(57)【要約】【課題】吸着機構が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体に外力が作用した場合でも、吸着機構が壁面に吸着した状態を維持できるようにする。【解決手段】本実施形態に係る飛翔機１０は、飛翔機本体１２と、吸着機構１６と、複数の伸縮リンク５６と、複数のバネダンパ機構６２とを備える。飛翔機本体１２は、プロペラ２６を有する。吸着機構１６は、対象物の壁面に吸着する。複数の伸縮リンク５６は、飛翔機本体１２を吸着機構１６に姿勢変化可能に連結する。複数のバネダンパ機構６２は、複数の伸縮リンク５６に設けられている。【選択図】図１
2019130974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラを有する飛翔機本体と、
対象物の壁面に吸着する吸着機構と、
前記飛翔機本体を前記吸着機構に姿勢変化可能に連結する複数の伸縮リンクと、
前記複数の伸縮リンクに設けられた複数のバネダンパ機構と、
を備える飛翔機。
【請求項２】
前記吸着機構は、前記飛翔機本体の前方に配置され、
前記複数の伸縮リンクは、前記飛翔機本体の左右方向中央部と前記吸着機構の左右方向両端部とを連結する左右一対の第一伸縮リンクと、前記飛翔機本体の左右方向両端部と前記吸着機構の左右方向両端部とを連結する左右一対の第二伸縮リンクとを含む、
請求項１に記載の飛翔機。
【請求項３】
前記吸着機構は、前記飛翔機本体の前方に配置され、
前記複数の伸縮リンクは、側面視で前記飛翔機本体の前後方向に対して傾斜して前記飛翔機本体と前記吸着機構とを連結する伸縮リンクを含む、
請求項１又は請求項２に記載の飛翔機。
【請求項４】
前記吸着機構に対する前記飛翔機本体の姿勢変化を検出する検出部と、
前記吸着機構が前記対象物の壁面に吸着した状態で前記飛翔機本体の姿勢が前記対象物の壁面に対して変化した場合に、前記検出部の検出結果に基づいて前記飛翔機本体の姿勢を元に戻す制御を行う制御部とを備える、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の飛翔機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、飛翔機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、対象物の壁面に沿って移動する飛翔機を用い、対象物に対する種々の作業を飛翔機に行わせることが検討されている。このような飛翔機は、対象物の壁面に沿って安定して移動できることが望まれる。そこで、吸着機構を備え、この吸着機構による吸着力によって壁面に吸着できる飛翔機が提案されている。また、このような吸着機構を備える飛翔機としては、例えば、プロペラを有する飛翔機本体に吸着機構が連結機構を介して回転可能に連結され、飛翔機本体に対する吸着機構の取付角度を調節できるものがある（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】特表２０１６−５２２１１３号公報
【特許文献２】特許第６０２４０７４号公報
【特許文献３】特開平７−３３０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸着機構が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機に対する吸着機構の取付角度が固定されていると、飛翔機本体に外力が作用した場合に、壁面から引き剥がす力が吸着機構に作用し、吸着機構が壁面から離れてしまう虞がある。
【０００５】
本願の開示する技術は、一つの側面として、吸着機構が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体に外力が作用した場合でも、吸着機構が壁面に吸着した状態を維持できる飛翔機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】
上記目的を達成するために、本願の開示する技術によれば、飛翔機本体と、吸着機構と、複数の伸縮リンクと、複数のバネダンパ機構とを備える飛翔機が提供される。飛翔機本体は、プロペラを有する。吸着機構は、対象物の壁面に吸着する。複数の伸縮リンクは、飛翔機本体を吸着機構に姿勢変化可能に連結する。複数のバネダンパ機構は、複数の伸縮リンクに設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示する技術によれば、吸着機構が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体に外力が作用した場合でも、吸着機構が壁面に吸着した状態を維持できる。
【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の飛翔機の左側面図である。
【図３】図１の飛翔機の上面図である。
【図４】図１の連結機構及びその周辺部の斜視図である。
【図５】図１の連結機構及びその周辺部を模式的に示す図である。
【図６】図５のバネダンパ機構が設けられた伸縮リンクを具体的に示す縦断面図である。
【図７】図１の飛翔機の使用方法の一例として飛翔機を橋脚の検査に使用する方法を示す斜視図である。
【図８】図１の飛翔機において吸着機構が壁面に吸着した状態で飛翔機本体の右後端に横風が当たった場合を説明する上面図である。
【図９】図１の飛翔機において吸着機構が壁面に吸着した状態で飛翔機本体の右側面に横風が当たった場合を説明する上面図である。
【図１０】第二実施形態に係る飛翔機の斜視図である。
【図１１】図１０の飛翔機において吸着機構が壁面に吸着した状態で飛翔機本体の右後端に横風が当たった場合を説明する上面図である。
【図１２】第三実施形態に係る飛翔機の斜視図である。
【図１３】図１２の連結機構及びその周辺部を模式的に示す図である。
【図１４】図１３のバネダンパ機構及び長さセンサを含む伸縮リンクを具体的に示す縦断面図である。
【図１５】図１３の長さセンサを具体的に示す斜視図である。
【図１６】図１３の角度センサ及びその周辺部を具体的に示す斜視図である。
【図１７】図１２の飛翔機の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１８】図１２の飛翔機における飛翔機本体側の３次元座標系と吸着機構側の３次元座標系を説明する図である。
【図１９】図１７の制御部による制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】図１８のＲＢ座標系での接続点ＬＡｉの座標の導出を説明する図である。
【図２１】第四実施形態に係る飛翔機の斜視図である。
【図２２】図２１の飛翔機の左側面図である。
【図２３】図２１の飛翔機の上面図である。
【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３には、第一実施形態に係る飛翔機１０が示されている。図１〜図３に示されるように、第一実施形態に係る飛翔機１０は、飛翔機本体１２と、検出装置１４と、吸着機構１６と、連結機構１８とを備える。
【００１１】
なお、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３に示されるように、飛翔機本体１２及び吸着機構１６が水平に配置された状態では、以下に説明する飛翔機１０の前後方向、上下方向、及び、左右方向は、飛翔機本体１２及び吸着機構１６の前後方向、上下方向、及び、左右方向と同じである。
【００１２】
飛翔機本体１２は、飛翔機１０の本体部を構成しており、フレーム２０と、取付フレーム２２と、複数の推進部２４とを有する。フレーム２０及び取付フレーム２２は、一例として、上面視で四角枠状に形成されている。取付フレーム２２は、フレーム２０の内側に配置されており、フレーム２０に固定されている。複数の推進部２４の個数は、一例として、４個である。この複数の推進部２４は、取付フレーム２２の四つの角部にそれぞれ配置されている。複数の推進部２４は同一の構成である。各推進部２４は、プロペラ２６と、プロペラモータ２８とを有する。
