CN112262076A - 具有用于无人驾驶飞行器的系绳引导件的装载结构 - Google Patents

Abstract

公开了一种运载物装载系统。运载物装载系统包括UAV和装载结构。可伸缩的系绳在远端联接到运载物联接装置并在近端联接到UAV。通过将运载物联接到运载物联接装置，运载物被装载到UAV。运载物装载系统的装载结构包括着陆平台和系绳引导件。系绳引导件联接到着陆平台，并在UAV接近并行进经过着陆平台的至少一部分时引导系绳，使得运载物联接装置到达目标位置。当运载物联接装置在目标位置内时，运载物被装载到运载物联接装置。

Description

具有用于无人驾驶飞行器的系绳引导件的装载结构

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月11日提交的美国专利申请第16/005,288号的优先权，该美国专利申请通过引用整体地结合于此。

背景技术

无人驾驶运载工具(其也可以被称为自主运载工具)包括能够在没有实际存在的人类操作员的情况下行进的运载工具。无人驾驶运载工具可以以遥控模式、以自主模式或以部分自主模式操作。

当无人驾驶运载工具以遥控模式操作时，位于远程位置的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送到无人驾驶运载工具的命令来控制无人驾驶运载工具。当无人驾驶运载工具以自主模式操作时，无人驾驶运载工具通常基于预先编程的导航航路点、动态自动化系统或这些的组合来移动。此外，一些无人驾驶运载工具能够以遥控模式和自主模式两者来操作，并且在某些情况下可以同时以这两种模式操作。例如，作为示例，远程飞行员或驾驶员可能希望在手动执行另一任务(诸如操作用于拾取物体的机械系统)时将航行交给自主系统。

各种类型的无人驾驶运载工具针对各种不同的环境存在。例如，无人驾驶运载工具针对在空中、陆地上、水下和太空中的操作而存在。示例包括四轴飞行器(quad-copter)和尾座式无人驾驶飞行器，等等。无人驾驶运载工具还针对其中可能进行多环境操作的混合操作而存在。混合无人驾驶运载工具的示例包括能够在陆地上和在水上操作的两栖飞船、或能够在水上和在陆地上降落的水上飞机。其它示例也是可能的。

无人驾驶飞行器(UAV)可以用于向个人或企业递送运载物或从个人或企业收取运载物。在递送或拾取的地点处的其它系统对用户、工人、商家和其它人使用UAV和与UAV交互是有帮助的。这里公开了有助于运载物的安全且有效的递送和/或拾取的装载系统和结构。

发明内容

本申请公开了无人驾驶飞行器(UAV)运载物装载系统、结构、以及与其相关的方法。UAV越来越多地用于一系列广泛的递送服务，因此，需要增加这样的递送服务的易用性、效率和安全性的专用结构。例如，被设计为与接近或离开和递送服务相关联的UAV进行交互的运载物装载系统可以促进更好地获得将运载物装载到UAV或从UAV卸载运载物。此外，额外部件可以被包括作为运载物装载系统的部分以进一步支持UAV递送服务。

这里描述的示例运载物装载系统可以被安装在自支撑的支撑结构上，可以被安装在现有结构(诸如建筑物墙、屋顶、卡车、灯柱、蜂窝塔、仓库等)上或内，或者可以通过用在这里描述的方面修改现有结构来安装。有利地，这里描述的运载物装载系统可以被安装在各种位置而不妨碍商家、顾客或其它人的日常生活，同时提高对于相同的商家、顾客或其它人使用UAV递送服务的效率。

在一个实施方式中，描述了一种运载物装载系统。该运载物装载系统包括UAV和装载结构以及其它可能的部件。UAV包括可伸缩的系绳。运载物联接装置联接到系绳的远端，UAV联接到系绳的近端。系绳可以通过UAV的绞盘系统而伸出或收回，使得运载物联接装置离开UAV向下下降或朝向UAV向上升高。通过将运载物联接到运载物联接装置，运载物被装载到UAV、从UAV卸载、或者从UAV卸载然后另一运载物被装载到UAV。运载物装载系统的装载结构包括着陆平台和系绳引导件。系绳引导件联接到着陆平台并在UAV接近并行进经过着陆平台的至少一部分时引导系绳，使得运载物联接装置到达目标位置。此外，当UAV行进经过着陆平台的至少一部分时，UAV可以降落在着陆平台上并移动经过着陆平台、或者悬停在着陆平台上方。当运载物联接装置在目标位置内时，运载物被装载到运载物联接装置和/或从运载物联接装置卸载。着陆平台可以包括也引导系绳的通道，使得运载物联接装置到达目标位置。在一些实施方式中，通道可以附接到系绳引导件或者是系绳引导件的部件。

在另一实施方式中，提供一种运载物装载结构。该运载物装载结构包括用于UAV的着陆平台和系绳引导件。UAV包括可伸缩的系绳。系绳联接到运载物联接装置。运载物可以是可附接到运载物联接装置的。系绳引导件联接到着陆平台并引导系绳，使得运载物联接装置到达目标位置。运载物在目标位置被装载到运载物联接装置和/或从运载物联接装置卸载。

在另一实施方式中，描述了一种方法。该方法包括UAV行进经过联接到装载结构的着陆平台的至少一部分。该方法还包括引导UAV的系绳使得运载物联接装置到达目标位置。系绳在系绳的近端联接到UAV，而运载物联接装置联接到系绳的远端。系绳由联接到装载结构的系绳引导件引导。该方法进一步包括，当运载物联接装置在目标位置内时，通过将运载物联接到运载物联接装置而将运载物装载到UAV。在另一些的实施方式中，该方法可以包括其它方面。

在另一些实施方式中，任何类型的系统或装置都可以用作或配置为用于执行这里描述的任何方法(或这里描述的方法的任何部分)的功能的机构。例如，用于装载或卸载运载物的系统包括用于引导系绳以使得运载物联接装置到达目标位置的机构。

通过在适当的情况下参照附图阅读以下详细描述，这些以及其它的方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得明显。此外，应理解，在本发明内容部分和本文件中的其它地方提供的描述旨在通过示例的方式而非通过限制的方式说明所要求保护的主题。

附图说明

图1A是根据一示例实施方式的无人驾驶飞行器(UAV)的简化图示。

图1B是根据一示例实施方式的UAV的简化图示。

图1C是根据一示例实施方式的UAV的简化图示。

图1D是根据一示例实施方式的UAV的简化图示。

图1E是根据一示例实施方式的UAV的简化图示。

图2是示出根据一示例实施方式的无人驾驶飞行器的部件的简化框图。

图3是示出根据一示例实施方式的UAV系统的简化框图。

图4A绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图4B绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图4C绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图5绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图6A绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图6B绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图6C绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图6D绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图7绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图8A绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图8B绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图8C绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图9A绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统的另一些方面。

图9B绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统的另一些方面。

图10绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图11绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统。

图12是示出根据一示例实施方式的与运载物装载系统有关的方法的简化框图。

具体实施方式

这里描述了示例方法、系统和装置。这里描述的任何示例实施方式或特征不必被解释为比其它实施方式或特征优选或有利。这里描述的示例实施方式并不意味着是限制性的。将易于理解，所公开的系统和方法的某些方面可以以多种不同的配置来布置和组合，所有这些在这里都被考虑。

此外，附图中示出的特定布置不应被视为限制性的。应理解，另外的实施方式可以包括给定附图中示出的更多或更少的每种元件。此外，示出的元件中的一些可以被组合或省略。此外，示例实施方式可以包括没有在附图中示出的元件。

I.概述

在这里描述的实施方式涉及用于无人驾驶飞行器(UAV)的运载物装载结构。以“装载”的术语描述的方面(诸如运载物装载结构)应被理解为不是仅限于“装载”功能或场景。例如，卸载、维护、充电以及在用户、UAV、运载物装载结构或相关部件之间的其它交互可以在运载物装载结构或其方面处发生。

示范性实施方式可以包括飞行器或与其相关的系统、被实现为飞行器或与其相关的系统的一部分、或者采取飞行器或与其相关的系统的形式。在示例实施方式中，UAV可以包括旋翼单元，该旋翼单元可操作以向UAV提供推力或升力从而用于运载物的运输和递送。在这里，术语“无人驾驶飞行器”和“UAV”是指能够在没有物理上存在的人类飞行员的情况下执行某些功能的任何自主或半自主运载工具。UAV可以采取多种形式。例如，UAV可以采取以下形式：固定翼飞机、滑翔机、尾座式飞机、喷气飞机、涵道飞行器、比空气轻的飞船(诸如飞艇或可操纵的气球)、旋翼飞行器(诸如直升机或多轴飞行器)和/或扑翼飞机以及其它可能性。此外，术语“无人机”、“无人驾驶飞行器系统”(UAVS)或“无人驾驶飞行系统”(UAS)也可以用于指代UAV。

UAV被越来越多地用于在各种行业中收取、运送和递送运载物。因此，在拾取和投放位置需要基础设施，使得商家、顾客和其它用户可以使用UAV递送服务。更具体地，运载物装载系统可以为利用UAV递送服务来装载或卸载运载物的人或其它装置提供已知的、易进入的、专用的和安全的区域。运载物装载系统可以包括装载结构，该装载结构进一步包括着陆平台和系绳引导件。

有利地，运载物装载系统引导系绳，使得运载物联接装置到达目标位置，该运载物联接装置是与将运载物装载到UAV的人或装置交互的点。目标位置包括人机工程学位置，使得运载物联接装置对于用户而言是易接近的。通过开发专注于将运载物联接装置定位在目标位置内的运载物装载系统，需要对UAV的精确定位和取向(或航向)的更少的关注。系绳引导件提供将运载物联接装置定位在目标位置内的手段，无论UAV的取向或航向如何。因此，UAV装载/卸载过程不需要UAV控制的精确精度，而是运载物装载系统的装载结构弥补控制中的许多错误或不精确性，无论其是用户驱动还是计算机驱动。

运载物装载系统的进步还为装载和卸载控制方案提供额外的功能。例如，在这里描述的运载物装载系统不需要UAV降落在着陆平台上。UAV可以在装载结构上方悬停和经过，并且只要在UAV下方延伸的系绳在预定范围内，系绳引导件就将引导或操纵系绳，使得运载物联接装置到达目标位置，而不是UAV必须以精确的取向降落在精确的位置。

尽管不需要降落在平台上，但是例如如果UAV确实降落在装载结构的着陆平台上，则运载物装载系统更容易将运载物联接装置定位在目标位置。当UAV降落时，着陆平台可以为UAV提供完成多种其它任务的手段，诸如对电池充电或更换电池和从网络上载或下载信息以及其它可能性。

有益地，如所描述的，运载物装载系统可以向更多人提供使用UAV递送服务的手段。另外，作为装载结构的部分的升高的着陆平台和系绳引导件可以通过增大UAV与交互(即，在目标位置处装载和卸载运载物)点之间的距离来降低对人的伤害的风险。而且，运载物装载系统的固有特征可以允许在各种位置安装这样的系统(或相关装置及其部件)而不妨碍人们的日常生活。

下面详细描述的附图仅用于说明目的，可能没有反映所有的部件或连接。此外，作为说明，附图可能没有反映实际的操作条件，而仅是为了说明所描述的实施方式。此外，附图中的相对尺寸和角度可能没有按比例，而仅是为了说明所描述的实施方式。

