CN115379987A - 一种适用于包裹递送的模块化无人机系统 - Google Patents

Abstract

一种模块化无人机UAV系统包括机身模块、旋翼模块和机翼模块。机身模块包括飞行控制器和配电装置。机身模块可释放地附接到旋翼模块或机翼模块，并且机身模块可释放地附接到旋翼模块。旋翼模块包括一个或多个马达和电子速度控制器ESC，而机翼模块包括具有襟翼、升降舵、副翼或方向舵的机翼。机身模块、旋翼模块和机翼模块可以形成各种无人机配置。每种配置在飞行时间、距离、电池寿命和有效载荷能力方面具有不同的优势。无人机可以构造为特定配置以优化包裹递送。

Description

一种适用于包裹递送的模块化无人机系统

背景技术

包裹递送历来使用地面递送载具。空中递送历来包括使用载人飞行器将大量包裹运送到中间目的地，包裹在那里被分组，然后使用传统的地面递送载具被递送。直到最近，随着小型无人机(无人机：unmanned aerial vehicle；UAV)的推出，包裹递送包括使用基于无人机的递送方法用于将包裹递送到最终目的地。

发明内容

从宏观上看，本文描述的方面涉及模块化UAV系统。除了将进一步描述的其他系统以外，一个示例模块化UAV系统包括机身模块、旋翼模块和机翼模块。机身模块包括电池区域、机载计算系统、配电装置，并且可以包括模块化无人机的起落架和包裹运输器的全部或部分。机身模块可释放地附接到旋翼模块或机翼模块，其中旋翼模块包括一个或多个马达和电子速度控制器(electronic speed controller；ESC)，而机翼模块包括具有翼面的机翼。在其他示例配置中，旋翼模块和机翼模块也可以具有它们自己的电池区域、机载计算系统和配电装置，或这些的任何组合。在各种配置中，旋翼模块和机翼模块充当更大无人机系统的部件，或者可以作为“全面运营(fully operative)”的无人机独立运行。

使用这些系统部件，可以形成各种UAV配置。在一种配置中，机身模块被紧固到旋翼模块。在这里，无人机用作典型的直升机或多旋翼飞行器，允许其能够利用垂直起降(vertical takeoff and landing；VTOL)和在较小或受阻区域内更好的机动性。机身模块可以固定到各种尺寸的旋翼模块上以包括有效载荷能力。在另一配置中，机身模块被紧固到机翼模块上，允许UAV发挥向前飞行的优势，例如距离和降低的功率需求。另一布置包括机身模块、旋翼模块和机翼模块，两种设计都提供了好处。

发明内容提供了将要描述的技术的一个示例，并且旨在以简化形式仅介绍概念的选择，这将在本公开的详细描述部分中进一步描述。发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键或基本特征，发明内容也不旨在帮助确定要求保护的主题的范围。本技术的其他目的、优点和新颖特征将部分地在以下描述中阐述，并且部分地对于本领域技术人员在检查本公开内容或通过本技术的实践学习时将变得显而易见。

附图说明

下面结合附图对本技术进行详细描述，其中：

图1是根据本文描述的一个方面的示例模块化无人机系统操作环境；

图2A至图2C示出了根据本文描述的一个方面的示例模块化无人机系统的示例模块；

图3A至图3C示出了根据本文描述的一个方面的由示例模块化无人机系统的模块形成的示例配置；

图4示了根据本文描述的一个方面的使用多个UAV的示例飞行布置(flightarrangement)；

图5示了根据本文描述的一个方面的使用UAV的示例飞行方法；

图6示出了根据本文描述的一个方面的与示例货柜(cargo container)一起使用的示例模块化UAV系统；

图7示出了根据本文描述的一个方面的可以使用模块化UAV系统的实施例来执行的一个示例方法的流程图；

图8示出了根据本文描述的一个方面的可以使用模块化无人机系统的实施例来执行的另一示例方法的流程图；以及

图9示出了根据本文所述的一个方面的适用于与所公开技术一起使用的示例计算装置。

具体实施方式

传统的无人机被设计为作为单个单元运行。就是说，无人机历来包括一个容纳机载计算系统和配电装置的区域。这样的区域通常集成到框架内。框架还包括臂，臂具有附接在框架臂的相对端的马达。其中一些无人机还包括用于向前飞行(forward flight)的机翼。

