(57)【要約】      （修正有）【課題】推力を向上した無人飛行体を提供する。【解決手段】複数のプロペラ１２の回転によって推力を得て飛行する無人飛行体は、プロペラ１２の上面部１２ｓにおいて、前縁部１２ａに沿って、電極２０が露出した状態で配置されている。また、上面部１２ｓと下面部１２ｒとの間において、後縁部１２ｂに沿って、電極２２が配置されている。電極２０及び２２に交流電圧を入力し、電極２０及び２２の間に誘電体バリア放電を生じさせ、上面部１２ｓにプラズマを発生させる。これにより気流が上面部１２ｓから剥離しないような剥離制御を可能にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロペラの回転によって推力を得て飛行する無人飛行体であって、
前記プロペラの翼面上にプラズマを発生させるプラズマ制御手段を有する、
無人飛行体。
【請求項２】
前記プロペラは、迎え角の変更が可能な可変ピッチプロペラであって、
前記プラズマ制御手段は、前記迎え角に基づいて、プラズマを発生させるように構成されている、
請求項１に記載の無人飛行体。
【請求項３】
前記プラズマ制御手段は、前記プロペラの回転速度及び回転時間が、所定の基準値以上になった場合、または、所定時間後に所定の基準値以上になると予想される場合に、プラズマを発生させ、前記プロペラの回転速度を低下させるように構成されている、
請求項１または請求項２に記載の無人飛行体。
【請求項４】
前記プラズマ制御手段は、複数の前記プロペラのうち、一部の前記プロペラの翼面上にプラズマを発生させることによって、前記無人飛行体の姿勢を制御するように構成されている、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無人飛行体。
【請求項５】
前記プラズマ制御手段は、前記プロペラの翼面上に発生させるプラズマを制御することによって、前記無人飛行体の進行速度を制御するように構成されている、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無人飛行体。
【請求項６】
前記プラズマ制御手段は、誘電体バリア放電によってプラズマを発生させるように構成されており、誘電体バリア放電に使用する電圧を制御することによって、各前記プロペラの推力を制御するように構成されている、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の無人飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推力を向上した無人飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型無人飛行体（「ドローン」とも呼ばれる）の利用が提案されている。このようなドローンを利用して、農薬等を散布する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２４４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドローンは、複数のプロペラをモーターで回転させることによって、飛行のための推力を得る。より多くの農薬を搭載するためには、大きな推力を有する必要がある。プロペラが、同一の回転数であれば、プロペラの迎え角を大きくするほど、推力が増加するのであるが、迎え角を大きくすると、翼面上の気流剥離が生じやすくなり、推力は増加しない。
【０００５】
本発明はかかる問題の解決を試みたものであり、推力を向上した無人飛行体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】
第一の発明は、複数のプロペラの回転によって推力を得て飛行する無人飛行体であって、前記プロペラの翼面上にプラズマを発生させるプラズマ制御手段を有する、無人飛行体である。
【０００７】
第一の発明の構成によれば、プラズマ制御手段によって、複数のプロペラの翼面上にプラズマを発生させることができる。翼面上に発生させるプラズマによって、翼面上の気流剥離を防止することができ、推力を向上させることができる。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の構成において、前記プロペラは、迎え角の変更が可能な可変ピッチプロペラであって、前記プラズマ制御手段は、前記迎え角に基づいて、プラズマを発生させるように構成されている、無人飛行体である。
【０００９】
