CN110745252A - 用于无人驾驶飞行器的着陆平台、方法和充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人驾驶飞行器的着陆平台、方法和充电系统。UAV着陆平台，具有可运动盖，以安全地存储/维护/充电UAV。UAV可以从着陆平台发射，并且着陆平台可以具有视觉指示器以引导UAV着陆回到着陆平台上。可以存在可选的机构来自动调节/自动调平着陆表面，使得即使当着陆平台在行驶的工具上时，UAV也可以安全地着陆到着陆平台上。

Description

用于无人驾驶飞行器的着陆平台、方法和充电系统

技术领域

本公开的领域大体为飞行器维护装置，并且具体为无人驾驶飞行器着陆平台和存储设施。

背景技术

无人驾驶飞行器(UAV)，也称为无人机，是高度移动的，并且可以由用户从任何地方发射，而无需专门指定的发射台。

然而，UAV非常脆弱。当UAV着陆时，它有碰撞到地面并破坏其螺旋桨的风险。因此，仍然需要在着陆期间最小化UAV碰撞。

已知有固定翼无人机的撞网回收(net-recovery)。使用任何类型的撞网回收也有损坏UAV的脆弱部分的风险。

在极端天气条件下或在夜间，将飞行UAV取回到运动物体上也很困难。一直需要一种更好的方法，使UAV能够在夜间或在极端天气条件下自动着陆到运动物体上。

UAV，尤其是垂直起降(VTOL)多旋翼无人机，飞行时间相对较短，需要充电才能再次飞行。UAV的充电通常需要用户手动将UAV连接到电源。这种劳动密集型任务是不期望的。

一直需要新的方式来发射、着陆、充电、运输和存储UAV。

所有引用的专利、申请和文献都通过引用整体并入本文。此外，如果通过引用并入本文的参考文件中术语的定义或用法与本文提供的术语的定义不一致或相反，则适用本文提供的该术语的定义，而不适用参考文件中该术语的定义。

发明内容

构思了一种用于无人驾驶飞行器(UAV)的着陆平台。在本公开的一个方面，构思的着陆平台实现了从任何期望的位置发射UAV的目的，无论是从固定物体还是从运动中的移动物体。在本公开的另一方面，构思的着陆平台实现了在任何的期望位置接收/着陆UAV的目的，无论着陆平台是安装在固定物体还是移动物体上。在本公开的又一方面，构思的着陆平台实现了存储和运输UAV的目的，无论平台是安装在固定物体还是移动物体上。

在构思的着陆平台的一个实施例中，着陆平台可具有：具有着陆表面的底座，联接到底座以封闭着陆平台的内部空间的可运动盖，和多个充电触点，多个充电触点位于着陆表面上，以在UAV搁置在着陆表面上时与UAV的充电触点直接接触。在一些实施例中构思的可运动盖可包括多个枢转板。

在另一构思的实施例中，着陆平台可以具有配件，配件允许UAV容易地识别着陆平台的位置和方位。在该实施例的一个方面中，平台可以具有联接到基座的至少三个视觉指示器，这些至少三个视觉指示器中的每一个可以具有不同于另一个的属性。例如，三个视觉指示器可以分别具有不同的颜色。在另一示例中，三个视觉指示器可以分别发出不同颜色的光。在又一示例中，三个视觉指示器可以分别具有区别的形状。

实施例的另一个方面包括可选的充电能力，其允许着陆平台对放置在着陆表面上的UAV充电。在一个实施例中，在着陆表面上可以有多个充电触点。这些充电触点可以是充电板的阵列的形式，其中充电板以交替的极性布置。

该实施例的另一方面涉及一种能够调节其自身方位和/或自动调平的着陆平台，尤其是当着陆平台安装到不保持固定的物体上时。例如，安装在汹涌的海洋中的船上的着陆平台将受益于构思的特征以自调平。换句话说，一些实施例可具有联接到基座的运动补偿机构，以补偿着陆表面相对于地面的运动。

进一步构思的是，着陆平台具有的运动补偿机构具有至少3个运动轴。构思的运动补偿机构可以具有可运动臂、关节、驱动电机和伺服电机。在一个实施例中，运动补偿机构附接到着陆表面，并且其使着陆表面相对于平台的基座运动。在另一个实施例中，运动补偿机构附接到着陆平台的基座，并且它使整个着陆平台相对于着陆平台安装在其上的任何物体运动。

