(57)【要約】【課題】トンボのように複数対の左右の羽体を羽ばたかせながら、体軸のブレが少なく安定して飛行することができる飛行装置を提供すること。【解決手段】前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる羽ばたき飛行装置であって、全重量と前記羽体の面積との比が０．３５７ｍ2／Ｎ以下であり、前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなり、前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴とする安定な飛行を可能としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる羽ばたき飛行装置であって、
全重量と前記羽体の面積との比が０．３５７ｍ2／Ｎ以下であり、
前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなり、
前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴とする羽ばたき飛行装置。
【請求項２】
前方の羽体の位置が後方の羽体の上方にある請求項１記載の羽ばたき飛行装置。
【請求項３】
前方の羽体の位置が前記支持本体よりも上方にある請求項２記載の羽ばたき飛行装置。
【請求項４】
前記羽体の羽ばたき角が６０°以下であり、前方の羽体の位相に対して、後方の羽体の位相が９０°以下の遅れがあるように調節されている請求項１〜３いずれか記載の羽ばたき飛行装置。
【請求項５】
前記駆動手段が、
前記支持本体の前後方向に略沿った回転軸心を有し、位相の異なる複数のクランク部を備える回転体を設けるとともに、
一端側が前記クランク部に軸支されるとともに他端側が前記羽体の所定部位に支持され、前記クランク部と前記羽体とを連結する連結アームを設け、
前記左右対を成す羽体にそれぞれ支持される連結アームの一端側を、互いに位相の異なるクランク部に軸支し、
前記回転体を回転駆動する駆動モータを設けてなる請求項１〜４いずれか記載の羽ばたき飛行装置。
【請求項６】
尾翼を設けた請求項１〜５いずれか記載の羽ばたき飛行装置。
【請求項７】
前記支持本体に飛行制御用の錘を設けた請求項１〜６いずれか記載の羽ばたき飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンボのように羽ばたきながら大気中を飛翔する羽ばたき飛行装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、災害現場や屋内外の高所などの人が容易に近づけない場所等の極限環境下で作業や観察を行なうことができる飛行装置が注目されている。この飛行装置の飛行に、昆虫や鳥の羽ばたきを利用すると、固定翼機や回転翼機に比べ、非常に高い旋回性や加速性など、複雑な飛行性能が期待できる。
これまで、羽ばたき飛行装置が研究されており、従来から提案、製作されているものとしては、２枚羽で飛ぶ蝶（特許文献１）、鳥（特許文献２）、蜂（特許文献３）をモデルにしたものである。４枚羽の羽ばたき飛行装置も提案されているが、単に前後の羽を交互に羽ばたかすもの（特許文献４）、羽を交差してはばたかすものが知られている（特許文献５）。
【０００３】
しかしながら、飛翔生物の中でも飛翔性能が高いトンボをモデルとした羽ばたき飛行装置の研究はあまり行われていない。
トンボは主に、体軸を中心に翅を上下させるフラッピング運動と、翅の前縁を中心に翅を上下させるフェザリング運動を駆使して、ホバリング運動や旋回性が高い飛翔を行うことが知られている。
本件出願人も、以前にトンボのようにホバリングをして、急旋回、急上昇など繰り返して飛ぶことが可能な飛翔装置を提案している（特許文献６）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９０７７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０５９号公報
【特許文献３】特開２００６−３１２４３６号公報
【特許文献４】特開２０００−３１７１４８号公報
【特許文献５】特開２００８−２７３２７０号公報
