BE1022943B1 - Drone - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un drone (102). Plus précisément, la présente invention concerne un drone (102) à hélice carénée ayant une enveloppe (200) de forme sphéroïdale et pouvant décoller depuis et atterrir dans les mains d’un utilisateur et être manipulé par les mains de l’utilisateur en vol sans risque.
Description
“Drone”
Domaine technique
La présente invention concerne un drone. Plus précisément, la présente invention concerne un drone à hélice carénée et de forme sphéroïdale et pouvant décoller depuis et atterrir dans les mains d'un utilisateur et être manipulé par les mains de l’utilisateur en vol sans risque.
Etat antérieur de la technique
Un drone équipé d'une hélice, d'un moteur d'entrainement de l'hélice, d'un carénage sensiblement cylindrique et d'une enveloppe extérieure est divulgué dans le document EP 1255673 B1. Ce drone est destiné à des tâches de surveillance et d'inspection, par exemple, d'ouvrages d'art, de câbles suspendus, de lignes électriques à haute tension, et d'équipements nucléaires. Il apparaît donc que ce drone est conçu pour un usage professionnel.
Malheureusement, un tel drone connu de l'état de la technique ne peut pas être pris en main car le carénage n'est pas suffisamment grand pour que les doigts, essentiellement pouces et index et potentiellement majeurs, d'un utilisateur puisse s'y placer, de façon à ce que l'utilisateur tienne l'engin entre ses mains.
De plus, les ouvertures dans l'enveloppe extérieure du drone connu de l'état de la technique peuvent laisser pénétrer les doigts de l'utilisateur à l'intérieur de l'enveloppe extérieure, ce qui est dangereux pour l'utilisateur qui prendrait en main le drone connu de l'état de la technique, notamment lors du décollage.
En outre, le drone connu de l'état de la technique nécessite un pilotage pendant son vol, via des ordres donnés par un opérateur.
Le drone connu de l'état de la technique a son centre de gravité situé en-dessous de son centre géométrique et au-dessus de son centre de poussée aérodynamique, ce qui lui permet d'occuper une position stable au sol. Cela a cependant pour conséquence de diminuer sa stabilité en vol. L'invention a donc pour but de proposer un drone qui ne présente pas ces problèmes.
Divulgation de l’invention L'invention propose à cet effet un drone comprenant : une enveloppe comprenant un conduit ayant une première ouverture et une deuxième ouverture, un premier couvercle et un deuxième couvercle ajourés disposés respectivement sur la première ouverture du conduit, et sur la deuxième ouverture du conduit, l’enveloppe ayant une surface extérieure, le drone comprenant en outre, montés à l’intérieur de l’enveloppe, : au moins un moteur, au moins une hélice agencée pour être entraînée par l'au moins un moteur, des moyens de puissance, et au moins un moyen de contrôle d'attitude, caractérisé en ce que le conduit a une surface extérieure qui représente au moins 30% de la surface extérieure de l’enveloppe.
Le fait que la surface extérieure du conduit représente au moins 30% de la surface extérieure du drone donne la possibilité à un utilisateur de tenir l'engin entre ses deux mains par le conduit, par exemple à l'aide de ses pouces et index. Un deuxième avantage d'une surface de conduit représentant une proportion significative de la surface de l'enveloppe du drone est l'isolation acoustique due à l'amortissement du bruit généré par le moteur et l'hélice par le conduit. Un troisième avantage d'une surface de conduit représentant une proportion significative de la surface de l'enveloppe du drone est l'effet rassurant procuré par le fait que l'hélice tournant rapidement, et qu'un être humain associe au danger, est en grande partie masquée par le conduit.
Avantageusement, la surface extérieure du conduit représente au moins 40% de la surface extérieure de l’enveloppe. Cela laisse plus de place aux mains de l'utilisateur.
Avantageusement, la surface extérieure du conduit représente au moins 50% de la surface extérieure de l’enveloppe. Cela laisse encore plus de place aux mains de l'utilisateur.
Avantageusement, le conduit est annulaire. Une forme annulaire pour le conduit permet un bon aérodynamisme.
Avantageusement, le premier couvercle comprend une première grille avec une pluralité d'éléments, chaque élément étant espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 12 mm. Le fait que les ouvertures dans la grille du premier couvercle ne font pas plus de 12 mm permet que les doigts d'un utilisateur ne puisse pas traverser le premier couvercle pour pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe, ce qui serait dangereux pour l'utilisateur comme pour le drone. Cela protège aussi les éléments à l'intérieure de l'enveloppe de tout élément extérieur de plus de 12 mm.
Avantageusement, chaque élément de la première grille est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 10 mm. Cela laisse moins de place de passage d'un élément extérieur au drone à l'intérieur de l'enveloppe.
Avantageusement, chaque élément de la première grille est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 8 mm. Cela laisse encore moins de place de passage d'un élément extérieur au drone à l'intérieur de l'enveloppe.
Avantageusement, le deuxième couvercle comprend une deuxième grille avec une pluralité d'éléments, chaque élément étant espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 25 mm. Le fait que les ouvertures dans la grille du deuxième couvercle ne font pas plus de 25 mm permet que les doigts d'un utilisateur ne puisse pas traverser le deuxième couvercle pour pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe, ce qui serait dangereux pour l'utilisateur comme pour le drone. Cela protège aussi les éléments à l'intérieure de l'enveloppe de tout élément extérieur de plus de 25 mm.
Avantageusement, chaque élément de la deuxième grille est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 18 mm. Cela laisse moins de place de passage d'un élément extérieur au drone à l'intérieur de l'enveloppe.
Avantageusement, chaque élément de la deuxième grille est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 12 mm. Cela laisse encore moins de place de passage d'un élément extérieur au drone à l'intérieur de l'enveloppe.
Avantageusement, des éléments orientés radialement de la deuxième grille ont une section circulaire. Cela permet que les éléments orientés radialement ne génèrent pas de force de portance. Des éléments de section profilée selon la direction verticale généreraient des forces de portance et des moments de sens opposé à ceux générés par les gouvernes et réduiraient ainsi l'effet des gouvernes.
Avantageusement, l'hélice est située plus bas que le moteur.
Avantageusement, l'hélice est attachée uniquement au moteur. Cela permet d'éviter des frottements entre l'hélice et un élément autre que le moteur auquel elle serait potentiellement attachée.
Avantageusement, le moteur et l'hélice sont placés plus bas que les moyens de puissance.
Avantageusement, le drone comprend en outre des moyens de calculs embarqués. Cela permet que certains ou tous les calculs soient directement réalisés sur le drone sans avoir de délai et de risque de perte de communication dus à une transmission vers et depuis des moyens de calculs extérieurs au drone.
Avantageusement, le moteur et l'hélice sont placés plus bas que les moyens de calculs embarqués.
Avantageusement, les moyens de calculs embarqués effectuent au moins un type de tâche parmi les types de tâches suivants: tâches de navigation automatique, tâches de guidage automatique et tâches de pilotage automatique.
Avantageusement, les moyens de calculs embarqués comprennent une mémoire. Cela permet de sauvegarder certaines données sur le drone sans devoir les transmettre depuis un dispositif extérieur ou vers un dispositif extérieur.
Avantageusement, le drone a son centre de gravité plus haut que son centre géométrique. Cela assure au drone une meilleure stabilité en vol, une plus grande vitesse de réaction et une plus grande vitesse de déplacement.
Avantageusement, l'enveloppe a une forme substantiellement sphéroïdale. Cette forme est aérodynamique, attrayante, permet un bon encaissement de chocs et permet que les éléments du drone à l'intérieure de l'enveloppe soient protégés des éléments extérieurs et que les éléments à l'extérieur de l'enveloppe soient protégés des éléments à l'intérieur.
Avantageusement, le deuxième couvercle comprend une partie plate. Cette partie plate permet au drone de reposer sur une surface approximativement plane sans devoir utiliser de pieds.
Avantageusement, le conduit comprend un matériau sous forme de mousse. Une mousse est légère, agréable au toucher, bon marché et a une bonne résistance aux chocs.
Avantageusement, les premier couvercle et le deuxième couvercle sont en plastique. Le plastique est léger, bon marché et a une bonne résistance aux chocs. L'invention propose en outre un drone et un dispositif de contrôle connectés par un moyen de communication. L'invention propose en outre une méthode pour utiliser un système comprenant un drone, un dispositif de contrôle, au moins une mémoire et des moyens de calculs, la méthode comprenant les étapes de: programmation d'une mission comprenant un vol sur le dispositif de contrôle; génération d'informations concernant la mission par le système; sauvegarde des informations concernant la mission dans au moins l'une des mémoires; et réalisation de la mission par le drone à partir d'instructions de programme informatique issues des informations relatives à la mission et exécutées sur au moins l'un des moyens de calculs.
Cela permet au drone d'effectuer sa mission sans que son temps de vol, qui est limité par ses moyens de puissance, ne soit pas inutilement dépensé en positionnement du drone par l'utilisateur. Cela enlève aussi la corvée d'apprentissage de pilotage du drone pour un utilisateur débutant. L'invention propose en outre un support de stockage non transitoire sur lequel est stocké un produit de programme informatique comprenant des parties de code de logiciel dans un format exécutable sur un dispositif informatique et configurées pour effectuer les étapes suivantes quand elles sont exécutées sur ledit dispositif informatique: programmation d'une mission pour un drone; génération d'informations concernant la mission; sauvegarde des informations concernant la mission; transformation des informations concernant la mission en instructions de programme informatique; et exécution des instructions de programme informatique. L'invention propose en outre un système comprenant un drone, un dispositif de contrôle, et au moins un tel support de stockage. L'invention propose en outre une méthode de fonctionnement d'un drone comprenant : une enveloppe comprenant un conduit ayant une première ouverture et une deuxième ouverture, un premier couvercle et un deuxième couvercle ajourés disposés respectivement sur la première ouverture du conduit, et sur la deuxième ouverture du conduit, l’enveloppe ayant une surface extérieure et le conduit ayant une surface extérieure qui représente au moins 30% de la surface extérieure de l’enveloppe, le drone comprenant en outre, montés à l’intérieur de l’enveloppe, : au moins un moteur, au moins une hélice agencée pour être entraînée par au moins un moteur, des moyens de puissance, et au moins un moyen de contrôle d'attitude, la méthode comprenant : 1 ) un décollage, 2) un vol, et 3) un atterrissage, caractérisée en ce que le drone touche au moins une main d'un utilisateur lors d'au moins une des étapes de décollage, de vol et d'atterrissage.
Grâce notamment à son enveloppe, le drone selon l'invention est suffisamment sécurisé pour décoller, atterrir en touchant une main d'un utilisateur ou être en contact avec une main d'un utilisateur durant son vol.
Avantageusement, l'utilisateur tient le drone entre les mains lors du décollage. Cela évite de devoir trouver une surface plane pour faire décoller le drone.
Avantageusement, l'utilisateur tient le drone entre les mains par le conduit lors du décollage. Le conduit ayant une surface extérieure représentant au moins 30% de la surface de l'enveloppe, il est facile pour un utilisateur de tenir le drone par le conduit, ce qui lui confère un plus grand sentiment de sécurité, confort et robustesse que s'il le tenait par le couvercle.
Avantageusement, le drone est tenu par les doigts, les paumes ou les doigts et les paumes de l'utilisateur lors du décollage. Cela correspond à la façon intuitive dont un drone tel que celui de l'invention est tenu entre des mains par un utilisateur.
Avantageusement, la méthode de fonctionnement selon l'invention comprend en outre une interaction en vol entre l’utilisateur et le drone.
Avantageusement, l’interaction en vol inclut un toucher du drone par l’utilisateur.
Avantageusement, l’interaction en vol inclut au moins une instruction de l’utilisateur sur un dispositif de contrôle.
Avantageusement, la méthode de fonctionnement selon l'invention comprend en outre la réalisation d'une mission par le drone.
Avantageusement, la mission est programmée avant l'étape de décollage. Cela permet aussi que la mission soit efficace, sans perte de temps inutile.
Avantageusement, le drone ne nécessite pas de guidage de l'utilisateur durant le vol. Cela permet à l'utilisateur d'être libre de ses mouvements pendant le vol du drone. L'invention propose en outre un programme d'ordinateur permettant la programmation d'une mission de drone. L'invention propose en outre un support de stockage non transitoire lisible par un ordinateur et comprenant le programme d'ordinateur. L'invention propose en outre un système comprenant un drone et un programme d'ordinateur.
Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 schématise un système selon la présente invention, - la figure 2 montre une vue éclatée d’un drone selon une réalisation de l'invention, - la figure 3a montre une vue en perspective du drone selon une réalisation de l'invention, - la figure 3b montre une vue partiellement en coupe transversale du drone selon une réalisation de l'invention, - la figure 3c montre une vue de dessus du drone selon une réalisation de l'invention, - les figures 4a-4d montrent un premier couvercle du drone selon une réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe du premier emplacement, montrant aussi le boîtier, le couvercle du premier emplacement selon une réalisation de la présente invention, - la figure 6 schématise des moyens de calcul embarqués selon une réalisation de l'invention, - la figure 7 montre le moteur et l'hélice du drone selon une réalisation de la présente invention, - les figures 8a-8c montrent la partie centrale du drone selon une réalisation de la présente invention, - les figures 9a-9d montrent les éléments de l'unité des gouvernes selon une réalisation de la présente invention, - la figure 10 montre la forme des plans de gouverne dans une réalisation alternative de la présente invention, - les figures 11a-11c montre le conduit et la partie centrale du drone selon une réalisation de l'invention, - les figures 12a-12c montre un deuxième couvercle du drone selon une réalisation de l'invention, - la figure 13 schématise le système d'instrument de bord selon une réalisation de l'invention, - la figure 14 montre un schéma d'un procédé de assemblage d'un drone selon l'invention, - les figures 15a, 15b, 15c illustrent respectivement une première utilisation, une deuxième utilisation et une troisième utilisation du drone selon l'invention, - la figure 16 illustre une alternative de position de décollage et/ou d'atterrissage du drone selon l'invention, et - la figure 17 schématise une utilisation du drone.