其他可选配件可以用于着陆平台的一些实施例。例如，可以存在联接到基座的干燥器或加热器，以将热量或气流供应到内部空间中以干燥搁置的UAV。在实施例的又一方面，着陆平台可以具有无线发射器，以自动地将数据传输到搁置的UAV和/或从搁置的UAV传输数据。

构思的实施例的另一关键方面涉及一种存储、部署和维护无人驾驶飞行器(UAV)的方法。构思的方法可以包括将UAV放置在移动存储单元的着陆表面顶部的内部存储空间内，其中移动存储单元可以具有打开和关闭的枢转板。当枢转板关闭时，UAV可以被安全容纳并与环境(雨、风、雪、极端温度、昆虫、动物、故意破坏、盗窃等)隔离。

还构思了一种通过在着陆表面上具有多个充电触点来对搁置的UAV充电的新颖的方法，使得当UAV搁置在着陆表面上时，UAV的某些部分与充电触点进行物理接触和电接触以对UAV充电。如上所述，这些充电触点可以是交替电荷的充电板的阵列。在另一方面，UAV可具有着陆架，例如在滑架的底部上具有充电接触件的一对滑架。这些充电触点将有效地与着陆表面上的充电板的阵列连接以实现充电。

在实施例的又一个方面，着陆平台可以使用已知的无线充电技术对UAV进行无线充电。

进一步构思的是将着陆平台可拆卸地连接到任何可运动物体上的新颖方法，可运动物体例如陆地工具、船舶、飞行器、浮动站和连接到动物或人的装备。这种新颖的方法基本上为UAV提供了移动基站，UAV从该移动基站发射、返回至该移动基站并在该移动基站中执行维护。

该新颖的方法的一个方面可以包括补偿由于环境引起的着陆平台的相对运动。例如，着陆平台可以安装在飞艇上，并且飞艇在空中漂浮，经历空气湍流。空气湍流会使UAV着陆非常困难，因为在空气湍流期间着陆平台将与飞艇一起运动。在实施例的一个方面，该新颖的方法包括使用必要的机械臂或支撑件来自动调节和/或自调平着陆表面，使得着陆表面相对于地面保持平稳和/或水平，而不管飞艇的运动。

在实施例的另一个方面，运动补偿机构可包括惯性测量单元(IMU)和机械臂。

该新颖的方法的一个方面可包括在着陆平台中使用加热器来干燥搁置的UAV。当外面的天气下雨或下雪，并且在UAV适当充电和干燥后需要重新发射时，这可能特别有用。

如前所述，特别构思的新颖的方法允许UAV识别着陆平台的方位和位置。在一个方面，该方法包括提供至少三个视觉指示器，每个视觉指示器具有不同于所有其他视觉指示器的属性。当UAV需要着陆/维护时，空中的UAV将自动扫描并搜索这些预定属性。

该新颖的方法可以替代或可选地包括从UAV自动无线下载数据的方法。UAV可能正在执行任务以反复进入环境以收集数据(例如，视频数据)，并返回到着陆平台进行充电。当UAV返回到着陆平台时，无线传输数据可以由UAV、着陆平台或两者发起。这样，UAV可以不需要耗尽资源来通过长距离宽带或窄带天线传输数据。UAV可以简单地收集数据，返回着陆平台，将数据卸载到着陆平台，充电，并再次重复任务。在一种构思的新颖的方法中，可以存在一组着陆平台，每个着陆平台轮班发射UAV以执行任务。通过这种方式，空中将始终存在工作的UAV，而其他UAV正在卸载数据并充电。

根据以下详细描述以及附图，本公开实施例的各种目的、特征、方面和优点将变得更加显然，附图中相同的数字可以表示相同的部件。

附图说明

应该注意的是，附图可以是简化的形式，并且可以没有精确的比例。参考本文的公开，仅出于方便和清楚的目的，相对于附图使用诸如顶部(top)、底部(bottom)、左(left)、右(right)、上(up)、下(down)、在…上(over)，上方(above)、在…下(below)、在…下方(beneath)、后(rear)、前(front)、远(distal)和近(proximal)的方向术语。这些方向术语不应被解释为以任何方式限制实施例的范围。