【００１３】
プロペラ２６及びプロペラモータ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。プロペラモータ２８は、取付フレーム２２に固定されており、プロペラ２６は、プロペラモータ２８の出力軸に固定されている。プロペラモータ２８は、飛翔機本体１２の上方から下方へ向かう気流が発生する方向にプロペラ２６を回転させる。複数のプロペラ２６の回転により、飛翔機１０は飛翔する。また、複数のプロペラ２６の回転数が独立して調節されることにより、飛翔機１０の姿勢や方向が変更される。
【００１４】
検出装置１４（壁面検出装置）は、対象物の壁面の状態を検出するものである。この検出装置１４は、飛翔機本体１２に搭載されている。具体的には、取付フレーム２２には、平板状の取付部材３０が固定されており、検出装置１４は、取付部材３０の中央部に支持部材３２等を介して固定されている。
【００１５】
この検出装置１４には、対象物の壁面の状態を検出するためのカメラ３４及びセンサ３６等が含まれる。検出装置１４（カメラ３４及びセンサ３６）は、飛翔機本体１２が水平状態にあるときに、飛翔機１０の前方に位置する対象物の壁面と対向する向きに固定されている。なお、検出装置１４は、ジンバル付きの雲台に搭載されても良い。
【００１６】
吸着機構１６は、対象物の壁面に吸着するものであり、飛翔機本体１２の前方に配置されている。この吸着機構１６は、フレーム３８と、左右一対の吸着装置４０と、左右一対の走行装置４２と、左右一対の受動輪４４とを有する。フレーム３８は、吸着機構１６の上下方向及び左右方向に延びる枠状に形成されている。左右一対の吸着装置４０は、フレーム３８の左右両側にそれぞれ配置されている。この左右一対の吸着装置４０は、フレーム３８の上下方向の中央部に位置する。
【００１７】
各吸着装置４０は、ダクト４６と、ファン４８と、ファンモータ５０とを有する。ダクト４６は、吸着機構１６の前後方向を軸方向とする筒状に形成されており、ファン４８は、ダクト４６の内側に収容されている。ファン４８及びファンモータ５０は、吸着機構１６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４６及びファンモータ５０は、フレーム３８に固定されており、ファン４８は、ファンモータ５０の出力軸に固定されている。ファンモータ５０は、空気が前方からダクト４６に吸引される方向にファン４８を回転させる。ファン４８が回転し、空気が前方からダクト４６に吸引されることにより、吸着装置４０に吸着力が発生する。
【００１８】
左右一対の走行装置４２は、フレーム３８の上部の左右両側にそれぞれ配置されている。この左右一対の走行装置４２は、左右一対の吸着装置４０の間に位置する。各走行装置４２は、駆動輪５２と、駆動モータ５４とを有する。駆動輪５２及び駆動モータ５４は、吸着機構１６の左右方向を軸方向としてそれぞれ配置されている。駆動モータ５４は、フレーム３８に固定されており、駆動輪５２は、駆動モータ５４の出力軸に固定されている。駆動モータ５４は、駆動輪５２を双方向に回転させる。
【００１９】
左右一対の受動輪４４は、フレーム３８の下部の左右両側にそれぞれ配置されている。この左右一対の受動輪４４は、左右一対の走行装置４２の下側に位置する。受動輪４４は、駆動輪５２と同様に、吸着機構１６の左右方向を軸方向としてそれぞれ配置されている。受動輪４４は、フレーム３８に対して回転可能に支持されている。
【００２０】
駆動輪５２及び受動輪４４は、対象物の壁面上を走行する車輪である。駆動輪５２の前端部及び受動輪４４の前端部は、吸着機構１６の前端部よりも吸着機構１６の前方に突出している。吸着機構１６が対象物の壁面に吸着した状態で駆動輪５２が回転し、駆動輪５２及び受動輪４４が対象物の壁面上を走行することにより、飛翔機１０が対象物の壁面に沿って移動する。
【００２１】
連結機構１８は、飛翔機本体１２を吸着機構１６に連結するものである。この連結機構１８は、複数の伸縮リンク５６と、複数の第一関節５８と、複数の第二関節６０と、複数のバネダンパ機構６２とを有する。
【００２２】
図４は、図１の連結機構１８及びその周辺部の斜視図である。複数の伸縮リンク５６は、飛翔機本体１２と吸着機構１６との間に延びている。各伸縮リンク５６は、伸縮リンク５６の長さ方向に伸縮可能に構成されている。複数の伸縮リンク５６は、より具体的には、複数の第一伸縮リンク５６Ａと、複数の第二伸縮リンク５６Ｂと、左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃとを含んでいる。
【００２３】
複数の第一伸縮リンク５６Ａは、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａと、下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａとを含んでいる。上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機１０の左右方向に対称に配置されている。上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機１０の上面視で飛翔機本体１２から吸着機構１６に向かうに従って飛翔機本体１２の左右方向中央部から吸着機構１６の左右方向両端部に向かうように飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。このような傾斜により、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側上部の左右方向中央部と、吸着機構１６（フレーム３８）の上部の左右方向両端部との間に延びている。
【００２４】
下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａの下側に配置されている。この下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａと同様に、飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。このような傾斜により、下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側下部の左右方向中央部と、吸着機構１６（フレーム３８）の下部の左右方向両端部との間に延びている。
【００２５】
各第一伸縮リンク５６Ａの一端である後端部は、第一関節５８によって飛翔機本体１２に連結されており、各第一伸縮リンク５６Ａの他端である前端部は、第二関節６０によって吸着機構１６に連結されている。つまり、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側上部の左右方向中央部と、吸着機構１６（フレーム３８）の上部の左右方向両端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。同様に、下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側下部の左右方向中央部と、吸着機構１６（フレーム３８）の下部の左右方向両端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。
【００２６】