这些传统的UAV系统并未设计为包括具有各种可互换和可扩展模块的模块化框架，这些模块允许UAV的不同配置。因此，在使用传统无人机时，有时需要不同的无人机来完成不同的任务。特别是，在使用无人机递送包裹时，由于每个包裹的重量、尺寸和递送地点(delivery location)会有所不同，因此在递送包裹时，会根据其航程(range)和有效载荷(payload)能力来选择传统无人机。

这在使用无人机递送包裹时会导致问题，尤其是在“最后一英里”递送场景中会导致问题。这里，在分派递送任务时从各种可用的无人机选项中进行选择通常是不可行的。例如，当无人机与地面递送载具结合使用时，针对不同场景运输不同的无人机是不可行的。同样，在设施(facility)中，存储不同类型的UAV会占用大量空间，并且会限制在任何给定时间可以维护和使用的一种类型的UAV的数量。

为了解决该领域中的这些和其他问题，本文提供的技术描述了一种模块化无人机系统，该系统适用于包括包裹尺寸、重量和递送距离的多种递送场景。一个示例模块化无人机系统包括机身模块、旋翼模块(rotor module)和机翼模块。机身模块包括电池位置、配电装置和机载计算系统，例如飞行控制器。车身模块还包括用于无人机系统的导航传感器，导航传感器与机载计算系统通信。这些组件中的每一个组件都可以设置在机身壳体(bodyhousing)内。

机身模块可释放地附接到旋翼模块或机翼模块。机身模块壳体包括机身连接构件，该机身连接构件可释放地附接到旋翼模块的旋翼连接构件。旋翼模块包括旋翼连接毂(hub)，该旋翼连接毂包括旋翼连接构件。旋翼连接毂包括从旋翼连接毂延伸到马达的臂。旋翼模块还包括控制马达的电子速度控制器。通过位于机身连接构件和旋翼连接构件处的可释放电缆连接器，ESC与配电装置和机载计算装置通信。

使用旋翼连接毂处的第二旋翼连接构件和机翼模块处的机翼连接构件，旋翼模块可释放地附接到机翼模块。机翼模块包括协助模块化无人机系统通过翼面(airfoil)向前飞行的机翼。各种机翼部件可通过与机身模块的机载计算装置通信来操作。可释放电缆连接器设置在第二旋翼连接构件和机翼连接构件处，以在机翼模块被紧固(secure)到旋翼模块时建立这样的通信。

通过使用机翼连接构件和机身连接构件，机翼模块进一步可释放地附接到机身模块。通过设置在机翼连接构件和机身连接构件处的可释放电缆连接器，建立从机身模块(body module)处的机载计算装置到机翼模块的机翼部件的通信。

因此，模块化无人机系统可以布置成多种配置以用于最佳包裹递送。一种配置包括紧固到旋翼模块的机身模块。另一种配置包括直接紧固到机翼模块的机身模块构件。又一种配置包括紧固到旋翼模块的机身模块，且旋翼模块被紧固到机翼模块。

各种布置提供不同的优势，从而使得模块化无人机系统适用于解决许多这些问题。例如，一些旋翼模块包括相对于其他旋翼模块更大的马达。这允许为更大的有效载荷轻松地选择更大的马达，以及为更小的有效载荷选择更小的电机，从而降低功率需求并增加航程。可以在布置中增加各种长度的机翼组件，以获得前飞升力(forward flight lift)的优势，从而降低功率需求并增加航程，同时权衡低空、低速机动性(maneuverability)。可以选择这些部件的任意组合以提供特定包裹递送的特有优势。

现在请参考图1，示出了示例无人UAV系统操作环境(“操作环境”)100。如图所示，操作环境100包括UAV 102、机载计算系统104和服务器106。每一个使用网络108进行通信。

网络108包含任何形式的有线或无线通信。这可以包括一个或多个网络，例如公共网络或虚拟专用网络“VPN”。网络108包括一个或多个局域网(LAN)、广域网(WAN)或任何其他通信网络或方法。网络108包括用于部件之间的无线通信的任何频带。网络108旨在包括用于无线通信的任何方法，包括基于卫星的通信方法或任何其他超视距型(over-the-horizon-type)通信方法，例如电信频带(LTE、4G、5G等)。

