CN108473194B - 用于声音控制的螺旋桨叶片处理件 - Google Patents

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Abstract

飞行器(101)在操作期间产生声音。例如,飞行器(101)的电机和螺旋桨(102)在操作期间产生声音。公开了用于在飞行器(101)的操作期间主动地调整所述飞行器(101)的螺旋桨叶片(200)的一个或多个螺旋桨叶片处理件(202)的位置的系统、方法和设备。例如,所述螺旋桨叶片(200)可以具有可以在两个或多个位置之间调整的一个或多个螺旋桨叶片处理件(202)。基于所述螺旋桨叶片处理件(202)的所述位置,更改所述螺旋桨(102)上方的气流,从而更改由所述螺旋桨(102)在旋转时产生的所述声音。通过更改所述飞行器(101)的多个螺旋桨叶片(200)上的所述螺旋桨叶片处理件(202),通过不同的螺旋桨叶片(200)产生的不同的声音可以有效地消除、降低和/或以其它方式更改所述飞行器(101)产生的总声音。

Description

用于声音控制的螺旋桨叶片处理件
背景
住宅区周围的载具交通在不断增加。历史上,家和街区周围的载具交通主要限于机动车交通。然而,最近开发的飞行器(诸如无人飞行器)已经导致其它形式的载具交通上升。例如,业余爱好者可能经常在离家几英尺内的街区中和附近驾驶无人飞行器。同样,讨论了使用无人飞行器将物品直接递送到用户家的电子商务零售商和其他实体。因此,可以邀请这类载具航行到后院中、前廊附近、阳台、天井和/或住宅周围的其它位置以完成包裹的递送。
附图简述
图1是根据实现方式的飞行器的视图。
图2A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图2B是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的侧视图。
图3A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图3B是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的侧视图。
图4A-图4B是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图5A-图5D是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图6A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图6B是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的下侧或底侧的视图。
图6C是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图7是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图8A-图8C是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图9A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图。
图9B-图9C是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的侧视图。
图10是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的另一视图。
图11A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图和侧视图。
图11B是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的俯视图和侧视图。
图12A-图12B是根据实现方式的螺旋桨叶片的俯视图。
图13A-图13C是根据实现方式的螺旋桨叶片的侧视图。
图14是根据实现方式的声音控制过程的流程图。
图15是根据实现方式的飞行器的视图。
图16是根据实现方式的具有压电换能器的螺旋桨叶片的视图。
图17是根据实现方式的具有压电换能器的螺旋桨叶片的另一视图。
图18是根据实现方式的具有压电换能器的螺旋桨叶片的另一视图。
图19是根据实现方式的具有碳纳米管换能器的螺旋桨叶片的视图。
图20A和图20B是根据实现方式的电机、具有换能器的螺旋桨叶片以及电源的视图。
图21是根据实现方式的具有带导管螺旋桨的飞行器的视图,所述导管包括换能器。
图22是根据实现方式的声音控制过程的流程图。
图23A-图23D是根据实现方式的示出了主动空中声音控制的框图。
图24A-图24D是根据实现方式的用于主动空中声音控制的一个系统的各方面的视图。
图25是根据实现方式的用于主动空中声音控制的一个系统的框图。
图26及图26(续)是根据实现方式的示出了主动空中声音控制的实例过程的流程图。
详细描述
本公开涉及当飞行器诸如无人飞行器(“UAV”)在空中时控制、降低和/或更改由飞行器产生的声音。例如,飞行器的一个或多个螺旋桨包括更改由螺旋桨产生的声音的螺旋桨叶片处理件。例如,螺旋桨叶片处理件可以在螺旋桨叶片旋转时干涉在所述叶片周围的气流和/或在螺旋桨叶片旋转时吸收由所述叶片产生的声音。通过在同一飞行器上使用具有不同的螺旋桨叶片处理件的螺旋桨,螺旋桨可以产生彼此相消性地干涉的声音,进而降低或更改由飞行器产生的总声音。同样,除了更改声音之外,螺旋桨叶片处理件中的一些降低和/或以其它方式更改由螺旋桨产生的总声音。
螺旋桨叶片可以包括沿着螺旋桨叶片的一个或多个部分的螺旋桨叶片处理件。例如,螺旋桨叶片可以只包括沿着螺旋桨叶片的前缘的螺旋桨叶片处理件。在其它实现方式中,螺旋桨叶片处理件可以沿着前缘、在螺旋桨叶片的上表面区域上、在螺旋桨叶片的下表面区域上、在螺旋桨叶片的后缘上、在螺旋桨叶片的尖端上或其任何组合。
螺旋桨叶片处理件可以具有任何种类的大小和/或形状,并且可以按各种方式从螺旋桨叶片延伸或顺应螺旋桨叶片。例如,一些螺旋桨叶片处理件可以在包括相对于螺旋桨叶片的表面区域的竖直分量和/或水平分量的方向上从螺旋桨叶片延伸。可替代地,或除此之外,螺旋桨叶片处理件中的一些可以延伸到螺旋桨叶片中。在一些实现方式中,当螺旋桨在旋转时,可以移动或激活螺旋桨叶片处理件中的一些或全部。例如,螺旋桨可以包括使螺旋桨叶片处理件中的一个或多个缩回和/或延伸的声音控制器。当移动一个或多个螺旋桨叶片处理件时,更改由旋转的螺旋桨产生的声音。可以移动(例如,缩回、延伸、移位或旋转)的螺旋桨叶片处理件在本文中有时被称作主动螺旋桨叶片处理件。声音控制器在本文中也可以被称作螺旋桨叶片处理件调整控制器。
在一些实现方式中,一个或多个传感器可以定位于飞行器上,所述传感器测量由飞行器产生的或飞行器周围的声音。基于测量的声音,可以更改飞行器上的螺旋桨叶片的螺旋桨叶片处理件中的一个或多个的位置以产生反声,反声在与由飞行器产生的声音组合时更改由飞行器产生的声音。例如,飞行器的处理器可以维护与由不同的螺旋桨叶片处理件位置产生的不同声音相关的信息。基于测量的声音和螺旋桨的期望旋转速度,选择将导致螺旋桨在旋转时产生反声的螺旋桨叶片处理件位置,所述反声将在螺旋桨按期望的旋转速度旋转时抵消、降低和/或以其它方式更改测量的声音。
在另一实例中,不是被设计成产生特定反声,一些螺旋桨叶片处理件可以消减、降低和/或以其它方式更改螺旋桨叶片在旋转时产生的声音。例如,螺旋桨叶片可以包括可以从螺旋桨叶片的后缘缩回或延伸的穗(一种螺旋桨叶片处理件)。当穗延伸时,穗更改气流并且在螺旋桨在空中经过时消减、降低和/或以其它方式更改由螺旋桨叶片产生的声音。
同样,可以选择用以形成螺旋桨叶片处理件和/或覆盖螺旋桨叶片的部分的材料以更改气流和/或降低由螺旋桨叶片产生的声音。例如,螺旋桨叶片可以由碳纤维形成,其中一种或多种多孔材料附着至碳纤维螺旋桨叶片以在螺旋桨叶片旋转时吸收或更改由螺旋桨叶片产生的声音。例如,一种或多种开孔泡沫材料可以粘附至螺旋桨叶片的前缘并且另一多孔材料粘附至后缘。在一些实现方式中,螺旋桨叶片的内芯或内部可以同样包括多孔材料。例如,螺旋桨叶片的内部可以包括填充螺旋桨叶片的表面区域之间的任何空隙的多孔材料。
在又其它实现方式中,一种或多种换能器诸如压电薄膜换能器或碳纳米管换能器可以应用或并入至用以在空中导航飞行器的螺旋桨叶片的表面中或上。当螺旋桨叶片旋转并产生声音时,可以按定义的频率激活换能器以产生一种或多种换能器输出声音,在本文中也称作反声,所述换能器输出声音消除、降低或以其它方式修改由螺旋桨叶片的旋转产生的声音。反声与声音组合并且导致干涉,使得组合后的或净效应是声音的大体上消除、降低或其它修改。
螺旋桨叶片可以包括沿着螺旋桨叶片的一个或多个部分的一个或多个换能器。例如,螺旋桨叶片可以只包括沿着螺旋桨叶片的前缘的换能器。在其它实现方式中,换能器可以沿着前缘、在螺旋桨叶片的上表面区域上、在螺旋桨叶片的下表面区域上、在螺旋桨叶片的后缘上、在螺旋桨叶片的尖端上或其任何组合。换能器可以单独使用或结合本文中讨论的其它螺旋桨叶片处理件中的一个或多个使用。
换能器可以具有任何种类的大小和/或形状,可以是压电换能器,诸如压电薄膜扬声器,和/或纳米管换能器,诸如碳纳米管扬声器。在一些实现方式中,较大换能器可以包括在螺旋桨叶片的一个部分上并且较小换能器可以包括在螺旋桨叶片的第二部分上。可替代地,或除此之外,第一类型的换能器(例如,压电薄膜扬声器)可以包括在螺旋桨叶片的第一部分上并且第二类型的换能器(例如,碳纳米管扬声器)可以包括在螺旋桨叶片的第二部分上。在一些实现方式中,当螺旋桨在旋转时,可以激活换能器中的一些或全部。例如,螺旋桨或飞行器可以包括声音控制器,所述声音控制器可以独立地寻址换能器中的每一者,从而使每个换能器激活或撤销。同样,声音控制器可以在不同脉冲或频率下发送电力以使不同的换能器产生不同的反声。
在一些实现方式中,一个或多个传感器可以定位于飞行器上,所述传感器测量由飞行器产生的或飞行器周围的声音。例如,传感器(诸如麦克风)可以定位于螺旋桨的毂部上以测量由螺旋桨的旋转产生的声音。基于测量的声音,可以确定换能器声音输出并且通过定位于螺旋桨叶片上的一个或多个换能器来将其输出。如本文中所使用,“反声”是指振幅和频率与预测或测量的声音大致但不是排他地相反和/或大致但不是排他地异相(例如,极性相对于预测的声音的极性反向)的声音。在飞行器的空中操作期间,控制换能器和/或螺旋桨叶片调整以产生反声。当产生反声时,这种反声干涉由螺旋桨叶片的旋转产生的声音。在这方面,可以利用本文中描述的设备、系统和方法以有效地控制、降低和/或以其它方式更改飞行器在飞行期间产生的声音。
在一些实现方式中,可以测量螺旋桨在不同的每分钟转数(“RPM”)下产生的和/或具有不同的螺旋桨叶片调整位置的螺旋桨产生的声音并且将所述声音存储在飞行器的数据存储区中。在操作期间,声音控制器可以从电机控制器接收RPM信息,选择螺旋桨叶片调整,确定螺旋桨将在该RPM下产生的预测或预计的声音,并且使该螺旋桨上的换能器产生将干涉产生的声音的反声。在这种配置中,可能无需传感器来测量由螺旋桨产生的声音。然而,在一些实现方式中,也可以包括传感器来测量由产生的声音和输出的反声的组合得到的净效应。基于测量的净效应,可以进一步更改反声以增大或减小声音与反声之间的干涉和/或以其它方式进一步更改声音。
在一些实现方式中,可以连同和/或独立于其它操作和/或环境数据记录测量的声音。这类信息或数据可以包括但不限于外在信息或数据,例如,不是与飞行器直接相关的信息或数据,或内在信息或数据,例如,与飞行器本身相关的信息或数据。例如,外在信息或数据可以包括但不限于环境状况(例如,温度、压力、湿度、风速和风向)、飞行器在操作时的一天中的时间或一周、一个月或一年中的日子、对给定环境内的云覆盖、日光、地面状况或质地(例如,地面是湿的、干的、覆盖了沙还是雪还是具有任何其它质地)的测量、月相、海洋潮汐、地球磁场方向、空气中的污染程度、颗粒数或给定环境内的任何其它因素。内在信息或数据可以包括但不限于飞行器的操作特性(例如,动态属性,诸如海拔、航向、速度、爬升或下降速率、转弯速率或加速度;或物理属性,诸如结构或框架的尺寸、螺旋桨或电机的数量、这类电机的操作速度)或追踪位置(例如,纬度和/或经度)。根据本公开,可以关于飞行器操作所在的物理或操作环境而捕获和收集的并且与关于测量的声音的信息或数据相关的信息或数据的量、类型和多样性理论上不受限制。
由飞行器在飞行期间捕获的外在信息或数据和/或内在信息或数据可以用来训练机器学习系统以将飞行器的操作或位置或这类位置的状况与由飞行器的螺旋桨在操作期间产生的声音相关联。受过训练的机器学习系统或使用这种受过训练的机器学习系统开发的声音模型接着可以用来预测声音,可以在飞行器在预定位置操作、或在给定速度下或在给定位置处经受预定状况集合时、或根据任何其它特性预期所述声音。一旦预测了这类声音,可以确定螺旋桨叶片处理件位置和/或换能器输出声音,其将导致飞行器的螺旋桨叶片在遇到相同或类似状况时产生的反声。
图1是被配置用于声音控制的飞行器101的视图,飞行器包括螺旋桨102-1、102-2、102-3和102-4中的一者或多者上的螺旋桨叶片处理件。螺旋桨102-1、102-2、102-3和102-4由螺旋桨电机供电并且作为推进系统的一部分在飞行器101的主体104周围间隔开。可以定位于主体104内的控制系统(未示出)用于控制使飞行器101飞行的螺旋桨电机,以及控制飞行器101的其它操作。螺旋桨电机中的每一者可以按不同速度旋转,从而通过不同的螺旋桨102产生不同的提升力。
电机可以是任何类型和大小,足以使螺旋桨102按足以产生足够升力的速度旋转以在空中推进飞行器101和由飞行器101啮合的任何物品,使得飞行器101可以在空中航行例如以将物品递送至位置。如下文进一步讨论,每一螺旋桨102的外部主体或表面区域可以由一种或多种合适的材料诸如石墨、碳纤维等制成。尽管图1的实例包括四个电机和螺旋桨,但在其它实现方式中,更多或更少电机和/或螺旋桨可以用于飞行器101的推进系统。同样,在一些实现方式中,电机和/或螺旋桨可以定位于飞行器101上的不同位置和/或定向。除了螺旋桨和螺旋桨电机之外,还可以利用替代推进方法。例如,发动机、风扇、喷气机、涡轮喷气机、涡轮风扇、喷气发动机等可以结合螺旋桨和螺旋桨电机使用以推进飞行器。
飞行器101的主体104或框架可以是任何合适的材料,诸如石墨、碳纤维和/或铝。在这个实例中,飞行器101的主体104包括耦接至飞行器101的主体104并从主体104延伸的四个电机臂108-1、108-2、108-3和108-4。螺旋桨102和对应的螺旋桨电机定位于每一电机臂108的端部。在一些实现方式中,所有电机臂108可以具有大致相同的长度,而在其它实现方式中,电机臂中的一些或全部可以具有不同长度。同样,电机臂的两个集合之间的间距可以大致相同或不同。
在一些实现方式中,被配置用来测量飞行器处的声音的一个或多个传感器106包括在飞行器101上。传感器106可以在飞行器101上的任何位置处。例如,传感器106可以定位于每一电机臂108上并且邻近螺旋桨102和/或螺旋桨电机,使得不同传感器可以测量在不同螺旋桨102处产生的或附近的不同声音。在另一实例中,一个或多个传感器可以定位于飞行器101的主体104上。传感器106可以是能够测量声音和/或声波的任何类型的传感器。例如,传感器可以是麦克风、换能器、压电传感器、电磁拾音器、加速度计、光电传感器、惯性传感器等。
如下文进一步详细讨论,螺旋桨102中的一者或多者可以包括螺旋桨叶片处理件。在一些实现方式中,螺旋桨叶片处理件中的一些或全部可以在飞行器的操作期间调整(即,主动螺旋桨叶片处理件)。随着螺旋桨叶片处理件的位置改变,螺旋桨在其旋转时产生不同的声音。在其它实现方式中,螺旋桨叶片处理件可以是螺旋桨叶片的一部分。在这类实现方式中,螺旋桨叶片的整体形状和所包括的螺旋桨叶片处理件可以被设计成使得当螺旋桨在旋转时螺旋桨将产生特定声音。在这种配置中,飞行器的不同螺旋桨可以被设计成产生不同声音。可以选择由不同螺旋桨产生的不同声音,使得所述声音对由其它螺旋桨和/或飞行器产生的其它声音造成相消性或相长性干涉,使得当声音组合时,净效应是无声、降低的声音和/或以其它方式更改的声音。
在一些实现方式中,螺旋桨中的一些或全部可以包括螺旋桨叶片处理件。同样,螺旋桨叶片处理件中的一些或全部可以粘附至螺旋桨。可替代地,螺旋桨叶片处理件中的一些或全部可以在飞行器的操作和螺旋桨叶片的旋转期间移动或以其它方式调整。
在一些实现方式中,通过测量每一螺旋桨102处或附近的声音并且更改每一相应螺旋桨102的螺旋桨叶片处理件的位置以产生反声,每一螺旋桨处的测量的声音和反声是独立的。因此,飞行器上的每一传感器和螺旋桨可以独立于其它传感器和螺旋桨而操作并且每一个可以包括其自己的处理和/或存储器以用于操作。可替代地,定位于飞行器的主体104上的一个或多个传感器106可以测量产生的声音并且声音控制器可以向不同螺旋桨发送指令以导致更改不同螺旋桨叶片处理件的位置,从而产生不同的反声。
尽管本文中讨论的飞行器的实现方式利用螺旋桨来实现和维持飞行,但在其它实现方式中,飞行器可以按其它方式配置。例如,飞行器可以是螺旋桨与固定翼的组合。在这类配置中,飞行器可以利用一个或多个螺旋桨来实现起飞、降落和反声产生并且利用固定翼配置或组合翼与螺旋桨配置以在飞行器在空中时维持飞行。在一些实现方式中,推进机构(例如,螺旋桨和电机)中的一者或多者可以具有可变轴,使得其可以在竖直定向与水平定向之间旋转。
图2A示出了根据实现方式的螺旋桨叶片200的俯视图,螺旋桨叶片包括沿着螺旋桨叶片的前缘的螺旋桨叶片处理件202。螺旋桨叶片包括毂部201、尖端203、前缘205、后缘207以及在毂部201、尖端203、前缘205与后缘207之间延伸的表面区域209。如本文中所使用,术语“毂部”(例如,201)是指叶片(例如,200)的与尖端(例如,203)相对的部分,其中叶片安装至电机或其它推进装置(未示出)。术语毂部不应限于任何特定安装结构、圆形或其它。表面区域包括在图2A示出的实例中可见的上表面区域或顶表面区域,以及与上表面区域相对的下表面区域或底表面区域。
在这个实现方式中,螺旋桨叶片处理件202沿着前缘205延伸并且可以在包括相对于螺旋桨叶片200的表面区域209的水平分量和/或竖直分量的方向上调整。例如,螺旋桨叶片可以包括声音控制器211,声音控制器包括致动器210,也称作调整臂。声音控制器211的部件可以并入至螺旋桨叶片200中并且被定位成使得致动器210与螺旋桨叶片处理件中的一者或多者接触并且被配置用来移动或重新定位螺旋桨叶片处理件202。例如,声音控制器211可以包括使致动器210移动的驱动机构204,诸如伺服电机。如放大图中所示,致动器可以包括当致动器由驱动机构移动时移动的一个或多个突起210-1。当突起210-1移动时,它们与螺旋桨叶片处理件202的一个或多个脊202-1接触,从而使螺旋桨叶片处理件202从第一位置移动到第二位置。当每一螺旋桨叶片处理件移动位置时,因为气流受干扰,所以螺旋桨在旋转时产生的声音更改。
在一些实现方式中,致动器210的移动可以基于螺旋桨的旋转速度。例如,驱动机构可以是随螺旋桨叶片200的旋转产生的离心力的增大而移动的配重。当配重移动时,其使致动器210移动,从而更改一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置。在其它实现方式中,声音控制器211可以由一个或多个电力供应器206供电并且驱动机构204可以基于从声音控制器211接收的指令来调整致动器的位置。例如,声音控制器211可以包括处理器和存储器,所述存储器包括不同的螺旋桨叶片处理件位置以及在螺旋桨旋转时产生的所得声音的表。声音控制器211还可以经由无线通信部件208(诸如天线)接收信息和/或指令,并且确定螺旋桨叶片的螺旋桨叶片处理件中的每一者的位置。例如,声音控制器211可以接收位置信息、环境信息和/或操作信息,并且基于该信息确定预期的预测的声音。对于预测的声音,确定将使螺旋桨在旋转时产生反声的螺旋桨叶片处理件位置。在另一实例中,可以选择螺旋桨叶片处理件的位置,所述位置将消减、降低和/或以其它方式更改声音,诸如通过更改声音的各种频率分量的相对和/或绝对振幅。
在其它实现方式中,声音控制器211可以接收额外或较少信息并且确定螺旋桨叶片处理件的位置。在一些实现方式中,声音控制器211可以接收针对每一螺旋桨叶片处理件位置的指令。在又另一实例中,声音控制器211可以例如从定位于飞行器上的传感器接收预测的声音,确定反声,并且选择将使螺旋桨在旋转时产生反声和/或消减或更改预测的声音的螺旋桨叶片处理件位置。
尽管所示实例示出了控制螺旋桨叶片200的单一驱动机构和致动器的声音控制器,但在一些实现方式中,声音控制器可以耦接至多个螺旋桨叶片的多个驱动机构、声音控制器和对应的螺旋桨叶片处理件并对其进行控制。例如,飞行器的螺旋桨可以包括一个、两个、三个、四个、五个或任何数目和/或形状的螺旋桨叶片。螺旋桨叶片中的一者或多者可以包括驱动机构204、致动器210和螺旋桨叶片处理件,这些全都可以由声音控制器控制。同样,螺旋桨叶片200中的一者或多者可以包括电力供应器206和/或电源。在这个实例中,电源是收集太阳能以用于对声音控制器211和驱动机构204供电的一系列太阳能面板212。同样,由太阳能面板212收集的能量可以存储在一个或多个电力供应器206(诸如电池)中。
尽管图2A中所示的实例包括驱动机构204和呈可以由驱动机构移动的可调整臂的形式的致动器210,但将了解,任何种类技术可以用来更改可调整螺旋桨叶片处理件的位置。例如,致动器诸如压电致动器、私服电机、气动装置、螺线管等可以定位于每一螺旋桨叶片处理件处或耦接至每一螺旋桨叶片处理件并且被配置用来从声音控制器211接收关于螺旋桨叶片处理件的位置的指令。例如,如果致动器210是定位于螺旋桨叶片处理件附近的压电致动器,则其在激活时可以使螺旋桨叶片处理件在包括相对于螺旋桨叶片的表面区域的水平分量和/或竖直分量的方向上移动。
将了解,在一些实现方式中,除了从螺旋桨叶片突出的螺旋桨叶片处理件之外,声音控制器可以完全或部分包含在螺旋桨叶片的表面区域或外部主体内并且可以在外部不可见。
螺旋桨叶片处理件202可以由任何材料形成,可以具有任何大小,或/或为任何形状。同样,螺旋桨叶片处理件202可以定位于螺旋桨叶片200上任何位置并且可以在任何方向上延伸。例如,参照图2B,示出了包括多个螺旋桨叶片处理件202的螺旋桨叶片200的侧视图。如可见,螺旋桨叶片处理件202沿着螺旋桨叶片200的前缘在大小、形状和位置方面有所变化。例如,螺旋桨叶片处理件202-7的形状基本上是矩形,在螺旋桨叶片的前缘正上方和下方的方向上突出,并且延伸超出螺旋桨叶片200的前缘。相比之下,螺旋桨叶片处理件202-2的形状基本上是三角形并且只在螺旋桨叶片200的上表面区域上方突出,并且不会在螺旋桨叶片200下方延伸或突出超出螺旋桨叶片的前缘。同样,螺旋桨叶片处理件202-3的形状基本上是三角形但只在螺旋桨叶片200的下表面区域下方延伸,并且不会突出超出螺旋桨叶片的前缘。作为进一步实例,螺旋桨叶片处理件202-4大致是在螺旋桨叶片的上表面区域上方突出的半圆形,并且螺旋桨叶片处理件202-5是在螺旋桨叶片200的上表面区域上方突出的不规则形状。
除了具有变化的形状之外,不同的螺旋桨叶片处理件可以由相同的或不同的材料形成。例如,螺旋桨叶片处理件202中的一者或多者可以由多孔材料(例如,开孔泡沫、海绵、软木、浮石、木头)、金属泡沫、陶瓷、钢、钛、塑料、气凝胶、聚合物、吸声织物等形成。同样,螺旋桨叶片处理件202中的一者或多者可以是实心材料,或可以包括一个或多个开口或孔,所述开口或孔允许空气穿过螺旋桨叶片处理件中以及螺旋桨叶片处理件的外表面周围的孔。
如将了解,螺旋桨叶片可以包括螺旋桨叶片处理件的任何数目、大小、形状和/或位置。同样,螺旋桨叶片处理件中的一些或全部可以是固定的并且螺旋桨叶片处理件中的一些或全部可以是可调整的。在一些实现方式中,螺旋桨可以被制造成在螺旋桨叶片的每一者的一者或多者上包括多个螺旋桨叶片处理件。在制造后,可以对螺旋桨进行测试以确定螺旋桨在旋转时产生的不同声音并且可以将那些声音存储在与螺旋桨相关联的声音表中。如果螺旋桨叶片处理件中的一些是可调整的,则也可以确定可调整的螺旋桨叶片处理件的位置的每一不同配置的不同声音并且将所述声音连同每一可调整的螺旋桨叶片处理件的对应位置存储在与螺旋桨相关联的声音表中。