複数の第二伸縮リンク５６Ｂは、右側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂと、左側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂとを含んでいる。右側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、飛翔機１０の上下方向に並んでおり、平行に配置されている。この右側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の上下方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の上下方向両端部との間に延びている。
【００２７】
左側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、右側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂに対して飛翔機１０の左右方向に対称に配置されている。この左側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の上下方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の上下方向両端部との間に延びている。
【００２８】
各第二伸縮リンク５６Ｂの一端である後端部は、第一関節５８によって飛翔機本体１２に連結されており、各第二伸縮リンク５６Ｂの他端である前端部は、第二関節６０によって吸着機構１６に連結されている。つまり、右側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の上下方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の上下方向両端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。同様に、左側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の上下方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の上下方向両端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。
【００２９】
左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機１０の左右方向に対称に配置されている。左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機１０の側面視で飛翔機本体１２から吸着機構１６に向かうに従って飛翔機本体１２の下端部から吸着機構１６の上端部に向かうように飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。右側の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の上端部との間に延びている。左側の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の上端部との間に延びている。
【００３０】
各第三伸縮リンク５６Ｃの一端である後端部は、第一関節５８によって飛翔機本体１２に連結されており、各第三伸縮リンク５６Ｃの他端である前端部は、第二関節６０によって吸着機構１６に連結されている。つまり、右側の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の上端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。同様に、左側の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の上端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。
【００３１】
複数の第一関節５８及び複数の第二関節６０は、同一の構成である。第一関節５８及び第二関節６０には、一例として、二軸関節が適用されている。つまり、第一関節５８及び第二関節６０は、飛翔機１０の前後方向に延びる第一軸を中心とした回転と、この第一軸と直交する第二軸を中心とした回転ができるようになっている。
【００３２】
このような第一関節５８及び第二関節６０が複数の伸縮リンク５６の両端部にそれぞれ適用されることにより、飛翔機本体１２は、複数の伸縮リンク５６を介して吸着機構１６に姿勢変化可能に連結されている。つまり、飛翔機本体１２は、複数の伸縮リンク５６の伸縮及び回転を伴って吸着機構１６に対して前後方向、上下方向、及び、左右方向に変位可能となっている。また、飛翔機本体１２は、複数の伸縮リンク５６の伸縮及び回転を伴って吸着機構１６に対してロール方向、ピッチ方向、及び、ヨー方向に回転可能となっている。また、換言すれば、連結機構１８は、伸縮及び回転可能な複数の伸縮リンク５６を有しているので、吸着機構１６は、飛翔機本体１２に対して角度の自由度を有している。
【００３３】
複数のバネダンパ機構６２は、複数の伸縮リンク５６に設けられている。各バネダンパ機構６２は、伸縮リンク５６の伸縮に対して弾性力及び減衰力を付与する。図５は、図１の連結機構１８及びその周辺部を模式的に示す図であり、図６は、図５のバネダンパ機構６２が設けられた伸縮リンク５６を具体的に示す縦断面図である。複数のバネダンパ機構６２の基本的な構造は同じである。
【００３４】
図５、図６に示されるように、バネダンパ機構６２は、より具体的には、バネ６８と、ダンパ７０とを有する。本実施形態では、一例として、バネ６８には、コイルバネが適用され、ダンパ７０には、ピストン７２及びシリンダ７４を有するショックアブソーバが適用されている。
【００３５】
伸縮リンク５６は、より具体的には、第一アーム７６と、第二アーム７８とを有する。バネ６８の内側には、第一アーム７６が挿入されている。バネ６８は、第一アーム７６に設けられたストッパ８０と、シリンダ７４との間に配置されている。シリンダ７４の内側には、第一アーム７６の先端側が挿入されている。ピストン７２は、第一アーム７６の先端に設けられており、シリンダ７４の内部に配置されている。シリンダ７４は、第二アーム７８に設けられており、シリンダ７４の内部には、オイル８２が封入されている。
【００３６】
以上の連結機構１８は、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に外力が作用していない状態では、図１〜図３に示されるように、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６を水平に保持するように構成されている。すなわち、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に外力が作用していない状態では、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６を水平に保持するように、複数の伸縮リンク５６の長さ及び取付角度や、複数のバネダンパ機構６２の弾性力及び減衰力等が設定されている。なお、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６が水平に保持される状態とは、飛翔機本体１２の前方に配置された吸着機構１６のフレーム３８が飛翔機本体１２のフレーム２０の前面部と平行になる状態に相当する。
【００３７】
次に、上述の飛翔機１０の使用方法と併せて飛翔機１０の動作の一例を説明する。
【００３８】
図７には、図１の飛翔機１０の使用方法の一例が示されている。図７に示されるように、本実施形態に係る飛翔機１０の使用方法では、一例として、橋９０に設けられた橋脚９２の壁面に沿って飛翔機１０を移動させながら、橋脚９２の検査等の作業を飛翔機１０に行わせる。橋脚９２は、「対象物」の一例である。本実施形態では、一例として、飛翔機１０の制御をする制御部、及び、飛翔機１０に電力を供給するバッテリが橋桁９４の上に置かれており、この制御部及びバッテリと飛翔機本体１２とは、ケーブル８４を介して接続されている。
