CN111566009B - 调整空中机器人式运载工具的飞行参数的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

各个实施例包括用于基于是否安装了螺旋桨防护装置来调整飞行控制参数的方法和空中机器人式运载工具。空中机器人式运载工具处理器可以确定是否安装了螺旋桨防护装置，基于该确定来设置飞行参数，以及使用飞行参数来控制空中机器人式运载工具的一个或多个电动机。当安装了螺旋桨防护装置时，可以将飞行参数设置为适于在安装了螺旋桨防护装置时控制空中机器人式运载工具的值。飞行参数可以是以下各项中的一项或多项：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置或飞行规划。来自一个或多个传感器和/或电动机控制器的数据可以用于确定螺旋桨防护装置的存在性。

Description

调整空中机器人式运载工具的飞行参数的方法和装置
基于35 U.S.C.§119要求优先权
本专利申请要求享受于2018年1月3日递交的标题为“ADJUSTING FLIGHTPARAMETERS OF AN AERIAL ROBOTIC VEHICLE BASED ON PRESENCE OF PROPELLER GUARD(S)”的非临时申请No.15/860,874的优先权，该申请被转让给本申请的受让人，并且通过引用的方式明确地并入本文。
背景技术
基于转子的空中机器人式运载工具(也被称为“无人驾驶飞行器”、“UAV”或“无人机”)通常用于各种应用，例如监视、摄影和/或货物递送。由于螺旋桨叶片可能对附近生物和/或对象造成危险，因此可以利用螺旋桨防护装置来至少部分地覆盖螺旋桨叶片，以提供额外的安全性。因此，无人机的飞行参数(其控制无人机如何飞行和/或操作的各个方面)通常被配置有关于在无人机上安装了螺旋桨防护装置的假设。
发明内容
各个实施例包括用于操作空中机器人式运载工具的设备、系统和方法，所述空中机器人式运载工具基于是否安装了螺旋桨防护装置来调整用于控制空中机器人式运载工具的一个或多个飞行参数。在各个实施例中，由空中机器人式运载工具的处理器实现的方法可以包括：确定在所述空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置；基于关于在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置的所述确定，来设置飞行参数；以及使用用于碰撞避免的飞行参数来控制所述空中机器人式运载工具的一个或多个电动机。在一些实施例中，设置所述飞行参数可以包括：响应于确定没有安装所述螺旋桨防护装置，来将所述飞行参数设置为适于在没有安装所述螺旋桨防护装置时控制所述空中机器人式运载工具的值。在一些实施例中，设置所述飞行参数可以包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来将所述飞行参数设置为适于在安装了所述螺旋桨防护装置时控制所述空中机器人式运载工具的值。在一些实施例中，设置所述飞行参数可以包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，将所述飞行参数维持在当前设置的值处。在各个实施例中，设置所述飞行参数可以包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来设置以下各项中的一项或多项：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置、或者空中机器人式运载工具的飞行规划。
一些实施例还可以包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来确定所述螺旋桨防护装置是否损坏，其中，设置所述飞行参数还是基于对所述螺旋桨防护装置是否损坏的所述确定的。
一些实施例还可以包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来确定螺旋桨防护装置是否满足预定标准，其中，设置所述飞行参数还是基于对所述螺旋桨防护装置是否满足所述预定标准的所述确定的。在这样的实施例中，所述预定标准可以包括螺旋桨防护装置的最小尺寸和/或所述螺旋桨防护装置的样式。
一些实施例还可以包括：从传感器获得数据，所述传感器被配置为检测在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置；以及分析所获得的数据以确定是否安装了所述螺旋桨防护装置。在这样的实施例中，所述传感器可以是接触传感器、重量传感器、图像传感器或射频识别标签读取器中的至少一项。在这样的实施例中，分析所获得的数据可以包括：将所获得的数据与先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据进行比较，其中，响应于所获得的数据与所述先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据相匹配，来确定安装了所述螺旋桨防护装置，以及响应于所获得的数据与所述先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据不匹配，来确定没有安装所述螺旋桨防护装置。在一些实施例中，分析所获得的数据可以包括：将所获得的数据与指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数进行比较，其中，可以响应于所获得的数据与所述指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数相匹配，来确定安装了所述螺旋桨防护装置，以及可以响应于所获得的数据与所述指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数不匹配，来确定没有安装所述螺旋桨防护装置。
一些实施例还可以包括：从所述一个或多个电动机获得指示相应的一个或多个电动机的转速的数据，以及分析所获得的数据以确定是否安装了所述螺旋桨防护装置。在这样的实施例中，分析所获得的数据可以包括：确定在所述空中机器人式运载工具上安装了多少个螺旋桨防护装置。
一些实施例还可以包括：接收指示安装了所述螺旋桨防护装置还是没有安装所述螺旋桨防护装置的输入覆写，其中，确定是否安装了所述螺旋桨防护装置还可以是基于所接收的输入覆写的。
另外的实施例包括一种具有传感器和处理器的空中机器人式运载工具，所述传感器用于检测一个或多个螺旋桨防护装置的存在性，所述处理器被配置有处理器可执行指令以执行上文概述的方法中的任何方法的操作。另外的实施例包括用于在空中机器人式运载工具中使用的处理设备，其被配置为执行上文概述的方法中的任何方法的操作。另外的实施例包括具有用于执行上文概述的方法中的任何方法的操作的单元的空中机器人式运载工具。另外的实施例包括具有存储在其上的处理器可执行指令的非暂时性处理器可读介质，所述处理器可执行指令被配置为使得空中机器人式运载工具的处理器执行上文描述的方法中的任何方法的操作。
附图说明
被并入本文并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性实施例，并且连同上文给出的概括描述和下文给出的详细描述一起用于解释本发明的特征。
图1A是根据各个实施例的其中不具有螺旋桨防护装置的空中机器人式运载工具在接近用户时利用受限制的飞行参数来操作的环境的平面图。
图1B是根据各个实施例的图1A的环境的平面图，在该环境中，其上安装有螺旋桨防护装置的空中机器人式运载工具在没有飞行参数限制的情况下一路行进到用户。
图2是示出适于在各个实施例中使用的空中机器人式运载工具的组件和地面站的框图。
图3A-图3C是示出根据各个实施例的其中可以在空中机器人式运载工具上安装螺旋桨防护装置的一些条件的图。
图4是示出根据一些实施例的用于响应于确定在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置而操作空中机器人式运载工具的方法的过程流程图。
图5是示出根据一些实施例的用于响应于确定检测到的螺旋桨防护装置是否满足标准而操作空中机器人式运载工具的方法的过程流程图。
图6是示出根据一些实施例的用于响应于确定在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置以及检测到的螺旋桨防护装置是否满足标准而操作空中机器人式运载工具的方法的过程流程图。
图7是示出根据一些实施例的用于分析从图像传感器获得的数据的方法的过程流程图。
图8是适于在一些实施例中使用的远程计算设备的组件框图。
具体实施方式
将参照附图来详细描述各个实施例。在可能的情况下，贯穿附图将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。对特定例子和实现的参考是出于说明性目的，而不旨在限制权利要求的范围。