同样,如下文进一步讨论,尽管上文关于图2A和图2B讨论的螺旋桨叶片处理件定位于螺旋桨叶片的前缘上,但在其它实现方式中,除了或替代于将螺旋桨叶片处理件定位在螺旋桨叶片的前缘上,螺旋桨叶片处理件也可以在表面区域、毂部、尖端、后缘或其任何组合上。
图3A是根据实现方式的具有多个螺旋桨叶片处理件302的螺旋桨叶片300的俯视图。螺旋桨叶片300可以按与上文关于图2A讨论的方式类似的方式配置。例如,螺旋桨叶片300可以包括毂部301、尖端303、前缘305、后缘307以及表面区域309。同样,螺旋桨叶片300可以包括控制驱动机构304和致动器310的声音控制器311,其都可以由定位于螺旋桨叶片的表面区域上的电力供应器306和/或太阳能面板312供电。同样,可以包括无线通信部件308以实现到达和来自声音控制器311的无线通信。
在这个实例中,柔性材料314定位于螺旋桨叶片处理件上方并且随螺旋桨叶片处理件的调整而移动。柔性材料可以由任何柔性材料诸如橡胶、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、层压件、织物、凯夫拉尔纤维、碳纤维等制造。同样,柔性材料可以是多孔的和/或具有其它消音性质。当螺旋桨叶片处理件在包括相对于表面区域的水平分量和/或竖直分量的方向上移动时,柔性材料314响应于移动而膨胀或收缩,从而更改柔性材料的形状,并且因此更改螺旋桨叶片300的形状。柔性材料可以包围整个螺旋桨叶片或可以仅形成在螺旋桨叶片处理件上方。无论如何,当调整螺旋桨叶片处理件位置时,柔性材料调整,从而在螺旋桨旋转时更改螺旋桨叶片上方的气流。更改的气流改变螺旋桨在旋转时产生的声音。
图3B示出了根据实现方式的包括覆盖了柔性材料314的多个螺旋桨叶片处理件302的螺旋桨叶片300的侧视图。如所示,当螺旋桨叶片处理件302从螺旋桨叶片的表面区域突出时,柔性材料314在螺旋桨叶片处理件302周围伸展,从而更改整体形状和由螺旋桨叶片产生的所得声音。
图4A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片400的另一俯视图。类似于上文关于图2A进行的讨论,螺旋桨叶片包括毂部401、尖端403、前缘405、后缘407以及在毂部401、尖端403、前缘405与后缘407之间延伸的表面区域409。表面区域包括在图4A示出的实例中可见的上表面区域,以及与上表面区域相对的下表面区域。
在这个实现方式中,螺旋桨叶片处理件呈沿着前缘405延伸的锯齿402的形式。锯齿可以具有任何大小、形状、直径、曲率和/或材料。同样,沿着前缘的锯齿402之间的间距可以变化。如放大图中所示,锯齿可以相隔小于一毫米(“mm”)并且长度范围在0.5-2.3mm之间。在其它实现方式中,锯齿的间距和/或大小可以大于或小于图4A中所示的间距和大小。同样,锯齿的曲率在锯齿之间和/或螺旋桨叶片之间可以有所变化。
锯齿402可以在包括相对于螺旋桨叶片400的表面区域409的水平分量和/或竖直分量的方向上调整。例如,螺旋桨叶片可以包括声音控制器411,声音控制器包括致动器410。声音控制器411的部件可以并入至螺旋桨叶片400中并且被定位成使得致动器410与螺旋桨叶片处理件中的一者或多者接触并且被配置用来移动或重新定位锯齿402。例如,声音控制器411可以包括使致动器410移动的驱动机构404,诸如伺服电机、螺线管等。如放大图中所示,致动器可以包括当致动器由驱动机构移动时移动的一个或多个突起410-1。当突起410-1移动时,其与锯齿402的一个或多个脊402-1接触,从而使锯齿402从第一位置移动到第二位置。
当每一锯齿402移动位置时,因为气流受锯齿402干扰,所以螺旋桨在旋转时产生的声音更改。例如,锯齿在从螺旋桨叶片400的前缘405延伸时可以干扰气流,使得气流在锯齿之间形成小涡流和/或湍流。小涡流和/或湍流可以产生变化的声音(例如,不同的振幅、频率等),从而得到被消减和/或产生类似于白噪声的宽带噪声的总声音。白噪声是指在所有频率下含有相等振幅的声音。宽带噪声与具有较大音调分量的其它声音相比通常让人更可接受,所述音调分量通常是通过旋转的螺旋桨产生的。相比之下,当锯齿402缩回到螺旋桨叶片400中使得其不延伸超出螺旋桨叶片400的前缘405时,在螺旋桨叶片400旋转时经过螺旋桨叶片400的空气产生较少湍流,并且整体声音在叶片通过频率的谐波下具有较多音调突出和较少宽带特性。
在一些实现方式中,致动器410的移动可以基于螺旋桨的旋转速度、由一个或多个传感器测量的声音和/或基于飞行器的海拔。例如,驱动机构可以是随螺旋桨叶片400的旋转产生的离心力的增大而移动的配重。当配重移动时,其使致动器410移动,从而更改一个或多个锯齿402的位置。在其它实现方式中,声音控制器411可以由一个或多个电力供应器406供电并且驱动机构404可以基于从声音控制器411接收的指令来调整致动器的位置。例如,声音控制器411可以包括处理器和存储器,所述存储器包括不同的螺旋桨叶片锯齿402位置以及当锯齿在那些位置的情况下螺旋桨旋转时产生的所得声音的表。声音控制器411还可以经由无线通信部件408(诸如天线)接收信息和/或指令,并且确定锯齿402中的每一者的位置。例如,声音控制器411可以接收位置信息、环境信息和/或操作信息,并且基于该信息确定预期的预测的声音。对于预测的声音,确定将使螺旋桨在旋转时产生反声的锯齿位置。在另一实例中,可以选择螺旋桨叶片处理件的位置以消减、降低和/或以其它方式更改由螺旋桨的旋转产生的声音,诸如通过更改声音的各种频率分量的相对和/或绝对振幅。
在其它实现方式中,声音控制器411可以接收额外或较少信息并且确定锯齿402的位置。在一些实现方式中,声音控制器411可以接收针对每一锯齿位置的指令,和/或针对锯齿集合的指令。如下文关于图4B进一步讨论,可以将锯齿分成集合,每一集合包括至少一个锯齿。
尽管所示实例示出了控制螺旋桨叶片400的单一驱动机构和致动器的声音控制器,但在一些实现方式中,声音控制器可以耦接至多个螺旋桨叶片的多个驱动机构、声音控制器和对应的锯齿并对其进行控制。例如,飞行器的螺旋桨可以包括一个、两个、三个、四个、五个或任何数目和/或形状的螺旋桨叶片。螺旋桨叶片中的一者或多者可以包括驱动机构404、致动器410、锯齿402和/或其它类型的螺旋桨叶片处理件。不同螺旋桨叶片的所有螺旋桨叶片处理件(包括锯齿402)都可以由声音控制器控制。同样,螺旋桨叶片400中的一者或多者可以包括电力供应器406和/或电源。在这个实例中,电源是收集太阳能以用于对声音控制器411和驱动机构404供电的一系列太阳能面板412。同样,由太阳能面板412收集的能量可以存储在一个或多个电力供应器406(诸如电池)中。
尽管图4A中所示的实例包括驱动机构404和呈可以由驱动机构移动的可调整臂的形式的致动器410,但将了解,任何种类技术可以用来更改锯齿402的位置。如上文所讨论,致动器可以是可以使螺旋桨叶片处理件(例如,锯齿)移动的任何类型的装置或部件(例如,压电致动器、螺线管、气动装置等)。例如,参照图4B,示出了螺旋桨叶片450的俯视图,其中使沿着前缘465的锯齿452移动的致动器460呈多个压电致动器的形式。在这种配置中,声音控制器461可以个别地控制每一致动器,从而使沿着前缘的不同锯齿集合独立于其它锯齿集合被调整。
参照放大图470,示出了三个锯齿集合452-1、452-2、452-3,每一集合粘附至单独的致动器460-1、460-2和460-3。如所示,锯齿452可以是不同大小、形状、长度、直径,具有不同曲率,和/或由不同材料形成。每一锯齿集合包括一个或多个锯齿。例如,第三锯齿集合452-3包括单个锯齿。相比之下,第一锯齿集合452-1包括两个锯齿并且第二锯齿集合452-2包括三个锯齿。在一些实现方式中,锯齿由在螺旋桨的旋转期间挠曲的纤维材料形成。在其它实现方式中,锯齿可以由例如陶瓷、塑料、橡胶、复合物、金属、碳纤维、开孔泡沫、具有低体积密度的金属泡沫、声衬、吸声织物等形成。
参照放大图472,在一些实现方式中,当致动器未激活时,诸如致动器460A,耦接至致动器的锯齿集合452可以处于缩回位置,在该位置锯齿452不会延伸超出螺旋桨叶片的前缘465。当声音控制器发送信号以激活致动器并且致动器激活时,如致动器460B所示,锯齿452移动至延伸位置,在该位置锯齿的至少一部分延伸超出螺旋桨叶片的前缘465。当螺旋桨旋转时,可以激活或撤销不同的致动器460,使得不同的锯齿集合在延伸位置与缩回位置之间移动,从而更改由螺旋桨叶片的旋转产生的声音。
除了包括沿着螺旋桨的前缘465的锯齿之外,锯齿可以包括在螺旋桨的其它部分上。例如,图4B示出了从螺旋桨的前缘465延伸的锯齿、从后缘457延伸的锯齿、从尖端453延伸的锯齿以及从表面区域459延伸的锯齿。类似于沿着前缘的锯齿452,在螺旋桨的其它部分上的锯齿可以是固定的或主动地在两个或多个位置之间移动。例如,沿着螺旋桨的后缘457的锯齿452可以主动在缩回位置与延伸位置之间调整。在一些实现方式中,锯齿452可以使用上文讨论的实例中的任一者(例如,机械调整臂、压电致动器、气动装置和螺线管)移动。使锯齿452沿着后缘457移动的致动器463呈多个螺线管的形式。在这种配置中,声音控制器461可以个别地控制每一致动器463,从而使沿着后缘的不同锯齿集合独立于其它锯齿集合被调整。
参照放大图474,在一些实现方式中,当致动器未激活时,诸如致动器463A,耦接至致动器的锯齿集合452可以处于缩回位置,在该位置锯齿452不会延伸超出螺旋桨叶片的后缘457。当声音控制器发送信号以激活致动器并且致动器激活时,如致动器463B所示,并且锯齿452移动至延伸位置,在该位置锯齿的至少一部分延伸超出螺旋桨叶片的前缘465。当螺旋桨旋转时,可以激活或撤销不同的致动器463,使得不同的锯齿集合沿着螺旋桨叶片450的后缘在延伸位置与缩回位置之间移动,从而更改由螺旋桨叶片的旋转产生的声音。
锯齿452影响螺旋桨叶片周围的气流,从而引发涡流、湍流和/或可降低、消减和/或以其它方式更改由螺旋桨的旋转产生的声音的其它流动特性。例如,因为锯齿在每一锯齿之间产生小通道并且当螺旋桨叶片旋转时空气经过所述小通道,所以空气可能受干扰。当螺旋桨叶片在空中经过时,空气的这些小通道产生较小涡流和/或湍流,连同产生较大涡流和/或湍流。较小涡流和/或湍流与较大涡流相比产生较少和/或不同的声音,并且由较小涡流和/或湍流产生的声音中的一些在不同频率下具有相对高的振幅。通过干扰声音和产生较小涡流和/或湍流,由螺旋桨叶片产生的总声音得以消减、降低和/或以其它方式更改。例如,产生的声音的频率可以更代表白噪声。
图5A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片500的俯视图。在这个实例中,螺旋桨叶片处理件呈从螺旋桨叶片500A的后缘507延伸的穗503、505的形式。穗可以由任何种类材料形成并且一些穗可以由与其它穗不同的材料形成。例如,穗可以由弹性材料、像陶瓷或碳复合物等刚性材料、多孔材料、开孔泡沫、金属泡沫、织物材料、羽毛、纤维材料、皮革、毛皮、合成织物材料、纤维等形成。在一些实现方式中,处理件可以由混合材料形成,诸如从空气中捕获声能并且将所捕获的声能传递到螺旋桨叶片的实心结构以消减声音的多孔材料的组合。
如所示,穗503、505的长度、大小和/或形状可以变化。例如,较长和/或较窄的穗505A可以朝向螺旋桨叶片500A的毂部501定位,较大和/或较宽的穗505AA可以朝向螺旋桨叶片500A的后缘的中心定位,并且较小的穗503A可以朝向螺旋桨叶片500的尖端定位。同样,在一些实现方式中,穗的密度或数目可以沿着螺旋桨叶片500的长度而变化。参照放大图513,穗可以由从螺旋桨叶片500的后缘507延伸的许多纤维形成。纤维可以按与放大图513中所示的类似的方式在每一纤维的端部磨损或散开。
当螺旋桨旋转时,穗诸如纤维可以在空中移动,从而在螺旋桨叶片500A在空中经过时干扰气流和/或使气流平滑。干扰和/或平滑的空气导致螺旋桨在旋转时产生的较少和/或不同的声音。同样,穗和/或从穗505的端部延伸的磨损处也吸收在空中旋转的螺旋桨产生的声音中的一些,从而降低由螺旋桨叶片产生的总声音。在一些实现方式中,穗可以形成,使得当螺旋桨旋转时其可以在竖直方向上移动但穗的水平方向可能受限制。例如,穗的纤维可以被配置成借助螺旋桨叶片的旋转而在竖直方向上挠曲并且在水平方向上挠曲至一位置,在该位置穗与螺旋桨叶片的旋转方向对准。
当螺旋桨旋转时,穗505在延伸超出螺旋桨叶片的后缘时可能产生额外阻力,从而需要额外功率来使螺旋桨按命令的速度旋转。因此,在一些实现方式中,穗505可以是可调整的,使得其可以在穗延伸超出螺旋桨叶片的后缘507的延伸位置与穗至少部分缩回至螺旋桨叶片中的缩回位置之间移动。同样,在一些实现方式中,一些穗可以独立于螺旋桨叶片500上的其它穗移动。
在一个实现方式中,声音控制器511可以被配置用来调整穗503、505的位置。例如,声音控制器511可以包括驱动机构,诸如伺服电机,该驱动机构可以旋转或调整沿着螺旋桨叶片500的后缘507延伸的调整部件512的位置。调整部件512可以在螺旋桨叶片500内部。在一些实现方式中,调整部件可以是可以在任一方向上旋转的圆柱或一系列圆柱。穗的内部端部可以附接至圆柱并且声音控制器511可以利用驱动机构来使圆柱中的一者或多者旋转以使穗503、505延伸或缩回。当圆柱在第一方向上旋转时,穗在圆柱周围卷起或卷绕至螺旋桨叶片内的缩回位置。当圆柱在第二方向上旋转时,穗503、505从圆柱延伸或展开至超出螺旋桨叶片500的后缘的延伸位置。
在图5A中,所有穗503A、505A、505AA处于延伸位置。当在延伸位置时,由螺旋桨叶片产生的声音可以由穗消减,但是因为来自延伸的穗的阻力增加,所以使螺旋桨叶片旋转所需的功率可能增大。相比之下,参照图5B,朝螺旋桨叶片的毂部和螺旋桨叶片的中心较近的穗505B和穗505BB缩回至螺旋桨叶片500B中并且穗503B保持处于延伸位置。在这种配置中,由从叶片的尖端流出的尖端涡流和/或湍流产生的声音由延伸的穗503B消减,但是由延伸的穗导致的阻力通过使穗505B、505BB缩回而减小。
现在参照图5C,螺旋桨叶片500C的所有三个穗集合505C、505CC和503C处于缩回位置。通过使所有穗503C、505C和505CC缩回,螺旋桨叶片500C上的阻力进一步减小,从而减小使螺旋桨旋转所需的功率。然而,由螺旋桨叶片500C产生的声音可能较响,这是因为穗没有延伸而无法消减在螺旋桨在空中经过时产生的声音。
在比较图5A、图5B和图5C的配置时,假设螺旋桨叶片500A、500B、500C以相同速度旋转(并且所有其它因素都相等-风、气压等),由螺旋桨叶片500A(图5A)的旋转产生的总声音小于和/或不同于由螺旋桨叶片500B(图5B)的旋转产生的总声音。同样,由螺旋桨叶片500B的旋转产生的声音小于和/或不同于由螺旋桨叶片500C(图5C)的旋转产生的声音。然而,使螺旋桨叶片500A旋转以产生期望升力和/或推力所需的功率高于使螺旋桨叶片500B旋转以产生相同的期望升力和/或推力所需的功率。同样,使螺旋桨500B旋转以产生期望升力和/或推力所需的功率高于使螺旋桨叶片500C旋转以产生相同的期望升力和/或推力所需的功率。
图5D示出了螺旋桨叶片580的俯视图,螺旋桨叶片包括沿着螺旋桨叶片580的前缘595的锯齿582以及从螺旋桨叶片500D的后缘延伸的穗583、585。取决于配置,螺旋桨叶片580也可以包括声音控制器581、电力供应器586、太阳能面板593、无线通信部件588、驱动机构584、可以用来调整锯齿582和/或使锯齿582延伸或缩回的调整臂590和/或可以用来使穗583、585延伸或缩回的声音控制器592中的一者或多者。
在描述的实现方式中,飞行器可以确定何时功率效率更重要以及何时声音的降低或更改更重要并且相应地调整锯齿582和/或穗583、585。例如,当飞行器在高的海拔时(例如,在两个位置之间在运输中),功率效率可能比声音消减或其它更改更重要,并且飞行器控制系统可以使锯齿582和/或穗583、585缩回。相比之下,当UAV低于定义的海拔(例如,50英尺)时,可以确定声音消减或其它更改更重要并且使锯齿582和/或穗583、585延伸,从而降低和/或以其它方式更改由螺旋桨的旋转产生的声音,但是增大使螺旋桨旋转并产生所需推力或升力所需的功率。在较低海拔下声音消减或更改可能更重要,这是因为UAV可能正进入人居住的区域以便向人的住宅递送包裹。
在一些实现方式中,当飞行器改变海拔时,可以调整锯齿582和/或穗583、585。例如,当飞行器开始下降时,锯齿582可以首先延伸以在最初消减、降低和/或以其它方式更改由螺旋桨的旋转产生的声音。当飞行器继续下降时,朝向螺旋桨叶片的尖端的穗583可以延伸以消减、降低和/或以其它方式更改由流出的尖端涡流和/或湍流产生的声音。最后,当飞行器继续下降时,穗585可以延伸以消减、降低和/或以其它方式更改螺旋桨叶片在空中经过时产生的声音。通过逐步使锯齿582和穗583、585延伸,随着飞行器接近较低海拔而调整功率与声音更改比,进而在按需要更改声音的同时省电。当飞行器上升至较高海拔时,穗583、585和锯齿582可以按类似的方式缩回,从而减小使螺旋桨旋转和产生期望升力或推力所需的功率。
在一些实现方式中,如下文所讨论,定位于螺旋桨或飞行器上的一个或多个传感器可以测量在飞行器处或周围产生的声音并且锯齿582和/或穗583、585可以基于测量的声音而延伸或缩回。例如,可以定义飞行器的容许声级和/或频谱。当飞行器测量的声音到达容许声级或频谱时,锯齿582和/或穗583、585可以延伸以诸如通过更改产生的声音的频谱来消减、降低和/或以其它方式更改由飞行器产生的声音。在一些实现方式中,容许声级或频谱可以取决于例如飞行器的海拔和/或飞行器的位置而变化。例如,当飞行器在较低海拔和/或人居住的区域中时,容许声级可以低于飞行器在较高海拔和/或人不居住的区域中时的情况。
图6A是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片600A的上侧的俯视图。同样,图6B是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片600B的下侧的视图。在图6A和图6B所示的实例中,螺旋桨叶片处理件是粘附至螺旋桨叶片的表面区域的消音材料615、617。在一些实现方式中,消音材料615可以仅粘附至螺旋桨叶片600A的上侧,如图6A所示。在其它实现方式中,消音材料617可以仅粘附至螺旋桨叶片600B的下侧。在又其它实现方式中,消音材料可以粘附至螺旋桨叶片600A的上侧以及螺旋桨叶片600B的下侧两者。
在一些实现方式中,消音材料可以仅粘附至螺旋桨叶片600A的上侧的一部分和/或仅粘附至螺旋桨叶片600B的下侧的一部分。同样,不同类型的消音材料可以粘附至螺旋桨叶片的表面区域的不同部分。例如,一种类型的消音材料615可以粘附至螺旋桨叶片600A的上侧的一些或全部并且另一类型的消音材料617可以粘附至螺旋桨叶片600B的下侧的一些或全部。在又其它实现方式中,多个类型的消音材料可以粘附至螺旋桨叶片600A的上侧或螺旋桨叶片600B的下侧中的任一者或两者。最后,在一些实现方式中,消音材料可以在螺旋桨叶片600A的上侧与螺旋桨叶片600B的下侧之间延伸,从而覆盖前缘605的全部或一部分,覆盖后缘607的全部或一部分,和/或覆盖毂部601的全部或一部分。消音材料可以是利用的仅有的螺旋桨叶片处理件。在其它实现方式中,消音材料可以结合其它螺旋桨叶片处理件使用。
任何大小、类型、密度或变型的消音材料可以与本文中讨论的实现方式一起利用。例如,消音材料615、617可以是羽毛、羊毛屑、天鹅绒、缎子、棉花、人造丝、尼龙、绒面革、合成纤维、绳、大麻、丝绸、其它多孔材料,诸如但不限于开孔泡沫、具有低体积密度的金属泡沫、声衬等。一般来说,消音材料可以是消减、降低、吸收和/或以其它方式更改在螺旋桨叶片在空中经过时由螺旋桨叶片的旋转产生的声音的任何形式的材料。在一些实现方式中,多种不同的消音材料可以用在同一螺旋桨叶片上。例如,螺旋桨叶片可以包括粘附至螺旋桨叶片的一个或多个表面区域的多种不同的多孔材料。
在图6A和图6B所示的实例中,粘附至螺旋桨叶片600A的上侧的消音材料615是第一类型的消音材料并且粘附至螺旋桨叶片600B的下侧的消音材料617是第二类型的消音材料。例如,消音材料615可以是纤维材料并且螺旋桨叶片的下侧上的消音材料617是绒羽。绒羽消音材料617可以包括真实绒羽。可替代地,消音材料617中的一些或全部可以是具有与绒羽的类似的消音性质的合成材料。同样,如所示,消音材料的大小和/或形状可以在螺旋桨叶片600的表面区域上变化。消音材料可以粘附至螺旋桨叶片和/或以其它方式并入至螺旋桨叶片中。
在其它实例中,可以利用消音材料的其它配置。例如,开孔泡沫的一根或多根条带或其它多孔材料可以沿着螺旋桨叶片的前缘粘附并且一个或多个穗(诸如上文讨论的那些)可以从后缘延伸。同样,一种或多种其它消音材料可以粘附至螺旋桨叶片的上表面区域和/或下表面区域。在一些实现方式中,除了或替代于在螺旋桨叶片上包括消音材料,一种或多种消音材料可以用于或包括在螺旋桨叶片的内部。例如,如果螺旋桨叶片由碳纤维形成,则周围形成有碳纤维的内芯或内部可以包括消音材料,诸如多孔材料。
图6C是根据实现方式的包括多个类型的螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片600C的俯视图。在这个实例中,螺旋桨叶片600C包括呈以下形式的螺旋桨叶片处理件:沿着螺旋桨叶片600C的前缘延伸的锯齿602,从后缘607延伸的穗613,以及粘附至螺旋桨叶片600C的表面区域609的消音材料615。
如上文所讨论,锯齿602和穗613中的任一者或两者可以是主动的,使得声音控制器可以使锯齿602和/或穗613延伸、缩回或以其它方式更改锯齿602和/或穗613的位置。在一些实现方式中,当锯齿602延伸时,如上文所讨论,空气分隔在穿过锯齿602之间的通道中并且形成沿着螺旋桨叶片600C的表面区域609移动的较小涡流和/或湍流。这些较小的涡流和/或湍流与锯齿缩回(或不存在)时形成的较大的涡流和/或湍流相比产生较软的、音调较小的、较白的总声音。同样,较小的涡流和/或湍流频率变化,从而产生更代表白噪声或其它宽带噪声的总声音。
同样,粘附至螺旋桨叶片600C的表面区域(上表面区域、下表面区域、前缘和/或后缘)的消音材料615吸收、散射和/或以其它方式更改由较小涡流产生的声音中的一些,尤其是具有较高频率的那些。由较小涡流和/或湍流产生的声音的吸收和/或其它更改进一步消减、降低和/或以其它方式更改在螺旋桨在空中经过时由螺旋桨产生的总声音。最后,当螺旋桨在空中经过时,穗613进一步干扰空气,从而打破较小涡流和/或平滑空气的湍流。由穗613导致的对空气的干扰和/或平滑又进一步消减、降低和/或以其它方式更改螺旋桨叶片在空中旋转时产生的声音。
图7是根据实现方式的具有螺旋桨叶片处理件的又一配置的螺旋桨叶片700的俯视图。在图7中,螺旋桨叶片包括沿着螺旋桨叶片的前缘705延伸的锯齿702、从螺旋桨叶片的后缘707延伸的穗713以及粘附至螺旋桨叶片700的表面区域的多个类型的消音材料715、717、719,所述表面区域包括螺旋桨叶片的上侧或下侧中的任一者或两者。类似于其它实例,在一些实现方式中,锯齿702和/或穗713中的任一者或两者可以在延伸位置与缩回位置之间调整,或以其它方式更改。
可以基于螺旋桨的特性诸如总声谱、螺旋桨的大小和/或形状、螺旋桨叶片的桨距等来选择不同的消音材料715、717、719。在这个实例中,第一消音材料715粘附至螺旋桨叶片700的表面区域的第一部分,该第一部分最靠近螺旋桨叶片的毂部701。第二消音材料717粘附至螺旋桨叶片的表面区域的中心部分,并且第三消音材料719粘附至最靠近螺旋桨叶片700的尖端的表面区域。在这个配置中,第三消音材料719可以具有最高消音性质,但是会导致螺旋桨上的最大量的额外阻力,从而需要额外功率来使螺旋桨旋转。第二消音材料717可以具有第二高的消音性质以及第二高量的阻力。最后,第一消音材料715可以具有最少消音材料量和最少阻力量。
通过针对表面区域的不同部分选择不同的消音材料,可以平衡或以其它方式调节功率要求和消音性质。例如,由螺旋桨叶片的尖端附近的区域产生的声音通常比由螺旋桨叶片的最靠近毂部701的区域产生的声音响,这是因为螺旋桨叶片的尖端旋转得更快。因此,具有较高消音性质的消音材料可以朝螺旋桨叶片的尖端放置以将声音消减至期望级别。相比之下,可以在较靠近毂部处使用将产生较少阻力但仍将由螺旋桨叶片的该部分产生的声音消减、降低和/或以其它方式更改至期望级别的消音材料715。
