货物支承装置及无人货物搬运机

技术领域

本发明涉及货物支承装置及无人货物搬运机。

背景技术

国际公开第2020/194533号公开了使集装箱等支承于小型的无人机的下部而搬运该集装箱等的搬运装置。

然而，在国际公开第2020/194533号记载的搬运装置中，能够支承于小型的无人机的下部的集装箱等的尺寸及形状固定，难以变更集装箱等的尺寸及形状。

发明内容

本发明考虑上述事实，目的在于提供一种能够支承尺寸及形状不同的货物的货物支承装置及无人货物搬运机。

第一形态的货物支承装置具备：基台，在上部安装小型无人机；多个腿部，设置在所述基台的下方侧，分别具有两个抵接部，所述两个抵接部分别与货物的从上方侧观察的相邻的两个侧面抵接，所述多个腿部在两个所述抵接部分别与所述货物的相邻的两个侧面抵接的状态下分别支承所述货物的角部分；第一支承部，固定于所述基台的下方侧，将各所述腿部支承为能够向所述货物侧及所述货物的相反侧移动；驱动部，通过进行工作而使各所述腿部向所述货物侧或所述货物的相反侧移动；第二支承部，设置在所述基台与各所述腿部之间，将各所述腿部支承为能够以上下方向为轴向而旋转。

根据第一形态的货物支承装置，各腿部由固定于基台的第一支承部支承。因此，通过驱动部进行工作，能够使各腿部向货物侧移动。当各腿部向货物侧移动时，在各腿部的两个抵接部分别与货物的从上方侧观察的相邻的两个侧面抵接的状态下，各腿部支承货物的角部分。在此，第一形态的货物支承装置具备第二支承部，所述第二支承部将各腿部支承为能够以上下方向为轴向而旋转。因此，即使货物的从上方侧观察的尺寸及形状不同，通过各腿部以上下方向为轴向而旋转，也能够使各腿部的两个抵接部与货物的相邻的两个侧面抵接。这样，根据第一形态的货物支承装置，能够支承尺寸及形状不同的货物。

第二形态的货物支承装置以第一形态的货物支承装置为基础，其中，所述货物支承装置还具备旋转限制部，所述旋转限制部限制各所述腿部的以上下方向为轴向的旋转，所述旋转限制部限制各所述腿部未支承所述货物的状态下的各所述腿部的以上下方向为轴向的旋转。

根据第二形态的货物支承装置，在各腿部未支承货物的状态下，各腿部的以上下方向为轴向的旋转由旋转限制部限制。由此，能够抑制各腿部的以上下方向为轴向的不必要的旋转。

第三形态的货物支承装置以第二形态的货物支承装置为基础，其中，所述旋转限制部形成为旋转限制弹簧，所述旋转限制弹簧的一部分卡定于所述腿部，通过所述旋转限制弹簧变形而允许所述腿部的以上下方向为轴向的旋转。

根据第三形态的货物支承装置，通过旋转限制弹簧变形而允许腿部的以上下方向为轴向的旋转。在该结构中，通过变形的旋转限制弹簧的复原力，能够使腿部返回原来的位置。

第四形态的无人货物搬运机具备：小型无人机；基台，在上部安装有所述小型无人机；多个腿部，设置在所述基台的下方侧，分别具有两个抵接部，所述两个抵接部分别与货物的从上方侧观察的相邻的两个侧面抵接，所述多个腿部在两个所述抵接部分别与所述货物的相邻的两个侧面抵接的状态下分别支承所述货物的角部分；第一支承部，固定于所述基台的下方侧，将各所述腿部支承为能够向所述货物侧及所述货物的相反侧移动；驱动部，通过进行工作而使各所述腿部向所述货物侧或所述货物的相反侧移动；第二支承部，设置在所述基台与各所述腿部之间，将各所述腿部支承为能够以上下方向为轴向而旋转。

根据第四形态的无人货物搬运机，通过小型无人机飞行，能够搬运支承的货物。而且，根据第四形态的无人货物搬运机，各腿部由固定于基台的第一支承部支承。因此，通过驱动部进行工作，能够使各腿部向货物侧移动。当各腿部向货物侧移动时，在各腿部的两个抵接部分别与货物的从上方侧观察的相邻的两个侧面抵接的状态下，各腿部支承货物的角部分。在此，第四形态的无人货物搬运机具备第二支承部，所述第二支承部将各腿部支承为能够以上下方向为轴向而旋转。因此，即使货物的从上方侧观察的尺寸及形状不同，通过各腿部以上下方向为轴向而旋转，也能够使各腿部的两个抵接部与货物的相邻的两个侧面抵接。这样，根据第四形态的无人货物搬运机，能够支承尺寸及形状不同的货物。