各个实施例包括用于操作空中机器人式运载工具的方法和实现这样的方法的空中机器人式运载工具处理设备。具体地，各个实施例根据由一个或多个传感器获得的数据来确定在空中机器人式运载工具上是否安装了一个或多个螺旋桨防护装置。处理设备基于关于在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置的确定，来设置空中机器人式运载工具的一个或多个飞行参数。另外，处理设备使用以这种方式设置的一个或多个飞行参数来控制空中机器人式运载工具的电动机。
空中机器人式运载工具的飞行参数可以包括飞行控制系统的大量设置，其中飞行控制系统对空中机器人式运载工具如何操作(尤其是在飞行中)进行控制。例如，对于关于安装了还是没有安装螺旋桨防护装置的假设而言，管理电动机控制输入信号和输出信号的幅值之间的精确比例值的控制增益通常是关键的。类似地，增加螺旋桨防护装置可能导致空中机器人式运载工具的阻力简档的变化，该变化足以改变运载工具如何对飞行控制进行响应，但是将阻力简档考虑在内的控制设置通常被预先配置为无人机组件的设定配置。类似地，空中机器人式运载工具的某些操作模式(例如，跟随我模式或掌上起飞/降落模式)假设存在螺旋桨防护装置，从而使空中机器人式运载工具安全到足以非常接近人进行飞行。一旦设置了空中机器人式运载工具的飞行参数，如果稍后安装或移除螺旋桨防护装置，则飞行参数可能不将这样的变化考虑在内。通过基于是否安装了螺旋桨防护装置来设置一个或多个飞行参数，各个实施例可以增加安全性(包括在空中机器人式运载工具附近的人所感知的安全性)并且改进空中机器人式运载工具的操作。
术语“空中机器人式运载工具”在本文中用于指代能够自主飞行并且包括至少处理单元的各种类型的运载工具，所述处理单元用于根据存储的指令(例如，指示预定飞行计划的数据等)来控制运载工具的飞行。空中机器人式运载工具包括能够在以下情况下飞行的无人驾驶飞行器：没有任何人类交互、具有一些人类交互(例如，提供要由处理单元执行的飞行指令)、部分在人类控制之下、以及完全在人类控制之下(例如，在起飞和降落期间)。空中机器人式运载工具可以是能够执行垂直发射的各种设计类型，例如被配置有任意数量的转子的直升机类型无人机(例如，具有四个转子的四旋翼空中机器人式运载工具)。虽然空中机器人式运载工具可以由操作人员来选择性地控制，但是空中机器人式运载工具能够独立地执行用于测试飞行稳定性的至少一系列指令、命令和/或例程，如本文描述的。空中机器人式运载工具包括控制系统，控制系统包括用于执行处理器可执行指令的处理器，以控制空中机器人式运载工具的各种功能，例如，通信(例如，经由
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长期演进(LTE)等的无线信令)、数据收集(例如，轮询传感器等)、推进/导航、功率管理和稳定性管理(例如，计算重心等等)。空中机器人式运载工具可以被配置为或者可以不被配置为在任务期间携带有效载荷，例如，监视型空中机器人式运载工具仅被配置为行进到各个位置以便捕获相机图像，或者递送型空中机器人式运载工具被配置为将包裹投递到目的地址并且返回到起始地址。
术语“螺旋桨防护装置”在本文中用于指代将螺旋桨包围或者至少部分包围的框架、笼或其它防护结构。螺旋桨防护装置通常允许螺旋桨的自由旋转运动并且保护螺旋桨不与其它对象接触。
术语“飞行参数”在本文中用于指代形成定义飞行控制系统或者设置飞行控制系统的操作条件的集合中的一项的数值或其它可测量因子，所述操作条件与在空中机器人式运载工具安装了还是没有安装螺旋桨防护装置相关联。
如本文所使用的，术语“计算设备”指代至少被配备有处理器的电子设备。计算设备的例子包括安全设备内的处理器、机器人式运载工具和/或在机器人式运载工具上机载的任务管理计算机、以及与机器人式运载工具进行通信的被配置为执行各个实施例的操作的远程计算设备。计算设备可以包括无线通信设备(例如，蜂窝电话、可穿戴设备、智能电话、上网板(web-pad)、平板计算机、启用互联网的蜂窝电话、启用
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的电子设备、个人数据助理(PDA)、膝上型计算机等)、个人计算机和服务器。在各个实施例中，计算设备可以被配置有存储器和/或存储装置。另外，在各个示例实施例中提及的计算设备可以耦合到实现各个实施例的无线通信能力或包括实现各个实施例的无线通信能力，例如，被配置为建立局域网(LAN)连接的网络收发机和天线(例如，
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收发机)。
在一些实施例中，各个飞行参数中的一个或多个飞行参数可以是基于对在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的。飞行参数的第一集合可以与没有安装螺旋桨防护装置相关联，并且飞行参数的第二集合可以与安装了螺旋桨防护装置相关联。因此，设置空中机器人式运载工具的飞行参数可以包括：响应于确定没有安装螺旋桨防护装置，来将飞行参数设置为飞行参数的第一集合，以及响应于确定安装了螺旋桨防护装置，来将飞行参数设置为飞行参数的第二集合。在一些实施例中，设置空中机器人式运载工具的飞行参数可以包括：将飞行参数维持在当前设置的值处。
在各个实施例中，空中机器人式运载工具的处理器可以被配置为从一个或多个传感器获得数据，所述传感器被配置为检测在空中机器人式运载工具上是否安装了一个或多个螺旋桨防护装置。例如，一个或多个传感器可以包括接触传感器、重量传感器、图像传感器(例如，相机)或射频识别读取器。替代地或另外，处理器可以被配置为从电动机获得指示转速(例如，每分钟转数(RPM))的数据，该数据可以被分析用于确定是否安装了螺旋桨防护装置。分析数据可以确定在空中机器人式运载工具上安装了多少个螺旋桨防护装置。另外，空中机器人式运载工具可以被配置为从操作者或控制系统接收指示安装了螺旋桨防护装置或者没有安装螺旋桨防护装置的输入覆写。因此，确定是否安装了螺旋桨防护装置还是基于所接收的输入覆写的。
在各个实施例中，响应于处理器确定安装了螺旋桨防护装置，处理器可以确定检测到的螺旋桨防护装置是否损坏。在一些实施例中，响应于处理器确定安装了螺旋桨防护装置，处理器可以确定螺旋桨防护装置是否满足预定标准。例如，预定标准可以包括螺旋桨防护装置的特定样式和/或最小尺寸。
在一些实施例中，处理器可以分析从传感器获得的数据，例如，通过将所获得的数据与先前收集的指示安装了螺旋桨防护装置的数据进行比较。用这种方式，响应于所获得的数据与先前收集的指示安装了螺旋桨防护装置的数据相匹配，处理器可以确定安装了螺旋桨防护装置，以及响应于所获得的数据与先前收集的指示安装了螺旋桨防护装置的数据不匹配，来确定没有安装螺旋桨防护装置。另外，处理器可以通过将所获得的数据与指示安装了螺旋桨防护装置的预定参数进行比较，来分析从传感器获得的数据。因此，响应于所获得的数据与指示安装了螺旋桨防护装置的预定参数相匹配，处理器可以确定安装了螺旋桨防护装置，以及响应于所获得的数据与指示安装了螺旋桨防护装置的预定参数不匹配，处理器可以确定没有安装螺旋桨防护装置。
图1A-图1B示出了环境10的平面图，在环境10中，空中机器人式运载工具可以行进，以避开其中的各个障碍物。具体地，环境10包括各种树31、32、33、34以及遛狗50的操作者40。
根据各个实施例，在图1A中示出了不具有螺旋桨防护装置的空中机器人式运载工具100在环境10内的操作。参照图1A，空中机器人式运载工具的处理器可以基于所获得的数据来确定在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置。由处理器进行的该确定可以是飞行前设置的一部分和/或作为动态飞行中分析的一部分。处理器可以基于关于是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置空中机器人式运载工具的至少一个飞行参数。由于空中机器人式运载工具100没有安装螺旋桨防护装置，因此处理器可以设置关闭掌上起飞/降落模式的飞行参数。因此，在没有螺旋桨防护装置的情况下，处理器可能不允许空中机器人式运载工具比回避距离D1(例如，20’)更近地接近用户。处理器可以使用回避距离D1作为接近度门限，从而限制空中机器人式运载工具在操作者以及(可选地)所有其它对象(例如，树31-34和狗50)附近进行飞行的接近程度。
从位置A开始，当空中机器人式运载工具100接近操作者40以尝试执行掌上降落时，处理器可以处理从机载传感器(例如，相机、雷达、激光雷达等)接收的数据，以检测沿着朝向操作者40的路径60的对象。正常地，掌上降落模式将使空中机器人式运载工具100能够并且自动地引导空中机器人式运载工具100一路飞到操作者40和操作者40的掌上。利用被设置为使得掌上起飞/降落模式已经被关闭的飞行参数，空中机器人式运载工具100不可以比回避距离D1任何更近地接近操作者40。一旦空中机器人式运载工具100到达位置B(即，在距操作者40的回避距离D1处)，接近度门限将禁止进一步前进并且可以执行自动降落。或者，当到达位置B时，空中机器人式运载工具100可以停止向前前进并且保持盘旋，从而允许操作者控制降落。