图1是根据实施例的一方面的着陆平台的一实施例的透视图，其中着陆平台的枢转板是闭合的，将UAV封闭在内部。

图2是根据实施例的一方面的着陆平台的一实施例的透视图，其中着陆平台的枢转板是打开的，准备接收上方的悬停UAV。

图3是根据实施例的一方面的具有着陆平台的一个实施例的船的顶部视图，其中三个视觉指示器位于船的船尾附近。

图4是根据实施例的一方面的具有着陆平台的一个实施例的货车的侧视图，着陆平台安装在货车的盖顶上。

图5是根据实施例的一方面的浮动站上的着陆平台的一实施例的透视图，着陆平台准备接收上方的悬停UAV。

图6是根据实施例的一方面的具有着陆平台的一个实施例的徒步旅行者的透视图，着陆平台安装在他的背包上。

图7是根据实施例的一方面的飞艇的透视图，该飞艇具有安装在其上的多个着陆平台，准备发射和接收UAV。

图8示出了根据实施例的一方面的具有五个视觉指示器的着陆表面。

图9示出了根据实施例的一方面的着陆表面，该着陆表面具有交替极性的充电板阵列。

图10是构思的UAV的滑架的底部视图。根据实施例的一个方面，滑架的底部侧具有多个触点，以与充电板阵列电连接。

图11是示出根据实施例的一个方面的多个尖触点如何与充电板阵列电连接以实现UAV的充电的电气图。

图12示出了根据实施例的一个方面的具有处于打开位置的枢转板的着陆平台，其中着陆平台在水平基础上。

图13示出了根据实施例的一个方面的具有处于打开位置的枢转板的着陆平台，其中着陆平台不在水平基础上并且可运动臂导致着陆表面水平。

图14示出了根据实施例的一个方面的具有处于打开位置的枢转板的着陆平台，其中着陆平台不在水平基础上并且可运动臂导致整个着陆平台水平。

图15示出了根据实施例的一个方面的带有存储在其中的搁置的UAV的着陆平台。

在引用附图的元素时，图中元素的以下调用列表可以是一个有用的指引：

100 着陆平台

101 UAV

103 滑架

104 触点

105 枢转板

106 着陆表面

107 正充电板

108 负充电板

111 第一视觉指示器

112 第二视觉指示器

113 第三视觉指示器

114 第四视觉指示器

115 第五视觉指示器

120 船舶

121 陆地工具

122 浮动站

123 飞行器

130 干燥器

131 电力存储器

132 无线发射器

133 处理器

140 可运动臂

141 第一关节

142 第二关节

143 第三关节

150 IMU

具体实施方式

现在通过转向以下对实施例的详细描述，可以更好地理解各实施例的不同方面，这些实施例被呈现为权利要求中限定的实施例的图示示例。明确理解的是，由权利要求限定的实施例可以比下面描述的所示实施例更宽。

如本文所用，术语“无人机(drone)”指的是无人驾驶飞行器或UAV。无人机可以是固定翼UAV或多旋翼垂直起降(VTOL)UAV。

如本文所用，术语“船舶(watercraft)”是指能够在水上或水下行驶的任何工具，无论该工具是否是机动的。例如，船舶可以是动力艇、帆船、独木舟、冲浪板和潜水艇。

如本文所用，术语“陆地工具(landing vehicle)”指的是能够在陆地上行驶的任何工具，无论该工具是否是机动的。例如，陆地工具可以是汽车、卡车、货车、自行车、摩托车、军用坦克、客车、火车、推车和陆地穿越机器人。

如本文所用，术语“浮动站”是指能够在水上浮动的任何浮动装置，无论该浮动装置是否是机动的。它也不受尺寸限制。例如，浮动站可以是不比篮球大的浮标，并且浮动站可以足够大以便让工作人员站立。

