CN114126965A - 用于流体承载的载具的推力矢量化 - Google Patents

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Abstract

示例性实施方式提供了包括主体和多个推力矢量化模块的流体承载的载具，每个推力矢量化模块包括一组推力产生装置，其中，安装在具有第一安装杆轴线的第一安装杆上的第一推力产生装置可围绕安装杆轴线旋转，并且安装杆轴线可围绕臂旋转，所述臂具有不平行于安装杆轴线的臂轴线；并且安装在具有第二安装杆轴线的第二安装杆上的第二推力产生装置可围绕第二安装杆轴线旋转，并且第二安装杆轴线可围绕不平行于第二安装杆轴线的臂轴线旋转。

Description

用于流体承载的载具的推力矢量化
技术领域
本申请涉及用于流体承载的载具的推力矢量化，例如，使用推力矢量化以能够使载具快速改变其角速度和/或线速度并使载具的轨迹与它们的主体取向解耦的载具。本申请尤其与航空器相关，更具体地与无人空中载具(“UAV”)、无人水下载具、远程操作载具或无人机相关。
背景技术
已知许多动力驱动的流体承载的载具，包括适于在机载人类飞行员控制下操作的载具，以及适于无人驾驶而操作的载具(由非机载人类飞行员、机载软件、非机载软件或以上的某种组合控制)。一些这样的载具通过推力产生装置(比如螺旋桨和叶片(也称为转子))在流体介质上施加力，随着推力产生装置通过驱动装置(例如电马达或内燃机)相对于主载具旋转，这些推力产生装置使介质加速。这类载具的示例包括旋翼和螺旋桨驱动的固定翼航空器、潜水器(包括潜艇和水下远程操作载具(ROV))和飞艇。其他载具包括推力产生装置，其中，储存的反应物质被加速并从载具中喷射(例如，通过燃烧储存的燃料和储存的氧化剂，如在火箭推进载具的情况下)。其他载具结合了这些推力产生装置的元件(例如，喷气发动机推进的载具，其燃烧储存的燃料，但主要使被发动机吸入的环境空气加速)。除了产生推力之外，一些推力产生装置还在载具上产生力矩(或扭矩)，并且在许多情况下，推力的产生和扭矩的产生相互依赖。
大多数动力驱动的流体承载的载具控制由它们的推力产生装置产生的力和力矩，以便控制它们通过流体的运动，直接使用推力产生装置来抵抗(或辅助)重力和/或产生控制力和力矩，或者确保流体围绕固定在载具上的流体动力表面(例如，箔片、翼或翅片)的充分的相对流动。具有显著的流体动力表面的载具通常产生法向于这些表面的较大的力，同时通过非推力产生装置来大程度地控制其取向和轨迹(例如，通过致动控制表面(比如襟翼、副翼或扰流器)来影响每个流体动力表面上的法向力)。
很大程度上依赖对推力产生装置的直接控制来产生控制力和力矩的动力驱动的流体承载的载具可以实现推力矢量化，由此由每个推力产生装置产生的力和力矩的方向和大小都由载具控制系统控制，以便直接在载具上产生净力和力矩，从而控制其轨迹。
这种流体承载的载具的一个示例是多转子无人机，该载具包括多个转子，这些转子通常被布置成使得它们的旋转轴线基本上彼此平行，并且所述轴线相对于载具基本上是固定的。这种载具通过独立地改变每个转子的旋转速度(引起每个转子施加到载具上的推力和力矩改变)来将转子产生的力和力矩矢量化。通过如此改变由每个转子施加到载具上的力和力矩，载具改变其取向，从而改变来自转子的净推力作用的方向，并因此控制其轨迹。
所述载具(比如上述多转子无人机)的缺点在于载具(以及直接固定在载具上的任何有效载荷，比如传感器或效应器的取向)与载具的轨迹相耦合，当有效载荷需要动态瞄准时，这是不希望的。至少部分地将有效载荷物品的取向与载具的取向(和轨迹)解耦的常见解决方案是在载具和有效载荷之间引入机动的万向节。然而，这种万向节增加了重量，并且由于主体遮蔽和万向节旋转的机械限制，通常不能补偿载具取向的全部范围。因此，可能牺牲大量性能和敏捷性，特别是当有效载荷是细长的(例如，管状的抛射物发射器)或以其他方式具有高质量和惯性(需要重型万向节)时。这显著降低了这种载具在要求高敏捷性和高性能同时使有效载瞄独立于载具的轨迹进行准荷的任务中的任务能力。
载具取向和净力矢量之间耦合的另一个结果在于整个载具的惯性影响了载具更改所述矢量的速度。典型地，多转子无人机包括显著的结构质量，以及飞行所需的电池和机载系统的质量。这种组合的质量的惯性阻碍了控制系统快速更改净力矢量的能力，例如抵抗外部扰动(比如阵风)。这妨碍了这种载具在多风环境中运行的能力。
相对于多转子无人机，载具的取向和净力矢量之间的耦合的另一个缺点在于为了水平移动，无人机通常会采用相对于其运动方向的高阻力配置，这降低了其实现高速度的能力。
使多转子无人机的每个转子的旋转轴线旋转(每个都围绕基本上从无人机的中心辐射并靠近转子的旋转轴线而穿过的轴线)是将这种载具的轨迹与其取向解耦的已知的方法，也是潜在地提高对干扰的响应速度的已知的方法(见Kamel,M.,Verling,S.,Elkhatib,O.,Sprecher,C.,Wulkop,P.,Taylor,Z.,Siegwart,R.和Gilitschenski,I.,2018.Voliro：An omnidirectional hexacopter with tiltable rotors.arXiv preprint arXiv：1801.04581)。
然而，在这种方法中，除了所有转子旋转轴线基本平行的构造(对于传统的多转子无人机)之外，很难在任何构造中有效地施加大的力。因此，载具的轨迹和取向的解耦仍然会导致性能和灵活性方面的显著牺牲。
附图说明
现在将参考附图，仅以示例的方式描述示例实施方式。
图1是根据示例实施方式的无人驾驶载具的透视图。
图2是根据示例实施方式的推力矢量化模块的详细视图。
图3是根据示例性实施方式的载具的透视图，其推力矢量化模块被构造成向前推进载具。
图4是根据示例性实施方式的载具的透视图，其推力矢量化模块被构造成使载具偏航。
图5是根据示例性实施方式的悬停的载具的透视图，其主体以极限俯仰角定向。
图6是根据示例性实施方式的载具的透视图，其推力矢量化模块被构造成用于极限操纵。
图7是根据示例性实施方式的载具的透视图，该载具被构造为悬停，其中主体处于竖直取向，并且来自一个推力矢量化模块的推力产生装置的排出物冲击第二推力矢量化模块的推力产生装置。
图8是根据示例性实施方式的载具的透视图，该载具被构造为悬停，其中主体处于竖直取向，并且来自一个推力矢量化模块的推力产生装置的排出物没有冲击第二推力矢量化模块的推力产生装置。
图9是根据示例实施方式的推力矢量化模块的推力产生装置的详细视图，其中推力产生装置的旋转轴由致动器控制。
图10是示出根据示例性实施方式的固定到细长主体的三个推力矢量化模块的布置的平面图的示意图。
图11是示出根据示例性实施方式的固定到“Y”形主体的三个推力矢量化模块的布置的平面图的示意图。
图12是示出根据示例性实施方式的包括两个推力矢量化模块的载具的平面图的示意图，其中每个模块包括一对推力产生装置，每个推力产生装置设置在细长主体的一侧。