Modes de réalisation de l’invention
La présente invention est décrite avec des réalisations particulières et des références à des figures mais l’invention n’est pas limitée par celles-ci. Les dessins ou figures décrits ne sont que schématiques et ne sont pas limitants. Le présent document comporte une liste de références à la fin de la description.
Dans le contexte du présent document, les termes « premier » et « deuxième » servent uniquement à différencier les différents éléments et n'impliquent pas d'ordre entre ces éléments.
Sur les figures, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. La notation 202a-202d signifie les éléments 202a, 202b, 202c et 202d.
Des éléments provenant de réalisations différentes de l'invention peuvent être combinés tout en restant dans le cadre de l'invention.
La figure 1 schématise un système 100 selon la présente invention. Le système 100 comprend un dispositif de contrôle 101 et un drone 102 en communication par un moyen de communication 103.
Le dispositif de contrôle 101 est préférentiellement un smartphone ou une tablette, mais peut être un ordinateur, ou tout autre dispositif possédant des moyens de calcul 104 et une connexion vers le moyen de communication 103. Le dispositif de contrôle 101 comprend préférentiellement une mémoire 105.
Le moyen de communication 103 est préférentiellement un moyen de communication sans fil, passant par des ondes radios, comme le wi-fi, le Bluetooth ou les standards de téléphonie mobile. Durant l'utilisation du système 100, la connexion entre le dispositif de contrôle 101 et le drone 102 réalisée par le moyen de communication 103 peut être interrompue de façon volontaire ou involontaire.
Le drone 102 est un aéronef sans personne à bord, parfois appelé un engin sans pilote. Le drone 102 est décrit en détails dans la suite du présent document.
La figure 2 et les figures 3a-3c montrent le drone 102 selon une réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue éclatée montrant des éléments du drone 102. La figure 3a est une vue isométrique du drone 102. La figure 3b est une vue partiellement en coupe transversale du drone 102. La figure 3c est une vue du dessus du drone 102.
Le drone 102 est un drone à hélice carénée (ou « ducted fan » en anglais).
Le drone 102 comporte préférentiellement les éléments suivants, qui sont décrits plus en détail plus loin dans le présent document: • un premier couvercle 201, • un conduit 202 (illustré aux figures 3a-3c), qui dans la réalisation de l'invention montrée à la figure 2 est fait de quatre panneaux 202a-202d, • un deuxième couvercle 203, • au moins une hélice 204, • une partie centrale 205, • des moyens de puissance 301 (visibles à la figure 5), • une unité des gouvernes 206, et • au moins un moteur 207.
En outre, le drone 102 peut comporter un boîtier 300, et des moyens de calculs embarqués 302 (visibles à la figure 5).
Une flèche 4000 à la figure 3b indique la direction verticale et le sens « vers le haut » dans le contexte du présent document. Le sens « vers le bas » dans le contexte du présent document est le sens contraire au sens « vers le haut ». Une direction latérale dans le contexte du présent document est une direction essentiellement perpendiculaire à la direction verticale.
Le drone 102 a un axe 1001 (illustré à la figure 3b) qui correspond à l'axe de rotation de l'hélice 204. L'axe 1001 est essentiellement vertical car il est essentiellement parallèle à la flèche 4000.
Le conduit 202 (illustré aux figures 3a-3c) est substantiellement annulaire et substantiellement de même axe 1001 que le drone 102. Le conduit 202 a une première ouverture située essentiellement « vers le haut » et une deuxième ouverture située essentiellement « vers le bas », la première et la deuxième ouverture du conduit 202 étant substantiellement de même axe 1001 que le drone 102.
Préférentiellement, toute ouverture dans le conduit 202, autre que la première ouverture et la deuxième ouverture, fait moins de 15mm. Plus préférentiellement, toute ouverture dans le conduit 202, autre que la première ouverture et la deuxième ouverture, fait moins de 10mm. Encore plus préférentiellement, le conduit 202 ne comporte pas d'ouverture autre que la première ouverture et la deuxième ouverture, et autre que des ouvertures non-désirées dues aux tolérances de fabrication et d'assemblage des éléments du drone 102.
Le conduit 202 peut être aussi appelé carénage 202.
Le premier couvercle 201 est ajouré et disposé sur la première ouverture du conduit 202, de façon à fermer la première ouverture du conduit 202 tout en laissant passer le flux d'air. Le conduit 202 guide le flux d'air dans une direction essentiellement verticale. Le deuxième couvercle 203 est ajouré et disposé sur la deuxième ouverture du conduit 202, de façon à fermer la deuxième ouverture du conduit 202 tout en laissant passer le flux d'air.
Un espace intérieur 1000 du drone 102 (illustré à la figure 3b) est délimité par les éléments du drone qui ont une surface faisant face à l'extérieur du drone 102. Dans la réalisation de l'invention des figures 2 et 3a-3c, l'espace intérieur 1000 est délimité par le conduit 202, le premier couvercle 201, le deuxième couvercle 203 et un couvercle 212 de premier emplacement (illustré aux figures 3a-3c) qui est disposé sur la premier couvercle 201 de façon à fermer le boîtier 300.
Le conduit 202, le premier couvercle 201, le deuxième couvercle 203 et optionnellement le couvercle 212 du premier emplacement délimitent un espace intérieur 1000 du drone 102, qui est substantiellement sphéroïdal, c'est-à-dire proche d'une sphère.
Le premier couvercle 201, le conduit 202, le deuxième couvercle 203 et optionnellement le couvercle 212 du premier emplacement forment une enveloppe 200 qui fait partie du drone 102. La surface extérieure du drone 102 est la surface extérieure de l'enveloppe 200.
La surface extérieure du conduit 202 représente préférentiellement au moins 30% de la surface extérieure de l'enveloppe 200. La surface extérieure du conduit 202 représente plus préférentiellement au moins 40% de la surface extérieure de l'enveloppe 200. La surface extérieure du conduit 202 représente encore plus préférentiellement au moins 50% de la surface extérieure de l'enveloppe 200. Il est aussi possible que la surface extérieure du conduit 202 représente encore plus préférentiellement au moins 60% de la surface extérieure de l'enveloppe 200. L'enveloppe 200 a préférentiellement une forme substantiellement sphéroïdale et comportant une partie supérieure légèrement aplatie correspondant substantiellement au premier couvercle 201, une partie inférieure aplatie correspondant substantiellement au deuxième couvercle 203 et une partie bombée essentiellement verticale correspondant substantiellement à la surface extérieure du conduit 202. L'enveloppe 200 peut en outre comporter une partie saillante 290 (illustrée aux figures 3a-3c) par rapport à la forme sphéroïdale à la jonction entre le premier couvercle 201 et le conduit 202.
Le drone 102 n'a préférentiellement pas de bras ou d'appendice qui s'étende hors de l'enveloppe 200, et qui briserait fortement la symétrie essentiellement cylindrique du drone et qui détériorerait fortement la forme de sphéroïde du drone 102.
Le drone 102 a préférentiellement une hauteur de 10 à 40cm et un poids entre 100 et 1000 g. Le drone 102 a plus préférentiellement des dimensions et un poids tel qu'il peut être tenu entre les deux mains d'un utilisateur.
Les figures 4a-4d montrent le premier couvercle 201 du drone 102 selon une réalisation de l'invention. La figure 4a est une vue en perspective isométrique du premier couvercle 201 et du boîtier 300. La figure 4b est une vue de dessus du premier couvercle 201 et du boîtier 300. La figure 4c est une vue latérale du premier couvercle 201 et du boîtier 300. La figure 4d est une vue de dessous du premier couvercle 201 et du boîtier 300.
Le premier couvercle 201 comporte préférentiellement une première grille 210. De plus, le premier couvercle 201 comporte préférentiellement les éléments suivants: • un premier emplacement 211 (montré à la figure 2) et · des supports 226 du premier emplacement (visibles notamment à la figure 4d).
Le boîtier 300 s'insère dans le premier emplacement 211 comme montré à la figure 2.
Un couvercle 212 du premier emplacement (montré aux figures 3a-3c) est en outre fixé au premier couvercle 201 et/ou au boîtier 300.
Le premier couvercle 201 comporte potentiellement en outre, un ou plusieurs des éléments suivants: • au moins emplacement 223 pour des moyens de fixation, • au moins un tenon 224 (montré à la figure 2), • un élément circulaire horizontal 225 (montré à la figure 2), • au moins un support 214 du premier couvercle 201, et • une première rainure 219.
La première grille 210 permet que le premier couvercle 201 soit ajouré, c'est-à-dire qu'il comporte des ouvertures. Les ouvertures de la première grille permettent au flux d'air généré par l'hélice de rentrer à l'intérieur de l'espace intérieur du drone 1000 (comme décrit au-dessus) ou d'en sortir. Un autre système qu'une grille permettant au flux d'air de l'hélice de rentrer à l'intérieur de l'espace intérieur du drone 1000 ou d'en sortir est aussi possible dans le cadre de l'invention.
Dans la réalisation de l'invention montrée sur les figures, la première grille 210 comporte une pluralité de premiers rayons 218 qui suivent essentiellement des méridiens du sphéroïde et un premier support circulaire 213. Les premiers rayons 218 sont préférentiellement orientés radialement c'est-à-dire que leur projection sur un plan perpendiculaire à l'axe 1001 du drone est radiale. La première grille 210 pourrait cependant présenter un autre type de maillage tout en restant dans le cadre de l'invention.
Les éléments de la première grille 210, dont les premiers rayons 218 et le premier support circulaire 213, peuvent avoir, dans le cadre de la présente invention, une section circulaire ou un profil effilé.
Dans une réalisation préférentielle de l'invention, les premiers rayons 218 et/ou le premier support circulaire 213 ont une section circulaire. Dans une réalisation alternative de l'invention, les premiers rayons 218 et/ou le premier support circulaire 213 ont un profil effilé .
Une première fonction de la première grille 210 est de protéger un utilisateur du drone 102, et notamment les doigts de cet utilisateur, de l'hélice 204. Une deuxième fonction de la première grille est de protéger les éléments du drone 102 à l'intérieur de l'enveloppe 200, d'un utilisateur du drone 102, et notamment des doigts de cet utilisateur. L'espace entre les éléments de la première grille 210, notamment les premiers rayons 218 et le premier support circulaire 213, est préférentiellement inférieur à 12 mm. Cela empêche par exemple tout corps circulaire d'au moins 12 mm de diamètre de traverser la première grille 210. L'espace entre les éléments de la première grille 210, notamment les premiers rayons 218 et le premier support circulaire 213, est plus préférentiellement inférieur à 10 mm. Cela empêche par exemple tout corps circulaire d'au moins 10 mm de diamètre de traverser la première grille 210. L'espace entre les éléments de la première grille 210, notamment les premiers rayons 218 et le premier support circulaire 213, est préférentiellement inférieur à 8 mm. Cela empêche par exemple tout corps circulaire d'au moins 8 mm de diamètre de traverser la première grille 210.
Il est possible que l'espace entre les éléments de la première grille 210, notamment les premiers rayons 218 et le premier support circulaire 213 soit encore plus petit tout en restant dans le cadre de l'invention.
Ce faible espace entre les éléments de la première grille 210 permet qu'un doigt d'un utilisateur ne puisse préférentiellement pas passer par ces ouvertures.
Les supports 214 sont au nombre de quatre dans la réalisation de l'invention montrée sur les figures. Les supports 214 sont optionnels et servent à la rigidité et la solidité du premier couvercle 201, en particulier, à la rigidité et la solidité du premier emplacement 211. Les supports 214 servent aussi préférentiellement de guide pour des connexions électriques, comme des connexions 304 électriques, comme illustré à la figure 5, entre les moyens de calculs embarqués 302 et d'autres éléments électroniques comme les servomoteurs 255, la caméra 1002, les gyromètres 1004, les accéléromètres 1005, le magnétomètre 1006, le sonar 1007, etc. L'élément circulaire horizontal 225 est préférentiellement à la jonction entre le premier couvercle 201 et le conduit 202, comme visible à la figure 2.
Les tenons 224 sont préférentiellement répartis le long de l'élément circulaire horizontal 225 comme visible à la figure 2. Alternativement, il peut n'y avoir qu'un seul tenon 224 circulaire. Les tenons 224 peuvent être présents à la place ou en plus de la première rainure 219. Il y a préférentiellement au moins un tenon 224 par panneau du conduit 202. Il y a préférentiellement six tenons 224 par panneau du conduit 202.
La première rainure 219 et/ou l'élément circulaire horizontal 225 comportent préférentiellement les emplacements 223 pour des moyens de fixation, par exemple des vis (pas illustrés), permettant de fixer le premier couvercle 201 à la partie centrale 205 comme illustré à la figure 2.