【００３９】
飛翔機１０は、操縦者による操作部８６の操作に応じて飛翔する。また、飛翔機１０が橋脚９２の壁面に近づいた状態で、吸着装置４０を作動させると、吸着装置４０による吸着力が発生し、吸着機構１６が橋脚９２の壁面に吸着する。
【００４０】
ここで、図８、図９は、図１の飛翔機１０において吸着機構１６が壁面（垂直面）に吸着した状態で飛翔機本体１２に横風が当たった場合を説明する上面図である。図８には、一例として、図１の飛翔機本体１２の右後端に横風Ｗが当たった場合が示されている。このように、飛翔機本体１２の右後端に横風Ｗが当たると、飛翔機本体１２にヨー方向の回転力Ｆ１が作用する。しかしながら、飛翔機本体１２と吸着機構１６との間には、連結機構１８が設けられている。この連結機構１８は、飛翔機本体１２を吸着機構１６に姿勢変化可能に連結する複数の伸縮リンク５６と、複数の伸縮リンク５６に設けられた複数のバネダンパ機構６２とを備える。
【００４１】
したがって、飛翔機本体１２にヨー方向の回転力Ｆ１が作用しても、この回転力Ｆ１が複数の伸縮リンク５６に分散し、この複数の伸縮リンク５６が伸縮及び回転する。そして、複数の伸縮リンク５６の伸縮に伴い、複数のバネダンパ機構６２が伸縮することで、飛翔機本体１２に作用した回転力Ｆ１が吸収される。これにより、飛翔機本体１２に作用した回転力Ｆ１が吸着機構１６に伝達されることが抑制されるので、吸着機構１６が壁面に吸着した状態が維持される。
【００４２】
また、図９には、一例として、図１の飛翔機本体１２の右側面に横風Ｗが当たった場合が示されている。図９では、横風Ｗを受けて左に平行に移動した状態の飛翔機本体１２、及び、横風Ｗを受けて変形した状態の連結機構１８が想像線で示されている。
【００４３】
図９に示されるように、飛翔機本体１２の右側面に横風Ｗが当たると、飛翔機本体１２に左向きの力Ｆが作用する。しかしながら、飛翔機本体１２に左向きの力Ｆが作用しても、この力Ｆが複数の伸縮リンク５６に分散し、この複数の伸縮リンク５６が伸縮及び回転する。そして、複数の伸縮リンク５６の伸縮に伴い、複数のバネダンパ機構６２が伸縮することで、飛翔機本体１２に作用した力Ｆが吸収される。これにより、飛翔機本体１２に作用した力Ｆが吸着機構１６に伝達されることが抑制されるので、吸着機構１６が壁面に吸着した状態が維持される。
【００４４】
なお、図８、図９には、飛翔機本体１２に横風Ｗが当たる場合が示されているが、飛翔機本体１２に横方向以外の方向の風が当たった場合にも、吸着機構１６が壁面に吸着した状態が維持される。すなわち、飛翔機本体１２に例えばロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の外力が作用した場合でも、この外力が複数の伸縮リンク５６に分散し、この複数の伸縮リンク５６が伸縮及び回転する。そして、複数の伸縮リンク５６の伸縮に伴い、複数のバネダンパ機構６２が伸縮することで、飛翔機本体１２に作用した外力が吸収される。これにより、飛翔機本体１２に作用した外力が吸着機構１６に伝達されることが抑制されるので、吸着機構１６が壁面に吸着した状態が維持される。
【００４５】
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４６】
以上詳述したように、第一実施形態に係る飛翔機１０によれば、飛翔機本体１２と吸着機構１６との間には、連結機構１８が設けられている。この連結機構１８は、飛翔機本体１２を吸着機構１６に姿勢変化可能に連結する複数の伸縮リンク５６と、複数の伸縮リンク５６に設けられた複数のバネダンパ機構６２とを備える。
【００４７】
したがって、飛翔機本体１２に外力が作用した場合には、この外力が複数の伸縮リンク５６に分散し、この複数の伸縮リンク５６が伸縮及び回転する。そして、複数の伸縮リンク５６の伸縮に伴い、複数のバネダンパ機構６２が伸縮することで、飛翔機本体１２に作用した外力が吸収される。したがって、飛翔機本体１２に作用した外力が吸着機構１６に伝達されることを抑制できる。これにより、吸着機構１６が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体１２に外力が作用した場合でも、吸着機構１６が壁面に吸着した状態を維持できる。この結果、飛翔機１０の耐風性能を確保できるので、飛翔機１０の安定した姿勢を維持することができる。
【００４８】
また、図４に示されるように、複数の伸縮リンク５６は、より具体的には、左右一対の第一伸縮リンク５６Ａと、左右一対の第二伸縮リンク５６Ｂとを含んでいる。左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２の左右方向中央部と吸着機構１６の左右方向両端部とを連結しており、左右一対の第二伸縮リンク５６Ｂは、飛翔機本体１２の左右方向両端部と吸着機構１６の左右方向両端部とを連結している。このように、左右一対の第一伸縮リンク５６Ａ及び左右一対の第二伸縮リンク５６Ｂが上記配置になっていると、次の作用及び効果を奏する。
【００４９】
すなわち、図８に示されるように、例えば、飛翔機本体１２の右後端に横風Ｗが当たると、飛翔機本体１２にヨー方向の回転力Ｆ１が作用する。そして、飛翔機本体１２の左前端には、右斜め前方への力Ｆ２が作用し、飛翔機本体１２の右前端には、右斜め後方への力Ｆ３が作用する。このとき、左側の駆動輪５２及び受動輪４４（図４等参照）には、右斜め前方への力Ｆ２により、左側の第二伸縮リンク５６Ｂ及び第三伸縮リンク５６Ｃを介して壁面に向けた前方への分力Ｆ２−１が作用する。
【００５０】
また、右側の駆動輪５２及び受動輪４４（図４等参照）には、右斜め後方への力Ｆ３により、右側の第二伸縮リンク５６Ｂ及び第三伸縮リンク５６Ｃを介して壁面とは逆方向に向けた後方への分力Ｆ３−１が作用する。ところが、この右側の駆動輪５２及び受動輪４４には、右斜め前方への力Ｆ２により、右側の第一伸縮リンク５６Ａを介して壁面に向けた前方への分力Ｆ２−２が作用する。したがって、分力Ｆ２−２と分力Ｆ３−１が打ち消し合うことにより、右側（つまり風上側）の駆動輪５２及び受動輪４４に作用する前方への力を確保できる。これにより、左右両側の駆動輪５２及び受動輪４４が壁面に吸着した状態に維持できる。
【００５１】
また、図４に示されるように、複数の伸縮リンク５６は、左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃを含んでいる。左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃは、側面視で飛翔機本体１２の前後方向に対して傾斜して飛翔機本体１２と吸着機構１６とを連結している（図２も参照）。したがって、吸着機構１６に対して重力が作用しても、左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃによって上方への反力が得られるので、飛翔機１０の飛翔中には吸着機構１６を水平に保持できる。また、吸着機構１６を水平に保持するために保持用モータを用いなくて済むので、省消費電力化及び軽量化できる。
【００５２】
また、吸着機構１６が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体１２に外力が作用していない平常時には、連結機構１８の保持力により吸着機構１６に対する飛翔機本体１２の姿勢が固定される。したがって、検出装置１４を対象物の壁面に対して一定の距離と位置を保ったまま対向させることができる。これにより、検出装置１４を用いて対象物の壁面の状態を適切に検出できる。
【００５３】
また、飛翔機本体１２に外力が作用することにより吸着機構１６に対する飛翔機本体１２の姿勢が変化し、その後に飛翔機本体１２に作用していた外力が無くなった場合には、複数のバネダンパ機構６２の復元力を利用して飛翔機本体１２の姿勢が元に戻される。これにより、飛翔機本体１２が再び水平になることにより、検出装置１４が対象物の壁面と再び対向するので、検出装置１４を用いた作業を再開できる。