II.说明性的无人驾驶运载工具

图1A是示例UAV 100的轴测图。UAV 100包括机翼102、吊杆104和机身106。机翼102可以是固定的并且可以基于机翼形状和UAV的向前空速产生升力。例如，两个机翼102可以具有翼面形剖面以在UAV 100上产生气动力。在一些实施方式中，机翼102可以承载水平推进单元108，吊杆104可以承载垂直推进单元110。在操作中，用于推进单元的电力可以从机身106的电池舱112提供。在一些实施方式中，机身106还包括航空电子设备舱114、附加的电池舱(未示出)和/或用于操纵运载物的递送单元(未示出，例如绞盘系统)。在一些实施方式中，机身106是模块化的，并且两个或更多个舱(例如电池舱112、航空电子设备舱114、其它运载物和递送舱)是彼此可拆卸的且(例如机械地、磁性地或以其它方式)彼此可固定的以连续地形成机身106的至少一部分。

在一些实施方式中，吊杆104终止于方向舵116以改善对UAV 100的偏航控制。此外，机翼102可以终止于机翼稍117以改善对UAV的升力的控制。

在示出的配置中，UAV 100包括结构框架。该结构框架可以被称为UAV的“结构H框架”或“H框架”(未示出)。H框架可以在机翼102内包括机翼梁(未示出)，并且在吊杆104内包括吊杆支架(carrier)(未示出)。在一些实施方式中，机翼梁和吊杆支架可以由碳纤维、硬塑料、铝、轻金属合金或其它材料制成。机翼梁和吊杆支架可以用夹具连接。机翼梁可以包括用于水平推进单元108的预钻孔，吊杆支架可以包括用于垂直推进单元110的预钻孔。

在一些实施方式中，机身106可以可移除地附接到H框架(例如，通过夹具等附接到机翼梁，该夹具配置有凹槽、突起或其它特征以与对应的H框架特征配合)。在另一些实施方式中，类似地，机身106可以可移除地附接到机翼102。机身106的可移除附接可以改善UAV100的质量和/或模块化。例如，机身106的电/机械部件和/或子系统可以在附接到H框架之前与H框架分开地进行测试。类似地，印刷电路板(PCB)118可以在附接到吊杆支架之前与吊杆支架分开地进行测试，因此在完成UAV之前去除有缺陷的零件/子装配件。例如，在将机身106安装到H框架之前，可以对机身106的部件(例如航空电子设备、电池单元、递送单元、附加的电池舱等)进行电测试。此外，PCB 118的电机和电子器件也可以在最终组装之前进行电测试。通常，在组装过程中早识别出有缺陷的零件和子装配件能降低UAV的总成本和交付时间。此外，不同类型/型号的机身106可以附接到H框架，因此改善设计的模块化。这样的模块化允许UAV 100的这些各种各样的零件被升级，而无需对制造过程进行大的革新。

在一些实施方式中，机翼壳和吊杆壳可以通过粘合元件(例如胶带、双面胶带、胶水等)附接到H框架。因此，多个壳可以被附接到H框架，而不是具有喷涂到H框架上的整体式主体。在一些实施方式中，该多个壳的存在减小了由UAV的结构框架的热膨胀系数引起的应力。结果，UAV可以具有更好的尺寸精度和/或提高的可靠性。

此外，在至少一些实施方式中，相同的H框架可以与具有不同大小和/或设计的机翼壳和/或吊杆壳一起使用，因此提高UAV设计的模块化和多功能性。机翼壳和/或吊杆壳可以由被较硬但相对薄的塑料蒙皮覆盖的相对轻的聚合物(例如闭孔泡沫)制成。

来自机身106的电力和/或控制信号可以通过穿过机身106、机翼102和吊杆104的电缆被布线到PCB 118。在示出的实施方式中，UAV 100具有四个PCB，但是其它数量的PCB也是可能的。例如，UAV 100可以包括两个PCB，每个吊杆一个。PCB承载电子部件119，电子部件119包括例如电力转换器、控制器、存储器、无源部件等。在操作中，UAV 100的推进单元108和110电连接到PCB。

对所示出的UAV的许多变型是可能的。例如，固定翼UAV可以包括更多或更少的旋翼单元(垂直的或水平的)，和/或可以利用涵道风扇或多个涵道风扇以用于推进。此外，具有更多机翼(例如具有四个机翼的“x-机翼”配置)的UAV也是可能的。尽管图1示出两个机翼102、两个吊杆104、两个水平推进单元108以及每个吊杆104六个垂直推进单元110，但是应理解，UAV 100的其它变型可以用更多或更少的这些部件实现。例如，UAV 100可以包括四个机翼102、四个吊杆104以及更多或更少的推进单元(水平的或垂直的)。

类似地，图1B示出固定翼UAV 120的另一示例。固定翼UAV 120包括：机身122；两个机翼124，具有翼面形剖面以向UAV 120提供升力；垂直稳定器126(或腹鳍)，用于稳定飞机的偏航(向左或向右转)；水平稳定器128(也被称为升降舵或尾翼)，用于稳定俯仰(向上或向下倾斜)；起落架130；以及推进单元132，其可以包括电机、轴和螺旋桨。

图1C示出具有为推进式(pusher)配置的螺旋桨的UAV 140的示例。术语“推进式”是指这样的事实，与将推进单元安装在UAV的前面相反，推进单元142被安装在UAV的后面并向前“推动”运载工具。类似于为图1A和图1B提供的描述，图1C绘出推进式飞机中使用的常见结构，包括机身144、两个机翼146、垂直稳定器148和推进单元142，推进单元142可以包括电机、轴和螺旋桨。

图1D示出尾座式UAV 160的示例。在所示出的示例中，尾座式UAV 160具有固定的机翼162，以提供升力并允许UAV 160水平滑行(例如沿着x轴，在与图1D中示出的位置近似垂直的位置)。然而，固定的机翼162还允许尾座式UAV 160凭自己的力量垂直起飞和降落。

例如，在发射地点，尾座式UAV 160可以被垂直地设置(如所示的)，其翼片164和/或机翼162搁置在地面上并使UAV 160在垂直位置稳定。然后，尾座式UAV 160可以通过操作其螺旋桨166以产生向上的推力(例如大体沿y轴的推力)而起飞。一旦处于合适的高度，尾座式UAV 160就可以使用其襟翼168将其自身重新定向在水平位置，使得与y轴相比，其机身170更接近与x轴对准。水平放置的螺旋桨166可以提供向前的推力，使得尾座式UAV 160能够以与典型的飞机类似的方式飞行。

对所示出的固定翼UAV的许多变型是可能的。例如，固定翼UAV可以包括更多或更少的螺旋桨，和/或可以利用涵道风扇或多个涵道风扇以用于推进。此外，具有更多机翼(例如具有四个机翼的“x-机翼”配置)、具有更少的机翼或者甚至没有机翼的UAV也是可能的。

如上所述，除了固定翼UAV之外或替代固定翼UAV，一些实施方式可以涉及其它类型的UAV。例如，图1E示出通常被称为多轴飞行器180的旋翼飞行器的示例。多轴飞行器180也可以被称为四轴飞行器，因为它包括四个旋翼182。应理解，示例实施方式可以涉及具有比多轴飞行器180更多或更少的旋翼的旋翼飞行器。例如，直升机通常具有两个旋翼。具有三个或更多个旋翼的其它示例也是可能的。这里，术语“多轴飞行器”是指具有多于两个的旋翼的任何旋翼飞行器，术语“直升机”是指具有两个旋翼的旋翼飞行器。

更详细地参照多轴飞行器180，四个旋翼182为多轴飞行器180提供推进力和操纵性。更具体地，每个旋翼182包括附接到电机184的叶片。如此配置，旋翼182可以允许多轴飞行器180垂直地起飞和降落、在任何方向上进行操纵、和/或悬停。此外，叶片的节距可以成组地和/或不同地调节，并可以允许多轴飞行器180控制其俯仰、翻滚、偏航和/或高度。

应理解，这里对“无人驾驶”飞行器或UAV的引用可以等同地应用于自主和半自主飞行器。在一自主实施方式中，飞行器的所有功能都是自动化的；例如，通过响应来自各种传感器的输入和/或预定信息的实时计算机功能进行预编程或控制。在一半自主实现方式中，飞行器的一些功能可以由人类操作员控制，而其它功能被自主地执行。此外，在一些实施方式中，UAV可以配置为允许远程操作员接管否则能够由UAV自主控制的功能。此外，给定类型的功能可以在一个抽象级别上被远程控制，并在另一抽象级别上被自主执行。例如，远程操作员可以控制UAV的高级航行决策，诸如通过指定UAV应从一个位置行进到另一位置(例如，从郊区的仓库到附近城市的递送地址)，而UAV的导航系统自主地控制更精细的航行决策，诸如在所述两个位置之间采用的特定路线、用于实现该路线并在航行于该路线时避开障碍物的具体飞行控制等。

更一般地，应理解，这里描述的示例UAV不旨在进行限制。示例实施方式可以涉及任何类型的无人驾驶飞行器、在任何类型的无人驾驶飞行器中实现或采用任何类型的无人驾驶飞行器的形式。

III.说明性的UAV部件

图2是示出根据一示例实施方式的UAV 200的部件的简化框图。UAV 200可以采取参照图1A-1E描述的UAV 1100a、120、140、160和180之一的形式，或者在形式上与其类似。然而，UAV 200也可以采取其它形式。

UAV 200可以包括各种类型的传感器，并且可以包括配置为提供这里描述的功能的计算系统。在所示出的实施方式中，除了其它可能的传感器和感测系统之外，UAV 200的传感器包括惯性测量单元(IMU)202、超声波传感器(们)204和GPS 206。

在所示出的实施方式中，UAV 200还包括一个或更多个处理器208。处理器208可以是通用处理器或专用处理器(例如数字信号处理器、专用集成电路等)。所述一个或更多个处理器208可以配置为执行计算机可读程序指令212，该计算机可读程序指令212被存储在数据存储器210中并且是可执行的以提供在这里描述的UAV的功能。

数据存储器210可以包括可由至少一个处理器208读取或访问的一种或更多种计算机可读存储介质，或采取可由至少一个处理器208读取或访问的一种或更多种计算机可读存储介质的形式。所述一种或更多种计算机可读存储介质可以包括易失性和/或非易失性存储部件，诸如光学、磁性、有机或其它存储器或盘存储器，其可以完全地或部分地与所述一个或更多个处理器208中的至少一个集成。在一些实施方式中，数据存储器210可以使用单个物理器件(例如一个光学、磁性、有机或其它存储器或盘存储单元)实现，而在另一些实施方式中，数据存储器210可以使用两个或更多个物理器件实现。

如指出的，数据存储器210可以包括计算机可读程序指令212以及可能的附加数据，诸如UAV 200的诊断数据。这样，数据存储器210可以包括程序指令212以执行或促进这里描述的UAV功能的一些或全部。例如，在示出的实施方式中，程序指令212包括导航模块214和系绳控制模块216。

在一些实施方式中，控制系统1120可以采取程序指令212和所述一个或更多个处理器208的形式。

A.传感器

在说明性的实施方式中，IMU 202可以包括加速度计和陀螺仪两者，它们可以一起使用以确定UAV 200的取向。具体地，加速度计可以测量运载工具相对于地球的取向，而陀螺仪测量绕轴线旋转的速率。IMU是可购买到的低成本、低功耗套件(package)。例如，IMU202可以采取小型化微机电系统(MEMS)或纳米机电系统(NEMS)的形式，或包括小型化微机电系统(MEMS)或纳米机电系统(NEMS)。也可以使用其它类型的IMU。