本发明的货物支承装置及无人货物搬运机具有能够支承尺寸及形状不同的货物这样优异的效果。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1是表示无人货物搬运机的立体图；

图2是表示无人货物搬运机的立体图，示出货物支承装置支承货物的状态；

图3是表示货物支承装置的立体图；

图4是省略了板的图示的货物支承装置的从上方侧观察的俯视图；

图5是省略了板的图示的货物支承装置的从上方侧观察的立体图；

图6是将旋转支承部附近放大表示的放大立体图；

图7是表示货物支承装置及货物的立体图，示出各腿部支承货物之前的状态；

图8是省略了板的图示的货物支承装置及货物的从上方侧观察的俯视图，示出各腿部支承货物之前的状态；

图9是表示货物支承装置及货物的立体图，示出各腿部支承货物的状态；

图10是省略了板的图示的货物支承装置及货物的从上方侧观察的俯视图，示出各腿部支承货物的状态；

图11是货物支承装置及货物的从下方侧观察的仰视图；

图12是与图11对应的仰视图，省略货物的图示；

图13是将图11的状态下的旋转支承部附近放大表示的放大立体图；

图14是货物支承装置及货物的从下方侧观察的仰视图；

图15是与图14对应的仰视图，省略货物的图示；及

图16是将图14的状态下的旋转支承部附近放大表示的放大立体图。

具体实施方式

使用图1～图6，说明本发明的一实施方式的无人货物搬运机10。

如图1及图2所示，本实施方式的无人货物搬运机10包括小型无人机12和在小型无人机12的下方安装的货物支承装置14。

如图1、图3、图4及图5所示，货物支承装置14具备将小型无人机12固定的飞机固定部16和以着陆的状态接触于地面的一对接地部18。需要说明的是，在本实施方式中，6个小型无人机12固定于飞机固定部16。而且，一对接地部18具备沿水平方向延伸并接触于地面的接地部主体18A、从接地部主体18A的长度方向的中央部朝向上方侧延伸的中央腿部18B。中央腿部18B的上端部连接于飞机固定部16的下部。

另外，货物支承装置14具备配置在飞机固定部16的下方侧并与该飞机固定部16连结的作为基台的板20。而且，货物支承装置14具备作为货物支承部的四个腿部22、作为第一支承部的四个线性引导件24、连杆机构26、促动器28。

如图3所示，板20形成为以上下方向为厚度方向的板状，并且成为从上方侧观察时矩形的各边向内侧弯曲的大致矩形形状。在该板20的四角分别安装腿部22。

腿部22具备：沿着与上下方向正交的方向即水平方向空出间隔地配置的两个抵接部22A；将两个抵接部22A的上端部沿水平方向连结的上侧连结部22B；将两个抵接部22A的下端部沿水平方向连结的下侧连结部22C。两个抵接部22A形成为以上下方向为轴向的圆棒状。而且，上侧连结部22B形成为以上下方向为厚度方向而沿水平方向延伸的板状。在该上侧连结部22B的一方侧的端部固定一方的抵接部22A的上端部，在上侧连结部22B的另一方侧的端部固定另一方的抵接部22A的上端部。下侧连结部22C形成为以上下方向为厚度方向而沿水平方向延伸的板状。在该下侧连结部22C的一方侧的端部固定一方的抵接部22A的下端部，在下侧连结部22C的另一方侧的端部固定另一方的抵接部22A的下端部。在此，如图2所示，下侧连结部22C成为从下方侧支承货物30的部分。而且，两个抵接部22A成为从侧方侧支承货物30的部分。需要说明的是，四个腿部22分别成为同样的结构。

如图3及图4所示，线性引导件24形成为以上下方向为厚度方向而沿水平方向延伸的板状。从上方侧观察的该线性引导件24的形状成为矩形形状。而且，四个线性引导件24以分别配置于板20的四角的下方侧的状态固定于板20。从上方侧观察四个线性引导件24时，四个线性引导件24的长度方向一方侧分别朝向板20的中心(图心)侧。并且，四个腿部22经由后述的滑动部42及旋转支承部44等分别支承于四个线性引导件24。而且，各腿部22能够沿着各线性引导件24从板20的角部朝向中心移动并能够从板20的中心朝向角部移动。