根据一些实施例，在图1B中示出了包括螺旋桨防护装置的空中机器人式运载工具200在环境10内的操作。参照图1A-1B，空中机器人式运载工具的处理器可以基于所获得的数据来确定在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置。由处理器进行的该确定可以是飞行前设置的一部分和/或作为动态飞行中分析的一部分。处理器可以基于关于是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置空中机器人式运载工具的飞行参数。由于空中机器人式运载工具200安装了螺旋桨防护装置，因此处理器可以打开掌上起飞/降落模式，或者如果掌上起飞/降落模式已经打开，则保持掌上起飞/降落模式。
从位置A开始，当空中机器人式运载工具200在尝试执行掌上降落的同时接近操作者40时，处理器可以处理从机载传感器(例如，相机、雷达、激光雷达等)接收的数据，以检测沿着朝向操作者40的路径65的对象。利用被设置为使得掌上起飞/降落模式被设置为打开的飞行参数，空中机器人式运载工具200可以一路飞到操作者40并且降落在操作者40的掌上。
各个实施例可以在被配置为与一个或多个通信网络进行通信的各种空中机器人式运载工具内实现，其中，在图2中示出了具有适于与各个实施例一起使用的空中机器人式运载工具200的形式的空中机器人式运载工具的例子。参照图1A-图2，在任务环境20中操作的空中机器人式运载工具200可以包括多个转子120(例如，四个转子)，每个转子由对应的电动机125来驱动。空中机器人式运载工具200的主体110可以支撑多个转子120和电动机125以及螺旋桨防护装置250。
空中机器人式运载工具200可以包括诸如一个或多个相机236之类的一个或多个机载传感器、或者如接触传感器、重量传感器或射频识别读取器之类的其它传感器。空中机器人式运载工具200可以包括处理设备210，其可以进一步包括可以由处理器220使用以确定用于控制飞行和导航的运载工具姿态和位置信息的一个或多个姿态传感器，例如，高度计、陀螺仪、加速度计、电子罗盘、卫星定位系统接收器等。
相机236可以设置在空中机器人式运载工具200上的各个位置上，并且可以使用不同类型的相机。例如，第一组相机236可以面向转子120中的每个转子在其旋转平面中的一侧，例如安装在空中机器人式运载工具200的中心部分附近。另外或替代地，第二组相机236可以安装在转子120下面，例如安装在被配置为检测是否安装了螺旋桨防护装置250的位置上。
在处理器220中执行的对象避开系统可以使用由相机236生成的图像数据。在各个实施例中，从相机236接收的图像数据可以由对象避开系统进行处理，以检测是否安装了螺旋桨防护装置250。从相机236接收的图像数据也可以由对象避开系统进行处理，以检查螺旋桨防护装置250的损坏。在一些实施例中，位于远离转子、但是仍然在空中机器人式运载工具上的有源传感器(未示出)可以使得处理器能够通过测量被嵌入在螺旋桨防护装置250之中或之上的某些材料来检测螺旋桨防护装置的存在性。
空中机器人式运载工具200可以包括处理设备210，处理设备210可以耦合到驱动转子120的多个电动机125中的每个电动机。处理设备210可以被配置为监测和控制空中机器人式运载工具200的各种功能、子系统和组件。例如，处理设备210可以被配置为监测和控制与推进、导航、功率管理、传感器管理和/或稳定性管理有关的各个模块、软件、指令、电路、硬件等。
处理设备210可以容纳用于控制空中机器人式运载工具200的操作的各种电路和设备。例如，处理设备210可以包括处理器220，处理器220指导对空中机器人式运载工具200的控制。处理器220可以包括一个或多个处理器，其被配置为执行处理器可执行指令(例如，应用、例程、脚本、指令集等)以控制空中机器人式运载工具200的飞行、天线使用和其它操作(其包括各个实施例的操作)。在一些实施例中，处理设备210可以包括存储器222，存储器222耦合到处理器220并且被配置为存储数据(例如，飞行规划、获得的传感器数据、接收的消息/输入、应用等)。处理器220和存储器222连同诸如(但不限于)以下各项之类的额外元件一起可以被配置为片上系统(SoC)215或者被包括在SoC 215内：通信接口224、一个或多个输入单元226、非易失性存储存储器230和被配置用于将SoC 215与空中机器人式运载工具200的硬件和组件对接的硬件接口234。处理设备210和/或SoC 215内的组件可以通过各种电路(例如，总线225、235或另外的类似电路)耦合在一起。
处理设备210可以包括一个以上的SoC 215，从而增加处理器220和处理器内核的数量。处理设备210还可以包括与SoC 215不相关联的处理器220。各个处理器220可以是多核处理器。处理器220可以分别被配置用于与处理设备210或SoC 215的其它处理器220相同或不同的特定目的。具有相同或不同配置的处理器220和处理器内核中的一项或多项可以被分组在一起。处理器220或处理器内核的群组可以被称为多处理器集群。
术语“片上系统”或“SoC”在本文中通常但并非排除性地用于指代一组互连的电子电路，其包括一个或多个处理器(例如，220)、存储器(例如，222)和通信接口(例如，224)。SoC 215可以包括各种不同类型的处理器220和处理器内核，例如，通用处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、处理设备的特定组件的子系统处理器(例如，用于相机子系统的图像处理器或用于显示器的显示处理器)、辅助处理器、单核处理器和多核处理器。SoC 215可以进一步体现其它硬件和硬件组合，诸如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其它可编程逻辑器件、分立门逻辑、晶体管逻辑、性能监测硬件、看门狗硬件和时间参照。集成电路可以被配置为使得集成电路的组件位于单片的半导体材料(例如，硅)上。
在各个实施例中，处理设备210可以包括或耦合到用于通过无线通信链路25发送和接收无线信号的一个或多个通信组件232，例如，无线收发机、机载天线等等。一个或多个通信组件232可以耦合到通信接口224，并且可以被配置为处理与陆基发射机/接收机(例如，基站、信标、Wi-Fi接入点、蓝牙信标、小型小区(微微小区、毫微微小区等)等)相关联的无线广域网(WWAN)通信信号(例如，蜂窝数据网络)和/或无线局域网(WLAN)通信信号(例如，Wi-Fi信号、蓝牙信号等)。一个或多个通信组件232可以从无线电节点(例如，导航信标(例如，甚高频(VHF)全向范围(VOR)信标)、Wi-Fi接入点、蜂窝网络基站、无线站等)接收数据。
使用处理器220、一个或多个通信组件232和天线的处理设备210可以被配置为与各种远程计算设备进行无线通信，各种远程计算设备的例子包括基站或小区塔(例如，基站20)、信标、服务器、智能电话、平板设备、或空中机器人式运载工具200可以与其进行通信的另一计算设备。处理器220可以经由调制解调器和天线建立无线通信链路25。在一些实施例中，一个或多个通信组件232可以被配置为支持使用不同的无线接入技术与不同的远程计算设备进行的多个连接。在一些实施例中，一个或多个通信组件232和处理器220可以在安全通信链路上进行通信。安全通信链路可以使用加密或另一种安全的通信方式，以便保护一个或多个通信组件232与处理器220之间的通信。
空中机器人式运载工具200可以在与基站70进行通信的任务环境20中进行操作，基站70可以经由通信网络90提供至远程计算设备75和/或远程服务器80的通信链路。基站70可以例如通过无线信号提供至空中机器人式运载工具200的无线通信链路25。远程计算设备75可以被配置为控制基站70、空中机器人式运载工具200，和/或控制广域网上的无线通信，例如，使用基站70提供无线接入点和/或其它类似的网络接入点。此外，远程计算设备75和/或通信网络90可以提供对远程服务器80的访问。空中机器人式运载工具200可以被配置为与远程计算设备75和/或远程服务器80进行通信，以交换各种类型的通信和数据，其包括位置信息、导航命令、数据查询和任务数据。
空中机器人式运载工具可以使用高度计或导航系统(例如，全球导航卫星系统(GNSS)、全球定位系统(GPS)等)来导航或确定定位。在一些实施例中，空中机器人式运载工具200可以使用替代的定位信号源(即，除了GNSS、GPS等之外)。空中机器人式运载工具200可以使用与替代信号源相关联的位置信息以及额外信息(例如，结合最近可信的GNSS/GPS位置的航位推算、结合空中机器人式运载工具起飞区域的位置的航位推算等)来进行某些应用中的定位和导航。因此，空中机器人式运载工具200可以使用导航技术的组合(包括航位推算、基于相机对空中机器人式运载工具200之下及周围的陆地特征的识别(例如，识别道路、地标、高速公路标牌等))进行导航，所述导航技术可以代替或结合GNSS/GPS位置确定和基于检测到的无线接入点的已知位置的三角测量或三边测量。