图13是示出根据示例性实施方式的载具的平面图的图，其中每个推力矢量化模块包括成双的四的推力产生装置，使得对推力产生装置的单独控制足以(没有额外的致动)控制由推力矢量化模块施加到载具的净力和力矩。
图14是示出根据示例性实施方式的推力矢量化模块的平面图的示意图。
图15是示出根据示例性实施方式的另外的推力矢量化模块的平面图的示意图。
图16描绘了根据示例实施方式的推力矢量化模块。
图17示出了根据示例实施方式的平衡的扭矩和推力差。
图18描绘了根据示例实施方式的飞行控制器。
图19示出了根据示例实施方式的机器可读的存储器和机器可执行的指令。
具体实施方式
参考图1，示出了无人驾驶载具100的示例实施方式。载具100被示出具有将在接下来的描述中使用的轴“x”、“y”和“z”。载具100具有大致沿“x”轴延伸的主体102，并且具有重心(COG)104。载具100具有纵向轴线106。
载具100具有两个臂108、110，这两个臂在臂安装点112、113处沿着“x”轴与重心104相距一定距离可旋转地附接到载具主体102。两个臂108、110各自能够相对于载具主体102绕相应的旋转轴线114、116旋转。臂108、110的旋转可能受到限制，或者臂可以能够连续地旋转，即自由旋转，没有任何旋转限制。臂108、110中的一个或两个的旋转可以由下面参考图9描述的相应的独立的致动器控制。附加地或替代地，臂108、110中的一个或两个可以在轴承中自由旋转，通过控制由于推力产生装置118'、118”的一个或更多个力或一个或更多个力矩中的至少一个而作用在臂上的力矩来控制旋转。应当理解，当杆122至128中的一个或更多个旋转时，这种一个或更多个力矩将起作用。一个臂的安装点112沿着“x”轴在一个方向上距离载具COG一定距离，而另一个臂的安装点113沿着“x”轴在相反方向上距离载具COG一定距离。
可以实现示例性实施方式，其中推力产生装置包括一个或多于一个的推进器(比如转子)，例如所示的任何推进器120。推力产生装置可以另外包括一个或超过一个的马达。每个转子可以设置有马达。
每个臂108、110都具有可旋转地附接到其上的一对推力产生装置安装杆122至128。在所示的示例性实施方式中，安装杆122至128可相对于它们相应的臂108、110围绕相应的安装杆旋转轴线130至136旋转。安装杆122至128各自沿着臂108、110安装在安装点138至144处。安装点138至144沿着相应的臂旋转轴线114、116从它们相应的臂108、110的臂安装点112、113移位一段距离。对于每个臂108、110，一个安装杆沿着臂旋转轴线在一个方向上移位一段距离，而另一个安装杆在相反方向上移位一段距离。每个杆围绕相应的的旋转轴线130至136的旋转可以由适当的致动器控制，包括通过使用一个或更多个另外的(未示出)推力产生装置。
安装杆122至128中的每一个都附接到一个或更多个推力产生装置118'、118”。将描述示例性实施方式，其中每个安装杆122至128具有相同数量的推力产生装置。此外，将描述示例性实施方式，其中每个安装杆122至128包括相应的多个推力产生装置118'、118”，例如所示的相应推力产生装置对118'、118”。推力产生装置118'、118”各自沿着相应的旋转轴线130至136安装在离相应的杆安装点138至144一定距离的位置。可以实现示例性实施方式，其中每个杆的一个或第一推力产生装置118'从相应的杆安装点沿着相应的安装杆旋转轴线在一个方向上移位，而另一推力产生装置118”在相反的方向上移位。
推力矢量化模块146至152包括一组臂、一组推力产生装置安装杆和一组推力产生装置。从上面的描述中可以理解，通过使所述推力矢量化模块的臂108、110绕其旋转轴线旋转，每个推力矢量化模块146至152可以绕平行于载具主体“y”轴的轴线旋转。此外，通过使相应的推力产生装置安装杆112至128绕相应的旋转轴线130至136旋转，每个推力产生装置118'、118”可以绕不平行于相应的臂旋转轴线114、116的轴线旋转。推力矢量化模块146至152是推力矢量组件的示例实施方式。如下文将理解的，特别是参考图12，推力矢量化模块可以包括至少一个推力产生装置，该推力产生装置安装在可旋转地联接到相应的臂的相应杆上。
图1中所示的载具100处于悬停位置，载具的主体102处于水平位置。在这个位置，通过改变由每个推力产生装置118'、118”提供的推力，载具100可以围绕主体“x”轴旋转并稳定。
通过改变由两个臂108、110绕“y”轴产生的力，载具100可以围绕主体“y”轴旋转和稳定。当臂108、110处于图1所示的位置时，通过使后推力矢量化模块148和152的推力产生装置118'、118”产生的净力相对于与前推力矢量化模块146和150相关联的推力产生装置产生的净力不同，载具100因此可以围绕主体“y”轴旋转和稳定。
通过将安装在每个臂108、110上或其端部的一个或更多个安装杆122至128旋转到一定的位置(在所述位置，由安装在每个杆上或其端部的推力产生装置118'、118”产生的力具有垂直于主体“z”轴的分量)，载具可以围绕主体“z”轴旋转和稳定。图4中示出了这种布置，在这种布置中所示的所有四个安装杆122至128都已经旋转，使得从附接到其上的推力产生装置118'、118”产生的力产生围绕主体“z”轴的力矩。应当理解，不必旋转所有的安装杆122至128来控制载具100围绕主体“z”轴。应当理解，在使用旋转推力产生装置118'、118”的布置中，通过向旋转推力产生装置118'、118”的反向旋转的转子对施加扭矩差，载具可以替代地绕主体“z”轴旋转和稳定。本文描述的推力矢量方法可以提供更快的响应时间和/或更大的力矩。
本文描述的示例性实施方式中，推力产生装置可以在任何和所有排列中被单独地且彼此独立地控制。对推力产生装置的控制包括对以下至少一个或超过一个的控制：转子120的速度、臂108、110中的至少一个臂或两个臂的旋转、或安装杆122至128的旋转中的至少一个旋转或超过一个的旋转，所有这些都以任何和所有的排列方式联合和分别进行。类似地，臂108、110的旋转可以被单独且独立地控制。同样，安装杆122至128的旋转可以被单独且独立地控制。此外，可以实现示例性实施方式，其中转子120具有回转(cyclic)控制或总体俯仰控制中的至少一种或两种，所述回转控制和总体俯仰控制都可以被单独且独立地控制。此外，可以实现任何和所有的示例性实施方式，其中推力产生装置118'、118”可以形成为一组或多于一组的推力产生装置118'、118”，使得一组内的推力产生装置118'、118”可以独立于该组外的任何其他推力产生装置被单独且独立地控制，和/或其中一组内的推力产生装置可以彼此同步地控制。例如，一组中的推力产生装置都可以被控制成以给定的百分比改变相应的推力，或者采用规定的推力。