连杆机构26包括从上方侧观察时配置于板20的中心部的下方侧的中央连杆32和与中央连杆32分别连结的四个外侧连杆34。如图4及图5所示，中央连杆32具备：以上下方向为轴向而能够旋转地支承于板20的旋转部32A；从旋转部32A朝向该旋转部32A的旋转径向外侧突出的四个突出臂部32B。四个突出臂部32B沿着旋转部32A的旋转周向空出间隔地配置。四个外侧连杆34的一方侧的端部经由球窝接头分别连结于四个突出臂部32B的与旋转部32A相反的一侧的端部。四个外侧连杆34的另一方侧的端部经由球窝接头分别连结于后述的四个滑动托架46。

如图5所示，促动器28作为一例是输出轴28A旋转的马达促动器。该促动器28以配置于板20(参照图3)的上方侧的状态固定于该板20。在促动器28的输出轴28A固定有第一杆36。该第一杆36插通于在板20形成的开口。由此，第一杆36的与输出轴28A相反的一侧的端部相对于板20位于下方侧。而且，第二杆38的一方侧的端部经由球窝接头连结于第一杆36的与输出轴28A相反的一侧的端部。此外，第二杆38的另一方侧的端部经由球窝接头连结于中央连杆32的突出臂部32B。由此，促动器28的输出轴28A与中央连杆32经由第一杆36及第二杆38连结。其结果是，中央连杆32与促动器28的输出轴28A的旋转联动地旋转。在此，促动器28、第一杆36、第二杆38、中央连杆32及四个外侧连杆34构成使各腿部22向货物30侧或货物30的相反侧移动的驱动部40。

如前所述，腿部22经由滑动部42及旋转支承部44等支承于线性引导件24。详细而言，如图6所示，腿部22经由滑动部42、滑动托架46及旋转支承部44支承于线性引导件24。滑动部42与线性引导件24卡合。该滑动部42沿着线性引导件24的长度方向滑动(移动)。而且，在滑动部42的下部固定有滑动托架46。如图5所示，外侧连杆34的另一方侧的端部经由球窝接头连结于滑动托架46的与滑动部42相反的一侧的端部。而且，作为第二支承部的旋转支承部44从滑动托架46的下部朝向下方侧突出。该旋转支承部44与腿部22的上侧连结部22B的长度方向的中央部卡合，由此将腿部22以将上下方向作为轴向而能够旋转的方式支承于旋转支承部44。

在腿部22的上侧连结部22B与滑动托架46之间设置作为旋转限制部的旋转限制弹簧48。旋转限制弹簧48作为一例为受扭弹簧。在该旋转限制弹簧48插通旋转支承部44。而且，旋转限制弹簧48的一方的端部48A卡定于在上侧连结部22B形成的孔。而且，旋转限制弹簧48的另一方的端部48B卡定于在滑动托架46形成的孔。并且，通过旋转限制弹簧48变形而允许腿部22的以上下方向为轴向的旋转。

(本实施方式的作用以及效果)

接下来，说明本实施方式的作用以及效果。

如图1及图2所示，在本实施方式的无人货物搬运机10中，在接地部18接触于地面的状态(无人货物搬运机10着陆的状态)下，通过货物支承装置14能够支承货物30。

详细而言，在图7及图8所示的状态下，长方体的形状的货物30配置于板20的下方侧，并且各腿部22与货物30分离。在该状态下，各腿部22通过旋转限制弹簧48(参照图6)保持为固定的姿势。由此，能够限制各腿部22未支承货物30的状态下的各腿部22的以上下方向为轴向的不必要的旋转。需要说明的是，将各腿部22未支承货物30的状态下的各腿部22相对于各线性引导件24的姿势称为“标准姿势A1”。

在此，货物30具备矩形形状的上表面30A及下表面30B(参照图11)、将上表面30A与下表面30B沿上下方向连结的四个侧面30C。将四个侧面30C中的在水平方向上的尺寸小的两个侧面30C称为第一侧面30C1，将四个侧面30C中的在水平方向上的尺寸比第一侧面30C1的在水平方向上的尺寸大的尺寸的两个侧面30C称为第二侧面30C2。需要说明的是，图7～图11所示的货物30成为第一侧面30C1的在水平方向上的尺寸与第二侧面30C2的在水平方向上的尺寸之比(以下称为“长宽比”)设定为确定的长宽比的标准长宽比的货物30。