除了加速计和陀螺仪之外，IMU 202还可以包括其它传感器，其可以帮助更好地确定位置和/或帮助增加UAV 200的自主性。这样的传感器的两个示例是磁力计和压力传感器。在一些实施方式中，UAV可以包括低功率数字3轴磁力计，其可以用于实现不受取向影响的电子罗盘，以获取准确的航向信息。然而，也可以使用其它类型的磁力计。其它示例也是可能的。此外，注意，UAV可以包括以上描述的惯性传感器中的一些或全部作为与IMU分开的部件。

UAV 200还可以包括压力传感器或气压计，其可以用于确定UAV 200的高度。备选地，其它传感器(诸如声波测高计或雷达高度计)可以用于提供高度的指示，其可以帮助提高IMU的准确性和/或防止IMU的漂移。

在另一方面，UAV 200可以包括一个或更多个传感器，其允许UAV感测环境中的物体。例如，在所示出的实施方式中，UAV 200包括超声波传感器(们)204。超声波传感器(们)204可以通过产生声波并确定波的发射与接收离开物体的对应回波之间的时间间隔来确定到物体的距离。用于无人驾驶运载工具的超声波传感器或IMU的典型应用是低空高度控制和避障。超声波传感器还可以用于需要悬停在特定高度或需要能够探测障碍物的运载工具。其它系统可以用于确定、感测附近物体的存在和/或确定到附近物体的距离，诸如光检测和测距(LIDAR)系统、激光检测和测距(LADAR)系统和/或红外或前视红外(FLIR)系统，除了其它可能性之外。

在一些实施方式中，UAV 200还可以包括一个或更多个成像系统。例如，一个或更多个静态和/或视频相机可以通过UAV 200被用来从UAV的环境捕获图像数据。作为一具体示例，电荷耦合器件(CCD)相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)相机可以与无人驾驶运载工具一起使用。这样的成像传感器(们)具有许多可能的应用，诸如避障、定位技术、用于更精确导航的地面跟踪(例如通过对图像应用光流技术)、视频反馈和/或图像识别和处理，除了其它可能性之外。

UAV 200还可以包括GPS接收器206。GPS接收器206可以配置为提供众所周知的GPS系统的典型数据，诸如UAV 200的GPS坐标。这样的GPS数据可以通过UAV 200被用于各种功能。这样，UAV可以使用其GPS接收器206来帮助航行到呼叫者的位置(如至少部分地由呼叫者的移动装置提供的GPS坐标所指示的)。其它示例也是可能的。

B.导航和位置确定

导航模块214可以提供允许UAV 200例如在其环境中移动并到达期望位置的功能。为此，导航模块214可以通过控制UAV的影响飞行的机械特征(例如其方向舵(们)、升降舵(们)、副翼(们)、和/或其螺旋桨(们)的速度)来控制飞行的高度和/或方向。

为了将UAV 200导航到目标位置，导航模块214可以实施各种导航技术，例如，诸如基于地图的导航和基于定位的导航。对于基于地图的导航，UAV 200可以被提供其环境的地图，其然后可以被使用以航行到地图上的特定位置。对于基于定位的导航，UAV 200可以能够利用定位而在未知环境中航行。基于定位的导航可以涉及UAV 200构建其自身的环境地图并计算其在地图内的位置和/或物体在该环境中的位置。例如，当UAV 200在其整个环境中移动时，UAV 200可以连续地使用定位来更新其环境地图。这种连续地图构建的过程可以被称为即时定位与地图构建(SLAM)。也可以使用其它导航技术。

在一些实施方式中，导航模块214可以使用依赖于航路点的技术来导航。具体地，航路点是标识物理空间中的点的坐标集。例如，空中航行航路点可以由特定的纬度、经度和高度限定。因此，导航模块214可以使UAV 200从一航路点移动到另一航路点，以便最后行进到最终目的地(例如一系列航路点中的最终航路点)。

在另一方面，导航模块214和/或UAV 200的其它部件和系统可以配置用于“定位”以更精确地导航到目标位置的场景。更具体地，在某些情况下，可能希望UAV在运载物228由UAV正被递送的目标位置的阈值距离内(例如在目标目的地的几英尺内)。为此，UAV可以使用两层方法，其中它使用更笼统的位置确定技术以航行到与目标位置相关的大概区域，然后使用更精确的位置确定技术以识别和/或航行到该大概区域内的目标位置。

例如，UAV 200可以使用航路点和/或基于地图的导航而航行到运载物228正被递送的目标目的地的大概区域。然后，UAV可以切换到使用用于定位的定位过程的模式，并行进到更具体的位置。例如，如果UAV 200要将运载物递送到用户的住宅，则UAV 200会需要实质上接近目标位置，以避免将运载物递送到不期望的区域(例如到屋顶上、到游泳池中、到邻居的地产上等)。然而，GPS信号可能仅使UAV 200到此范围(例如在用户住宅的街区内)。然后可以使用更精确的位置确定技术以找到特定目标位置。

一旦UAV 200已经航行到目标递送位置的大概区域，就可以使用各种类型的位置确定技术来完成目标递送位置的定位。例如，UAV 200可以配备有一个或更多个传感器系统，诸如例如超声波传感器204、红外传感器(未示出)和/或其它传感器，其可以提供导航模块214使用的输入以自主或半自主地航行到特定目标位置。

作为另一示例，一旦UAV 200到达目标递送位置(或诸如人或他们的移动装置的移动对象)的大概区域，则UAV 200可以切换到“电传飞行(fly-by-wire)”模式，其中它至少部分地由远程操作员控制，该操作员可以将UAV 200航行到特定目标位置。为此，可以将来自UAV 200的感测数据发送给远程操作员以帮助他们将UAV 200航行到特定位置。

作为另一示例，UAV 200可以包括能够向路人发信号以协助到达特定目标递送位置的模块；例如，UAV 200可以在图形显示器中显示请求这样的协助的视觉消息、通过扬声器播放音频消息或音调(tone)以指示需要这种协助，除了其它可能性之外。这样的视觉或音频消息可以表示在将UAV 200递送到特定人或特定位置期间需要协助，并可以提供信息以协助路人将UAV 200递送到所述人或位置(例如人或位置的描述或图片、和/或人或位置的名字)，除了其它可能性之外。在UAV不能使用感测功能或其它位置确定技术到达特定目标位置的情况下，这样的特征可以是有用的。然而，这种特征不限于这样的场景。

在一些实施方式中，一旦UAV 200到达目标递送位置的大概区域，UAV 200就可以利用来自用户的远程装置(例如用户的移动电话)的无线电信号(beacon)来定位这个人。这样的无线电信号可以采取各种形式。作为一示例，考虑这样的场景，其中远程装置(例如请求UAV递送的人的移动电话)能够(例如经由RF信号、光信号和/或音频信号)发出定向信号。在这种场景中，UAV 200可以配置为通过“溯源”这样的定向信号来进行导航—换言之，通过确定哪个地方信号最强并相应地导航。作为另一示例，移动装置可以发射人类范围内或人类范围外的频率，并且UAV 200可以收听该频率并相应地导航。作为相关示例，如果UAV 200正在收听口头命令，则UAV 200可以利用诸如“我在这里！”的口头陈述来溯源请求递送运载物的人的特定位置。

在一备选布置中，可以在与UAV 200无线通信的远程计算装置处实现导航模块。远程计算装置可以从UAV 200接收指示UAV 200的操作状态的数据、传感器数据，这允许该远程计算装置评估UAV 200正经受的环境条件和/或UAV 200的位置信息。被提供这样的信息，远程计算装置可以确定UAV 200应当进行的高度和/或方向调整，和/或可以确定UAV 200应当如何调整其机械特性(例如其方向舵(们)、升降舵(们)、副翼(们)和/或其螺旋桨(们)的速度)以便实现这样的移动。远程计算系统然后可以将这样的调整传达给UAV 200，从而UAV200能够以确定的方式移动。

C.通信系统

在另一方面，UAV 200包括一个或更多个通信系统218。通信系统218可以包括一个或更多个无线接口和/或一个或更多个有线接口，其允许UAV 200经由一个或更多个网络进行通信。这样的无线接口可以提供用于在一种或更多种无线通信协议(诸如蓝牙、WiFi(例如IEEE 802.11协议)、长期演进(LTE)、WiMAX(例如IEEE 802.16标准)、射频ID(RFID)协议、近场通信(NFC)和/或其它无线通信协议)下的通信。这样的有线接口可以包括以太网接口、通用串行总线(USB)接口或类似的接口，以经由电线、双绞线、同轴电缆、光链路、光纤链路或其它物理连接与有线网络进行通信。

在一些实施方式中，UAV 200可以包括允许短距离通信和长距离通信两者的通信系统218。例如，UAV 200可以配置用于使用蓝牙的短距离通信以及用于在CDMA协议下的远距离通信。在这样的实施方式中，UAV 200可以配置为用作“热点”，或换言之，用作远程支持装置与一个或更多个数据网络(诸如蜂窝网络和/或互联网)之间的网关或代理。如此配置，UAV 200可以促进远程支持装置否则自身无法进行的数据通信。

例如，UAV 200可以提供到远程装置的WiFi连接，并用作蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关，UAV可以在例如LTE或3G协议下连接到该数据网络。UAV 200还可以用作远程装置否则可能无法访问的高空气球网络、卫星网络或这些网络的组合等的代理或网关。

D.电力系统

在另一方面，UAV 200可以包括电力系统(们)220。电力系统220可以包括用于向UAV 200提供电力的一个或更多个电池。在一个示例中，所述一个或更多个电池可以是可再充电的，每个电池可以经由电池与电源之间的有线连接和/或经由无线充电系统(诸如，将外部时变磁场施加到内部电池的感应充电系统)被再充电。

E.运载物递送

UAV 200可以采用各种系统和配置以便运输和递送运载物228。在一些实现方式中，给定UAV 200的运载物228可以包括被设计为将各种货物运输到目标递送位置的“包裹”或采取该“包裹”的形式。例如，UAV 200可以包括可在其中运输物品或多个物品的舱。这样的包裹可以是一个或更多个食品、购买的商品、医疗物品、或具有适合于由UAV在两个位置之间运输的大小和重量的任何其它物体(们)。在另一些实施方式中，运载物228可以仅是正被递送的一个或更多个物品(例如，没有容纳物品的任何包裹)。

在一些实施方式中，在UAV的飞行的一些或全部期间，运载物228可以附接到UAV并基本上位于UAV的外部。例如，在到目标位置的飞行期间，包裹可以被拴系或以其它方式可释放地附接在UAV下方。在包裹在UAV下方携带货物的实施方式中，包裹可以包括各种特征，所述各种特征保护其容纳物免受环境影响、减少对系统的空气动力阻力、并防止包裹的容纳物在UAV飞行期间移动。

