(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊可能な浮遊体と、
前記浮遊体に搭載され、前記浮遊体を水平方向の少なくとも直交する２方向に沿って移動させる複数の推進力発生部と、
を備え、
複数の前記推進力発生部により囲まれた領域内に重心が位置し、
前記推進力発生部は、回転軸を中心として回転するプロペラを有し、
複数の前記推進力発生部の前記回転軸は、少なくとも前記浮遊体の前方、後方、左方及び右方、左回転及び右回転に沿う４つの方向成分を有する向きを指向する、移動体。
【請求項２】
前記プロペラは、前記浮遊体の上部に配置される、請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
複数の前記プロペラは、
前方及び左方を向く第一プロペラと、
後方及び左方を向く第二プロペラと、
前方及び右方を向き、前記重心を挟んで前記第二プロペラと対称となる位置に配置される第三プロペラと、
後方及び右方を向き、前記重心を挟んで前記第一プロペラと対称となる位置に配置される第四プロペラと、
を有し、
前記第一プロペラ、前記第二プロペラ、前記第三プロペラ及び前記第四プロペラは、前記重心回りに沿って等間隔となるように配置されている、請求項２に記載の移動体。
【請求項４】
前記第一プロペラ、前記第二プロペラ、前記第三プロペラ及び前記第四プロペラの前記回転軸は、前記浮遊体の前後方向及び左右方向に対して４５°の方向に沿う、請求項３に記載の移動体。
【請求項５】
前記プロペラは、前記浮遊体に対して、前記水平方向に沿って回転可能に取り付けられている、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の移動体。
【請求項６】
前記プロペラの前記回転軸は、前記プロペラにより発生する流体の流れ方向における上流側から下流側へ向かうにつれて上方へ位置するように傾斜している、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の移動体。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の移動体の制御方法であって、
前記浮遊体の進行方向と異なる方向成分の推進力を打ち消すように、前記プロペラの回転数と、複数の前記プロペラのうち駆動される前記プロペラと、を決定する、移動体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体及び移動体の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水面に浮遊し、遠隔操作により水面上等を移動可能な移動体の構成が知られている。これらの移動体では、浮遊体を推進させるための推進力発生部として種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、浮遊体と、浮遊体に連結されるとともに水中に設けられた推進用エンジンと、を備えた浮遊体の推進装置の構成が開示されている。特許文献１に記載の技術によれば、推進用エンジンに連結されたプロペラが駆動することにより、浮遊体に推進力を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２１４０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような移動体の用途として、例えば人が入れない狭い空間や危険な場所の情報を取得するために、カメラ等の計測機器を備えた無人の移動体を遠隔操作する場合がある。これらの場所の情報を取得するためには、移動体の位置等を微調整しながら操縦する必要があるため、移動体には高い移動自由度が望まれていた。
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、エンジン等の駆動源を用いて推進力を発生させる従来技術にあっては、横方向への平行移動やその場での回転を行うことができない。このため、従来技術にあっては、例えば右へ移動する際に、移動体を旋回させる必要があり、移動距離が増えることが問題となる。このように、従来技術にあっては小回りが利き難いので、移動自由度を確保できず、特に狭い場所において端部を十分に点検できないおそれがあった。また、例えばカメラを搭載する場合には、旋回によりカメラの向きも変わってしまうため、カメラにジンバル等を乗せて移動方向に応じて向きを制御する必要があり、現在位置や方向の把握が煩雑となるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、従来技術と比較して移動自由度を向上した移動体及びこの移動体の制御方法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】