在一些实施例中，空中机器人式运载工具200的处理设备210可以使用各个输入单元226中一个或多个输入单元来接收来自操作人员或自动/预编程控制装置的控制指令、数据，和/或来收集用于指示与空中机器人式运载工具200相关的各种状况的数据。例如，输入单元226可以接收来自各个组件中的一个或多个组件的输入，所述组件例如，相机、麦克风、位置信息功能单元(例如，用于接收全球定位系统(GPS)坐标的GPS接收器)、飞行仪器(例如，姿态指示器、陀螺仪、风速计、加速度计、高度计、罗盘等)、键盘等。可以针对白天和/或夜间操作来对相机进行优化。
空中机器人式运载工具可以是有翼或旋翼飞机种类。例如，空中机器人式运载工具200可以是旋转推进设计，其利用由对应的电动机驱动的一个或多个转子120来提供离地升空(或者起飞)以及其它空中移动(例如，前向行进、上升、下降、横向移动、倾斜、旋转等)。虽然空中机器人式运载工具200被示为可以利用各个实施例的空中机器人式运载工具的例子，但是并不旨在暗示或者要求各个实施例限于四旋翼飞行器。
图3A-3C示出了可以利用根据各个实施例的系统和方法检测的、其中可以在空中机器人式运载工具上安装螺旋桨防护装置350的示例性状况。参照图1-图3C，螺旋桨防护装置350仅是说明性的，而不应当被认为限制可以被空中机器人式运载工具(例如，200)检测到的可能螺旋桨防护装置。
空中机器人式运载工具(例如，200)的处理器(例如，220)可以在飞行之前、期间和/或之后(例如通过访问来自机载传感器的读数)执行监测操作(例如，数据收集和处理)，以确定螺旋桨防护装置是否被安装、损坏和/或满足某些标准。特别地，处理器可以从一个或多个相机(例如，相机236)接收和分析图像(即，视频或静止图像)。由处理器接收的图像可以显示在检查期间存在的任何螺旋桨防护装置中的全部或一部分。可以提供每个转子120周围的区域的图像的相机角度是优选的，以用于确定是否安装了螺旋桨防护装置。
图3A示出了具有将四个转子120中的每个转子120完全包围的螺旋桨防护装置350的空中机器人式运载工具200。空中机器人式运载工具的分析每个转子120周围的区域的图像(由相机236获得)的处理器可以识别固定结构将每个转子120的全部或一部分包围或者将转子120包围的固定结构是与螺旋桨防护装置的形状相匹配的。
图3B示出了具有四个螺旋桨防护装置350中的三个(即，一个螺旋桨防护装置不存在)的空中机器人式运载工具200。缺失的螺旋桨防护装置可能已经掉落或者从未安装。空中机器人式运载工具的分析每个转子120周围的区域的图像(由相机236获得)的处理器可以识别在一个转子120周围没有安装螺旋桨防护装置。
图3C示出了具有将四个转子120中的三个转子120包围的螺旋桨防护装置350和部分地将转子120中的一个转子120包围的第四个损坏的螺旋桨防护装置351的空中机器人式运载工具200。除了识别安装了螺旋桨防护装置350、351，处理器还可以分析螺旋桨防护装置350、351的形状，以确定螺旋桨防护装置350、351中的任何螺旋桨防护装置是否损坏。在各个实施例中，可以将严重损坏的螺旋桨防护装置按照缺失的螺旋桨防护装置一样来对待。因此，分别响应于确定螺旋桨防护装置损坏或者未损坏，处理器可以将一个或多个飞行参数设置为适于在不具有或者具有螺旋桨防护装置的情况下操作的值。
在一些实施例中，处理器可以通过视觉处理和图像识别方法来确定安装的螺旋桨防护装置是否损坏。例如，可以将由处理器接收的安装的螺旋桨防护装置的图像与先前存储的未损坏的螺旋桨防护装置的图像进行比较。另外，可以针对裂缝、间隙、裂口、刻痕、弯曲、折痕、断裂和或连续的其它物理缺陷来检查检测到的螺旋桨防护装置的结构。此外，传感器可以用于检测不寻常的振动、移动或者从正常状况的其它偏离，其可以指示安装的螺旋桨防护装置出了问题。处理器可以使用针对认为螺旋桨防护装置未损坏的严格要求，例如，从标准的螺旋桨防护装置形状的任何小偏差被认为是损坏的。在检测到当前安装的螺旋桨防护装置的非标准轮廓形状的情况下，可以认为螺旋桨防护装置“损坏”，并且处理器可以输出错误消息以使空中机器人式运载工具的操作者或拥有者意识到该状况。
另外或替代地，如果检测到某种不连续性或不规则性，则处理器可以基于正常轮廓形状缺失的程度来评估螺旋桨防护装置350、351是否应当被认为是损坏的。虽然螺旋桨防护装置可能具有细微的不规则性，但是整体结构可以用作保护转子120免受障碍物(即，对象)的影响。例如，如果少于2％的螺旋桨防护装置(例如，351)的整体结构缺失，则处理器可以确定螺旋桨防护装置351没有损坏。另外，关于螺旋桨防护装置损坏的确定可以取决于损坏位于何处。例如，如果仅螺旋桨防护装置351的内部(即，面向空中机器人式运载工具的中心)一直缺失，则可能认为不连续性没有严重到足以按照对待缺失的螺旋桨防护装置的相同方式来对待该螺旋桨防护装置。在检测到细微瑕疵、但是不认为螺旋桨防护装置“损坏”的情况下，处理器可以输出错误消息以使空中机器人式运载工具的操作者或拥有者意识到该状况。
在一些实施例中，处理器还可以确定安装的螺旋桨防护装置是否满足针对螺旋桨防护装置的预定标准。与上述损坏评估类似，处理器可以通过视觉处理和图像识别方法来确定安装的螺旋桨防护装置是否满足预定标准。预定标准可以包括螺旋桨防护装置的最小尺寸或样式。
图4示出了根据一些实施例的用于操作空中机器人式运载工具的方法400。参照图1A-图4，方法400可以由处理器(例如，空中机器人式运载工具(例如，100、200)的处理设备(例如，210)内的处理器(220))来执行以检测是否安装了螺旋桨防护装置(例如，250、350)，并且相应地作为对其的响应来设置飞行参数。
在框405中，处理器可以发起用于设置与螺旋桨防护装置相关联的飞行参数的测试。可以在启动时(即，当处理器打开或从睡眠模式唤醒时)发起用于设置飞行参数的测试。另外，可以在状况改变时发起用于设置飞行参数的测试。例如，在处理器接收到来自传感器(例如，接触传感器)的输入时，可以自动发起用于设置飞行参数的测试。作为另外的例子，响应于诸如坠落或对空中机器人式运载工具的强烈撞击之类的事件，处理器可以强制发起用于设置飞行参数的测试。另外，空中机器人式运载工具可以被配置为从操作员或控制系统接收用于指示安装了还是没有安装螺旋桨防护装置的输入覆写。输入覆写可以取代基于传感器数据的关于是否安装了螺旋桨防护装置的任何确定。
在一些实施例中，处理器可以重复方法400的操作，以检测螺旋桨防护装置和/或具有一个或多个转子的空中机器人式运载工具的转子的异常并且对其进行响应。例如，处理器可以持续地重复方法400的操作，或者直到检查了所有螺旋桨防护装置以确保空中机器人式运载工具的安全和正确操作。作为另一例子，处理器可以将方法400的操作重复预定迭代次数，所述预定迭代次数是在起飞之前提供给空中机器人式运载工具的飞行前测试指令中指示的。此后，处理器可以可选地在飞行期间以定期的间隔重复方法400的操作，或者在被设定为用于这样做的其它时间处重复方法400的操作。
在框410中，处理器可以从一个或多个传感器和/或空中机器人式运载工具的一个或多个电动机获得数据，所述一个或多个传感器和/或空中机器人式运载工具的一个或多个电动机被配置为检测在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置。这样的获得的数据可以被存储在本地存储器(例如，缓冲器)中，以支持后续操作中的图像处理。可以存储所获得的数据以用于跟踪使用历史或事故数据(例如，检测到的异常情况)。另外，存储的数据可以用于随后与图像分析的比较，以用于识别相同的螺旋桨防护装置(如果被移除并且稍后重新安装在空中机器人式运载工具上的话)。
可以仅使用相机(例如，236)或者将其与其它传感器组合地使用。一个或多个相机可以安装在转子下面或者转子平面中。可以通过分析静止图像来检测结构异常(例如，裂口、刻痕、弯曲、折痕或类似损坏)。可以使用相机图像来检测缺失的螺旋桨防护装置(例如，掉落或被扯掉)。处理器可以从一个或多个相机(例如，236)接收图像，所述一个或多个相机对螺旋桨进行成像，并且因此如果螺旋桨防护装置在适当的位置的话将对其进行成像。在一些实现方式中，处理器可以从多个相机接收图像数据，其可以使得处理器能够更好地评估安装在转子附近的结构，以确定这样的结构是否是螺旋桨防护装置，并且如果这样的结构是螺旋桨防护装置，则确定螺旋桨防护装置是否损坏和/或被正确地安装。
处理器可以另外或替代地从其它类型的传感器(例如，当安装了螺旋桨防护装置时(如果在适当的位置的话)启用的接触传感器和/或重量传感器)接收数据。导电材料可以被嵌入螺旋桨防护装置中或螺旋桨防护装置上，其中，该导电材料在与空中机器人式运载工具的接收导电材料接触时可以指示安装了螺旋桨防护装置。类似地，转子电动机的一部分(例如，可以安装螺旋桨防护装置的位置)可以包括应变仪，其被配置为检测何时安装了螺旋桨防护装置。此外，电阻式或电容式传感器可以被附接或被嵌入在螺旋桨防护装置中。另外或替代地，被安装在空中机器人式运载工具的主体上但是远离转子的主动传感器可以测量被嵌入在一个或多个螺旋桨防护装置之中或之上的无源材料。例如，处理器可以从被配置为检测RFID发射器的存在性的射频识别(RFID)读取器接收数据，RFID发射器可以被包括在螺旋桨防护装置上或被嵌入在螺旋桨防护装置中以由处理器进行检测。