例如，当运载物228采取用于运输物品的包裹的形式时，该包裹可以包括由防水硬纸板、塑料或任何其它重量轻且防水的材料构成的外壳。此外，为了减少阻力，该包裹可以以光滑的表面为特征，该光滑的表面具有减小前部剖面面积的变尖的前部。此外，该包裹的侧面可以从宽的底部到窄的顶部逐渐变窄，这允许该包裹用作减少对UAV的机翼(们)的干扰影响的窄的吊架(pylon)。这可以使该包裹的一些前部区域和体积远离UAV的机翼(们)，从而防止由包裹引起机翼(们)上的升力的减小。此外，在一些实施方式中，该包裹的外壳可以由单片材料构成以便减小气隙或额外的材料，气隙和额外的材料都会增大对系统的阻力。另外地或可选地，该包裹可以包括稳定器以抑制包裹的飘动(flutter)。飘动的这种减少可以允许包裹具有与UAV的较少的刚性连接，并可以使包裹的容纳物在飞行期间较少移动。

为了递送运载物，UAV可以包括由系绳控制模块216控制的绞盘系统221，以便在UAV悬停在上方时将运载物228降低至地面。如图2所示，绞盘系统221可以包括系绳224，系绳224可以通过运载物联接装置226联接到运载物228。系绳224可以缠绕在联接到UAV的电机222的卷轴上。电机222可以采取可由速度控制器主动控制的DC电机(例如伺服电机)的形式。系绳控制模块216可以控制速度控制器以使电机222旋转卷轴，从而使系绳224退绕或收回并降低或升高运载物联接装置226。在实践中，速度控制器可以输出对于卷轴的期望的操作速率(例如期望的RPM)，其可以对应于系绳224和运载物228应朝向地面降低的速度。然后，电机222可以旋转卷轴，使得其保持期望的操作速率。

为了经由速度控制器控制电机222，系绳控制模块216可以从速度传感器(例如编码器)接收数据，该速度传感器配置为将机械位置转换为代表性的模拟或数字信号。具体地，速度传感器可以包括旋转编码器，其可以提供与电机的轴或联接到电机的卷轴的旋转位置(和/或旋转运动)有关的信息，除了其它可能性之外。此外，速度传感器可以采取绝对编码器和/或增量编码器的形式，等等。因此在一示例实施方式中，当电机222引起卷轴的旋转时，旋转编码器可以用于测量该旋转。这样做时，旋转编码器可以用于将旋转位置转换为由系绳控制模块216使用的模拟或数字电子信号以从固定的参考角度确定卷轴的旋转量，和/或将旋转位置转换为代表新的旋转位置的模拟或数字电子信号，除了其它选择之外。其它示例也是可能的。

基于来自速度传感器的数据，系绳控制模块216可以确定电机222和/或卷轴的旋转速度，并作出响应地控制电机222(例如通过增大或减小供应给电机222的电流)以使电机222的旋转速度与期望的速度匹配。当调节电机电流时，电流调节的幅度可以使用电机222的所确定的速度和所期望的速度基于比例积分微分(PID)计算。例如，电流调节的幅度可以基于卷轴的所确定的速度和所期望的速度之间的当前差异、过去差异(基于随时间的累积误差)和未来差异(基于当前变化率)。

在一些实施方式中，系绳控制模块216可以改变系绳224和运载物228被降低至地面的速率。例如，速度控制器可以根据可变的部署速率分布(deployment-rate profile)和/或响应于其它因素来改变期望的操作速率，以便改变运载物228朝向地面下降的速率。为此，系绳控制模块216可以调节施加到系绳224的制动量或摩擦量。例如，为了改变系绳部署速率，UAV 200可以包括能够向系绳224施加可变量的压力的摩擦垫。作为另一示例，UAV200可以包括电动制动系统，其改变卷轴放出系绳224的速率。这样的制动系统可以采取其中电机222操作以减慢卷轴放出系绳224的速率的机电系统的形式。此外，电机222可以改变其调节卷轴的速度(例如RPM)的量，因此可以改变系绳224的部署速率。其它示例也是可能的。

在一些实施方式中，系绳控制模块216可以配置为将供应给电机222的电机电流限制至最大值。在对电机电流设置这样的限制的情况下，可能存在电机222不能以速度控制器指定的期望操作进行操作的情形。例如，如下面更详细讨论的，可能存在如下情况，速度控制器指定电机222应将系绳224朝向UAV 200收回的期望操作速率，但是电机电流可能受限制以使得系绳224上的足够大的向下的力将会抵消电机222的收回力并反而使系绳224退绕。如以下进一步讨论的，可以取决于UAV 200的操作状态来施加和/或更改对电机电流的限制。

在一些实施方式中，系绳控制模块216可以配置为基于供应到电机222的电流量来确定系绳224和/或运载物228的状态。例如，如果向系绳224施加向下的力(例如，如果运载物228附接到系绳224，或者如果系绳224在朝向UAV 200收回时被钩在物体上)，则系绳控制模块216可能需要增大电机电流以便使电机222和/或卷轴的所确定的旋转速度与期望的速度匹配。类似地，当从系绳224去除向下的力时(例如，当运载物228递送时或当消除系绳钩住时)，系绳控制模块216会需要减小电机电流以便使电机222和/或卷轴的所确定的旋转速度与期望的速度匹配。这样，系绳控制模块216可以基于供应给电机222的电流来确定运载物228是否附接到系绳224、是否有人或有物正在拉系绳224和/或在收回系绳224之后运载物联接装置226是否贴着UAV 200。其它示例也是可能的。

在运载物228的递送期间，运载物联接装置226可以配置为在通过系绳224从UAV降下的同时固定运载物228，并且可以进一步配置为在到达地面水平时释放运载物228。然后，可以通过使用电机222卷入系绳224而将运载物联接装置226收回到UAV。

在一些实现方式中，一旦运载物228被降至地面，它就可以被被动地释放。例如，被动释放机构可以包括一个或更多个摆臂，其适于缩回到壳体中以及从壳体伸出。伸出的摇臂可以形成运载物228可被附接在其上的钩。在经由系绳将释放机构和运载物228降至地面时，重力以及对释放机构的向下的惯性力可以使运载物228从钩脱离，这允许释放机构朝向UAV向上升高。释放机构可以进一步包括弹簧机构，当在摆臂上没有其它外力时该弹簧机构使摆臂偏置以缩回到壳体中。例如，弹簧可以对摆臂施加将摆臂推向壳体或拉向壳体的力，使得一旦运载物228的重量不再迫使摆臂从壳体伸出，摆臂就缩回到壳体中。使摆臂缩回到壳体中可以减小当递送运载物228而将释放机构朝向UAV升高时释放机构钩住运载物228或其它附近物体的可能性。

主动的运载物释放机构也是可能的。例如，诸如基于大气压力的高度计和/或加速度计的传感器可以帮助检测释放机构(和运载物)相对于地面的位置。来自传感器的数据可以在无线链路上被传回到UAV和/或控制系统，并用于帮助确定释放机构何时到达地面水平(例如，通过用以地面冲击为特征的加速度计检测测量)。在另一些示例中，UAV可以基于重量传感器检测在系绳上的阈值低的向下力和/或基于当降下运载物时绞盘汲取的功率的阈值低的测量来确定运载物已经到达地面。

除了系绳式递送系统之外或替代系绳式递送系统，用于递送运载物的其它系统和技术也是可能的。例如，UAV 200可以包括安全气囊下落系统或降落伞下落系统。备选地，携带运载物的UAV 200可以在递送位置简单地降落在地面上。其它示例也是可能的。

IV.说明性的UAV部署系统

可以实施UAV系统以便提供各种与UAV相关的服务。具体地，UAV可以提供在可与区域控制系统和/或中央控制系统通信的许多不同的发射地点。这样的分布式UAV系统可以允许UAV被快速部署以横跨大的地理区域(例如，其比任何单个UAV的飞行范围大得多)提供服务。例如，能够携带运载物的UAV可以分布在横跨大的地理区域(有可能甚至遍布整个国家、或者甚至全世界)的许多发射地点，以便向整个地理区域内的位置提供各种物品的按需运输。图3是示出根据一示例实施方式的分布式UAV系统300的简化框图。

在说明性的UAV系统300中，访问系统302可以允许与UAV 304的网络交互，控制UAV304的网络，和/或使用UAV 304的网络。在一些实施方式中，访问系统302可以是允许UAV304的受人控制的调度的计算系统。这样，控制系统可以包括或以其它方式提供用户界面，用户可以通过该用户界面访问和/或控制UAV 304。

在一些实施方式中，UAV 304的调度可以另外地或备选地经由一个或更多个自动化过程实现。例如，访问系统302可以调度UAV 304之一以将运载物运输到目标位置，并且UAV可以通过使用各种机载传感器(诸如GPS接收器和/或其它各种导航传感器)自主地航行到目标位置。

此外，访问系统302可以提供UAV的远程操作。例如，访问系统302可以允许操作员经由其用户界面来控制UAV的飞行。作为具体示例，操作员可以使用访问系统302将UAV 304调度到目标位置。然后，UAV 304可以自主地航行到目标位置的大概区域。在这时，操作员可以使用访问系统302控制UAV 304并将UAV航行到目标位置(例如，航行至运载物正被运输到的特定人)。UAV的远程操作的其它示例也是可能的。

在一说明性的实施方式中，UAV 304可以采取各种形式。例如，每个UAV 304可以是诸如在图1A-1E中示出的那些UAV。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，UAV系统300也可以使用其它类型的UAV。在一些实现方式中，所有的UAV 304可以为相同或相似的配置。然而，在其它实现方式中，UAV 304可以包括许多不同类型的UAV。例如，UAV 304可以包括许多类型的UAV，每种类型的UAV针对一种不同类型或多种不同类型的运载物递送能力来配置。

UAV系统300可以进一步包括可采取各种形式的远程装置306。通常，远程装置306可以是通过其可发出调度UAV的直接请求或间接请求的任何装置。(注意，间接请求可以涉及可通过调度UAV得到响应的任何通信，诸如请求包裹递送)。在一示例实施方式中，远程装置306可以是移动电话、平板计算机、膝上型计算机、个人计算机或任何网络连接的计算装置。此外，在某些情况下，远程装置306可以不是计算装置。作为一示例，允许经由普通老式电话服务(POTS)通信的标准电话可以用作远程装置306。其它类型的远程装置也是可能的。

此外，远程装置306可以配置为经由一种或更多种类型的通信网络308与访问系统302通信。例如，远程装置306可以通过在POTS网络、蜂窝网络和/或诸如互联网的数据网络上进行通信而与访问系统302(或访问系统302的人类操作员)通信。也可以使用其它类型的网络。

在一些实施方式中，远程装置306可以配置为允许用户请求将一个或更多个物品递送到期望的位置。例如，用户可以经由其移动电话、平板电脑或膝上型电脑请求UVA递送包裹到他们的住宅。作为另一示例，用户可以请求动态递送到在递送时他们所处的位置。为了提供这样的动态递送，UAV系统300可以从用户的移动电话或用户身上的任何其它装置接收位置信息(例如GPS坐标等)，使得UAV可以航行到用户的位置(如由他们的移动电话指示的)。

在一说明性的布置中，中央调度系统310可以是一服务器或服务器组，其被配置为从访问系统302接收调度消息请求和/或调度指令。这样的调度消息可以请求或指示中央调度系统310协调UAV到各个目标位置的部署。中央调度系统310可以进一步配置为将这样的请求或指令发送到一个或更多个本地调度系统312。为了提供这样的功能，中央调度系统310可以经由数据网络(诸如互联网或为访问系统与自动调度系统之间的通信而建立的专用网络)与访问系统302进行通信。