本発明の一態様は、浮遊可能な浮遊体と、前記浮遊体に搭載され、前記浮遊体を水平方向の少なくとも直交する２方向に沿って移動させる複数の推進力発生部と、を備え、複数の前記推進力発生部により囲まれた領域内に重心が位置し、前記推進力発生部は、回転軸を中心として回転するプロペラを有し、複数の前記推進力発生部の前記回転軸は、少なくとも前記浮遊体の前方、後方、左方及び右方、左回転及び右回転に沿う４つの方向成分を有する向きを指向する移動体である。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の移動体であって、前記プロペラは、前記浮遊体の上部に配置される。
【００１０】
本発明の一態様は、上記の移動体であって、複数の前記プロペラは、前方及び左方を向く第一プロペラと、後方及び左方を向く第二プロペラと、前方及び右方を向き、前記重心を挟んで前記第二プロペラと対称となる位置に配置される第三プロペラと、後方及び右方を向き、前記重心を挟んで前記第一プロペラと対称となる位置に配置される第四プロペラと、を有し、前記第一プロペラ、前記第二プロペラ、前記第三プロペラ及び前記第四プロペラは、前記重心回りに沿って等間隔となるように配置されている。
【００１１】
本発明の一態様は、上記の移動体であって、前記第一プロペラ、前記第二プロペラ、前記第三プロペラ及び前記第四プロペラの前記回転軸は、前記浮遊体の前後方向及び左右方向に対して４５°の方向に沿う。
【００１２】
本発明の一態様は、上記の移動体であって、前記プロペラは、前記浮遊体に対して、前記水平方向に沿って回転可能に取り付けられている。
【００１３】
本発明の一態様は、上記の移動体であって、前記プロペラの前記回転軸は、前記プロペラにより発生する流体の流れ方向における上流側から下流側へ向かうにつれて上方へ位置するように傾斜している。
【００１４】
本発明の一態様は、上述の移動体の制御方法であって、前記浮遊体の進行方向と異なる方向成分の推進力を打ち消すように、前記プロペラの回転数と、複数の前記プロペラのうち駆動される前記プロペラと、を決定する移動体の制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来技術と比較して移動自由度を向上した移動体及びこの移動体の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る移動体の斜視図。
【図２】第１実施形態に係る移動体の上面図。
【図３】第１実施形態に係る移動体の側面図。
【図４】前方へ推進する際の移動体の制御方法を示す移動体の上面図。
【図５】右方へ推進する際の移動体の制御方法を示す移動体の上面図。
【図６】回転する際の移動体の制御方法を示す移動体の上面図。
【図７】右前方へ推進する際の移動体の制御方法を示す移動体の上面図。
【図８】第２実施形態に係る移動体の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は第１実施形態に係る移動体１の斜視図である。
図１に示すように、移動体１は、水面に浮遊して水面上を移動する。
以下の説明においては、水面と直交する方向を上下方向といい、上下方向と直交する方向を前後方向及び左右方向という場合がある。図中のＵＰは上方を表し、ＦＲは前方を表し、ＬＨは左方を表す。
【００１８】
（第１実施形態）
（移動体）
図２は、第１実施形態に係る移動体１の上面図である。図３は、第１実施形態に係る移動体１の側面図である。
移動体１は、浮遊体２と、推進力発生部３と、撮影装置４と、制御装置５と、を備える。
【００１９】
浮遊体２は、水面に対して浮遊可能となっている。浮遊体２は、例えば発泡材料や低密度な樹脂材料、中空構造を有する金属材料等により形成されている。浮遊体２は、上下方向を厚み方向とする板状に形成されている。浮遊体２は、上下方向から見て、上下方向と直交する一の方向に沿って長軸を有する楕円形状に形成されている。本実施形態において、一の方向に沿う方向を前後方向と定義する。上下方向及び前後方向と直交する方向を左右方向と定義する。