处理器可以另外或替代地从空中机器人式运载工具的一个或多个电动机接收指示相应的一个或多个转子的转速(例如，RPM)的数据。一个或多个电动机的转速可以用于确定是否安装了螺旋桨防护装置。电动机的转速可以与和该电动机相关联的螺旋桨产生的推力直接相关。当在空中机器人式运载工具上安装了一个或多个螺旋桨防护装置时，空中机器人式运载工具在飞行中将更重一点。这种额外的重量可能需要电动机更快地旋转，以便执行飞行机动。因此，根据电动机的转速检测到的额外的重量可以与在空中机器人式运载工具上安装的额外的东西(例如，一个或多个螺旋桨防护装置)相关联。
在框420中，处理器(或被配置为执行这样的分析的另一处理器)可以分析所获得的数据，以确定在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置。例如，使用相机图像数据，处理器可以执行图像处理分析以检测视野内的螺旋桨防护装置特有的边缘、质量和其它特征。作为另一例子，处理器可以识别接触和/或重量传感器信号、以及(如果包括RFID读取器的话)来自RFID读取器的信号，其指示安装了螺旋桨防护装置。
替代地或另外地，处理器可以分析一个或多个电动机的转速，以确定安装了多少个螺旋桨防护装置或者是否安装了所有的螺旋桨防护装置。例如，如果在空中机器人式运载工具上仅安装了三个螺旋桨防护装置，则与安装了四个螺旋桨防护装置时相比，空中机器人式运载工具的重量将更小。另外，如果没有安装所有的螺旋桨防护装置，则空中机器人式运载工具的重心可能改变，这可以通过所获得的指示一个或多个电动机的转速的数据来检测。当空中机器人式运载工具的几何中心与其重心不一致时，一个或多个电动机的转速可能略高。另外，在空中机器人式运载工具的运载工具运动期间，处理器可以结合转速数据来考虑角速度数据，以计算空中机器人式运载工具的惯性力矩。如果所计算出的惯性力矩不同于基线或默认值，则这可以是关于安装了或者已经移除了额外质量的指示。
在一些实施例中，关于是否安装了螺旋桨防护装置的分析可以仅基于对一个或多个螺旋桨防护装置的存在性的检测(例如，从接触传感器接收关于安装了螺旋桨防护装置的指示)。在一些实施例中，关于是否安装了螺旋桨防护装置的确定可以涉及关于在转子附近安装的结构的特性的进一步分析，以确定这样的结构是否是螺旋桨防护装置、检测到的螺旋桨防护装置是否未损坏、和/或检测到的螺旋桨防护装置是否满足预定标准。
在确定框425中，处理器可以基于在框420中分析的数据来确定是否安装了螺旋桨防护装置。
响应于确定没有安装螺旋桨防护装置(即，确定框425＝“否”)，在框440中，处理器可以将飞行参数设置为与没有安装螺旋桨防护装置相关联的值。与没有安装螺旋桨防护装置相关联的飞行参数值可以包括参数的第一集合，参数的第一集合包括针对以下各项的设置：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置、和/或空中机器人式运载工具的飞行规划。相反，与安装了螺旋桨防护装置相关联的飞行参数值可以包括参数的第二集合，参数的第二集合包括针对以下各项的不同设置：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置、和/或空中机器人式运载工具的飞行规划。
响应于确定安装了螺旋桨防护装置(即，确定框425＝“是”)，在确定框430中，处理器可以确定螺旋桨防护装置(即，在确定框425中被确定为安装了的螺旋桨防护装置)是否损坏。可选地或替代地，响应于确定安装了螺旋桨防护装置(即，确定框425＝“是”)，在框445中，处理器可以将飞行参数设置为较低值。
响应于确定螺旋桨防护装置损坏(即，确定框430＝“是”)，在框440中，处理器可以将飞行参数设置为与没有安装螺旋桨防护装置相关联的值。替代地或另外，响应于确定螺旋桨防护装置损坏(即，确定框430＝“是”)，处理器可以发出维修报警或强制维修。
响应于确定螺旋桨防护装置未损坏(即，确定框430＝“否”)，在框445中，处理器可以将飞行参数设置为与安装了螺旋桨防护装置相关联的值。
在框440和/或445中设置飞行参数可以涉及或可以不涉及：基于关于在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置的确定，根据当前飞行参数设置和期望的飞行参数设置改变当前飞行参数。例如，设置空中机器人式运载工具的飞行参数可以包括：响应于确定没有安装螺旋桨防护装置来将飞行参数设置为与没有安装螺旋桨防护装置相关联的值。作为另外的例子，设置空中机器人式运载工具的飞行参数可以包括：响应于确定安装了螺旋桨防护装置来将飞行参数设置为与安装了螺旋桨防护装置相关联的值。设置设置空中机器人式运载工具的飞行参数还可以包括：将飞行参数维持在当前设置的值处。特别地，设置飞行参数可以包括设置以下各项：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置、或者空中机器人式运载工具的飞行规划。
在一些实施例中，控制增益可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。控制增益管理电动机控制输入信号和输出信号的幅值之间的精确比例值。在空中机器人式运载工具上安装螺旋桨防护装置增加运载工具的质量和惯性力矩。因此，一些实施例调整控制增益，以考虑由于存在或不存在螺旋桨防护装置而导致的运载工具控制的变化。
在一些实施例中，阻力简档控制设置可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。增加螺旋桨防护装置可以改变空中机器人式运载工具的阻力简档。空中机器人式运载工具的整体结构抵抗/限制多少气流确定阻力简档，并且阻力简档的变化量可以取决于所安装的螺旋桨防护装置的类型或大小。作为改变阻力简档控制设置的一部分，可以调整控制空中机器人式运载工具的定位或速度的参数。例如，当安装了螺旋桨防护装置时，那些螺旋桨防护装置可能增加额外的阻力，这要求更大的前倾和/或稍微更高的总运载工具推力，以便维持与没有安装那些螺旋桨防护装置时相比相同的速度。此外，在安装了螺旋桨防护装置的情况下，风对空中机器人式运载工具的影响可能更大，从而要求调整位置控制增益来进行补偿。
在一些实施例中，空中机器人式运载工具的最大可允许转子速度(即，最大rpm)和/或最大速度可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。类似地，在一些实施例中，最大允许用电量可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。可以将可接受的电池放电量或燃料消耗量的上限设置成飞行参数。例如，处理器可以设置用于确定在飞行规划期间是可接受或可允许的电池效率(或燃料消耗)的变量，使得空中机器人式运载工具可以在不达到危险的低可用电平的情况下执行所指派的任务。在一些实施例中，处理器可以基于这样的用电量配置来调整或重新配置其它飞行参数。例如，基于新配置的最大可允许功耗，处理器可以调整以下各项：在飞行规划期间允许的最大速度、转向次数(以及因此使某些替代路线失效)、航空电子系统能够命令空中机器人式运载工具采取的最大G力、最大爬升速率、以及当执行飞行规划时用于控制空中机器人式运载工具的其它参数。可以在某些情况下对用电量进行限制或管理，例如，以便在没有安装螺旋桨防护装置时减小对周围的生物、对象或其它障碍物的伤害。当空中机器人式运载工具以全功率操作(即，没有功率限制)并且不具有螺旋桨防护装置时，其对于人或动物而言可能更加危险或有威胁的。用这种方式，一些实施例可以仅在安装了螺旋桨防护装置时允许全用电量。
在一些实施例中，针对某些操作模式的限制可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。例如，当确定没有安装螺旋桨防护装置时，空中机器人式运载工具的处理器可以禁止使用“跟随我”模式或“掌上起飞/降落”模式。诸如跟随我模式或掌上起飞/降落模式之类的操作模式通常要求空中机器人式运载工具非常接近操作人员或其它生物和对象进行操作，这在没有安装螺旋桨防护装置时可能是危险的。
在一些实施例中，对由空中机器人式运载工具收集和输出的图像进行控制的视觉算法设置可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。例如，视觉算法设置可以被配置为掩盖、忽略或隐藏其中存在螺旋桨防护装置的区域，以便提供没有被诸如螺旋桨防护装置之类的结构阻挡的图像。