在示出的配置中，中央调度系统310可以配置为协调来自许多不同的本地调度系统312对UAV 304的调度。这样，中央调度系统310可以保持跟踪哪些UAV 304位于哪些本地调度系统312处、哪些UAV 304当前可供部署和/或每个UAV 304被配置用于哪些服务或操作(在UAV机队包括配置用于不同的服务和/操作的多种类型的UAV的情况下)。另外地或备选地，每个本地调度系统312可以配置为跟踪其相关联的UAV 304中的哪些当前可供部署和/或当前在物品运输中。

在一些情况下，当中央调度系统310从访问系统302接收到对与UAV相关的服务(例如物品的运输)的请求时，中央调度系统310可以选择特定的UAV 304来调度。中央调度系统310可以相应地指示与所选择的UAV相关联的本地调度系统312调度所选择的UAV。然后，本地调度系统312可以操作其相关联的部署系统314以发射所选择的UAV。在其它情况下，中央调度系统310可以将对与UAV相关的服务的请求转发到在请求支持的位置附近的本地调度系统312，并将对特定UAV 304的选择留给本地调度系统312。

在一示例配置中，本地调度系统312可以被实现为在与其控制的部署系统(们)314相同的位置处的计算系统。例如，本地调度系统312可以由安装在诸如仓库的建筑物处的计算系统实现，与特定的本地调度系统312相关联的部署系统(们)314和UAV(们)304也位于该建筑物处。在其它实施方式中，本地调度系统312可以在远离其相关联的部署系统(们)314和UAV(们)304的位置实现。

对UAV系统300的所示配置的多种变型和替代是可能的。例如，在一些实施方式中，远程装置306的用户可以直接从中央调度系统310请求包裹的递送。为此，可以在远程装置306上实现一应用，该应用允许用户提供关于所请求的递送的信息，并生成和发送数据消息以请求UAV系统300提供该递送。在这样的实施方式中，中央调度系统310可以包括自动功能以处理由这样的应用生成的请求、评估这样的请求、并且如果合适的话与适当的本地调度系统312协调以部署UAV。

此外，在这里归于中央调度系统310、本地调度系统(们)312、访问系统302和/或部署系统(们)314的功能中的一些或全部可以组合在被实现为更复杂的系统的单个系统中和/或以各种方式在中央调度系统310、本地调度系统(们)312、访问系统302和/或部署系统(们)314之间重新分配。

此外，尽管每个本地调度系统312被示出为具有两个相关联的部署系统314，但是给定的本地调度系统312可以备选地具有更多或更少的相关联的部署系统314。类似地，尽管中央调度系统310被示出为与两个本地调度系统312通信，但是中央调度系统310可以备选地与更多或更少的本地调度系统312通信。

在另一方面，部署系统314可以采取各种形式。通常，部署系统314可以采取用于物理地发射UAV 304中的一个或更多个的系统的形式，或包括用于物理地发射UAV 304中的一个或更多个的系统。这样的发射系统可以包括提供自动UAV发射的特征和/或允许人类辅助的UAV发射的特征。此外，部署系统314可以每个配置为发射一个特定的UAV 304、或发射多个UAV 304。

部署系统314可以进一步配置为提供附加的功能，包括例如与诊断相关的功能(诸如验证UAV的系统功能、验证容纳在UAV内的装置(例如运载物递送装置)的功能)和/或维护容纳在UAV中的装置或其它物品(例如通过监测运载物的状态，诸如其温度、重量等)。

在一些实施方式中，部署系统314及其对应的UAV 304(以及可能相关联的本地调度系统312)可以遍及一区域(诸如城市)策略性地分布。例如，部署系统314可以策略性地分布，使得每个部署系统314接近一个或更多个运载物拾取位置(例如在餐馆、商店或仓库附近)。然而，取决于具体的实现方式，可以以其它方式来分布部署系统314(以及可能地，本地调度系统312)。作为另外的示例，允许用户经由UAV运输包裹的信息亭(kiosk)可以安装在各个位置。这样的信息亭可以包括UAV发射系统，并且可以允许用户提供他们的包裹以装载到UAV上并为UAV运送服务付费，除了其它可能性之外。其它示例也是可能的。

在另一方面，UAV系统300可以包括用户账户数据库316或可以访问用户账户数据库316。用户账户数据库316可以包括许多用户账户的数据，并且每个用户账户与一个或更多个人相关联。对于给定的用户账户，用户账户数据库316可以包括与提供和UAV相关的服务有关的数据或在提供和UAV相关的服务方面有用的数据。通常，与每个用户账户相关联的用户数据可选地由相关用户提供和/或在相关用户的许可下收集。

此外，在一些实施方式中，如果人们希望通过来自UAV系统300的UAV304提供与UAV相关的服务，则可能需要他们向UAV系统300注册用户账户。这样，用户账户数据库316可以包括给定用户账户的授权信息(例如用户名和密码)和/或可用于授权对用户账户的访问的其它信息。

在一些实施方式中，人们可以将他们的装置中的一个或更多个与他们的用户账户相关联，使得他们可以访问UAV系统300的服务。例如，当人们使用相关联的移动电话(例如呼叫访问系统302的操作员或向调度系统发送请求与UAV相关的服务的消息)时，该电话可以经由唯一的装置识别号被识别，然后该呼叫或消息可以被认为归属于相关联的用户账户。其它示例也是可能的。

V.说明性的UAV运载物装载系统

图4A、图4B和图4C绘出根据一示例实施方式的运载物装载系统400。运载物装载系统400包括装载结构402和UAV 430。装载结构402包括系绳引导件405和着陆平台410。系绳引导件405包括第一边缘409A和第二边缘409B。UAV 430包括可伸缩的系绳440和运载物联接装置450。

UAV 430可以类似于以上在图1A-1E、图2和图3中描述的UAV。UAV 430包括没有在图4A-4C中绘出的部件。例如，UAV 430可以进一步包括绞盘系统。该绞盘系统可以类似于以上描述的绞盘系统，例如包括图2的绞盘系统221。该绞盘系统可以包括可伸缩的系绳440。UAV 430的其它部件可以在形式和功能上类似于被描述为在图1A-1E中描述的UAV的部分的部件。

UAV 430联接到可伸缩的系绳440的近端。此外，系绳440的近端可以联接到UAV430的绞盘系统。运载物联接装置450在系绳440的远端联接到可伸缩的系绳440。运载物460在运载物联接装置450处可联接到可伸缩的系绳440。

装载结构402包括并限定UAV接近开口407。如图4A所示，当UAV 430接近装载结构402时，如果可伸缩的系绳440尚未延伸，则可伸缩的系绳440从UAV 430延伸。当UAV 430变得更靠近并开始行进经过装载结构402(更具体地，着陆平台410)(或者通过悬停在其上方或者在其上)时，UAV接近开口407足够大而不干扰运载物联接装置450。系绳引导件405可以引导可伸缩的系绳440，使得运载物联接装置450在UAV 430接近并行进经过着陆平台410时穿过UAV接近开口407。

当UAV 430从图4A中的初始接近位置继续到图4B中显示的位置(在该处UAV 430已经接近并行进经过着陆平台410的一部分并且悬停在装载结构402的着陆平台410上方)时，系绳引导件405将可伸缩的系绳440引导或转向到可伸缩的系绳440穿过着陆平台410的位置。当可伸缩的系绳440与系绳引导件405的第一边缘409A或第二边缘409B接触时，系绳引导件405可以引导可伸缩的系绳440或使可伸缩的系绳440转向。边缘409A-409B可以被认为是装载结构410的至少一部分的边缘。边缘409A-409B的至少一部分可以处于着陆平台410的高度之上或之下的高度。引导可伸缩的系绳440包括：当UAV 430接近和/或行进经过着陆平台410时，在可与UAV 430正在行进的航向不同的方向上转向或引导可伸缩的系绳440。

系绳引导件405联接到着陆平台410。另外，着陆平台410包括通道415。通道415是着陆平台410中的狭槽，在一些实施方式中，其是系绳引导件405的延续，使得通道415也指引或引导可伸缩的系绳440。这样，在至少一些实施方式中，系绳引导件405包括通道415。在一些示例中，系绳引导件405可以使可伸缩的系绳440朝向通道415或朝向着陆平台410的中心像流过漏斗一样经过。在另一些示例中，系绳引导件405和通道415可以在UAV 430接近并行进经过着陆平台410的至少一部分时指引可伸缩的系绳440，使得运载物联接装置450到达目标位置490。换句话说，当UAV 430行进经过着陆平台410的至少一部分时，可伸缩的系绳440穿过通道415的至少一部分，使得运载物联接装置450到达目标位置490。

在一些实施方式内，系绳引导件405和通道415可以由低摩擦材料构造。此外，系绳引导件405和通道415还可以包括一个或更多个辊，所述一个或更多个辊配置为当可伸缩的系绳440与系绳引导件405或通道415接触并沿着其移动时旋转。辊(或在另一些示例中的装载结构402的另一方面)可以向UAV 430、操作员或运载物装载系统400的其它部件提供反馈。该反馈可以例如包括UAV 430和/或可伸缩的系绳440的速度、位置或其它信息。

尽管UAV 430在图4B中被示出为悬停在着陆平台410的一部分上方并已经移动到着陆平台410的该部分之上，但是在另一些实施方式中，UAV 430可以降落在着陆平台410上，然后在UAV 430与着陆平台410接触的同时继续行进经过着陆平台410。在示例内，无论UAV 430是着陆还是悬停，着陆平台410都向用户(人类或其它装置)和UAV 430正在拾取的运载物460提供一定程度的环境保护。着陆平台410将UAV 430维持在目标位置490上方的缓冲距离或安全距离。

目标位置490是由用户(诸如消费者或商家)容易接近的三维空间。在一些实施方式中，目标位置490处于人机工程学位置以供用户装载或卸载运载物460。在某些方面，目标位置490处于人机工程学位置以供用户装载或卸载运载物460。尽管在图4B和图4C中被示出为三维矩形盒子，但是目标位置490可以采取任何数量的其它形状，包括为球形或圆锥形，等等。在一些实施方式中，目标位置490可以是由着陆结构402限定的特征。例如，在图4B和图4C中，目标位置490例如在着陆平台410下面在用户容易接近的高度。另外，尽管在图4B和图4C中提供的目标位置490为与装载平台410相对大约相同的宽度和长度，但是在另一些实施方式中，目标位置490可以相对小于着陆平台410。在示例内，目标位置490可以是作为UAV系统的部分的调度系统(诸如图3中描述的那些)已知的预定位置。GPS或其它系统或信号(其被包括作为装载结构402的部分和/或机载的或传输到UAV 430)可以通知UAV 430处于适当位置，使得运载物联接装置450应当在给定目标位置(诸如目标位置490)内。

运载物装载系统400可以进一步包括其它特征，诸如当UAV 430已经到达以拾取(或投放)运载物460时通知用户。在一些实施方式中，装载结构402可以包括用户界面以帮助用户准备递送或拾取。例如，商家可以将地址或其它用户信息输入到运载物装载系统400中，使得UAV 430被提供相关信息以执行运载物460的递送。

为了促进更有效且更简单地装载和卸载运载物(诸如运载物460)，期望运载物联接装置450到达目标位置490(例如，如图4B所示)，使得当运载物联接装置450在目标位置490内时，通过将运载物460联接到运载物联接装置450，运载物460可以通过可伸缩的系绳440被装载到UAV 430。就这一点而言，运载物460可以在目标位置490处或在目标位置490内被装载到运载物联接装置。