【００２０】
推進力発生部３は、浮遊体２に搭載されている。推進力発生部３は、浮遊体２を水平方向の少なくとも直交する２方向（本実施形態では前後方向及び左右方向）に沿って移動させる。本実施形態において、推進力発生部３は、プロペラ３である。プロペラ３は、浮遊体２上に複数設けられている。
【００２１】
プロペラ３は、第一プロペラ１１と、第二プロペラ１２と、第三プロペラ１３と、第四プロペラ１４と、を有する。図２に示すように、第一プロペラ１１、第二プロペラ１２、第三プロペラ１３及び第四プロペラ１４は、移動体１の重心Ｇ回りに沿って等間隔となるように配置されている。換言すれば、複数のプロペラ３により囲まれた領域内に移動体１の重心Ｇが位置している。ここで、移動体１の重心Ｇとは、浮遊体２、複数のプロペラ３、後述する撮影装置４及び制御装置５を含む移動体１全体の重心Ｇである。
【００２２】
第一プロペラ１１は、移動体１の重心Ｇに対して左方及び後方に離間した位置に配置されている。図１に示すように、第一プロペラ１１は、第一支持体２１と、第一回転軸Ｃ１と、第一羽体３１と、を有する。
第一支持体２１は、浮遊体２の上面に固定されている。第一支持体２１は、三角形板状に形成されている（図３も参照）。第一支持体２１の１個の斜辺は、浮遊体２と接続されている。
【００２３】
図３に示すように、第一回転軸Ｃ１は、第一支持体２１の上端部に位置する。第一回転軸Ｃ１は、三角形板状に形成された第一支持体２１のうち、浮遊体２に接続された斜辺の対角と対応する部分に位置する。図２に示すように、第一回転軸Ｃ１は、上下方向から見て、後方から前方へ向かうにつれて左方を向くように傾斜している。本実施形態において、上下方向から見た第一回転軸Ｃ１の傾斜角度は、前後方向及び左右方向に対して４５°となっている。さらに、図３に示すように、第一回転軸Ｃ１は、左右方向から見て、後方から前方へ向かうにつれて上方を向くように傾斜している。
【００２４】
第一羽体３１は、第一回転軸Ｃ１の前端部回りに回転可能に取り付けられている。第一羽体３１は、回転することにより、第一回転軸Ｃ１の軸方向に沿って前方及び左方に向けて風を発生させる。この風の反力により、第一プロペラ１１及び第一プロペラ１１が取り付けられた浮遊体２は、風の吹き出し方向と反対向きの方向成分を有する推進力を得る。つまり、第一羽体３１は、水平方向において、前方及び左方の間の斜め方向（４５°方向）に向けて風を吹き出すことにより、後方及び右方の間の斜め方向への推進力を発生させる。
【００２５】
第二プロペラ１２は、移動体１の重心Ｇに対して左方及び前方に離間した位置に配置されている。第二プロペラ１２のうち回転軸の向き以外の構成は、第一プロペラ１１の構成と同等となっている。すなわち、第二プロペラ１２は、第二支持体２２と、第二回転軸Ｃ２と、第二羽体３２と、を有する。以下の説明では、第一プロペラ１１と同等の構成についての説明を省略する場合がある。
図１に示すように、第二支持体２２は、浮遊体２の上面に固定されている。第二支持体２２は、三角形板状に形成されている。
【００２６】
第二回転軸Ｃ２は、第二支持体２２の上端部に位置する。図２に示すように、第二回転軸Ｃ２は、上下方向から見て、後方から前方へ向かうにつれて右方を向くように傾斜している。本実施形態において、上下方向から見た第二回転軸Ｃ２の傾斜角度は、前後方向及び左右方向に対して４５°となっている。図３に示すように、第二回転軸Ｃ２は、左右方向から見て、前方から後方へ向かうにつれて上方を向くように傾斜している。
【００２７】
第二羽体３２は、第二回転軸Ｃ２の後端部回りに回転可能に取り付けられている。第二羽体３２は、回転することにより、第二回転軸Ｃ２の軸方向に沿って風を発生させる。つまり、第二羽体３２は、水平方向において、後方及び左方の間の斜め方向（４５°方向）に向けて風を吹き出すことにより、前方及び右方の間の斜め方向への推進力を発生させる。
【００２８】
図２に示すように、第三プロペラ１３は、移動体１の重心Ｇに対して右方及び後方に離間した位置に配置されている。第三プロペラ１３は、移動体１の重心Ｇを挟んで第二プロペラ１２と対称となる位置に配置されている。第三プロペラ１３のうち回転軸の向き以外の構成は、第一プロペラ１１の構成と同等となっている。すなわち、第三プロペラ１３は、第三支持体２３と、第三回転軸Ｃ３と、第三羽体３３と、を有する。以下の説明では、第一プロペラ１１と同等の構成についての説明を省略する場合がある。