在本文的示例性实施方式中，由于力矩围绕两个臂的相应的旋转轴线114、116进行作用，两个臂108、110相对于载具主体102自由旋转。在这样的实施例中，必须控制每个臂108、110相对于载具主体102的旋转。这可以通过改变或以其他方式更改由安装在安装杆的相对端部上的推力产生装置118'、118”提供的净推力来实现，例如，确保安装杆122的端部上的推力产生装置118'与安装杆112另一端部上的推力产生装置118”具有不同的推力。应当理解，通过在相对的推力产生装置对之间具有这种推力差，可以控制臂108、110相对于主体100的旋转位置或旋转角速度中的至少一个或两个。
应当理解，通过将臂108、110相对于载具主体102旋转到期望的角度，从与每个臂相关联的推力产生装置118'、118”产生的力/力矩矢量可以绕平行于载具100的载具主体“y”轴的轴线旋转，而无需使载具主体102绕“y”轴旋转。
应当进一步理解，关于推力矢量化模块146至152，可以规定主体102的一侧上的一个或超过一个的推力产生装置安装杆相对于主体102另一侧上的安装杆独立地围绕臂旋转轴线旋转(例如，通过使臂相对于主体的旋转固定)并为每个安装杆引入单独的轴承，从而使安装杆能够围绕臂轴线独立地旋转，或者通过沿着臂的长度的某个点将臂分成两部分。还应当理解，在这种布置中，主体一侧上的安装杆的旋转可以通过用于每个安装杆的单独的致动器或者通过独立地控制围绕安装杆轴线的力矩来独立于另一侧实现，所述力矩通过来自安装在每个臂上的推力产生装置118'、118”的至少一个或更多个力或一个或更多个力矩或者一个或更多个力与一个或更多个力矩的组合来作用在每个安装臂上。还应当理解，如果做出这样的规定，每个安装杆或一个或超过一个的安装杆的旋转轴线可以不对齐。还应当理解，安装杆围绕臂轴线的这种独立旋转的设置可以可选地消除为了控制载具而使安装杆围绕它们相应的安装杆轴线旋转的要求，例如，当载具处于图1的取向时，来自相对的臂上的推力产生装置118'、118”的推力矢量的差可以用于控制载具围绕其“z”轴旋转。
参考图2，示出了推力矢量化模块的特写视图200。推力矢量化模块的示例实施方式可以变化。图2示出了推力矢量化模块的几种构造；即推力矢量化模块202、推力矢量化模块214和推力矢量化模块216。推力矢量化模块202、214、216是一个或超过一个或所有上述推力矢量化模块146至152的示例实施方式。推力矢量化模块202包括多个推力产生装置204至210。推力产生装置204至210是上述推力产生装置118'，118”的示例实施方式。在所描绘的示例性实施方式中，推力矢量化模块202包括多个推力产生装置，这些推力产生装置设置在主体100的任一侧，或者设置在臂212或臂212'、212”的远侧端部或位置处。臂212或臂212'、212”是上述臂108、110中的一个或两个的示例。在所示的例子中，推力矢量化模块202包括四个推力产生装置204至210。四个推力产生装置204至210位于主体100的任一侧。可选地或附加地，如上所述，推力矢量化模块可以包括一组推力产生装置，以与上述推力矢量化模块146至152相同的方式设置在主体100的同一侧，或在臂212的同一端部处。图2示出了两个这样的推力矢量化模块214、216。可以实现示例性实施方式，其中每个推力产生装置118'、118”包括相应的马达218至224。马达218至224可以彼此独立地控制，或者可以彼此同步地控制。推力矢量化模块202或推力矢量化模块214、216具有相应的臂212'、212”，所述臂具有共同的臂轴线226。臂轴线226是上述任何或所有臂轴线114、116的示例。类似地，推力矢量化模块202具有或者推力矢量化模块214、216具有相应的安装杆228、230。安装杆是上述安装杆122至128的示例。每个安装杆228、230具有相应的安装杆轴线232、234，这与上述安装杆轴线130至136相当。
参考图3，示出了演示推力矢量与载具主体取向解耦的布置的视图300。根据图1所示的布置，载具100可以通过将包括推力矢量化模块146至152在内的整个载具100一起倾斜以引导作用在载具主体102上的合成的推力矢量从而平移。在图3的布置中，载具主体102保持在水平取向或任何其他取向，而来自推力矢量化模块146至152的净推力用于向前推进载具100。这可以例如允许传感器或有效载荷302结合到载具主体中或刚性地附接到载具主体上，以在载具在期望的方向移动和/或以期望的速度加速时保持水平或其他取向。此外，由于推力产生装置118'、118”不需要将整个载具100旋转到期望的取向，而是只需要旋转推力矢量化模块146至152，所以这种布置可以允许载具以比图1的前述替代方案更快的响应时间加速。这可以从推力矢量化模块与载具主体或载具整体相比具有较低的惯性矩得出。以这种方式，可以实现示例性实施方式，其中载具主体102的姿态可以独立于推力矢量化模块146至152的取向、安装杆旋转轴线130至136或臂旋转轴线114、116中的至少一个或两个的旋转或倾斜角度而被设定、保持或改变，以上所述都以任何和所有的排列方式联合和分别进行。
参考图4，示出了图1的载具100的视图400，其处于推力产生装置安装杆122至128已经相对于它们所附接的臂108、110旋转了一定角度的布置。这可以用于控制载具100围绕载具主体“z”轴的旋转。在所示的示例中，前两个安装杆122、126已经旋转到45度的位置，而后两个安装杆124、128已经旋转到135度的位置。尽管图示的示例已经参照成对的安装杆进行了描述；即杆122、126和杆124、128已经旋转到相同的位置，示例实施方式不限于这种布置。可以实现示例性实施方式，其中每个安装杆122至128可以旋转到与任何其他安装杆122至128相同的位置，或者可以旋转到与任何其他安装杆122至128相比相应的、单独的或不同的位置。
参考图5，其示出了图1的载具100的视图500，其处于每个臂108、110已经相对于载具主体102旋转了一定角度，并且载具主体102已经相对于图1的水平位置旋转了一定角度的布置。在这种布置中，推力矢量与载具主体取向的解耦允许载具主体102保持在期望的非水平的取向，同时推力矢量化模块146至152定向成使得载具100能够保持静态悬停或在任何方向上移动并且/或者实现任何旋转，同时保持所描绘的载具主体姿态。
因此，应当理解，示例性实施方式允许载具主体“x”轴获得期望的方向，同时独立地向载具主体施加净推力以控制期望的平移，并且同时围绕其“y”和“z”轴控制载具主体102。可以实现示例性实施方式，其中任何给定的载具主体轴线可以呈现期望的姿态，同时围绕任何一个或更多个其他载具轴线控制或移动载具主体。
图6示出了载具主体“x”轴竖直定向的位置的示例实施方式的视图600。推力矢量化模块146至152可以根据推力产生装置的操作产生围绕所有轴线的力矩。在给定推力矢量化模块的取向的情况下，推力产生装置的可能的构造是围绕“y”轴的回旋或螺旋状运动，同时实时地调节来自每个推力产生装置的推力，以保持载具空气承载。在这种布置中，可以通过相对于主体102旋转推力矢量化模块146至152的臂108、110来控制载具100。应当理解，参照图1描述的和参照图6描述的围绕载具主体“y”轴的控制方案可以例如组合地使用或替代地使用，以在一系列位置上围绕其主体“y”轴控制载具。