UAV 102示出了模块化UAV系统的一个示例，并且包括本文描述的任何模块化UAV系统。虽然图中所示是一个UAV，但是UAV 102可以表示复数个UAV。此外，虽然这里和全文都将其示为四旋翼垂直起降(VTOL)飞行器(aircraft)，但是UAV 102可以包括任何数量的旋翼，例如单旋翼直升机或多旋翼飞行器的另一种配置，或者可体现为固定翼飞行器，或两者的某种组合。

UAV 102可以包括一个或多个传感器以辅助导航和包裹递送。通常，传感器收集数据并将数据传送到记载计算装置104或服务器106。

一些示例传感器包括测量气压的气压计；确定位置和运动变化的加速度计；用于确定或交流地点、高度、位置、速度等项目的GPS(或任何其他基于卫星的系统)接收器；确定航向(heading)的磁力计；确定包括无人机102的两个物体之间距离的测距仪，测距仪包括激光、声纳等；收集视觉信息的光学相机，以及接收无线信息(比如飞行指令或命令)的接收器。这些只是一些示例，因为描述每个可用的传感器是不切实际的，并且将认识到发明人旨在任何传感器的可用性。

传感器可以耦接到本文描述的任何模块，或者可以附接到每个模块(机翼模块、旋翼模块或机身模块)中的传感器插座。当可释放地附接到模块时，传感器可以被中央计算单元自动地识别和启用，以及选择性地由位于任何模块上的任何可用电池供电。这允许通过仅随机装载每个任务所需的那些传感器来对无人机进行有效的有效载荷管理。

传感器可以单独操作或与其他传感器结合以确定信息。这些传感器可以与软件程序和计算系统等一起作业，参与避障以提高无人机的安全性，自主地或在飞行人员的帮助下将UAV 102导航到地点，释放和提取(pickup)包裹以用于递送，以及识别或确认收件人(recipient)或发件人的身份。在一个特定示例中，不收集视觉信息的传感器可用于执行任意这些功能，以在使用UAV递送包裹时保护收件人和发件人的隐私。

UAV 102包括机载计算装置104。机载计算装置104的示例包括飞行控制器。各种飞行控制器可用于UAV 102。本领域普通技术人员将了解这样的飞行控制器的可用性和益处。

尽管表示为单个部件，但机载计算装置104实际上可以是分布式的。即，可以由单个部件或分布在整个UAV 102中的复数个部件执行一个或多个功能。机载计算装置104通常包括执行存储在计算机存储器上的指令的处理器。一个示例包括图9的计算装置900。

机载计算装置104可以包括UAV 102使用的传感器或与传感器通信。例如，机载计算装置104从接收器接收输入信号，处理输入信号，然后将指令传送到UAV 102的各种部件，以便无人机根据输入信号运行。例如，基于接收的传感器信息或其他远程接收的指令，机载计算装置104可以使用包裹运输器(parcel carrier)释放或取回(retrieve)包裹。

除了处理接收的输入指令之外，机载计算装置104包括对指令预编程。一个示例包括在检测到特定事件时所执行的默认安全指令。例如，如果通信信号丢失或者检测到损伤，机载计算装置104可以将UAV 102导航到定义的地点；如果接收到某些高度输入或电池电量耗尽低于安全水平，机载计算装置104可以执行安全机制，例如降落伞；机载计算装置104可以操纵UAV 102避开障碍物(比如飞行器、建筑物和人员)，或响应于事件执行任何其他的安全协议。

UAV 102可以包括ESC。电子速度控制器通常调整电动马达的速度和旋转方向。电子速度控制器从机载计算装置104接收输入信号，以及相应地调整UAV 102的电动马达。可以为UAV 102中包括的每个马达提供一个ESC。多个ESC可以合并为单个部件或分布在UAV102周围。多个ESC可以独立于机载计算装置104或与机载计算装置104集成。