如本文所用，术语“飞行器(aircraft)”指的是能够在地面上方空中行进的任何工具，无论该工具是否是机动的。例如，飞机可以是直升机、飞机、滑翔机和飞艇。

发明人已经发现一新颖的装置，该新颖的装置可以执行以下功能中的至少一个：发射UAV、接收UAV、充电UAV、干燥UAV、运输UAV、从UAV下载数据、上载数据到UAV、保护UAV免受环境影响。

图1总体上描绘了根据本公开的一个方面的着陆平台100的基本结构。这里，着陆平台100类似于蛋糕盒的形状。应该理解的是，还可以构思各种其他外部形状。例如，着陆平台100可以采用空气动力学形状。在另一示例中，着陆平台100可以采用符合着陆平台100安装在其上的物体的一般轮廓的外部形状。

着陆平台100可具有可运动盖。在图1所示的实施例中，多个枢转板105以闭合配置连接在一起，从而保持着陆平台100的内部免受环境影响。这些枢转板105可以由诸如伺服电动机的任何致动器致动。

如图2中进一步所示，示出了示例性着陆平台100，其枢转板105处于打开配置，准备接收悬停的UAV 101。当枢转板105打开时，着陆表面106可暴露于环境。悬停的UAV 101可以直接着陆在着陆表面106上。

应该特别注意的是，虽然这些板105被示出为枢转板，但是也特别构思了其他可运动盖的类型。例如，可以实施相机快门式的退缩板(camera shutter-like recedingpanels)。

在可移除盖的一些构思的实施例中，可移除盖可以将搁置的UAV 101安全地容纳在着陆平台100的内部空间内，并将UAV 101与外部环境分离。在一些应用中，UAV 101可以在特定场所进行长期任务，其中，除非受到保护，UAV 101可能被环境损坏。例如，着陆平台100和UAV 101可以安装在巨型红杉树的顶部，并且UAV 101将在数月的时间段内伴随着最少的人工维护在森林中收集数据。着陆平台100及其可运动盖可以保护搁置的UAV免受雨、风、雪、极端温度、阳光直射、昆虫、动物、故意破坏和盗窃。

构思的可运动盖105可以由合适的材料制成以承受温度极端和钝力，这样的材料包括天然和合成聚合物、各种金属和金属合金、天然存在的材料、纺织纤维、玻璃和陶瓷材料、以及它们的所有合理组合。

着陆平台100的一个方面是它可以是移动单元或固定单元。在一些实施例中，着陆平台100可以单独操作，而不需要安装到移动或固定物体上。在一个方面，着陆平台100可以设置在地面上或现场。在另一方面，着陆平台100可以是高度移动的并且由用户步行或使用运输装置携带。

此外，构思的着陆平台100可以安装在各种固定或移动物体上。着陆平台100可以安装在建筑物、三脚架、观察塔、电杆、树、陆地工具(图4)、船舶(图3)、浮动站(图5)上或飞行器(图7)上。

还有其他构思的替代实施例，可包括将着陆平台临时紧固在动物或人身上(图6)。例如，构思了：徒步旅行者可携带具有适当尺寸的着陆平台的背包以部署和管理一个或多个UAV。在这种情况下，可以通过在移动的徒步旅行者的背部上携带的单个着陆平台100来部署、维护、保持充电多个小型化UAV。

类似地，其他构思的替代实施例可包括将着陆平台临时紧固在马、骆驼、救援犬或大象上。

如图3中进一步所示，着陆平台100可以放置在船舶120的船尾附近。可替代地，着陆平台100可以放置在船舶120上的任何地方。可以在着陆平台100或者着陆表面106周围设置至少三个视觉指示器111、112、113。如后面将更详细讨论的那样，视觉指示器111、112、113是辅助UAV寻找着陆表面106的一种构思的新颖的方法，特别是当着陆表面106处于运动中时。

可替代地，在图4中，着陆平台100可以定位在陆地工具121上的任何位置。如图4所示，着陆平台100安装在货车的盖顶的后侧。构思了各种其他位置，例如货车的盖顶的其他部分、发动机罩、甚至底盘。

重要的是要意识到着陆平台100可以是通用的、移动的和可移除的。着陆平台100也可以是模块化的，其中一组着陆平台100可以连接在一起以形成UAV部署和维护中心的蜂箱。每个UAV可以被编程以识别其自己的指定着陆平台100。