参考图7，示出了竖直设置的载具100的视图700。推力矢量化模块146至152如所示的那样定位，即安装杆旋转轴线130至136垂直或正交于载具主体102的纵向轴线106，载具100可以竖直悬停、上升或下降。在这种布置中，无法在首先不使每个推力矢量化模块的相应的臂绕它们相应的臂轴线114、116旋转的情况下使用每个推力矢量化模块146至152之间的净推力来绕载具主体的“y”轴控制载具主体102，因为这些推力矢量在所示的瞬时构造中没有绕“y”轴的力矩臂。
在示例性实施方式中，臂108、110相对于载具主体102围绕它们的旋转轴线114、116连续地自由旋转。因此，应当理解，例如，当载具保持以静态COG悬停时，载具主体102可以连续地旋转。
图8示出了描述示例实施方式的其他方面的布置的视图800。在图7的布置中，推力矢量化模块146至152旋转到一定位置，在该位置，一个推力矢量化模块(例如推力矢量化模块146、150中的一个或两个)的一个或更多个推力产生装置118'、118”冲击或以其他方式干扰或影响另一个推力矢量化模块(例如推理矢量模块146,150中的一个或两个)的推力产生装置118'、118”。可以实现示例性实施方式，其中推力矢量化模块或推力产生装置118'、118”中的至少一个、两个或更多个可以被定位或定向成至少减少或消除这种冲击、干扰或影响。在图7所示的示例中，可以看出，在该位置，上推力矢量化模块148、152的推力产生装置118'、118”将流体直接朝向下推力矢量化模块146、150的推力产生装置118'、118”推进。应当理解，这可能对下推力矢量化模块146、150的推力产生装置118'、118”产生的推力具有不希望的影响。因此，示例性实施方式允许上推力矢量化模块148、152的推力产生装置118'、118”通过旋转安装杆124、128而如图8所示旋转。推力产生装置118'、118”被操作，使得在“y”或“z”轴方向的至少一个或两个方向上，每个推力产生装置的净推力平衡或抵消，也就是说，在“yz”平面上不引入作用在载具主体上的净力矩或力。这减轻或至少减少了推力矢量化模块之间的成问题的干扰，而没有引入作用在载具主体上的净力矩或力。
图9示出了旋转安装杆122至128的示例性机构902的一对视图900。示例性机构902是致动器的示例性实施方式，例如本文描述的任何致动器。转子，即推力产生装置118'、118”安装在安装杆904上。安装杆904是本文描述的安装杆122至128中的任何一个的示例性实施方式。推力产生装置118'、118”经由多个连杆906至910可旋转地联接。第一连杆906由伺服马达912驱动或联接到该伺服马达。伺服马达912通过旋转第一连杆906，第一连杆进而旋转推力产生装置118'、118”，来控制推力产生装置118'、118”的旋转和取向。连杆布置成控制推力产生装置围绕相应的安装杆轴线的旋转。应当理解，如果推力产生装置不远离相应的臂设置的话，则推力产生装置的转子和相应的臂之间会有机械干涉。
图10示出了包括多个推力矢量化模块的载具1002的替代示例实施方式的视图1000。在所示的示例中，有三个推力矢量化模块1004至1008沿着载具主体1010线性地布置。载具1002是本文描述的任何载具的示例，例如上述载具100。类似地，推力矢量化模块1004至1008是本文描述的任何推力矢量化模块的示例，例如参考图2描述的推力矢量化模块146至152和/或推力矢量化模块202或模块214、216。尽管图示的示例包括三个推力矢量化模块，但是示例性实施方式不限于这种布置。可以实现其中有一个、两个、三个或三个以上推力矢量化模块的示例性实施方式。
图11示出了载具1102的替代示例性实施方式的视图1100，其中多个推力矢量化模块布置在载具主体1104上。在所描绘的示例中，载具包括布置在载具主体1104上的三个推力矢量化模块1106至1110。载具1102是本文描述的任何载具的示例，例如上述载具100。类似地，推力矢量化模块1106至1110是本文描述的任何推力矢量化模块的示例，例如推力矢量化模块146至152和/或参考图2描述的推力矢量化模块202、214、216尽管所描绘的示例包括三个推力矢量化模块，但是示例实施方式不限于这种布置。可以实现其中有一个、两个、三个或三个以上推力矢量化模块的示例性实施方式。
图12示出了载具1202的替代示例实施方式的视图1200，其中每个安装杆1204至1210仅具有附接到其上的单个推力产生装置1212至1218。这种布置不允许每个臂1220至1230的角度像前面附图中所示的布置那样由两个推力产生装置之间的差动推力来控制。因此，使用致动器来控制角度。致动器的示例性实施方式可以如上文图9中所描述的那样实现。这种布置可以使用比例如图1所示的布置更少的推力产生装置1212至1218。这种布置可以使用更多数量的非推力产生致动器，并且可以具有比参考图1描述的示例实施方式更长的响应时间。
载具1202是本文描述的任何载具的示例，例如上述载具100。类似地，推力产生装置1212至1218是本文描述的任何推力产生装置的示例，例如参考图2描述的推力产生装置204至210。尽管所描绘的示例包括两个推力矢量化模块，但是示例实施方式不限于这种布置。可以实现有一个、两个或两个以上推力矢量化模块的示例实施方式。
图13示出了载具1302的替代示例实施方式的视图1300，其中每个安装杆1304至1310具有多个推力产生装置。在所示的示例中，载具1302包括四个附接到其上的推力矢量化模块1312至1318。这种布置允许用推力差来控制安装杆1304至1310的角度，其方式类似于本文描述的各种实施方式中控制臂的角度的方式。这种布置可以使用比例如图1所示的布置更少的非推力产生致动器。这种布置可以使用数量更多的推力产生装置1312至1318。
载具1302是本文描述的任何载具的示例，例如上述载具100。类似地，推力矢量化模块1312至1318是本文描述的任何推力矢量化模块的示例，例如推力矢量化模块146至152和/或参考图2描述的推力矢量化模块202、214、216尽管所描绘的示例包括四个推力矢量化模块，但是示例实施方式不限于这种布置。可以实现有一个、两个、三个、四个或四个以上推力矢量化模块的示例实施方式。
应当理解，在臂和/或安装杆的旋转由致动器控制的情况下，可以使用差动推力来施加围绕旋转轴线的力矩，这可以例如允许在一个或更多个臂或安装杆不旋转的情况下围绕轴控制载具主体。
图14A-D示出了推力矢量化模块的示例实施方式的视图1400。
图14A示出了示例性实施方式的视图1400A，其中推力矢量化模块1402A经由可旋转的臂1406A在安装点1404A处可旋转地附接到载具主体。推力矢量化模块具有多个推力产生装置。在所示的示例中，推力矢量化模块1402A包括两个附接到安装杆1412A的推力产生装置1408A、1410A。使用两个推力产生装置1408A、1410A之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制臂1406A围绕相应的旋转轴线1414A的旋转。