図１に示すように、第三支持体２３は、浮遊体２の上面に固定されている。第三支持体２３は、三角形板状に形成されている。
【００２９】
第三回転軸Ｃ３は、第三支持体２３の上端部に位置する。図２に示すように、第三回転軸Ｃ３は、上下方向から見て、後方から前方へ向かうにつれて右方を向くように傾斜している。本実施形態において、上下方向から見た第二回転軸Ｃ２の傾斜角度は、前後方向及び左右方向に対して４５°となっている。第三回転軸Ｃ３は、左右方向から見て、後方から前方へ向かうにつれて上方を向くように傾斜している。
【００３０】
図１に示すように、第三羽体３３は、第三回転軸Ｃ３の前端部回りに回転可能に取り付けられている。第三羽体３３は、回転することにより、第三回転軸Ｃ３の軸方向に沿って風を発生させる。つまり、第三羽体３３は、水平方向において、前方及び右方の間の斜め方向（４５°方向）に向けて風を吹き出すことにより、後方及び左方の間の斜め方向への推進力を発生させる。
【００３１】
第四プロペラ１４は、移動体１の重心Ｇに対して右方及び前方に離間した位置に配置されている。第四プロペラ１４は、移動体１の重心Ｇを挟んで第一プロペラ１１と対称となる位置に配置されている。第四プロペラ１４のうち回転軸の向き以外の構成は、第一プロペラ１１の構成と同等となっている。すなわち、第四プロペラ１４は、第四支持体２４と、第四回転軸Ｃ４と、第四羽体３４と、を有する。以下の説明では、第一プロペラ１１と同等の構成についての説明を省略する場合がある。
第四支持体２４は、浮遊体２の上面に固定されている。第四支持体２４は、三角形板状に形成されている。
【００３２】
第四回転軸Ｃ４は、第四支持体２４の上端部に位置する。図２に示すように、第四回転軸Ｃ４は、上下方向から見て、後方から前方へ向かうにつれて左方を向くように傾斜している。本実施形態において、上下方向から見た第四回転軸Ｃ４の傾斜角度は、前後方向及び左右方向に対して４５°となっている。第四回転軸Ｃ４は、左右方向から見て、前方から後方へ向かうにつれて上方を向くように傾斜している。
【００３３】
第四羽体３４は、第四回転軸Ｃ４の後端部回りに回転可能に取り付けられている。第四羽体３４は、回転することにより、第四回転軸Ｃ４の軸方向に沿って風を発生させる。つまり、第四羽体３４は、水平方向において、後方及び右方の間の斜め方向（４５°方向）に向けて風を吹き出すことにより、前方及び左方の間の斜め方向への推進力を発生させる。
【００３４】
このように形成された複数のプロペラ３の回転軸の方向は、合計で、浮遊体２の前方、後方、左方及び右方に沿う方向成分を有する。具体的に、本実施形態において、第二プロペラ１２及び第四プロペラ１４は、前方に沿う方向成分を有する。第一プロペラ１１及び第三プロペラ１３は、後方に沿う方向成分を有する。第一プロペラ１１及び第二プロペラ１２は、右方に沿う方向成分を有する。第三プロペラ１３及び第四プロペラ１４は、左方に沿う方向成分を有する。
【００３５】
加えて、第一プロペラ１１、第二プロペラ１２、第三プロペラ１３及び第四プロペラ１４は、上下方向において、上方に向けて風を吹き出すことにより、浮遊体２を水面に押し付ける方向への押圧力を発生させる。これにより、プロペラ３が回転した際の浮遊体２の浮き上がりが抑制されている。
【００３６】
撮影装置４は、各プロペラ３よりも前方かつ左右方向の中央部に配置されている。撮影装置４は、例えば移動体１の周囲の様子を撮影するカメラ等である。撮影装置４は、浮遊体２の上面に固定されている。なお、撮影装置４は、カメラの他に、例えばカメラの向きや角度を調節するためのカメラスタンド等を有してもよい。
【００３７】
制御装置５は、浮遊体２に内蔵されている。本実施形態において、制御装置５は、複数のプロペラ３より後方かつ左右方向の中央部に配置されている。このように撮影装置４及び制御装置５が配置されることにより、浮遊体２の中央部に移動体１の重心Ｇが位置している。
制御装置５は、複数のプロペラ３のうち駆動するプロペラ３の種類及びプロペラ３の回転数を制御している。各プロペラ３は、制御装置５からの信号により駆動するタイミングや回転時の回転数が決められている。制御装置５は、離れた位置で操作された不図示のコントローラの信号を受信する受信部（不図示）を有する。移動体１の操作者は、コントローラを操作することにより、移動体１の動作を制御する。
【００３８】