图5示出了一实施例，其中着陆平台100设置在水上的浮动站122上。如图1和2所示，着陆平台100可具有多个枢转板105，或者如图5所示，它可以具有一个单独的枢转门105。

尽管本发明的实施例特别适用于陆地工具、船舶和浮动站，如上所述，一个构思的实施例的一个方面的特点还在于一种由动物或人携带的移动着陆平台100。在图6中，徒步旅行者可以具有背包，带有位于背包顶部的着陆平台100。UAV 101和着陆平台100可以适当地确定尺寸，使得携带着陆平台100对于徒步旅行者是可行的。UAV 101可以执行徒步旅行者的各种任务，诸如测量、照片/视频拍摄、拍摄自拍照片/视频、为野生动物/危险巡逻周围区域。与所讨论的所有其他实施例一样，尽管单个着陆平台100可以足够大以使一个UAV101着陆，但是空中可以存在多个UAV，每个UAV在相同的单个着陆平台100或多个着陆平台100上着陆以给自己充电。

进一步构思的着陆平台的替代用法包括使一个或多个着陆平台100安装在飞行器123上。在图7中，飞艇123可以安装有多个着陆平台100，使得飞艇123用作多个UAV 101的母舰。

现在参照图8，示出了构思的着陆表面106具有五个视觉指示器111、112、113、114、115。在该实施例中，每个视觉指示器发出的光的颜色与任何其他视觉指示器不同。例如，第一视觉指示器111可以发出黄色光；第二视觉指示器112可以发出绿色光；第三视觉指示器113可以发出蓝色光；第四视觉指示器114可以发出红色光；第五视觉指示器115可以发出白色光。待着陆在该特定着陆表面106上的UAV 101可以首先接收关于这个特定着陆表面106的这些视觉指示器111、112、113、114、115的布置的信息。这样，当部署的UAV 101正在寻求返回到该特定着陆表面106时，它将扫描该区域并寻找这些视觉指示器111、112、113、114、115。因为所部署的UAV101具有关于这些视觉指示器111、112、113、114、115的布置的信息，部署的UAV 101可以确定例如何处是着陆平台100的左/右/前侧和/或中心的位置。在另一实施例中，部署的UAV 101可以从空中扫描视觉指示器111、112、113、114、115，并确定着陆表面106是否水平和/或是否适合着陆。在该示例中，部署的UAV 101可以确定其自身与各个视觉指示器111、112、113、114、115之间的距离，可以计算着陆表面106的相对水平度。

在图3所示的又一实施例中，部署的UAV 101仅需要围绕着陆平台100的三个视觉指示器111、112、113来识别着陆平台100的中心在何处。在再一实施例中，可以只有一个位于着陆平台100的中心的视觉指示器115，以便部署的UAV 101识别着陆表面106的中心在何处。

在又一实施例中，至少一个这些视觉指示器111、112、113、114、115可以发出间歇光。在又一实施例中，这些视觉指示器111、112、113、114、115可以均发出间歇光，每个间歇光具有与另一个不同的频率，并且它们可以具有或不具有相同颜色的光。换句话说，本文公开的一种新颖的方法是通过识别以不同速率闪烁的视觉指示器来使部署的UAV 101识别着陆表面106的方位。

虽然具有发出光的视觉指示器111、112、113、114、115可以有利于部署的UAV 101在夜间或极端天气条件下找到着陆表面106，但是视觉指示器111、112、113、114、115的一些实施例不发光。在一个示例中，视觉指示器111、112、113、114、115可以分别被涂成区别的颜色但不发光。在另一示例中，视觉指示器111、112、113、114、115可以分别具有区别的形状，例如三角形、正方形、圆形等，以便允许部署的UAV 101识别它们。

图9示出了着陆表面106，该着陆表面106具有混合在一起的正极性充电板107和负极性充电板108的阵列。应当理解，本文构思的用于这些充电板107、108的材料可包括各种金属和/或其他导电材料。

应当理解，各个充电板107、108的尺寸是示例性的，并且在本公开的各种实施例中可以采用任何其他板尺寸，着陆表面106覆盖百分比，相邻充电板107、108之间的距离。