【特許文献６】特開２００９−１９０６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トンボのように複数対の左右の羽体を羽ばたかせながら体軸を略水平に維持しながら安定した飛行を行うには、前記の飛翔装置でも十分とはいえなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、トンボのように複数対の左右の羽体を羽ばたかせながら、体軸のブレが少なく安定して飛行することができる飛行装置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】
【０００７】
本発明の羽ばたき飛行装置は、前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる羽ばたき飛行装置であって、
全重量と前記羽体の面積との比が０．３５７ｍ2／Ｎ以下であり、
前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなり、
前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の羽ばたき飛行装置において、前方の羽体の位置が後方の羽体の上方にあるように調整することができる。
【０００９】
また、前記羽ばたき前方の羽体の位置は、前記支持本体よりも上方にあるように調整することができる。
【００１０】
前記羽体の羽ばたき角は６０°以下であり、前方の羽体の位相に対して、後方の羽体の位相が９０°以下の遅れがあるように調節することができる。
【００１１】
また、前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を前後方向に単又は複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる飛行装置であって、前記駆動手段が、前記支持本体の前後方向に略沿った回転軸心を有し、位相の異なる複数のクランク部を備える回転体を設けるとともに、一端側が前記クランク部に軸支されるとともに他端側が前記羽体の所定部位に支持され、前記クランク部と前記羽体とを連結する連結アームを設け、前記左右対を成す羽体にそれぞれ支持される連結アームの一端側を、互いに位相の異なるクランク部に軸支し、前記回転体を回転駆動する駆動モータを設けてなる。したがって、単又は複数対の羽体を略左右対象に羽ばたかせることができる。
【００１２】
本発明の羽ばたき飛行装置では、尾翼を設けることができる。
【００１３】
本発明の羽ばたき飛行装置では、前記支持本体に飛行制御用の錘を設けることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る羽ばたき飛行装置では、全重量と前記羽体の面積との比が０．３５７ｍ2／Ｎ以下であることで飛行するための揚力を得ることが可能になり、前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなることで実際のトンボの翅のようにフラッピング運動とフェザリング運動を行うことが可能になり、前後の羽体の間に段差が設けられていることで飛行姿勢が安定して推力が大きくなり、これらの結果として安定な飛行が可能となる。
【００１５】
本発明の羽ばたき飛行装置において、前方の羽体の位置が後方の羽体の上方にあるように調整することでトンボと同様に飛行姿勢を安定させることができる。
できる。
【００１６】
また、前記羽ばたき前方の羽体の位置は、前記支持本体よりも上方にあるように調整することで安定に飛行することができる。
【００１７】
前記羽体の羽ばたき角は６０°以下であり、前方の羽体の位相に対して、後方の羽体の位相が９０°以下の遅れがあるように調節されていることで飛行に必要な揚力と推力を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の羽ばたき飛行装置は、前後に長い支持本体に沿って回転軸心を有し、位相の異なる複数のクランク部を備えた回転体を設け、当該クランク部に軸支された連結アームによって単又は複数対の羽体を揺動するので、昆虫のような羽ばたき動作をして飛行することができる。また、位相の異なるクランク部に連結アームを軸支し、クランク部の回転で羽体を揺動しているので、略左右対称に揺動させることができる。
【００１９】
本発明の羽ばたき飛行装置では、尾翼を設けることで飛行姿勢を安定させることができる。
【００２０】