如图4C所绘出的，UAV 430已经降落在着陆平台410上。当着陆时，UAV 430可以对电池充电或更换电池、和/或与UAV系统的其它方面通信。另外，当着陆时，UAV 430可以等待用户或其它装置将运载物460装载(或卸载)到运载物联接装置450上。运载物装载系统400配置为支持UAV 430的着陆的至少一个优点是，当UAV 430着陆时装载运载物460节省了UAV430的电池能量。

当运载物460被装载到运载物联接装置450时，UAV 430上的一个或更多个传感器可以检测到可伸缩的系绳440中的张力的增大。然后，UAV 430可以开始离开装载结构402。这可以通过开始悬停(如果尚未悬停)和/或继续行进经过着陆平台410来实现。在一些实施方式中，当UAV 430离开装载结构402时，可伸缩的系绳440可以继续穿过通道415(和/或系绳引导件405)的其余部分或整个。在示例内，通道415可以是贯穿整个装载平台410的狭槽。

如图4A-4C所示并在下面针对其它特定实施方式进一步详细提供的，系绳引导件405包括装载结构402的至少一个边缘(第一边缘409A和/或第二边缘409B)，系绳引导件405朝向目标位置490或朝目标位置490的方向引导可伸缩的系绳440，使得运载物联接装置450也被朝向目标位置490引导。在一些方面，系绳引导件405通过防止在至少一个方向上的运动而在至少一个自由度上限制可伸缩的系绳440。例如，可伸缩的系绳440可以接触第一边缘409A，然后可伸缩的系绳440在与UAV 430的航向不同的方向上被引导或受力。在一些方面，第一边缘409A可以相对于UAV 430的航向成一角度。边缘409A的该角度可以沿着与UAV的航向不同的航向引导可伸缩的系绳440。在一些实施方式中，系绳引导件405的边缘409A-409B联接到通道415的一个或更多个相应边缘。因此，例如，第一边缘409A可以联接到通道415的边缘并与通道415的该边缘是连续的。

此外，当UAV 430行进经过装载结构402时，系绳引导件450被动地引导可伸缩的系绳440的方向或路径。因此，例如，如果UAV 430稍微未对准，在航向上具有轻微误差以及其它可能的原因，替代必须调整或重新接近装载结构402(或更具体地，目标位置490)，只要可伸缩的系绳440在UAV接近开口407内，朝向目标位置490和平台410的中央成角度的系绳引导件405(在这个实施方式中)将被引导或像流过漏斗一样经过，使得运载物联接装置450将到达目标位置490。UAV接近开口407比通道415更宽和更大，因此UAV 430不必使可伸缩的系绳440自己与通道415对准，而是作为装载结构402的特征的系绳引导件450将提供额外的对准和引导，因此运载物联接装置450到达目标位置490。

另外，图4A-4C绘出一实施方式，其中系绳引导件405和通道415引导可伸缩的系绳440或使可伸缩的系绳440转向，使得UAV 430和运载物联接装置450在基本上平行的航行上行进。此外，系绳引导件405和/或通道415可以在运载物460可被装载到UAV 430时减小运载物联接装置450的运动，诸如运载物联接装置450的任何悬摆(swinging)或类似运动。

图5绘出运载物装载结构500。运载物装载结构500包括装载结构502和UAV 530。运载物装载结构500可以包括类似于图4A-4C中提供的运载物装载结构400的部件，即使那些部件没有被明确标记。此外，运载物装载结构500的特征可以在形式和功能上类似于运载物装载结构400的部件。例如，装载结构502和UAV 530可以类似于图4A-4C的装载结构402和UAV 430。

如图5所示，装载结构502可以是作为建筑物或仓库的部分的结构。在示例内，装载结构502联接到商家模块的部分或被包括作为商家模块的部分。商家模块可以包括仓库或配送中心。商家可以经由UAV递送系统从包括装载结构502的商家模块出售或执行递送。装载结构502包括着陆平台510。着陆平台510可以包括商家模块的顶部或屋顶的至少一部分。通道515可以被包括作为着陆平台510的部分，并限定从UAV接近开口507延伸到UAV离开开口508的狭槽。通道515可以被认为联接到系绳引导件505并且是系绳引导件505的延伸。UAV接近开口507可以被确定尺寸为不干扰联接到从UAV 530延伸的系绳540的运载物联接装置550。系绳540也可以是可伸缩的系绳。UAV离开开口508可以被确定尺寸为不干扰联接到运载物560的运载物联接装置550。这样，在一些实施方式中，UAV离开开口508可以大于UAV接近开口507。UAV接近开口507和UAV离开开口508位于装载结构502的墙壁内。在一些示例中，UAV接近开口507和UAV离开开口508位于商家模块的墙壁中。

如图5所示，当UAV 530接近装载结构502的着陆平台510时，系绳引导件505可以将系绳540引导或对准到通道515中。目标位置(未绘出)可以包括在装载结构502内或在商家模块内、在通道515下面的区域。这种布置允许用户(诸如商家)在UAV 530行进经过装载平台510时将运载物560装载到运载物联接装置550，同时UAV 530安全地保持在装载结构502(例如商家模块)外面。当UAV 530接近装载结构502时，UAV 530不必与通道515精确对准。

例如，UAV 530可以沿着基本上平行于通道515的方向行进，但在通道515本身左边或右边两英尺。UAV 530不需要调整接近或飞行路线，因为具有约四英尺(在这个示例中)的最大宽度的系绳引导件505将把系绳540引导到或转向到通道515，使得运载物联接装置到达目标位置。此外，当UAV 530、系绳540和运载物联接装置550移动经过和(分别)穿过装载结构502时，通道515可以限制运载物联接装置550的任何悬摆。换句话说，系绳引导件505和通道515可以在至少一个自由度(在这个示例中，通道515的左侧或右侧)上限制系绳550的运动。

尽管通道515在图5中被示出为直线，但是其它形状在这里被考虑。例如，通道515可以是弯曲的以便指引和引导系绳540，使得运载物联接装置550到达商家模块或装载结构502内的目标位置。类似地，尽管通道515是图5中显示的唯一通道，但是多个通道在这里被考虑。例如，通道515可以分成一个或更多个通道，并且系绳540可以基于运载物联接装置550已经分配的特定目标位置而被按特定路线运送到特定通道中以到达其中从而拾取(或投放)运载物。另外，尽管在图5中绘出一个UAV 530，但是两个或更多个UAV可以一次行进经过着陆平台510和装载结构502。例如，UAV可以排成行并且每个对应的运载物联接装置可以一次一个地通过UAV接近开口507进入，但是两个或三个运载物联接装置(对应于两个或三个UAV)可以在装载结构502内，因此多个用户可以同时或大致同时地将运载物装载到每个运载物联接装置。

尽管图5主要地被描述为从商家模块拾取运载物560，但是这里也考虑到，装载结构502也可以是社区中的住所或公共场所，其被指定为在该处来自UAV递送服务的递送物可被投放的位置。其它类似的设计考虑因素被考虑到。

继续附图，图6A-6D绘出运载物装载系统600。运载物装载系统600包括装载结构602和UAV 630。运载物装载结构600可以包括与图5中提供的运载物装载结构500和/或图4A-4C中提供的运载物装载结构400相似的部件，即使这些部件没有被明确标记。而且，运载物装载结构600的特征可以在形式和功能上类似于运载物装载结构500和/或运载物装载结构400的部件。例如，装载结构602和UAV 630可以类似于图5的装载结构502和UAV 530。

UAV 630被示出为接近着陆结构602。UAV 630包括系绳640和运载物联接装置650。着陆结构602包括着陆平台610(分为多个着陆平台部分610A-610E)和系绳引导件。系绳引导件包括多个下系绳引导件边缘620A-620D。系绳引导件的所述多个下系绳引导件边缘620A-620D限定多个系绳路径622A-622C。所述多个下系绳引导件边缘620A-620D中的每个可以由装载结构602的元件构造，诸如分隔物、支柱或管道以及其它可能性。系绳引导件进一步包括多个上系绳引导件边缘610AA、610BA、610BB、610CB、610CC、610DC、610DD和610ED。所述多个上系绳引导件边缘610AA、610BA、610BB、610CB、610CC、610DC、610DD和610ED是包括所述多个着陆平台部分610A-610E的着陆平台610的边缘。此外，多个通道615A-615D在所述多个平台部分610A-610E中的成对的平台部分之间。这样，着陆平台610包括至少一个通道，其中每个通道在着陆平台部分610A-610E中的两个着陆平台部分之间。

下系绳引导件边缘620A-620D、上系绳边缘和/或通道615A-615D可以由低摩擦材料构造，使得当系绳640被引导在或位于装载结构602内时系绳640更容易滑动或被系绳引导件的相应特征引导。此外，装载结构602和系绳引导件的各种特征可以包括力感测机构、接触感测机构或其它感测机构，其允许UAV 630确定系绳640在装载结构602内的位置。

如在图6A-6D中绘出的，通道615A-615D中的每个具有一对上系绳引导件边缘，其将系绳640引导到或像流过漏斗一样移动到相应的通道中。例如，通道615A在平台部分610A和平台部分610B之间。此外，(平台部分610A的)系绳引导件边缘610AA和(平台部分610B的)系绳引导件边缘610BA成一角度，使得系绳640被引导到通道615A。类似地，通道615B在平台部分610B和平台部分610C之间。此外，(平台部分610B的)系绳引导件边缘610BB和(平台部分610C的)系绳引导件边缘610CB成一角度，使得系绳640被导引到通道615B。上系绳引导件的相似特征(所述多个着陆平台部分的边缘和在所述多个着陆平台部分之间的通道)的布置是相似的。

当系绳640由上系绳引导件引导时，系绳640将与所述多个上系绳引导件边缘中的至少一个接触并接触和穿过通道之一的至少一部分，使得运载物联接装置到达目标位置690。相应的系绳引导件边缘和通道可以与系绳640的上部接触和相互作用，该上部更靠近系绳640的近端，在该近端处系绳640联接到UAV 630。如图6A-6D所示，通道615A-615D都不与目标位置690的任何部分垂直(或垂直地对准)。此外，当系绳640正穿过通道时，上系绳引导件(即，系绳引导件边缘和通道)在具有与UAV 630的航向或飞行路线基本上相同的航向的方向上引导系绳640。

下系绳引导件边缘620A-620D位于在所述多个平台部分610A-610E下面的位置。另外，目标位置690位于下系绳引导件边缘620A-620D的一部分的正下方。当UAV 630行进经过平台部分610A-610E中的一个或更多个时，所述多个下系绳引导件边缘620A-620D引导系绳640，使得运载物联接装置650到达目标位置690。如上所述，所述多个系绳引导件边缘620A-620D限定所述多个系绳路径622A-622C。系绳640(更具体地，系绳640的更靠近系绳640的远端的下部，该远端联接到运载物联接装置)与所述多个系绳引导件边缘620A-620D接触并相互作用。这样，所述多个下系绳引导件边缘620A-620D沿着所述多个系绳路径622A-622C之一引导系绳640，使得当UAV行进经过一个或更多个平台部分610A-610E的至少一部分时运载物联接装置650到达目标位置690。换句话说，当UAV 630行进经过着陆平台时，系绳640的至少一部分沿系绳路径622A-622C之一前进。