为了实现搁置的UAV 101的充电，搁置的UAV 101还必须具有某些可用的充电触点。现在参考图10，UAV 101可以具有一对滑架103作为其着陆架。滑架103的底部可以具有多个充电点104。

尽管在该示例中公开了一对滑架103，但是UAV 101可以采用任何类型的着陆架。而且，代替在滑架103上具有充电点，UAV 101可以具有专用充电杆，该充电杆在杆的底部侧具有这些类似的充电点。当UAV 101搁置在着陆表面106上时，杆可以设计成接触着陆表面106。

充电单元的操作很简单。具有这些充电点104的UAV 101可以落在构思的着陆表面106上，该着陆表面106具有带有交替极性的充电板107、108阵列。UAV 101不需要以任何特定方式定向自身以使其充电点104与任何特定充电板107、108对准。UAV 101可以简单地着陆在着陆表面106上并且充电点104将与一些充电板107、108物理接触。图11是说明如何在没有有意对准UAV 101的部分的情况下实现充电的电气图。每个充电点104的直径可以小于任何两个相邻充电板107、108之间的距离。这可以通过确保单个充电点104不能同时物理接触两个相邻的充电板107、108来防止无意的电气短路。

可以存在任何数量的充电点104，只要其数量足以确保当UAV 101落在充电板107、108上时，至少一个充电点104将与正充电板接触，至少另一个充电点104将与负充电板108接触的机会。

可选地或另外地，搁置的UAV 101和着陆平台100之间的数据传输可以通过充电点104与一些充电板107、108进行物理接触来执行。

在构思的许多不同可能性中，着陆平台100可具有其他可选配件。图12示出了着陆平台100的一个实施例，其中枢转板105枢转打开并嵌入配件。

在本公开的一个方面，可以存在位于着陆平台内的干燥器130，以供应空气流或加热的空气以干燥搁置的UAV 101。

在本公开的另一方面，着陆平台100可具有其自己的电力存储器131，以支持着陆平台100的操作，以对搁置的UAV 101充电，或两者均有。还可以有可选的无线发射器132，用于通过WIFI、Li-Fi、蓝牙或任何其他无线协议从搁置的UAV 101发送数据和/或向搁置的UAV 101发送数据。

还可以在着陆平台100内提供可选的处理器133，以处理必要的数据、信号、命令。

着陆平台100可以具有运动补偿机构，以自动调节/自动调平着陆平台100的整个位置，或者着陆表面106的位置，或者两者均有。当现有技术的UAV试图着陆在汹涌的大海中的船上时，UAV有碰撞到船的风险，因为波浪将引起船的突然和极端垂直升降。即使不在极端天气条件下，小波浪也可能导致UAV碰撞到船。通常，当UAV发生碰撞时，其部分或全部螺旋桨可能会受损，导致UAV失灵。本领域技术人员将认识到，在货车穿越不平坦的地形时，当UAV试图着陆到运动的货车上时，UAV也有碰撞的风险。当货车穿越不平坦的地形时，货车的悬挂系统不能弥补100％的颠簸行程。货车仍然会不停地经历摇晃、嘎嘎作响和/或突然跳跃/跌落。任何试图着陆在运动货车上的UAV都有碰撞到货车的风险。

因此，本公开的一个重要方面是新颖的着陆平台100和将UAV着陆到着陆平台100上的方法，其中着陆平台100具有运动补偿机构。图13示出了具有三个关节141、142、143的可运动臂140形式的运动补偿机构的一个实施例。可运动臂140和三个关节141、142、143可以通过致动器机动并且它们的运动可以通过处理器133控制。惯性测量单元(IMU)150可以设置在着陆表面106的中间并向处理器133提供位置信息。关节141可以提供着陆表面106的俯仰(pitch)的必要调节。关节142，另一方面，可以提供着陆表面106的翻滚(roll)的必要调节。关节143可以提供着陆表面106的高度(altitude)的必要调节。关节141、142、143为运动补偿机构提供三个运动轴。

在其他实施例中，可以存在至少两个运动轴。在又一实施例中，可以存在至少三个运动轴。在另外的其他实施例中，可以存在至少四个运动轴。在又另外的其他实施例中，可以存在至少五个运动轴。