第二の発明の構成によれば、翼面上の気流剥離が生じにくい迎え角の場合には、プラズマを発生させず、翼面上の気流剥離が生じ易い迎え角の場合には、プラズマを発生させる制御を実施することができる。これにより、バッテリーを効率的に使用しつつ、推力を向上させることができる。
【００１０】
第三の発明は、第一の発明または第二の発明のいずれかの構成において、前記プラズマ制御手段は、前記プロペラの回転速度及び回転時間が、所定の基準値以上になった場合、または、所定時間後に所定の基準値以上になると予想される場合に、プラズマを発生させ、前記プロペラの回転速度を低下させるように構成されている、無人飛行体である。
【００１１】
第三の発明の構成によれば、プロペラの回転速度及び回転時間が、所定の基準値以上になった場合、または、所定時間後に所定の基準値以上になると予想される場合に、プラズマを発生させ、プロペラの回転速度を低下させるように構成されている。すなわち、プロペラの回転速度によって得る推力の一部を気流剥離の防止によって代替する。これにより、プロペラを回転させるモーターの負担を軽減しつつ、推力を向上させることができる。
【００１２】
第四の発明は、第一の発明乃至第三の発明のいずれかの構成において、前記プラズマ制御手段は、複数の前記プロペラのうち、一部の前記プロペラの翼面上にプラズマを発生させることによって、前記無人飛行体の姿勢を制御するように構成されている、無人飛行体である。
【００１３】
第四の発明の構成によれば、複数のプロペラのうち、一部のプロペラの翼面上にプラズマを発生させることによって、無人飛行体の姿勢を制御するように構成されている。すなわち、プロペラの回転速度を制御することによって無人飛行体の姿勢を制御するのではなく、プロペラの回転の変化による反力の変動は生じないから、プロペラの回転方向を考慮する必要はなく、姿勢制御の自由度が大きい。
【００１４】
第五の発明は、第一の発明乃至第四の発明のいずれかの構成において、前記プラズマ制御手段は、前記プロペラの翼面上に発生させるプラズマを制御することによって、前記無人飛行体の進行速度を制御するように構成されている、無人飛行体である。
【００１５】
第五の発明の構成によれば、例えば、大きな電圧を印加して、強力に気流制御を行って、大きな推力の増加を実現することができ、相対的に小さな電圧を印加して、相対的に小さな推力の増加を実現することもできる。プロペラの回転速度は維持し、プロペラの翼面上にプラズマを発生させることができるから、反力の変動は生じない。このため、プロペラの回転方向を考慮する必要はなく、進行速度の制御の自由度が大きい。
【００１６】
第六の発明は、第一の発明乃至第五の発明のいずれかの構成において、前記プラズマ制御手段は、誘電体バリア放電によってプラズマを発生させるように構成されており、誘電体バリア放電に使用する電圧を制御することによって、各前記プロペラの推力を制御するように構成されている、無人飛行体である。
【００１７】
第六の発明の構成によれば、例えば、相対的に低い電圧によって誘電体バリア放電を実施する場合には、推力の増加の程度は小さく、相対的に高い電圧によって誘電体バリア放電を実施する場合には、推力の増加の程度は大きい。すなわち、各プロペラについて、誘電体バリア放電に使用する電圧を制御することによって、各プロペラの推力を制御することができる。各プロペラの回転数は変動させないから、反力も変動しない。このため、各プロペラの推力の制御の自由度が大きい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、推力を向上した無人飛行体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る無人飛行体を示す概略斜視図である。
【図２】モーターの外観及び内部を示す概略図である。
【図３】プロペラを示す概略平面図及び断面図である。
【図４】プロペラ、及び、プロペラに接続する部品等を示す概略斜視図である。
【図５】プロペラに印加する電圧を示す概念図である。
【図６】プロペラの翼面上にプラズマを発生させる様子を示す概念図である。
【図７】プラズマによる気流制御の様子を示す概念図である。
【図８】無人飛行体の機能ブロックを示す概略図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係るプロペラを示す概略平面図及び断面図である。
【図１０】無人飛行体の動作を示す概略フローチャートである。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る無人飛行体の動作を示す概略フローチャートである。