【００５４】
しかも、吸着機構１６は、上述の通り対象物の壁面に吸着された状態に維持される。このため、複数のバネダンパ機構６２の復元力を利用して飛翔機本体１２の姿勢が元に戻される際には、吸着機構１６が起点となることにより、飛翔機本体１２の姿勢を容易に元に戻すことができる。
【００５５】
また、飛翔機１０は、飛翔機本体１２と吸着機構１６とに分離されており、吸着機構１６は、対象物の壁面に吸着している状態では自身の重量を支えるため、飛翔機本体１２の慣性モーメントが小さくなる。これにより、飛翔機本体１２の姿勢が元に戻される際には、飛翔機本体１２の姿勢を素早く元に戻すことができる。
【００５６】
また、連結機構１８には、上述のように複数のバネダンパ機構６２が設けられている。したがって、吸着機構１６が壁面に吸着しながら移動する際に、壁面の凹凸により吸着機構１６が壁面から離脱しても、複数のバネダンパ機構６２の復元力を利用して吸着機構１６を速やかに壁面に再接触させることができる。また、飛翔機１０が飛翔して吸着機構１６が壁面に接触する際にも、複数のバネダンパ機構６２が衝撃を吸収するので、飛翔機本体１２に衝撃が加わることを抑制できる。
【００５７】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
【００５８】
上記実施形態において、第一関節５８及び第二関節６０には、一例として、二軸関節が適用されているが、同様の機能を有するユニバーサルジョイントやボールジョイント等の継手が適用されても良い。
【００５９】
また、上記実施形態において、左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の上端部とを連結している。しかしながら、左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃは、飛翔機本体１２の上端部と、吸着機構１６の下端部とを連結していても良い。
【００６０】
また、連結装置において、複数の伸縮リンク５６の配置は、上記以外でも良い。
【００６１】
また、吸着機構１６は、走行装置４２を有するが、走行装置４２は省かれても良い。
【００６２】
また、上記実施形態では、吸着機構１６が垂直な壁面に吸着される。しかしながら、吸着機構１６は、垂直以外の壁面に吸着されても良い。また、吸着機構１６は、垂直以外の壁面に吸着される場合、飛翔機本体１２の前方以外の位置に配置されても良い。
【００６３】
また、上記実施形態において、飛翔機１０が移動する対象物は、橋９０以外に、例えば、建物、トンネル、ダム、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。
【００６４】
また、飛翔機１０に行わせる作業は、検査以外に、例えば、撮影、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。
【００６５】
また、上記複数の変形例のうち組み合わせ可能な変形例は、適宜、組み合わされて実施されても良い。
【００６６】
［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。
【００６７】
図１０には、第二実施形態に係る飛翔機１００が示されている。図１０に示される第二実施形態に係る飛翔機１００は、上述の第一実施形態に係る飛翔機１０（図１〜図９参照）に対し、連結機構１８の構成が次のように変更されている。
【００６８】
すなわち、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機１０の上面視で飛翔機本体１２から吸着機構１６に向かうに従って飛翔機本体１２の左右方向両端部から吸着機構１６の左右方向中央部に向かうように飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。このような傾斜により、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側上部の左右方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の上部の左右方向中央部との間に延びている。
【００６９】
下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａと同様に、飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。このような傾斜により、下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側下部の左右方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の下部の左右方向中央部との間に延びている。
【００７０】
各第一伸縮リンク５６Ａの一端である後端部は、第一関節５８によって飛翔機本体１２に連結されており、各第一伸縮リンク５６Ａの他端である前端部は、第二関節６０によって吸着機構１６に連結されている。つまり、上側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側上部の左右方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の上部の左右方向中央部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。同様に、下側の左右一対の第一伸縮リンク５６Ａは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の前側下部の左右方向両端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の下部の左右方向中央部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。
【００７１】
右側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂ、左側の上下一対の第二伸縮リンク５６Ｂ、及び、左右一対の第三伸縮リンク５６Ｃは、第一実施形態と同様である。各伸縮リンク５６には、バネダンパ機構６２が設けられている。
【００７２】
第二実施形態においても、連結機構１８は、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に外力が作用していない状態では、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６を水平に保持するように構成されている。すなわち、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に外力が作用していない状態では、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６を水平に保持するように、複数の伸縮リンク５６の長さ及び取付角度や、複数のバネダンパ機構６２の弾性力及び減衰力等が設定されている。
【００７３】
図１１は、図１０の飛翔機１０において吸着機構１６が壁面に吸着した状態で飛翔機本体１２の右後端に横風Ｗが当たった場合を説明する上面図である。第二実施形態においても、飛翔機本体１２と吸着機構１６との間には、連結機構１８が設けられている。この連結機構１８は、飛翔機本体１２を吸着機構１６に姿勢変化可能に連結する複数の伸縮リンク５６と、複数の伸縮リンク５６に設けられた複数のバネダンパ機構６２とを備える。
【００７４】