如图5所示，当由于促动器28的输出轴28A向一方侧(箭头C1方向侧)旋转而中央连杆32向一方侧(箭头C2方向侧)旋转时，四个外侧连杆34拉拽四个滑动托架46。由此，各腿部22向货物30侧移动。需要说明的是，将促动器28的输出轴28A向一方侧(箭头C1方向侧)旋转引起的驱动部40的工作状态称为作为第一状态的“支承货物时的工作状态”。

如图9及图10所示，当各腿部22向货物30侧移动时，各腿部22的两个抵接部22A分别与相邻的第一侧面30C1及第二侧面30C2抵接。在此，如图10、图11、图12及图13所示，在标准长宽比的货物30的情况下，各腿部22从标准姿势A1几乎不旋转。即，在本实施方式中，对应于标准长宽比的货物30来设定各腿部22的标准姿势A1。需要说明的是，在图12及图13中，省略货物30的图示。

如图9、图11及图12所示，当各腿部22的两个抵接部22A分别与相邻的第一侧面30C1及第二侧面30C2抵接时，各腿部22的下侧连结部22C沿着货物30的下表面30B配置。由此，货物30的四个角部分30D由各腿部22支承。

另外，如图2所示，当各小型无人机12工作时，各小型无人机12与货物支承装置14一起飞行。由此，能够对货物支承装置14支承的货物30进行空运。

需要说明的是，在无人货物搬运机10着陆的状态下，如图5所示，当通过促动器28的输出轴28A向另一方侧(箭头C1方向的相反侧)旋转而中央连杆32向另一方侧(箭头C2方向的相反侧)旋转时，四个外侧连杆34按压四个滑动托架46。由此，各腿部22向货物30的相反侧移动。其结果是，能够将各腿部22支承的货物30从货物支承装置14卸下。需要说明的是，将促动器28的输出轴28A向另一方侧(箭头C1方向的相反侧)旋转引起的驱动部40的工作状态称为作为第二状态的“卸货时的工作状态”。

图14示出第一侧面30C1的在水平方向上的尺寸成为比标准长宽比的货物30的第一侧面30C1的在水平方向上的尺寸小的尺寸的扁平长宽比的货物30。以下，说明各腿部22支承扁平长宽比的货物30时的各腿部22的动作。

如图14、图15及图16所示，当各腿部22向货物30侧移动时，首先，腿部22的一方的抵接部22A与第一侧面30C1抵接。在腿部22的一方的抵接部22A与第一侧面30C1抵接的状态下，如果各腿部22向货物30侧进一步移动，则各腿部22从标准姿势A1向一方侧(箭头C3方向侧)旋转。需要说明的是，在各腿部22从标准姿势A1向一方侧旋转时，旋转限制弹簧48(参照图6)发生变形。当各腿部22从标准姿势A1向一方侧旋转时，腿部22的另一方的抵接部22A与第二侧面30C2抵接。当各腿部22的两个抵接部22A分别与相邻的第一侧面30C1及第二侧面30C2抵接时，各腿部22的下侧连结部22C沿着扁平长宽比的货物30的下表面30B配置。由此，扁平长宽比的货物30的四个角部分30D由各腿部22支承。

如以上说明所述，在本实施方式的无人货物搬运机10的货物支承装置14中，能够支承尺寸及形状(长宽比)不同的货物30。

另外，从扁平长宽比的货物30的四个角部分30D由各腿部22支承的状态开始，当各腿部22向扁平长宽比的货物30的相反侧移动时，由各腿部22支承的扁平长宽比的货物30从货物支承装置14被卸下。此时，各腿部22通过旋转限制弹簧48的复原力(作用力)返回标准姿势A1。这样，在本实施方式中，在各腿部22从货物30分离时，能够使各腿部22返回标准姿势A1。

需要说明的是，在本实施方式中，说明了使用旋转限制弹簧48抑制了各腿部22的不必要的旋转的例子，但是发明没有限定于此。例如，也可以通过设置使腿部22的上侧连结部22B与滑动托架46之间产生摩擦那样的旋转限制部，来抑制各腿部22的不必要的旋转。

以上，说明了本发明的一实施方式，但是本发明没有限定为上述，在不脱离其主旨的范围内，除了上述以外当然也能够进行各种变形地实施。