本発明の羽ばたき飛行装置では、前記支持本体に飛行制御用の錘を設けることで、重心を移動させて、直進、上昇、下降、左旋回、右旋回等の姿勢制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、羽ばたき飛行装置１の全体構成の概略を示す図である。
【図２】図２は、羽ばたき飛行装置１の斜上方向から見た場合の概略説明図である。
【図３】図３は、羽ばたき飛行装置１を左方向から見た概略説明図である。
【図４】図４は、羽ばたき飛行装置１を前方向から見た正面図である。
【図５】図５は、羽ばたき飛行装置１を後方向から見た背面図である。
【図６】図６は、前の羽体（前羽）と後ろの羽体（後羽）とがともに羽ばたき角６０°で羽ばたいており、その位相のずれが９０°である場合を説明する概略図である。
【図７】図７（ａ）は、羽ばたき飛行装置１に設ける段差の高さ（ΔＺ）を示し、図７（ｂ）は、前記ΔＺと揚力との関係を示すグラフである。
【図８】図８（ａ）は羽ばたき飛行装置１の前後の羽体の位相の遅れと推進力との関係を示すグラフである。図８（ｂ）は、段差を有する本発明の羽ばたき飛行装置１（実線）と、従来のように段差のない羽ばたき飛行装置（点線）との羽体の面積に対する揚力の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の羽ばたき飛行装置１の上方向からの全体構成の概略を示す図である。
【００２３】
図１は、前後に長い支持本体２に、上下揺動可能に支持される左右の４枚の羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを前後方向に２対設けてなる羽ばたき飛行装置１を示している。
【００２４】
前記支持本体２は、１本の支持軸にて構成されている。
【００２５】
前記羽体の数については、支持本体２の長さに応じて、３対以上にしてもよい。なお、羽体３ａ，３ｂは前方向の羽体、羽体３ｃ，３ｄは後方向の羽体を示す。
【００２６】
前記羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、図１に示すように、前記支持本体２に対して前後左右に配置されているが、羽ばたき飛行装置１の全重量と羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの面積との比が０．３５７ｍ2／Ｎ以下である。この比に調整することで、羽ばたき飛行装置１が飛行に必要な揚力を得ることができる。前記の比は、羽ばたき飛行体１のサイズに関わらず、十分な揚力を得るという観点から、０．２５５ｍ2／Ｎ以上であることが好ましい。
前記の比は、以下の式で計算することができる。
比（ｍ2／Ｎ）＝（羽ばたき飛行装置の羽体の総面積：ｃｍ2）／（羽ばたき飛行装置の全重量（ｇｆ））×１．０１９６４２８５７×１０-2
【００２７】
前記羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、いずれも弾性軸部材４と薄膜羽部５からなる。
【００２８】
前記弾性軸部材４は、羽体の略前縁に位置しており、弾性材料、例えば、カーボンロッド、弾性樹脂材、竹材などで構成される。中でも軽量で丈夫であるという観点から、カーボンロッドが好ましい。このような材料で構成されることで、上下に羽ばたかせた（フラッピング運動）際に、弾性軸部材の端部がしなりフェザリング運動を促すことで、昆虫であるトンボの羽のような羽ばたきを実現しやすくすることができる。また、弾性軸部材４の直径は、上下に羽ばたかせやすい観点から、直径が０．３〜１．０ｍｍ程度であればよい。
【００２９】
前記羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでは、前記弾性軸部材４の中央付近から支脈６を羽ばたき飛行装置１の後ろ方向に伸ばすことが好ましい。このように支脈６を設けることで、羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを上下に羽ばたかせた際に、羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの端部において薄膜羽部５が揺動することでフラッピング運動に連動してフェザリング運動を引き起こすことができる。
【００３０】
前記薄膜羽部５は、揚力を得るための部分であり、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの薄くても上部で軽い材料で構成される。中でも、上下に羽ばたかせた際に、薄膜羽部５の後方端部が揺動しやすい観点から、ポリプロピレンが好ましい。