Les tenons 224 et/ou la première rainure 219 ont une fonction d'assemblage du conduit 202 avec le premier couvercle 201 et une fonction d'assemblage des panneaux 202a-202d formant le conduit 202. En particulier, les tenons 224 et/ou la première rainure 219 empêchent un mouvement latéral du conduit 202 ou de ses panneaux par rapport au premier couvercle 201. Un intérêt des tenons 224 par rapport à la première rainure 219 est que les tenons 224 nécessitent moins de matériau de la première rainure 219, et par conséquent, leur utilisation diminue le poids du drone 102 par rapport à l'utilisation de la première rainure 219.
La première rainure 219 comporte une partie extérieure de la première rainure et une partie intérieure de la première rainure, la partie intérieure étant préférentiellement plus longue que la partie extérieure. La partie intérieure est préférentiellement suffisamment longue pour couvrir la partie du conduit 202 faisant face à l'hélice, de façon à protéger le conduit 202 de l'hélice. La première rainure 219 a une forme telle que des panneaux 202a-202d formant le conduit 202 s'emboîtent dans la première rainure 219.
La figure 5 est une vue en coupe du premier emplacement 211, montrant aussi le boîtier 300 et le couvercle 212 du premier emplacement 211 selon une réalisation de la présente invention. Le boîtier 300 est inséré dans le premier emplacement 211. et est fixé aux supports 226 du premier emplacement. Le boîtier 300 est fermé sur son côté correspondant à la surface extérieure du drone 102 par le couvercle 212 du premier emplacement 211. Le boîtier 300 est préférentiellement non-ajouré et est préférentiellement de forme cylindrique, ou, potentiellement, en forme de cône tronqué, auquel cas le premier emplacement 211 est aussi en forme de cône tronqué. La forme de cône tronqué du boîtier 300 lui permet de guider un flux d'air passant par les ouvertures du premier couvercle 201 vers l'hélice 204 et de minimiser la force de traînée sur le drone 102 en vol.
Le boîtier 300 est un logement pour des éléments du drone 102. Le boîtier 300 loge des moyens de puissance 301, des moyens de calcul embarqués 302 et des connexions électriques 303 entre les moyens de puissance 301 et les moyens de calculs embarqués 302. Le boîtier 300 loge aussi potentiellement des instruments de bord appartenant à un système 3001 d'instruments de bord (illustré à la figure 13 et décrit ci-dessous) et une ou plusieurs caméras 1002.
Le boîtier 300 est préférentiellement fixé au premier couvercle 201 par l'intermédiaire de supports élastiques (non représentés). Les supports élastiques sont préférentiellement des joints amortisseurs. Les supports élastiques amortissent les vibrations générées par l'hélice 204 et le flux de l'air sur ensemble de la structure et permettent ainsi que le boîtier 300 et le contenu du boîtier soient isolés mécaniquement de ces vibrations. En effet, le contenu du boîtier peut inclure des éléments sensibles aux vibrations comme des gyromètres 1004, des accéléromètres 1005, des circuits électroniques, etc. La disposition d'une ou plusieurs caméras 1002 dans le boîtier 300 de façon à ce qu'elles soient ainsi isolées des vibrations permet que ces vibrations n'impactent pas les images, notamment les films, pris par les caméras.
Dans la réalisation de l'invention où le boîtier 300 loge une ou plusieurs caméras 1002, la forme du boîtier 300 est telle qu'elle permet aux caméras 1002 d'avoir un angle de vue choisi, par exemple vers le bas.
Les moyens de puissance 301 sont préférentiellement une batterie électrique mais aussi potentiellement un réservoir à combustible ou un ensemble formé par une batterie et un réservoir à combustible. Les moyens de puissance 301 sont plus préférentiellement une batterie lithium-polymère. Les moyens de puissance 301 sont préférentiellement logés dans un boîtier 310 de batterie. Le couvercle 212 du premier emplacement fait préférentiellement partie du boîtier 310 de batterie.
Des connexions électriques 305 entre les moyens de calcul embarqués 302 et le moteur 207 (illustré à la figure 7) sont connectées aux moyens de calcul embarqués 302 et descendent vers le moteur 207.
Des connexions électriques 304 entre les moyens de calcul embarqués 302 et des éléments électroniques du drone 102, comme des servomoteurs 255 (comme illustrés à la figure 2) sont connectées aux moyens de calcul embarqués 302, sortent du premier emplacement 211 à proximité des supports 214 et suivent un des supports 214 auquel elles sont fixées pour rejoindre le haut du conduit 202 et aller rejoindre le ou les élément(s) électronique(s) au(x)quel(s) elles sont connectées.
Le moteur 207 est préférentiellement fixé au premier emplacement 211 ou à tout autre élément du premier couvercle par un support 241 de fixation du moteur, par exemple, une croix comme visible à la figure 7.
Un ensemble de pièces comportant la première grille 210 les supports 214, les supports 226, et potentiellement la première rainure 219 et/ou les tenons 224 et/ou l'élément circulaire horizontal 225 est préférentiellement fabriqué en une seule pièce. Cette pièce est préférentiellement en plastique, par exemple, en acrylonitrile butadiène styrène (ABS), et est préférentiellement réalisée par moulage.
Les moyens de calcul embarqués 302 comportent des circuits électroniques. Les moyens de calcul embarqués 302 comportent au moins une carte de circuit imprimé et des composants électroniques. En particulier, un composant électronique est préférentiellement un processeur ou un microcontrôleur. En particulier, un composant électronique des moyens de calcul embarqués 302 est préférentiellement une mémoire 308 capable d'enregistrer les images générées par la caméra 1002.
Préférentiellement, et comme montré à la figure 6, les moyens de calcul embarqués 302 comprennent un système de navigation 306 et un système secondaire 307.
Le système de navigation 306 est principalement responsable du contrôle de la stabilité en vol et du contrôle des déplacements du drone 102. Le système de navigation 306 est connecté, via les connexions électriques 304, au système 3001 d'instruments de bord (illustré à la figure 13), et en particulier à un système 3003 de capteurs qui sont décrits plus en détails ci-dessous.
Le système secondaire 307 est responsable des interactions avec un utilisateur du drone 102 via une connexion sans fil (préférentiellement wi-fi), qui passe par au moins une antenne, et de l'enregistrement des images filmées par une caméra 1002 sur la mémoire 308. Le système secondaire 307 comprend préférentiellement un système sur module (en anglais, « System on module ») de type RISC 32 bits d'architecture ARM, et un processeur conçu pour l'interface avec l'antenne , comme un processeur wi-fi. Le système secondaire 307 exécute préférentiellement un système d'exploitation embarqué, comme un système d'exploitation Linux.
Le système secondaire 307 s'interface avec le système de navigation 306, notamment pour lui transmettre les directives de déplacement. Le système secondaire 307 s'interface également avec la caméra 1002.
Le système de navigation 306 et système secondaire 307 sont préférentiellement fortement découplés. En particulier, le système de navigation 306 ne dépend pas du système secondaire 307. Grâce à cela, des fonctions de stabilité comprises dans le système de navigation 306 ne sont pas impactées si le système secondaire 307 venait à subir une défaillance ou un ralentissement. Cela permet d'éviter la chute du drone 102 dans un tel cas.
La figure 7 montre le moteur 207 et l'hélice 204 du drone dans une réalisation de la présente invention. Le moteur 207 est préférentiellement monté à un support de fixation 241 et a une seule hélice 204 placée plus bas que le moteur 207. Cependant, un moteur 207 avec une double hélice ou avec sa ou ses hélices placées plus haut que lui est possible tout en restant dans le cadre de l'invention. L'hélice 204 est préférentiellement disposée « tête en bas ». Le moteur 207 et l'hélice 204 sont préférentiellement placés plus bas que les moyens de puissance 301 et les moyens de calculs embarqués 302.
Le moteur 207 est préférentiellement un moteur électrique mais il pourrait être un moteur à combustion. Il y a potentiellement plusieurs moteurs 207 entraînant une ou plusieurs hélices 204.
Dans une réalisation de l'invention, l'hélice 204 est attachée uniquement au moteur 207. Le bas de l'hélice 204 est préférentiellement libre, c'est-à-dire ne touche pas d'autres éléments du drone 102. Cela a pour avantage qu'il n'y a pas de frottement au bas de l'hélice, qui augmenterait la puissance requise pour obtenir une certaine vitesse de rotation de l'hélice et par conséquent la consommation du moteur 207. Il est cependant possible, dans une autre réalisation de l'invention, que le bas de l'hélice 204 soit en contact avec l'élément en-dessous de lui.
Il est possible, dans une réalisation de l'invention, que deux hélices 204 soient présentent sur le drone 102, par exemple une hélice et une hélice contrarotative.
Les figures 8a-8c montrent la partie centrale 205 du drone 102 dans une réalisation de la présente invention. La figure 8a montre la partie centrale 205 en perspective isométrique. La figure 8b montre la partie centrale 205 en vue de dessous. La figure 8c montre la partie centrale 205 en vue de côté.
La partie centrale 205 comprend préférentiellement une pluralité de stators 251, un troisième support circulaire 252, une pluralité de montants 253 verticaux, et une partie 254 supérieure de mât. Une pluralité de servomoteurs 255 visibles à la figure 2 sont fixées à la partie centrale 205.
Un ensemble de pièces comportant la pluralité de stators 251, le troisième support circulaire 252, la pluralité de montants 253 verticaux et la partie 254 supérieure de mât est préférentiellement fabriqué en une seule pièce. Cette pièce est préférentiellement en plastique, par exemple, en acrylonitrile butadiène styrène (ABS) et est préférentiellement réalisée par moulage.
Une fonction des stators 251 est de contrebalancer le moment de rotation généré par l'hélice 204 en redressant le tourbillon d'air généré par l'hélice 204. Les stators 251 sont inclinés de façon à contrebalancer la rotation générée par l'hélice 204. Les stators 251 sont préférentiellement au nombre de huit. Cependant, le drone 102 pourrait comprendre un autre nombre de stators, préférentiellement entre trois et vingt. Les stators 251 sont préférentiellement radiaux par rapport à l'axe 1001 (illustré à la figure 3b). Les stators 251 sont connectés de façon centrale à une partie supérieure de la partie supérieure 254 de mât et de façon périphérique au troisième support circulaire 252, ce qui permet que les stators 251 aident à la stabilité mécanique du drone 102.
Les stators 251 pourraient ne pas être présents dans le drone 102, notamment si la compensation du moment de rotation généré par l'hélice 204 se faisait par d'autres moyens, comme une hélice contrarotative ou des éléments de la deuxième grille 203 ayant une fonction de compensation de la rotation.
Le troisième support circulaire 252 est une structure essentiellement cylindrique de section circulaire et d'axe identique à l'axe 1001 (illustré à la figure 3b).
Les montants verticaux 253 sont des structures essentiellement verticales ayant optionnellement un rôle dans l'assemblage des panneaux 202a-202d. Chaque montant vertical 253 comporte préférentiellement un renfoncement 256. Divers éléments du drone 102, préférentiellement des éléments qui ne concernent pas le vol en lui-même, peuvent être placés sur les montants verticaux 253. Par exemple, une ou plusieurs caméra(s) 1002 peut être placée(s) sur un montant vertical 253 ou sur plusieurs montants verticaux 253.
Dans une réalisation de l'invention, par exemple une réalisation où le conduit 202 est fait d'un seul tenant et ne comporte donc pas plusieurs panneaux 202a-202d, la partie centrale 205 ne comporte pas de montant vertical 253.
Les renfoncements 256 dans les montants 253 verticaux permettent le passage des connexions électriques 304 entre les moyens de calcul embarqués et les éléments électroniques comme les servomoteurs 255 ou la caméra 1002. Des trous 260 peuvent être présents dans le renfoncements 256 pour rendre ce passage de connexion électriques 304 encore plus aisé.
Les servomoteurs 255 sont préférentiellement situés dans le bas des renfoncements 256. Les servomoteurs 255 sont en contact avec des gouvernes (illustrées aux figures 9a-9c). Les servomoteurs 255 sont contrôlés par les moyens de calcul embarqués 302 préférentiellement appartenant au système de navigation 306 (illustré à la figure 6) et contrôlent la position des gouvernes 263 .
La partie supérieure 254 de mât comporte préférentiellement un cylindre creux. La partie supérieure 254 de mât comporte préférentiellement des trous 257 dans lesquels viennent s'insérer les moyens de fixation 265 des gouvernes 263. Les trous 257 sont préférentiellement présents dans des cylindres 258 en saillie par rapport au mât. Il y a préférentiellement un trou 257 par moyen 256 de fixation des gouvernes 263.
Les figures 9a-9d montrent les éléments de l'unité des gouvernes 206 dans une réalisation de la présente invention. La figure 9a montre les éléments de l'unité des gouvernes 206 en perspective isométrique. La figure 9b montre les éléments de l'unité des gouvernes 206 en vue de dessus. La figure 9c montre les éléments de l'unité des gouvernes 206 en vue de côté. La figure 9d montre une gouverne 263 dans une réalisation de l'invention où chaque gouverne 263 comprend deux plans verticaux 263. L'unité des gouvernes 206 comprend une pluralité de gouvernes 263. L'unité des gouvernes 206 comprend préférentiellement au moins trois gouvernes 263. Chaque gouverne 263 comprend un élément de liaison 262, un élément de liaison central 267, un ou plusieurs plans verticaux (préférentiellement de un à cinq) 261 joints par cet élément de liaison 262 et cet élément de liaison central 267, et un élément de fixation 265 fixé à cet élément de liaison central 267. Les expressions « plan vertical » et « plans verticaux » telles qu'elles sont utilisées ici se réfèrent à un plan ou des plans s'étendant parallèlement à l'axe 1001.L'unité des gouvernes 206 est préférentiellement au moins partiellement à l'intérieur du conduit 202.
