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飛翔ロボット

国内特許コード P06A008980
整理番号 TDU-073
掲載日 2006年6月16日
出願番号 特願2004-201188
公開番号 特開2005-349556
登録番号 特許第4521540号
出願日 平成16年6月11日(2004.6.11)
公開日 平成17年12月22日(2005.12.22)
登録日 平成22年6月4日(2010.6.4)
発明者
  • 堀内 敏行
  • 兒玉 諭
  • 近藤 明子
出願人
  • 学校法人東京電機大学
発明の名称 飛翔ロボット
発明の概要

【課題】人間が入れない狭い場所や人間が入ると危害が及ぶことが予想される場所の状況を察知するための飛翔ロボットを、該飛翔ロボットに搭載したカメラの画像に頼って操縦できるようにする。
【解決手段】 飛翔ロボット1にその一部または端を認知するためのマーカー物体4a,4b,4c,4dを取り付け、該マーカー物体4a,4b,4c,4dを含めて前記飛翔ロボット1の周囲を観察するカメラ3を搭載し、カメラ画像を映すモニタ画面内に、該マーカー物体4a,4b,4c,4dの少なくとも一部が観察景色の前景として入るようにする。また、該マーカー物体4a,4b,4c,4dを発光体とする。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要

倉庫内の貯蔵品の裏側、タンクや容器の内部、配管群に囲まれた空間などの、人間が入れなかったり、入りにくかったりする狭い空間や、災害により異臭、有毒ガス、放射線などの存在が予想され、人間が入ると危害が及ぶことが予想される場所や、立てこもり犯を包囲した場合など武器や爆薬などを持つ人がいて近付くことが危険な場所、などの様子を観察したり、場合によっては、その場所の状況写真を採取したり、有害物質を検知したりすることを目的とする飛翔ロボットが提案されている(例えば、特許文献1および非特許文献1、2、3参照。)。


従来、これらの狭い場所や危険な場所の監視、観察には、固定式の監視カメラや首振り機構付きの監視カメラが使用されていた。


しかし、従来の方法では、監視、観察するためのカメラの方向が限定され、観察する方向を変えたり、距離を変えて観察したり、裏側を観察したりすることができなかったりする問題があった。


任意の場所を任意の方向から観察したり、裏側もよく観察するためには、空間を自由に移動できる飛翔ロボットがより有効と考えられる。


この目的の飛翔ロボットには、空間を自由に移動したり、空中で停止したりする機能が必要であり、人間が入れない場所で使うための物であるから、該飛翔ロボットをそばで人間が見なくても操縦でき、自在に場所や空間姿勢を制御できなければならない。


しかし、人間が飛翔ロボットを直接見なくても自在に場所や空間姿勢を制御できる飛翔ロボットはまだ存在しない。


模型のラジコンヘリコプターやラジコン飛行機は、一応、位置、姿勢の制御機能を備えており、熟練者が該ラジコンヘリコプターやラジコン飛行機の飛行状況を目前に見ながら操縦すれば、かなりの精度、安定性で位置や姿勢を制御できる。


しかし、人間がラジコンヘリコプターやラジコン飛行機を直接見て、機体の細かい動きを観察しながらでないと操縦できず、人間が飛翔ロボットを直接見なくても自在に場所や空間姿勢を制御できる飛翔ロボットの操縦方式はまだ確立されていない。


また、非特許文献2には、目的の飛翔ロボットには視覚機能を持たせることが重要である旨の記載があり、操縦者が飛翔ロボットから送られて来るモニタ画面を見ている図が記載されているが、該視覚機能に関しては何ら記載がない。そして、該飛翔ロボットはGPSによって制御されると記載されている。


また、目的の飛翔ロボットに視覚機能を与えるためカメラを搭載することは容易に思い付くところであるが、発明者が実験を行った結果によると、非特許文献2に示されるように単純に飛翔ロボットに搭載したカメラの映像をモニタ画面に映して操縦者が見ても、飛翔ロボットの操縦は不可能であることが分かった。


発明者が実験を行った結果によると、単純に飛翔ロボットに搭載したカメラの映像をモニタ画面に映して操縦者が見ても、該映像と飛翔ロボットとの相対的な位置関係や該映像と飛翔ロボットとの相対的な運動状況との関係を把握できないため、どのように操縦すれば、映像がどう変わるかという予測が全くできない。


そのため、たとえば、モニタ画面上に回避すべき障害物が非常によく見えていてもうまくかわせずにぶつかったり、目標物がよく見えていたのに操舵を誤って目標を見失ったりしてしまう事態となる。

【特許文献1】特願2003-436851
【非特許文献1】精密工学会誌、第66巻、第4号、p.594-600
【非特許文献2】日本機械工学会誌、Vol.106,No.1019,p.16-19
【非特許文献3】機械設計、第48巻、第2号、p.1-4

産業上の利用分野

本発明は、人間が入れない狭い場所、異臭、有毒ガス、放射線などの存在が予想され、人間が入ると危害が及ぶことが予想される場所、武器を持つ人がいる場所、などの状況を察知するための飛翔ロボットに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】 飛翔ロボットの一部または端を認知するためのマーカー物体と、該マーカー物体を含めて前記飛翔ロボットの周囲を観察するカメラとを設け、該マーカー物体の少なくとも一部が前記カメラの視野内に観察景色の前景として入るようになし、前記カメラのモニタ画面に映されるようになしたことを特徴とする飛翔ロボット
【請求項2】 請求項1に示した飛翔ロボットにおいて、マーカー物体を発光体としたことを特徴とする飛翔ロボット
産業区分
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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