图14B描绘了示例性实施方式的视图1400B，其中推力矢量化模块1402B经由可旋转的臂1406B在安装点1404B处可旋转地附接到载具主体。推力矢量化模块1402B包括多个推力产生装置。在所描绘的示例中，推力矢量化模块1402B包括附接到安装杆1412B的两个推力产生装置1408B、1410B。使用两个推力产生装置1408B、1410B之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制臂1406B围绕相应的旋转轴线1414B的旋转。安装杆1412B的旋转也可以围绕另一旋转轴线1416B实现。安装杆1412B围绕另一旋转轴线1416B的旋转可以使用致动器来实现。
图14C示出了示例性实施方式的视图1400C，其中推力矢量化模块1402C经由可旋转的臂1406C在安装点1404C处可旋转地附接到载具主体。推力矢量化模块1402C包括预定数量的推力产生装置。在所示的示例性实施方式中，推力矢量化模块1402C包括四个推力产生装置1408C、1410C'、1408C、1410C'，两个附接到两个安装杆1412C、1412C'中的每一个，所述两个安装杆沿着安装点1404C两侧的臂1406C旋转轴线附接。使用推力产生装置1408C、1410C、1408C'、1410C'之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制臂1406C围绕相应的旋转轴线1414C的旋转。
图14D示出了示例性实施方式的视图1400D，其中推力矢量化模块1402D经由可旋转的臂1406D在安装点1404D处可旋转地附接到载具主体。推力矢量化模块1402D包括预定数量的推力产生装置。在所示的示例实施方式中，推力矢量化模块1402D包括四个推力产生装置1408D、1410D、1408D'、1410D'；两个附接到两个安装杆1412D，1412D'中的每一个，两个安装杆沿着安装点1404D两侧的臂旋转轴线1414D附接，其中，臂1406D围绕其旋转轴线1414D的旋转使用推力产生装置1408D、1410D、1408D'、1410D'之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制，并且其中，安装杆1412D、1412D'可控制地围绕至少一个或更多个另外的旋转轴线1416D、1416D'旋转。安装杆1412C或1412C'围绕旋转轴线1416D、1416D'的旋转可以使用致动器来实现。
图14中描绘的载具是本文描述的任何载具的示例，例如上述载具100。类似地，推力矢量化模块1402A-D是本文描述的任何推力矢量化模块的示例，例如推力矢量化模块146至152和/或参考图2描述的推力矢量化模块202、214、216尽管所示的示例包括给定数量的推力矢量化模块，但是示例实施方式不限于这种布置。可以实现有一个、两个、三个、四个或四个以上推力矢量化模块的示例实施方式。
图15A和15B示出了推力矢量化模块的示例实施方式的视图1500。
图15A示出了示例性实施方式的视图1500A，其中推力矢量化模块1502A经由可旋转的臂1506A在安装点1504A处可旋转地附接到载具主体。推力矢量化模块1502D包括预定数量的推力产生装置。在所示的示例性实施方式中，推力矢量化模块1502A具有四个附接到安装杆1512A的推力产生装置1508A、1510A、1508A'、1510A'。使用推力产生装置1508A、1510A、1508A'、1510A'之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制臂1506A围绕相应的旋转轴线1514A的旋转，并且其中，使用推力产生装置1508A、1510A、1508A'、1510A'或推力产生装置1508A、1510A、1508A'、1510A'的选定的子集之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制安装杆1512A围绕另一旋转轴线1516A的旋转。
图15B示出了示例性实施方式的视图1500B，其中推力矢量化模块1502B经由可旋转的臂1506B在安装点1504B处可旋转地附接到载具主体。推力矢量化模块1502B包括预定数量的推力产生装置。在所示的示例性实施方式中，推力矢量化模块1502B具有八个推力产生装置1508B、1510B至1508B”'、1510B”'，其中四个附接到两个安装杆1512B、1512B'的每一个。使用推力产生装置1508B、1510B至1508B”'、1510B”'之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制臂1506B围绕相应的旋转轴线1514B的旋转，并且其中，使用推力产生装置1508B、1510B、1508B”'、1510B”'或推力产生装置1508B、1510B、1508B”'、1510B”'的选定的子集之间的差动推力或差动力矩中的至少一个来控制安装杆1512B，1512B'各自围绕另外的旋转轴线1516B，1516B'的旋转。
参考图16，示出了推力矢量化模块1602的视图1600，该推力矢量化模块包括具有臂轴线1606的臂1604。臂1604可以安装或以其他方式可旋转地联接到载具主体1608。臂1604具有多个安装杆。在所示的示例性实施方式中，臂1604具有两个安装杆1610、1612。然而，示例实施方式实现不限于这种布置。可以实现示例性实施方式，其中臂1604具有两个或更多个安装杆。
每个安装杆1610、1612支承一组推力产生装置。在所示的示例中，每个安装杆具有相应的多个推力产生装置。所描绘的示例性实施方式包括一对推力产生装置1614、1616，其设置在靠近载具主体1608的安装杆1610上，以及一对推力产生装置1618、1620，其设置在远离载具主体1608的安装杆1612上。在所示的示例中，推力产生装置1614、1616是反向旋转的转子。一个推力产生装置1614布置成顺时针旋转，向安装杆1610施加逆时针扭矩，而另一个推力产生装置1616布置成逆时针旋转，对安装杆1610产生顺时针扭矩。类似地，在所示的示例中，推力产生装置1618、1620是反向旋转的转子。一个推力产生装置1618布置成逆时针旋转，向安装杆1612施加顺时针扭矩，而另一个推力产生装置1620布置成顺时针旋转，向安装杆1612施加逆时针扭矩。