可以存在控制着陆表面106的偏航(yaw)的可选运动轴。

如图13所示，着陆平台100安装在当前倾斜的运动船舶120上。所公开的运动臂140和构思的三个关节141、142、143实时地自动调节以确保着陆表面106相对于地面保持在相同水平位置。在由环境引起的运动预期很大的应用中，运动臂140和构思的关节可以更长，使得较长的运动臂140可以具有更大的运动空间。

类似地，在图14中，着陆平台100安装在当前倾斜的移动船舶120上。运动臂140和构思的三个关节141、142、143实时地自动调节以确保整个着陆平台100相对于地面保持在相同水平位置。

图15示出了停放在着陆表面106上的搁置的UAV 101正在进行充电。

所公开实施例的新颖的应用包括存储、部署、运输和维护无人驾驶飞行器(UAV)的方法。更具体地，在着陆平台100不断运动的情况下部署和接收UAV。

本公开还提供了一种在远程位置处伴随着最少的人工维护使用UAV来执行长期任务的新颖的方法。所公开的着陆平台100可以允许每个UAV更长的操作时间，因为每个UAV可以准确地找到它的着陆平台100，安全地着陆在着陆平台100上，下载数据到着陆平台100，并且自主地从着陆平台100充电。

进一步构思的新颖方法包括用于UAV移动基站，UAV从该移动基站发射、返回至该移动基站并在该移动基站中执行维护。该移动基站可包括其上安装有所公开的着陆平台100的任何飞行器、船舶、陆地工具和浮动站。

在不脱离所公开实施例的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以进行许多改变和修改。因此，必须理解的是，所示实施例仅是出于示例的目的而提出的，并且不应被视为限制由所附权利要求限定的实施例。例如，尽管以一定的组合阐述权利要求的要素，但必须明确地理解，该实施例包括更少、更多或不同元素的其他组合，这些在本文中公开，即使最初未以这样的组合声明。

因此，已经公开了着陆平台的特定实施例和应用。然而，对于本领域技术人员显然的是，在不脱离本文公开的概念的情况下，除了已经描述的那些之外的更多修改是可能的。因此，除了所附权利要求的精神之外，所公开的实施例不受限制。此外，在解释说明书和权利要求时，所有术语应以与上下文一致的最广泛的方式解释。特别地，术语“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应该被解释为以非排他的方式指代元素、部件或步骤，表明所引用的元素、部件或步骤可以与未明确引用的其他元素、部件或步骤一起存在，或者使用或者组合。现在已知或以后想到的本领域普通技术人员所看到的所要求保护的主题的非实质性变化明确地被认为是在权利要求的范围内是等同的。因此，本领域普通技术人员现在或以后知晓的明显替换被限定为在所定义的元素的范围内。因此，权利要求应理解为包括上面具体说明和描述的内容、概念上等同的内容、可明显替代的内容以及基本上包含实施例的基本思想的内容。另外，在说明书和权利要求涉及从包括A、B、C......和N的组合中选择的至少一个某物的情况下，该文本应解释为要求至少一个元素来自包括N的组合，而不是A加N，或B加N等。

本说明书中用于描述各种实施例的词语不仅应理解为它们通常定义的含义，而且应理解为在本说明书中的特殊定义，超出通常定义的含义范围的结构、材料或行为。因此，如果在本说明书的上下文中可以将元素理解为包括多于一个含义，则其在权利要求中的使用必须被理解为通用由说明书和单词语本身支持的所有可能含义。

因此，所附权利要求的词语或元素的定义不仅包括字面上阐述的元素的组合，而且包括用于以基本相同的方式实现基本相同的功能以获得基本相同的结果的等同结构、材料或行为。因此，在这种意义上，可以构思，对于所附权利要求中的元素中的任何一个，可以进行两个或更多个元素的等同替换，或者可以在权利要求中用单个元素代替两个或更多个元素。尽管上面的元素可以描述为以一定的组合起作用并且甚至最初如此声明，但是应该清楚地理解，来自所要求保护的组合的一个或多个元素在某些情况下可以从组合中摘除，并且可以所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。

Claims (20)