Les gouvernes 263 sont un moyen de contrôle d'attitude du drone, c'est-à-dire de contrôle des mouvements de rotation autour d’axes principaux horizontaux (tangage et roulis) et autour d'un axe vertical (lacet) du drone 102. Le haut des gouvernes 263 est préférentiellement à l'intérieur du conduit 202. D'autres types de gouvernes ou un autre moyen de contrôle d'attitude sont possibles dans le cadre de la présente invention, comme une hélice avec contrôle actif du pas cyclique et du pas collectif ou une hélice avec barre de Bell-Hiller.
Les gouvernes 263 sont préférentiellement au nombre de quatre. Les gouvernes 263 comportent préférentiellement deux plans verticaux 261 liés à leur extrémité radiale au moyen des éléments de liaison 262 des gouvernes et à leur extrémité centrale au moyen d'éléments 267 de liaison centraux. L'utilisation de deux ou plusieurs plans par gouverne 263 permet de d'augmenter la force de portance des gouvernes et donc leur autorité de contrôle sans augmenter leur hauteur, ce qui permet d'inclure aisément les gouvernes 263 dans l'espace intérieur 1001 du drone. Les éléments de liaison 262 sont attachés au servomoteurs 255 de façon à ce que qu'un servomoteur 255 puisse faire tourner un élément de liaison 262 autour d'un axe 266 substantiellement horizontal et radial passant entre deux plans 261 d’une gouverne. Cette rotation de l'élément de liaison 262 permet de contrôler l'attitude du drone 102.
Les gouvernes 263 sont préférentiellement fixées à une partie 232 inférieure de mât par des éléments 265 de fixation qui permettent une rotation autour des axes 266, par exemple parce que les éléments 265 de fixation sont eux-mêmes dans les axes 266. Les éléments 265 de fixation sont préférentiellement fixé aux éléments de liaison centraux 267.
Une gouverne 263 est préférentiellement fabriquée en une seule pièce. Cette pièce est préférentiellement en plastique, plus préférentiellement en acrylonitrile butadiène styrène (ABS), et est préférentiellement réalisée par moulage.
Les dimensions, le nombre et la forme des gouvernes 263 ainsi que le nombre de plans 261 composant une gouverne 263 sont choisis pour permettre un bon contrôle de l'attitude du drone 102, ce contrôle augmentant avec la surface des plans 261 compris dans les gouvernes 263, tout en étant contenus dans l'espace intérieur 1001 du drone, ainsi qu'avec la distance des gouvernes au centre de gravité du drone. Le fait que les gouvernes 263 soient contenues dans l'espace intérieur 1001 du drone permet que les gouvernes 263 soient protégées, par exemple, en cas de choc ou protégées des doigts d'un utilisateur.
Les gouvernes 263 sont placées de façon à pouvoir être inclinées autour de leur axe 266 sans se toucher les unes les autres jusqu'à un angle de débattement de 30°.
Dans une réalisation préférée de l'invention, les plans verticaux 261 des gouvernes 263 ont une forme comportant (figure 9d): • un premier côté droit 268 qui est horizontal et situé vers le haut, • un deuxième côté droit 269 qui est vertical et situé vers le centre du drone 102, • un troisième côté droit 270 qui est vertical et situé vers la périphérie du drone 102 et est plus court que le deuxième côté droit 269, le premier côté droit joignant les extrémités supérieures du deuxième côté droit 269 et du troisième côté droit 270, et • un côté courbe 271 joignant les extrémités inférieures du deuxième côté droit 269 et du troisième côté droit 270.
Le premier côté droit 268 est préférentiellement légèrement plus long que le deuxième côté droit 269. Le côté courbe 271 correspond préférentiellement substantiellement à un arc de cercle.
La forme des plans verticaux 261, avec en particulier la présence du troisième côté droit 270, permet un bon contrôle de l'attitude du drone 102 par des gouvernes 263 contenue dans un espace 1001 relativement restreint.
Dans une réalisation alternative de l'invention, montrée à la figure 10, les plans verticaux 261 ont une forme 272 comportant: • un premier côté droit 278 qui est horizontal et situé vers le haut, • un deuxième côté droit 279 qui est vertical et situé vers le centre du drone 102, • un troisième côté droit 280 qui est vertical et situé vers la périphérie du drone 102 le deuxième côté droit 279, le premier côté droit joignant les extrémités supérieures du deuxième côté droit 279 et du troisième côté droit 280, • un quatrième côté droit 282 qui est horizontal et situé vers le bas, • un cinquième côté droit 283 qui est incliné et situé vers le bas et vers le centre du drone 102 et qui joint l'extrémité centrale du quatrième côté droit 282 et l'extrémité inférieure du deuxième côté droit 279, et • un côté courbe 281 joignant les extrémités inférieure du troisième côté droit 280 et l'extrémité périphérique du quatrième côté droit 282.
Les plans verticaux 261 de contrôle sont préférentiellement plus larges que hautes. Le côté courbe 281 correspond préférentiellement substantiellement à un arc de cercle.
La forme des plans verticaux 261, avec en particulier la présence du troisième côté droit 280, permet un bon contrôle de l'attitude du drone 102 par des gouvernes 263 contenue dans un espace 1001 relativement restreint. La présence du cinquième côté droit 283 permet que les gouvernes 263 soient d'avantage inclinées les unes par rapport aux autre sans collision qu'en l'absence du cinquième côté droit 283 (angle maximum d'inclinaison plus grand).
Les figures 11a-11c montrent le conduit 202 et la partie centrale 205 du drone 102 selon une réalisation de l'invention. La figure 11a est une vue en perspective isométrique du conduit 202 et la partie centrale 205. La figure 11b est une vue de dessus du conduit 202 et la partie centrale 205. La figure 11c est une vue latérale du conduit 202 et la partie centrale 205.
Le conduit 202 a une forme substantiellement annulaire. Le conduit 202 est formé de un ou plusieurs, préférentiellement quatre, panneaux 202a-202d comme décrit au-dessus à la figure 2. Les panneaux 202a-202d sont préférentiellement en mousse. Les panneaux 202a-202d sont plus préférentiellement en polypropylène expansé (EPP). L'EPP est bon marché, léger, souple, indéchirable, très résistant à la fatigue et à la flexion, très peu dense, chimiquement inerte et recyclable, très résistant aux chocs, a une bonne mémoire de forme, et peut être moulé. L'EPP donne aussi une agréable sensation au toucher, ce qui est un avantage dans le présent drone qui peut être pris en main.
Le conduit 202 a préférentiellement une hauteur d'au moins 5 cm, de façon à ce qu'un utilisateur soit à l'aise pour tenir le drone 102 entre ses deux mains en tenant le conduit 202 entre ses deux mains.
Le conduit 202 comporte préférentiellement des mortaises sur sa lèvre supérieure dans lesquelles viennent s'insérer les tenons 224 du premier couvercle 201 (la figure 2) lors de l'assemble du drone 102. Un système de mortaises sur la lèvre inférieure du conduit dans lesquelles viendraient s'insérer des tenons présents sur le deuxième couvercle est aussi possible.
Comme visible à la figure 3b, le conduit 202 est préférentiellement asymétrique par rapport à un plan horizontal passant par son milieu. En effet, une lèvre supérieure 401 du conduit est préférentiellement plus large que une lèvre inférieure 402 (visible à la figure 11c), ce qui crée la partie saillante 290. La lèvre supérieure 401 est préférentiellement courbe et crée une jonction douce entre la face extérieure 404 et la face intérieure 403 du conduit 202. La lèvre inférieure 402 comporte préférentiellement un angle entre la face extérieure 404 et la face intérieure 403 du conduit 202, ce qui crée une jonction formant un angle entre les deux faces 403, 404 du conduit.
Une fonction du conduit 202 est de guider l'air de façon à augmenter la poussée générée par l'hélice 204. La présence du conduit 202 augmente l'efficacité de propulsion par rapport à un drone n'ayant pas de conduit 202. La présence du conduit 202 diminue le bruit du drone perçu par l'extérieur par rapport à un drone n'ayant pas de conduit 202.
La face extérieure 404 est préférentiellement courbe selon une direction verticale, en plus d'être courbe dans un plan horizontal. La face intérieure 403 est préférentiellement droite dans une direction verticale et est courbe dans un plan horizontal. La forme de la lèvre supérieure 401 influence le mouvement du flux d'air qui entre dans le drone 102 pendant son vol et a donc une incidence sur le vol du drone en lui-même.
Les panneaux 202a-202d peuvent comporter des découpes latérales de façon à s'emboîter les uns dans les autres pour former le conduit 202.
La jonction entre deux panneaux 202a-202d se fait préférentiellement au niveau des montants verticaux 253. Les montants verticaux 253 et les panneaux 202a-202d sont agencés à la jonction entre deux panneaux 202a-202d de façon à ne pas laisser de jeu, en dehors de celui dû aux tolérances de fabrication et d'assemblage, de façon à ce que tout l'air entraîné par l'hélice sorte du drone par les ouvertures du deuxième couvercle 203. La forme des panneaux 202a-202d est telle que les montants verticaux 253 (avec les servomoteurs 255 et potentiellement d'autres éléments comme une caméra 1002) peuvent être agencés à la jonction entre deux panneaux.
Les panneaux 202a-202d peuvent comporter au moins une cavité 405 (figure 3a) qui est un trou non-traversant dans le conduit 202, prévu par exemple comme un logement pour un ou plusieurs éléments du drone 102.
Les figures 12a-12c montre le deuxième couvercle 202 du drone 102 selon une réalisation de l'invention. La figure 12a est une vue en perspective isométrique du deuxième couvercle 202. La figure 12b est une vue de dessus du deuxième couvercle 202. La figure 12c est une vue latérale du deuxième couvercle 202.
Une fonction du deuxième couvercle 202 est de protéger les surfaces de contrôle 261 de tout contact avec l'extérieur, notamment de tout contact avec le sol quand le drone 202 est posé et de tout contact avec les doigts d'un utilisateur.
Le deuxième couvercle 202 comporte préférentiellement les éléments suivants: • une deuxième grille 230, • un deuxième emplacement 231, et • une partie inférieure 232 de mât.
Le deuxième couvercle 202 comporte potentiellement en outre, un ou plusieurs des éléments suivants: • au moins emplacement 234 pour des moyens de fixation, et • une deuxième rainure 239.
La deuxième grille 230 permet que le deuxième couvercle 231 soit ajouré, c'est-à-dire qu'il comporte des ouvertures. Les ouvertures de la deuxième grille permettent à l'air de sortir de l'intérieur de l'espace intérieur 1000 du drone 102 ou d'y rentrer. Un autre système qu'une grille permettant à l'air de rentrer à l'intérieur de l'espace intérieur 1000 du drone ou d'en sortir est aussi possible dans le cadre de l'invention.
Une première fonction de la deuxième grille 230 est de protéger les éléments du drone 102 à l'intérieur de l'enveloppe 200, en particulier les gouvernes 263 qui sont particulièrement fragiles, du contact avec des éléments extérieurs au drone 102, notamment des doigts d'un utilisateur. Une deuxième fonction de la deuxième grille 230 est de protéger un utilisateur, des éléments du drone 102 à l'intérieur de l'enveloppe 200.
Dans la réalisation de l'invention montrée sur les figures 12a-12c, la deuxième grille 230 comporte une pluralité de deuxième rayons 238 supérieurs qui suivent essentiellement des méridiens du sphéroïde, un deuxième support circulaire 233 et une pluralité de deuxième rayons 237 inférieures qui suivent essentiellement des méridiens du sphéroïde. Les deuxième rayons 238 supérieurs et deuxième rayons 237 inférieures sont préférentiellement orientés radialement c'est-à-dire que leur projection sur un plan perpendiculaire à l'axe 1001 du drone est radiale. La deuxième grille 230 pourrait cependant présenter un autre type de maillage tout en restant dans le cadre de l'invention.
Les éléments de la deuxième grille 230, dont les deuxièmes rayons 237, 238 et le deuxième support circulaire 233, peuvent avoir, dans le cadre de la présente invention, une section circulaire ou un profil effilé plan perpendiculaire à la surface du drone. Dans le cas montré sur les figures où un contrôle d'attitude est réalisé au moyen de gouvernes situées dans le flux d'air de l'hélice, les deuxièmes rayons orientés radialement 237 et 238 ont un profil de section circulaire. Cela permet que ces éléments ne génèrent pas de force de portance. Des éléments de section profilée selon la direction verticale généreraient des forces de portance et des moments de sens opposé à ceux générés par les gouvernes de contrôle et réduiraient d'autant leur efficacité.