前記薄膜羽部５の厚みとしては、特に限定はないが、飛行しやすくする観点から、０．１ｍｍ以下であればよい。
また、前記薄膜羽部５の先端部分の形状としては、特に限定はなく、上から見た場合に、図１に示すように、前縁部が後縁部よりも長い形状でも、前縁部と後援部との長さが略等しい形状でも、後縁部が前縁部よりも長い形状でもよい。また、略半円状などの丸みのある端部としてもよい。
なお、前記羽ばたき飛行装置１の全重量と前記羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの面積との比には、前記薄膜羽部５の面積を用いて算出する。
【００３１】
前記弾性軸部材４と前記薄膜羽部５との固定方法としては、両部材を接着剤で固着すること、粘着テープで固着することなどが挙げられるが、特に限定はない。
本発明の羽ばたき飛行装置１では、前記薄膜羽部５は、支持本体２のある基端側で、後述の揺動支持軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄおよび支持本体２と固定されていることでより大きな揚力を得ることができる。
【００３２】
本発明では、前記羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのそれぞれの弾性軸部材４は、その基端側で揺動支持軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの端部に固定されている。揺動支持軸７ａ，７ｂは前方の羽体３ａ，３ｂ、揺動支持軸７ｃ，７ｄは後方の羽体３ｃ，３ｄをそれぞれ上下に揺動させることができる。なお、左右の羽体について、図１〜５では、揺動支持軸７ａが揺動支持軸７ｂの後方に配置されているが、反対に前方に配置されていてもよい。同様に、揺動支持軸７ｃは揺動支持軸７ｄの前方に配置されているが、反対に後方に配置されていてもよい。
【００３３】
本発明では、前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴の一つとしている。
具体的には、図２に示すように、前方の羽体３ａ，３ｂの弾性軸部材４が連結する揺動支持軸７ａ，７ｂと支持本体２との連結位置と、後方の羽体３ｃ，３ｄの弾性軸部材４が連結する揺動支持軸７ｃ，７ｄと支持本体２との連結位置とが、支持本体２の上下方向に段差があるように間隔が設けられている。なお、図２は羽ばたき飛行装置１を斜上方向から見た概略説明図であるが、駆動手段８の説明のために羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの薄膜羽部５を省略している。
【００３４】
図２に示すように、前方の羽体３ａ，３ｂの位置が後方の羽体３ｃ，３ｄの上方にあるように調整することで実物のトンボと同様に飛行姿勢を安定させることができる。
また、前方の羽体３ａ，３ｂの位置は、前記支持本体２よりも上方にあるように調整することで安定に飛行することができる。
この場合、揺動支持軸７ａ，７ｂの基端側は、支持本体２の先端部に接続した支持板９の上部で前方向に突き出すように接続されている支持軸１０に軸支され、上下揺動可能に構成されている。前記支持板９は、支持本体２の先端部に、支持本体２の水平方向に対して垂直になるように接続されており、駆動手段８を構成する駆動モータ１１が固定されている。
一方、揺動支持軸７ｃ，７ｄの基端側は、支持本体２に軸支され、上下揺動可能に構成されている。
前記のように、支持板９によって前後の羽体の間に段差を設けることが可能になる。
【００３５】
ここで、図７（ａ）に、羽ばたき飛行装置１に設ける段差の高さ（ΔＺ）を示し、図７（ｂ）に、前記ΔＺと揚力との関係を示す。図７（ｂ）に示すように、ΔＺが変化することで得られる揚力も変化することがわかる。したがって、従来のようにΔＺが略０である水平な位置としている場合に比べてΔＺの範囲を調整することでより大きな推力を得ることが可能になる。
【００３６】
なお、前記左右の羽体を３対以上有する羽ばたき飛行装置における段差としては、前方の羽体が最も高く、後方にいくにしたがって下がるように設けていればよい。
【００３７】