如将了解,任何数目、类型和/或组合的螺旋桨叶片处理件(从锯齿、消音材料到穗)可以单独使用或组合使用以消减或以其它方式更改由螺旋桨叶片的旋转产生的声音。如上文所讨论,更改声音可以包括但不限于更改声音的频谱、产生反声、消减声音等。
图8A是根据实现方式的具有多种螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片800的俯视图。在这个实例中,螺旋桨叶片处理件以螺旋桨叶片的表面区域中的波纹或凹陷802的形式并入至螺旋桨叶片中。螺旋桨叶片800上的凹陷802可以定位于螺旋桨叶片800的前缘805上、后缘807上、尖端803上和/或螺旋桨叶片800的表面区域809的上侧和/或下侧上。凹陷802可以具有任何形状、大小、图案和/或密度。例如,凹陷802可以更密集地定位于螺旋桨叶片的尖端处并且朝向螺旋桨叶片800的中间较不密集。在其它实现方式中,相比于朝向螺旋桨叶片800的中间,凹陷802的大小和/或深度朝向螺旋桨叶片800的尖端803可能较大。可替代地,如所示,相比于朝向螺旋桨叶片800的中心部分,凹陷802的大小和/或深度朝向螺旋桨叶片的尖端可能较小。例如,如放大图中所示,在一个实现方式中,朝向螺旋桨叶片的尖端的凹陷802-2可以具有约1.0mm的宽度和约0.5mm的深度。相比之下,朝向螺旋桨叶片的中心部分的凹陷802-1可以具有约5.0mm的宽度和约1.0mm的深度。
除了改变凹陷的大小之外,凹陷的形状同样可以改变。例如,如放大图中所示,凹陷可以呈以下形状:八边形802-3、三角形802-4、六边形802-5、平行四边形802-6、半圆形802-7、不规则形状802-8、椭圆形802-9、圆形802-10、梯形、平行四边形、菱形、正方形、矩形或普通四边形或可以形成至螺旋桨叶片800的表面区域中的任何其它形状,诸如多边形形状。
在一些实现方式中,凹陷802可以沿着螺旋桨叶片800的表面区域随机地定位。在其它实现方式中,凹陷802中的一些或全部可以定位以形成一个或多个规则或不规则图案。例如,沿着螺旋桨叶片的表面区域,凹陷802的第一集合811-1对准以形成第一图案,凹陷802的第二集合811-2对准以形成第二图案,并且凹陷802的第三集合811-3对准以形成第三图案。在这个实例中,按图案布置的凹陷的集合811-1至811-3被设计成产生气流通道,所述气流通道在螺旋桨在空中经过时经由凹陷投送空气。受引导的空气产生第一可预测的声音。飞行器的另一螺旋桨叶片上的凹陷可以按类似的方式以不同的图案布置以产生第二可预测的声音。第二声音可以是第一声音的反声,使得当第一声音和第二声音组合时,它们造成相消性干涉并且彼此消除,从而降低和/或以其它方式更改由飞行器产生的总声音。在其它实现方式中,也可以形成凹陷的设计以产生其它预测的声音,所述预测的声音可以用作其它飞行器产生的声音(诸如由飞行器的电机产生的声音)的反声。
螺旋桨叶片800上的凹陷802更改叶片上方的气流和/或导致湍流。具体地说,凹陷802导致空气保持附着至螺旋桨叶片800的表面区域持续较长时间段,从而降低和/或以其它方式更改由经过空气的螺旋桨的旋转导致的尾流和尖端涡流。更改尾流和尖端涡流以及产生的湍流会更改螺旋桨在旋转并在空中经过时产生的声音。同样,改进的气流和空气附着到螺旋桨叶片允许飞行器在螺旋桨叶片的性能受影响之前以较高攻角和/或较高速度操作。
图8B是根据实现方式的具有多种螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片850的俯视图。在这个实例中,螺旋桨叶片处理件以螺旋桨叶片850的表面上的突起852或凸块的形式并入至螺旋桨叶片中。螺旋桨叶片850上的突起852可以定位于螺旋桨叶片850的前缘855上、后缘857上、尖端853上和/或螺旋桨叶片850的上表面区域和/或下表面区域859上。在这个实例中,螺旋桨叶片850上的突起852可以具有任何形状、大小、图案和/或密度。例如,螺旋桨叶片处理件可以更密集地定位于螺旋桨叶片的尖端处并且朝向螺旋桨叶片850的中间较不密集。相比于朝向螺旋桨叶片850的中间,螺旋桨叶片处理件的大小和/或高度朝向螺旋桨叶片850的尖端853可能较大。可替代地,如所示,相比于朝向螺旋桨叶片850的中心部分,突起852的大小和/或高度朝向螺旋桨叶片的尖端可能较小。例如,如放大图中所示,在一个实现方式中,朝向螺旋桨叶片的尖端的突起852-2可以具有约1mm的宽度和在表面区域859上方约0.5mm的高度。相比之下,朝向螺旋桨叶片850的中心部分的突起852-1可以具有约5.0mm的宽度和约1.0mm的高度。
除了改变突起的大小之外,突起的形状同样可以改变。例如,如放大图中所示,突起可以呈以下形状:八边形852-3、三角形852-4、六边形852-5、平行四边形852-6、半圆形852-7、不规则形状852-8、椭圆形852-9、圆形852-10、梯形、平行四边形、菱形、正方形、矩形或普通四边形和/或可以形成在螺旋桨叶片850的表面区域上的任何其它形状,诸如多边形形状。
在一些实现方式中,突起852可以沿着螺旋桨叶片850的表面区域随机地定位。在其它实现方式中,突起852中的一些或全部可以定位以形成一个或多个规则或不规则图案。螺旋桨叶片850上的突起852更改叶片上方的气流和导致湍流。
类似于具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片的其它实例,螺旋桨叶片800、850可以被制造并测试以在旋转时产生特定声音剖面。不同螺旋桨可以用在同一飞行器上并被选择,使得由螺旋桨的旋转产生的声音与彼此和/或与由飞行器产生的或飞行器周围的其它声音造成相消性干涉。声音的所得净效应因此得以消减、降低和/或以其它方式更改。
图8C是根据实现方式的具有多个螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片800C的俯视图。在这个实例中,螺旋桨叶片800C包括呈以下形式的螺旋桨叶片处理件:沿着螺旋桨叶片800C的前缘延伸的锯齿862,从螺旋桨叶片的后缘延伸的穗863、865,突起869,以第一图案布置的凹陷的第一集合861-1,第一消音材料867,以第二图案布置的凹陷的第二集合861-2,第二消音材料875,以第三图案布置的凹陷的第三集合861-3,以及第三消音材料877。
类似于以上讨论,螺旋桨叶片处理件中的一些或全部(诸如锯齿、穗等)可以是固定的或可调整的。在这个实例中,锯齿862沿着螺旋桨叶片的前缘延伸并且可以在声音控制器的控制下延伸或缩回。穗865、863沿着螺旋桨叶片的后缘延伸并且同样可以在声音控制器的控制下延伸或缩回。以图案布置的凹陷的三个集合861-1、861-2、861-3定位成与螺旋桨叶片800C的旋转成一直线并且沿着螺旋桨叶片800C隔开定义的距离。突起定位于毂860与凹陷的第一集合861-1之间。第一消音材料粘附至凹陷的第一集合861-1与凹陷的第二集合861-2之间的表面区域。第二消音材料875粘附至凹陷的第二集合861-2与凹陷的第三集合861-3之间的表面区域。第三消音材料877定位于凹陷的第三集合861-3与螺旋桨叶片的尖端之间。
尽管图8C中所示的实例示出了螺旋桨叶片800C的上侧,但将了解,螺旋桨叶片处理件的类似的或不同的布置可以粘附至螺旋桨叶片的下侧。可替代地,螺旋桨叶片的下侧可能不包括任何螺旋桨叶片处理件或其可能仅包括一个类型的螺旋桨叶片处理件,诸如消音材料。任何类型、数目和/或布置的螺旋桨叶片处理件可以粘附至螺旋桨叶片的任何部分以产生不同声音、更改频谱、消减声音和/或产生反声。同样,尽管以上讨论已经描述锯齿和/或穗可以是主动的,但在一些实现方式中,其它类型的螺旋桨叶片处理件也可以是主动的。
例如,图9A是根据实现方式的包括多个螺旋桨叶片处理件902的螺旋桨叶片900的俯视图。在这个实例中,螺旋桨叶片处理件可以被致动并从第一位置移动到第二位置。例如,螺旋桨叶片处理件中的每一者可以包括压电致动器,压电致动器可由声音控制器911个别地寻址,使得致动器可以通过来自声音控制器911的指令激活或撤销。当螺旋桨叶片处理件被激活时,致动器膨胀从而使螺旋桨叶片处理件902从螺旋桨叶片900的表面突出,从而形成如上文所讨论的突起。当螺旋桨叶片处理件902被撤销时,致动器缩回从而使螺旋桨叶片处理件902朝螺旋桨叶片900的表面收缩。
螺旋桨叶片900上的螺旋桨叶片处理件902可以定位于螺旋桨叶片900的前缘905上、后缘907上、尖端903上和/或上表面区域和/或下表面区域909上。同样,螺旋桨叶片处理件可以具有任何形状、大小、图案和/或密度。例如,螺旋桨叶片处理件可以更密集地定位于螺旋桨叶片的尖端处并且朝向螺旋桨叶片900的表面区域的中间较不密集。在其它实现方式中,相比于朝向螺旋桨叶片900的中间,在螺旋桨叶片900的尖端903附近螺旋桨叶片处理件902可以更大和/或从表面区域突出得更远。在又其它实现方式中,螺旋桨叶片处理件902在激活时可以向内移动从而形成凹陷,诸如上文所描述的凹陷。
图9B示出了螺旋桨叶片的一部分的侧视图,其示出了当螺旋桨叶片处理件902-1、902-2、902-3未被激活并且大致处于与螺旋桨叶片的表面相同的平面中时的第一位置。在第二模式中,螺旋桨叶片处理件902-2和902-3的致动器已经被激活,从而使螺旋桨叶片处理件从螺旋桨叶片900的表面区域突出,而螺旋桨叶片处理件902-1尚未被激活并且大致保持在与螺旋桨叶片900的表面区域相同的平面中。在一些实现方式中,如图9B所示,螺旋桨叶片处理件可以在螺旋桨叶片的表面区域的上侧和/或螺旋桨叶片的下侧上按图案对准。在其它实现方式中,如图9C所示,螺旋桨叶片处理件在螺旋桨叶片900的上侧上的定位可以相对于螺旋桨叶片处理件在螺旋桨叶片900的下侧上的位置偏移。例如,图9C示出了以偏移方式定位的螺旋桨叶片处理件902-4、902-5、902-6、902-7和902-8。当螺旋桨叶片处理件902-4、902-5、902-6、902-7和902-8处于第一位置并缩回时,其大致在与螺旋桨叶片相同的平面中。然而,如所示,当螺旋桨叶片处理件902-4、902-5和902-6被激活时,其从螺旋桨叶片的表面区域突出。同样,如所示,在螺旋桨叶片的上侧上的螺旋桨叶片处理件902-4、902-5和902-8相对于定位于螺旋桨叶片900的下侧上的螺旋桨叶片处理件902-6和902-7偏移。
通过个别地激活和撤销螺旋桨叶片处理件,可以通过同一螺旋桨产生大量不同的表面区域图案以及因此产生大量所得声音。同样,通过激活某些螺旋桨叶片处理件而不激活其它螺旋桨叶片处理件,可以在螺旋桨叶片上形成不同图案以控制或引导叶片上方的气流,进而更改在螺旋桨旋转时由螺旋桨叶片产生的声音。例如,参照图10,示出了根据实现方式的螺旋桨叶片1000的表面区域的上侧的部分视图。继续关于图9A-9C讨论的实例,螺旋桨叶片处理件1002包括可以个别地激活或撤销以更改螺旋桨叶片处理件的形状的压电致动器。在这个实例中,通过激活与螺旋桨叶片处理件1002-10对准的行中的螺旋桨叶片处理件,激活与螺旋桨叶片处理件1002-11对准的行中的螺旋桨叶片处理件,且不激活与螺旋桨叶片处理件1002-9对准的行中的螺旋桨叶片处理件,在两行激活的螺旋桨叶片处理件之间形成通道。这个图案导致经过通道的气流增大,从而更改螺旋桨叶片在旋转时产生的声音。
图11A是根据实现方式的包括螺旋桨叶片处理件1102-1的螺旋桨叶片1100的俯视图和侧视图。在这个实例中,螺旋桨叶片处理件1102-1是沿着螺旋桨叶片的前缘1105延伸的可充气叶片。当螺旋桨叶片处理件1102-1处于第一位置时,其放气并抵着螺旋桨叶片的前缘1105缩回,使得其与螺旋桨叶片基本上在一直线上,如图11A所示。
为了将螺旋桨叶片处理件1102的位置从图11A所示的第一位置更改为图11B所示的第二位置,声音控制器1111使螺旋桨叶片处理件1102-1充气。当螺旋桨叶片处理件充气时,其在包括相对于螺旋桨叶片1100的表面区域1109的竖直分量和/或水平分量的方向上膨胀。例如,如图11B的侧视图所示,螺旋桨叶片处理件1102-1膨胀超出螺旋桨叶片1100的表面区域1109的平面。螺旋桨叶片的这个更改的形状在气流经过螺旋桨叶片时干扰气流,从而改变在螺旋桨旋转时由螺旋桨叶片产生的声音。
图11A和图11B所示的螺旋桨叶片处理件1102可以是任何类型的可膨胀或柔性材料。同样,柔性材料可以由多孔材料或其它消音材料形成。尽管这个实例示出了螺旋桨叶片处理件1102沿着前缘延伸,但在其它实现方式中,螺旋桨叶片处理件1102可以沿着螺旋桨叶片在其它位置和/或定向。类似于本文中讨论的其它螺旋桨叶片(其中螺旋桨叶片处理件可以在第一位置与第二位置之间移动),螺旋桨将在螺旋桨叶片处理件处于不同位置时产生不同声音。在这个实例中,螺旋桨叶片可以能够在旋转时产生多种不同声音,这取决于螺旋桨叶片处理件1102-1的充气量。例如,螺旋桨叶片1100可以在旋转并且螺旋桨叶片处理件1102-1处于第一位置(例如,未充气)时产生第一声音,在旋转并且螺旋桨叶片处理件1102-1处于第二位置(例如,充气50%)时产生第二声音,并且在螺旋桨旋转并且螺旋桨叶片处理件1102-1处于第三位置(例如,充气100%)时产生第三声音。通过改变充气量,并且因此改变螺旋桨叶片处理件的形状,可以在螺旋桨旋转时通过螺旋桨叶片1100产生不同声音。
图12A和图12B是根据实现方式的螺旋桨叶片1200、1250的俯视图。在图12A和图12B所示的实例中,螺旋桨叶片的表面区域的一部分已移除。首先参照图12A,螺旋桨叶片包括毂部1201、尖端1203、在毂部1201与尖端之间延伸的前缘1205以及在毂部1201与尖端之间延伸的后缘1207。除了区段1212-1、1212-2和1212-3之外,螺旋桨叶片的表面区域已移除。在表面区域移除的情况下,空气能够在螺旋桨叶片旋转时经过螺旋桨叶片并且螺旋桨叶片的重量得以减小。前缘1205、后缘1207以及剩余区段1212-1、1212-2和1212-3产生命令的升力。
如图12B所示,一种或多种螺旋桨叶片处理件可以包括在螺旋桨叶片1250上以更改螺旋桨叶片旋转时产生的声音。例如,锯齿1252可以包括在螺旋桨叶片的前缘1205中、沿着区段1212-1的前缘和/或沿着区段1212-2、1212-3的边缘。同样,可以包括从后缘1207和/或从区段1212-1的后缘延伸的穗。消音材料可以包括在区段1212-1、1212-2和1212-3的表面区域上,所述表面区域可以包括区段1212-1、1212-2和1212-3的上表面区域或下表面区域中的一者或两者。
消除螺旋桨叶片1250的表面区域的一部分并且将额外的螺旋桨叶片处理件包括在螺旋桨叶片1250的剩余区段上进一步更改螺旋桨叶片的声音剖面。例如,当螺旋桨在旋转时,空气被引导通过螺旋桨的前缘上的锯齿1252并且形成小涡流和/或湍流。替代于小涡流和/或湍流跨越螺旋桨的表面区域而行进,涡流和/或湍流中的一些经过表面区域中的开口并被引导通过从区段1212-1的前缘延伸的锯齿1252。经过表面区域的区段1212-1的前缘上的锯齿的较小涡流和/或湍流进一步受锯齿干扰并接着被粘附至区段1212-1的表面区域的消音材料吸收。区段1212-2、1212-3上实现类似的干扰和/或吸收。最后,通过从螺旋桨的后缘延伸的穗1253使未被吸收的涡流和/或湍流平滑。螺旋桨叶片中的开口和螺旋桨叶片处理件的组合效应消减、降低和/或以其它方式更改在螺旋桨叶片在空中旋转时由螺旋桨叶片产生的总声音。
图13A-图13C是根据实现方式的螺旋桨叶片的侧视图。在这些实例中,螺旋桨叶片不是被线性地设计,而是螺旋桨叶片包括一个或多个偏差、弯曲或接合处。通过更改螺旋桨叶片的平面或形状,由螺旋桨在旋转时产生的声音得以更改。例如,具有第一形状的螺旋桨叶片诸如图13A所示的螺旋桨叶片将产生第一最突出频率下的声音。具有第二形状的螺旋桨叶片诸如图13B所示的螺旋桨叶片将产生第二最突出频率下的声音。具有第三形状的螺旋桨叶片诸如图13C所示的螺旋桨叶片将产生第三最突出频率下的声音。通过在同一飞行器上利用具有相同或不同的螺旋桨叶片处理件的不同形状的螺旋桨的组合,由螺旋桨叶片中的一些产生的声音中的一些将与由其它螺旋桨叶片产生的声音造成相消性干涉,进而降低和/或以其它方式更改由飞行器的操作产生的总声音。同样,螺旋桨叶片中的一些可以产生相对于在飞行器的操作期间产生的其它声音(例如,电机声音)充当反声的声音。
在图13A中,螺旋桨叶片1300包括在Y方向上在向上方向上超出螺旋桨叶片1300的平面的弯曲。因此,螺旋桨叶片1300包括在螺旋桨叶片的毂部与螺旋桨叶片的尖端1303之间形成峰部1305的第一区段1301和第二区段1304。
在图13B中,螺旋桨叶片1310包括在Y方向上在向下方向上超出螺旋桨叶片1300的平面的弯曲。因此,螺旋桨叶片1310包括在螺旋桨叶片的毂部与螺旋桨叶片的尖端1313之间形成谷部1315的第一区段1311和第二区段1314。
在图13C中,螺旋桨叶片1320包括在Y方向上在向上方向上超出螺旋桨叶片1320的平面的第一弯曲和在Y方向上在向下方向上超出该平面的第二弯曲。因此,螺旋桨叶片1320包括在螺旋桨叶片的毂部与螺旋桨叶片的尖端1323之间形成峰部1325的第一区段1321和第二区段1324。在这个实例中,螺旋桨叶片1320还包括螺旋桨叶片1320被更改以在第二区段1324与第三区段1326之间形成谷部所在的第一接合处1327以及更改第三区段1326与第四区段1328之间的螺旋桨叶片的角度的第二接合处1329。
尽管图13A-图13C所示的实例描述了在Y方向上更改螺旋桨叶片的形状,但在其它实现方式中,螺旋桨叶片形状可以在X方向、Z方向和/或X、Y和Z方向的任何组合上更改,以产生不同声音和/或不同频谱。如上文所讨论,当制造螺旋桨叶片时,可以对其进行测试以确定声音剖面。具有不同声音剖面的不同形状的螺旋桨可以用于同一飞行器上以产生消减、降低和/或以其它方式更改飞行器的总声音的不同声音。
在一些实现方式中,不同形状的螺旋桨叶片也可以与上文讨论的螺旋桨叶片处理件中的一者或多者组合。例如,如果螺旋桨包括两个螺旋桨叶片,则每一螺旋桨叶片可以具有不同形状和/或不同类型的螺旋桨叶片处理件。例如,螺旋桨叶片中的一者可以具有第一螺旋桨叶片形状并且包括产生第一声音的螺旋桨叶片处理件。可以具有不同的螺旋桨叶片形状和/或包括不同的螺旋桨叶片处理件的第二螺旋桨叶片可以产生将与第一声音造成相消性或相长性干涉的第二声音(即,反声)。
如所讨论,具有不同螺旋桨叶片处理件和/或不同形状的螺旋桨叶片在不同旋转速度下产生不同声音,这是因为螺旋桨叶片上方的气流受不同的螺旋桨叶片处理件和/或形状干扰。由螺旋桨叶片产生的提升力也可以取决于螺旋桨叶片处理件的大小、形状、数目和/或位置和/或螺旋桨叶片的形状而变。同样,使螺旋桨旋转以产生命令的提升力所需的功率也可以取决于螺旋桨叶片处理件的大小、形状、数目和/或位置和/或螺旋桨叶片的形状而变。例如,如果在螺旋桨叶片的前缘上存在多个螺旋桨叶片处理件,则使螺旋桨旋转以产生期望升力和/或推力所需的功率可以因为由螺旋桨叶片处理件引起的额外阻力而增大或减小。
声音控制器可以考虑将要产生的提升力、将要产生的反声、飞行器的容许声级以及对应的功率要求来确定可调整螺旋桨叶片处理件的位置。例如,在可调整螺旋桨叶片处理件处于第一位置的情况下以第一速度旋转的螺旋桨可以产生第一声音、第一提升力并且汲取第一功率量。同样,在螺旋桨叶片处理件处于第二位置的情况下并且以相同速度旋转的同一螺旋桨叶片可以产生第二声音,产生相同的提升力,但是需要不同的功率量。同样,将螺旋桨叶片处理件置于第三位置并且使螺旋桨叶片以相同速度旋转可以产生第三声音、不同的提升力并且需要又一功率量。可以被选择以用于使飞行器在空中航行并产生期望声音的螺旋桨叶片处理件位置、旋转速度、所得提升力、声音和功率要求的组合基本上不受限制。
图14是根据实现方式的示出了用于主动声音控制的实例过程1400的流程图。这个过程以及本文中描述的每个过程可以由本文中描述的架构或由其它架构实现。将过程示出为逻辑流程图中的一系列方框。方框中的一些表示可以在硬件、软件或其组合中实现的操作。在软件的上下文中,方框表示存储在一个或多个计算机可读介质上的计算机可执行指令,所述指令在由一个或多个处理器执行时实行所述操作。一般来说,计算机可执行指令包括实行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。
计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读存储介质,其可以包括硬驱动机、软磁盘、光盘、CD-ROM、DVD、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、快闪存储器、磁卡或光卡、固态存储器装置或适合用于存储电子指令的其它类型的存储介质。另外,在一些实现方式中,计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读信号(处于压缩或非压缩形式)。计算机可读信号(无论是否使用载波调制)的实例包括但不限于托管或运行计算机程序的计算机系统可以被配置以访问的信号,包括经由因特网或其它网络下载的信号。最后,无意将描述操作的顺序解释为限制,并且任何数目的所描述的操作可以按任何顺序和/或并行地进行组合以实现该过程。
实例过程1400可以在每一螺旋桨叶片处独立地操作和/或可以由中央系统以及由中央系统向相应声音控制器中的每一者发送的螺旋桨调整指令实行。实例过程1400在包括一个或多个声音控制器的飞行器在操作时开始,如1402中。在一些实现方式中,实例过程1400可以仅在飞行器在空中和/或电机在旋转时操作。在其它实现方式中,实例过程1400在对飞行器供电的任何时间可以是有效的。
当飞行器在操作时,通过飞行器的传感器来测量由飞行器产生的和/或在飞行器周围的声音,如1404中。例如,传感器(诸如麦克风)可以检测并测量由飞行器产生的或在飞行器周围的声音。如上文所讨论,传感器可以定位于每一螺旋桨处并独立地测量那些螺旋桨附近的声音。在其它实现方式中,传感器可以定位于飞行器的主体上并且测量飞行器周围的所有声音。
除了测量声音之外,实例过程确定将由螺旋桨中的每一者产生的升力,如1406中。可以基于命令的飞行路径、航行指令、海拔、航向、风、应急操纵等来确定每一螺旋桨的升力。同样,实例过程1400可以确定可以由飞行器产生的容许声级和/或频谱,如1407中。可以基于例如飞行器的位置、飞行器的海拔、环境状况、操作状况等来定义飞行器的容许声级和/或频谱。例如,当飞行器处于低海拔并且在人居住的区域中时,容许声级可以较低。相比之下,当飞行器处于高海拔和/或在没有人居住的区域中时,容许声级可以较高。类似地,可以基于飞行器所定位于的区域、飞行器周围的其它声音等来确定容许频谱。
基于所测量的声音、螺旋桨的确定的升力和/或容许声级,选择将产生声音并产生期望的升力量的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置以及旋转速度,如1408中。例如,声音可以是反声,其为具有180度相移的所测量声音,其为所测量声音的有效逆。可替代地,或除了将螺旋桨叶片处理件定位成产生反声之外,可以选择将消减或以其它方式更改由螺旋桨叶片产生的声音的一些螺旋桨叶片处理件位置。例如,一种或多种螺旋桨叶片处理件诸如螺旋桨叶片的前缘上的锯齿和/或后缘上的穗可以移动至延伸位置,该延伸位置将消减、降低和/或以其它方式更改由螺旋桨叶片的旋转产生的总声音。
如上文所讨论,可能存在将产生期望升力和声音的螺旋桨叶片的螺旋桨叶片处理 件的多个位置、多个螺旋桨叶片形状和/或多个旋转速度。例如,飞行器可以维护或被提供 一表,类似于下文的表1,该表包括可调整的螺旋桨叶片处理件的不同位置、声音剖面、旋转 速度和对应的提升力。因为可能存在将产生类似声音的螺旋桨叶片处理件位置和/或螺旋 桨叶片形状的多种配置,所以实例过程可能还考虑针对将在一旋转速度下产生相同提升力 的不同的螺旋桨叶片处理件位置和/或螺旋桨叶片形状的功率汲取,并且选择将产生特定 声音和需要最小功率量的命令的提升力的螺旋桨叶片处理件位置和/或螺旋桨叶片形状。 在选择可调整的螺旋桨叶片处理件位置和/或螺旋桨叶片形状时,飞行器可以查询一个或 多个存储的表(诸如下文的表1)来选择螺旋桨叶片处理件位置、螺旋桨叶片形状以及旋转 速度的期望配置来产生期望声音和升力。