Les éléments de la deuxième grille 230 dont les deuxièmes rayons 237, 238 peuvent optionnellement avoir une fonction de compensation de la rotation, en plus ou à la place des stators 251, en ayant un profil effilé et incliné dans le sens contraire au sens du tourbillon généré par l’hélice 204. Les autres éléments de la deuxième grille 230 ont préférentiellement un profil effilé dans la perpendiculaire à la surface du drone de façon à être aérodynamiques, en minimisant les forces de traînée. L'espace entre les éléments de la deuxième grille 230, notamment les deuxièmes rayons supérieurs 238, les deuxièmes rayons inférieurs 237 et le deuxième support circulaire 233, est préférentiellement inférieur à 25 mm. Cela empêche par exemple tout corps circulaire d'au moins 25 mm de diamètre de traverser la deuxième grille 230. L'espace entre les éléments de la deuxième grille 230, notamment les deuxièmes rayons supérieurs 238, les deuxièmes rayons inférieurs 237 et le deuxième support circulaire 233, est plus préférentiellement inférieur à 18 mm. Cela empêche par exemple tout corps circulaire d'au moins 18 mm de diamètre de traverser la deuxième grille 230. L'espace entre les éléments de la deuxième grille 230, notamment les deuxièmes rayons supérieurs 238, les deuxièmes rayons inférieurs 237 et le deuxième support circulaire 233, est encore plus préférentiellement inférieur à 12 mm. Cela empêche par exemple tout corps circulaire d'au moins 12 mm de diamètre de traverser la deuxième grille 230.
Il est possible que l'espace entre les éléments de la deuxième grille 230, notamment les deuxièmes rayons supérieurs 238, les deuxièmes rayons inférieurs 237 et le deuxième support circulaire 233
Ce faible espace entre les éléments de la deuxième grille 230 permet qu'un doigt d'un utilisateur ne puisse préférentiellement pas passer par ces ouvertures.
Les deuxièmes rayons supérieurs 238 ont préférentiellement une composante verticale et une composante horizontale telles que les deuxièmes rayons 238 supérieurs se dirigent vers l'axe 1001 du drone en descendant.
Les deuxièmes rayons inférieurs 237 ont préférentiellement une composante horizontale et pas de composante verticale. En d'autres mots, les deuxièmes rayons inférieurs 237 forment une partie plate horizontale 236 à l'extrémité inférieure du drone 102. La partie plate horizontale 236 permet de poser le drone 102 de façon stable, et ce, même si le centre de gravité du drone 102 est haut. La partie plate horizontale 236 de poser le drone de façon stable, mais si le drone 102 n'a pas de pied d'atterrissage. La partie plate horizontale 236 permet aussi de facilement différencier le dessus et le dessous du drone 102 car le dessous comporte cette partie plate horizontale 236, comme visible à la figure 3b.
La deuxième rainure 239 comporte préférentiellement les emplacements 234 pour des moyens de fixation, par exemple, des vis, permettant de fixer le deuxième couvercle 203 à la lèvre inférieure de la partie centrale 205.
La deuxième rainure 239 a une fonction d'assemblage du conduit 202 avec le deuxième couvercle 203 et une fonction d'assemblage des panneaux 202a-202d formant le conduit. En particulier, la deuxième rainure 239 empêche un mouvement latéral du conduit 202 ou de ses panneaux par rapport au deuxième couvercle 203.
Le deuxième emplacement 231 est préférentiellement prévu pour le placement d'une caméra 1002 qui visualise ce qui se trouve en-dessous du drone 102. Le deuxième emplacement 231 peut aussi accueillir d'autres éléments du drone 102, en particulier des instruments de bord.
La partie inférieure 232 de mât comporte préférentiellement un cylindre creux. La partie inférieure 232 de mât est prévue pour s'assembler, préférentiellement simplement mécaniquement, à la partie supérieure 254 de mât afin de former un mât 208 (visible à la figure 3b). Par exemple, la partie inférieure 232 de mât peut avoir son diamètre intérieur légèrement plus grand que le diamètre extérieur de la partie supérieure 254 de mât de façon à ce que la partie 254 supérieure de mât s'emboîte dans la partie inférieure 232 de mât. L'assemblage du deuxième couvercle 203 avec la partie centrale 205 via l'assemblage des deux parties de mât pour former le mât 208 est un élément qui confère une bonne rigidité mécanique au drone 102.
Un ensemble de pièces comportant la deuxième grille 230, la partie 232 inférieure de mât et la rainure 239 est préférentiellement fabriqué en une seule pièce. Cette pièce est préférentiellement en plastique, plus préférentiellement en acrylonitrile butadiène styrène (ABS) et est préférentiellement réalisée par moulage.
Comme il a été décrit, plusieurs pièces du drone 102 sont préférentiellement réalisées en ABS. L'ABS a été choisi pour ces pièces principalement pour les raisons suivantes: bonne tenue aux chocs, bonne résilience, relativement rigide, léger et pouvant être moulé, bonnes qualités d'aspect de surface, bonne stabilité dimensionnelle, facilement colorable.
Les éléments suivants sont préférentiellement situés à l’intérieur de l’enveloppe 200 et sont par conséquent protégés des chocs avec l’environnement grâce au premier couvercle 201, au conduit 202, au deuxième couvercle et potentiellement au couvercle 212 du premier emplacement : • l'hélice 204, • la partie centrale 205, • l'unité des surfaces de contrôle 206, • le moteur 207, • le boîtier 300, • les moyens de puissance 301, • les moyens de calculs embarqués 302.
Le drone 102 comprend des moyens de capture d'images et/ou de son et/ou des instruments de mesure de paramètres de l'environnement. Les informations capturées grâce à ces moyens de capture et/ou instruments de mesure sont préférentiellement reçues par l'utilisateur du drone pendant ou après le vol du drone 102.
Préférentiellement, le drone 102 comprend au moins une caméra 1002, car une fonction préférentielle du drone 102 est la photographie aérienne. Une « caméra » dans le cadre du présent document est un appareil capable de capturer des images, que ce soit pour un photo, une vidéo, un film, avec ou sans son. La caméra 1002 est préférentiellement située dans une cavité 405 soit au centre d'un des panneaux 202a-202d soit à la jonction entre deux panneaux 202a-202d. La caméra 1002 pointe préférentiellement vers le bas avec un angle entre 5° et 60° par rapport à la verticale.
La caméra 1002 peut aussi être située dans une cavité (non-montrée) du deuxième couvercle 203. Deux caméras 1002 peuvent aussi être situées chacune dans une cavité différente (non-montrée) du deuxième couvercle 203.
Dans une réalisation de l'invention, l'orientation de la caméra 1002 par rapport à la verticale peut être modifiée manuellement par l'utilisateur avant le vol en fonction du type de photo ou vidéo qu'il veut prendre. Dans une réalisation de l’invention, la caméra 1002 est solidaire du boîtier 300 afin de profiter de l'isolation mécanique du boîtier des vibrations subies par le reste de la structure du drone.
Le drone 102 peut optionnellement comprendre plusieurs caméras 1002, par exemple réparties sur le pourtour du drone pour faire des images à 360°. Le drone 102 peut optionnellement comprendre deux caméras à lentille grand-angle séparées horizontalement par une distance correspondant à une distance naturelle des deux yeux et qui permettent d'enregistrer en 3D. Au moins une caméra est préférentiellement capable de générer un flux video HD (1080p) à 30 images par seconde. Un caméra peut être une caméra thermique ou ultraviolet.
Le drone 102 comprend potentiellement un ou plusieurs instruments d'émission de lumière ou de son (laser, haut-parleur,...).
Le drone 102 comprend potentiellement un moyen d'activation, comme un bouton, faire démarrer le moteur et/ou l'éteindre.
Le drone 102 selon l'invention comprend un système 3001 d'instruments de bord comprenant un système visuel 3002 et un système 3003 de capteurs, comme illustré à la figure 13.
Le système visuel 3002 comprend la caméra 1002. En effet, la caméra 1002 peut avoir une fonction de réalisation d’images dans un but de prise de vue et peut avoir une fonction d’odométrie. Il est aussi possible qu’une première caméra 1002, ou une pluralité de premières caméras, ait comme fonction principale la prise de vue et une deuxième caméra, ou une pluralité de deuxièmes caméras, ait comme fonction principale l’odométrie.
La caméra 1002 peut être située au bas du drone, dans l'axe 1001 et regarde vers le bas. Dans sa fonction d’odométrie dans le cadre du système visuel 3002 la caméra 1002 sert au drone pour se repérer. Le système visuel 3002 envoie des informations aux moyens de calculs embarqués 302 (la figure 5). Le système visuel 3002 sert préférentiellement à générer des informations visuelles qui servent à une analyse d'image par les moyens de calculs 302 embarqués. L'analyse d'image sert préférentiellement à une boucle de stabilisation en position du drone et optionnellement à la réalisation d’une mission 2130 par le drone 102 (la figure 15a).
Le système 3003 de capteurs est utilisé pour estimer l'orientation, la position et la vitesse du drone et comprend au moins un gyromètre 1004, au moins un accéléromètre 1005, au moins un magnétomètre 1006, au moins un sonar 1007 et potentiellement d'autres éléments comme un radar, une pluralités de microphones, un ou plusieurs lidars, un baromètre, un anémomètre, un variomètre, un altimètre, un GPS, etc.
Les capteurs sont préférentiellement située dans une ou plusieurs cavité 405 (la figure 3a). Le sonar 1007 est préférentiellement situé dans des cavités 405 dans la partie inférieure des panneaux 202a-202d. La caméra 1002 y est aussi potentiellement située. Le magnétomètre 1006 est aussi préférentiellement situé dans un des panneaux 202a-202d car le moteur peut créer des perturbations électromagnétiques qui fausserait les mesures réalisées par le magnétomètre 1006.
Les capteurs sont optionnellement situés dans le premier emplacement 211 (la figure 2) d'une part car ils peuvent être lourds et il est avantageux que les éléments lourds soient en hauteur et d'autre part pour être à proximité des moyens de calculs embarqués 302, ce qui permet de diminuer la longueur et le poids des liaisons électriques et de faciliter l'assemblage, mais ils peuvent optionnellement être à différents endroits du drone.
Le système de capteurs 3003 envoie préférentiellement des informations aux moyens de calculs embarqués 302 (la figure 5) qui réalisent, à partir de ces informations, des calculs comprenant des tâches de navigation, guidage et pilotage automatique. Les tâches de navigation automatique, guidage automatique et pilotage automatique résultent en des informations qui sont envoyées essentiellement aux servomoteurs 255 pour contrôler les angles d'inclinaison des gouvernes 263 et au moteur 207 pour contrôler la vitesse de l'hélice, et permettent ainsi une boucle de stabilisation rapide du drone pour la stabilisation en attitude et altitude du drone. La fréquence de contrôle pour la boucle de contrôle correspondant à une capture d’information du système 3003 de capteurs qui mène une adaptation des servomoteurs 255 et/ou du moteur 207 est de plus de 20Hz.
Ce pilotage automatique permet que l'attitude et l'altitude du drone 102 soient stabilisées très rapidement et sans intervention extérieure au drone, et en particulier sans intervention humaine. Les moyens de calculs embarqués 307 peuvent traiter des informations provenant de la caméra 1002 pour déterminer la position de l'utilisateur, par exemple pour que le drone suive l'utilisateur.
Un avantage du drone 102 est d'être capable de voler de façon autonome, sans qu'un utilisateur doive le guider durant son vol, et bien qu’un utilisateur puisse, s’il le désire guider le drone durant son vol.
La figure 14 montre un schéma d'un procédé 2000 de fabrication d'un drone 102 selon l'invention. Le procédé 2000 comprend: • un moulage 2001 du premier couvercle, qui permet d'obtenir le premier couvercle 201, • un assemblage 2002 du premier couvercle 201 avec les moteur 207 et hélice 204, • un moulage 2003 du deuxième couvercle, qui permet d'obtenir le deuxième couvercle 203, • un moulage 2004 de la partie centrale, qui permet d'obtenir la partie centrale 205, • des moulages 2005 de chacune des paires de surfaces de contrôles, qui permettent d'obtenir une pluralité de paires de surfaces de contrôles 263, • un assemblage 2006 des paires de surfaces de contrôles 263 avec la partie centrale 205, • un assemblage 2007 de la partie centrale 205 avec les servomoteurs 255, • un assemblage 2008 du deuxième couvercle 203 avec la partie centrale 205, • un moulage 2009 des panneaux du conduit, ce qui permet d'obtenir les panneaux 202a-202d, • un assemblage 2010 des panneaux 202a-202d avec la partie centrale 205 et le deuxième couvercle 203, • un assemblage 2011 du premier couvercle 201 avec les panneaux 202a-202d, et • un assemblage 2012 d'autres éléments 2013, comme le boîtier 300 et son contenu, les caméras 1002 les moyens de calculs embarqués 302, les moyens de puissance 301, les connexions électriques 303, 304, 305, les instruments de bord du système 3001 d'instruments de bord, les antennes, etc. D'autres étapes sont possibles, notamment des assemblages d'éléments mentionnés dans le présent document ou d'éléments non-mentionnés dans le présent document. L’assemblage 2006 des gouvernes 263 avec la partie centrale 205 inclut l'insertion des moyens 265 de fixation des surfaces de contrôle dans les trous 257 de la partie centrale. L'assemblage 2007 de la partie centrale 205 avec les servomoteurs 255 inclut la fixation des servomoteurs 255 dans les renfoncements 256 et la liaison entre les servomoteurs 255 et les gouvernes 263 en passant par des trous 259. L'assemblage 2008 du deuxième couvercle 203 avec la partie centrale 205 inclut l'emboîtement de la partie supérieure 254 de mât avec la partie inférieure 232 de mât. L'assemblage 2010 des panneaux 202a-202d avec la partie centrale 205 et le deuxième couvercle 203 inclut l'insertion des panneaux 202a-202d dans la deuxième rainure 239 de telle façon que les montants 253 verticaux soient aux jonctions entre deux panneaux 202a-202d et la fixation des panneaux au deuxième couvercle 203 grâce par exemple à des vis placées dans les emplacements 234.