马达可以包括任何类型的电动马达或非电动马达。然而，通常，电动马达与ESC结合使用。电动马达可以包括有刷直流(direct current；DC)马达或无刷直流马达。马达尺寸可能有所不同，以为UAV 102提供更高水平的驱动力，从而增加有效载荷能力。通常，马达尺寸的增加会增加马达将消耗的电流量。这对ESC提出了更高的要求。因此，ESC的选择取决于马达尺寸，以及可能进一步取决于螺旋桨(propeller)尺寸、电池电压和无人机重量，包括负载(比如包裹)。

UAV 102可以包括配电装置，配电装置将来自电池或其他电源的电力分配到UAV102的各种部件(例如传感器、ESC和机载计算设备104)。配电装置可以是单个部件，或被集成到包括ECS和机载计算装置104的一个部件内。

服务器106通常包括未集成到UAV 102上的计算装置，但可以使用网络108例如通过无线传输到机载UAV 102的接收器而远程地与UAV 102和机载计算装置104通信。服务器106可以包括具有处理器和存储器的单个服务器，或者复数个分布式服务器。一个适合使用的示例服务器是图9的计算装置900。

服务器106可以包括物流(logistics)服务器，物流服务器远程地向UAV 102提供递送指令以释放或取回包裹。服务器106可以向机载计算装置104提供导航信息(比如递送坐标或路线指令)，其中机载计算装置104将UAV 102导航到接收的递送坐标或沿着所指示的路线导航UAV 102。通过接收来自操作人员的输入以及将接收的输入传送到UAV 102或两者的组合，服务器106通过自动地确定和提供指令可以运行以直接地控制UAV 102的导航。此外，服务器106可运行以控制不止一个UAV。在特定示例的实施例中，服务器106可以同时控制多达十个UAV。

现在请参考图2A至图2C，图中示出了示例模块化UAV系统的示例模块。从图2A开始，提供了机身模块200。机身模块200包括机身壳体202。

关于模块化无人机系统，存在多种部件布置。一种示例布置包括放置在机身壳体202内的配电装置和机载计算装置。

用于通信的发射和接收部件可以位于机身壳体202内或机身壳体202外部，并且与机身壳体202内的机载计算装置通信。

在一些情况下，机身壳体202包括对图1的网络108所使用的通信频率可穿透(transparent)的材料，特别是在通信接收器位于机身壳体202内的情况下。在一种布置中，机载通信发射器可以位于机身壳体202的外部，并且机身壳体202的材料可以选择为对发射频率不可穿透(opaque)或接近不可穿透，从而不会干扰机身壳体202中包括的其他部件。

机身壳体202可以包括电池区域，以便电池可以紧固在机身壳体202上或机身壳体202内。在另一种布置中，电池区域可以是机身壳体202的外部部分。电池可以固定在电池区域内或可释放地紧固到电池区域。当固定时，可以使用充电端口。当可释放时，电池可以在紧固到电池区域时充电，或者可以在从电池区域分离时单独充电。

虽然机身模块200上未示出，但机身模块200可包括起落架(landing gear)或包裹运输器，在某些情况下，被组合成单个部件。

如图2A所示，机身壳体202包括第一机身壳体侧204和第二机身壳体侧206。机身连接构件208包括在第一机身壳体侧204上。虽然机身连接构件208被示为单独的部件，但机身连接构件208也可以集成到第一机身壳体侧204中。

通常，机身连接构件208包括全部或部分的可释放机构(mechanism)。如图2A所示，机身连接构件208是轨道，它是轨道和导轨(track-and-rail)锁定系统的一部分。除了轨道和导轨锁定系统之外或代替轨道和导轨锁定系统，可以使用任何的可释放机构。可释放机构包括紧固到第二部分的第一部分，以便使用特定动作释放第一和第二部分。一些附加的示例包括通道锁定系统、张力锁、螺栓系统、电子锁、弹簧锁系统、磁力锁定系统、滑动锁系统、夹具、球锁、螺纹锁定系统以及公-母锁定系统等。

机身模块200额外包括第一可释放电缆连接接头210。如图所示，第一可释放电缆连接接头210被表示为位于机身连接构件208处。然而，通常第一可释放电缆连接接头210可以位于机身模块200上的任意点处。在另一示例中，第一可释放电缆连接接头210位于第一机身壳体侧204上并且未与机身连接构件208集成。在另一示例中，第一可释放电缆连接接头210在机身壳体202外部，并且使用硬连线(hardwired)通信通道与机身壳体202内的部件通信。