【図１２】本発明の第四の実施形態に係る無人飛行体の動作を示す概念図である。
【図１３】無人飛行体の動作を示す概略フローチャートである。
【図１４】本発明の第五の実施形態に係る無人飛行体のプロペラに印加する電圧を示す概念図である。
【図１５】プラズマによる気流制御の様子を示す概念図である。
【図１６】無人飛行体の動作を示す概念図である。
【図１７】無人飛行体の動作を示す概略フローチャートである。
【図１８】本発明の第六の実施形態に係る無人飛行体の動作を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。以下の説明においては、同様の構成には同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本発明の基本的な構成についてのみ説明する。
【００２１】
＜第一の実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の無人飛行体１（以下、「無人機１」という。）は、筐体２を有し、筐体２上には上部カバー４（以下、「キャノピー４」という。）が配置されている。無人機１は無人飛行体の一例である。
【００２２】
筐体２の内部には、無人機１の各部を制御するコンピュータ、自律飛行装置、モーター駆動回路、無線通信装置、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの航法衛星からの測位用電波を利用する測位装置の演算部、慣性センサー、気圧センサー等の電子部品が配置されている。
【００２３】
筐体２の上面において、キャノピー４に覆われた位置には、バッテリー及び測位装置のアンテナが配置されている。
【００２４】
筐体２には、アーム根本部６が接続され、各アーム根本部６に丸棒状のアーム８が筐体２から外側へ延在する態様において接続されている。各アーム８の自由端側の端部８ａにはモーター１０が接続されており、各モーター１０にはプロペラ１２が接続されている。各アーム８の先端部近傍には、脚部１４が配置されている。キャノピー４は、樹脂で形成されている。筐体２及びアーム８は、例えば、炭素繊維強化プラスチックで形成されており、強度を保ちつつ、軽量に構成されている。プロペラ１２は、絶縁材料（誘電体）で形成されている。絶縁材料は、例えば、プラスチック樹脂や、ガラス繊維強化プラスチック樹脂である。
【００２５】
図２に示すように、モーター１０は、アウターローター式のブラシレスＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ）モーターである。図２（ａ）はモーター１０の外観を示し、図２（ｂ）はモーター１０の内部の概略を示す。図２（ｂ）に示すように、ステーター１０ａの中心部１０ａａには、複数の巻線部１０ａｂが放射状に固定されている。巻線部１０ａｂは、鉄心に銅線が巻き付けられて構成されている。ローター１０ｂの内周面には、複数の永久磁石１０ｂｄが固定されている。隣り合う永久磁石１０ｂｄは、互いに極性が異なる。各巻線部１０ａｂに流す電流を制御することによって、回転磁界を生成し、巻線部１０ａｂと永久磁石１０ｂｄとが吸引・反発を繰り返すことによって、ローター１０ｂが回転する。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、ローター１０ｂには切欠き部１０ｂｃが形成されており、ステーター１０ａの巻線部１０ａｂを空気によって冷却する。また、ローター１０ｂには接続部１０ｂａが形成されており、接続部１０ｂａに接続用の部品を介してプロペラ１２が接続される。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、プロペラ１２は、平面視で円形の中心部１２Ｃと、中心部１２Ｃと接続している回転翼部１２Ｌ及び１２Ｒを有する。プロペラ１２は、回転軸（中心部１２Ｃの中心）を中心とする点対称に形成されている。プロペラ１２は、矢印Ａ１に示す方向（時計回り）に回転することによって、紙面手前方向に向かう推力を発生させるように構成されている。回転翼部１２Ｌと回転翼部１２Ｒは点対称に構成されているので、以下、基本的に回転翼部１２Ｒについて説明し、回転翼部１２Ｌの説明は省略する。
【００２８】
回転翼部１２Ｒの各部を、前縁部１２ａ、後縁部１２ｂ、上面部１２ｓ、下面部１２ｒ、中心近傍部Ｓ１とする。上面部１２ｓは翼面の一例である。
【００２９】