したがって、飛翔機本体１２に外力が作用した場合には、この外力が複数の伸縮リンク５６に分散し、この複数の伸縮リンク５６が伸縮及び回転する。そして、複数の伸縮リンク５６の伸縮に伴い、複数のバネダンパ機構６２が伸縮することで、飛翔機本体１２に作用した外力が吸収される。したがって、飛翔機本体１２に作用した外力が吸着機構１６に伝達されることを抑制できる。これにより、吸着機構１６が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体１２に外力が作用した場合でも、吸着機構１６が壁面に吸着した状態を維持できる。
【００７５】
なお、第二実施形態には、第一実施形態の変形例が適宜適用されても良い。
【００７６】
［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。
【００７７】
図１２は、第三実施形態に係る飛翔機１１０の斜視図である。図１２に示される第三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（図１〜図９参照）に対し、次のように構成が変更されている。
【００７８】
すなわち、第三実施形態に係る飛翔機１１０には、吸着機構１６に対する飛翔機本体１２の姿勢変化を検出する検出機能と、この検出機能の検出結果に基づいて飛翔機本体１２の姿勢を元に戻す制御を行う制御機能が追加されている。検出機能は、後述する長さセンサ１１４及び角度センサ１１６（図１３〜図１７参照）によって実行され、制御機能は、制御部１１２によって実行される。
【００７９】
図１３は、図１２の連結機構１８及びその周辺部を模式的に示す図である。図１３に示されるように、複数の伸縮リンク５６には、バネダンパ機構６２と共に長さセンサ１１４がそれぞれ設けられている。また、複数の第一関節５８及び複数の第二関節６０には、角度センサ１１６がそれぞれ設けられている。複数の長さセンサ１１４及び複数の角度センサ１１６は、検出部１１８（後述する図１７参照）を構成している。
【００８０】
図１４は、図１３のバネダンパ機構６２及び長さセンサ１１４を含む伸縮リンク５６を具体的に示す縦断面図であり、図１５は、図１３の長さセンサ１１４を具体的に示す斜視図である。図１４、図１５に示されるように、長さセンサ１１４には、一例として、ワイヤ式変位計が適用されている。この長さセンサ１１４は、ワイヤ１２０と、スプール１２２と、ロータリセンサ１２４と、スプリング１２６とを有する。
【００８１】
ワイヤ１２０は、スプール１２２に巻き取られている。このワイヤ１２０の先端は、スプール１２２から引き出されており、伸縮リンク５６の第一アーム７６に設けられたストッパ８０に固定されている。スプール１２２は、伸縮リンク５６の第二アーム７８に設けられたシリンダ７４に回転可能に支持されている。スプリング１２６は、ぜんまいバネであり、ワイヤ１２０を巻き取る方向にスプール１２２を付勢している。ロータリセンサ１２４は、スプール１２２の回転角度に応じた信号を出力する。ロータリセンサ１２４から出力される信号に基づいて、ワイヤ１２０の引き出し長さ、ひいては、各伸縮リンク５６の長さが検出される。
【００８２】
図１６は、図１３の角度センサ１１６及びその周辺部を具体的に示す斜視図である。図１６には、一例として、第一関節５８に設けられた角度センサ１１６が示されているが、図１３に示される第二関節６０に設けられた角度センサ１１６も、第一関節５８に設けられた角度センサ１１６と同様の構成である。
【００８３】
角度センサ１１６は、第一関節５８の第一軸（ロール軸）回りに回転する第一回転部１２８に設けられた第一ポテンショメータ１３０と、第一関節５８の第二軸（ピッチ軸）回りに回転する第二回転部１３２に設けられた第二ポテンショメータ１３４とを有する。
【００８４】
図１３に示される第一関節５８に設けられた角度センサ１１６は、飛翔機本体１２（フレーム２０）に対する伸縮リンク５６の角度に応じた信号を出力する。また、図１３に示される第二関節６０に設けられた角度センサ１１６は、吸着機構１６（フレーム３８）に対する伸縮リンク５６の角度に応じた信号を出力する。角度センサ１１６から出力される信号に基づいて、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に対する各伸縮リンク５６の角度が検出される。
【００８５】
図１７は、第三実施形態に係る飛翔機１１０の電気的な構成を示すブロック図である。制御部１１２は、例えば、記憶装置、演算装置、及び、入出力回路等を有するコンピュータによって実現される。この制御部１１２は、図１２に示される飛翔機本体１２に搭載されるか、又は、飛翔機本体１２から離れた場所に配置される。
【００８６】
制御部１１２が飛翔機本体１２に搭載される場合、制御部１１２は、各モータ、長さセンサ１１４、及び、角度センサ１１６と信号線等を介して電気的に接続される。一方、制御部１１２が飛翔機本体１２から離れた場所に配置される場合、制御部１１２は、飛翔機本体１２に搭載された中継基板等を介して各モータ、長さセンサ１１４、及び、角度センサ１１６と電気的に接続される。制御部１１２と中継基板とは、有線で接続されても良く、また、無線で接続されても良い。
【００８７】
この制御部１１２は、操縦者が操作する操作部８６（リモートコントローラ）と有線又は無線で接続される。制御部１１２は、操縦者の操作に応じて操作部８６から出力された信号に基づいて飛翔機１０の空中での移動や対象物の壁面に沿った移動を制御する機能を有する。また、制御部１１２は、吸着機構１６が壁面に吸着した状態で飛翔機本体１２への外力により飛翔機本体１２の姿勢が壁面に対して変化した場合には、検出部１１８から出力された信号に基づいて飛翔機本体１２の姿勢を元に戻す制御を行う機能を有する。
【００８８】
この制御部１１２は、より具体的には、姿勢変化算出部１３６と、姿勢制御実行部１３８とを有する。姿勢変化算出部１３６は、検出部１１８から出力された信号に基づいて吸着機構１６に対する飛翔機本体１２の姿勢変化値を算出する。姿勢制御実行部１３８は、姿勢変化算出部１３６によって算出された姿勢変化値に応じて飛翔機本体１２の姿勢を元に戻す制御を行う。姿勢変化算出部１３６及び姿勢制御実行部１３８は、一つのコンピュータによって実現されても良く、また、別々のコンピュータによって実現されても良い。
【００８９】
続いて、検出部１１８から出力された信号に基づいて吸着機構１６に対する飛翔機本体１２の姿勢変化値を算出する手法について説明する。図１８は、第三実施形態に係る飛翔機１１０における飛翔機本体１２側の３次元座標系と吸着機構１６側の３次元座標系を説明する図である。図１８の左図には、飛翔機１１０における飛翔機本体１２の前部、吸着機構１６、及び、連結機構１８が模式的に示されている。ここでは、前提条件として、以下を定義する。
【００９０】
＜前提条件の定義＞
・飛翔機本体１２のフレーム２０の前面によって構成される面を面Ａとする。
・吸着機構１６のフレーム３８によって構成される面を面Ｂとする。
・面Ａの重心を中心とする３次元座標系をＲＡとする。
・面Ｂの重心を中心とする３次元座標系をＲＢとする。
・面Ａと面Ｂを接続する任意のｎ本(本計算例では一例としてｎ＝６)の伸縮リンク５６のうち、ｉ番目の伸縮リンク５６の面Ａ側の接続点をＬＡｉ、面Ｂ側の接続点をＬＢｉとする。
【００９１】
ここでの目的は、面Ｂに対して面Ａが平行を保つように飛翔機本体１２を制御するために、ロール、ピッチ、ヨー角（θ,φ,ψ）の姿勢制御量を求めることである。なお、ロール角θはＸＢ軸回りの角度であり、ピッチ角φはＹＢ軸回りの角度であり、ヨー角ψはＺＢ軸回りの角度である。
【００９２】
図１９は、図１７の制御部１１２による制御の流れの一例を示すフローチャートである。制御部１１２（姿勢変化算出部１３６又は姿勢制御実行部１３８）は、以下に説明するように、図１９のステップＳ１〜ステップＳ６を実行する。
【００９３】
（ステップＳ１）
ステップＳ１では、制御部１１２（姿勢変化算出部１３６）が、複数の長さセンサ１１４及び複数の角度センサ１１６から出力された信号に基づいて複数の伸縮リンク５６の長さの検出値及び角度の検出値を取得する。