Dans une réalisation de l’invention, l'assemblage 2011 du premier couvercle 201 avec les panneaux 202a-202d inclut l'insertion des tenons 224 dans les mortaises de la lèvre supérieur du conduit 202. L' antenne pour la connexion 103 (montrée à la figure 1) et une antenne GPS (non-montrée sur les figures) sont préférentiellement positionnées vers le haut du drone 102, par exemple, fixées au premier couvercle 201, pour limiter leur câblage et leur donner une visibilité omnidirectionnelle.
Le drone 102 a été conçu de façon à ce que son centre de gravité soit haut par rapport à l'ensemble du drone 102. Le centre de gravité du drone 102 est préférentiellement plus haut que le centre géométrique du drone 102. Le centre de gravité du drone 102 est plus préférentiellement plus haut que, ou coïncide approximativement avec, l'extrémité supérieure du conduit du drone 102.
En effet, dans le cas du drone 102 qui est un drone à hélice carénée, la principale composante de la force de traînée aérodynamique est la traînée de captation (ou « ram drag » en anglais). Cette traînée de captation s'applique en point virtuel situé approximativement sur l'axe 1001 du drone au niveau de l'extrémité supérieure du conduit 200. Si le centre de gravité est plus bas que ce point, le vent relatif, c'est-à-dire le vent par rapport au drone, peut facilement cabrer le drone 102 en créant un moment de tangage cabreur qui a tendance à faire basculer l'axe 1001 du drone de manière à coucher le sommet du drone dans le vent relatif. Ce moment cabreur peut être dans une certaine mesure contre-balancé par le moment généré par les gouvernes 263, mais de manière limitée.
En cas de rafale de vent, ce moment cabreur a tendance à aligner le vecteur de poussée de l'hélice 204 dans le sens de la rafale de vent et donc à déstabiliser davantage le drone 102 et à augmenter le déplacement subi par le drone 102 suite à la rafale. Les gouvernes 263 peuvent entrer en action pour s'opposer à ce moment cabreur généré par une rafale de vent, mais l'action des gouvernes 263 est limitée en amplitude et toujours en retard par rapport au moment cabreur initial généré par la rafale de vent.
De la même manière, pour que le drone 102 puisse se déplacer latéralement ou faire face à un vent latéral constant, il doit s'incliner contre le vent relatif pour incliner le vecteur de poussée de l'hélice 204 dans la direction opposé au vent relatif, cependant le moment cabreur a tendance à redresser le drone 102 et il limite donc l'angle d'inclinaison possible du vecteur de poussée de l'hélice et par là la vitesse de déplacement ou la tenue face à un vent constant.
Plus le centre de gravité est proche du point d'application de la traînée de captation, plus faible est le moment cabreur. Si le centre de gravité coïncide approximativement avec ce point, il en résulte que la traînée de captation n'engendre pas de moment de tangage cabreur. En cas de rafale de vent, l'orientation du drone est plus ou moins conservée. En cas de déplacement latéral ou de vent latéral constant, l'inclinaison du drone peut être ajustée à la valeur nécessaire avec un moment de gouverne limité.
Si le centre de gravité est plus haut que le point d'application de la traînée de captation, il en résulte un comportement naturellement piqueur qui est favorable en cas de rafale de vent; en effet le moment piqueur a tendance à aligner le vecteur de poussée de l'hélice dans le sens opposé à celui de la rafale de vent et donc à stabiliser naturellement le drone en réduisant le déplacement subi suite à la rafale.
En outre, comme le moment de contrôle généré par les gouvernes 263 est proportionnel à la distance entre le centre de gravité et les gouvernes, un centre de gravité haut permet aux gouvernes 263 une meilleure autorité de contrôle, ce qui contribue à une meilleure réactivité et stabilité du drone 102.
Donc plus le centre de gravité du drone est haut, meilleure est sa réactivité et stabilité en vol, particulièrement en cas de rafale de vent et plus grande est sa vitesse de déplacement latérale ou sa tenue face à un vent latéral. L'association des caractéristiques préférentielles suivantes de l'invention permet que le centre de gravité du drone 102 soit haut: • les éléments lourds sont préférentiellement placés haut, notamment: o les moyens de puissance 301, o les moyens de calcul 302 embarqués, o le moteur 207, et o l'hélice 204, • les éléments placés bas sont préférentiellement légers, notamment: o les surfaces de contrôle 261, et o les stators 251, ’ · le moteur 207 est disposé « hélice en bas », ce qui permet que le moteur 207 soit plus haut que l'hélice 204, • le conduit 202 est dans un matériau léger, préférentiellement le EPP, • une grande partie des éléments sont en plastique léger, préférentiellement le ABS, • la forme globale du drone 102 et la disposition des éléments du drone 102.
La forme du drone 102 ressemble à un œil lorsqu'il est vu de haut, comme visible à la figure 3c. Le couvercle 212 du premier emplacement ressemble à une pupille, l'ensemble des premiers rayons 218 ressemble à un iris et le conduit 202, et notamment sa partie saillante 290, ressemble au blanc de l'œil. Comme une fonction du drone 102 est de capturer des images, comme un œil capture des images, cette ressemblance est plaisante pour l'utilisateur.
Les figures 15a, 15b, 15c illustrent respectivement une première utilisation 2100, une deuxième utilisation 2200 et une troisième utilisation 2300 du drone selon l'invention. La figure 15a illustre la première utilisation 2100. Lors d’une étape 2120 de décollage, un utilisateur 2101 tient le drone 102 dans ses mains 2102a, 2102b et le drone 102 décolle. A une étape 2130 de vol le drone 102 effectue un vol. A une étape 2140 d'atterrissage, le drone 102 atterrit, préférentiellement dans les mains 2102a, 2102b de l'utilisateur 2101. L'atterrissage, dans le contexte du présent document, n'implique pas nécessairement que le drone touche le sol.
La figure 15b illustre la deuxième utilisation 2200 du drone selon l'invention. A une étape 2110 de programmation, l'utilisateur 2101 indique sur le dispositif de contrôle 101 une mission 2180 qu'il veut que le drone 102 réalise. La mission 2180 inclut au moins le vol 2130 et inclut préférentiellement le décollage 2120 et/ou l'atterrissage 2140. Les étapes 2120, 2130 et 2140 correspondent à celles décrites à la figure 15a.
La figure 15c illustre la troisième utilisation 2300 du drone selon l'invention. Les étapes 2120, 2130 et 2140 correspondent à celles décrites à la figure 15a. Lors d’une étape 2135 d’interaction en vol, l'utilisateur 2101 donne au drone, préférentiellement en le touchant une ou plusieurs fois, une ou plusieurs indication sur la mission 2180. L’interaction en vol 2135 comprend préférentiellement le fait que l'utilisateur 2101 pousse le drone avec une main un nombre de fois choisi par l’utilisateur 2101, dans une direction choisie par l’utilisateur 2101, durant un temps choisi par l’utilisateur 2101 et avec une force choisie par l’utilisateur 2101. Le nombre de poussées, leur direction, leur durée et leur force sont estimés par le système 3001 d’instruments de bord du drone et traités par les moyens 302 de calcul embarqués pour engendrer des indications sur la mission 2180. Par exemple, l’indication pour le drone peut être de se diriger dans la direction de la poussée à une distance proportionnelle à la force de la poussée. L’interaction en vol 2135 est préférentiellement une ou plusieurs poussées sur le conduit 202. L’interaction en vol 2135 est sans danger pour l’utilisateur 2101 et pour le drone 102 grâce à l’enveloppe 200. L’interaction en vol 2135 peut inclure, alternativement ou plus du toucher du drone 102, au moins une instruction donnée par l’utilisateur 2101 au système 100 via le dispositif 101 de contrôle.
La figure 16 illustre une alternative de position de décollage et/ou d'atterrissage du drone 102, où le drone 102 repose sur la paume d'une main 2102a de l'utilisateur 2101.
La figure 17 schématise une utilisation du drone qui reprend les étapes de la première et la deuxième utilisations du drone. Les étapes décrites en se référant à la figure 17 peuvent correspondre tout aussi bien à des étapes de la première utilisation 2100 que de la deuxième utilisation 2200 du drone 102 (la figure 15b). L'étape 2110 est la programmation de la mission que le drone va réaliser. L'utilisateur 2101 indique, par exemple sur une application du dispositif de contrôle 101, la mission qu'il veut que le drone réalise. L’application a préférentiellement préalablement été téléchargée et installée sur le dispositif de contrôle 101.
Cette programmation 2110 est préférentiellement une sélection parmi différents types missions préprogrammées avec une spécification de caractéristiques de la mission désirée. Préférentiellement, l'utilisateur choisit d'abord un type de mission et puis spécifie les caractéristiques requises dans ce type de mission. Des exemples de types de mission sont: • montée jusqu'à une hauteur spécifiée dans les caractéristiques, prise d'une photo ou vidéo à 360° grâce à une rotation du drone autour de son axe 1001 ou autour d'un autre axe vertical spécifié dans les caractéristiques; • décollage des mains de l'utilisateur, mouvement latéral du drone jusqu'à une distance spécifiée de l'utilisateur, prise d'une vidéo à 360° en tournant autour de l'utilisateur, tout en gardant la caméra pointée vers l'utilisateur même s'il bouge ou vers la position de décollage du drone; • montée jusqu'à une hauteur spécifiée dans les caractéristiques, le drone suit l'utilisateur qui se déplace en restant toujours à la même position relative par rapport à l'utilisateur, et le drone prend des photos et/ou vidéos pendant une durée spécifiée dans les caractéristiques; • mouvement jusqu'à une position spécifiée dans les caractéristiques, stabilisation et arrêt du mouvement, pointage de la caméra vers la position de décollage et prend des photos et/ou vidéos; • mouvement jusqu'à une position spécifiée dans les caractéristiques, stabilisation et arrêt du mouvement, pointage de la caméra vers la position de l'utilisateur et prend des photos et/ou vidéos; • répéter la dernière mission réalisée, éventuellement en modifiant une ou plusieurs caractéristiques.
Un autre exemple de type de mission est de réaliser un enregistrement d'une trajectoire en déplaçant manuellement le drone dans l'espace dans un mode « enregistrement de trajectoire », la trajectoire étant mesurée au moyen des gyromètres 1004 et des accéléromètres 1005, calculée grâce aux moyens de calculs embarqués 302 et enregistrée sur la mémoire embarquée 308 et/ou du dispositif de contrôle 105. Le drone suivra alors la même trajectoire durant la mission. Un facteur d'échelle X peut éventuellement être pris en compte, de façon à ce que le drone suive la même trajectoire mais avec des mouvements X fois plus grands. La trajectoire peut éventuellement être visualisée en 2D ou 3D, par exemple, sur un écran du dispositif de contrôle, après son enregistrement.
Une mission peut comprendre la réalisation de plusieurs vidéos et/ou photos à différents endroits.
Des exemples de caractéristiques de la mission qui peuvent être programmées lors de la programmation 2110: • caractéristiques de décollage: o décollage depuis la ou les mains de l'utilisateur, o décollage depuis le sol, o démarrage du moteur lorsque les instruments de bord, en particulier accéléromètres, gyromètre et magnétomètres, détectent un mouvement, qui est interprété par des algorithmes réalisés par les moyens de calculs embarqués 302 (la figure 6) ou des moyens de calculs du dispositif de contrôle 101 (la figure 1) comme un mouvement de libération du drone dans l'air, par exemple, une chute du drone ou un lancer du drone, o démarrage du moteur par un basculement du drone, o démarrage du moteur par un élément d'activation, comme un bouton, sur le drone, o démarrage du moteur un temps spécifié après avoir fait une certaine action sur le dispositif de contrôle, comme pousser sur une icône, o démarrage du moteur par une certaine action sur le dispositif de contrôle, • caractéristiques de prise de vue: o la caméra pointe le point de départ du drone, o la caméra pointe l'utilisateur, o la caméra pointe le dispositif de contrôle 101, o la caméra pointe sa cible sous un certain angle par rapport à la verticale et/ou sous un certain angle par rapport à l'horizontale, o le système 100 détecte l'utilisateur, par exemple, grâce à un traitement d'images, et la caméra prend des images de l'utilisateur, o la caméra pointe le dispositif de contrôle 101, o la caméra pointe un point par rapport à l'utilisateur, au dispositif de contrôle ou aux deux, o la caméra pointe un point par rapport à une balise, o enregistrement d'une vidéo 3D grâce à deux caméras à lentille grand-angle séparées horizontalement par une distance correspondant à une distance naturelle des deux yeux, o enregistrement de sons en plus ou à la place d'images, • caractéristiques d'atterrissage: o retour du drone à proximité de l'utilisateur, par exemple, à une hauteur telle que l'utilisateur puisse le prendre facilement en main, o retour du drone sur le sol ou sur une surface essentiellement horizontale, o retour du drone à la verticale de l'endroit où il a pris des images, o arrêt du moteur lorsque les instruments de bord, en particulier accéléromètres, gyromètres et magnétomètre, détectent un mouvement, qui est interprété par des algorithmes réalisés par les moyens de calculs embarqués 302 ou des moyens de calculs du dispositif de contrôle 101 comme un mouvement de récupération du drone dans l'air, par exemple l'arrêt inattendu d'un mouvement horizontal et ou vertical, o arrêt du moteur quand le drone touche le sol, ce qui peut être détecté par les instruments de bord grâce à un algorithme adéquat, o arrêt du moteur par un basculement du drone, o arrêt du moteur par un élément d'activation, comme un bouton, sur le drone, o arrêt du moteur en faisant une certaine action sur le dispositif de contrôle, comme pousser sur une icône, • caractéristiques de durées: o durée totale du vol, o durée des prises de vue, o intervalle entre des prises de vue, o durée de montée, o durée de vol stationnaire, o durée de vol horizontal dans une certaine direction par rapport au dispositif de contrôle 101 ou au nord, o angle de la caméra par rapport à la verticale et/ou l'horizontale, • caractéristiques de vol, comme position, de position relative ou mouvement: o mouvement du certaine distance dans une direction latérale, en restant à un hauteur fixe par rapport à tout ce qui est directement sous le drone, o hauteur par rapport au sol, o hauteur par rapport à tout objet se trouvant directement sous le drone, o distance horizontale, o suivi de l'utilisateur, o suivi du dispositif de contrôle, • caractéristiques en cas de choc: o retour en arrière et stabilisation, o retour au point de départ par le trajet suivi à l'aller, o atterrissage sur le sol.