提供这种反向旋转的转子或反向作用的推力产生装置的示例性实施方式具有与待控制的轴线(例如安装杆1610、1612的轴线1622、1624中的一个或两个)相交的推力线(未示出)，实现了围绕这些轴线的较低的质量惯性矩或者由于较低的回转效应而减小致动阻力(进而减小致动器载荷)中的至少一个或两个。更进一步，每个臂具有多个支承多个推力产生装置的安装杆的示例性实施方式(例如每个臂具有两个安装杆，每个安装杆两个转子)，随着杆旋转，差动推力的分量能够产生围绕臂轴线的力矩，该力矩减小，直到当推力产生装置的轴线平行于臂轴线时，差动推力根本不能对力矩有贡献，此时，示例性实施方式使用推力产生装置之间的扭矩差来提供围绕臂轴线的转动力矩。然而，由于扭矩差通常与相应的推力差相关，因此会导致不希望的耦合。然而，通过提供如图16所描绘的围绕臂作用的另外的推力产生装置，耦合可以至少被减小或移除，其中净推力沿着臂轴线1606作用，而净力矩围绕臂轴线作用，如图17所示。
参考图17，示出了参考图16描述的示例性实施方式的视图1700，其中使用联接到同一臂1604的多个转子支承安装杆1610、1612来使推力差和扭矩差解耦。分别与推力产生装置1614、1616相关联的推力和扭矩1702、1704，结合分别与推力产生装置1618、1620相关联的扭矩和推力1706、1708，导致围绕臂轴线1606的净力矩，该净力矩能够独立于沿着臂轴线1606产生的净力来进行控制，同时在所述臂轴线所在的任何平面中不在臂轴线1606上引入力矩。
使用一个或更多个致动器而不是由推力产生装置产生的推力或扭矩差来控制围绕轴线的旋转的示例性实施方式可以减少对额外的推力产生装置的需求，因为对于给定尺寸的载具来说额外的推力产生装置倾向于更小且效率更低，所以额外的推力产生装置进而导致载具效率降低。相反，使用由推力产生装置产生的推力或扭矩差来控制围绕轴线的旋转的示例性实施方式完全去除了对致动器的需要，或者可以允许使用更小的致动器，并且可以导致改进的系统或控制响应。选择致动与由推力产生装置产生的推力或扭矩差的应用的合适的组合是载具性能的关键。
因此，使用致动器来控制安装杆轴线的旋转的示例性实施方式可以减少对许多更小、效率更低的推力产生装置的需求。可以实现每个安装杆使用两个推力产生装置的示例性实施方式，其中致动器用于使安装杆围绕其安装杆轴线旋转。有利的是，两个推力产生装置靠近安装杆轴线定位的这种布置提供了围绕安装杆轴线的低的质量惯性矩。此外，在两个推力产生装置包括一对反向旋转的转子的情况下，围绕安装杆轴线的回旋效应也很低。这两种属性使得这种布置中的安装杆轴线易于致动。使用这种布置的示例性实施方式不需要额外地致动臂轴线，因为在这种布置中围绕臂轴的旋转可以由安装杆上的推力产生装置产生的净推力和/或力矩来控制。因此，具有由推力产生装置产生的净力矩控制的臂轴线和具有由致动控制的两个安装杆1610、1612的旋转导致高响应性和高效率的载具。
在这种布置中，可以理解，围绕臂轴线1606的力矩由设置在臂轴线1606两侧的推力产生装置1614、1616和1618、1620产生。有益的是，由于推力产生装置位于臂轴线1606的两侧，推力产生装置1614至1620围绕它们相应的安装杆轴线的旋转不受与臂1604碰撞的风险的限制，并且由于每个推力产生装置轴线基本上与其相应的安装杆相交，所以可以使用致动器容易地实现围绕安装杆轴线的旋转。(由于每个推力产生装置轴线基本上与相应的安装杆轴线相交，所以推力产生装置不能产生围绕相应的安装杆轴线的大的力矩；如此大的力矩可能对致动有害，可能需要更强大的致动器来克服这样的力矩，或者可能需要更复杂的控制系统来同步由致动器产生的力矩和由推力产生装置产生的力矩。)
包括单个安装杆并且没有致动器的推力矢量化模块可以向载具主体施加净力和力矩，但是所述力和力矩将在大小上耦合，使得需要至少三个这样的模块来在六个自由度上控制载具。相反，包括多个安装杆轴线并且没有致动器的推力矢量化模块可以向载具主体施加力和力矩，所述力和力矩在大小上是解耦的，使得仅需要两个这样的模块来在六个自由度上控制载具。
本文描述的任何或所有示例性实施方式可以携带一个或更多个传感器、一个或更多个有效载荷、一个或更多个致动器、一个或更多个效应器等。
参考图18，示出了根据示例性实施方式的任何载具的飞行控制器1802的视图1800。控制器1802包括推力产生装置控制器1804，用于控制示例性实施方式的推力产生装置。控制推力产生装置包括控制与推力产生装置相关联的控制转子速度、转子总的俯仰、力或力矩中的至少一个或更多个，以上所述都以任何和所有的排列方式联合和分别进行。控制器1802包括推力矢量化模块姿态控制器1806，以控制示例性实施方式的推力矢量化模块的姿态。根据示例实施方式，控制器1802包括安装杆姿态控制器1808，以控制安装杆的旋转。控制器1804至1808中的每一个可以分别输出数据或信号1810至1814，用于分别控制推力产生装置、推力矢量化模块和安装杆。尽管飞行控制器1802包括姿态控制器1806和1808，但是本领域技术人员将会理解，这些控制器1806、1808可以附加地或替代地用于控制旋转加速度和速率。
应当理解，本文使用的控制器和任何相关电路可以包括物理电子电路、软件(例如机器可读和机器可执行的指令)、硬件、专用集成电路等中的任何一种，以上所述都以任何和所有的排列方式联合和分别进行。
因此，实施方式还提供存储器这种机器可执行的指令的机器可读的存储器。机器可读的存储器可以包括暂时或非暂时的机器可读的存储器。机器可以包括一个或更多个处理器或其他电路，用于执行指令或实现指令。
因此，参考图19，示出了机器可读的存储器1902的实施方式的视图1900。
机器可读的存储器1902可以使用任何类型的易失性或非易失性存储器来实现，例如记忆体、ROM、RAM、EEPROM或其他电存储器，或者磁或光存储器等。机器可读的存储器1902可以是暂时的或非暂时的。机器可读的存储器1902存储机器可执行的指令(MEI)1904。MEI1904包括可由处理器或其他指令执行或指令实现电路1906执行的指令。处理器或其他电路1906响应于执行或实现MEI 1904来执行本申请中描述和/或要求保护的任何和所有活动、操作或方法，例如参考图1至图18中的至少一个或更多个描述的操作。
处理器或其他电路1906可以输出一个或多于一个的控制信号1908来控制其他装置1910。这种其他装置1910的示例性实施方式包括例如推力产生装置、推力矢量化模块、安装杆或致动器中的至少一个或多于一个，以上所述以任何和所有排列方式被联合和分别进行。
合适地，机器可执行的指令1904包括机器可执行的指令，用于例如在空中载具的情况下在飞行期间控制载具，或者在潜水器的情况下在潜水期间控制潜水器。机器可执行的指令包括控制推力产生装置的指令1912、控制推力矢量化模块的指令1914和控制安装杆的指令1916。