在一些实施例中，飞行规划可以是由空中机器人式运载工具的处理器基于对在空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置的确定来设置的飞行参数中的一个部分。例如，处理器可以添加或移除飞行规划中的航路点，以避开人、生物或对象。在一些实施例中，处理器可以基于对空中机器人式运载工具的当前能力的确定来调整飞行规划，使得绘制好的路径或路线具有增大的成功可能性。例如，与空中机器人式运载工具相关联的处理器和/或被配置为对空中机器人式运载工具的飞行规划进行编程的远程服务器可以调整高度和/或添加、移除和/或修改飞行规划的航路点，以便使空中机器人式运载工具经过具有良好天气的区域进行移动，所述良好天气可能不需要会危及空中机器人式运载工具、生物、对象或结构的安全的动作。对飞行规划的调整可以包括改变飞行规划的航路点的一个或多个坐标值。飞行规划可以包括坐标、转向列表、高度变化、盘旋等，以及与飞行规划的各个部分相关联的飞行参数，例如空速、高度、用电量、允许的机动、或者要在飞行规划的特定部分期间使用的转子配置。在一些实施例中，飞行规划数据可以是要执行用于移动空中机器人式运载工具的命令列表或脚本。指示与飞行规划相关联的飞行状况的数据可以包括指示以下各项的实时数据和/或历史数据：天气、交通、地理(例如，地形类型、海平面等)、风特性以及与沿着飞行规划操作飞行器相关的其它信息。例如，飞行状况可以指示沿着从仓库到客户住宅的预设路径当前有或者预测将有风暴，可以利用更新的飞行规划来避开该风暴。
在一些实施例中，为了确定在框440和/或框445中设置的飞行参数，处理器可以通过从本地或远程存储装置或存储器取回数据和/或从其它设备(例如，服务器(例如，40)或其它远程计算设备)接收(或下载)指令来获得指令。例如，空中机器人式运载工具的处理器可以从服务器、桌上型计算机、移动设备或者由操作人员使用的其它设备下载指令，以控制或提供向空中机器人式运载工具的输入。在一些实施例中，指令可以与空中机器人式运载工具的特定类型、类别和/或结构或者检测到的异常相关。在一些实施例中，指令可以基于标准飞行协议和/或规定，例如，针对特定类型的飞行器的联邦航空管理局(FAA)要求或规范。例如，基于针对空中机器人式运载工具的总体安全要求，指令可以包括用于要求空中机器人式运载工具以特定方式飞行的指令。
在框450中，处理器可以使用当前设置的飞行参数来控制空中机器人式运载工具的一个或多个电动机，以管理空中机器人式运载工具如何进行导航。例如，处理器可以发送信号以控制空中机器人式运载工具(例如，100、200)的电动机(例如，125)中的一个或多个电动机进行导航。处理器可以根据(即，在框440或445中设置的)飞行参数，使用当前设置的控制增益、阻力简档控制设置、最大允许转子速度、最大运载工具速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、和/或飞行规划来控制一个或多个电动机。在一些实施例中，空中机器人式运载工具可以继续正常地操作执行用户命令和/或预加载的飞行规划，依赖于所设置的飞行参数来防止或限制不安全活动。在一些实施例中，空中机器人式运载工具的处理器可以使用与关于是否安装了螺旋桨防护装置的确定相关联的视觉算法设置，否则正常地操作。
图5示出了根据一些实施例的用于操作空中机器人式运载工具的方法500。参照图1-图5，方法500可以由处理器(例如，空中机器人式运载工具(例如，100、200)的处理设备(例如，210)内的处理器(220))来执行以检测是否安装了螺旋桨防护装置(例如，250、350)，并且相应地作为对其的响应来设置一个或多个飞行参数。在方法500中，处理器可以执行如所描述的方法400的框405、410、420、440、445和450以及确定框425的操作。
响应于确定安装了螺旋桨防护装置(即，确定框425＝“是”)，在确定框430中，处理器可以确定螺旋桨防护装置(即，在确定框425中被确定为安装了的螺旋桨防护装置)是否满足预定标准。
响应于确定螺旋桨防护装置不满足预定标准(即，确定框530＝“否”)，在框440中，处理器可以将飞行参数设置为与没有安装螺旋桨防护装置相关联的值。替代地或另外，响应于确定螺旋桨防护装置不满足预定标准(即，确定框530＝“否”)，处理器可以发出维修报警或强制维修。
响应于确定螺旋桨防护装置满足预定标准(即，确定框530＝“是”)，在框445中，处理器可以将飞行参数设置为与安装了螺旋桨防护装置相关联的值。
图6示出了根据一些实施例的用于操作空中机器人式运载工具的方法600。参照图1-图6，方法600可以由处理器(例如，空中机器人式运载工具(例如，100、200)的处理设备(例如，210)内的处理器(220))来执行以检测是否安装了螺旋桨防护装置(例如，250、350)，并且相应地作为对其的响应来设置飞行参数。在方法600中，处理器可以执行如所描述的方法400的框405、410、420、440、445和450和确定框425以及方法500的确定框530的操作。
图7示出了根据一些实施例的用于在方法400中使用的用于对对象进行检测和分类的方法700。参照图1A-图7，方法700可以由处理器(例如，空中机器人式运载工具(例如，100、200)的处理设备(例如，210)内的处理器(220))来执行以检测障碍物(例如，120)并且作为响应来执行动作。
在框710中，处理器可以从图像传感器(例如，设置在机器人式运载工具上的一个或多个相机)获得数据。这样的图像数据可以被存储在本地存储器中以进行处理，例如缓冲存储器。
在框720中，处理器可以分析所获得的图像数据以识别转子附近的对象的存在性和特性，从而确定该对象是否是螺旋桨防护装置。这种图像分析可以涉及识别不同颜色的边缘区域和通常用于在图像内识别对象的其它类型的过程。在一些实施例中，空中机器人式运载工具可以被配备有立体相机，其可以使处理器能够使用体视学来确定到各个对象或对象的部分的距离。确定对象的位置和/或尺寸可以在存储器中生成对象坐标的文件或数据库，其使得处理器能够在后续操作中生成对象的地图。
在框720中识别的对象中的每个对象可以使用图像识别过程来单独地分析。为此，处理器可以实现循环以单独调查每个对象。因此，在框730中，处理器可以选择所识别的对象中的一个对象，并且在框740中，对针对所选择的对象的图像数据执行对象识别处理以确定该对象是否是螺旋桨防护装置。如所描述的，这样的图像识别处理可以涉及将图像数据与已知螺旋桨防护装置的数据库进行比较，以确定是否存在相近匹配。这样的图像识别过程可以涉及使用机器学习技术。
在确定框745中，处理器可以确定对象是否是螺旋桨防护装置。
响应于确定所选择的对象不是螺旋桨防护装置(即，确定框745＝“否”)，在确定框755中，处理器可以确定在图像数据内是否存在要识别的另一对象。
响应于确定所选择的对象是螺旋桨防护装置(即，确定框745＝“是”)，在框750中，处理器可以执行对所选择的对象的的更详细的分析，以确定螺旋桨防护装置是否损坏和/或满足预定标准。
在确定框755中，处理器可以确定在图像数据内是否存在需要被分析的另一对象。响应于确定在图像数据内存在要分析的另一对象(即，确定框755＝“是”)，则在框730中，处理器可以选择另一被识别的对象，并且重复如所描述的框740–750的操作。当所有对象都已被分析时(即，确定框755＝“否”)，在如所描述的方法400、500和/或600的确定框425中，处理器可以继续确定是否安装了螺旋桨防护装置。
如所描述的，空中机器人式运载工具(例如，200)的处理器(例如，220)可以确定是否检测到转子中的异常，可以基于从远程计算设备接收的命令或获得的数据来确定运载工具的飞行是否是经授权的，而不管该异常。在这样的实施例中，与空中机器人式运载工具的通信可以使用个人计算机、无线通信设备(例如，智能电话等)、服务器、膝上型计算机等来实现，其例子在图8中以智能电话800的形式示出。参照图1-图8，远程计算设备800可以包括与各种系统和组件耦合的处理器802。例如，处理器802可以耦合到触摸屏控制器804、无线电通信元件、扬声器和麦克风以及内部存储器806。处理器802可以是被指定用于通用或专用处理任务的一个或多个多核集成电路。内部存储器806可以是易失性或非易失性存储器，并且也可以是安全和/或加密存储器、或者不安全和/或未加密存储器、或者其任意组合。
触摸屏控制器804和处理器802还可以耦合到触摸屏面板812，例如电阻式感测触摸屏、电容式感测触摸屏、红外感测触摸屏等。另外，远程计算设备800的显示器不需要具有触摸屏能力。远程计算设备800可以具有用于发送和接收通信的一个或多个无线电信号收发机808(例如，Peanut、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee、
Figure GDA0002891358650000241
射频(RF)无线电等)以及天线(远程计算设备天线810)，这些天线彼此耦合和/或耦合到处理器802。无线电信号收发机808和远程计算设备天线810可以与上文提到的电路一起使用以实现各种无线传输协议栈和接口。远程计算设备800可以包括耦合到处理器的蜂窝网络无线调制解调器芯片816，其经由蜂窝网络实现通信。
远程计算设备800可以包括耦合到处理器802的外围设备连接接口818。外围设备连接接口818可以特别地被配置为接受一种类型的连接，或者可以被配置为接受各种类型的公共或专有的物理和通信连接，例如USB、FireWire、Thunderbolt或PCIe。外围设备连接接口818还可以耦合到类似配置的外围设备连接端口(未示出)。