Un autre exemple de caractéristique est qu'une fonctionnalité du drone (démarrage du moteur, arrêt du moteur, prise d'une photo/vidéo,...) est activée par un mouvement ou une séquence de mouvement, comme un basculement du drone, qui est détecté(e) par les instruments de bord, en particulier les accéléromètres et gyromètres.
Un autre type de caractéristique est que des détails de la mission choisie sont fournis pendant le vol par l'utilisateur 2101 au drone 102 en poussant celui-ci. Par exemple une poussée dans une certaine direction avec une certaine force peut être détectée par le drone 102 au moyen de ses instruments de bord 3001 et de ses moyens de calcul 302 et être traduite comme une intention de l'utilisateur 2101 d'envoyer le drone 102 dans une certaine direction avec une certaine force.
Dans les exemples ci-dessus, une même caractéristique peut être reprise plusieurs fois ci-dessous, par exemple, une caractéristique de prise de vue peut concerner à la fois la prise de vue, la position du drone au début de la prise de vue, le mouvement du drone pendant la prise de vue et la durée de la prise de vue.
Les différents types de missions peuvent être combinés avec les différentes caractéristiques et les différentes caractéristiques peuvent être combinées entre elles. Toutes les caractéristiques ne doivent pas nécessairement être spécifiées pour chaque mission et certaines missions ou certains types de mission peuvent ne pas demander de spécifier de caractéristiques.
La programmation 2110 de la mission induit une création, dans le système 100, d'informations concernant la mission et/ou les étapes de la mission. Les informations concernant la mission et les étapes de la mission sont sauvegardées dans une mémoire du dispositif de contrôle 101 ou dans la mémoire 308 du drone 102. Avant ou après cette sauvegarde, les informations concernant la mission et les étapes de la mission sont transformées en instructions exécutables par des moyens de calculs. La mission est ensuite réalisée à partir d'instructions de programme informatique exécutées sur les moyens de calculs 302 embarqués. Les indications fournies par l’utilisateur 2101 grâce à l’interaction en vol 2135 en touchant le drone 102 ou en donnant des instructions sur le dispositif 101 de contrôle sont aussi sauvegardées dans la mémoire du dispositif de contrôle 101 ou dans la mémoire 308 du drone 102 et transformées en instructions exécutables par des moyens de calculs. A une étape optionnelle 2115 de prise en main du drone 102, l'utilisateur prend le drone entre ses deux mains. L'utilisateur réalise pour cela un des mouvements instinctifs que chacun réalise lorsqu'il prend en main un sphéroïde de la taille et du poids du drone 102. Cela correspond en général à prendre le drone entre ses deux mains par un ou plusieurs des parties suivantes des mains: le pouce, l'index, le majeur, l'annuaire, l'auriculaire, l'éminence thénar, le creux, l'éminence hypothénar et la paume. En particulier, cela peut correspondre à une prise du drone avec les pouces, les index, potentiellement les majeurs, les bases des majeurs et les bases des pouces (qui sont une partie des éminences thénars). Alternativement, cela peut correspondre à une prise du drone avec les éminences hypothénars, les annuaires, les majeurs et potentiellement les auriculaires. Toute autre combinaison de parties d'une ou plusieurs mains pour prendre le drone 102 est possible dans le cadre de l'invention.
Le drone est préférentiellement pris en main en étant tenu par le conduit 202, ce qui fournit un plus grand sécurité à l'utilisateur que si celui-ci tenait le drone par des parties ajourées. Cependant, comme même les parties ajourées ne comportent préférentiellement pas de trous permettant le passage d'un doigt, toucher une partie ajourée du drone pendant le décollage, le vol ou l'atterrissage est tout-à-fait possible.
Le drone 102 s'envole à l'étape de décollage 2120. Les différentes variations sur le décollage et l'allumage du moteur qui ont été décrites ci-dessus, ainsi que d'autres, peuvent être réalisées lors du décollage 2120.
Le drone 102 peut décoller verticalement, tout comme il peut atterrir verticalement. Le drone 102 est capables de vols horizontaux, verticaux et stationnaires.
Le drone 102 réalise ensuite le vol 2130. Les différentes variations sur le vol 2130 qui ont été décrites ci-dessus, ainsi que d'autres, peuvent être réalisées lors du vol 2130.
La mission 2180, incluant décollage 2120, vol 2130 et atterrissage 2140, prend préférentiellement entre 3 et 15 minutes, ce qui correspond à l'autonomie du drone 102 avec des batteries de type lithium-polymère. Ce temps est suffisant pour que le drone se mette en place pour prendre des photos et/ou vidéos, prennent les photos et/ou vidéos et revienne. Le fait que la mission 2130 du drone soit définie avant le décollage 2120 permet qu'il n'y a pas de perte de temps due à un positionnement laborieux du drone et de sa caméra 1002 par l'utilisateur. De plus, l'utilisateur peut profiter de la totalité du temps de vol du drone pour se mettre en place pour la photo et/ou la vidéo et puis prendre la pose ou réaliser le mouvement qu'il veut filmer. Cela rend plus facile la réalisation de films/photos pris d'une position en hauteur et montrant des mouvements de sport, des autoportraits, des photos de groupe incluant tout le monde, etc.
Une durée de mission plus longue est possible, notamment si plus de batteries sont chargées dans le drone, mais comme cela augmente le poids du drone, sa consommation d'énergie par unité de temps augmente, ou si les moyens de puissance comprennent une alimentation par combustible.
Préférentiellement, la programmation 2110 de mission permet que l'utilisateur ait les mains libres pendant les missions elles-mêmes car l'utilisateur ne doit pas commander chaque mouvement du drone en temps réel. Dans une utilisation de l'invention qui peut éventuellement être combinée avec des missions prédéfinies, l'utilisateur utilise le dispositif de contrôle 101 pendant le vol du drone pour guider les mouvements du drone, comme par l’interaction en vol 2135. En plus ou alternativement, l'utilisateur peut utiliser le dispositif de contrôle 101 pendant le vol du drone pour contrôler, via des instructions, la position de la caméra et les prises de vue prises depuis le drone.
En plus ou alternativement, l'utilisateur peut déplacer le drone avec ses mains durant le vol. L'utilisateur peut par exemple mettre le drone à l'endroit désiré et le tourner pour qu'il puisse prendre les images désirées. Cette manipulation est sans danger pour l'utilisateur comme pour le drone car les doigts de l'utilisateur sont protégés de l'hélice par l'enveloppe 200 et les éléments fragiles du drone sont protégés des doigts de l'utilisateur par l'enveloppe 200.
Le dispositif de contrôle 101 peut éventuellement recevoir des images prises par la ou les caméras 1002 du drone et les afficher, en temps réel ou avec un décalage temporel. Ces images peuvent être des images compressées et de moins bonne qualité par rapport aux images enregistrées dans la mémoire 308 embarquée du drone. Cela permet à l'utilisateur, ou à une autre personne, de vérifier la position du drone et/ou le contenu des images prises par le drone. Cela permet d'éventuellement corriger la position du drone et/ou de la caméra pour prendre les images désirées lors d'un même vol au lieu de devoir recommencer un vol. L’utilisateur peut alors, par exemple en orientant son dispositif 101 de contrôle, notamment si celui-ci est muni d’un accéléromètre, soit en donnant des indications au dispositif 101 de contrôle, donner des indications sur la mission 2180 du drone 102. Des exemples de telles indications données ainsi au drone 102 sont les suivantes : • s'orienter de manière à inclure un objet ou une personne dans le champ de la caméra, • s'éloigner ou de se rapprocher pour créer un effet de type zoom avant ou arrière au niveau de l'image à capturer, • prendre une photo, ou • démarrer/arrêter un enregistrement vidéo. A la fin de la mission 2180, le drone 102 réalise un atterrissage 2140. Les différentes variations sur l'atterrissage et l'arrêt du moteur qui ont été décrites ci-dessus, ainsi que d'autres, peuvent être réalisées lors de l'atterrissage 2140.
Des étapes ultérieures 2150 peuvent être réalisées après l'atterrissage 2140. Par exemple, une recharge des moyens de puissance 301 en rechargeant les batteries ou remettant du carburant.
Les images enregistrées dans la mémoire 308 embarquée sont préférentiellement transférées sur un autre support, par exemple sur le dispositif de contrôle 101 ou sur une clé USB lors des étapes ultérieures 2140. Ce transfert se fait préférentiellement par câble, mais peut aussi se faire par une connexion sans fil. La mémoire 308 embarquée peut inclure une mémoire amovible comme une carte micro SD, sur laquelle les images enregistrées sont enregistrées. Pour avoir les images, l’utilisateur peut alors sortir cette mémoire amovible du drone.
Dans une réalisation de l'invention, la localisation par un signal à haute fréquence émis par le dispositif de contrôle 101 permet au drone 102 de retrouver l'utilisateur 2101 pour définir la position à atteindre pour l'atterrissage.
Dans une réalisation de l'invention, le dispositif de contrôle 101 comprend un émetteur de signal qui permet qu'il soit localisé par le drone 102. Le signal émis peut être un signal sonore, par exemple de type signal sonore à haute fréquence. Il peut y avoir plusieurs, préférentiellement quatre microphones sur le drone 102 qui mesurent un tel signal. Le drone 102 et le dispositif 101 de contrôle s'accordent sur un temps commun via le moyen 103 de communication. Cela permet au drone 102 de mesurer le temps de parcours d'un signal sonore comportant une forme particulière émis par le dispositif 101 de contrôle. Le temps de parcours du signal sonore indique au drone 102 sa distance par rapport au dispositif 101 de contrôle et la différence de temps de parcours du signal sonore mesurée par plusieurs microphones positionnés à une certaine distance les uns des autres sur le drone 102 permet au drone 101 de calculer la direction du dispositif 101 de contrôle par rapport à lui.
Dans une réalisation de l'invention, les mesures des gyromètres et accéléromètres, du magnétomètre, du baromètre, de la caméra et de tout autre instrument de bord durant la trajectoire parcourue par le drone servent à calculer cette trajectoire de façon à ce que le système 100 puisse calculer le point de départ du drone 102 par rapport à la position actuelle du drone à tout moment pendant le vol. Cela permet au drone 102 de retourner à sa position de départ pour l'atterrissage.
Dans une réalisation de l'invention, un système GPS est utilisé par le drone 102 pour déterminer sa position.
Les caractéristiques suivantes du drone 102 selon l'invention permettent qu'il soit utilisé tant pour un usage non-professionnel que pour un usage professionnel et qu'il soit utilisé aussi par des enfants : bon marché, facile à utiliser (pas de temps d'apprentissage du maniement), léger, facile à transporter, solide, non-dangereux pour les utilisateurs, résistant, ayant ses pièces fragiles protégées par l'enveloppe 200.
