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羽ばたきロボット

国内特許コード P130009475
整理番号 WASEDA-1231
掲載日 2013年7月8日
出願番号 特願2011-251298
公開番号 特開2013-103702
登録番号 特許第5857658号
出願日 平成23年11月17日(2011.11.17)
公開日 平成25年5月30日(2013.5.30)
登録日 平成27年12月25日(2015.12.25)
発明者
  • 渡邉 孝信
  • 澤根 慧
  • 富永 峻平
  • 金川 清
  • 山本 英明
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 羽ばたきロボット
発明の概要 【課題】装置構成を小型軽量化しつつ、所望となる数多くの態様のフラッピング運動やフェザリング運動を簡単に行うこと。
【解決手段】羽ばたきロボット10は、片持ち支持されて所定の羽ばたき動作を行う翼部材11と、翼部材11を動作させる翼動作機構12と、翼動作機構12による翼部材11の動作を制御する制御装置14とを備えている。翼動作機構12は、翼部材11の基端側の前部に上下方向の動力を伝達する前方動力伝達手段20と、翼部材11の基端側の後部に上下方向の動力を伝達する後方動力伝達手段21とを備えている。翼部材11を上下に動かすフラッピング運動と翼部材11を傾けるフェザリング運動を行えるように、前方動力伝達手段20と後方動力伝達手段21による動力の伝達がそれぞれ独立して制御可能となっている。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


近年、災害現場の偵察等、陸上車両でアクセスできない環境の遠隔監視を目的とした小型の無人飛翔体の研究開発が盛んに行われている。この無人飛翔体としては、航空機のような固定翼型やヘリコプターのような回転翼型の他に、昆虫や鳥のような動作をする羽ばたき型のものがある。中でも、羽ばたき型のものは、静止飛行や急旋回等、高い機動能力を有する究極の無人飛翔体の姿として、実現に大きな期待が寄せられている。



ところで、特許文献1には、翼を上下に動かすフラッピング運動と、翼を傾けるフェザリング運動とを可能にした羽ばたき飛行機が開示されている。この羽ばたき飛行機は、フラッピング振動とフェザリング振動の2自由度で連成共振振動する翼振動系からなる翼を有し、当該翼振動系は、加振手段と減衰手段を備え、当該減衰手段の減衰係数を調整することで、翼のフラッピング振動振幅及びフェザリング振動振幅を独立に変更可能となっている。

産業上の利用分野


本発明は羽ばたきロボットに係り、更に詳しくは、昆虫や鳥のような羽ばたき状態を得ることのできる羽ばたきロボットに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
片持ち支持されて所定の羽ばたき動作を行う翼部材と、当該翼部材を動作させる翼動作機構と、当該翼動作機構による前記翼部材の動作を制御する制御装置とを備えた羽ばたきロボットにおいて、
前記翼動作機構は、前記翼部材の基端側の前部に上下方向の動力を伝達する前方動力伝達手段と、前記翼部材の基端側の後部に上下方向の動力を伝達する後方動力伝達手段とを備え、
前記前方動力伝達手段は、前記翼部材の基端側の前部に取り付けられて捩り回転可能な前側アームと、前記制御装置によって駆動制御され、前記前側アームを上下方向に揺動させる前側駆動装置とを備え、
前記後方動力伝達手段は、前記翼部材の基端側の後部に連なって設けられた連設部材と、この連設部材の支持位置と支持姿勢を可変に当該連設部材を支持する後側アームと、前記制御装置によって駆動制御され、前記後側アームを上下方向に揺動させる後側駆動装置とを備え
前記制御装置は、前記翼部材を上下に動かすフラッピング運動と前記翼部材を傾けるフェザリング運動を行えるように、前記前方動力伝達手段と前記後方動力伝達手段による動力の伝達をそれぞれ独立して制御可能に設けられることを特徴とする羽ばたきロボット。

【請求項2】
前記制御装置は、前記フラッピング運動を行う際に、前記前方動力伝達手段と前記後方動力伝達手段による動力の伝達が同一の状態で行われるように前記翼動作機構を制御する一方、前記フェザリング運動を行う際に、前記前方動力伝達手段と前記後方動力伝達手段による動力の伝達が異なる状態で行われるように前記翼動作機構を制御することを特徴とする請求項1記載の羽ばたきロボット。

【請求項3】
前記制御装置は、前記翼部材の打ち下ろし時に前記フラッピング運動を行わせ、且つ、前記翼部材の打ち上げ時に前記フェザリング運動を行わせるように前記翼動作機構を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の羽ばたきロボット。

【請求項4】
前記制御装置では、前記前側アーム及び前記後側アームの上下動の可動範囲を変えるように、前記前側駆動装置及び前記後側駆動装置を制御することで、前記フラッピング運動時の前記翼部材の振幅を調整可能に設けられていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の羽ばたきロボット。

【請求項5】
前記制御装置では、前記前側アーム及び前記後側アームの上下動の可動状態の差を変えるように、前記前側駆動装置及び前記後側駆動装置を制御することで、前記フェザリング運動時の前記翼部材の傾き角度を調整可能に設けられていることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載の羽ばたきロボット。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2011251298thum.jpg
出願権利状態 登録
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