図３（ｂ）は中心近傍部Ｓ１の概略断面図である。中心近傍部Ｓ１は、迎え角α１に構成されている。迎え角α１は、例えば、３０度である。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、上面部１２ｓにおいて、前縁部１２ａに沿って、電極２０が露出した状態で配置されている。また、上面部１２ｓと下面部１２ｒとの間において、後縁部１２ｂに沿って、電極２２が配置されている。電極２２は、回転翼部１２Ｒに埋め込まれている。
【００３１】
図４に示すように、電極２０及び電極２２は引き出し線によって、スリップリング２４の金属製リングに電気的に接続されている。スリップリングとは、回転体に外部から電力を伝達することができる回転コネクタであり、回転体に配置された金属製リングとブラシを介して電力を伝達するものである。スリップリング２４の一端は、モーター１０の接続部１０ｂａに接続され、他端はプロペラ１２の中心部１２Ｃに接続されている。ローター１０ｂ、スリップリング２４及びプロペラ１２が一体となって回転するように構成されている。
【００３２】
スリップリング２４の金属製リングは、それぞれ、交流電源１００と電気的に接続されたブラシ１０２Ａ及び１０２Ｂと接するようになっている。これにより、交流電源１００から、回転するプロペラ１２の電極２０及び２２に電圧を印加することができるようになっている。なお、回転コネクタは、スリップリングに限らず、例えば、ロータリーコネクタであってもよい。また、交流電源１００は、後述のように、直流電源であるバッテリーからの直流電圧をインバーターによって交流に変換して構成する。
【００３３】
図５に示すように、交流電源１００から電極２０及び２２に印加する電圧Ｖ１は、単位時間Ｔにおいて所定の周波数で印加される。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、絶縁体（誘電体）で形成された回転翼部１２Ｒは、２枚の電極２０及び２２で挟まれ、交流電源１００から交流電圧を加えることができるように形成されている。
【００３５】
図６（ｂ）に示すように、電極２０及び２２に入力された交流電圧は、電極２０及び２２の間に誘電体バリア放電を生じさせ、上面部１２ｓにプラズマを発生させ、図７に示すように、気流Ａｓｕが上面部１２ｓから剥離しないような剥離制御を可能にしている。すなわち、回転翼部１２Ｒの上記の構造は、Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ（ＤＢＤ）プラズマアクチュエータである。
【００３６】
回転翼１２Ｒの下面の気流Ａｓｄと上面部１２ｓの気流Ａｓｕの圧力差が推力となる。ここで、上面部１２ｓの気流Ａｓｕが上面部１２ｓから乖離すると、圧力の差が小さくなり、推力が低下する。逆に、上面部１２ｓの気流Ａｓｕが上面部１２ｓから乖離しないように剥離制御すると、推力は低下しない。本実施形態において、各プロペラ１２に対する剥離制御によって、各プロペラ１２の推力を制御し、無人機１の飛行姿勢及び飛行速度を制御する。
【００３７】
図８は、無人機１の機能構成を示す図である。図８に示すように、無人機１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０、記憶部５２、無線通信部５４、衛星測位部５６、慣性センサー部５８、画像処理部６０、駆動制御部６２、プロペラ電圧制御部６４、及び、電源部６６を有する。
【００３８】
無人機１は、無線通信部５４によって、プロポ７０と通信可能になっている。プロポ７０は、制御信号を送信することによって、無人機１を制御するための制御装置である。ただし、無人機１は、プロポ７０から制御信号を受信しない状態において、自律飛行することができる。
【００３９】
無人機１は、衛星測位部５６と慣性センサー部５８によって、無人機１自体の位置を測定することができる。衛星測位部５６は、基本的に、４つ以上の航法衛星からの測位用電波を受信して無人機１の位置を計測する。慣性センサー部５８は、例えば、加速度センサー及びジャイロセンサーによって、出発点からの無人機１の移動を積算して、無人機１の位置を計測する。無人機１自体の位置情報は、無人機１の移動経路の決定及び自律移動のために使用するほか、画像処理部６０によって撮影した画像データと座標（位置）とを紐づけするために使用する。
【００４０】
画像処理部６０によって、無人機１はカメラ（図示せず）を作動させて外部の画像を取得することができる。
【００４１】
駆動制御部６２によって、無人機１は各モーター１０（図１及び図２参照）に接続されたプロペラ１２の回転を制御し、上下水平移動や空中停止、傾きなどの姿勢を制御するようになっている。
