ケーブル、映像伝送ケーブル等である。ワイヤ１５４の一端側は、一方の第一パイプ部１５６、一方の第二パイプ部１５８、第三パイプ部１６０のそれぞれの内側に挿入されている。
【０１３６】
このように、ワイヤ１５４が挿入されるワイヤガード１５２を備えていると、ワイヤ１５４が飛翔用回転翼２６に絡まることを抑制することができる。
【０１３７】
なお、第七実施形態に係る飛翔機１５０では、飛翔機本体１２の中央部にカメラ１６２及びセンサ１６４が搭載されている。
【０１３８】
［第八実施形態］
次に、本願の開示する技術の第八実施形態を説明する。
【０１３９】
図２７には、第八実施形態に係る飛翔機の使用方法の一例が示されている。図２７に示される第八実施形態に係る飛翔機の使用方法では、一例として、上述の第七実施形態に係る飛翔機１５０が使用されている。この飛翔機１５０を用いて飛翔機の使用方法としては、例えば、橋２１０の橋脚に沿って飛翔機１５０を移動させながら、橋脚の撮影や検査等の作業を飛翔機１５０に行わせることが挙げられる。ワイヤ１５４は、橋桁の上に設置された外部の装置と飛翔機１５０とを接続している。
【０１４０】
この第八実施形態に係る飛翔機の使用方法によれば、バキューム機構１４を備える飛翔機１５０を用いるので、例えば横風が吹くなどしても、飛翔機１５０を橋２１０の橋脚の垂直な壁面に沿って移動させることができる。これにより、飛翔機１５０を用いてより正確な作業を行うことができる。
【０１４１】
なお、第八実施形態に係る飛翔機の使用方法において、飛翔機１５０が移動する対象物は、橋以外に、例えば、建物、トンネル、屋根、梯子、電柱、煙突、大型旅客機、及び、その他の構造物の少なくともいずれかでも良い。
【０１４２】
また、第八実施形態に係る飛翔機の使用方法において飛翔機１５０に行わせる作業は、撮影や検査以外に、例えば、観測、記録、点検、運搬、塗装、マーキング、及び、その他の作業の少なくともいずれかでも良い。
【０１４３】
また、第八実施形態に係る飛翔機の使用方法では、一例として、上述の第七実施形態に係る飛翔機１５０が使用されている。しかしながら、第八実施形態に係る飛翔機の使用方法において、飛翔機には、上述の第一乃至第六実施形態のいずれかの飛翔機、又は、上述の第一乃至第七実施形態を適宜組み合わせた飛翔機を適用することができる。
【０１４４】
以上、本願の開示する技術の第一乃至第八実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【０１４５】
なお、上述の本願の開示する技術の一実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１４６】
（付記１）
飛翔機本体と、
前記飛翔機本体に含まれ、前記飛翔機本体の上下方向を軸方向とする第一回転翼と、
前記飛翔機本体の側方に配置され、前記飛翔機本体の前後方向を軸方向とする第二回転翼と、
を備える飛翔機。
（付記２）
前記第二回転翼は、前記飛翔機本体の両側の側方にそれぞれ配置されている、
付記１に記載の飛翔機。
（付記３）
前記第二回転翼は、前記飛翔機本体の側部に対して側方に突出して配置されている、
付記１又は付記２に記載の飛翔機。
（付記４）
前記第二回転翼は、前記飛翔機本体の側方前方に配置されている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記５）
前記第二回転翼を囲う環状のダクトをさらに備える、
付記１〜付記４のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記６）
前記ダクトの前部には、シール部材が設けられている、
付記５に記載の飛翔機。
（付記７）
前記第一回転翼と、前記第二回転翼の回転中心部とは、前記飛翔機本体の上下方向の範囲(H)内に配置されている、
付記１〜付記６のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記８）
前記第一回転翼の回転中心部及び前記第二回転翼の回転中心部は、前記飛翔機本体の前後方向及び左右方向に延在する同一の仮想平面上に配置されている、
付記１〜付記７のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記９）
前記第一回転翼を回転させる第一回転翼モータと、
前記第二回転翼を回転させる第二回転翼モータと、
前記第一回転翼モータ及び前記第二回転翼モータを制御するモードを有する制御部と、
をさらに備える、
付記１〜付記８のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１０）
前記飛翔機本体の前方に配置された車輪をさらに備える、
付記１〜付記９のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１１）
前記第二回転翼を囲う環状のダクトをさらに備え、
前記車輪は、前記飛翔機本体の上下方向に並ぶ一対の車輪を含み、
前記一対の車輪は、前記飛翔機本体の側面視で前記ダクトよりも前方上下にそれぞれ突出している、
付記１０に記載の飛翔機。
（付記１２）
前記車輪は、オムニホイールである、
付記１０又は付記１１に記載の飛翔機。
（付記１３）
前記車輪は、
前記飛翔機本体の前方の左右両側の端部にそれぞれ配置された複数の第一オムニホイールと、
前記飛翔機本体の前方の左右方向の中央部に配置され、前記飛翔機本体の前面視で前記第一オムニホイールと互いに主軸方向が直交する第二オムニホイールと、
を含む、
付記１０〜付記１２のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１４）
前記第一回転翼を回転させる第一回転翼モータと、