系绳路径622A、622B和622C中的每个穿过目标位置690的一部分，因而，系绳路径622A、622B和622C(由系绳引导件边缘620A-620D限定)中的每个引导系绳640的至少一部分，使得运载物联接装置650到达目标位置690。另外，所述多个系绳引导件边缘620A-620D可以被成形且成角度，使得运载物联接装置650到达目标位置690。系绳640的下部在到达目标位置690期间沿着系绳路径622A-622C之一行进。在示例内并且如图6A-6D所示，由所述多个系绳引导件边缘620A-620D限定的系绳路径622A、622B和622C中的每个的至少一部分可以使系绳640处于与UAV 630正行进的航向或方向不同的航向或方向上。然后，进一步地，UAV 630行进的路径(例如，飞行路线)可以在与系绳640的至少一部分沿系绳路径622A-622C之一前进的不同的航向上。

在另一些实施方式内，装载结构602的方面可以被致动，使得运载物联接装置650被引导到目标位置690。例如，可以基于要投放或拾取的运载物的内容来选择特定的目标位置(例如目标位置690)。可以致动一个或更多个下系绳引导件边缘620A-620D，使得给定的系绳路径被偏移以将系绳640引导到预定的目标位置。例如，一旦系绳已经进入装载结构602，运载物装载系统600就可以确定要拾取的下一个运载物，然后使下系绳引导件边缘620A-620D偏移以引导系绳640，使得运载物联接装置650到达目标位置690。在另一些示例中，其它特征诸如装载结构602的通道也可以是可移动的。装载结构602的被致动的机械特征可以提供更大的灵活性以使运载物联接装置650到达特定的预定目标位置。

通过像UAV 630接近着陆结构602、行进经过平台610那样经历图6A-6D中的每个并提供运载物联接装置650如何到达目标位置690，图6A-6D的实施方式可以被进一步理解。

从图6A开始，UAV 630正接近着陆结构602，系绳640延伸的距离大于平台部分610A-610E与系绳引导件边缘620A-620D之间的垂直距离。另外，系绳640必须延伸一距离，使得在UAV 630在着陆平台610之上或悬停在着陆平台610之上的情况下运载物联接装置650到达目标位置690。上述特征提供，只要UAV 630在着陆平台610的宽度(即，平台部分610A的外边缘到平台部分610E的外边缘)内接近，系绳640就将被系绳引导件(们)引导，并且运载物联接装置650将到达目标位置690。另外，值得注意的是，尽管所示的系绳引导件边缘位于平台部分610A-610E的一侧，但是在另一些实施方式中，平台部分610A-610E可以具有在平台的另一侧上镜像的相同或相似的形状，以允许UAV 630从任一方向着陆。而且，尽管示出了特定角度和形状，但是其它也是可能的并在这里被考虑到。

继续到图6B，UAV 630已经降落在着陆平台610上，更具体地，已经降落在平台部分610E和610D上。当UAV 630进行着陆时，系绳640由至少系绳引导件边缘620D以及可能的系绳引导件边缘610ED和/或610DD中的一个或两者引导。如图6B所示，系绳640的更靠近UAV630的上部穿过在两个平台部分610E和610D之间的通道615D。基于UAV 630在平台610上着陆的位置，系绳640的更靠近运载物联接装置650的下部以及运载物联接装置650自身沿限定在系绳引导件边缘620D和620C之间的系绳路径622C前进。如果UAV 630已经着陆在一位置使得系绳640的上部穿过通道615B或615C终止，则系绳640的下部和运载物联接装置650将沿系绳路径622B前进。此外，如果UAV 630已经着陆在一位置使得系绳640的上部穿过通道615A终止，则系绳640的下部和运载物联接装置650将沿系绳路径622A前进。如图6B所示，在这时，当UAV 630具有沿着飞行路径的一个航向(例如在页面上直接从右到左)时，运载物联接装置650以及系绳640的一部分以不同的航向沿系绳路径622C前进。系绳路径622C引导系绳640，使得运载物联接装置650将到达目标位置690。

图6C和图6D是绘出处于相同位置的UAV 630的不同视图。UAV 630已经行进经过着陆平台610，并且当UAV 630行进时，运载物联接装置650到达目标位置690。当系绳640被系绳引导件的下系绳引导件边缘620D指引和引导时，系绳640沿系绳路径622C前进。如图6D(运载物装载系统600的俯视图)所示，UAV 630与运载物联接装置650以及目标位置690不垂直。这样，在一些示例中，在不使用系绳引导件的下边缘的情况下，运载物联接装置650将被定位在UAV 630的正下方而不在目标位置690内。这样，图6A-6D提供了关于系绳引导件可如何引导系绳以使得运载物联接装置到达目标位置的示例的各种元件，即使UAV不位于目标位置的正上方。运载物装载系统提供将运载物联接装置定位在目标位置所需的特征。

图7绘出运载物装载系统700的另一实施方式。运载物装载系统700包括多个UAV730和装载结构702。装载结构702包括着陆平台710和多个着陆台713。运载物装载结构700可以包括类似于图6A-6D中提供的运载物装载结构600、图5的运载物装载结构500和/或图4A-4C中提供的运载物装载结构400的部件，即使那些部件没有被明确标记。此外，运载物装载结构700的特征可以在形式和功能上类似于运载物装载结构600、运载物装载结构500和/或运载物装载结构400的部件。例如，装载结构702和UAV 730可以类似于图6A-6D的装载结构602和UAV 630。

UAV 730均包括系绳740和运载物联接装置750。UAV 730位于多个着陆台(landingpad)713之一上。当与着陆台接触时，UAV 730可以对电池充电以及这里描述的其它任务。多个系绳引导件705(一个对应于每个着陆台713)被配置为使得当UAV 730之一在着陆台713上时，系绳引导件705保持系绳740的对准，使得运载物联接装置750在目标位置内。

此外，当UAV 730之一降落在着陆台713之一上时，系绳引导件705的边缘和角度使得系绳740被指引到或像流过漏斗一样移动到系绳引导件705的顶点706。顶点706是系绳引导件705的第一边缘709A和系绳引导件705的第二边缘709B相遇的地方。第一边缘709A和第二边缘709B可以由低摩擦材料构造，使得系绳740被系绳引导件705引导并更容易地被系绳引导件705定位。系绳740定位在系绳引导件705的顶点706可以限制系绳740以及运载物联接装置750的任何运动。在另一些示例中，顶点706可以包括辊，该辊配置为在装载或卸载过程期间当系绳740被卷入或放出时旋转的辊。此外，顶点706的辊(或在另一些实施方式中的另一感测特征)可以使UAV 730的绞盘系统能够感测或确定运载物已经被装载到运载物联接装置750或已经从运载物联接装置750卸载。此外，无论UAV 730的航向或取向，只要UAV730降落在一个着陆台713上，系绳740就将从系绳引导件705的顶点706悬挂。

着陆平台710可以联接到商家模块的一侧或墙壁。例如，图7中绘出的着陆平台710可以联接到仓库的墙壁，使得着陆平台710如悬臂那样向外延伸而离开墙壁。着陆平台710的一个优点是，它可以被容易地安装在现有结构上，而对现有结构的影响最小。此外，尽管示出具有三个UAV 730的三个着陆台713，但是更多或更少的UAV 730和着陆台713在这里都被考虑到。

图8A-8C示出运载物装载系统800。运载物装载系统800包括多个UAV 830和装载结构802。装载结构802包括着陆平台810和多个着陆台813。运载物装载结构800可以包括类似于图7中提供的运载物装载结构700、图6A-图6D中提供的运载物装载结构600、图5的运载物装载结构500和/或图4A-4C中提供的运载物装载结构400的部件，即使那些部件没有被明确标记。此外，运载物装载结构800的特征可以在形式和功能上类似于运载物装载结构600、运载物装载结构600、运载物装载结构500和/或运载物装载结构400的部件。例如，装载结构802和UAV 830可以类似于图7的装载结构702和UAV 730。

图8A绘出装载结构802的装载平台810和系绳引导件805。系绳引导件805联接到装载平台810。此外，系绳引导件805是圆锥形的。系绳引导件805可以具有边缘809。系绳引导件805可以在边缘809处联接到装载平台810。边缘809可以在形状上是圆形的。

圆锥形的系绳引导件805从着陆平台810朝向目标位置向下延伸。系绳引导件805包括第一锥形部分825、中间部分827和第二锥形部分829。第一锥形部分825、中间部分827和第二锥形部分829是同心的。第一锥形部分825在第一锥形部分825的近端处联接到着陆平台810。此外，第一锥形部分825在第一锥形部分825的近端处的直径大于第一锥形部分825在第一锥形部分825的远端处的直径。第二锥形部分829的近端可以联接到第一锥形部分825的远端。在另一些示例(诸如图8A-8C所示)中，第一锥形部分825的远端可以联接到中间部分827。而且，第二锥形部分829的近端可以联接到中间部分827。中间部分827是圆筒形的并且可以在第一锥形部分825和第二锥形部分829之间垂直地延伸。中间部分827可以具有与第一锥形部分825的远端的直径相等的直径。

另外，第二锥形部分829的近端的直径可以与第一锥形部分825的远端的直径相同。第二锥形部分829的远端的直径大于第二锥形部分829的近端的直径。

如图8B中绘出的，装载结构802还可以包括商家模块803。商家模块803可以包括食物卡车、建筑物、仓库、零售店以及其它可能性。着陆平台810和系绳引导件805可以联接到商家模块803和/或安装在商家模块803中。UAV 830可以以这样的方式降落在着陆平台810上的着陆台813上，使得联接到UAV 830之一的系绳840的运载物联接装置850被放置在圆锥形的系绳引导件805内。系绳840可以从UAV 830通过系绳引导件805延伸到目标位置890。

如图8C中提供的，当UAV 830接近着陆平台810时，运载物联接装置850可以被指引或引导到商家模块803内的目标位置890。系绳引导件805的锥形设计(特别是上述第二锥形部分829的向外的锥形)允许运载物联接装置850和与其联接的运载物进入和离开商家模块803和系绳引导件805而不在系绳引导件805的边缘上被卡住。在示例内，系绳840可以从第一锥形部分825的远端悬挂。换句话说，当运载物被装载到运载物联接装置850或从运载物联接装置850卸载时，系绳840可以在第一锥形部分825的远端处与圆锥形的系绳引导件805接触。在一些实施方式中，第一锥形部分825的远端和第二锥形部分829的近端可以是同一个。

运载物装载系统800可以允许对在处于单个束缚的一个位置(诸如目标位置890)处的多个运载物联接装置进行分组。基于集成运载物装载系统以利用UAV递送服务的需要和对于该集成的可用空间，这种配置对于某些商家或其它用户可能是优选的。

继续地，图9A和图9B绘出运载物装载系统900。运载物装载系统900可以类似于图4A-4C的运载物装载系统400。此外，装载结构902、UAV接近开口907、通道915、UAV 930和运载物960可以都类似于运载物装载系统400内公开的部件。此外，着陆平台910可以在某些方面类似于着陆平台410。

图9A和图9B的着陆平台910进一步包括第一铰链门911A、第一弹簧912A、第二铰链门911B和第二弹簧912B。当UAV 930与运载物960一起离开装载结构902时，第一铰链门911A和第二铰链门911B可以打开。在一些示例中，UAV 930可以在系绳伸出的情况下向前飞行，使得系绳穿过通道915的其余部分。一旦飞行并离开装载结构902，UAV 930就可以使用绞盘系统收回系绳。然而，如图9A和图9B所绘出的，在另一实施方式中，UAV 930可以开始悬停在着陆平台910之上并收回系绳，使得系绳拉动运载物960穿过铰接门911A-911B。