【００９４】
（ステップＳ２）
ステップＳ２では、制御部１１２（姿勢変化算出部１３６）が、ＲＢ座標系での接続点ＬＡｉの座標を導出する。図２０は、図１８のＲＢ座標系での接続点ＬＡｉの座標の導出を説明する図である。
【００９５】
ここでは、伸縮リンク５６の長さをｌｉとする。また、第一回転部１２８のポテンショメータによって測定できる角度をαｉとする（ＲＢ座標系のＺＢ軸方向を０度とする）。また、第二回転部１３２のポテンショメータによって測定できる角度をβｉとする(ＲＢ座標系のＸＢ軸方向を０度とする）。ただし、βｉは絶対値をとり、常に正の値として処理する。βｉがＺＢ軸を基点として反対側に折れ曲がった場合、αｉに１８０度を加算して処理する（つまり、αｉは第二回転部１３２が折れ曲がった方向への角度として算出する）。
【００９６】
上記より、ＲＢ座標系での接続点ＬＢｉの座標は以下で示される。
2019130974.tif 000003
このＲＢ座標系での接続点ＬＢｉの座標は、設計段階で既知である。
【００９７】
また、ＲＢ座標系での接続点ＬＡｉの座標は以下で示される。
2019130974.tif 000004
【００９８】
この接続点ＬＡｉの座標は、以下の式で算出される。
2019130974.tif 000005
【００９９】
（ステップＳ３）
ステップＳ３では、制御部１１２（姿勢変化算出部１３６）が、ＲＡ座標系とＲＢ座標系の変換行列パラメータを計算する。
【０１００】
ここでは、ＲＢ座標系での接続点ＬＡｉの座標の列ベクトルを以下とする。
2019130974.tif 000006
このＲＢ座標系での接続点ＬＡｉの座標の列ベクトルは、上述のステップＳ２の算出結果を用いて導出される。
【０１０１】
また、ＲＡ座標系での接続点ＬＡｉの座標の列ベクトルを以下とする。
2019130974.tif 000007
このＲＡ座標系での接続点ＬＡｉの座標の列ベクトルは、設計段階で既知である。
【０１０２】
そして、ＲＢ座標系からＲＡ座標系への変換行列をＭとする。ここで、下記式のｍ１〜ｍ１２が未知のパラメータである。
2019130974.tif 000008
この式は任意のｎ本の伸縮リンク５６の全てに成立するため、下記の式が成り立つ。
【０１０３】
2019130974.tif 000009
ｎ≧４のときに、上記式での最小２乗法によってＭの全パラメータが導出される(このとき、伸縮リンク５６の本数が４本以上でなくてはならない)。
【０１０４】
（ステップＳ４）
ステップＳ４では、制御部１１２（姿勢変化算出部１３６）が、面Ａに対する面Ｂのピッチ角θ、ロール角φ、ヨー角ψを計算する。
【０１０５】
ここで、ロール軸回りの３次元回転行列は以下の通りである。
2019130974.tif 000010
【０１０６】
また、ピッチ軸回りの３次元回転行列は以下の通りである。
2019130974.tif 000011
【０１０７】
また、ヨー軸回りの３次元回転行列は以下の通りである。
2019130974.tif 000012
【０１０８】
そして、各軸回りの３次元回転行列の内積をとると、以下の通り、回転の合成を表す変換行列が得られる。
2019130974.tif 000013
【０１０９】
（ステップＳ５）
ステップＳ５では、制御部１１２（姿勢変化算出部１３６）が、面Ａに対する面Ｂのピッチ角θ、ロール角φ、ヨー角ψに基づいて飛翔機本体１２の制御値を計算する。
【０１１０】
ここで、３次元変換行列によるロール、ピッチ、ヨー方向の順の回転は下記で表現される。
2019130974.tif 000014
これは前述のＭと対応するため、 下記の連立方程式によりθ,φ,ψは一意に求まる。
【０１１１】
2019130974.tif 000015
なお、飛翔機本体１２が各軸方向に±９０度以上傾く状況は物理的な機構の構成から考えて度外視できるため、arcsin,arccosは一意に定まるとする。θ,φ,ψは面Ｂから見た面Ａのロール角、ピッチ角、ヨー角を表す。
【０１１２】
（ステップＳ６）
ステップＳ６では、制御部１１２（姿勢制御実行部１３８）が、飛翔機本体１２の姿勢を元に戻す制御を行う。このとき、目標とする制御は面Ａと面Ｂを平行に保つことなので、それぞれの角度の目標値を０とする。例えば姿勢制御の手法として下記のような比例制御を行い、面Ａと面Ｂを平行に保つ。制御部１１２（姿勢制御実行部１３８）は、具体的には、飛翔機本体１２の姿勢が元に戻るように複数のプロペラモータ２８を制御する。
【０１１３】
2019130974.tif 000016
なお、Ｒは飛翔機本体１２のロール方向の姿勢の制御値であり、Ｐは飛翔機本体１２のピッチ方向の姿勢の制御値であり、Ｙは飛翔機本体１２のヨー方向の姿勢の制御値である。α、β、γはそれぞれ０以上１以下の比例制御パラメータである。
【０１１４】
本実施形態では、以上の要領により、複数の長さセンサ１１４及び複数の角度センサ１１６の検出結果に基づいて飛翔機本体１２の姿勢を元に戻す制御が行われる。このような制御によれば、吸着機構１６が対象物の壁面に吸着した状態で飛翔機本体１２に外力が作用して飛翔機本体１２の姿勢が変化した場合でも、飛翔機本体１２を迅速かつ的確に元の姿勢に戻すことができる。これにより、検出装置１４が対象物の壁面と再び対向するので、検出装置１４を用いた作業を速やかに再開できる。
【０１１５】
なお、第三実施形態には、第一実施形態の変形例が適宜適用されても良い。また、第三実施形態には、第二実施形態の構成が適用されても良い。
【０１１６】
また、第三実施形態では、複数のプロペラモータ２８以外のアクチュエータやモータ等を用いて、飛翔機本体１２の姿勢を元に戻す制御が行われても良い。
【０１１７】
［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。
【０１１８】
図２１〜図２３には、第四実施形態に係る飛翔機１４０が示されている。図２１〜図２３に示される第四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（図１〜図９参照）に対し、連結機構１８の構成が次のように変更されている。
【０１１９】
すなわち、複数の伸縮リンク５６は、左右一対の第一伸縮リンク５６Ｄと、左右一対の第二伸縮リンク５６Ｅとを含んでいる。左右一対の第一伸縮リンク５６Ｄは、飛翔機１０の左右方向に対称に配置されている。左右一対の第一伸縮リンク５６Ｄは、飛翔機１０の側面視で飛翔機本体１２から吸着機構１６に向かうに従って飛翔機本体１２の下端部から吸着機構１６の上端部に向かうように飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。右側の第一伸縮リンク５６Ｄは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の上端部との間に延びている。左側の第一伸縮リンク５６Ｄは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の上端部との間に延びている。
【０１２０】
各第一伸縮リンク５６Ｄの一端である後端部は、第一関節５８によって飛翔機本体１２に連結されており、各第一伸縮リンク５６Ｄの他端である前端部は、第二関節６０によって吸着機構１６に連結されている。つまり、右側の第一伸縮リンク５６Ｄは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の上端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。同様に、左側の第一伸縮リンク５６Ｄは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の下端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の上端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。