【００４２】
電源部６６は、例えば、交換可能な可充電電池（バッテリー）に対応し、無人機１の各部に電力を供給するようになっている。バッテリーは直流電圧を発生する。
【００４３】
プロペラ電圧制御部６４によって、無人機１は、プロペラ１２に電極２０及び２２へ印加する電圧を制御するようになっている。プロペラ電圧制御部６４は、インバーターによって、バッテリーからの直流電圧を交流電圧に変換し、昇圧回路によって高圧電圧を生成し、電極２０及び２２に高圧電圧を印加するように構成されている。
【００４４】
記憶部５２には、出発点から目的位置まで自律飛行するための飛行計画を示すデータ等の無人飛行に必要な各種データ及びプログラムのほか、プラズマ制御プログラムが格納されている。ＣＰＵ５０とプラズマ制御プログラムは、プラズマ制御手段の一例である。
【００４５】
無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、プロペラ１２に電極２０及び２２に高圧の交流電圧を印加し、電極２０及び２２の間に誘電体バリア放電を生じさせ、プロペラ１２の上面部１２ｓにプラズマを発生させ、気流の剥離を防止する。これにより、プロペラ１２の迎え角α１が大きい場合であっても、気流剥離を防止し、推力を低下させることなく飛行することができる。また、プロペラ１２の回転速度を増加した場合においても、プロペラ１２の上面部１２ｓにプラズマを発生させることによって、気流の剥離を防止し、推力を低下させることなく飛行することができる。
【００４６】
＜第二の実施形態＞
図９及び図１０を参照して、第二の実施形態について説明する。第一の実施形態と共通する事項は説明を省略し、第一の実施形態と異なる事項についてのみ説明する。
【００４７】
第二の実施形態のプロペラ１２０（図９参照）は、迎え角の変更が可能な可変ピッチプロペラである。回転翼部１２Ｒ及び１２Ｌの迎え角を変更するための機構の説明は省略する。例えば、回転翼部１２Ｒの中心近傍部Ｓ１における迎え角は、角度α１（図９（ｂ）参照）から角度α２（図９（ｃ）参照）との間の角度において変更可能である。例えば、角度α１は３０度であり、角度α２は２０度である。
【００４８】
角度α２においては、気流剥離は生じにくいが、角度α１においては、気流剥離が生じ易いものとする。無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、回転翼部１２Ｒ及び１２Ｌの将来の迎え角に基づいて、電極２０及び２２に電圧を印加し、プラズマを発生させる。例えば、無人機１は、所定時間Δｔ１後の迎え角が、所定の基準角度未満であれば、プラズマを発生させず、所定の基準角度以上であれば、プラズマを発生させる。
【００４９】
所定時間Δｔ１は、例えば、０．１秒（ｓ）である。基準角度は、例えば、角度α１と角度α２の中間の角度であり、本実施形態において、２５度である。これにより、プロペラ１２０の迎え角を必要な推力に応じて変更し、さらに、迎え角が基準角度以上になっても気流剥離を防止し、必用な推力を得ることができる。しかも、将来の迎え角に基づいて、プラズマを発生する処理を実施するから、迎え角が基準角度に至ったときには既にプラズマが発生しており、気流剥離を予め防止することができる。
【００５０】
以下、図１０を参照して、無人機１の動作を説明する。無人機１は、飛行を開始すると、推力の増加が必要か否かを判断し（図１０のステップＳＴ１）、推力の増加が必要であると判断すると、推力の増加に必要な迎え角を算出する（ステップＳＴ２）。なお、推力の増加のために、プロペラ１２０の回転数の増加を併用してもよい。無人機１は、推力の増加に必要な迎え角が基準角度以上であるか否かを判断し（ステップＳＴ３）、その迎え角が基準角度未満であれば、プロペラ１２０に電圧を印加することなく迎え角を変更する（ステップＳＴ４）。これに対して、その迎え角が基準角度以上であれば、プロペラ１２０に電圧を印加し、プラズマを発生させ、迎え角を変更する（ステップＳＴ５）。
【００５１】
＜第三の実施形態＞
図１１を参照して、第三の実施形態について説明する。第一の実施形態と共通する事項は説明を省略し、第一の実施形態と異なる事項についてのみ説明する。
【００５２】