在一些示例中，弹簧912A-912B可以分别联接在铰链门911A-911B的每个之间。当铰链门911A-911B向下时，弹簧912A-912B可以处于压缩状态，使得当运载物960被拉动时铰链门911A-911B对运载物960施加较小的力，与铰链门911A-911B否则将施加的力相比。在一些实施方式中，UAV 930可以悬停直到运载物960被完全向上收回到UAV 930，而在另一些实施方式中，UAV 930可以在系绳被收回和/或运载物960仍正被拉动经过铰链门911A-911B时开始向前飞行。从装载结构起飞和离开的其它模式在这里也被考虑到。

图10绘出仓库1070内的运载物装载系统1000。运载物系统1000可以包括与这里公开的其它运载物装载系统类似的部件和功能。此外，运载物装载系统1000可以被认为是在不同商家模块(即，仓库1070)内的在这里公开的运载物装载系统的一种示例实现方式。运载物装载系统1000包括装载结构1002，该装载结构1002进一步包括系绳引导件1005、着陆平台1010和着陆台1013。仓库1070可以包括一个或更多个开口1007以供UAV进入和离开仓库1070从而递送和拾取各种运载物。在一些示例中，仓库1070可以是用于UAV递送服务的配送中心。此外，装载结构1002包括多个对接站1014，用于对UAV进行充电、维护以及以其它方式准备在UAV递送服务中使用。

图11绘出仓库1170内的运载物装载系统1100。运载物系统1000可以包括与这里公开的其它运载物装载系统类似的部件和功能。运载物装载系统1100包括联接到多个模块1103的装载结构1102。除了其它示例之外，每个模块1103可以包括经由UAV递送服务分发的一种商品。UAV可以通过一个或更多个开口1107进入和离开仓库1107。装载结构1102进一步包括多个系绳引导件1105、着陆平台1110和多个着陆台1113。另外，运载物装载系统1100包括在UAV对接结构1180上的多个对接站1114，用于对UAV进行充电、维护以及以其它方式准备在UAV递送服务中使用。

另外，公开了一种用于将运载物装载到UAV的方法。图12是示出根据一示例实施方式的用于将运载物装载到UAV的方法1200的简化框图。应理解，示例方法(诸如方法1200)可以由实体或实体的组合(即，由其它计算装置和/或其组合)执行，而没有脱离本发明的范围。

例如，方法1200的功能可以由机器、人类操作员、计算装置(或计算装置的部件，诸如一个或更多个处理器或控制器)完全执行，或者可以跨计算装置的多个部件、跨多个计算装置和/或跨服务器分布。在一些示例中，计算装置可以从由操作员、计算装置的传感器发起的输入命令而接收信息，或者可以从收集信息的其它计算装置接收信息。

如由方框1202所示，方法1200包括UAV行进经过着陆平台的至少一部分。在示例内，着陆平台可以联接到装载结构。装载结构可以是运载物装载系统的部分，并且还可以是UAV递送服务的部分。装载结构和着陆平台可以联接到现有结构，或者在另一些示例中，装载结构和着陆平台可以作为新结构安装。装载结构和着陆平台可以位于商家模块、食品卡车、仓库、配送中心、住宅、社区内以及其它位置。

如由方框1204所示，方法1200进一步包括引导系绳以使得运载物联接装置到达目标位置。系绳由联接到装载结构的系绳引导件引导。运载物联接装置可以联接到系绳，并且系绳可以联接到UAV。当系绳由系绳引导件引导时，系绳可以从UAV伸出。

如由方框1206所示，方法1200进一步包括装载运载物。当运载物和运载物联接装置在目标位置内时，通过将运载物联接到运载物联接装置，运载物被装载到UAV。

方法1200可以进一步包括另外的方面。例如，方法1200可以包括：当UAV接近装载结构时，将系绳的至少一部分定位在装载结构的开口内。在另一示例中，方法1200可以包括：当UAV接近装载结构时，将运载物联接装置定位在装载结构的开口内。当UAV接近时定位系绳和/或运载物联接装置可以通过飞行中的UAV来进行。定位系绳和/或运载物联接装置可以由UAV完成，作为对UAV相对于着陆平台的对准和取向的检查。此外，定位系绳和/或运载物联接装置可以用作如下的检查，系绳被对准以使得系绳将通过系绳引导件而像流过漏斗一样移动并被引导。此外，方法1200可以包括当运载物被装载到UAV时通过UAV和系绳引导件保持系绳的对准。

方法1200可以进一步包括当UAV降落在着陆平台上时对UAV的电池充电。在另一些示例中，当UAV与着陆平台内的着陆台接触时，UAV可以充电。在另一些实施方式内，方法1200可以包括在装载第二运载物之前从运载物联接装置卸载第一运载物。方法12还可以包括通过UAV将系绳伸出一长度，使得当UAV接近和/或行进经过着陆平台时，运载物联接装置在系绳引导件下方。

在另一些实施方式中，方法1200可以包括更多或更少的方框以及执行在这里描述的各种功能的方框。而且，尽管方框在这里以特定顺序表述，但是各种方框的其它顺序在这里也被考虑到。

VI.结论

应理解，在这里描述的布置仅是出于示例的目的。因而，本领域技术人员将理解，可以替代地使用其它布置和其它元件(例如机器、界面、操作、命令和操作分组等)，并且根据期望的结果，可以完全省略一些元件。此外，被描述的许多元件是功能实体，其可以以任何适当的组合和位置被实现为离散或分布式的部件或与其它部件结合，或者被描述为独立结构的其它结构元件可以被组合。

尽管这里已经公开了各个方面和实现方式，但是其它方面和实现方式对于本领域技术人员而言将是明显的。在这里公开的各个方面和实现方式是出于说明的目的，而不旨在进行限制，真实范围由所附权利要求书以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来指示。还将理解，在这里使用的术语仅出于描述特定实现方式的目的，而不旨在进行限制。

Claims (20)

1.一种运载物装载系统，包括：

无人驾驶飞行器，包括可伸缩的系绳，其中所述系绳的远端联接到运载物联接装置，并且所述系绳的近端联接到所述无人驾驶飞行器；和

装载结构，包括：

用于所述无人驾驶飞行器的着陆平台；和

系绳引导件，联接到所述着陆平台，其中当所述无人驾驶飞行器接近所述着陆平台时，所述系绳引导件引导所述无人驾驶飞行器的所述可伸缩的系绳，使得所述运载物联接装置到达目标位置，进一步地，其中，当所述运载物联接装置在所述目标位置内时，运载物被装载到所述运载物联接装置或从所述运载物联接装置卸载。

2.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述着陆平台进一步包括通道，并且所述可伸缩的系绳穿过所述通道的至少一部分，使得所述运载物联接装置到达所述目标位置。

3.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述系绳引导件包括所述装载结构的至少一部分的至少一个边缘，其中当所述无人驾驶飞行器接近所述着陆平台时，所述至少一个边缘相对于所述无人驾驶飞行器的航向成一角度。

4.根据权利要求3所述的运载物装载系统，其中所述系绳引导件的所述边缘沿着与所述无人驾驶飞行器的所述航向不同的定向航向引导所述可伸缩的系绳。

5.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述装载结构进一步包括开口，此外，其中所述系绳引导件引导所述可伸缩的系绳，使得所述运载物联接装置穿过所述装载结构的所述开口。

6.根据权利要求5所述的运载物装载系统，其中所述装载结构的所述开口位于商家模块的墙壁中。

7.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述系绳引导件限定多个系绳路径，其中当所述无人驾驶飞行器行进经过所述着陆平台时，所述可伸缩的系绳沿所述系绳路径之一前进，其中所述多个系绳路径中的每个引导所述可伸缩的系绳，使得所述运载物联接装置到达所述目标位置。

8.根据权利要求7所述的运载物装载系统，其中所述着陆平台包括多个平台部分和至少一个通道，其中每个通道在所述平台部分中的两个平台部分之间。

9.根据权利要求7所述的运载物装载系统，其中当所述无人驾驶飞行器行进经过所述着陆平台时，所述无人驾驶飞行器的航向不同于所述可伸缩的系绳在所述系绳路径的至少一部分内行进的方向。

10.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述系绳引导件是圆锥形的，此外，其中在装载或卸载所述运载物期间，所述可伸缩的系绳延伸穿过所述圆锥形的系绳引导件。

11.根据权利要求10所述的运载物装载系统，其中所述着陆平台是圆形的，并且所述着陆平台和所述圆锥形的系绳引导件是同心的。

12.根据权利要求10所述的运载物装载系统，其中所述圆锥形的系绳引导件包括：

第一锥形部分，在所述第一锥形部分的近端联接到所述着陆平台，其中所述第一锥形部分从所述着陆平台朝向所述目标位置向下延伸，其中在所述第一锥形部分的近端处的所述第一锥形部分的直径大于在所述第一锥形部分的远端处的所述第一锥形部分的直径；和

第二锥形部分，与所述第一锥形部分是同心的，其中所述第二锥形部分的近端联接到所述第一锥形部分的所述远端，其中所述第二锥形部分的所述近端的直径与所述第一锥形部分的所述远端的直径相同，此外，其中所述第二锥形部分的远端的直径大于所述第二锥形部分的所述近端的直径。

13.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述着陆平台包括多个铰接门，此外，其中当所述无人驾驶飞行器与所述运载物一起离开所述装载结构时，所述铰接门打开。

14.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述系绳引导件配置为一次接收多于一个的无人驾驶飞行器的多于一个的系绳。

15.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述着陆平台包括多个着陆台，其中所述无人驾驶飞行器在与所述多个着陆台之一接触时进行充电。

16.根据权利要求1所述的运载物装载系统，其中所述目标位置处于人机工程学位置以供用户装载或卸载运载物。

17.一种运载物装载结构，包括：

用于无人驾驶飞行器的着陆平台，其中所述无人驾驶飞行器包括可伸缩的系绳，所述可伸缩的系绳在运载物联接装置处可联接到运载物，所述运载物联接装置联接到所述可伸缩的系绳；和

系绳引导件，联接到所述着陆平台，其中当所述无人驾驶飞行器接近所述着陆平台时，所述系绳引导件引导所述可伸缩的系绳，使得所述运载物联接装置到达目标位置，进一步地，其中所述运载物在所述目标位置被装载到所述运载物联接装置或从所述运载物联接装置卸载。

18.一种方法，包括：

由无人驾驶飞行器行进经过联接到装载结构的着陆平台的至少一部分上；

由联接到所述装载结构的系绳引导件引导可伸缩的系绳，使得联接到所述系绳的远端的运载物联接装置到达目标位置，其中所述可伸缩的系绳从所述无人驾驶飞行器伸出并在所述系绳的近端联接到所述无人驾驶飞行器；以及

当所述运载物联接装置在所述目标位置内时，通过将运载物联接到所述运载物联接装置而将所述运载物装载到所述无人驾驶飞行器。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：

当所述无人驾驶飞行器接近所述装载结构时，由所述无人驾驶飞行器将所述运载物联接装置定位在所述装载结构的开口内。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：

通过所述无人驾驶飞行器，使所述可伸缩的系绳伸出一长度，使得当所述无人驾驶飞行器接近所述着陆平台时，所述运载物联接装置在所述系绳引导件下方。

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