Dans une réalisation de l’invention qui n’inclut préférentiellement pas de vol 2130 du drone, le drone 102 est posé sur une surface substantiellement plane, la caméra 1002 prend une vidéo/ des photos alors que le drone 102 tourne autour de son axe 1001 grâce à une accélération soudaine de son hélice 204. L'association des caractéristiques préférentielles suivantes de l'invention permet qu'un utilisateur puisse prendre le drone 102 sans risquer d'être blessé et sans risquer d'endommager le drone 102: • une proportion de préférentiellement au moins 30% de la surface extérieure du drone correspond à la surface extérieure du conduit 202, ce qui permet à un utilisateur de prendre le drone 102 entre ses mains par le conduit 202, ce qui lui procure un plus grand sentiment de sécurité par rapport à l'hélice 204 qui tourne rapidement et permet de mieux protéger l'hélice 204, que si l'utilisateur tenait le drone 102 par une partie ajourée comme un des couvercles; et • tous les éléments mobiles et/ou fragiles du drone sont enveloppés par l'enveloppe 200. L'association des caractéristiques préférentielles suivantes de l'invention permet que celle-ci soit particulièrement amusante à utiliser, ce qui fait que l'invention peut être considérée comme un jouet: • forme sphéroïdale amusante et inhabituelle pour un drone à usage notamment non-professionnel, • ressemble à un œil quand vu du dessus, • possibilité de poser le drone sur une surface plane grâce à sa partie plate horizontale 236 (la figure 3b), • facile à faire voler, pas besoin de temps d'apprentissage du maniement du drone grâce aux missions, • pas besoin de télécommande, • liberté de mouvement de l'utilisateur pendant le vol, et • pas besoin de surface plane pour l'atterrissage et/ou le décollage, • possibilité d'interaction intuitive avec le drone pendant le vol, en le poussant par exemple, • sentiment de personnalité du drone qui exécute des actions de manière autonome. L'association des caractéristiques préférentielles suivantes de l'invention permet que celle-ci soit particulièrement bon marché, surtout par rapport aux drones existants: • matériaux bon marchés, • peu d'éléments, • éléments bon marchés, • production pour un marché notamment non-professionnel et notamment non-militaire, notamment un marché de loisir, ce qui permet de fabriquer les éléments en grande quantité et donc de faire que les coûts de production soient faibles, • assemblage facile des éléments, ce qui permet de faire que les coûts d'assemblage soient faibles. L'association des caractéristiques préférentielles suivantes de l'invention permet une bonne tenue en vol du drone 102: • drone à hélice carénée ce qui induit un guidage du flux d'air par le conduit 202 à l'intérieur du drone 102, gouvernes 263, qui contrôlent l'attitude du drone 102, • stators 251, qui contrebalancent la rotation générée par l'hélice 204, • possiblement, action de compensation de la rotation générée par l'hélice 204 par des éléments de la deuxième grille 230, • calculs pour la stabilisation rapide réalisés par les moyens de calculs embarqués 302, • centre de gravité situé en hauteur, • deuxièmes rayons supérieurs 238 et deuxièmes rayons inférieurs 237 de section circulaire, ce qui fait que ceux-ci n'ont pas d'effet de portance. Références 100: système 101 : dispositif de contrôle 102: drone 103: moyen de communication 104: moyens de calculs du dispositif de contrôle 105: mémoire du dispositif de contrôle 200: enveloppe 201 : premier couvercle 202: conduit 202a, 202b, 202c, 202d: panneaux du conduit 203: deuxième couvercle 204: hélice 205: partie centrale 206: unité des surfaces de contrôle 207: moteur 208: mât 210: première grille 211 : premier emplacement 212: couvercle du premier emplacement 213: premier support circulaire 214: support du premier couvercle 218: premiers rayons 219: première rainure 223: emplacements pour des moyens de fixation dans la première rainure 224: tenons 225: élément circulaire horizontal 226: supports du premier emplacement 230: deuxième grille 231 : deuxième emplacement 232: partie inférieure de mât 233: deuxième support circulaire 234: emplacement pour moyen de fixation dans le deuxième couvercle 236: partie horizontale 237: deuxième rayon inférieur 238: deuxième rayon supérieur 239: deuxième rainure 241 : support de fixation du moteur 251 : stator 252: troisième support circulaire 253: montants verticaux 254: partie supérieure de mât 255: servomoteur 256: renfoncement 257: trou dans renfoncement 258: cylindres 259: trou dans un renfoncement d'un montant vertical pour le contact entre un servomoteur et un élément de liaison des surfaces de contrôle 260: trou dans un renfoncement d'un montant vertical pour le passage d'une connexion électrique 261 : plan de gouverne 262: élément de liaison des plans de gouverne 263: gouverne 265: moyen de fixation des plans de gouverne 266: axe substantiellement horizontal et radial passant entre deux plans de gouverne jointes par un élément de liaison 267: éléments de liaison centraux 268: premier côté droit d'un plan de gouverne 269: deuxième côté droit d'un plan de gouverne 270: troisième côté droit d'un plan de gouverne 271 : côté courbe d'un plan de gouverne 272: forme alternative d'un plan de gouverne 278: premier côté droit d'un plan de gouverne 279: deuxième côté droit d'un plan de gouverne 280: troisième côté droit d'un plan de gouverne 281 : côté courbe d'un plan de gouverne 282: quatrième côté d'un plan de gouverne 283: cinquième côté d'un plan de gouverne 290: partie saillante 300: boîtier 301 : moyens de puissance 302: moyens de calcul embarqués 303: connexions électriques entre les moyens de puissance et les moyens de calculs embarqués 304: connexions électriques entre les moyens de calcul embarqués et les autres éléments électroniques 305: connexions électriques entre les moyens de calcul embarqués et le moteur 306: système de navigation 307: système secondaire 308: mémoire embarquée 310: boîtier de batterie 401 : lèvre supérieure du conduit 402: lèvre inférieure du conduit 403: face intérieure du conduit 404: face extérieure du conduit 405: cavité du conduit 1000: espace intérieur du drone 1001: axe du drone 1002: caméra 1004: gyromètre 1005: accéléromètre 1006: magnétomètre 1007: sonar 2001 : moulage du premier couvercle 2002: assemblage du premier couvercle avec les moteur et hélice 2003: moulage du deuxième couvercle 2004: moulage de la partie centrale 2005: moulages de chacune des paires de surfaces de contrôles 2006: assemblage des paires de surfaces de contrôles avec la partie centrale 2007: assemblage de la partie centrale avec les servomoteurs 2008: assemblage du deuxième couvercle avec la partie centrale 2009: moulage des panneaux du conduit 2010: assemblage des panneaux avec la partie centrale et le deuxième couvercle 2011 : assemblage du premier couvercle avec les panneaux 2012: assemblage d'autres éléments 2013: autres éléments du drone 2100: première utilisation du drone 2101: utilisateur 2102a-2102b: mains de l'utilisateur 2110: programmation de mission 2115: prise en main du drone 2120: décollage 2130: vol 2135 : interaction en vol 2140: atterrissage 2150: étapes ultérieures 2180: mission 2200: deuxième utilisation du drone 2300 : troisième utilisation du drone 3001 : système d'instruments de bord 3002: système visuel 3003: système de capteurs
Claims (40)
- Revendications1. Drone (102) comprenant : une enveloppe (200) comprenant un conduit (202) ayant une première ouverture et une deuxième ouverture, un premier couvercle (201 ) et un deuxième couvercle (203) ajourés disposés respectivement sur la première ouverture du conduit (202), et sur la deuxième ouverture du conduit (202), l’enveloppe ayant une surface extérieure, le drone (102) comprenant en outre, montés à l’intérieur de l’enveloppe (200), : au moins un moteur (207), au moins une hélice (204) agencée pour être entraînée par l'au moins un moteur (207), des moyens de puissance (301), et au moins un moyen de contrôle d'attitude (263), caractérisé en ce que le conduit (202) a une surface extérieure qui représente au moins 30% de la surface extérieure de l’enveloppe (200).
- 2. Drone selon la revendication 1, dans lequel la surface extérieure du conduit (202) représente au moins 40% de la surface extérieure de l’enveloppe (200).
- 3. Drone selon la revendication 2, dans lequel la surface extérieure du conduit (202) représente au moins 50% de la surface extérieure de l’enveloppe (200).
- 4. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le conduit (202) est annulaire.
- 5. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier couvercle (201) comprend une première grille (210) avec une pluralité d'éléments (213, 218), chaque élément étant espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 12 mm.
- 6. Drone selon la revendication 5, dans lequel chaque élément de la première grille (210) est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 10 mm.
- 7. Drone selon la revendication 6, dans lequel chaque élément de la première grille (210) est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 8 mm.
- 8. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième couvercle (203) comprend une deuxième grille (230) avec une pluralité d'éléments (233, 237, 238), chaque élément étant espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 25 mm.
- 9. Drone selon la revendication 8, dans lequel chaque élément de la deuxième grille (230) est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 18 mm.
- 10. Drone selon la revendication 9, dans lequel chaque élément de la deuxième grille (230) est espacé des autres pour former des ouvertures de moins de 12 mm.
- 11. Drone selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel des éléments orientés radialement (237, 238) de la deuxième grille (230) ont une section circulaire.
- 12. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'hélice (204) est située plus bas que le moteur (207).
- 13. Drone selon la revendication 12, dans lequel l'hélice (204) est attachée uniquement au moteur (207).
- 14. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moteur (207) et l'hélice (204) sont placés plus bas que les moyens de puissance (301).
- 15. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de calculs embarqués (302).
- 16. Drone selon la revendication 15, dans lequel le moteur (207) et l'hélice (204) sont placés plus bas que les moyens de calculs embarqués (302).
- 17. Drone selon la revendication 15 ou 16, dans lequel les moyens de calculs embarqués (302) effectuent au moins un type de tâche parmi les types de tâches suivants: tâches de navigation automatique, tâches de guidage automatique et tâches de pilotage automatique.
- 18. Drone selon l'une quelconque des revendication 15 à 17, dans lequel les moyens de calculs embarqués (302) comprennent une mémoire (108).
- 19. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, ayant son centre de gravité plus haut que son centre géométrique.
- 20. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enveloppe (200) a une forme substantiellement sphéroïdale.
- 21. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième couvercle (203) comprend une partie plate (236).
- 22. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le conduit (202) comprend un matériau sous forme de mousse.
- 23. Drone selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier couvercle (201) et le deuxième couvercle (202) sont en plastique.
- 24. Système comprenant le drone (102) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un dispositif de contrôle (101) connectés par un moyen de communication (103).
- 25. Méthode pour utiliser un système (100) comprenant un drone (102), un dispositif de contrôle (101), au moins une mémoire (105, 308) et des moyens de calculs (104, 302), la méthode comprenant les étapes de: programmation (2110) d'une mission (2180) comprenant un vol (2130) sur le dispositif (101 ) de contrôle; génération d'informations concernant la mission par le système (100); sauvegarde des informations concernant la mission (2180) dans au moins l'une des mémoires (105, 308); et réalisation de la mission (2180) par le drone (102) à partir d'instructions de programme informatique issues des informations relatives à la mission (2180) et exécutées sur au moins l'un des moyens de calculs (104, 302).
- 26. Support de stockage (105, 308) non transitoire sur lequel est stocké un produit de programme informatique comprenant des parties de code de logiciel dans un format exécutable sur un dispositif informatique et configurées pour effectuer les étapes suivantes quand elles sont exécutées sur ledit dispositif informatique: programmation (2110) d'une mission (2180) pour un drone (102); génération d'informations concernant la mission (2180); sauvegarde des informations concernant la mission (2180); transformation des informations concernant la mission (2180) en instructions de programme informatique; et exécution des instructions de programme informatique.
- 27. Système comprenant un drone (102), un dispositif de contrôle (101), et au moins un support de stockage selon la revendication 26.
- 28. Méthode de fonctionnement d'un drone (102) comprenant : une enveloppe (200) comprenant un conduit (202) ayant une première ouverture et une deuxième ouverture, un premier couvercle (201) et un deuxième couvercle (203) ajourés disposés respectivement sur la première ouverture du conduit (202), et sur la deuxième ouverture du conduit (202), l’enveloppe ayant une surface extérieure et le conduit (202) ayant une surface extérieure qui représente au moins 30% de la surface extérieure de l’enveloppe (200), le drone (102) comprenant en outre, montés à l’intérieur de l’enveloppe (200), : au moins un moteur (207), au moins une hélice (204) agencée pour être entraînée par au moins un moteur (207), des moyens de puissance (301 ), et au moins un moyen de contrôle d'attitude (263), la méthode comprenant : 1) un décollage( 2120), 2) un vol (2130), et 3) un atterrissage (2140), caractérisée en ce que le drone touche au moins une main d'un utilisateur (2101) lors d'au moins une des étapes de décollage (2120), de vol (2130) et d'atterrissage (2140).
- 29. Méthode de fonctionnement selon la revendication 28, dans laquelle l'utilisateur tient le drone (102) entre les mains lors du décollage (2120).
- 30. Méthode de fonctionnement selon la revendication 29, dans laquelle l'utilisateur (2101) tient le drone (102) entre les mains par le conduit lors du décollage (2120).
- 31. Méthode de fonctionnement selon l'une quelconque des revendications 29 et 30, dans laquelle le drone (102) est tenu par les doigts, les paumes ou les doigts et les paumes de l'utilisateur (2101) lors du décollage (2120).
- 32. Méthode de fonctionnement selon l'une quelconque des revendications 28 à 31, comprenant en outre une interaction en vol (2135) entre l’utilisateur (2101 ) et le drone (102).
- 33. Méthode de fonctionnement selon la revendication 32, dans laquelle l’interaction en vol (2135) inclut un toucher du drone (102) par l’utilisateur (2101).
- 34. Méthode de fonctionnement selon la revendication 32 ou 33, dans laquelle l’interaction en vol (2135) inclut au moins une instruction de l’utilisateur (2101 ) sur un dispositif (101 ) de contrôle.
- 35. Méthode de fonctionnement selon l'une quelconque des revendications 28 à 34, dans laquelle le drone (102) réalise une mission (2180).
- 36. Méthode de fonctionnement selon la revendication 35, dans laquelle la mission (2130) est programmée avant l'étape de décollage (2120).
- 37. Méthode de fonctionnement selon la revendication 35 ou 36, dans laquelle le drone (102) ne nécessite pas de guidage de l'utilisateur durant le vol.
- 38. Programme d'ordinateur permettant la programmation d'une mission (2180) de drone (102).
- 39. Support de stockage (105, 308) non transitoire lisible par un ordinateur et comprenant le programme d'ordinateur selon la revendication 38.
- 40. Système comprenant un drone selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 et un programme d'ordinateur selon la revendication 38.
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