（移動体の制御方法）
次に、上述の移動体１を制御するための移動体の制御方法について説明する。
移動体の制御方法は、浮遊体２の進行方向と異なる方向成分の推進力を打ち消すように、プロペラ３の回転数と、複数のプロペラ３のうち駆動されるプロペラ３と、を決定する。これにより、移動体１の進行方向及び移動体１全体の回転を制御する。具体的に、移動体の制御方法では、移動したい方向に推進力を発生させ得るプロペラ３を選定して駆動するとともに、移動したい方向と異なる方向成分の推進力が発生した場合に異なる方向成分の推進力を打ち消すようにプロペラ３及び回転数（出力）を制御する。
【００３９】
図４は、前方へ推進する際の移動体の制御方法を示す移動体１の上面図である。
図４に示すように、例えば移動体１を前方へ向けて推進させる場合、前方を向く方向成分を有するプロペラ３を駆動する。具体的には、後方に向けて風を吹き出す第二プロペラ１２及び第四プロペラ１４を駆動する。このとき、第二プロペラ１２の出力Ｗ１と、第四プロペラ１４の出力Ｗ２と、は同等となるように設定されている（Ｗ１＝Ｗ２）。これにより、第二プロペラ１２のうち右方向きの方向成分の推進力と、第四プロペラ１４のうち左方向きの方向成分の推進と、が相殺される。よって、プロペラ３全体として、前方への推進力のみが残り、移動体１が前方へ推進する。
【００４０】
図５は、右方へ推進する際の移動体の制御方法を示す移動体１の上面図である。
図５に示すように、例えば移動体１を右方へ向けて推進させる場合、右方を向く方向成分を有するプロペラ３を駆動する。具体的には、左方に向けて風を吹き出す第一プロペラ１１及び第二プロペラ１２を駆動する。このとき、第一プロペラ１１の出力Ｗ３と、第二プロペラ１２の出力Ｗ４と、は同等となるように設定されている（Ｗ３＝Ｗ４）。これにより、第一プロペラ１１のうち後方向きの方向成分の推進力と、第二プロペラ１２のうち前方向きの方向成分の推進力と、が相殺される。よって、プロペラ３全体として、右方への推進力のみが残り、移動体１が右方へ推進（平行移動）する。
【００４１】
図６は、回転する際の移動体の制御方法を示す移動体１の上面図である。
図６に示すように、例えば移動体１を重心Ｇ回りの一方向（図６では時計回り）に回転させる場合、重心Ｇに対して回転モーメントが働く方向成分を有するプロペラ３を駆動する。具体的には、左後方に向けて風を吹き出す第二プロペラ１２及び右前方に向けて風を吹き出す第三プロペラ１３を駆動する。このとき、第二プロペラ１２の出力Ｗ５と、第三プロペラ１３の出力Ｗ６と、は同等となるように設定されている（Ｗ５＝Ｗ６）。これにより、プロペラ３全体として、重心Ｇを中心として一方向に回転可能な方向成分の推進力のみが残り、移動体１が一方向に回転する。
【００４２】
図７は、右前方へ推進する際の移動体の制御方法を示す移動体１の上面図である。
図７に示すように、例えば移動体１を前方及び右方に対して４５°の斜め方向へ向けて推進させる場合、右前方を向く方向成分を有するプロペラ３を駆動する。具体的には、左方に向けて風を吹き出す第一プロペラ１１と、後方に向けて風を吹き出す第四プロペラ１４と、左方及び後方に向けて風を吹き出す第二プロペラ１２と、を駆動する。このとき、第一プロペラ１１の出力Ｗ７と、第四プロペラ１４の出力Ｗ８と、は同等となるように設定されている（Ｗ７＝Ｗ８）。また、第二プロペラ１２の出力Ｗ９は、第一プロペラ１１の出力Ｗ７の約２倍となっている（Ｗ９＝２×Ｗ７）。これにより、第一プロペラ１１のうち後方向きの方向成分の推進力と、第四プロペラ１４のうち左方向きの方向成分の推進力と、が第二プロペラ１２の出力Ｗ９により相殺される。よって、プロペラ３全体として、右前方への推進力のみが残り、移動体１が右前方へ推進（平行移動）する。
【００４３】
（作用、効果）
次に、上述の移動体１及び移動体の制御方法の作用、効果について説明する。
本実施形態の移動体１によれば、推進力発生部３（プロペラ３）は、浮遊体２を水平方向の少なくとも直交する２方向に沿って移動させる。このため、移動体１は、例えば前後方向に沿う第一方向の他に、左右方向に沿う第二方向へ平行移動することができる。これにより、前後方向にのみ移動可能な従来技術と比較して、移動体１の移動自由度を向上できる。さらに、第一方向への移動と第二方向への移動とを組み合わせることにより、第一方向及び第二方向に対応する斜め方向へ移動させることが可能となる。よって、簡素な構成により操作者の意図に応じた任意の方向に移動体１を移動させることができる。また、浮遊体２にカメラを搭載した場合には、移動体１を平行移動させることにより、同一の方向で撮影をすることができる。さらに、カメラの向きが旋回動作により変わることがないので、位置把握が容易になり、移動体１の使い勝手を向上できる。