PBT-1 PBT-2 PBT-N 螺旋桨RPM 升力 功率 声音
P1 P1 P1 4,500 120N 1,000W 622Hz下88dB
P1 P1 P2 2,800 80N 800W 800Hz下78dB
P1 P2 P1 4,000 100N 900W 900Hz下80dB
P1 P2 P2 4,300 110N 950W 974Hz下85dB
P2 P1 P1 3,000 110N 950W 622Hz下88dB
P2 P1 P2 2,500 55N 750W 800Hz下78dB
P2 P2 P1 2,800 60N 775W 900Hz下80dB
P2 P2 P2 2,900 65N 800W 974Hz下85dB
... ... ... ...
PN PN PN ... ... ... ...
表1。
接着发送指令以基于所选择的声音剖面来使得调整螺旋桨叶片处理件的位置和/或螺旋桨叶片的形状并调整螺旋桨电机的旋转速度,使得由螺旋桨产生期望声音和升力,如1410中。在调整螺旋桨叶片处理件的位置、螺旋桨叶片形状和/或旋转速度后,并且当飞行器在操作中时,实例过程1400返回到方框1404并继续。
图15是被配置用于声音控制的飞行器1501的视图,飞行器包括在螺旋桨1502-1、1502-2、1502-3和1502-4中的一者或多者上的换能器1503、1505。类似于关于图1进行的讨论,螺旋桨1502-1、1502-2、1502-3和1502-4由螺旋桨电机供电并且作为推进系统的一部分在飞行器1501的主体1504周围间隔开。可以定位于主体1504内的控制系统用于控制使飞行器1501飞行的螺旋桨电机,以及控制飞行器1501的其它操作。螺旋桨电机中的每一者可以按不同RPM旋转,从而通过不同的螺旋桨1502产生不同的提升力。
电机可以是任何类型和大小,足以使螺旋桨1502按足以产生足够升力的RPM旋转以在空中推进飞行器1501和由飞行器1501啮合的任何物品,使得飞行器1501可以在空中航行例如以将物品递送至位置。每一螺旋桨1502可以由一种或多种合适的材料(诸如石墨、碳纤维等)形成,并且可以包括定位于螺旋桨叶片的表面上或并入至螺旋桨叶片的表面中的一个或多个换能器1503、1505。尽管图15的实例包括四个电机和螺旋桨,但在其它实现方式中,更多或更少电机和/或螺旋桨可以用于飞行器1501的推进系统。同样,在一些实现方式中,电机和/或螺旋桨可以定位于飞行器1501上的不同位置和/或定向。除了螺旋桨和螺旋桨电机之外,还可以利用替代推进方法。例如,发动机、风扇、喷气机、涡轮喷气机、涡轮风扇、喷气发动机等可以结合螺旋桨和螺旋桨电机使用以推进飞行器。
飞行器1501的主体1504或框架可以是任何合适的材料,诸如石墨、碳纤维和/或铝。在这个实例中,飞行器1501的主体1504包括耦接至飞行器1501的主体1504并从主体1504延伸的四个电机臂1508-1、1508-2、1508-3和1508-4。螺旋桨1502和对应的螺旋桨电机定位于每一电机臂1508的端部。在一些实现方式中,所有电机臂1508可以具有大致相同的长度,而在其它实现方式中,电机臂中的一些或全部可以具有不同长度。同样,电机臂的两个集合之间的间距可以大致相同或不同。
在一些实现方式中,被配置用来测量飞行器处的声音的一个或多个传感器1506包括在飞行器1501上。传感器1506可以在飞行器1501上的任何位置处。例如,传感器1506可以定位于每一电机臂1508上并且邻近螺旋桨1502和/或螺旋桨电机,使得不同传感器可以测量在不同螺旋桨1502处产生的或附近的不同声音。在另一实例中,一个或多个传感器可以定位于飞行器1501的主体1504上。在又一实例中,一个或多个传感器可以定位于螺旋桨的毂部上并且随螺旋桨的旋转而旋转。传感器1506可以是能够测量声音和/或声波的任何类型的传感器。例如,传感器可以是麦克风、换能器、压电传感器、电磁拾音器、加速度计、光电传感器、惯性传感器等。
如下文进一步详细讨论,螺旋桨1502中的一者或多者可以包括可操作以输出反声的换能器。如螺旋桨叶片1502-4的放大图中所示,不同类型、形状和/或位置的换能器1503、1505可以包括在螺旋桨叶片上。例如,示出为螺旋桨叶片上的线的换能器1503可以是碳纳米管扬声器,并且示出为圆圈的换能器1505可以是压电薄膜扬声器。可以通过不同的换能器和/或通过不同组或不同类型的换能器来产生不同的反声,使得所述反声与由其它螺旋桨和/或飞行器产生的其它声音造成相消性或相长性干涉,使得当声音组合时,净效应是无声、降低的声音和/或以其它方式更改的声音。
在一些实现方式中,螺旋桨中的一些或全部可以包括声音控制器。同样,声音控制器中的一些或全部可以粘附至螺旋桨。可替代地,声音控制器中的一些或全部可以包括在飞行器控制系统中并且被配置用来与换能器中的一者或多者通信。例如,可能存在包括在飞行器控制器中的单个声音控制器,其被配置用来与飞行器1501的每一螺旋桨叶片上的每一换能器通信并控制每一换能器的操作。
在一些实现方式中,通过测量每一螺旋桨1502处或附近的声音并且从包括在每一相应螺旋桨上的换能器产生反声,每一螺旋桨处的测量的声音和反声是独立的。因此,飞行器上的每一传感器和螺旋桨可以独立于其它传感器和螺旋桨而操作并且每一个可以包括其自己的处理和/或存储器以用于操作。可替代地,定位于飞行器的主体1504上的一个或多个传感器1506可以测量产生的声音并且声音控制器可以按不同频率或脉冲向不同螺旋桨上的不同换能器发送电力以使得产生不同的反声。
尽管图15中所示和下文关于图16-图20B进行的讨论的实例描述了在螺旋桨叶片上使用换能器以产生与螺旋桨产生的声音造成干涉的输出声音,但在一些实现方式中,换能器可以结合本文中讨论的其它螺旋桨叶片处理件中的一者或多者使用,包括但不限于上文关于图1-图14讨论的那些。例如,飞行器的一个或多个螺旋桨叶片可以包括可以被啮合、定位或以其它方式激活以共同产生确定的反声的螺旋桨叶片处理件和换能器,所述反声将与螺旋桨产生的声音造成干涉。这种干涉可以是相消性或相长性的。
图16是根据实现方式的具有压电薄膜换能器1602的螺旋桨叶片1600的视图。尽管压电薄膜换能器的大小和形状可以变化,但在一些实现方式中,换能器小于一毫米厚并由可以被激活以产生在可听范围的反声的材料形成,该反声将与螺旋桨产生的声音造成干涉。一般来说,响应于交变电压施加至压电换能器而通过压电换能器产生换能器输出声音,交变电压引起换能器的机械运动,该机械运动转换为可听的声音。通过改变电压的量和/或频率,所得声音频率和/或振幅得以改变。通过利用不同大小和/或形状的压电换能器和/或在换能器中利用不同材料,可以借助不同的交变电压产生不同的声音。
如这个实例中所示,压电换能器可以按不同图案布置和/或布置在飞行器的不同位置。在这个实例中,最大压电换能器1602-3定位成朝向螺旋桨叶片1600的尖端并且被配置用来产生反声,该反声将与在螺旋桨叶片的旋转期间在螺旋桨叶片的该部分处产生的或附近的声音造成干涉。较小的压电换能器1602-2布置成朝向螺旋桨叶片的中间以产生反声,该反声将与由螺旋桨叶片的该部分产生的声音造成干涉。最后,中等大小的压电换能器1602-1布置成朝向螺旋桨叶片1600的毂部1610以产生反声,该反声将与由螺旋桨叶片的该部分产生的声音造成干涉。
在一些实现方式中,可以将螺旋桨叶片分成不同区域并在操作期间测量声音以确定由螺旋桨叶片的不同区域产生的不同声音。例如,传感器可以定位于螺旋桨叶片的每一区段处或附近以测量在螺旋桨叶片的不同RPM下由该等区段产生的声音。可以将关于测量的声音的信息记录在存储器中并使其与螺旋桨叶片相关联。如下文进一步讨论,在螺旋桨叶片的操作期间,可以确定螺旋桨的RPM,获得所存储的声音信息,并通过换能器产生将与预计由螺旋桨叶片的不同区段中的每一者产生的声音造成干涉的反声。
螺旋桨叶片1600还可以包括声音控制器1611。声音控制器确定将由换能器1602中的每一者产生的反声并向相应换能器1602发送对应的交变电压,所述交变电压导致该换能器产生反声。参照声音控制器1611的放大图,声音控制器1611可以包括可以是有线和/或无线的通信部件1611-3、换能器控制器1611-1和电力供应器1611-2。通信部件1611-3被配置用来与飞行器控制系统(下文讨论)通信以获得关于飞行器的操作的信息。例如,通信部件1611-3可以周期性地或连续地接收螺旋桨的RPM信息。作为另一实例,通信部件1611-3可以被配置用来与定位于飞行器上(例如,在螺旋桨的毂部上)的传感器通信以接收由螺旋桨的旋转产生的声音的指示。
换能器控制器1611-1从飞行器控制系统和/或传感器接收信息并确定将由定位于螺旋桨叶片1600上的换能器产生的一种或多种反声。例如,换能器控制器可以在存储器中维护指示针对螺旋桨的不同RPM预测或预计的声音和/或反声的表。作为另一实例,可以接收由传感器测量的声音并使用该声音来确定将由螺旋桨叶片1600的换能器产生的反声。在确定反声后,换能器控制器将交变电压发送至螺旋桨1600的换能器中的一者或多者以使换能器产生反声。
在一些实现方式中,可以通过电能存储元件1611-2(诸如电容器、电池、主动控制的二极管等)来提供电压。电能存储元件可以存储从飞行器获得的能量和/或可以存储在换能器不在操作时由换能器产生的能量。例如,如果换能器没有在接收电压并产生反声,则其可以响应于螺旋桨在操作期间的振动而产生能量。该能量可以提供至并存储在电能存储元件1611-2中。
图17是根据实现方式的具有压电换能器1702的螺旋桨叶片1700的另一视图。在这个实例中,压电换能器1702沿着螺旋桨叶片的前缘1700-1附近和螺旋桨叶片1700的后缘1700-2附近的表面周期性地间隔开。如上文所讨论,可以通过声音控制器1711来独立地控制换能器1702中的一者、一些或全部以激活并产生一种或多种反声。通过沿着螺旋桨叶片1700的前缘1700-1布置换能器1702-1,当螺旋桨行进到气流(前缘)中时产生的声音可以受沿着螺旋桨叶片1700的前缘1700-1定位的换能器1702-1产生的反声所干涉。用类似的方式,当气流朝螺旋桨叶片1700的后缘1700-2的后部移动并离开后缘1700-2时产生的声音可以受沿着螺旋桨叶片1700的后缘1700-2定位的换能器1702-2产生的反声所干涉。
图18是根据实现方式的具有压电换能器1802的螺旋桨叶片1800的另一视图。在这个实例中,螺旋桨叶片1800的整个表面区域覆盖有压电换能器1802。尽管这个实例示出了换能器1802都具有类似的大小和形状,但在其它实现方式中,压电换能器的大小和/或形状可以变化。
如将了解,上文关于图16-图18讨论的配置仅仅是实例并且任何其它大小、形状、位置和/或数量的压电换能器可以定位于螺旋桨叶片的任何部分上或中。例如,关于图16-图18讨论的实例可以对应于螺旋桨叶片的上表面区域、螺旋桨叶片的下表面区域或下表面区域和上表面区域两者。同样,在一些配置中,不同大小、形状、数量和/或布置的压电换能器可以包括在上表面区域和/或下表面区域上。
图19是根据实现方式的具有碳纳米管换能器1902的螺旋桨叶片1900的视图。尽管碳纳米管换能器的大小和形状可以变化,但在一些实现方式中,换能器小于一毫米厚并且由产生热的材料形成。声音控制器可以向碳纳米管换能器发送信号(诸如反声信号)并且碳纳米管换能器根据信号强度的变化将信号转换为热。碳纳米管的加热和冷却使相邻空气膨胀和收缩,这推动空气分子并产生声波-例如,反声。
如这个实例中所示,碳纳米管换能器可以按不同图案布置和/或布置在飞行器的不同位置。在这个实例中,碳纳米管换能器的第一薄片或区域1902-3定位成朝向螺旋桨叶片1900的尖端并且被配置用来产生反声,该反声将与在螺旋桨叶片的旋转期间在螺旋桨叶片的该部分处产生的或附近的声音造成干涉。碳纳米管换能器的第二薄片1902-2布置成朝向螺旋桨叶片的中间以产生反声,该反声将与由螺旋桨叶片的该部分产生的声音造成干涉。最后,碳纳米管换能器的第三薄片1902-1布置成朝向螺旋桨叶片1900的毂部1910以产生反声,该反声将与由螺旋桨叶片的该部分产生的声音造成干涉。
如上文所讨论,可以将螺旋桨叶片分成不同区域并在操作期间测量声音以确定由螺旋桨叶片的不同区段产生的不同声音。例如,传感器可以定位于螺旋桨叶片的每一区段处或附近以测量在螺旋桨叶片的不同RPM下由该等区段产生的声音。可以将关于测量的声音的信息记录在存储器中并使其与螺旋桨叶片相关联。如下文进一步讨论,在螺旋桨叶片的操作期间,可以确定螺旋桨的RPM,获得所存储的声音信息,并通过换能器产生将与预计由螺旋桨叶片的不同区段中的每一者产生的声音造成干涉的反声。
螺旋桨叶片1900还可以包括声音控制器1911。声音控制器确定将由碳纳米管换能器1902中的每一者产生的反声并向碳纳米管换能器发送反声信号。类似于上文的讨论,声音控制器可以从飞行器控制系统接收RPM信息并确定将在螺旋桨以该RPM旋转时输出的对应反声。可替代地,或除此之外,声音控制器可以从测量由螺旋桨产生的声音的传感器接收声音信息并确定对应的反声。
图20A是根据实现方式的电机2004、具有换能器2002-1、2002-2的螺旋桨叶片2000以及电源2012的视图。参照声音控制器2011的放大图,声音控制器2011可以包括可以是有线和/或无线的通信部件2011-3、换能器控制器2011-1和电力存储部件2011-2。通信部件2011-3被配置用来与飞行器控制系统(下文讨论)通信以获得关于飞行器的操作的信息。例如,通信部件2011-3可以周期性地或连续地接收螺旋桨的RPM信息。作为另一实例,通信部件2011-3可以被配置用来与定位于飞行器上(例如,在螺旋桨的毂部上)的传感器通信以接收由螺旋桨的旋转产生的声音的指示。
换能器控制器2011-1从飞行器控制系统和/或传感器接收信息并确定将由定位于螺旋桨叶片2000上的换能器产生的一种或多种反声。例如,换能器控制器可以在存储器中维护指示针对螺旋桨的不同RPM预测或预计的声音和/或反声的表。作为另一实例,可以接收由传感器2006测量的声音并使用该声音来确定将由螺旋桨叶片2000的换能器产生的反声。在确定反声后,换能器控制器将反声信号发送至螺旋桨2000的碳纳米管换能器2002-1中的一者或多者以使碳纳米管换能器产生反声。在一些实现方式中,螺旋桨叶片2000还可以包括其它形式的换能器,诸如压电换能器2002-2。在这类实例中,那些换能器可以同样由声音控制器2011控制并接收信号和/或交变电压以使压电换能器产生确定的反声。
在一些实现方式中,可以通过电能存储元件2011-2(诸如电容器、电池、主动控制二极管等)来提供用以驱动换能器的电压或功率。电能存储元件可以存储从飞行器(诸如从电源2012)获得的能量和/或可以存储在压电换能器2002-2不在操作时由压电换能器2002-2产生的能量。例如,如果压电换能器没有在接收电压并产生反声,则其可以响应于螺旋桨在操作期间的振动而产生能量。该能量可以提供至并存储在电能存储元件2011-2中。
在一些实现方式中,可以提供电源2012,所述电源产生经由连接2011-4供应至声音控制器的电力。例如,电源2012可以包括缠绕在电机2004周围并定位成邻近具有交变极性的磁体2010的电磁装置2013。例如,磁体2010可以粘附至飞行器的电机臂2008并且按交变极性布置。当电机旋转时,电磁装置2013的绕组随电机而旋转并且磁体的交变极性产生提供给电力供应器2011-2的电流,电力供应器2011-2可以用来对声音控制器2011和/或换能器2002供电。
图20B是根据实现方式的电机2004、具有换能器2002-1、2002-2的螺旋桨叶片2000以及电源2012的替代视图,其中电磁装置2015盘绕并缠绕在电机2004周围。类似于电磁体2013(图20A),电磁装置2015的线圈缠绕在电机周围并随电机旋转。磁体2010的交变极性在电磁体2015的线圈中产生提供给电力供应器的电流,电力供应器可以用来对声音控制器2011和/或换能器2002供电。在又其它实例中,可以经由感应耦接将电力提供给控制器2011和/或换能器2002。例如,不是包括磁体2010,而是可以将第二线圈定位在电机臂2008上。当对线圈充电时,其与线圈2015感应地耦接,从而提供可以用来对控制器2011和/或换能器供电的电流。如将了解,其它形式的电流转移可以同样用来对控制器2011和/或换能器2002供电。
图21是根据实现方式的具有带导管螺旋桨的飞行器2101的视图,所述导管包括换能器。在图21所示的实例中,飞行器是UAV。如所示,飞行器2101包括框架2104。飞行器2101的框架2104或主体可以由任何合适的材料诸如石墨、碳纤维、铝、钛等或其任何组合形成。在这个实例中,飞行器2101的框架2104是单个碳纤维框架。框架2104包括毂部2107和四根导管2100-1、2100-2、2100-3和2100-4,其中换能器至少定位于导管2100的出口2015端上。提升电机和提升螺旋桨也定位于每一导管2100内并且由每一导管2100包围。在这个实例中,存在单个毂部2107、四根导管2100以及在导管2100周围延伸的周边保护障壁2114。
提升电机和对应的提升螺旋桨在导管2100中的每一者内,并且在这个实例中大致与框架2104成一直线。在这个实例中,每一导管2100在框架上方的长度小于在框架2104下方的长度。在其它实现方式中,导管可以被定位成使得导管在框架2104上方和下方的长度大致相同。在又其它实现方式中,导管可以被定位成使得框架2104上方的长度大于每一导管在框架2104下方的长度。类似地,不是使提升螺旋桨和提升电机大致与框架2104成一直线,而是提升电机和提升螺旋桨可以在每一导管2100内定位在框架2104上方或下方。
导管在螺旋桨和电机周围可以具有任何大小或形状。在一些实现方式中,导管的圆周可以是基本上圆柱形并且定义的直径量大于其所环绕的螺旋桨。例如,导管的内表面与定位于导管内的螺旋桨的螺旋桨叶片的尖端之间的距离可以是大约5毫米。在其它实现方式中,螺旋桨叶片的尖端与导管的内表面之间的距离可以大于或小于大约5毫米。
在一些实现方式中,导管的直径可以沿着导管的长度而改变。例如,每一导管的入口2102-1、2102-2、2102-3和2102-4的直径可以大于螺旋桨叶片附近的导管区域。同样,每一导管2100的出口2105-1、2105-2、2105-3和2105-4的直径可以大于螺旋桨叶片附近的导管区域。可替代地,导管的入口2102和/或出口2105的直径可以小于螺旋桨叶片附近的导管区域。
尽管图21的图示示出了全部为相同大小的提升螺旋桨的导管2100,但在一些实现方式中,导管2100中的一者或多者可以为不同大小、尺寸和/或相对于框架2104不同地定位。同样,导管内的提升螺旋桨和/或提升电机可以为相同或不同大小。尽管这个实例包括四个带导管的提升螺旋桨,但在其它实现方式中,可以利用更多或更少螺旋桨作为提升螺旋桨并且更多或更少提升螺旋桨可以带导管。同样,在一些实现方式中,具有提升螺旋桨的导管2100可以定位于飞行器2101上的不同位置。
导管2100引导和/或含有由螺旋桨的旋转产生的声音并通过包围旋转的螺旋桨来对飞行器外部的对象提供安全性。在这个配置中,除了或替代于在螺旋桨叶片上包括用以产生反声的换能器,换能器2112(诸如压电薄膜换能器和/或碳纳米管换能器)可以包括在导管2100中的一些或全部上。例如,换能器2112层可以定位成朝向每一导管的出口2105端并且用来产生反声,该反声在由螺旋桨产生的声音离开导管2100的出口2105端时与该声音造成干涉。在另一实例中,导管2100的内部的全部或一部分可以包括用以产生声音的换能器,该等声音干涉由在导管内旋转的螺旋桨产生的声音。
在一些实现方式中,换能器还可以沿着导管的入口2102端定位以产生干涉螺旋桨产生的声音的反声。如将了解,任何布置、类型或配置的换能器可以定位于飞行器的一根或多根导管的全部的任何部分上。
类似于上文进行的讨论,包括在导管2100上或中的换能器可以由声音控制器控制,声音控制器确定将由换能器产生的反声。例如,传感器2106可以定位于导管的出口2105端附近并且测量由在导管内旋转的螺旋桨产生的声音。可以向声音控制器提供测量的声音并且声音控制器可以确定将由定位于导管上的换能器产生的反声。声音控制器接着向换能器发送使换能器产生确定的反声的信号,所述反声在由螺旋桨产生的声音离开导管时与所述声音造成干涉。
在一些实现方式中,碳纳米管换能器可以形成在网格材料中,网格材料定位于导管2100的入口2102或导管的出口2105处的开口中的一者或多者上方。网格材料对外部对象提供进一步保护使得其不会进入导管并潜在地影响螺旋桨。同样,碳纳米管换能器可以用来产生反声,该反声在声音经过网格材料时干涉该声音,从而降低、消除或以其它方式更改由螺旋桨产生的声音。
图22是根据实现方式的示出了用于主动声音控制的实例过程2200的流程图。实例过程2200可以在每一螺旋桨叶片处独立地操作和/或可以由向定位于飞行器的螺旋桨叶片中的每一者上的每一换能器发送信号/指令的中央声音控制器实行。实例过程2200在包括用于产生反声的一个或多个换能器的飞行器在操作时开始,如2202中。在一些实现方式中,实例过程2200可以仅在飞行器在空中和/或电机在旋转时操作。在其它实现方式中,实例过程2200在对飞行器供电的任何时间可以是有效的。
当飞行器在操作时,通过飞行器的传感器来测量由飞行器产生的和/或在飞行器周围的声音,如2204中。例如,传感器(诸如麦克风)可以检测并测量由飞行器产生的或在飞行器周围的声音。如上文所讨论,传感器可以定位于每一螺旋桨处,例如在每一螺旋桨的毂部上,并独立地测量那些螺旋桨附近的声音。在其它实现方式中,传感器可以定位于飞行器的主体上并且测量飞行器周围的所有声音。在又其它实例中,可以不利用传感器并且可以基于每一螺旋桨的RPM来确定预测的声音。
基于在螺旋桨处产生的测量的和/或确定的声音,确定是否产生反声,如2206中。在一些实现方式中,可以确定将在飞行器在操作的任何时间产生反声。在其它实现方式中,可以确定仅在测量或预测的声音高于确定的声音阈值时产生反声。声音阈值可以例如基于飞行器的位置、飞行器的海拔、一天中的时间等而变化。在又其它实例中,可以确定仅将在飞行器低于定义的海拔时产生反声。
如果确定将不产生反声,则将响应于螺旋桨振动而产生的来自换能器的能量存储在电能存储元件(诸如电容器、电池、主动控制二极管等)中,如2208中。如上文所讨论,压电薄膜换能器可以因为由螺旋桨叶片的旋转导致的振动而产生电力。当产生并存储电力时,实例过程2200返回到方框2204并继续。
如果确定将产生反声,则确定反声并向一个或多个换能器发送使换能器产生确定的反声的信号或电压,如2210中。
图23A-图23D是根据实现方式的示出了声音控制系统配置的框图,在所述配置中使用具有螺旋桨叶片处理件和/或换能器的螺旋桨叶片来产生反声和/或使用具有可调整的螺旋桨叶片处理件和/或换能器的螺旋桨叶片,其中调整螺旋桨叶片处理件的位置来产生不同的反声。首先转向图23A,示出了框图,其中声音控制系统仅包括具有声音控制器2306的螺旋桨叶片,声音控制器2306可以使螺旋桨叶片在旋转时产生反声2308’。螺旋桨叶片处理件可以是固定的、可调整的或其组合。在其它实现方式中,螺旋桨叶片处理件可以是例如压电薄膜换能器和/或碳纳米管换能器,其中任一者或两者可以包括在螺旋桨叶片和/或环绕螺旋桨叶片的导管上或中。在所示配置中,可以不测量声音并且基于飞行器处或附近的预计或预测的声音2308来产生反声。
在这种配置中,可以产生并在一段时间内测量飞行器声音,并且选择具有螺旋桨叶片处理件的螺旋桨叶片使得由螺旋桨叶片的旋转产生的声音将消减、降低和/或以其它方式更改声音2308。
如上文所讨论,声音控制器可以在存储器中维护基于螺旋桨的RPM和一个或多个螺旋桨叶片处理件的配置而预测将由螺旋桨产生的不同声音的指示。通过知道飞行器在不同RPM下的预计声音,可以选择螺旋桨叶片调整的位置使得螺旋桨将产生反声2308’,反声2308’与飞行器操作期间的产生的声音2308组合或更改声音2308。同样,除了或替代于螺旋桨叶片调整可以利用换能器来产生反声2308’。反声2308’在与产生的声音2308组合时导致由飞行器的该部分产生的降低的和/或以其它方式更改的声音的净效应2308’’。尽管图23A所示的实例示出了无声的净效应2308’’,但在一些实现方式中,声音只能降低或部分抑制,或以其它方式更改,使得净效应2308’’是更改的声音。在其它实现方式中,可以以其它方式修改声音。例如,不是抑制或仅仅降低声音,而是反声2308’可以与声音2308组合以产生净效应2308’’,该净效应2308’’导致更期望的可听的声音(例如,具有不同的频谱或最显著的音调频率分量)。在飞行器的操作期间,螺旋桨叶片处理件中的一者或多者的位置可以周期性地改变,使得所述反声可以更改或调整以考虑声音的改变。例如,当飞行器下降时,产生的声音可以改变和/或由螺旋桨产生的升力可以减小。为了考虑改变,螺旋桨叶片处理件中的一者或多者的位置可以随着螺旋桨叶片的旋转减小而改变,从而产生更改的反声。