前記第二回転翼を回転させる第二回転翼モータと、
前記車輪を回転させる車輪駆動用モータと、
前記第一回転翼、前記第二回転翼、及び、前記車輪の回転を伴いながら前記車輪が接触する対象物の垂直な壁面に沿って前記飛翔機が移動するように前記第一回転翼モータ、前記第二回転翼モータ、及び、前記車輪駆動用モータを制御するモードを有する制御部と、
をさらに備える、
付記１０〜付記１３のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１５）
前記第一回転翼を回転させる第一回転翼モータと、
前記第二回転翼を回転させる第二回転翼モータと、
前記車輪を回転させる車輪駆動用モータと、
前記飛翔機本体と、前記飛翔機本体の前方に位置する対象物との距離を測定する測距センサと、
前記測距センサの検出結果に基づいて、前記第一回転翼モータ、前記第二回転翼モータ、及び、前記車輪駆動用モータを制御するモードを有する制御部と、
をさらに備える、
付記１０〜付記１４のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１６）
前記制御部は、前記車輪が前記対象物の垂直な壁面に接触している場合に、前記第一回転翼の回転による推力により前記飛翔機が高度を維持するように前記第一回転翼モータを制御すると共に、前記車輪の回転による駆動力により前記飛翔機が前記対象物の垂直な壁面に沿って移動するように前記車輪駆動用モータを制御するモードを有する、
付記１５に記載の飛翔機。
（付記１７）
前記制御部は、
前記第一回転翼が回転することにより前記飛翔機が飛翔するように前記第一回転翼モータを制御する空中飛翔モードと、
前記第一回転翼が回転、又は、前記第一回転翼及び前記第二回転翼が回転することにより前記飛翔機が飛翔しながら前方の対象物の垂直な壁面に近づくように前記第一回転翼モータ及び前記第二回転翼モータを制御する壁面アプローチモードと、
前記第一回転翼、前記第二回転翼、及び、前記車輪が回転することにより前記飛翔機が前方の対象物の垂直な壁面に沿って移動するように前記第一回転翼モータ、前記第二回転翼モータ、及び、前記車輪駆動用モータを制御する壁面接触移動モードと、
前記第一回転翼が回転することにより前記飛翔機が前方の対象物の垂直な壁面から離れるように前記第一回転翼モータを制御する壁面離脱モードと、
を有する、
付記１０〜付記１６のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１８）
付記１〜付記１７のいずれか一項に記載の飛翔機を用い、橋、建物、トンネル、屋根、梯子、電柱、煙突、大型旅客機、及び、その他の構造物の少なくともいずれかである対象物の垂直な壁面に沿って前記飛翔機を移動させながら、撮影、検査、観測、記録、点検、運搬、塗装、マーキング、及び、その他の作業の少なくともいずれかを前記飛翔機に行わせることを含む、
飛翔機の使用方法。
【符号の説明】
【０１４７】
（第一実施形態）
１０  飛翔機
１２  飛翔機本体
１４  バキューム機構
１６  車輪駆動機構
２６  飛翔用回転翼（第一回転翼の一例）
２６Ａ  飛翔用回転翼の回転中心部
２８  飛翔用モータ（第一回転翼モータの一例）
３２  バキューム用回転翼（第二回転翼の一例）
３２Ａ  バキューム用回転翼の回転中心部
３４  バキューム用モータ（第二回転翼モータの一例）
３６  ダクト
４０  飛翔機本体の側部
４２  飛翔機本体の前部
４４  飛翔機本体の上部
４６  飛翔機本体の下部
４８  車輪
５０  車輪駆動用モータ
５２  支持部材
（第二実施形態）
６０  飛翔機
６２  シール部材
（第三実施形態）
７０  飛翔機
７２  仮想平面
（第四実施形態）
８０  飛翔機
８２  側部車輪駆動機構
８４  中央車輪駆動機構
８６  第一オムニホイール
８８  第一車輪駆動用モータ
９４  小輪
１００  第二オムニホイール
１０２  第二車輪駆動用モータ
（第五実施形態）
１１０  飛翔機
１１２  遠隔操作用通信器
１１４  協調制御器
１１６  壁面検知センサ
１１８  飛翔制御器
１２０  バキューム制御器
１２２  車輪駆動制御器
１２４  飛翔用モータ制御器
１２４  各飛翔用モータ制御器
１２６  バキューム用モータ制御器
１２８  車輪駆動用モータ制御器
１３４  制御部
１３６  測距センサ
１３８  回転式測距センサ
（第六実施形態）
１４０  飛翔機
（第七実施形態）
１５０  飛翔機
１５２  ワイヤガード
１５４  ワイヤ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018165131.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
2018165131.tif 000018
【図１４】
2018165131.tif 000019
【図１５】
2018165131.tif 000020
【図１６】
2018165131.tif 000021
【図１７】
2018165131.tif 000022
【図１８】
2018165131.tif 000023
【図１９】
2018165131.tif 000024
【図２０】
2018165131.tif 000025
【図２１】
2018165131.tif 000026
【図２２】
2018165131.tif 000027
【図２３】
2018165131.tif 000028
【図２４】
2018165131.tif 000029
【図２５】
2018165131.tif 000030
【図２６】
2018165131.tif 000031
【図２７】
2018165131.tif 000032