应当理解，本文描述的任何或所有推力矢量化模块可以包括至少一个安装在相应的安装杆上的推力产生装置，该安装杆可旋转地联接到相应的臂。可以实现任何和所有示例性实施方式，其中推力矢量化模块包括安装在相应的安装杆上的多个推力产生装置，该安装杆可旋转地联接到相应的臂。此外，可以实现任何和所有示例性实施方式，其中推力矢量化模块包括至少一个臂，该臂具有一个或多于一个可旋转联接的安装杆，每个安装杆支承一个或多于一个推力产生装置。因此，可以实现示例性实施方式，其中推力矢量化模块包括多个安装杆，每个安装杆支承一个或更多个推力产生装置，其中每个杆或至少一个或多于一个杆可旋转地联接到相应的臂。此外，可以实现包括多个臂的示例性实施方式，每个臂支承一个或多于一个可旋转联接的安装杆，其中每个安装杆包括一个或多于一个推力产生装置。推力矢量化模块包括多个安装杆，所述多个安装杆具有相应的一个或更多个推力产生模块的示例性实施方式可以布置成使得选定的推力产生装置具有反向旋转的转子。例如，可以实现示例性实施方式，其中一个或多于一个安装杆的推力产生装置具有反向旋转的转子。附加地，并且替代地，可以实现示例性实施方式，其中与一个或多于一个其他杆的推力产生装置相比，一个或多于一个杆的推力产生装置具有反向旋转的转子，其中杆可以由公共臂或相应的臂支撑。
应当理解，在任何或所有示例性实施方式中，围绕臂轴线和杆轴线的旋转可以使用至少一个、两个或全部的有差别的力、由于差别的力矩或相应的致动器来实现，以上所述都以任何和所有的排列方式联合和分别进行。使用由差别的力或差动力矩中的至少一个实现的旋转可以通过使用相应的致动器的旋转来增加或替换。除了上述之外，除了(或者作为其替代)使用有差别的力、差动力矩或致动器中的至少一个来产生力和力矩之外(以上所述都以任何和所有的排列方式联合和分别进行)，推力和力矩或扭矩可以通过转子的总的或俯仰控制来产生。
示例实施方式通常包括用于载具的控制系统、具有这种控制系统的载具以及使用这种控制系统控制载具的方法。
示例性实施方式提供了一种通常包括推力矢量化模块的载具，该推力矢量化模块进而包括多个推力产生装置。推力矢量化模块可以被控制以在载具上产生大范围的力和力矩，基本上独立于载具在空间中的取向。
在示例性实施方式中，流体承载的载具包括固定到载具上的推力矢量化模块，其中推力矢量化模块包括多个推力产生装置，所述多个推力产生装置可围绕固定到载具上的轴线旋转。
在另一个示例性实施方式中，流体承载的载具包括固定到载具上的推力矢量化模块，其中，推力矢量化模块包括多个推力产生装置，所述多个推力产生装置可围绕固定到载具上的轴线旋转，其中，由推力产生装置产生的不同的推力导致多个推力产生装置围绕固定到载具的轴线旋转，从而使推力矢量化模块的推力矢量化。
在又一示例性实施方式中，流体承载的载具包括多个固定到载具的推力矢量化模块，其中，推力矢量化模块包括多个推力产生装置，所述多个推力产生装置可围绕固定到载具上的轴线旋转，其中，由推力产生装置产生的不同的推力导致多个推力产生装置围绕固定到载具的轴线旋转，从而使推力矢量化模块的推力矢量化。
在又一示例性实施方式中，流体承载的载具包括固定到载具的推力矢量化模块，其中推力矢量化模块包括可围绕第一轴线旋转的多个推力产生装置，所述第一轴线可围绕固定到载具的第二轴线旋转，其中，致动器使多个推力产生装置围绕第一轴线旋转，并且由推力产生装置产生的不同的推力使多个推力产生装置围绕第二轴线旋转，从而使推力矢量化模块的推力矢量化。
示例实施方式可以根据以下任何条款中任一项来实现：
条款1.一种流体承载的载具，包括多个推力矢量化模块，其中，每个推力矢量化模块包括多个推力产生装置，其中，第一推力产生装置可围绕第一轴线旋转，第一轴线可围绕第二轴线旋转，第二轴线基本上不平行于第一轴线；并且第二推力产生装置可围绕第三轴线旋转，第三轴线可围绕第二轴线旋转，第二轴线基本上不平行于第三轴线。
条款2.根据条款1所述的流体承载的载具，其中，通过单独地改变由多个推力产生装置产生的推力，第一轴线可围绕第二轴线旋转，以便产生使第一轴线围绕第二轴线旋转的力矩。
条款3.根据条款1所述的流体承载的载具，其中，所述第一轴线可通过致动器围绕所述第二轴线旋转。
条款4.一种流体承载的载具，包括推力矢量化模块，其中，每个推力矢量化模块包括多个推力产生装置，其中，第一多个推力产生装置可围绕第一轴线旋转，第一轴线可围绕第二轴线旋转，第二轴线基本上不平行于第一轴线；并且第二多个推力产生装置可围绕第三轴线旋转，第三轴线可围绕第二轴线旋转，第二轴线基本上不平行于第三轴线。
条款5.根据条款4所述的流体承载的载具，其中，通过单独地改变由多个推力产生装置产生的推力，第一轴线可围绕第二轴线旋转，以便产生使第一轴线围绕第二轴线旋转的力矩。
条款6.根据条款4所述的流体承载的载具，其中，所述第一轴线可通过致动器围绕第二轴线旋转。
条款7.根据前述条款中任一项所述的流体承载的载具，其中，第一轴线和第三轴线彼此成固定关系。
条款8.根据前述条款中任一项所述的流体承载的载具，其中，所述载具包括细长主体。
条款9.根据前述条款中任一项所述的流体承载的载具，其中，所述载具适于携带传感器。
条款10.根据前述条款中任一项所述的流体承载的载具，其中，所述载具适于发射抛射物或发射定向的能量束。
条款11.根据前述条款中任一项所述的流体承载的载具，其中，所述载具包括用于附接到表面的攀附装置。
条款12.根据前述条款中任一项所述的流体承载的载具，其中，在所述载具的第一构造中，当所述载具主体处于某一取向并且所述第一推力矢量化模块在所述载具上产生某一净力和某一净力矩时，来自所述第一推力矢量化模块的推力产生装置的排出物基本上冲击所述第二推力矢量化模块的推力产生装置；在所述载具的第二构造中，当载具主体基本上处于相同的取向并且第一推力矢量化模块在载具上产生基本上相同的净力和净力矩时，来自第一推力矢量化模块的推力产生装置的排出物基本上不冲击第二推力矢量化模块的任何推力产生装置；并且所述载具适于优先第二构造而避开第一构造。

Claims (36)

1.一种流体承载的载具，包括主体和多个推力矢量化模块，
每个推力矢量化模块包括一组推力产生装置，其中
安装在具有第一安装杆轴线的第一安装杆上的第一推力产生装置能够围绕安装杆轴线旋转，并且所述安装杆轴线能够围绕臂旋转，所述臂具有不平行于所述安装杆轴线的臂轴线；并且
安装在具有第二安装杆轴线的第二安装杆上的第二推力产生装置能够围绕所述第二安装杆轴线旋转，并且所述第二安装杆轴线能够围绕不平行于所述第二安装杆轴线的臂轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的载具，其中：
多个推力矢量化模块中的第一推力矢量化模块包括安装在所述第一安装杆上的第一推力产生装置，并且
多个推力矢量化模块中的第二推力矢量化模块包括安装在所述第二安装杆上的第二推力产生装置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述第一安装杆和所述第二安装杆联接到同一臂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述第一安装杆轴线能够通过差动推力或差动力矩中的至少一种来围绕所述臂轴线旋转，所述差动推力或差动力矩与相应的第一推力矢量化模块中的多个推力产生装置相关联以产生导致所述第一安装杆轴线围绕所述臂轴线旋转的相应力矩。
5.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述第二安装杆轴线能够通过差动推力或差动力矩中的至少一种来围绕所述臂轴线旋转，所述差动推力或差动力矩与相应的第二推力矢量化模块中的多个推力产生装置相关联以产生导致所述第二安装杆轴线围绕所述臂轴线旋转的相应力矩。