图23B示出了声音控制系统包括传感器2306-1和声音控制器2306-2的框图。在这个所示配置中,声音控制系统利用前馈控制。在前馈中,传感器测量由飞行器和/或飞行器的螺旋桨叶片产生或在飞行器和/或飞行器的螺旋桨叶片周围的声音并将该声音或反声向前馈送,使得声音控制器2306-2可以确定并选择将产生期望的反声2308’的螺旋桨叶片处理件位置、旋转速度和/或换能器输出。进行这些操作而不考虑来自组合的测量的声音和反声的净效应或输出。
在接收测量的声音2308或反声2308’并确定可调整的螺旋桨叶片处理件中的每一者的位置、RPM和/或换能器输出后,声音控制器2306-2更改螺旋桨叶片处理件的位置,改变螺旋桨的旋转速度,和/或向对应的换能器发送信号或电压以产生确定的反声。类似于图23A,可以与测量的声音相移180度的反声2308’在与声音2308组合时导致来自螺旋桨和传感器所定位于的UAV的区域的消减、降低或以其它方式更改的声音的净效应2308’’(例如,无声)。
尽管图23B所示的实例描述了传感器测量声音并向声音控制器2306-2提供所述声音,但在其它实现方式中,传感器2306-1可以向另一计算部件提供测量的声音,另一计算部件确定将用以产生期望的反声的螺旋桨叶片处理件的位置、RPM和/或由换能器产生的声音。该计算部件可以接着向声音控制器2306-2提供指令以更改一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置,更改螺旋桨的RPM,和/或使换能器产生声音,使得期望的反声得以产生。同样,尽管图23B所示的实例示出了无声的净效应2308’’,但在一些实现方式中,只能降低、部分抑制和/或以其它方式更改声音。
图23C示出了声音控制系统包括传感器2306-1和声音控制器2306-2的框图。在这个所示配置中,声音控制系统利用反馈控制。在反馈中,传感器2306-1测量声音2308与由螺旋桨产生的反声2308’的组合得到的输出或净效应2308’’,其中已根据声音控制器2306-2调整了螺旋桨叶片处理件和/或激活了换能器。将测量的声音或反声反馈到声音控制器。基于更新的反声,可以更改一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、RPM和/或来自换能器的输出,使得螺旋桨将产生期望的反声。利用反馈控制,考虑了净效应2308’’并将其用以产生或更新反声2308’,反声2308’用以选择螺旋桨叶片处理件的位置、螺旋桨旋转速度和/或将由换能器产生的输出。在确定螺旋桨叶片处理件的更新后的位置、产生更新后的反声所需的旋转速度和/或将由换能器产生的声音输出后,声音控制器调整一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置,更改螺旋桨的旋转速度,和/或向换能器发送信号以更改来自换能器的输出声音,使得产生更新后的反声。
尽管图23C所示的实例描述了传感器2306-1向声音控制器2306-2反馈测量的净效应2308’’,但在其它实现方式中,传感器2306-1可以向另一计算系统提供测量的净效应2308’’,另一计算系统确定反声、螺旋桨叶片处理件的位置、用以从螺旋桨产生反声和命令的升力的旋转速度和/或将由换能器产生的输出声音。该计算系统接着可以向声音控制器提供螺旋桨叶片处理件的位置、确定的旋转速度和/或将由换能器产生的输出声音的指示,以用于使得调整螺旋桨叶片处理件中的一者或多者的位置,调整螺旋桨的旋转速度,和/或向换能器发送信号以更改输出声音,使得螺旋桨将产生反声2308’。同样,尽管图23C所示的实例示出了无声的净效应2308’’,但在一些实现方式中,只能降低、部分抑制或以其它方式更改声音。
图23D示出了声音控制系统仅包括声音控制器2306-2而不包括传感器的框图。在这个配置中,可以基于考虑飞行器的操作和/或环境状况的机器学习模型来确定反声、螺旋桨叶片处理件的对应位置、将产生期望反声和命令的升力的螺旋桨的旋转速度和/或将由换能器产生的输出声音。基于操作和/或环境状况,确定预测的声音并向声音控制器2306-2提供对应的反声2308’。在接收或确定反声后,声音控制器2306-2选择螺旋桨叶片处理件的位置、将产生期望的反声2308’的旋转速度和/或将由换能器产生的输出声音,并使得调整一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置,调整旋转速度,和/或向换能器发送使换能器产生确定的输出声音的信号。类似于其它实例,声音2308与产生的反声2308’组合以产生净效应2308’’,净效应2308’’是螺旋桨处或附近的无声、螺旋桨处或附近的降低的声音和/或在螺旋桨处或附近的以其它方式更改的声音。
尽管图23D所示的实例描述了根据预测的声音确定反声信号并向声音控制器2306-2提供所述反声信号,但在其它实现方式中,可以向另一计算部件提供预测的声音,并且该计算部件可以确定螺旋桨叶片处理件的位置、将产生期望的反声和命令的升力的旋转速度和/或将由换能器产生的输出声音以产生期望的反声。同样,尽管图23D所示的实例示出了无声的净效应2308’’,但在一些实现方式中,只能降低、部分抑制和/或以其它方式更改声音。
可以关于图23A-图23D所示的实例确定的螺旋桨叶片处理件的位置可以包括水平(x)方向、竖直(y)方向、旋转(z)方向上和/或其任何组合的位置更改。同样,可以通过换能器产生并输出任何声音。同样,可以基于仅仅螺旋桨叶片处理件的位置、仅仅换能器输出的声音或螺旋桨叶片处理件与换能器输出的声音两者的组合来产生反声。
尽管上文关于图23A-图23D讨论的实例和配置描述了选择螺旋桨叶片处理件位置和/或换能器输出声音以产生将与由螺旋桨产生的声音组合并消除、降低和/或以其它方式更改由螺旋桨产生的声音的反声,但在其它实现方式中,讨论的配置可以用来选择将降低、消减和/或其它方式更改由飞行器总体产生的声音的螺旋桨叶片处理件位置。例如,再次参照图23C,传感器2306-1可以反馈测量的净效应2308’’并且其可以根据反馈的净效应2308’’确定是否将进行将消减或以其它方式更改由螺旋桨叶片的旋转产生的所得声音的额外的螺旋桨叶片处理件和/或换能器声音输出。同样,除了更改一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置之外,实例可以同样更改螺旋桨叶片中的一者或多者的形状外加或替代于更改一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置。
参照图24A-图24D,示出了根据实现方式的用于主动声音控制的一个系统2400的各方面的视图。与图24A-图24D对应的图示提供了用于预测反声并确定将产生反声和/或消减或以其它方式更改声音的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、螺旋桨叶片形状、螺旋桨的旋转速度和/或将由螺旋桨的换能器产生的输出声音的实例实现方式的额外细节,如图23D所示。
图24A示出了参加起点与终点之间的飞行的多个飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4。例如,飞行器2410-1示出为在康涅狄格州的Hartford与康涅狄格州的Southington之间的途中,而飞行器2410-2示出为在康涅狄格州的Southport与Hartford之间的途中。飞行器2410-3示出为在康涅狄格州的Storrs与Hartford之间的途中,而飞行器2410-4示出为在Hartford与康涅狄格州的Groton之间的途中。飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4被配置用来使用一个或多个传感器来捕获关于飞行器2410-1、2410-2、2410-3和2410-4以及飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4操作的环境的外在或内在信息或数据2450-1、2450-2、2450-3、2450-4,包括但不限于关于位置、海拔、航向、速度、爬升或下降速率、转弯速率、加速度、风速、湿度等级和温度、声音等的信息或数据。飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4还被配置用来捕获飞行器在其相应飞行期间产生的声音2455-1、2455-2、2455-3和2455-4以及振动2456-1、2456-2、2456-3和2456-4。
例如,如图24A中的信息或数据2450-1所示,飞行器2410-1在航向224º上并以44英里每小时(mph)的速度,在东北偏北风6mph的风中,在126英尺的海拔处,在湿度为50%并且温度为68华氏度(ºF)的空气中行进,并且在飞行器2410-1周围测量的声音是622Hz下88分贝(“dB”)。图24A的信息或数据2450-2指示飞行器2410-2在航向014º上并以39mph的速度,在西南风4mph的风中,在180英尺的海拔处,在湿度为69%并且温度为62ºF的空气中行进,并且在飞行器2410-2周围的声音是800Hz下78dB。图24A的信息或数据2450-3指示飞行器2410-3在航向082º上并以38mph的速度,在西南偏南风4mph的风中,在127英尺的海拔处并且在湿度为78%、温度为74ºF的空气中行进,并且在飞行器2410-3周围测量的声音是900Hz下80dB。最后,图24A的信息或数据2450-4指示飞行器2410-4在航向312º上并以48mph的速度,在西北风8mph的风中,在151英尺的海拔处并在湿度为96%并且温度为71ºF的空气中行进,并且在飞行器2410-4周围测量的声音是974Hz下85dB。尽管图24A中的图示仅示出了对飞行器上单个位置进行的声音测量,但将了解,信息或数据2455可以包括邻近或接近每一飞行器的每一螺旋桨而测量的声音。例如,如果飞行器2410-1包括八个螺旋桨,则其还可包括测量每一相应螺旋桨处的声音数据2455的八个传感器。操作信息还可以指示每一螺旋桨叶片的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、旋转速度和/或产生命令的提升以使飞行器在空中航行所需的功率汲取。
根据本公开,飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4可以被配置用来向数据处理系统提供外在和内在信息或数据2450-1、2450-2、2450-3、2450-4(例如,关于飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4的环境状况、操作特性或追踪位置的信息或数据),而且还提供关于在飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4的运输期间记录的声音的信息或数据2455-1、2455-2、2455-3、2455-4。可以在飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4在运输中时实时地或近实时地或在其到达其相应终点后向数据处理系统提供信息或数据2450-1、2450-2、2450-3、2450-4以及信息或数据2455-1、2455-2、2455-3、2455-4。参照图24B,向机器学习系统2470提供外在和内在信息或数据2450-1、2450-2、2450-3、2450-4例如观察到的环境信号e(t)作为训练输入集合,并且向机器学习系统2470提供关于由传感器中的每一者在飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4的运输期间记录的声音的信息或数据2455-1、2455-2、2455-3、2455-4例如测量的声音数据作为用于飞行器的声音控制系统中的每一者的训练输出集合。如上文所讨论,可以包括飞行器的每一螺旋桨和/或声音控制器的声音数据。
机器学习系统2470可以使用与测量的声音相关的观察到的环境信号e(t)的大体全集来进行完全训练以开发依赖于传感器在飞行器上的位置的用于每一螺旋桨声音控制器的声音模型,所述测量的声音是使用飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4以及其它中的一者或多者的传感器中的每一者获得的。在已经对机器学习系统2470训练并且开发了声音模型之后,可以向机器学习系统2470提供可以在飞行器正操作或预期将操作的环境中预计的外在或内在信息或数据(例如,环境状况、操作特性或位置)的集合,并且机器学习系统2470将为飞行器的每一声音控制器提供预测的声音。在一些实现方式中,机器学习系统2470可以在提供在飞行器2410-1、2410-2、2410-3和2410-4中的一者或多者机上的一个或多个计算装置或机器上驻留和/或操作。机器学习系统2470可以接收关于观察到的声音信号和由其它飞行器2410-1、2410-2、2410-3、2410-4的传感器测量的声音的全集的信息或数据以用于训练目的,并且一旦经过训练,机器学习系统2470便可以接收实际上由飞行器例如实时地或近实时地观察到的外在或内在信息或数据作为输入并且可以基于所述信息或数据产生对应于预测的声音的输出。
在其它实现方式中,机器学习系统2470可以在一个或多个中央地定位的计算装置或机器上驻留和/或操作。机器学习系统2470可以接收关于由飞行器2410-1、2410-2、2410-3和2410-4中的每一者的传感器测量的声音的全集的信息或数据。一旦机器学习系统2470经过训练,机器学习系统2470便可以用来利用声音模型对机队中的飞行器的计算装置或机器编程,所述声音模型基于由相应飞行器实际上观察到的外在或内在信息或数据来预测在飞行器的操作期间在不同声音控制器处的声音。在又其它实现方式中,可以对机器学习系统2470编程以例如经由无线方式从操作的飞行器接收外在或内在信息或数据作为输入。机器学习系统2470接着可以基于接收的信息或数据而产生对应于飞行器上的不同声音控制器处的预测的声音的输出并将这类预测的声音返回给飞行器。例如,飞行器和机器学习系统2470可以交换在一段时间内收集的批量信息。例如,飞行器可以在三秒的时段(或任何其它时间段)内测量外在和/或内在信息或数据并将该测量的信息或数据传输至机器学习系统2470。机器学习系统在接收信息或数据后基于所接收的信息或数据而产生与飞行器上的不同声音控制器处的预测的声音相对应的输出并且将那些输出传输至飞行器。飞行器接着可以使用接收的输出来确定一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置和/或换能器声音输出,其将在螺旋桨旋转时使螺旋桨叶片产生对应的反声并产生命令的升力。可替代地,或除此之外,接收的输出可以由飞行器使用以确定将导致声音消减或以其它方式更改(例如,频谱改变)的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置和/或换能器声音输出。同样,除了更改螺旋桨叶片处理件和/或从换能器产生不同的输出声音之外,还可以调整螺旋桨叶片的形状。当飞行器在飞行中或操作中时,这个过程可以继续。
例如,当诸如飞行器2410的起点、终点、速度和/或计划海拔(例如,飞行器的运输计划)的变量已知时,并且在可以知道或估计诸如环境状况和操作特性的变量的情况下,可以向经过训练的机器学习系统2470提供这类变量作为输入。随后,可以从经过训练的机器学习系统2470接收可以在飞行器2410在这种环境状况内从起点行进到终点时并且根据这类操作特性在飞行器2410的每一螺旋桨和/或声音控制器处预测的声音作为输出。根据这类输出,可以确定将更改产生的声音(例如,产生反声和/或消减产生的声音)的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、螺旋桨叶片形状、旋转速度和/或换能器输出声音。可以在飞行器2410在从起点到终点的途中实时地或近实时地确定并实现调整。
参照图24C,向经过训练的机器学习系统2470提供呈环境信号e(t)的形式的操作输入2460,并通过声音模型产生并从经过训练的机器学习系统2470接收呈预测的声音的形式的操作输出2465。例如,操作输入2460可以包括关于飞行器的计划运输的外在或内在信息或数据(例如,预测的环境状况或操作状况),或关于飞行器的实际运输的外在或内在信息或数据(例如,实际上观察到的或确定的环境状况或操作状况),包括但不限于起点、终点或任何中间点的座标,以及飞行器的航向和速度,起点、终点或中间点中的一者或多者附近的风速,飞行器预期将行进所在的海拔,以及起点、终点或中间点中的一者或多者附近的湿度等级和温度。操作输出2465可以包括关于预期将在飞行器以与操作输入2460一致的方式操作时(例如,当飞行器沿着类似的航向或速度或在类似的海拔处行进或遇到类似的风速、湿度等级或温度时)发生的飞行器的各个螺旋桨处的声音的信息。
至少部分基于基于操作输入2460确定的操作输出2465,确定反声2465’,例如振幅和频率与操作输出2465为大约一百八十度异相的声音。在一些实现方式中,可以选择反声2465’的强度以完全消除或抵消与操作输出2465相关联的声音的效应,例如使得反声2465’的强度等于在飞行器2410的操作期间的预测的声音或实际上发生的声音的强度。可替代地,在一些实现方式中,如图24C所示,可以选择反声2465’的强度以另外修改或抵消与操作输出2465相关联的声音的效应,例如使得反声2465’的强度小于预测的声音的强度。在又其它实例中,不是选择螺旋桨叶片处理件位置、螺旋桨叶片形状和/或换能器声音输出以产生反声,而是可以选择螺旋桨叶片处理件位置、螺旋桨叶片形状和/或换能器声音输出以降低和/或以其它方式更改产生的声音。
相关领域的技术人员将认识到,可以根据本公开利用任何类型或形式的机器学习系统(例如,硬件和/或软件部件或模块)。例如,根据一种或多种机器学习算法或技术(包括但不限于最近邻法或分析、人工神经网络、条件随机场、因子分解法或技术、K均值聚类分析或技术、诸如对数似然相似度或余弦相似度的相似度测量、潜在狄利克雷分配或其它主题模型,或潜在语义分析),声音可以与飞行器的环境状况、操作特性或物理定位或位置中的一者或多者相关联。使用上述算法或技术中的任一者或任何其它算法或技术,可以确定测量的声音与飞行器的这类环境状况、操作特性或定位之间的相对关联。
在一些实现方式中,机器学习系统可以不仅识别预测的声音,而且识别预测的声音将在给定位置经受给定操作特性的给定环境下在飞行器的螺旋桨或框架上的其它位置处发生的概率或可能性的置信区间、置信程度或其它测量或度量。在使用记录的环境信号和声音的足够大的全集来训练机器学习系统并开发了可靠的声音模型的情况下,与反声或由此识别的消减的声音相关联的置信区间可以是基本上高的。
尽管可以与在飞行器的各个螺旋桨或框架上的其它位置处发生的声音相关联的一个变量是飞行器的位置(例如,纬度或经度),并且与位置相关联的外在或内在信息或数据可以用来预测在该位置的飞行器的螺旋桨或框架上的其它位置处发生的声音,但相关领域技术人员将认识到,本公开的系统和方法不限于此。而是,可以预测具有类似的环境状况或需要飞行器施行类似的操作特性的区域或位置的声音。例如,因为已知温哥华、不列颠哥伦比亚和英国伦敦的环境状况彼此大体上相似,所以关于在温哥华区域操作的飞行器的各个螺旋桨或框架上的其它位置处发生的声音而搜集的信息或数据可以用来预测在伦敦区域操作的飞行器的螺旋桨或框架上的其它位置处可能发生的声音,或用来产生将由在伦敦区域操作时具有不同的螺旋桨叶片处理件位置、以不同速度旋转和/或从换能器输出不同声音的不同螺旋桨输出的反声。同样,关于在伦敦区域操作的飞行器的螺旋桨或框架上的其它位置处发生的声音而搜集的信息或数据可以用来预测在温哥华区域操作的飞行器的螺旋桨或框架上的其它位置处发生的声音,或用来产生将由在温哥华区域操作时具有不同的螺旋桨叶片处理件位置、以不同速度旋转和/或从换能器输出不同声音的不同螺旋桨输出的反声或消减的声音。
根据本公开,经过训练的机器学习系统可以用来针对具有不同的螺旋桨叶片处理件的不同螺旋桨叶片、针对可调整的螺旋桨叶片处理件的不同位置、不同的螺旋桨叶片形状和/或不同的换能器输出并且针对不同的飞行器基于飞行器的大小、形状或配置并相对于这类飞行器的环境状况、操作特性和/或位置以不同的旋转速度操作时来开发声音剖面。基于这些声音剖面,反声可以被确定用于定位于这类飞行器上的声音控制器并按需要输出,所述反声随相应的环境状况、操作特性或位置而变。声音控制器可以利用确定的反声和用于螺旋桨的命令的升力来选择将产生确定的反声和对应的命令的升力的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、旋转速度和/或换能器声音输出。
参照图24D,示出了在从Hartford到康涅狄格州的Glastonbury的途中的飞行器2410-5,所述飞行器包括多个螺旋桨2413-1、2413-2、2413-3、2413-4和多个电机2415-1、2415-2、2415-3、2415-4。每一螺旋桨2413可以产生相同或不同的声音并且由在飞行器上的不同位置处的传感器2406测量的声音可以是类似的或不同的。为了消除、降低和/或以其它方式更改测量的声音,确定反声并且确定将在螺旋桨旋转时使螺旋桨产生确定的反声的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、对应的螺旋桨速度和/或换能器声音输出。如上文所讨论,可以基于由定位于飞行器上的传感器确定的实际声音测量来确定反声和/或可以基于内在或外在信息或数据来预测反声。同样,可以独立地调整、可以不同地调整每一螺旋桨2413-1、2413-2、2413-3、2413-4上的螺旋桨叶片处理件和/或来自每一螺旋桨上的换能器的换能器声音输出,螺旋桨可以按不同速度旋转和/或产生不同反声。在一些实现方式中,不是或除了选择螺旋桨叶片处理件位置和/或换能器声音输出以产生反声,可以选择螺旋桨叶片处理件位置和/或换能器声音输出以消减或以其它方式更改(例如,更改频谱)预测的和/或测量的声音。同样,可以调整螺旋桨形状以产生反声和/或消减或以其它方式更改产生的声音。
参照图25,示出了根据实现方式的用于主动声音控制的一个系统2500的部件的框图。图25的系统2500包括经由网络2580彼此连接的飞行器2510和数据处理系统2570。飞行器2510包括处理器2512、存储器2514和收发器2516以及多个环境或操作传感器2520和多个声音控制系统2506。每一声音控制系统可以包括声音控制器2506-2和任选地声音传感器2506-1。
处理器2512可以被配置用来实行任何类型或形式的计算功能,包括但不限于执行一种或多种机器学习算法或技术。例如,处理器2512可以控制飞行器2510以及其上的一个或多个基于计算机的部件(包括但不限于收发器2516、环境或操作传感器2520和/或声音控制系统2506)的操作的任何方面。飞行器2510可以同样包括一个或多个控制系统(未示出),所述控制系统可以产生用于进行其操作的指令,例如用于操作一个或多个转子、电机、舵、副翼、襟翼或其上面提供的其它部件。这类控制系统可以与一个或多个其它计算装置或机器相关联,并且可以经由网络2580通过发送和接收数字数据而与数据处理系统2570或一个或多个其它计算机装置(未示出)通信。飞行器2510还包括用于存储任何类型的信息或数据(例如,用于操作飞行器的指令、预测的螺旋桨声音,或由环境或操作传感器2520和/或声音传感器2506-1中的一者或多者捕获的信息或数据)的一个或多个存储器或存储部件2514。