在各个实施例中，远程计算设备800可以包括一个或多个麦克风815。例如，远程计算设备800可以具有用于在呼叫期间从用户接收语音或其它音频能量的传统的麦克风815。远程计算设备800还可以包括用于提供音频输出的扬声器814。远程计算设备800还可以包括由塑料、金属或各材料的组合来构造的壳体820以用于包含组件中的全部或一些组件。远程计算设备800可以包括耦合到处理器802的电源822，例如一次性或可再充电电池。可再充电电池还可以耦合到外围设备连接端口以从远程计算设备800外部的源接收充电电流。远程计算设备800还可以包括用于接收用户输入(例如，指示安装了还是没有安装螺旋桨防护装置的输入覆写)的物理按钮824。
所示出和描述的各个实施例仅是作为例子来提供的，以说明权利要求的各个特征。然而，关于任何给定实施例所示出和描述的特征未必限于相关联的实施例，并且可以与示出和描述的其它实施例一起使用或组合。此外，权利要求不旨在受任何示例实施例限制。例如，可以替换方法300、400、500、600和/或700的操作中的一个或多个操作或者将其与另一操作组合。
前述方法描述和过程流程图仅是作为说明性例子来提供的，而并不旨在要求或暗示各个实施例的操作必须以呈现的次序来执行。如本领域技术人员将明白的是，可以以任何次序来执行前述实施例中的操作的次序。诸如“此后”、“然后”、“接着”等的词语并不旨在限制这些操作的次序；这些词语用于引导读者浏览对这些方法的描述。此外，以单数(例如使用冠词“一(a)”、“一个(an)”或“所述(the)”)对权利要求元素的引用不应被解释为将该元素限制为单数。
结合本文公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法操作可以实现成电子硬件、计算机软件、或者两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已经对各种说明性的组件、框、模块、电路以及操作围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于具体应用和施加在整个系统上的设计约束。本领域技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是这样的实施例决策不应被解释为造成脱离权利要求的范围。
可以利用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件、或者其任意组合来实现或执行用于实现各个实施例所描述的各种说明性的逻辑、逻辑框、模块以及电路的硬件。通用处理器可以是微处理器，但是在替代的方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为接收机智能对象的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或者任何其它这样的配置。替代地，一些操作或方法可以由特定于给定功能的电路来执行。
在一个或多个方面中，所述功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果用软件实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在非暂时性计算机可读介质或者非暂时性处理器可读介质上。本文所公开的方法或算法的操作可以体现在处理器可执行的软件模块或处理器可执行指令中，其可以驻留在非暂时性计算机可读的或处理器可读的存储介质上。非暂时性计算机可读的或处理器可读的存储介质可以是可以由计算机或处理器访问的任何存储介质。通过举例而非限制性的方式，这种非暂时性计算机可读的或处理器可读的存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储智能对象、或者可以用于以指令或数据结构的形式存储期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上述的组合也被包括在非暂时性计算机可读和处理器可读介质的范围之内。此外，方法或算法的操作可以作为代码和/或指令中的一个或任何组合、或代码和/或指令集驻留在非暂时性处理器可读存储介质和/或计算机可读存储介质上，其可以并入计算机程序产品中。
提供所公开的实施例的先前描述，以使得本领域的任何技术人员能够实施或使用权利要求。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离权利要求的精神或范围的情况下，可以将本文定义的总体原理应用于其它实施例。因此，本公开内容并不旨在限于本文示出的实施例，而是被赋予与随后的权利要求和本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。

Claims (32)

1.一种用于操作空中机器人式运载工具的方法，包括：
由所述空中机器人式运载工具的处理器确定在所述空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置；
由所述处理器基于关于在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置的所述确定，来设置所述空中机器人式运载工具的飞行参数，其中，设置所述飞行参数包括设置接近度门限；以及
由所述处理器使用所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数来控制所述空中机器人式运载工具的导航。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数包括：响应于确定没有安装所述螺旋桨防护装置，来将所述飞行参数设置为适于在没有安装所述螺旋桨防护装置时控制所述空中机器人式运载工具的所述导航的值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来将所述飞行参数设置为适于在安装了所述螺旋桨防护装置时控制所述空中机器人式运载工具的所述导航的值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，将所述飞行参数维持在当前设置的值处。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述飞行参数包括：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来设置以下各项中的一项或多项：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、所述空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置、或者所述空中机器人式运载工具的飞行规划。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来确定所述螺旋桨防护装置是否损坏，其中，设置所述飞行参数还是基于对所述螺旋桨防护装置是否损坏的所述确定的。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来确定所述螺旋桨防护装置是否满足预定标准，其中，设置所述飞行参数还是基于对所述螺旋桨防护装置是否满足所述预定标准的所述确定的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定标准包括螺旋桨防护装置的最小尺寸。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定标准包括所述螺旋桨防护装置的样式。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述处理器从传感器获得数据，所述传感器被配置为检测在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置；以及
分析所获得的数据以确定是否安装了所述螺旋桨防护装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述传感器是以下各项中的至少一项：接触传感器、重量传感器、图像传感器或射频识别标签读取器。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，分析所获得的数据包括：将所获得的数据与先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据进行比较，其中，响应于所获得的数据与所述先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据相匹配，来确定安装了所述螺旋桨防护装置，以及响应于所获得的数据与所述先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据不匹配，来确定没有安装所述螺旋桨防护装置。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，分析所获得的数据包括：将所获得的数据与指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数进行比较，其中，响应于所获得的数据与所述指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数相匹配，来确定安装了所述螺旋桨防护装置，以及响应于所获得的数据与所述指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数不匹配，来确定没有安装所述螺旋桨防护装置。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述处理器从一个或多个电动机获得指示所述一个或多个电动机的转速的数据；以及