6.根据前述权利要求中任一项所述的载具，包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被布置成使至少所述第一推力产生装置围绕所述第一轴线旋转。
7.根据权利要求6所述的载具，其中，被布置成使至少所述第一推力产生装置围绕所述第一轴线旋转的至少一个致动器能够操作以改变至少所述第一推力产生装置的旋转轴线的取向。
8.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，每个或一个推力矢量化模块包括至少两个推力产生装置。
9.根据权利要求8所述的载具，其中，所述第一推力产生装置和另一推力产生装置在所述臂轴线的任一侧上设置在所述第一安装杆的远侧上。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的载具，其中，所述第二推力产生装置和又一推力产生装置在所述臂轴线的任一侧上设置在所述第二安装杆的远侧上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述多个推力矢量化模块中的至少一个推力矢量化模块或至少一个推力产生装置能够围绕所述第一安装杆轴线或所述第二安装杆轴线中的至少一个自由地旋转。
12.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述主体是具有纵向轴线的细长主体，其中，所述第一安装杆轴线或所述第二安装杆轴线中的至少一个平行于所述纵向轴线，并且所述臂轴线正交于所述纵向轴线。
13.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述多个推力矢量化模块包括设置在所述主体的相应的端部处的至少两个推力矢量化模块。
14.根据权利要求13所述的载具，其中，所述多个推力矢量化模块包括至少四个推力矢量化模块，至少两对推力矢量化模块设置在所述主体的相应的端部处。
15.根据前述权利要求中任一项所述的载具，包括控制器，所述控制器用于控制：所述多个推力产生装置中的一个或多于一个的推力产生装置、一个或多于一个的推力矢量化模块的推力或取向中的至少一种或两者的推力或取向中的至少一种。
16.根据权利要求15所述的载具，其中，所述控制器被布置为相对于另一推力产生装置来定向推力产生装置以减小来自所述推力产生装置的推力对所述另一推力产生装置的影响。
17.一种用于矢量推力的推力矢量化组件，所述组件包括：
至少两个转子，
转子安装杆，所述转子安装杆具有安装轴线，从而支承所述至少两个转子；
臂，所述臂具有不平行于所述安装轴线的臂轴线；
其中，所述转子安装杆能够围绕所述安装轴线旋转并能够围绕所述臂轴线旋转。
18.根据权利要求17所述的组件，包括致动器，所述致动器使所述转子安装杆围绕所述安装轴线旋转。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的组件，其中，所述安装轴线相对于所述臂轴线正交地设置。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的组件，其中，所述至少两个转子设置在所述转子安装杆的相反的端部处。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的组件，其中，所述转子安装杆在所述转子安装杆的中心点处可旋转地连接到所述臂。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的组件，其中，所述转子安装杆在所述转子安装杆的中心点处可旋转地连接到所述臂以将与所述至少两个转子相关联的力矩和力中的至少一个联接到所述臂。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的组件，其中，支承所述至少两个转子的转子安装杆能够旋转通过预定的角度。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的组件，其中，所述至少两个转子位于所述转子安装杆上，处于在所述臂和所述至少两个转子之间提供间隙的位置。
25.一种推力矢量化的载具，包括主体和连接到该主体的根据权利要求17至24中任一项所述的至少一个推力矢量组件。
26.根据权利要求25所述的载具，其中，所述至少一个推力矢量组件包括连接到所述主体的多个推力矢量组件。
27.一种推力矢量化的载具，包括：载具主体，所述载具主体包括臂，所述臂具有臂轴线，所述臂带有转子支承安装件，所述转子支承安装件能够通过致动器围绕不平行于所述臂轴线的安装轴线旋转；所述转子支承安装件能够围绕所述臂轴线旋转。
28.根据任一项前述权利要求所述的流体承载的载具，其中，所述第一安装杆轴线能够通过单独地改变由多个推力产生装置产生的推力而围绕所述臂轴线旋转，以便产生导致所述第一安装杆轴线围绕第二轴线旋转的力矩。
29.一种流体承载的载具，包括推力矢量化模块，其中，每个推力矢量化模块都包括多个推力产生装置，其中，第一多个推力产生装置能够围绕第一轴线旋转，并且所述第一轴线能够围绕第二轴线旋转，所述第二轴线基本上不平行于所述第一轴线；并且第二多个推力产生装置能够围绕第三轴线旋转，并且所述第三轴线能够围绕所述第二轴线旋转，所述第二轴线基本上不平行于所述第三轴线。
30.根据权利要求29所述的流体承载的载具，其中，所述第一轴线能够通过单独地改变由多个推力产生装置产生的推力而围绕所述第二轴线旋转，以便产生导致所述第一轴线围绕所述第二轴线旋转的力矩。
31.根据权利要求30所述的流体承载的载具，其中，所述第一轴线能够通过致动器围绕所述第二轴线旋转。
32.根据前述权利要求中任一项所述的载具，其中，所述第一安装杆轴线和所述第二安装杆轴线相对于彼此处于固定关系。
33.根据任一前述权利要求所述的载具，其中，所述载具适于携带传感器。
34.根据任一前述权利要求所述的载具，其中，所述载具适于发射抛射物或发射定向的能量束。
35.根据前述权利要求中任一项所述的流体承载的载具，其中，在所述载具的第一构造中，当所述载具主体处于一定的取向并且所述第一推力矢量化模块在所述载具上产生一定的净力和一定的净力矩时，来自所述第一推力矢量化模块的推力产生装置的排出物基本上冲击所述第二推力矢量化模块的推力产生装置；在所述载具的第二构造中，当所述载具主体基本上处于同一取向并且第一推力矢量化模块在所述载具上产生基本上相同的净力和净力矩时，来自所述第一推力矢量化模块的推力产生装置的排出物基本上不冲击所述第二推力矢量化模块的任何推力产生装置；并且所述载具适于优先为第二构造而避免第一构造。
36.根据任一前述权利要求所述的载具，其中，每个推力产生装置都具有与相应的安装杆的轴线相交的相应的旋转轴线。
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