收发器2516可以被配置用来使得飞行器2510能够经由一种或多种有线或无线手段例如诸如通用串行总线(或“USB”)或光纤电缆的有线技术或诸如Bluetooth®或任何无线保真(或“Wi-Fi”)协议的标准无线协议诸如经由网络2580或直接进行通信。
环境或操作传感器2520可以包括用于确定飞行器2510正在操作或可以预期将操作的环境的一个或多个属性(包括外在信息或数据或内在信息或数据)的任何部件或特征。如图25所示,环境或操作传感器2520可以包括但不限于全球定位系统(“GPS”)接收器或传感器2521、罗盘2522、速度计2523、高度计2524、温度计2525、气压计2526、湿度计2527、陀螺仪2528和/或麦克风2532。GPS传感器2521可以是适于从GPS网络(未示出)的一个或多个GPS卫星接收与飞行器2510的位置相关的信号(例如,三边测量数据或信息)的任何装置、部件、系统或仪器。罗盘2522可以是适于相对于参照系确定一个或多个方向的任何装置、部件、系统或仪器,所述参照系相对于地球表面(例如,其磁极)是固定的。速度计2523可以是用于确定飞行器2510的速度或速度的任何装置、部件、系统或仪器,并且可以包括相关部件(未示出),诸如皮托管、加速度计或用于确定速度、速度或加速度的其它特征。
高度计2524可以是用于确定飞行器2510的海拔的任何装置、部件、系统或仪器,并且可以包括任何数目的气压计、发射器、接收器、测距仪(例如,激光或雷达)或用于确定高度的其它特征。温度计2525、气压计2526和湿度计2527可以是用于确定飞行器2510附近的局部空气温度、大气压力或湿度的任何装置、部件、系统或仪器。陀螺仪2528可以是用于确定定向(例如,飞行器2510的定向)的任何机械或电气装置、部件、系统或仪器。例如,陀螺仪2528可以是具有至少一对平衡环和飞轮或转子的传统机械陀螺仪。可替代地,陀螺仪2528可以是用于确定飞行器2510的定向的电气部件,诸如动态调谐陀螺仪、光纤陀螺仪、半球谐振陀螺仪、伦敦力矩陀螺仪、微机电传感器陀螺仪、环式激光陀螺仪或振动结构陀螺仪或任何其它类型或形式的电气部件。麦克风2532可以是被配置用来将任何强度并跨越任何或所有频率的声能转换为一个或多个电信号的任何类型或形式的换能器(例如,动态麦克风、电容麦克风、带式麦克风、晶体麦克风),并且可以包括用于检测和记录这类能量的任何数目的隔膜、磁体、线圈、板或其它类似特征。麦克风2532也可以作为离散部件或结合一个或多个其它部件(例如,成像装置,诸如数字相机)提供。此外,麦克风2532可以被配置用来检测并记录来自任何和所有方向的声能。
相关领域技术人员将认识到,根据本公开,环境或操作传感器2520可以包括用于确定飞行器2510附近的环境状况的任何类型或形式的装置或部件。例如,环境或操作传感器2520可以包括一个或多个空气监测传感器(例如,氧气、臭氧、氢气、一氧化碳或二氧化碳传感器)、红外传感器、臭氧监测器、pH传感器、磁异常检测器、金属检测器、辐射传感器(例如,盖革计数器、中子检测器、阿尔法检测器)、海拔指示器、深度计、加速度计等,以及一个或多个成像装置(例如,数字相机),并且不限于图25所示的传感器2521、2522、2523、2524、2525、2526、2527、2528、2532。
数据处理系统2570包括具有与其相关联的多个数据存储区2574的一个或多个物理计算机服务器2572,以及被提供用于任何特定或一般目的的一个或多个计算机处理器2576。例如,图25的数据处理系统2570可以独立地提供以用于接收、分析或存储从飞行器2510接收的声音、螺旋桨叶片处理件位置、对应的提升力、反声和/或其它信息或数据的唯一目的,或者结合被配置用来接收、分析或存储这类声音、信息或数据以及一个或多个其它功能的一个或多个物理或虚拟服务提供。服务器2572可以连接至数据存储区2574和处理器2576或以其它方式与数据存储区2574和处理器2576通信。数据存储区2574可以存储任何类型的信息或数据,包括但不限于声音信息或数据,和/或关于环境状况、操作特性或位置的信息或数据,以用于任何目的。服务器2572和/或计算机处理器2576还可以经由发送和接收数字数据而连接至网路2580或以其它方式与网络2580通信,如线2578所指示。例如,数据处理系统2570可以包括具有接收信息或数据和在一个或多个数据存储区中存储信息或数据(诸如媒体文件,例如经由网络2580从飞行器2510或从彼此或从一个或多个其它外部计算机系统(未示出)接收的媒体文件)的能力或本领的任何设施、站或位置。在一些实现方式中,数据处理系统2570可以提供在物理位置。在其它这类实现方式中,数据处理系统2570可以提供在一个或多个替代或虚拟位置,例如,基于“云”的环境中。在又其它实现方式中,数据处理系统2570可以提供在一个或多个飞行器上,包括但不限于飞行器2510。
网络2580可以是任何有线网络、无线网络或其组合,并且可以整体或部分包括因特网。另外,网络2580可以是个人区域网、局域网、广域网、电缆网络、卫星网络、蜂窝式电话网络或其组合。网络2580还可以是可能由各个不同方操作的链接网络的公众可访问的网络,诸如因特网。在一些实现方式中,网络2580可以是专用网络或半专用网络,诸如公司或大学内联网。网络2580可以包括一种或多种无线网络,诸如全球移动通信系统(GSM)网络、码分多址(CDMA)网络、长期演进(LTE)网络或某一其它类型的无线网络。用于经由因特网或其它上述类型的通信网络中的任一者进行通信的协议和部件对于计算机通信领域的技术人员来说是众所周知的并且因此无需在本文中更详细地进行描述。
本文中描述的计算机、服务器、装置等具有必要的电子器件、软件、存储器、存储装置、数据库、固件、逻辑/状态机、微处理器、通信链路、显示器或其它视觉或音频用户接口、打印装置和任何其它输入/输出接口以提供本文中描述的功能或服务中的任一者和/或实现本文中描述的结果。而且,相关领域的技术人员将认识到,这类计算机、服务器、装置等的用户可以操作键盘、小键盘、鼠标、触笔、触摸屏或其它装置(未示出)或方法以与计算机、服务器、装置等交互,或“选择”项目、链接、节点、集线器或本公开的任何其它方面。
飞行器2510或数据处理系统2570可以使用任何具有网络能力或因特网应用或特征,或任何其它客户端-服务器应用或特征(包括电子邮件或其它消息传递技术)来诸如经由短消息传递或多媒体消息传递服务(SMS或MMS)文字消息而连接至网络2580或与彼此通信。例如,飞行器2510可以适于实时地或近实时地或在一个或多个离线过程中经由网络2580将信息或数据以同步或非同步消息的形式传输至数据处理系统2570或任何其它计算机装置。用于在这类装置之间提供通信的协议和部件对于计算机通信领域的技术人员来说是众所周知的并且无需在本文中更详细地进行描述。
本文中描述的数据和/或计算机可执行指令、程序、固件、软件等(本文中也称作“计算机可执行”部件)可以存储在计算机可读介质内,计算机可读介质在计算机或计算机部件内或可由计算机或计算机部件(诸如处理器2512或处理器2576,或由飞行器2510或数据处理系统2570利用的任何其它计算机或控制系统)访问,并且具有一系列指令,所述指令在由处理器(例如,中央处理件单元,或“CPU”)执行时使处理器实行本文中描述的功能、服务和/或方法中的全部或一部分。这类计算机可执行指令、程序、软件等可以使用与计算机可读介质相关联的驱动机构(诸如软盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器、网络接口等)或经由外部连接载入至一个或多个计算机的存储器中。
本公开的系统和方法的一些实现方式还可以提供为计算机可执行程序产品,包括上面存储有指令(以压缩或非压缩形式)的非暂时性机器可读存储介质,所述指令可以用来对计算机(或其它电子装置)编程以实行本文中描述的过程或方法。本公开的机器可读存储介质可以包括但不限于硬盘驱动器、软磁盘、光盘、CD-ROM、DVD、ROM、RAM、可擦除可编程ROM(“EPROM”)、电可擦除可编程ROM(“EEPROM”)、快闪存储器、磁卡或光卡、固态存储器装置或可以适合用于存储电子指令的其它类型的介质/机器可读介质。另外,实现方式还可以提供为包括暂时性机器可读信号(以压缩或非压缩形式)的计算机可执行程序产品。机器可读信号(无论是否使用载波调制)的实例可以包括但不限于托管或运行计算机程序的计算机系统或机器可以被配置以访问的信号,或包括可以经由因特网或其它网络下载的信号。
图26及图26(续)示出了根据实现方式的用于主动空中声音控制的实例过程2600。实例过程2600通过确定飞行器的终点而开始,如2610中。接着可以确定飞行器从起点运输至终点的运输计划,如2620中。例如,运输计划可以指定从起点离开的估计时间、起点与终点之间的任何航路点的位置、到达终点的期望时间或与运输相关联的任何其它相关地理或时间约束。可以预测为了根据运输计划完成从起点到终点的运输所需的飞行器的操作特性(例如,飞行器的航向或速度)以及为了实现这类航向或速度而向飞行器的这类电机、转子、舵、副翼、襟翼或其它特征提供的对应指令,如2622中。还可以预测预期根据运输计划从起点到终点的运输期间遇到的环境状况,如2624中。例如,可以在任何基础上识别飞行器的出发或到达时间或日期以及起点或终点的位置的天气预报。
向经过训练的机器学习系统提供识别的运输计划、预测的操作特性和预测的环境状况作为初始输入,如2626中。机器学习系统可以利用一种或多种算法或技术,诸如最近邻法或分析、因式分解法或技术、K均值聚类分析或技术、诸如对数似然相似度或余弦相似度的相似度测量、潜在狄利克雷分配或其它主题模型,或潜在语义分析,并且可以受训练以使基于环境、操作或位置的信息与飞行器的螺旋桨或框架上的其它位置处的声音相关联。在一些实现方式中,经过训练的机器学习系统在提供在飞行器上的一个或多个计算装置或机器上驻留和/或操作。在一些其它实现方式中,经过训练的机器学习系统驻留在一个或多个替代或虚拟位置,例如,在可经由网络访问的基于“云”的环境中。
从机器学习系统接收预测的声音作为针对定位于飞行器的螺旋桨或框架上其它位置处的每一相应声音控制器的输出,如2630中。这类声音可以是飞行器根据运输计划从起点到终点的整个运输中在每一螺旋桨处预期的平均或大体声音,或可以基于飞行器的预测的位置、飞行器从起点出发与飞行器到达终点之间的时间和/或基于传感器在飞行器的框架上的位置而改变或变化。可替代地,或另外,机器学习系统还可以确定针对每一声音控制器的预测的声音将在给定位置经受给定操作特性的给定环境下发生的概率或可能性的置信区间、置信程度或另一测量或度量。
基于预测的声音,确定旨在抵消每一声音控制器处的预测的声音的反声,如2640中。基于反声,确定一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置、旋转速度和/或换能器输出声音,其将在飞行器根据运输计划在给定位置附近时使邻近声音控制器的螺旋桨叶片产生反声并满足操作特性,如2645中。在一些实现方式中,在确定用于产生反声的螺旋桨叶片处理件的位置时,可以考虑将产生相同提升力和反声的螺旋桨叶片处理件位置的不同配置的功率汲取。
在一些实现方式中,可以将预测的声音与在每一给定位置针对飞行器定义的容许声级和/或振幅的容许频谱进行比较并确定预测的声音是否需要更改使得其低于容许声级和/或在容许频率范围内。如果确定将更改预测的声音,则可以确定将产生适当反声和/或换能器输出声音的螺旋桨叶片处理件位置,如上文所讨论。可替代地,或除此之外,可以确定将导致预测的声音消减至低于容许声级的点和/或频谱调整为使得振幅在容许频率范围内的螺旋桨叶片处理件位置和/或换能器输出声音。
飞行器从起点出发前往终点,如2650中,并且飞行器的每一声音控制器调整对应的螺旋桨的一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置和/或向对应的螺旋桨的换能器发送信号以在从起点到终点的运输期间在特定位置产生反声。例如,飞行器可以使用一个或多个GPS接收器或传感器监测其在运输期间的位置并向每一声音控制器发送指令或提供位置信息。作为响应,每一声音控制器将导致一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置更改以产生对应于每一位置的反声和/或向换能器发送信号以使换能器产生包括在反声中的确定的输出声音。反声干涉并更改由螺旋桨产生的声音,如2660中。接着确定飞行器是否已到达终点,如2670中。如果飞行器已到达终点,则实例过程2600完成。
然而,如果飞行器尚未到达终点,则实例过程2600确定飞行器在运输期间的实际操作特性,如2672中。例如,可以捕获并在至少一个数据存储区中记录关于飞行器的实际航向或速度的信息或数据以及使飞行器实现这类航向或速度的操作动作、事件或指令,数据存储区可以提供在飞行器上,或一个或多个替代或虚拟位置,例如,可经由网络访问的基于云的环境中。还确定飞行器在运输期间遇到的环境状况,如2674中。例如,还可以捕获并在至少一个数据存储区中记录关于飞行器附近的实际风速、湿度等级、温度、降雨量或任何其它环境事件或状态的信息或数据。
实时地或近实时地向经过训练的机器学习系统提供关于确定的操作特性和环境状况的信息或数据作为更新后的输入,如2676中。在一些实现方式中,向经过训练的机器学习系统提供对应于操作特性或环境状况的值。在一些其它实现方式中,可以向经过训练的机器学习系统提供对应于确定的操作特性或确定的环境状况与预测的操作特性或预测的环境状况之间的差或差异的值。
基于确定的操作特性和/或确定的环境状况,从经过训练的机器学习系统接收用于每一声音控制器的预测的声音作为更新后的输出,如2680中。如上文所讨论,可以根据飞行器的运输计划预测将在每一声音控制器处发生的声音,并且可以基于运输计划以及关于运输计划的任何其它相关信息或数据,包括起点、终点或任何中间航路点的属性(诸如位置、地形、人口密度或其它准则),来确定基于这类预测的声音确定的反声。在过程返回至方框2660之前确定用于基于更新后的输出而抵消从经过训练的机器学习系统接收的预测的声音的反声,其中可以调整一个或多个螺旋桨叶片处理件的位置和/或更改换能器输出声音使得通过螺旋桨产生更新后的反声,如2690中。如上文所讨论,不是或除了产生反声,可以确定将消减或以其它方式更改更新后的预测的声音的螺旋桨叶片处理件位置和/或换能器输出声音。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。所述螺旋桨包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:前缘、尖端、后缘以及沿着所述前缘定位的多个螺旋桨叶片处理件。另外,所述多个螺旋桨叶片处理件的第一集合可以定位于沿着所述前缘的不同距离处并在所述前缘上方延伸,并且所述多个螺旋桨叶片处理件的第二集合可以定位于沿着所述前缘的不同距离处并在所述前缘下方延伸。
任选地,所述飞行器还可以包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器耦接至所述多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些并且被配置用来在所述螺旋桨叶片旋转时移动所述螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些。所述螺旋桨叶片处理件调整控制器还可以包括:致动器,所述致动器沿着所述螺旋桨叶片延伸并使所述螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些收缩使得当所述致动器处于第一调整臂位置时,所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于第一螺旋桨叶片处理件位置,并且当所述调整臂处于第二调整臂位置时,它使所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于与所述第一螺旋桨叶片处理件位置不同的第二螺旋桨叶片处理件位置。任选地,所述飞行器还可以包括被配置用来监测在所述飞行器周围产生的声音的传感器,并且所述螺旋桨叶片处理件调整控制器可以至少部分基于所述声音将所述调整臂从所述第一调整臂位置移动至所述第二调整臂位置。任选地,所述多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些可以使所述螺旋桨叶片在所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于所述第一螺旋桨叶片处理件位置并且所述螺旋桨叶片以第一速度旋转时产生第一声音,并且在所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于所述第二螺旋桨叶片处理件位置并且所述螺旋桨叶片以所述第一速度旋转时产生第二声音。另外,当所述第二声音在与所述声音组合时将更改所述声音时,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器可以将所述调整臂从所述第一调整臂位置移动至所述第二调整臂位置。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括毂部、尖端和在所述毂部与所述尖端之间延伸的表面区域中的一者或多者。所述表面区域包括上侧、下侧、前缘和后缘。所述前缘可以从所述毂部延伸到所述尖端并且包括多个螺旋桨叶片处理件,所述多个螺旋桨叶片处理件中的每一者在一方向上从所述前缘延伸,所述方向包括相对于所述表面区域的竖直分量或相对于所述表面区域的水平分量中的至少一者。
任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括定位于所述上侧上的第二多个螺旋桨叶片处理件。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括定位于所述底侧上的第二多个螺旋桨叶片处理件。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括定位于所述后缘上的第二多个螺旋桨叶片处理件。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来将所述多个螺旋桨叶片处理件中的第一螺旋桨叶片处理件的位置从第一位置更改为第二位置,其中所述螺旋桨叶片在旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第一位置时产生第一声音并且在旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第二位置时产生第二声音。任选地,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器还可以包括:通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示所述第一螺旋桨叶片处理件将处于所述第一位置还是所述第二位置的无线通信;以及致动器,所述致动器与所述第一螺旋桨叶片处理件接触并且被配置用来至少部分基于所述无线通信中包括的所述指示而将所述第一螺旋桨叶片处理件从所述第一位置移动到所述第二位置。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括电力供应器,所述电力供应器包括在所述螺旋桨叶片中并且被配置用来向所述致动器提供电力。任选地,所述电力供应器可以是燃料电池、电池或太阳能面板中的至少一者。任选地,所述多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些的形状和大小可有所变化。任选地,所述多个螺旋桨叶片处理件中的第一螺旋桨叶片处理件可以包括致动器,所述致动器被配置用来从第一位置移动至第二位置,在所述第一位置所述第一螺旋桨叶片处理件在包括相对于所述表面区域的竖直分量的方向上从所述前缘延伸,在所述第二位置所述第一螺旋桨叶片处理件大致在与所述表面区域相同的平面中。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器具有以下中的一者或多者:框架;第一电机,所述第一电机耦接至所述框架;第一螺旋桨,所述第一螺旋桨耦接至所述第一电机并且可由所述第一电机旋转,所述第一螺旋桨包括定位于所述第一螺旋桨上的第一多个螺旋桨叶片处理件,使得所述第一螺旋桨在由所述第一电机旋转时产生第一声音;第二电机,所述第二电机耦接至所述框架;以及第二螺旋桨,所述第二螺旋桨耦接至所述第二电机并且可由所述第二电机旋转。所述第二螺旋桨可以包括定位于所述第二螺旋桨上的第二多个螺旋桨叶片处理件,使得所述第二螺旋桨在由所述第二电机旋转时产生第二声音,其中所述第二声音与所述第一声音造成干涉。
任选地,所述飞行器的所述第二螺旋桨还可以包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来在所述第二螺旋桨在旋转时更改所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些的位置,使得所述第二螺旋桨叶片在所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些的所述位置更改时产生第三声音。
任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器被配置用来测量由所述飞行器产生的声音。同样,所述第二螺旋桨还可以包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来接收指令以将所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些的位置从第一位置更改为第二位置,使得所述第二螺旋桨叶片在所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些的所述位置更改时产生第三声音。又另外,所述指令可以至少部分基于由所述传感器测量的所述声音。任选地,所述传感器可以包括在所述第二螺旋桨中。任选地,所述第二螺旋桨的所述第二多个螺旋桨叶片处理件可以包括可充气部分,使得所述第二螺旋桨在旋转时在所述可充气部分充气时产生第一声音并且在所述可充气部分不充气时产生第二声音。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。任选地,所述螺旋桨可以包括:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片还可以包括:前缘;尖端;后缘;表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间以及在所述前缘与所述后缘之间延伸,所述表面区域具有上侧和下侧;以及消音材料,所述消音材料粘附至所述表面区域的至少一部分,所述消音材料被配置用来吸收和消减当所述螺旋桨叶片旋转时来自经过所述螺旋桨叶片的空气的声音。
任选地,所述消音材料可以是以下中的一者或多者:羽毛、羊毛屑材料、天鹅绒材料、缎子材料、棉花材料、人造纤维材料、尼龙材料、绒面革材料、合成纤维材料、绳、大麻或丝绸材料。任选地,所述表面区域可以包括至少两个区段,每一区段包括不同的消音材料。任选地,所述消音材料可以覆盖所述螺旋桨叶片的上侧。任选地,所述消音材料可以覆盖所述螺旋桨叶片的下侧。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:毂部;尖端;表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间延伸,所述表面区域具有上侧、下侧、前缘和后缘;以及消音材料,所述消音材料粘附至所述螺旋桨叶片的所述表面区域的至少一部分。