前記揺動支持軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、それぞれ連結アーム１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって揺動支持軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが上下方向に揺動するに伴い、羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄも一体に揺動可能に構成されている。
前記揺動支持軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとそれぞれの連結アーム１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとは、ピン１３によって軸支されている。なお、ピン１３での軸支の方向としては、図２に示すように揺動支持軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの前方でもよいし、反対に後方でもよい。
ただし、近接して上下動する揺動支持軸７ａ，７ｂの間は互いに接触しないように間隔が設けられるが、その間隔に収まるように前記ピン１３が設けられる必要がある。
揺動支持軸７ｃ，７ｄの間も同様である。
【００３８】
前記駆動手段８は、駆動モータ１１、該駆動モータ１１によって回転する回転体１４、および、該回転体１４と前記羽体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとを連結する連結アーム１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから構成される。
前記駆動モータ１１にはギア１５が設けられ、当該ギア１５を介して回転体１４を回転させる。
【００３９】
前記回転体１４には、前記ギア１５を介して回転する２つの回転ギア１６ａ、１６ｂと、前記支持本体２の前後方向に略沿った回転軸心１７を有し、この回転軸心１７に対して位相が６０〜９０°の範囲でずれた５つのクランク部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅとが設けられている。前記ギア１５は回転ギア１６ａを回転し、回転ギア１６ａは回転ギア１６ｂを回転するように構成されている。
【００４０】
前記クランク部１８には、前記連結アーム１２が軸支される。
図３に示すように、クランク部１８は、回転ギア１６ｂの前方に設けられたクランク部１８ａ，１８ｂ、回転ギア１６ｂの後方に設けられたクランク部１８ｃ，１８ｄ，１８ｅから構成される。第３クランク部１８ｃは回転ギア１６ｂの軸心を構成している。図３は、羽ばたき飛行装置１を左方向から見た概略説明図である。なお、羽体３の薄膜羽部５は除いている。
最も前方側の第１クランク部１８ａの前方側端部は、前記回転ギア１６ｂの軸心（第３クランク部１８ｃ）に対して偏心した位置に設け、この第１クランク部１８ａには、左側前羽３ｂを揺動させる連結アーム１２ｂが軸支される。
第１クランク部１８ａの後方端に設けられた第２クランク部１８ｂは、第１クランク部１８ａより６０〜９０°の範囲でずれて設けられている。また、第２クランク部１８ｂには、右側前羽３ａを揺動させる連結アーム１２ａが軸支されている。
そして、第２クランク部１８ｂの後方端に設けられた第３クランク部１８ｃは、第２クランク部１８ｂより６０〜９０°の範囲でずれて設けられている。また、クランク部１８は、第３クランク部１８ｃの前部分が支持板９の下部で軸支され、第３クランク部１８ｃの後部分が支持板１９で軸支される。
さらに、第３クランク部１８ｃの後方端に設けられた第４クランク部１８ｄは、第３クランク部１８ｃより６０〜９０°の範囲でずれて設けられている。第４クランク部１８ｄには、右側後羽３ｃを揺動させる連結アーム１２ｃが軸支されている。
そして、第４クランク部１８ｄの後方端に設けられた第５クランク部１８ｅは、第４クランク部１８ｄより６０〜９０°の範囲でずれて設けられている。第５クランク部１８ｅには、左後羽３ｄを揺動させる連結アーム１２ｄが軸支されている。
このように、対を成す左側の羽部と右側の羽部とを上下方向に揺動させる連結アーム１２を軸支するクランク部１８の位相を回転ギア１６ｂの軸心（第３クランク部１８ｃ）に対して６０〜９０°の範囲でずらすことによって図４に示すように前方の羽体３ａ，３ｂ、図５に示すように後方の羽体３ｃ，３ｄをそれぞれ略左右対称に揺動可能となる。
【００４１】