無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、プロペラ１２の回転数と回転時間との積β１が所定時間Δｔ２後に基準値β以上になるか否かを判断する（図１１のステップＳＴ５１）。所定時間Δｔ２は、例えば、１秒（ｓ）である。モーター１０において、所定の回転数の状態を所定の回転時間継続すると、モーター１０の負担が大きくなる。所定の回転数及び所定の回転時間は、モーター１０の仕様に依存するが、例えば、所定の回転数は６０００ｒｐｍ（ｒｏｕｎｄ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）であり、回転時間は１分である。基準値βは、回転数と回転時間の積であり、例えば、６０００である。すなわち、回転数が低くても、回転時間が長ければ、モーター１０の回転状態は基準値β以上となり、回転数が高ければ、回転時間が短くても、モーター１０の回転状態は基準値β以上となる。
【００５３】
無人機１は、プロペラ１２の回転数と回転時間との積β１が、所定時間Δｔ２後に基準値β以上になると判断すると、プロペラ１２に電圧を印加し、プロペラ１２の回転速度を減少させる（ステップＳＴ５２）。これにより、無人機１は、モーター１０の負担が過度に大きくなる状態を事前に回避しつつ、推力を維持することができる。
【００５４】
＜第四の実施形態＞
図１２及び図１３を参照して、第四の実施形態について説明する。第一の実施形態と共通する事項は説明を省略し、第一の実施形態と異なる事項についてのみ説明する。
【００５５】
無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、複数のプロペラ１２のうち、一部のプロペラの翼面上にプラズマを発生させることによって、無人機１の飛行姿勢を制御するように構成されている。従来、ドローンにおいて、飛行姿勢の制御は、複数のプロペラの回転数を制御することによって実施していた。これに対して、無人機１は、プロペラ１２の翼面上にプラズマを発生させることによって、飛行姿勢を制御する。
【００５６】
図１２は、無人機１の概略平面図と筐体２の概略側面図である。図１２に示すように、複数のプロペラ１２をプロペラ１２Ａ〜１２Ｆとして区別する。無人機１は、図１２（ａ）の状態において、点線で表示した矢印Ｘ１方向へ移動するときには、矢印Ｘ１方向に対して後方のプロペラ１２Ａ及び１２Ｂの推力を増加し、筐体２の後方が矢印Ｙ１方向に持ち上がり、筐体２が角度θ１だけ傾斜するように制御する。なお、本明細書において、筐体２の傾斜は、プロペラ１２Ａ〜１２Ｆの回転面の傾斜と同義であるとする。プロペラ１２Ａ〜１２Ｆの回転面は共通である。すなわち、筐体２が角度θ１だけ傾斜することは、プロペラ１２Ａ〜１２Ｆの回転面が角度θ１だけ傾斜することと同義である。プロペラ１２Ａ及び１２Ｂの推力を増加させる手段として、無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、プロペラ１２Ａ及び１２Ｂに電圧を印加し、上面部１２ｓにプラズマを発生させる。
【００５７】
プロペラ１２Ａ及び１２Ｂの推力が増加し、筐体２が所定の角度であるθ１（図１２（ｂ）参照）だけ傾斜すると、無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、すべてのプロペラ１２Ａ〜１２Ｆに電圧を印加し、プラズマを発生させる。これにより、無人機１は、その筐体２が角度θ１だけ傾斜した状態において、プロペラ１２Ａ〜１２Ｆの推力を増加し、矢印Ｘ１方向へ進行する。なお、角度θ１だけ傾斜した後の推力の増加は、プロペラ１２Ａ〜１２Ｆの回転数の増加によって実施してもよいし、プラズマの発生と回転数の増加の双方を併用してもよい。
【００５８】
以下、図１３を参照して、無人機１の動作を説明する。無人機１は、飛行を開始すると、進行方向を変更するか否かを判断し（図１３のステップＳＴ１００）、進行方向を変更すると判断すると、進行方向に対して後方のプロペラに電圧を印加する（ステップＳＴ１０１）。無人機１は、所定の角度θ１の傾斜が完了したと判断すると（ステップＳＴ１０２）、予定速度に応じてすべてのプロペラ１２Ａ〜１２Ｆを回転する（ステップＳＴ１０３）。
【００５９】
＜第五の実施形態＞
図１４乃至図１７を参照して、第五の実施形態について説明する。第四の実施形態と共通する事項は説明を省略し、第四の実施形態と異なる事項についてのみ説明する。
【００６０】
無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、プロペラ１２の翼面上にプラズマを発生させることによって、進行速度を制御するように構成されている。
【００６１】