1.一种用于将UAV安装到物体上的着陆平台，其特征在于，所述着陆平台包括：

基座，具有着陆表面；

可运动盖，联接到所述底座以封闭所述着陆平台的内部空间；

至少三个视觉指示器，联接到所述基座；

多个充电触点，设置在所述着陆表面上，以在所述UAV搁置在所述着陆表面上时与所述UAV的充电触点直接接触；和

运动补偿机构，联接到所述着陆表面以补偿所述着陆表面相对于所述物体的运动，其中所述运动补偿机构提供相对于所述物体的沿着至少一个轴线的倾斜运动的自由度，以便保持所述登陆平面的水平与所述物体无关。

2.如权利要求1所述的着陆平台，其中，至少三个所述视觉指示器中的每一个具有不同于另一个的属性；并且其中三个所述视觉指示器包括从包括彩色光、彩色标记、区别形状标记的组合中选择的至少一个。

3.如权利要求1所述的着陆平台，其中，设置在所述着陆表面上的所述多个充电触点包括充电板的阵列，其中所述充电板以交替的极性布置。

4.如权利要求1所述的着陆平台，其中，所述运动补偿机构具有至少3个倾斜运动轴。

5.如权利要求4所述的着陆平台，其中，所述运动补偿机构具有至少3个运动轴。

6.如权利要求1所述的着陆平台，还包括加热器，所述加热器联接到所述基座以将热量供应到所述内部空间内。

7.如权利要求1所述的着陆平台，其中，所述可运动盖包括多个枢转板，并且所述着陆平台还包括无线发射器，以自动地从所述UAV传输数据。

8.一种存储、部署和维护UAV的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供存储容器，所述存储容器包括：

基座，具有着陆表面；和

可运动盖，联接到所述基座，能够封闭内部存储空间以存储UAV；

将所述UAV放置在所述着陆表面顶部的所述内部存储空间内；

通过在所述着陆表面上提供多个充电触点来对所述UAV充电，并且所述多个充电触点与所述UAV的一部分物理连接以对所述UAV充电。

9.如权利要求8所述的方法，还包括将所述多个充电触点以交替电荷的充电板的阵列布置。

10.如权利要求8所述的方法，还包括将所述存储容器可拆卸地联接到可运动物体上，所述可运动物体是从包括陆地工具、船舶、飞行器、浮动站和附着在动物身上的装备的组合中选择的一个。

11.如权利要求10所述的方法，还包括提供运动补偿机构，以使所述着陆表面运动，使得所述着陆表面相对于地面保持平稳，而不管所述可运动物体的运动。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述运动补偿机构包括惯性测量单元和机械臂。

13.如权利要求8所述的方法，还包括用联接到所述存储容器的加热器干燥所述UAV。

14.如权利要求8所述的方法，还包括：

允许UAV识别至少三个视觉指示器，每个视觉指示器具有不同于其他视觉指示器的属性，其中三个所述视觉指示器包括从包括彩色光、彩色标记和区别形状标记的组合中选择的至少一个；和

从UAV自动无线下载数据。

15.一种飞行器充电系统，其特征在于，所述飞行器充电系统包括：

第一多个充电触点，设置在所述飞行器的着陆架的底部平面上；

第二多个充电触点，设置在着陆表面上，所述着陆表面被配置为用于搁置所述飞行器；并且

其中所述第二多个充电触点通过所述第一多个充电触点向所述飞行器供电。

16.如权利要求15所述的飞行器充电系统，其中，所述第二多个充电触点包括一组正触点混合有一组负触点。

17.如权利要求15所述的飞行器充电系统，还包括联接到所述着陆表面的可运动盖，所述可运动盖能够将所述飞行器封闭在内部空间中。

18.如权利要求15所述的飞行器充电系统，还包括联接到所述着陆表面的干燥器，所述干燥器被配置为干燥所述飞行器。

19.如权利要求15所述的飞行器充电系统，还包括具有至少3个轴的运动补偿臂，所述运动补偿臂被配置为自动地使所述着陆平台运动以确保所述着陆平台相对于地面基本上平稳。

20.如权利要求15所述的飞行器充电系统，还包括围绕所述着陆表面设置的至少三个光源，所述至少三个光源分别具有区别的颜色。

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