任选地,第一消音材料可以粘附至所述上侧,并且第二消音材料可以粘附至所述下侧。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括沿着所述螺旋桨叶片的所述前缘定位的多个锯齿,所述锯齿被配置用来干扰经过所述螺旋桨叶片的空气,并且所述消音材料可以被配置用来吸收由所述受干扰的空气产生的声音的至少一部分。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括控制器,所述控制器被配置用来将所述多个锯齿中的第一锯齿的位置从第一位置更改为第二位置。同样,所述螺旋桨叶片可以在旋转并且所述第一锯齿处于第一位置时产生第一声音,并且可以在旋转并且所述锯齿处于第二位置时产生第二声音。任选地,所述控制器可以包括通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示所述第一锯齿将处于所述第一位置还是所述第二位置的无线通信。任选地,所述飞行器可以包括致动器,所述致动器与所述第一锯齿接触并且被配置用来至少部分基于所述无线通信中包括的所述指示而将所述第一锯齿从所述第一位置移动到所述第二位置。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括电力供应器,所述电力供应器包括在所述螺旋桨叶片中并且被配置用来向所述致动器提供电力。任选地,所述多个锯齿中的至少一些的形状和大小可以有所变化。任选地,所述消音材料可以在所述螺旋桨叶片的所述表面区域的至少一部分上方变化。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括从所述后缘延伸的柔性穗,所述穗被配置用来干扰气流。任选地,所述柔性穗可以由以下中的至少一者形成:弹性材料、刚性材料、碳复合材料、陶瓷材料、多孔材料、织物材料、羽毛、纤维材料、皮革材料、毛皮材料、合成材料或纤维材料。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:框架;第一电机,所述第一电机耦接至所述框架;第一螺旋桨,所述第一螺旋桨耦接至所述第一电机并且可由所述第一电机旋转,所述第一螺旋桨包括粘附至所述第一螺旋桨的表面区域的至少一部分的第一消音材料,使得由所述第一螺旋桨的旋转产生的声音得以消减;第二电机,所述第二电机耦接至所述框架;以及第二螺旋桨,所述第二螺旋桨耦接至所述第二电机并且可由所述第二电机旋转,所述第二螺旋桨包括粘附至所述第二螺旋桨的表面区域的至少一部分的第二消音材料,使得由所述第二螺旋桨的旋转产生的声音得以消减。
任选地,所述第一螺旋桨可以包括沿着所述表面区域的多个开口。任选地,所述第一螺旋桨可以包括沿着所述第一螺旋桨的前缘的多个锯齿。任选地,所述第一消音材料可以粘附至所述第一螺旋桨的表面区域的第一部分,并且第三消音材料可以粘附至所述第一螺旋桨的表面区域的第二部分。任选地,所述第一部分可以是所述表面区域的上侧,并且所述第二部分可以是所述第一螺旋桨的表面区域的下侧。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。任选地,所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片可以包括以下中的一者或多者:前缘;尖端;后缘;表面区域,所述表面区域从所述毂部和所述尖端并且在所述前缘与所述后缘之间延伸,所述表面区域具有上侧和下侧;以及第一多个凹陷,所述第一多个凹陷形成在所述表面区域的至少一部分中,所述第一多个凹陷具有第一深度和第一形状。所述第一多个凹陷还可以增加经过所述螺旋桨叶片的空气保持附着至所述螺旋桨叶片的持续时间。
任选地,所述第一多个凹陷可以定位成朝向所述螺旋桨叶片的所述尖端并且更改由所述螺旋桨叶片的旋转引起的尖端涡流。任选地,所述飞行器还可以包括形成在所述表面区域的至少一部分中的第二多个凹陷,所述第二多个凹陷具有大于所述第一深度的第二深度以及不同于所述第一形状的第二形状。任选地,所述第一多个凹陷的密度朝向所述螺旋桨叶片的尖端可以高于朝向所述螺旋桨叶片的毂部。任选地,所述飞行器还可以包括沿着所述螺旋桨叶片的前缘形成的第二多个凹陷。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:毂部;尖端;表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间延伸,所述表面区域具有上侧、下侧、前缘和后缘;以及第一多个凹陷,所述第一多个凹陷形成在所述表面区域中。
任选地,所述第一多个凹陷中的每一者可以具有选自由以下组成的形状组的形状:圆形、正方形、矩形、椭圆形、三角形、半圆形、梯形、平行四边形、六边形、菱形、四边形、不规则形状、多边形或八边形。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括形成在所述表面区域中的第二多个凹陷。同样,所述第一多个凹陷可以具有第一深度和第一形状,并且所述第二多个凹陷可以具有第二深度和第二形状。任选地,所述第一多个凹陷可以形成至上侧中,并且所述第二多个凹陷可以形成至下侧中。任选地,所述第一多个凹陷和所述第二多个凹陷可以沿着所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分散布。任选地,所述第一多个凹陷可以按图案布置。任选地,所述第一多个凹陷的密度可以在所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分上方变化。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括从所述螺旋桨叶片的表面区域延伸的第一多个突起。任选地,所述第一多个凹陷和所述第一多个突起可以沿着所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分散布。任选地,所述第一多个凹陷的大小、形状、深度或位置中的至少一者可以在所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分上方变化。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:框架;第一电机,所述第一电机耦接至所述框架;第一螺旋桨,所述第一螺旋桨耦接至所述第一电机并且可由所述第一电机旋转,所述第一螺旋桨包括具有进入所述第一螺旋桨的表面区域中的第一深度的第一多个凹陷;第二电机,所述第二电机耦接至所述框架;以及第二螺旋桨,所述第二螺旋桨耦接至所述第二电机并且可由所述第二电机旋转,所述第二螺旋桨包括具有进入所述第二螺旋桨的表面区域中的第二深度的第二多个凹陷。同样,所述第一深度可以不同于所述第二深度。
任选地,所述第一多个凹陷可以按第一布置定位在所述第一螺旋桨的表面区域上,使得所述第一螺旋桨在旋转时产生第一声音,并且所述第二多个凹陷可以按第二布置定位在所述第二螺旋桨的表面区域上,使得所述第二螺旋桨在旋转时产生第二声音。任选地,所述第一多个凹陷可以定位在所述第一螺旋桨的表面区域上以更改由所述第一螺旋桨的旋转产生的涡流。任选地,所述第一螺旋桨可以包括形成在所述第一螺旋桨的表面区域中的第三多个凹陷,所述第三多个凹陷具有不同于所述第一多个凹陷的大小、形状或第一深度的大小、形状或深度中的至少一者。任选地,所述第一多个凹陷中的至少一些可以沿着所述第一螺旋桨的表面区域的前缘形成。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片可以包括以下中的一者或多者:前缘、尖端、后缘以及沿着所述螺旋桨叶片的前缘的至少一部分从所述螺旋桨叶片突出的多个锯齿。所述飞行器还可以包括控制器,所述控制器耦接至所述多个锯齿中的至少一些并且被配置用来在所述螺旋桨叶片旋转时移动所述多个锯齿中的至少一些。
任选地,所述控制器可以包括:调整臂,所述调整臂沿着所述螺旋桨叶片延伸并且与所述多个锯齿中的至少一些接触,使得当所述调整臂处于第一调整臂位置时,所述多个锯齿中的至少一些处于第一锯齿位置,并且当所述调整臂处于第二调整臂位置时,其使所述多个锯齿中的至少一些处于与所述第一锯齿位置不同的第二锯齿位置。任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器被配置用来监测在所述飞行器周围产生的声音。同样,所述控制器可以至少部分基于所述声音将所述调整臂从所述第一调整臂位置移动至所述第二调整臂位置。任选地,所述多个锯齿中的至少一些可以使所述螺旋桨叶片在所述多个锯齿中的至少一些处于所述第一锯齿位置并且所述螺旋桨叶片以第一速度旋转时产生第一声音,并且在所述多个锯齿中的至少一些处于所述第二锯齿位置并且所述螺旋桨叶片以所述第一速度旋转时产生第二声音,并且所述控制器可以在所述第二声音小于所述第一声音时将所述调整臂从所述第一调整臂位置移动至所述第二调整臂位置。任选地,所述多个锯齿中的第一锯齿的第一长度或第一曲率中的至少一者可以不同于所述多个锯齿中的第二锯齿的第二长度或第二曲率中的至少一者。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:毂部;尖端;表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间延伸,所述表面区域具有上侧、下侧、从所述毂部延伸至所述尖端的前缘、后缘,以及耦接至所述螺旋桨叶片的所述前缘的多个锯齿。
任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括控制器,所述控制器被配置用来将所述多个锯齿中的锯齿的第一集合的位置从第一位置更改为第二位置,其中所述螺旋桨叶片在旋转并且所述锯齿的第一集合处于所述第一位置时产生第一声音并且在旋转并且所述锯齿的第一集合处于所述第二位置时产生第二声音。任选地,所述锯齿的第一集合可以包括所述多个锯齿中的至少一个锯齿。任选地,所述控制器可以包括以下中的一者或多者:通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示所述锯齿的第一集合将处于所述第一位置还是所述第二位置的无线通信;以及致动器,所述致动器与所述锯齿的第一集合中的每一锯齿接触并且被配置用来至少部分基于所述无线通信中包括的所述指示而将所述锯齿的第一集合中的每一锯齿从所述第一位置移动到所述第二位置。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括电力供应器,所述电力供应器包括在所述螺旋桨叶片中并且被配置用来向所述致动器提供电力。任选地,所述电力供应器可以是燃料电池、电池或太阳能面板中的至少一者。任选地,当所述锯齿的第一集合中的每一锯齿处于第一位置时,每一锯齿可以缩回在所述螺旋桨叶片的前缘后方,并且当所述锯齿的第一集合中的每一锯齿处于第二位置时,每一锯齿可以延伸超出所述螺旋桨的前缘。任选地,所述控制器可以被配置用来将所述多个锯齿中的锯齿的第二集合的位置从第三位置更改为第四位置,所述螺旋桨叶片在旋转并且所述锯齿的第一集合处于所述第一位置并且所述锯齿的第二集合处于所述第三位置时产生第三声音,并且所述螺旋桨叶片可以在旋转并且所述锯齿的第一集合处于所述第二位置并且所述锯齿的第二集合处于所述第四位置时产生第四声音。任选地,所述多个锯齿中的至少一些的大小、形状、长度、直径、曲率或材料中的至少一者可以有所变化。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:框架;电机,所述电机耦接至所述框架;螺旋桨,所述螺旋桨耦接至所述电机并且可由所述电机旋转;第一多个锯齿,所述第一多个锯齿定位于所述螺旋桨上,其中至少部分基于所述第一多个锯齿中的每一者的位置来更改在螺旋桨旋转时由所述螺旋桨产生的声音;以及第二多个锯齿,所述第二多个锯齿定位于所述螺旋桨上,其中至少部分基于所述第二多个锯齿中的每一者的位置来进一步更改在螺旋桨旋转时由所述螺旋桨产生的所述声音。
任选地,所述第二多个锯齿可以定位成朝向所述螺旋桨的尖端并且更改由所述螺旋桨的旋转导致的尖端涡流产生的声音,并且所述第一多个锯齿沿着所述螺旋桨的前缘定位并更改由经过所述螺旋桨的空气产生的声音。任选地,所述第一多个锯齿可以由在螺旋桨的旋转期间挠曲的纤维材料形成。任选地,所述飞行器还可以包括控制器,所述控制器被配置用来在所述螺旋桨旋转时使得更改所述第一多个锯齿的位置。任选地,所述飞行器还可以包括以下中的一者或多者:传感器,所述传感器被配置用来测量由所述飞行器产生的声音;以及控制器,所述控制器被配置用来发送指令以更改所述第一多个锯齿或所述第二多个锯齿中的至少一者的位置。同样,所述指令可以至少部分基于由所述传感器测量的所述声音。任选地,所述飞行器还可以包括以下中的一者或多者:柔性穗,所述穗从所述螺旋桨的后缘延伸,所述穗被配置用来干扰经过所述螺旋桨的空气并更改在所述螺旋桨旋转时由经过所述螺旋桨的空气产生的声音;以及消音材料,所述消音材料粘附至所述螺旋桨的上侧或所述螺旋桨的下侧中的至少一者并且被配置用来吸收在所述螺旋桨旋转时由经过所述螺旋桨的空气产生的声音。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片可以包括以下中的一者或多者:前缘、尖端、后缘以及从所述螺旋桨叶片的所述后缘延伸的穗。
任选地,所述飞行器还可以包括控制器,所述控制器被配置用来更改所述穗的位置。同样,所述控制器可以包括:调整臂,所述调整臂沿着所述螺旋桨叶片延伸并且粘附至所述穗,使得当所述调整臂处于第一调整臂位置时,所述穗处于第一穗位置,并且当所述调整臂处于第二调整臂位置时,其使所述穗处于与所述第一穗位置不同的第二穗位置。任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器被配置用来监测在所述飞行器周围产生的声音。同样,所述控制器可以至少部分基于所述声音使所述调整臂以一速度在所述第一调整臂位置与所述第二调整臂位置之间移动。任选地,当所述调整臂处于所述第一调整臂位置时,所述穗可以缩回至所述螺旋桨叶片中,并且当所述调整臂处于所述第二调整臂位置时,所述穗可以延伸超出所述螺旋桨叶片的后缘。任选地,可以通过干扰经过所述螺旋桨叶片的空气的穗来消减由所述螺旋桨叶片产生的声音。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:毂部;尖端;表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间延伸,所述表面区域具有上侧、下侧、在所述毂部至所述尖端之间延伸的前缘,和后缘,以及沿着所述螺旋桨叶片的所述后缘耦接的穗。
任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括控制器,所述控制器被配置用来将所述穗的位置从缩回位置更改为延伸位置。所述穗在处于所述缩回位置时可以缩回至所述螺旋桨叶片中,并且所述穗在处于所述延伸位置时可以延伸超出所述螺旋桨叶片的所述后缘。所述螺旋桨叶片可以在旋转并且所述穗处于所述缩回位置时产生第一声音并具有第一阻力,并且所述螺旋桨叶片可以在旋转并且所述穗处于所述延伸位置时产生第二声音并具有第二阻力。另外,所述第二声音可以不同于所述第一声音,并且所述第二阻力可以不同于所述第一阻力。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括沿着所述螺旋桨叶片的所述后缘的第一部分耦接的第二穗,所述第一部分从所述螺旋桨叶片的所述毂部延伸,并且所述穗可以耦接至所述螺旋桨叶片的第二部分,所述第二部分沿着所述螺旋桨叶片的所述后缘从第一位置朝所述螺旋桨叶片的所述尖端延伸。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括控制器,所述控制器被配置用来更改所述穗或所述第二穗中的至少一者的位置。任选地,所述穗可以由第一材料形成并且所述第二穗可以由不同于所述第一材料的第二材料形成。任选地,所述穗的形状或长度中的至少一者可以变化。任选地,所述穗可以包括从所述螺旋桨叶片的所述后缘延伸的多种纤维。任选地,所述纤维可以被配置成借助所述螺旋桨叶片的旋转而在竖直方向上挠曲,并且所述纤维可以被配置成在水平方向上挠曲至一位置,在该位置穗与所述螺旋桨叶片的旋转方向对准。任选地,所述多种纤维中的第一纤维可以包括第一形状、第一长度、第一曲率、第一直径,并且可以由第一材料形成。同样,所述多种纤维中的第二纤维可以包括第二形状、第二长度、第二曲率、第二直径,并且可以由第二材料形成。所述第一形状或所述第二形状中的至少一者可以不同,所述第一长度或所述第二长度可以不同,所述第一曲率或所述第二曲率可以不同,所述第一直径或所述第二直径可以不同,或所述第一材料或所述第二材料可以不同。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:框架;电机,所述电机耦接至所述框架;螺旋桨,所述螺旋桨耦接至所述电机并且可由所述电机旋转;第一穗,所述第一穗定位于所述螺旋桨上,其中可至少部分基于所述第一穗的位置来更改在螺旋桨旋转时由所述螺旋桨产生的声音;以及第二穗,所述第二穗定位于所述螺旋桨上,其中可至少部分基于所述第二穗的位置来进一步更改在螺旋桨旋转时由所述螺旋桨产生的所述声音。
任选地,所述第一穗可以从所述螺旋桨的后缘的第一部分延伸并且可以定位成朝向所述螺旋桨的尖端,使得所述第一穗更改由所述螺旋桨的旋转导致的尖端涡流产生的声音,并且所述第二穗可以从所述螺旋桨的所述后缘的第二部分延伸并且更改在所述螺旋桨旋转时由经过所述螺旋桨的空气产生的声音。任选地,所述第一穗和所述第二穗可以各自由在螺旋桨的旋转期间挠曲的纤维材料形成。任选地,所述飞行器还可以包括控制器,所述控制器被配置用来在所述螺旋桨旋转时使得更改所述第一穗或所述第二穗中的至少一者的位置。任选地,所述飞行器还可以包括以下中的一者或多者:航行部件,所述航行部件被配置用来确定所述飞行器的海拔;控制器,所述控制器与所述航行部件通信并且被配置用来发送指令以更改所述第一穗或所述第二穗中的至少一者的位置,并且所述指令可以至少部分基于所述控制器进行的所述飞行器低于定义的海拔的确定。任选地,所述第一穗可以从所述第一穗缩回至所述螺旋桨中的第一缩回位置和所述第一穗延伸超出所述螺旋桨的后缘的第一延伸位置移动。任选地,所述第二穗可以从所述第二穗缩回至所述螺旋桨中的第二缩回位置和所述第二穗延伸超出所述螺旋桨的后缘的第二延伸位置移动。任选地,当确定所述飞行器低于所述定义的海拔时,所述控制器可以发送指令,所述指令使得所述第一穗或所述第二穗中的至少一者分别移动至所述第一延伸位置或所述第二延伸位置。同样,当所述第一穗处于延伸位置时,可以更改由所述螺旋桨的旋转导致的尖端涡流产生的声音,并且当所述第二穗处于延伸位置时,可以更改当所述螺旋桨旋转时由经过所述螺旋桨的空气产生的声音。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片可以包括以下中的一者或多者:前缘;尖端;后缘;表面区域,所述表面区域从所述毂部和所述尖端并且在所述前缘与所述后缘之间延伸,所述表面区域具有上侧和下侧;以及第一多个突起,所述第一多个突起形成在所述表面区域的至少一部分上,所述第一多个突起具有第一高度和第一形状,其中所述第一多个突起更改在所述螺旋桨叶片上方经过的空气的气流。
任选地,所述第一多个突起可以定位成朝向所述螺旋桨叶片的所述尖端并且更改由所述螺旋桨叶片的旋转引起的尖端涡流。任选地,所述飞行器还可以包括形成在所述表面区域的至少一部分上的第二多个突起,所述第二多个突起具有大于所述第一高度的第二高度以及不同于所述第一形状的第二形状。任选地,所述第一多个突起的密度朝向所述螺旋桨叶片的尖端可以高于朝向所述螺旋桨叶片的毂部。任选地,所述飞行器还可以包括沿着所述螺旋桨叶片的前缘形成的第二多个突起。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:毂部;尖端;表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间延伸,所述表面区域具有上侧、下侧、前缘和后缘;以及第一多个突起,所述第一多个突起形成在所述表面区域上。
任选地,所述第一多个突起中的每一者可以具有选自由以下组成的形状组的形状:圆形、正方形、矩形、椭圆形、三角形、半圆形、梯形、平行四边形、六边形、菱形、四边形、不规则形状、多边形或八边形。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括形成在所述表面区域上的第二多个突起。此外,所述第一多个突起可以具有第一高度和第一形状,并且所述第二多个突起可以具有第二高度和第二形状。任选地,所述第一多个突起可以从上侧突出,并且所述第二多个突起可以从下侧突出。任选地,所述第一多个突起和所述第二多个突起可以沿着所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分散布。任选地,所述第一多个突起可以按图案布置。任选地,所述第一多个突起的密度可以在所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分上方变化。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括控制器,所述控制器被配置用来响应于来自所述控制器的命令而使所述第一多个突起中的至少一些更改。任选地,所述第一多个突起中的至少一些可以各自包括压电致动器,所述压电致动器从所述控制器接收命令并激活,进而更改所述第一多个突起中的至少一些的高度。任选地,所述第一多个突起的大小、形状、高度或位置中的至少一者可以在所述螺旋桨叶片的表面区域的至少一部分上方变化。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:框架;电机,所述电机耦接至所述框架;螺旋桨,所述螺旋桨耦接至所述电机并且可由所述电机旋转;多个突起,所述多个突起沿着所述螺旋桨的表面区域定位,其中可以在所述螺旋桨的操作期间更改所述突起相对于所述螺旋桨的表面区域的高度;以控制器,所述控制器被配置用来向所述多个突起中的每一者发送指令,所述指令使所述多个突起中的每一者更改所述突起的高度。
任选地,可以个别地控制所述多个突起中的每一者,使得所述多个突起中的每一者的高度独立于所述多个突起中的其它突起的高度。任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器被配置用来测量由所述飞行器产生的声音,并且所述指令可以至少部分基于由所述传感器测量的所述声音。任选地,当更改所述多个突起中的第一突起的高度时,可以更改由所述螺旋桨的旋转产生的声音。任选地,所述飞行器还可以包括第二多个突起,所述第二多个突起沿着所述螺旋桨的前缘定位,并且所述控制器还可以被配置用来向所述第二多个突起中的每一者发送指令,所述指令使所述第二多个突起中的每一者更改所述突起的高度。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述第一电机使得所述第一电机可以使所述螺旋桨旋转;以及螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸。所述螺旋桨叶片可以包括以下中的一者或多者:上表面、下表面以及碳纳米管换能器,所述碳纳米管换能器定位于所述螺旋桨叶片的所述上表面或所述螺旋桨叶片的所述下表面中的至少一者上。所述飞行器还可以包括声音控制器,所述声音控制器与所述碳纳米管换能器通信以向所述碳纳米管换能器提供信号以使所述碳纳米管换能器激活,并且所述信号可以使所述碳纳米管换能器产生干涉由所述螺旋桨叶片的旋转产生的声音的反声。
任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器与所述声音控制器通信以测量由所述螺旋桨的旋转产生的声音,并且可以通过所述声音控制器至少部分基于所述测量的声音来确定所述反声。任选地,所述飞行器还可以包括电机控制器,所述电机控制器与所述第一电机通信,所述电机控制器导致所述第一电机使所述螺旋桨叶片以定义的每分钟转数(“RPM”)旋转,并且可以至少部分基于预计将由所述螺旋桨按所述定义的RPM进行的旋转产生的声音来确定所述反声。任选地,所述飞行器还可以包括以下中的一者或多者:电磁线圈,所述电磁线圈缠绕在所述第一电机周围并耦接至所述声音控制器;以及多个磁体,所述多个磁体邻近所述电磁线圈并且以交变极性布置,使得响应于所述第一电机的旋转以及所述电磁线圈相对于所述多个磁体移动而通过所述电磁线圈产生电流。任选地,所述声音控制器可以利用所述电流。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括电机以及耦接至所述电机并且由所述电机旋转的螺旋桨中的一者或多者。所述螺旋桨可以包括具有上侧、下侧、前缘和后缘的表面区域中的一者或多者。碳纳米管换能器还可以定位于所述表面区域的至少一部分上,并且声音控制器可以与所述碳纳米管换能器通信以向所述碳纳米管换能器提供信号以使所述碳纳米管换能器激活。同样,所述信号可以使所述碳纳米管换能器产生反声,所述反声干涉由所述螺旋桨的旋转产生的声音。