複数のプロペラ３は、移動体１の重心Ｇを囲うように配置されるので、例えば重心Ｇを中心とした回転方向に沿って推進力を発生させることにより、移動体１を回転移動させることができる。これにより、上述の平行移動と併せてより移動体１を任意の方向へ移動させ易くなる。
したがって、従来技術と比較して移動自由度を向上した移動体１を提供できる。
【００４４】
移動体１は、推進力発生部３としてプロペラ３を有する。プロペラ３が回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４回りに回転することにより、推進力が発生する。プロペラ３の回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、少なくとも浮遊体２の前方、後方、左方及び右方に沿う方向成分を有する。このため、複数のプロペラ３のうち移動させたい方向の方向成分を有する所定のプロペラ３を駆動することで、所定の方向に推進力を発生させることができる。よって、所望の方向に移動体１を移動させることができる。
【００４５】
プロペラ３は、浮遊体２の上部に配置される。このため、浮遊体２の上部に配置されたプロペラ３により推進力を発生させることができる。よって、推進力発生部３を簡素な構成とすることができるとともに、プロペラ３のメンテナンス性を向上できる。
【００４６】
複数のプロペラ３は、第一プロペラ１１と、第二プロペラ１２と、第三プロペラ１３と、第四プロペラ１４と、を有する。このように、４個のプロペラ３により、少なくとも前方、後方、左方及び右方に沿う方向成分の推進力が得られる。これにより、４個のプロペラ３のうち所定のプロペラ３を所定の回転数で駆動させることにより、任意の方向に推進力を発生させることができる。４個のプロペラ３は、重心Ｇ回りに沿って等間隔となるように配置されている。これにより、移動体１全体の重心Ｇの偏りが抑制される。さらに、重心Ｇ回りの回転方向に沿って推進力が発生するように所定のプロペラ３を駆動することで、移動体１を重心Ｇ回りに回転させることができる。よって、少ない個数のプロペラ３で、効率よく所望の方向に移動体１を移動させることができる。
【００４７】
各プロペラ３の回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、前後方向及び左右方向に対して４５°傾斜して配置されている。これにより、移動体１を移動させたい方向に対して、各プロペラ３の組み合わせによる移動体１の移動方向を容易に決定できる。よって、移動方向の制御を容易にした移動体１とすることができる。
【００４８】
プロペラ３の回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の基端部から先端部、すなわちプロペラ３により発生する風の上流側から下流側へ向かうにつれて上方を向くように傾斜しているので、プロペラ３が駆動すると、その反力によりプロペラ３及び浮遊体２が下方へ押し付けられる。このため、特に水面上を移動する移動体１に適用した場合に、浮遊体２が水面に押し付けられることにより、浮遊体２が水面から浮くことを抑制できる。よって、移動体１の安定性を高く維持することができる。
【００４９】
本実施形態の移動体の制御方法によれば、浮遊体２の進行方向と異なる方向成分の推進力を打ち消すように、プロペラ３の回転数と、複数のプロペラ３のうち駆動されるプロペラ３と、を決定する。このため、例えば複数のプロペラ３のうち、浮遊体２の進行方向に沿う方向成分の推進力と、進行方向と異なる方向成分の推進力と、を有するプロペラ３を駆動した場合に、その異なる方向成分の推進力を打ち消すように他のプロペラ３の回転数及び駆動されるプロペラ３を決定する。このように、複数のプロペラ３を組み合わせた際に進行方向と異なる方向成分の推進力を相互に打ち消し合うことで、複数のプロペラ３の推進力の合力を進行方向に沿う方向とすることができる。よって、例えば浮遊体２に対してプロペラ３の向きが固定されている場合であっても、駆動するプロペラ３の組み合わせ等により移動体１を所望の方向に移動させることができる。