第一可释放电缆连接接头210包括可释放电缆连接系统的全部或部分。通常，可释放电缆连接系统包括第一和第二连接构件，当连接时，允许第一连接器相关联的电缆和第二连接器相关联的电缆之间的通信。电缆包括任何物理通信通道，例如铜线、光纤电缆等。一些适合使用的示例电缆连接系统包括卡扣连接器(snap connector)、螺钉连接器、卡接连接器(click connector)、推式连接器、插头和插座连接器以及公-母连接器等。

图2A额外地示出了旋翼模块212。旋翼模块212包括旋翼连接毂214，旋翼连接毂214具有第一毂侧216和第二毂侧218。第二毂侧218与第一毂侧216相对。

旋翼连接毂214耦接到复数个马达，例如马达222。这些马达使用复数个臂可以耦接到旋翼连接毂214，臂从旋翼连接毂214处的第一端向外延伸到第二端。马达可以耦接到臂的第二端(比如图2A所示的方面)，如图2A所示，臂220从旋翼连接毂214向外延伸，从第一端向外延伸到第二端，第二端具有带有螺旋桨224的马达222。一般来说，旋翼模块可以包括任意数量的马达或螺旋桨，连接毂自动地识别马达或螺旋桨，连接毂能够相应地调整飞行参数。例如，旋翼模块可以是直升飞机的配置，具有一个螺旋桨或马达；或者可以包括任意布置的复数个螺旋桨和马达，并且这些螺旋桨和马达中的每一个均被连接毂自动地识别，连接毂可针对马达和螺旋桨调整飞行参数。

旋翼模块212的旋翼连接毂214可以配置成在设置在旋翼连接毂214上的臂插槽处接收具有不同长度的各种臂，未示出。通过在这些插槽中增加或移除组件(带有旋翼和ESC的臂)，可以增加或减少臂和旋翼的数量。例如，旋翼连接毂214可以配备八个臂插槽。在这种情况下，任意数量的臂可以附接到插槽以实现飞行。例如，可以将三个、四个或六个臂插入到不同的插槽内，提供使用三个、四个或六个臂实现飞行的不同配置。如将认识到的，可以使用任何数量的插槽和臂布置。在某些情况下，每个臂由中央计算单元自动识别和启用，并选择性地由旋翼模块电池或机身模块电池供电。

旋翼模块212可以包括ESC。旋翼模块212可以包括复数个ESC，其中旋翼模块212的每个马达与复数个ESC其中之一相关联。在这个示例布置中，在旋翼模块212处提供ESC可能是有益的，从而可以基于马达尺寸预先选择ESC。因此，可以根据有效载荷的需求选择特定的旋翼模块，其中当需要更大的有效载荷能力来递送包裹时，可以选择具有更大马达的旋翼模块。同样，当需要较小的有效载荷能力时，可以选择具有较小马达的不同旋翼模块。通过在旋翼模块上设置ESC，当在具有不同马达尺寸的旋翼模块之间切换时不必改变ESC。在另一个实施例中，旋翼模块212独立运行，这将进一步讨论。

如图2A所示，旋翼模块212包括起落架和包裹运输器226。起落架和包裹运输器226被表示为单个部件，但在一些配置中可以体现为多个部件。虽然图中所示耦接到旋翼模块212，但是起落架和包裹运输器226可以耦接到模块化UAV系统的任何其他部件，包括部分地分布在模块化UAV系统的不同部件或模块之间。

旋翼模块212进一步图示为包括第一旋翼连接构件228。第一旋翼连接构件228耦接到第一毂侧216。虽然第一旋翼连接构件228被表示为单独的部件，但它可以集成到第一毂侧216或旋翼模块212内作为单个元件。

第一旋翼连接构件228包括可释放机构的全部或部分，比如之前描述的那些。如图所示，第一旋翼连接构件228包括轨道和导轨系统的导轨。第一旋翼连接构件228包括可释放机构的第一部分，其可释放地耦接到可释放机构的第二部分，可释放机构的第二部分形成机身模块200的机身连接构件208。