【０１２１】
左右一対の第二伸縮リンク５６Ｅは、飛翔機１０の左右方向に対称に配置されている。左右一対の第二伸縮リンク５６Ｅは、飛翔機１０の側面視で飛翔機本体１２から吸着機構１６に向かうに従って飛翔機本体１２の上端部から吸着機構１６の下端部に向かうように飛翔機１０の前後方向に対して傾斜している。右側の第二伸縮リンク５６Ｅは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の上端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の下端部との間に延びている。左側の第二伸縮リンク５６Ｅは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の上端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の下端部との間に延びている。
【０１２２】
各第二伸縮リンク５６Ｅの一端である後端部は、第一関節５８によって飛翔機本体１２に連結されており、各第二伸縮リンク５６Ｅの他端である前端部は、第二関節６０によって吸着機構１６に連結されている。つまり、右側の第二伸縮リンク５６Ｅは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の右側前部の上端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の右側部の下端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。同様に、左側の第二伸縮リンク５６Ｅは、飛翔機本体１２（フレーム２０）の左側前部の上端部と、吸着機構１６（フレーム３８）の左側部の下端部とを第一関節５８及び第二関節６０を介して連結している。各伸縮リンク５６には、バネダンパ機構６２が設けられている。
【０１２３】
第四実施形態においても、連結機構１８は、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に外力が作用していない状態では、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６を水平に保持するように構成されている。すなわち、飛翔機本体１２及び吸着機構１６に外力が作用していない状態では、飛翔機本体１２に対して吸着機構１６を水平に保持するように、複数の伸縮リンク５６の長さ及び取付角度や、複数のバネダンパ機構６２の弾性力及び減衰力等が設定されている。
【０１２４】
この第四実施形態においても、飛翔機本体１２に外力が作用した場合には、この外力が複数の伸縮リンク５６に分散し、この複数の伸縮リンク５６が伸縮及び回転する。そして、複数の伸縮リンク５６の伸縮に伴い、複数のバネダンパ機構６２が伸縮することで、飛翔機本体１２に作用した外力が吸収される。したがって、飛翔機本体１２に作用した外力が吸着機構１６に伝達されることを抑制できる。これにより、吸着機構１６が対象物の壁面に吸着した状態で、飛翔機本体１２に外力が作用した場合でも、吸着機構１６が壁面に吸着した状態を維持できる。
【０１２５】
なお、第四実施形態には、第一実施形態の変形例が適宜適用されても良い。
【０１２６】
以上、本願の開示する技術の第一乃至第四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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
（付記１）
プロペラを有する飛翔機本体と、
対象物の壁面に吸着する吸着機構と、
前記飛翔機本体を前記吸着機構に姿勢変化可能に連結する複数の伸縮リンクと、
前記複数の伸縮リンクに設けられた複数のバネダンパ機構と、
を備える飛翔機。
（付記２）
前記吸着機構は、前記飛翔機本体の前方に配置され、
前記複数の伸縮リンクは、前記飛翔機本体の左右方向中央部と前記吸着機構の左右方向両端部とを連結する左右一対の第一伸縮リンクと、前記飛翔機本体の左右方向両端部と前記吸着機構の左右方向両端部とを連結する左右一対の第二伸縮リンクとを含む、
付記１に記載の飛翔機。
（付記３）
前記吸着機構は、前記飛翔機本体の前方に配置され、
前記複数の伸縮リンクは、側面視で前記飛翔機本体の前後方向に対して傾斜して前記飛翔機本体と前記吸着機構とを連結する伸縮リンクを含む、
付記１又は付記２に記載の飛翔機。
（付記４）
前記複数の伸縮リンクは、前記飛翔機本体及び前記吸着機構に複数の関節を介して連結されている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記５）
前記吸着機構に対する前記飛翔機本体の姿勢変化を検出する検出部と、
前記吸着機構が前記対象物の壁面に吸着した状態で前記飛翔機本体の姿勢が前記対象物の壁面に対して変化した場合に、前記検出部の検出結果に基づいて前記飛翔機本体の姿勢を元に戻す制御を行う制御部とを備える、
付記１〜付記４のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記６）
前記検出部は、
前記複数の伸縮リンクの各々の長さを検出する複数の長さセンサと、
前記飛翔機本体及び前記吸着機構に対する前記複数の伸縮リンクの各々の角度を検出する複数の角度センサと、
を有し、
前記制御部は、前記複数の長さセンサ及び前記複数の角度センサの検出結果に基づいて前記飛翔機本体の姿勢を元に戻す制御を行う、
付記５に記載の飛翔機。
（付記７）
前記飛翔機本体は、
複数の前記プロペラと、
前記複数のプロペラをそれぞれ回転させる複数のプロペラモータと、
を有し、
前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記飛翔機本体の姿勢が元に戻るように前記複数のプロペラモータを制御する、
付記５又は付記６に記載の飛翔機。
（付記８）
前記吸着機構には、前記対象物の壁面上を走行する車輪が設けられている、
付記１〜付記７のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記９）
前記吸着機構には、前記車輪としての駆動輪を回転させる駆動モータが設けられている、
付記８に記載の飛翔機。
（付記１０）
前記飛翔機本体には、前記対象物の壁面の状態を検出する検出装置が搭載されている、
付記１〜付記９のいずれか一項に記載の飛翔機。
（付記１１）
プロペラを有する飛翔機本体を、対象物の壁面に吸着する吸着機構に姿勢変化可能に連結する複数の伸縮リンクと、
前記複数の伸縮リンクに設けられた複数のバネダンパ機構と、
を備える飛翔機の連結機構。
（付記１２）
付記１〜付記１０のいずれか一項に記載の飛翔機を用い、橋、建物、トンネル、ダム、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、検査、撮影、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】
【０１２９】
１０  飛翔機
１２  飛翔機本体
１４  検出装置
１６  吸着機構
１８  連結機構
２６  プロペラ
２８  プロペラモータ
４０  吸着装置
４２  走行装置
５２  駆動輪
５４  駆動モータ
５６  伸縮リンク
５６Ａ  第一伸縮リンク
５６Ｂ  第二伸縮リンク
５６Ｃ  第三伸縮リンク
５６Ｄ  第一伸縮リンク
５６Ｅ  第二伸縮リンク
５８  第一関節
６０  第二関節
６２  バネダンパ機構
１００  飛翔機
１１０  飛翔機
１１２  制御部
１１４  長さセンサ
１１６  角度センサ
１１８  検出部
１４０  飛翔機
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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