したがって、従来技術と比較して移動自由度を向上した移動体の制御方法を提供できる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態に係る移動体１の斜視図である。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。第２実施形態では、プロペラ３がそれぞれ浮遊体２に対して回転可能に設けられている点において上述した第１実施形態と相違している。
【００５１】
第２実施形態において、プロペラ３は、浮遊体２に対して、水平方向に沿って回転可能に取り付けられている。具体的に、第一プロペラ１１の第一支持体２１は、浮遊体２に対して、上下方向に沿う第一水平回転軸Ｏ１を中心として回転可能に取り付けられている。第二プロペラ１２の第二支持体２２は、浮遊体２に対して、上下方向に沿う第二水平回転軸Ｏ２を中心として回転可能に取り付けられている。第三プロペラ１３の第三支持体２３は、浮遊体２に対して、上下方向に沿う第三水平回転軸Ｏ３を中心として回転可能に取り付けられている。第四プロペラ１４の第四支持体２４は、浮遊体２に対して、上下方向に沿う第四水平回転軸Ｏ４を中心として回転可能に取り付けられている。
【００５２】
第２実施形態によれば、プロペラ３が浮遊体２に対して回転するので、１個のプロペラ３に対して推進力を発生させる方向を任意に設定できる。このように、１個のプロペラ３により任意の方向に推進力を発生させることができるので、方向成分毎に複数のプロペラ３を設ける必要がない。よって、搭載するプロペラ３の個数を削減し、移動体１を軽量化できる。また、移動したい方向に合わせて各プロペラ３の向きを変えることで、搭載された全てのプロペラ３の推進力を移動体１の推進力として利用できる。よって、プロペラ３の効率を向上できる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、推進力発生部３として、浮遊体２の上部に配置されたプロペラ３が用いられる構成について説明したが、これに限られない。推進力発生部３として、例えば回転軸を有しない送風装置や、水面下に設けられるスクリュー等を用いてもよい。
【００５４】
プロペラ３の個数は、上述した実施形態に限られない。但し、浮遊体２に対して固定されたプロペラ３を用いて浮遊体２の前方、後方、左方及び右方への平行移動と、重心Ｇを中心とした回転運動と、を可能とするためには、少なくとも３個以上のプロペラ３を有することが望ましい。また、移動体１の制御が行い易い点において、４個のプロペラ３の回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が各方向に対して４５°の方向を向き、かつ重心Ｇ回りに等間隔に配置された本実施形態の構成は優位性がある。
【００５５】
各羽体３１，３２，３３，３４は、逆回転することにより正回転時とは反対向きの推進力を発生可能に構成されてもよい。
浮遊体２の形状は、上述した実施形態に限られない。
移動体１は、カメラ等の撮影装置の他に、各種のセンサやその他の計測機器等を搭載してもよい。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１…移動体、２…浮遊体、３…プロペラ（推進力発生部）、１１…第一プロペラ、１２…第二プロペラ、１３…第三プロペラ、１４…第四プロペラ、Ｃ１…第一回転軸（回転軸）、Ｃ２…第二回転軸（回転軸）、Ｃ３…第三回転軸（回転軸）、Ｃ４…第四回転軸（回転軸）、Ｇ…重心
【要約】
【課題】従来技術と比較して移動自由度を向上した移動体及びこの移動体の制御方法を提供する。
【解決手段】移動体１は、浮遊可能な浮遊体２と、浮遊体２に搭載され、浮遊体２を水平方向の少なくとも直交する２方向に沿って移動させる複数のプロペラ３と、を備える。複数のプロペラ３は、前方及び左方を向く第一プロペラ１１と、後方及び左方を向く第二プロペラ１２と、前方及び右方を向く第三プロペラ１３と、後方及び右方を向く第四プロペラ１４と、を有し、第一プロペラ１１、第二プロペラ１２、第三プロペラ１３及び第四プロペラ１４は、移動体の重心Ｇ回りに沿って等間隔となるように配置されている。
【選択図】図２【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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