さらに、前記のように羽体３が揺動する際に、前羽の位相と後羽の位相とが図６に示すようにずれることで昆虫のトンボと同様の羽ばたきを実現することができる。図６は、前羽と後羽とがともに羽ばたき角６０°で羽ばたいており、その位相のずれが９０°である場合を示す。本発明では、この位相のずれが６０〜９０°に調整されていることが好ましい。
【００４２】
前記連結アーム１２ａ，１２ｂは、図４に示すように、羽体３ａ，３ｂの羽ばたき角θ１が６０°以下となるように揺動支持軸７ａ，７ｂに接続されていることで、飛行に必要な揚力と推力を得ることができる。なお、図４は、羽ばたき飛行装置１を前方向から見た正面図である。
一方、連結アーム１２ｃ，１２ｄも、図５に示すように、羽体３ｃ，３ｄの羽ばたき角θ２が６０°以下となるように揺動支持軸７ｃ，７ｄに接続されていることで、飛行に必要な揚力と推力を得ることができる。なお、図５は、羽ばたき飛行装置１を後方向から見た背面図である。また、揺動支持軸７ｃ，７ｄの動きを見易くするために尾翼２１の中央部分は省略している。
【００４３】
なお、前記θ１とθ２とは同じ角度になるように調整しておくことで、水平飛行を行う際に大きな推力を得ることができる。
θ１、θ２の角度の調整は、前記連結アームの長さを変えたり、連結アームと揺動支持軸との軸支位置を変えることで可能である。
【００４４】
また、本発明では、前記θ１、θ２を６０°以下とすることに加えて、前方の羽体３ａ、３ｂの位相に対して後方の羽体３ｃ、３ｄの位相が９０°以下の遅れがあるように調節されていることで、水平方向への飛行をより安定して行うことができる。図８（ａ）に示すように、羽ばたき飛行装置１では、前後の羽体の位相が９０°以下とすることで、９０°を超えた場合に比べて推進力を高く維持することができる。
【００４５】
羽体３の位相は、回転軸心１７に対する前記クランク部１８ａ〜クランク部１８ｄの位相を調整することで、調節することでできる。
例えば、前方右側の羽体３ａの動きを制御するクランク部１８ｂと、後方右側の羽体３ｃの動きを制御するクランク部１８ｄの角度が回転軸心１７に対して９０°以下となるようにすると、前方の羽体３ａ、３ｂの位相に対して後方の羽体３ｃ、３ｄの位相が９０°以下の遅れがあるようになる。
【００４６】
本発明の羽ばたき飛行装置１では、前後の羽体との間に段差を設け、上記のように羽ばたき角θ１、θ２や位相を調整することで、図８（ｂ）に示すように、従来のように前後の羽体が水平に設置された羽ばたき飛行装置に比べて、顕著な推力（水平方向の力）を得ることが可能になる。
【００４７】
また、前記支持本体２の揺動支持軸７ｄの後方には、図１〜３に示すように、駆動モータ１１に電力を供給する電池２０が接続されている。前記電池２０は錘として利用することができる。
【００４８】
本発明では、前記錘を移動することもできる。
例えば、電池２０に電磁力により前後方向に移動するアクチュエータを取り付け、このアクチュエータを支持本体２に接続させてもよい。
アクチュエータが前後方向に移動するにともなって前記錘が前記羽ばたき型飛行装置１の前後方向に偏るように調整することが可能となり、結果として、羽ばたき飛行装置１の重心が前後に移動することで、上下方向の飛行の制御を可能にすることができる。具体的には、前方向に錘を移動すれば、羽ばたき飛行装置１は下降し、逆に後方向に錘を移動すれば羽ばたき飛行装置１は上昇することができる。
【００４９】
また、電池２０に電磁力により左右方向に移動するアクチュエータが取り付けられ、このアクチュエータを支持本体２に接続させてもよい。
アクチュエータが左右方向に移動するにともなって前記錘が羽ばたき飛行装置１の左右方向に偏るように調整することが可能となり、結果として、羽ばたき飛行装置１の重心が左右に移動することで、左右方向の飛行の制御を可能にすることができる。具体的には、右方向に錘を移動すれば、羽ばたき飛行装置１は右に旋回し、逆に左方向に錘を移動すれば羽ばたき飛行装置１は左に旋回することができる。
【００５０】
なお、前記錘は電池２０とは別に前記支持本体２の中央部付近の前後の羽体の間に設けてもよい。
【００５１】
また、支持本体２には、前記駆動モータ１１、必要であれば前記アクチュエータの制御をするための電子回路基板（図示せず）が接続されていてもよい。
【００５２】
支持本体２の後方端部には飛行を安定させるために尾翼２１が設けられている。尾翼２１としては、水平尾翼とともに垂直尾翼が設けられることで、飛行時の羽ばたき飛行装置１の揺れを小さくすることができるという利点がある。また、水平尾翼も水平であることには限定されず、支持部材２を中心として上下方向に角度をつけてもよい。また、尾翼２１の形状や大きさについても、特に限定はない。