分析所获得的数据以确定是否安装了所述螺旋桨防护装置。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，分析所获得的数据确定在所述空中机器人式运载工具上安装了多少个螺旋桨防护装置。
16.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述处理器接收指示安装了所述螺旋桨防护装置还是没有安装所述螺旋桨防护装置的输入覆写，其中，确定是否安装了所述螺旋桨防护装置还是基于所接收的输入覆写的。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数来控制所述空中机器人式运载工具的所述导航包括：控制所述空中机器人式运载工具的起飞、降落、或飞行路径中的一者或多者。
18.一种空中机器人式运载工具，包括：
在所述空中机器人式运载工具上机载的传感器，其被配置为检测是否安装了螺旋桨防护装置；以及
处理器，其耦合到所述传感器并且被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
基于来自所述传感器的数据来确定在所述空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置；
基于关于在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置的所述确定，来设置所述空中机器人式运载工具的飞行参数，其中，设置所述飞行参数包括设置接近度门限；以及
使用所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数来控制所述空中机器人式运载工具的导航。
19.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器被配置有处理器可执行指令以通过以下各操作来设置所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数：
响应于确定没有安装所述螺旋桨防护装置，来将所述飞行参数设置为适于在没有安装所述螺旋桨防护装置时控制所述空中机器人式运载工具的所述导航的值；以及
响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来将所述飞行参数设置为适于在安装了所述螺旋桨防护装置时控制所述空中机器人式运载工具的所述导航的值。
20.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器被配置有处理器可执行指令以通过以下操作来设置所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数：响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来设置以下各项中的一项或多项：控制增益、阻力简档控制设置、最大转子速度、所述空中机器人式运载工具的最大速度、最大用电量、针对选择操作模式的限制、视觉算法设置、或者所述空中机器人式运载工具的飞行规划。
21.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器还被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来确定所述螺旋桨防护装置是否损坏；以及
还基于对所述螺旋桨防护装置是否损坏的所述确定来设置所述飞行参数。
22.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器还被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
响应于确定安装了所述螺旋桨防护装置，来确定所述螺旋桨防护装置是否满足预定标准；以及
还基于对所述螺旋桨防护装置是否满足所述预定标准的所述确定来设置所述飞行参数。
23.根据权利要求22所述的空中机器人式运载工具，其中，所述预定标准包括螺旋桨防护装置的最小尺寸。
24.根据权利要求22所述的空中机器人式运载工具，其中，所述预定标准包括所述螺旋桨防护装置的样式。
25.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述传感器是以下各项中的至少一项：接触传感器、重量传感器、图像传感器或射频识别标签读取器。
26.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器还被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
通过将所获得的数据与先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据进行比较来分析所获得的数据；
响应于所获得的数据与所述先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据相匹配，来确定安装了所述螺旋桨防护装置；以及
响应于所获得的数据与所述先前收集的指示安装了所述螺旋桨防护装置的数据不匹配，来确定没有安装所述螺旋桨防护装置。
27.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器还被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
通过将所获得的数据与指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数进行比较来分析所获得的数据；
响应于所获得的数据与所述指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数相匹配，来确定安装了所述螺旋桨防护装置；以及
响应于所获得的数据与所述指示安装了所述螺旋桨防护装置的预定参数不匹配，来确定没有安装所述螺旋桨防护装置。
28.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器还被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
由所述处理器从一个或多个电动机获得指示所述一个或多个电动机的转速的数据；以及
分析所获得的数据以确定是否安装了所述螺旋桨防护装置。
29.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器还被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
接收指示安装了所述螺旋桨防护装置还是没有安装所述螺旋桨防护装置的输入覆写，其中，确定是否安装了所述螺旋桨防护装置还是基于所接收的输入覆写的。
30.根据权利要求18所述的空中机器人式运载工具，其中，所述处理器被配置有处理器可执行指令以进行以下操作：
通过控制所述空中机器人式运载工具的起飞、降落、或飞行路径中的一者或多者，来设置对所述空中机器人式运载工具的所述导航的所述控制。
31.一种用于在空中机器人式运载工具中使用的处理设备，所述处理设备被配置为：
确定在所述空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置；
基于关于在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置的所述确定，来设置所述空中机器人式运载工具的飞行参数，其中，设置所述飞行参数包括设置接近度门限；以及
使用所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数来控制所述空中机器人式运载工具的导航。
32.一种空中机器人式运载工具，包括：
用于确定在所述空中机器人式运载工具上是否安装了螺旋桨防护装置的单元；
用于基于关于在所述空中机器人式运载工具上是否安装了所述螺旋桨防护装置的所述确定，来设置所述空中机器人式运载工具的飞行参数的单元，其中，所述用于设置所述飞行参数的单元包括用于设置接近度门限的单元；以及
用于使用所述空中机器人式运载工具的所述飞行参数来控制所述空中机器人式运载工具的导航的单元。
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