旋翼模块212可以可释放地紧固到机身模块200上。图2A提供的示例中，通过将第一旋翼连接构件228的导轨耦接到机身连接构件208的轨道上，旋翼模块212而可释放地紧固到机身模块200，如使用第一箭头252所示。

旋翼模块212额外包括第二可释放电缆连接接头230。第二可释放电缆连接接头230包括可释放电缆连接系统的全部或部分，比如之前描述的那些。虽然第二可释放电缆连接接头230被示为第一旋翼连接构件228的一部分，但它可以放置在旋翼模块212上的任何地点。

当旋翼模块212紧固到机身模块200时，通过将第一可释放电缆连接接头210连接到第二可释放电缆连接接头230，可以在旋翼模块212和机身模块200的部件之间建立通信。因此继续之前的示例，旋翼模块212的ESC使用配电装置与位于机身模块200的电池区域中的电池通信，并且与机身壳体202内的机载计算装置通信。

现在请参考图2B，图中示出了旋翼模块212的不同取向。旋翼模块212包括旋翼连接毂214，旋翼连接毂214具有第二毂侧218。第一毂侧216与第二毂侧218相对。作为参考，图2B还示出了旋翼模块212的臂220、马达222和螺旋桨224。

第二毂侧218表示为包括第二旋翼连接构件232。虽然表示为单独的部件，但第二旋翼连接构件232可以是与第二毂侧218集成的单个部件。第二旋翼连接构件可以是可释放机构的全部或部分，比如之前描述的那些。如图2B提供的示例所示，第二旋翼连接构件232是轨道-导轨连接系统的轨道。

第二毂侧218还包括第三可释放电缆连接接头234。第三可释放电缆连接接头234包括可释放电缆连接系统的全部或部分，比如之前描述的那些。如图所示，第三可释放电缆连接接头234表示为与第二旋翼连接构件232集成。然而，可释放电缆连接接头234可放置在旋翼模块212上的任意位置。

图2B进一步示出了示例机翼模块236。机翼模块236包括机翼238。如图所示，机翼模块236包括不止一个机翼。然而，适用于这个技术的机翼模块可以包括任何数量的机翼，包括单个机翼、两个机翼或多于两个机翼。如将要讨论的，这些机翼中的每一个可以包括机翼部件的任何组合。在进一步的实施例中，机翼可以具有能够基于当前或期望速度改变形状和角度的可变配置。

机翼模块236可以配置成接收可释放地紧固到机翼模块236的多种机翼和机翼部件。机翼模块236处的凹入式插槽可以配置成接收机翼上的相应延伸部。这样，机翼模块236可以配备不同尺寸和设计的多种机翼，这允许更先进的UAV配置。这些系统的优点包括能够轻松且快速地调整模块化UAV的最大起飞重量、有效载荷能力、速度、航程等，以适应特定需求。

机翼模块236可以被配置为接收具有不同设计(比如机翼的类型、尺寸、长度等)的各种机翼。各种机翼设计可以在机翼模块236上提供的机翼插槽处可互换地添加到机翼模块236，图中未示出。通过在这些机翼插槽中添加或移除部件(带有旋翼和ESC的机翼)，可以增加或减少机翼的数量。例如，机翼模块236可以配备有四个机翼插槽。在这种情况下，可以将任意数量的机翼附接到机翼插槽以实现飞行。例如，可以将两个或四个机翼插入各种插槽中，提供实现飞行的不同配置。机翼插槽可以位于预定地点，以便接收需要在机翼模块236上的特定位置的不同机翼类型。如将认识到的，在各种配置中的任意数量的机翼插槽。在一些情况下，每个机翼都由中央计算单元自动地识别和启用，并选择性地由机翼模块电池或机身模块电池供电。