任选地,所述飞行器还可以包括与所述声音控制器通信的压电薄膜换能器,所述压电薄膜换能器接收信号并产生反声。任选地,所述碳纳米管换能器可以定位于上侧上,并且压电薄膜换能器可以定位于下侧上。任选地,所述声音控制器可以与所述压电薄膜换能器通信以向所述压电薄膜换能器提供信号以使所述压电薄膜换能器激活。任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器被配置用来测量由所述飞行器产生的声音,并且可以至少部分基于所述测量的声音来确定所述反声的频率或振幅中的至少一者。任选地,所述传感器可以耦接至所述螺旋桨的毂部。任选地,所述声音控制器可以包括通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示将由所述碳纳米管换能器产生的反声的无线通信,其中至少部分基于所述螺旋桨的每分钟转数(RPM)或所述飞行器的位置来确定反声。任选地,所述声音控制器可以包括指示将由所述碳纳米管换能器产生的反声的反声表,所述反声表的反声对应于所述螺旋桨的每分钟转数(RPM)。任选地,所述飞行器还可以包括定位于所述螺旋桨周围的螺旋桨导管,并且所述螺旋桨导管的至少一部分可以包括被配置用来产生反声的换能器。
本文中公开的实现方式可以包括用于更改由螺旋桨叶片的旋转产生的声音的方法,所述方法包括以下中的一者或多者:确定所述螺旋桨叶片的每分钟转数(RPM);从存储器获得预计将由所述螺旋桨叶片在以所述RPM旋转时产生的声音的指示;确定将与所述声音造成干涉的反声;以及向包括在所述螺旋桨叶片上的碳纳米管换能器发送信号以使所述碳纳米管换能器产生所述反声,使得所述反声与所述声音造成干涉。
任选地,所述方法还可以包括确定当飞行器在操作并使所述螺旋桨叶片旋转时由所述飞行器产生的额外声音,并且可以确定所述反声以与所述声音和所述额外声音造成干涉。任选地,所述方法还可以包括以下中的一者或多者:利用耦接至飞行器的传感器测量由所述声音和所述反声的组合得到的净效应;以及至少部分基于所述净效应更改所述反声。任选地,可以至少部分基于所述飞行器在操作的环境来确定所述反声。任选地,至少部分基于机器学习系统来确定所述反声,所述机器学习系统考虑螺旋桨叶片的RPM、飞行器的位置、操作状况或环境状况中的至少一者。任选地,所述发送可以包括向包括在所述螺旋桨叶片上的多个碳纳米管换能器发送信号以使所述多个碳纳米管换能器中的每一者产生反声,使得所述反声与所述声音造成干涉。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的第一电机。所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述第一电机使得所述第一电机可以使所述螺旋桨旋转;螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸,所述螺旋桨叶片包括上表面、下表面以及压电换能器,所述压电换能器定位于所述螺旋桨叶片的所述上表面或所述螺旋桨叶片的所述下表面中的至少一者上;以及声音控制器,所述声音控制器与所述压电换能器通信以向所述压电换能器提供交变电压以使所述压电换能器激活。所述交变电压可以使所述压电换能器产生反声,所述反声干涉由所述螺旋桨叶片的旋转产生的声音。
任选地,所述飞行器还可以包括传感器,所述传感器与所述声音控制器通信以测量由所述螺旋桨的旋转产生的声音,并且可以通过所述声音控制器至少部分基于所述测量的声音来确定所述反声。任选地,所述飞行器还可以包括电机控制器,所述电机控制器与所述第一电机通信,所述电机控制器导致所述第一电机使所述螺旋桨叶片以定义的每分钟转数(“RPM”)旋转,并且至少部分基于预计将由所述螺旋桨按所述定义的RPM进行的旋转产生的声音来确定所述反声。任选地,所述飞行器还可以包括与所述压电换能器通信的电能存储元件,并且所述压电换能器可以在未通过声音控制器将交变电压施加至压电换能器时并且响应于所述螺旋桨叶片的振动而产生能量,并且所述电能存储元件接收和存储来自压电换能器的产生的能量。任选地,所述声音控制器可以利用存储在所述电能存储元件中的能量。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:电机;螺旋桨,所述螺旋桨耦接至所述电机并由所述电机旋转,所述螺旋桨包括具有上侧、下侧、前缘和后缘的表面区域以及定位于所述表面区域的至少一部分上的换能器。所述飞行器还可以包括声音控制器,所述声音控制器与所述换能器通信以向所述换能器提供信号以使所述换能器激活,其中所述信号使所述换能器产生干涉由所述螺旋桨的旋转产生的声音的反声。
任选地,所述换能器是压电薄膜扬声器或碳纳米管扬声器中的至少一者。任选地,所述换能器可以是压电薄膜扬声器,并且所述螺旋桨还可以包括定位于所述表面区域的至少一部分上的碳纳米管扬声器。任选地,所述声音控制器可以与所述碳纳米管扬声器通信以向所述碳纳米管扬声器提供信号以使所述碳纳米管扬声器激活。任选地,所述飞行器还可以包括以下中的一者或多者:传感器,所述传感器被配置用来测量由所述飞行器产生的声音,并且可以至少部分基于所述测量的声音来确定所述反声的频率或振幅中的至少一者。任选地,所述传感器可以耦接至所述螺旋桨的毂部。任选地,所述声音控制器可以包括以下中的一者或多者:通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示将由所述换能器产生的反声的无线通信,其中至少部分基于所述螺旋桨的每分钟转数(RPM)或所述飞行器的位置来确定反声。任选地,所述声音控制器还可以包括指示将由所述换能器产生的反声的反声表,其中所述反声表的反声对应于所述螺旋桨的每分钟转数(RPM)。任选地,所述螺旋桨还可以包括电能存储元件,所述电能存储元件与所述换能器通信,并且被配置用来存储由所述换能器产生的能量,并且由所述换能器产生的所述能量可以响应于所述螺旋桨的振动。
本文中公开的实现方式可以包括用于更改由螺旋桨叶片的旋转产生的声音的方法。所述方法可以包括以下中的一者或多者:确定所述螺旋桨叶片的每分钟转数(RPM);从存储器获得预计将由所述螺旋桨叶片在以所述RPM旋转时产生的声音的指示;确定将与所述声音造成干涉的反声;以及向包括在所述螺旋桨叶片上的压电换能器发送电压以使所述压电换能器产生所述反声,使得所述反声与所述声音造成干涉。
任选地,所述反声可以具有与所述声音大致相同的振幅并且与所述声音的相位相比具有大致相反的相位。任选地,所述方法还可以包括以下中的一者或多者:利用耦接至飞行器的传感器测量由所述声音和所述反声的组合得到的净效应;以及至少部分基于所述净效应更改所述反声。任选地,所述传感器可以耦接至包括所述螺旋桨叶片的螺旋桨。任选地,所述螺旋桨叶片可以包括在无人飞行器上。任选地,所述发送可以包括向包括在所述螺旋桨叶片上的多个压电换能器发送交变电压以使所述多个压电换能器中的每一者产生反声,使得所述反声与所述声音造成干涉。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力的电机中的一者或多者。所述螺旋桨可以包括以下中的一者或多者:毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸,所述螺旋桨叶片包括前缘、尖端、后缘、表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间以及在所述前缘与所述后缘之间延伸,所述表面区域具有上侧和下侧;以及多孔材料,所述多孔材料沿着所述前缘粘附,所述多孔材料被配置用来吸收和消减当所述螺旋桨叶片旋转时来自经过所述螺旋桨叶片的空气的声音。
任选地,所述多孔材料可以是开孔泡沫、海绵、软木、浮石或木头中的至少一者。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括沿着所述螺旋桨叶片的第二部分粘附的第二多孔材料。任选地,所述第二部分是所述尖端、所述后缘或所述表面区域中的至少一者。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括从所述后缘延伸的穗。
本文中公开的实现方式可以包括螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括以下中的一者或多者:表面区域,所述表面区域具有上侧、下侧、前缘、后缘和尖端;以及多孔材料,所述多孔材料粘附至所述表面区域的至少一部分。
任选地,所述多孔材料可以粘附至所述前缘,并且第二多孔材料可以粘附至所述后缘。任选地,所述多孔材料可以粘附至所述前缘,并且多个穗可以从所述后缘延伸。任选地,所述多个穗中的至少一者可以由消音织物形成。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括在所述螺旋桨叶片的内部中所包括的第二多孔材料。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括沿着所述螺旋桨叶片的所述前缘定位的多个锯齿,所述锯齿被配置用来干扰经过所述螺旋桨叶片的空气,并且所述多个锯齿中的至少一者可以由多孔材料形成。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括控制器,所述控制器被配置用来将所述多个锯齿中的第一锯齿的位置从第一位置更改为第二位置,并且所述螺旋桨叶片可以在旋转并且所述第一锯齿处于所述第一位置时产生第一声音并且在旋转并且所述锯齿处于所述第二位置时产生第二声音。任选地,所述多个锯齿中的至少一些的形状和大小可以有所变化。任选地,所述表面区域可以包括多种不同的多孔材料。任选地,所述螺旋桨叶片还可以包括柔性穗,所述穗从所述后缘延伸并且被配置用来干扰气流。
本文中公开的实现方式可以包括飞行器,所述飞行器包括以下中的一者或多者:框架;第一电机,所述第一电机耦接至所述框架;第一螺旋桨,所述第一螺旋桨耦接至所述第一电机并且可由所述第一电机旋转,所述第一螺旋桨包括粘附至所述第一螺旋桨的表面区域的至少一部分的第一多孔材料,使得由所述第一螺旋桨的旋转产生的声音得以消减;第二电机,所述第二电机耦接至所述框架;以及第二螺旋桨,所述第二螺旋桨耦接至所述第二电机并且可由所述第二电机旋转,所述第二螺旋桨包括粘附至所述第二螺旋桨的表面区域的至少一部分的第二多孔材料,使得由所述第二螺旋桨的旋转产生的声音得以消减。
任选地,所述第一螺旋桨还可以包括从所述第一螺旋桨的后缘延伸的多个穗。任选地,所述第一螺旋桨可以包括沿着所述第一螺旋桨的前缘的多个锯齿,所述多个锯齿中的每一者由所述第一多孔材料形成。任选地,所述第一多孔材料可以是混合材料,所述混合材料被配置用来从空气捕获声能并且将所捕获的声能的至少一部分传递到实心结构中。任选地,所述第一螺旋桨还可以包括粘附至所述第一螺旋桨的表面的多种消音材料。
尽管本文中已使用用于实现本公开的系统和方法的示例性技术、部件和/或过程描述了本公开,但本领域技术人员应理解,可以使用或实行其它技术、部件和/或过程或本文中描述的技术、部件和/或过程的其它组合和序列,其实现本文中描述的相同功能和/或结果并且包括在本公开的范围内。
例如,尽管本文中公开的实现方式中的一些参考无人飞行器的使用来将有效负载从仓库或其它类似设施递送至客户,但相关领域技术人员将认识到,本文中公开的系统和方法不限于此,并且可以结合具有固定翼或旋转翼的任何类型或形式的飞行器(例如,有人或无人的)利用以用于任何预期工业、商业、娱乐或其它用途。
应理解,除非本文中另外明确或隐含地指示,否则也可以应用、使用本文中关于特定实现方式描述的特征、通信、替代方案或修改中的任一者或将其与本文中描述的任何其它实现方式合并,并且本公开的图式和详细描述无意涵盖由所附权利要求界定的各种实现方式的所有修改、等效物和替代方案。而且,本文中的图式并不按比例绘制。
除非另外具体陈述,或在使用的上下文内另外理解,否则诸如除了别的以外“可”、“可以”、“也许”或“可能”的条件语言通常旨在以许可方式传达某些实现方式可以包括,或可能包括,但并不要求或需要某些特征、元件和/或步骤。以类似方式,诸如“包括(include、including和includes)”的术语通常旨在意指“包括但不限于”。因此,此类条件语言通常并非旨在暗示无论如何所述特征、元件和/或步骤都是一个或多个实现方式需要的,或者并非暗示一个或多个实现方式必须包括用于在借助和不借助用户输入或提示的情况下下决定是否包括这些特征、元件和/或步骤或者是否在任何特定实现方式中实现这些特征、元件和/或步骤的逻辑。
除非另外具体陈述,否则诸如短语“X、Y或Z中的至少一者”或“X、Y和Z中的至少一者”的析取语言通常借助所使用的上下文理解为呈现项目、项等可以是X、Y或Z,或其任何组合(例如,X、Y和/或Z)。因此,这类析取语言通常无意并且不应暗示某些实现方式需要X中的至少一者、Y中的至少一者或Z中的至少一者每个存在。
除非另外具体陈述,否则诸如“一(a)”或“一(an)”的冠词通常应理解为包括一个或多个所描述的项目。因此,诸如“一种被配置用来……的装置”的短语旨在包括一个或多个所列装置。这种一个或多个所列装置也可以被共同配置用来执行所述列举。例如,“一种被配置用来执行列举A、B和C的处理器”可以包括结合被配置用来执行列举B和C的第二处理器工作的被配置用来执行列举A的第一处理器。
本文中所使用的程度语言,诸如如本文中使用的术语“大约”、“大致”、“一般”、“几乎”或“基本上”表示接近所述值、量或特性的仍实行期望功能或实现期望结果的值、量或特性。例如,术语“大约”、“大致”、“一般”、“几乎”或“基本上”可以指比所述量小10%内、小5%内、小1%内、小0.1%内以及小0.01%内的量。
尽管已关于本发明的说明性实现方式描述和示出了本发明,但可以在其中并对其进行以上和各种其它添加和省略而不脱离本公开的精神和范围。

Claims (13)

1.一种飞行器,所述飞行器包括:
第一电机,所述第一电机被配置用来使螺旋桨旋转使得所述螺旋桨产生提升力;
所述螺旋桨包括:
毂部,所述毂部耦接至所述电机使得所述电机可以使所述螺旋桨旋转;
螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片从所述毂部延伸,所述螺旋桨叶片包括:
前缘;
尖端;
后缘;以及
多个螺旋桨叶片处理件,所述多个螺旋桨叶片处理件沿着所述前缘定位,其中:
所述多个螺旋桨叶片处理件的第一集合定位于沿着所述前缘的不同距离处并在所述前缘上方延伸;以及
所述多个螺旋桨叶片处理件的第二集合定位于沿着所述前缘的不同距离处并在所述前缘下方延伸;
所述螺旋桨叶片还包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来将所述多个螺旋桨叶片处理件中的第一螺旋桨叶片处理件的位置从第一位置更改为第二位置,其中在所述螺旋桨叶片旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第一位置时,所述螺旋桨叶片产生第一声音,并且在所述螺旋桨叶片旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第二位置时,所述螺旋桨叶片产生第二声音;
所述螺旋桨叶片处理件调整控制器包括:
通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示所述第一螺旋桨叶片处理件将处于所述第一位置还是所述第二位置的无线通信;以及
致动器,所述致动器与所述第一螺旋桨叶片处理件接触并且被配置用来至少部分基于所述无线通信中包括的所述指示而将所述第一螺旋桨叶片处理件从所述第一位置移动到所述第二位置。
2.如权利要求1所述的飞行器,其中,
所述螺旋桨叶片处理件调整控制器耦接至所述多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些并且被配置用来在所述螺旋桨叶片旋转时移动所述螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些。
3.如权利要求2所述的飞行器,其中所述螺旋桨叶片处理件调整控制器包括:
所述致动器,所述致动器沿着所述螺旋桨叶片延伸并接触所述螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些,使得:
当所述致动器处于第一调整臂位置时,所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于第一螺旋桨叶片处理件位置,以及
当所述致动器处于第二调整臂位置时,所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于与所述第一螺旋桨叶片处理件位置不同的第二螺旋桨叶片处理件位置。
4.如权利要求3所述的飞行器,所述飞行器还包括:
传感器,所述传感器被配置用来监测在所述飞行器周围产生的声音;
其中:
所述螺旋桨叶片处理件调整控制器至少部分地基于所述声音将调整臂从所述第一调整臂位置移动至所述第二调整臂位置;以及
所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些使所述螺旋桨叶片:
当所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于所述第一螺旋桨叶片处理件位置并且所述螺旋桨叶片以第一速度旋转时,产生第一声音;以及
当所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些处于所述第二螺旋桨叶片处理件位置并且所述螺旋桨叶片以所述第一速度旋转时,产生第二声音;以及
当所述第二声音在与所述声音组合时将更改所述声音时,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器将所述调整臂从所述第一调整臂位置移动至所述第二调整臂位置。
5.一种螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片包括:
毂部;
尖端;
表面区域,所述表面区域在所述毂部与所述尖端之间延伸,所述表面区域具有上侧、下侧、前缘和后缘;以及
所述前缘从所述毂部延伸到所述尖端并且包括多个螺旋桨叶片处理件,所述多个螺旋桨叶片处理件中的每一者在一方向上从所述前缘延伸,所述方向包括相对于所述表面区域的竖直分量或相对于所述表面区域的水平分量中的至少一者;
所述螺旋桨叶片还包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来将所述多个螺旋桨叶片处理件中的第一螺旋桨叶片处理件的位置从第一位置更改为第二位置,其中在所述螺旋桨叶片旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第一位置时,所述螺旋桨叶片产生第一声音,并且在所述螺旋桨叶片旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第二位置时,所述螺旋桨叶片产生第二声音;
所述螺旋桨叶片处理件调整控制器包括:
通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示所述第一螺旋桨叶片处理件将处于所述第一位置还是所述第二位置的无线通信;以及
致动器,所述致动器与所述第一螺旋桨叶片处理件接触并且被配置用来至少部分基于所述无线通信中包括的所述指示而将所述第一螺旋桨叶片处理件从所述第一位置移动到所述第二位置。
6.如权利要求5所述的螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片还包括:
第二多个螺旋桨叶片处理件,所述第二多个螺旋桨叶片处理件定位于所述上侧上;以及
第三多个螺旋桨叶片处理件,所述第三多个螺旋桨叶片处理件定位于底侧上。
7.如权利要求5所述的螺旋桨叶片,所述螺旋桨叶片还包括:
电力供应器,所述电力供应器包括在所述螺旋桨叶片中并且被配置用来向所述致动器提供电力。
8.如权利要求5-7中任一项所述的螺旋桨叶片,其中所述多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些的形状和大小有所变化。
9.如权利要求5-7中任一项所述的螺旋桨叶片,其中所述多个螺旋桨叶片处理件中的所述第一螺旋桨叶片处理件包括所述致动器,所述致动器被配置用来从所述第一位置移动至所述第二位置,在所述第一位置,所述第一螺旋桨叶片处理件在包括相对于所述表面区域的竖直分量的方向上从所述前缘延伸,在所述第二位置,所述第一螺旋桨叶片处理件大致在与所述表面区域相同的平面中。
10.一种飞行器,所述飞行器包括:
框架;
第一电机,所述第一电机耦接至所述框架;
第一螺旋桨,所述第一螺旋桨耦接至所述第一电机并且可由所述第一电机旋转,所述第一螺旋桨包括定位于所述第一螺旋桨上的第一多个螺旋桨叶片处理件,使得所述第一螺旋桨在由所述第一电机旋转时产生第一声音;
第二电机,所述第二电机耦接至所述框架;以及
第二螺旋桨,所述第二螺旋桨耦接至所述第二电机并且可由所述第二电机旋转,所述第二螺旋桨包括定位于所述第二螺旋桨上的第二多个螺旋桨叶片处理件,使得所述第二螺旋桨在由所述第二电机旋转时产生第二声音,其中所述第二声音与所述第一声音造成干涉;
所述飞行器还包括螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来将所述第一多个螺旋桨叶片处理件中的第一螺旋桨叶片处理件的位置从第一位置更改为第二位置,其中在所述第一螺旋桨旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第一位置时,所述第一螺旋桨产生所述第一声音,并且在所述第一螺旋桨叶片旋转并且所述第一螺旋桨叶片处理件处于所述第二位置时,所述第一螺旋桨叶片产生第三声音;
所述螺旋桨叶片处理件调整控制器包括:
通信部件,所述通信部件被配置用来接收指示所述第一螺旋桨叶片处理件将处于所述第一位置还是所述第二位置的无线通信;以及
致动器,所述致动器与所述第一螺旋桨叶片处理件接触并且被配置用来至少部分基于所述无线通信中包括的所述指示而将所述第一螺旋桨叶片处理件从所述第一位置移动到所述第二位置。
11.如权利要求10所述的飞行器,所述第二螺旋桨还包括:
第二螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述第二螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来在所述第二螺旋桨正在旋转时更改所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些的位置,使得所述第二螺旋桨在所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些的所述位置更改时产生第四声音。
12.如权利要求10或11中任一项所述的飞行器,所述飞行器还包括:
传感器,所述传感器被配置用来测量由所述飞行器产生的声音;
其中所述第二螺旋桨还包括第二螺旋桨叶片处理件调整控制器,所述第二螺旋桨叶片处理件调整控制器被配置用来接收指令以将所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的至少一些的位置从第一位置更改为第二位置,使得所述第二螺旋桨在所述第二多个螺旋桨叶片处理件中的所述至少一些的所述位置更改时产生第四声音;以及
其中所述指令至少部分地基于由所述传感器测量的所述声音。
13.如权利要求10或11中任一项所述的飞行器,其中所述第二螺旋桨的所述第二多个螺旋桨叶片处理件包括可充气部分,使得所述第二螺旋桨在旋转时在所述可充气部分充气时产生第五声音并且在所述可充气部分不充气时产生第六声音。
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