無人機１は、図１４に示すように、異なる大きさの電圧を印加するように構成されている。例えば、図１４（ａ）に示すように、無人機１は、電圧Ｖ１の交流電圧をプロペラ１２Ａ等に印加することができ、図１４（ｂ）に示すように、電圧Ｖ２の交流電圧をプロペラ１２Ａ等に印加することもできる。電圧Ｖ１は電圧Ｖ２よりも大きい。無人機１は、電圧の大きさを無段階に変更することができる。
【００６２】
プロペラ１２Ａ等に電圧Ｖ１が印加されると、上面部１２ｓ上の気流Ａｓｕは上面部１２ｓに乖離することなく流れる（図１５（ａ））。プロペラ１２Ａ等に電圧Ｖ２が印加されると、上面部１２ｓ上の気流Ａｓｕは上面部１２ｓに乖離することなく流れるのであるが（図１５（ｂ）参照）、乖離することのない程度（以下、「剥離制御の程度」という。）は、電圧Ｖ１を印加した場合に比べて低い。このため、電圧Ｖ１を印加した場合の推力の増加Ｕ１に比べて、電圧Ｖ２を印加した場合の推力の増加Ｕ２は小さい。すなわち、無人機１は、印加する電圧を制御することによって、剥離制御の程度を制御し、各プロペラ１２Ａ等によって生じる推力を制御する。
【００６３】
図１６（ａ）に示すように、筐体２が角度θ１だけ傾斜した状態において、プロペラ１２Ａ等に電圧Ｖ１を印加すると、矢印Ｘ１方向に速度Ｄ１で進行する。図１６（ｂ）に示すように、筐体２が角度θ１だけ傾斜した状態において、プロペラ１２Ａ等に電圧Ｖ２を印加すると、矢印Ｘ１方向に速度Ｄ２で進行する。速度Ｄ１は速度Ｄ２よりも速い。
【００６４】
以下、図１７を参照して、無人機１の動作を説明する。無人機１は、飛行を開始すると、進行方向を変更するか否かを判断し（図１７のステップＳＴ１００）、進行方向を変更すると判断すると、進行方向に対して後方のプロペラに電圧を印加する（ステップＳＴ１０１）。無人機１は、所定の角度θ１の傾斜が完了したと判断すると（ステップＳＴ１０２）、予定速度に応じてプロペラ１２Ａ〜１２Ｆに印加する電圧を算出し（ステップＳＴ１０３Ａ）、プロペラ１２Ａ等に電圧を印加する（ステップＳＴ１０４）。
【００６５】
＜第六の実施形態＞
図１８を参照して、第六の実施形態について説明する。第五の実施形態と共通する事項は説明を省略し、第五の実施形態と異なる事項についてのみ説明する。
【００６６】
無人機１は、プラズマ制御プログラムによって、プロペラ１２Ａ等のうち、一部のプロペラ１２Ａ等に電圧を印加してプラズマを発生させることによって、進行速度を制御するように構成されている。
【００６７】
図１８（ａ）に示すように、筐体２が角度θ１だけ傾斜して状態において、電圧Ｖ１をプロペラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｄ及び１２Ｅに印加する。プロペラ１２Ｃ及び１２Ｆには電圧を印加しない。プロペラ１２Ｃ及び１２Ｆは、進行方向Ｘ１について、前方のプロペラ１２Ｄ及び１２Ｅと、後方のプロペラ１２Ａ及び１２Ｂの中間に位置するから、その推力は角度θ１には影響を与えず、進行速度Ｄ３にのみ影響を与える。プロペラ１２Ｃ及び１２Ｆにプラズマを発生させないことにより、すべてのプロペラ１２Ａ等にプラズマを発生させる場合に比べて、速度を遅くすることができる。
【００６８】
また、図１８（ｂ）に示すように、筐体２が角度θ１だけ傾斜して状態において、電圧Ｖ１をプロペラ１２Ｃ及び１２Ｆに印加し、プロペラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｄ及び１２Ｅには電圧を印加しない。プロペラ１２Ｃ及び１２Ｆは、進行方向Ｘ１について、前方のプロペラ１２Ｄ及び１２Ｅと、後方のプロペラ１２Ａ及び１２Ｂの中間に位置するから、その推力は角度θ１には影響を与えず、進行速度Ｄ４にのみ影響を与える。このため、プロペラ１２Ｃ及び１２Ｆにのみプラズマを発生させることにより、すべてのプロペラ１２Ａ等にプラズマを発生させる場合に比べて、速度を遅くすることができる。進行速度Ｄ４は、上述の進行速度Ｄ３よりも遅い。
【００６９】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１  無人飛行体
２  筐体
４  上部カバー
６  アーム根本部
８  アーム
１０  モーター
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ  プロペラ
１４  脚部
２０，２２  電極
２４  スリップリング
１００  交流電源
１２０  プロペラ
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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