【００５３】
以上のような構成を備えことで、本発明の羽ばたき飛行装置１は、実物のトンボのように羽ばたきながら体軸のブレが少なく安定した飛行が可能となる。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
次に、図１に示すような外観と図２、３に示すような構造を有する羽ばたき飛行装置１（全長２２ｃｍ、総重量７．５ｇ、羽体の総面積２０５ｃｍ2）を作製した。
前後の羽体の段差を５ｃｍ、前方の羽体の後端部と後方の羽体の前縁部との間隔を７．５ｃｍとなるように調整した。
また、主な部材の構成は以下のとおりである。
駆動モータ１１：直径６ｍｍコアレスモータ「Ｍｋ０６−１０」
ギア１５：Ｍ０．３  ９枚ピニオン「Ｇ３０９−０９７」
回転ギア１６ａ、１６ｂ：Ｍ０．３  ６０枚スパー「Ｇ３６０Ｌ」
なお、ギアの減速比は３３．３になるように調整した。
尾翼２１：発泡ポリスチレン（厚さ１ｍｍ）、同面積の水平尾翼と垂直尾翼を供える。
支持部材２：カーボンロッド（直径１ｍｍ）
羽体３の弾性軸部材４：カーボンロッド（直径０．７ｍｍ）
羽体３の支脈６：カーボンロッド（直径０．３ｍｍ）
羽体３の薄膜羽部５：ポリプロピレン膜（厚さ０．４５ｍｍ、幅４．５ｃｍ）
揺動支持軸７：スチロール樹脂（２ｍｍ角材）
クランク部分１８：ピアノ線（直径０．７ｍｍ）、各クランク部の位相差を９０°となるように調整
連結アーム１２：アルミ棒（直径１ｍｍ）
支持板９、１９：バルサ材
電池２０：Ｌｉ−Ｐｏ電池（左右方向に変動可能なソノイドアクチュエータ付）
なお、作製した羽ばたき飛行装置１は、前後の羽体３の位相が９０°ずれたものであり、１４Ｈｚの周波数で羽ばたくことが可能であった。
【００５５】
（比較例１）
前記支持板９の上部をなくし、尾翼を水平尾翼を下方に略３０°下げた以外は、実施例１と同様の部材を用いて、前後の羽体の間の段差をなくした同軸型の羽ばたき飛行装置も作製した（重量７．１ｇ）。
【００５６】
（試験例：推力の測定）
電子天秤（（株）島津製作所製  「ＢＬ−２２０Ｈ」）上に設けた固定具に実施例１および比較例１で作製した羽ばたき飛行装置をそれぞれ吊るし、羽ばたかさせたときの電気天秤の出力電圧をローパスフィルタ（カット周波数：約６０Ｈｚ）を介して電気的に接続したデジタルオシロスコープ（岩通計測（株）製  「ｗａｖｅ  Ｓｕｒｆｅｒ  ４２４」）で記録した。
いずれの羽ばたき飛行装置も羽ばたき周波数が１４Ｈｚであったが、実施例１の平均推力７．６ｇｆ、最大推力１４．７ｇｆ、最小推力２．２ｇｆであったのに対して、比較例１では平均推力６．３ｇｆ、最大推力１３．７ｇｆ、最小推力−０．１１ｇｆとなり、実施例１の羽ばたき飛行装置の推力がいずれも有意に大きいことがわかる。
【００５７】
（試験例：旋回飛行）
実施例１の羽ばたき飛行装置を水平飛行させたところ、実物のトンボのように羽ばたきながら体軸のブレが少なく安定した飛行が可能であった。また、水平飛行させている際に、手元の発信機からアクチュエータを左方向に偏らせる指令を出したところ、羽ばたき飛行装置は左に旋回する飛行を行った。次いで、アクチュエータを右方向に偏らせる指令を出したところ、羽ばたき飛行装置は右に旋回する飛行を行った。このことから、遠隔操作で羽ばたき飛行装置に旋回飛行をさせることができた。
【符号の説明】
【００５８】
１  羽ばたき飛行装置      ２  支持本体
３  羽体                  ４  弾性軸部材
５  薄膜羽部              ６  支脈
７  揺動支持軸            ８  駆動手段
９  支持板                １０  支持軸
１１  駆動モータ          １２  連結アーム
１３  ピン                １４  回転体
１５  ギア                １６  回転ギア
１７  回転軸心            １８  クランク部
１９  支持板              ２０  電池
２１  尾翼
【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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