容纳在机翼模块236或任何其他模块内的飞行控制器可以识别特定类型的机翼，包括尺寸和设计，比如可用马达和附接的传感器的数量和类型，电池尺寸和充电状态(如果存在)以及机翼设计。例如，特定机翼可以包括存储介质，存储介质存储识别机翼的计算机可读信息，包括尺寸和设计。可能包括有关机翼的其他规格，比如重量、升力、部件配置(襟翼、升降舵、副翼、方向舵等)、马达的类型和数量等。当机翼连接到机翼模块236时，可以物理连接通信总线以建立机翼的存储介质和飞行控制器之间的通信，允许飞行控制器识别机翼及其规格。在另一个实施例中，机翼和机翼模块236之间的无线通信可用于传递关于机翼的信息。在识别出机翼及其规格后，飞行控制器可以根据重量、功率、机翼的类型和数量、马达的类型和数量等重新配置飞行参数，以便飞行控制器相应地调整模块化无人机的行为。例如，如果将较小的机翼替换为相对较大的机翼，则飞行控制器识别较大的机翼并根据不同的阻力和滑翔特性以及不同的机翼部件进行调整。

机翼238包括与第二机翼侧242相对的第一机翼侧240。在这个示例中，当机翼处于飞行位置时，第一机翼侧240是机翼238的上表面并且第二机翼侧242是机翼238的下表面。

虽然图2B提供的示例实施例中未示出，机翼模块236可以包括一个马达和螺旋桨组合，或复数个马达和螺旋桨组合。如将进一步描述的，马达和螺旋桨组合也可以与独立操作的机翼模块一起使用。这允许机翼模块236在没有旋翼模块212辅助的情况下参与飞行，并且在紧固到旋翼模块212时辅助飞行。在一些实施例中，机翼模块236使用的马达和螺旋桨组合可释放地紧固到机翼模块236，以便可以很容易地被移除和更换，或者任何配置中可以包括任何的变化或数量。可移除的马达和螺旋桨组合可以包括与旋翼模块212的马达222和螺旋桨224相同的规格，旋翼模块212的马达222和螺旋桨224也可以可移除地紧固到旋翼模块212。因此，机翼模块236的马达和螺旋桨组合可以与旋翼模块212的马达222和螺旋桨224互换。

机翼238包括耦接到第二机翼侧242的机翼连接构件244。虽然机翼连接构件244被表示为单独的部件，但是机翼连接构件244在某些情况下可以集成到机翼238中。机翼连接构件可以是任何可释放机构的全部或部分，比如之前描述的那些。在图2B中，机翼连接构件244被表示为轨道和导轨系统的导轨。

机翼模块236可以可释放地紧固到旋翼模块212上。在图2B中，通过将机翼连接构件244的导轨耦接到第二旋翼连接构件232的轨道，机翼模块236可释放地紧固到旋翼模块212上，使用第二箭头248示出。

机翼模块236额外包括第四可释放电缆连接接头246。第四可释放电缆连接接头246包括可释放电缆连接系统的全部或部分，比如之前描述的那些。虽然第四可释放电缆连接接头246被示为机翼连接构件244的一部分，但是它可以放置在机翼模块236上的任何地点。

当机翼模块236紧固到旋翼模块212时，通过将第三可释放电缆连接接头234连接到第四可释放电缆连接接头246，可以在机翼模块236和旋翼模块212的部件之间建立通信。这样，当机身模块200和旋翼模块212使用第一可释放电缆连接接头210和第二可释放电缆连接接头230连接时，机翼模块236的部件(襟翼、升降舵、副翼、方向舵等)可以与旋翼模块212的部件和机身模块200的部件建立通信。在一个实施例中，机翼模块236被配置为独立操作，将进一步加以描述。

可以理解的是，图2A至图2C中提供的模块是示例。其他模块化配置适用于本技术的各个方面。在特定示例中，旋翼模块和机翼模块各自可独立运行。也就是说，这个示例中的旋翼模块包括允许旋翼模块独立运行的部件，这意味着旋翼模块可以在没有其他模块支持的情况下进行飞行以递送包裹。例如，旋翼可以包括具有电池连接构件或电池的电池地点、飞行控制器、配电装置、通信发射器和接收器、在飞行期间运输包裹的包裹运输器等的任意组合。

类似地，在这个示例中，机翼模块也可以独立运行。这里，机翼模块还可以包括允许其在没有其他模块支持的情况下运行以递送包裹的部件。就是说，机翼模块包括具有电池连接构件或电池的电池地点、飞行控制器、配电装置、通信发射器和接收器、在飞行期间运输包裹的包裹运输器等的任意组合。

在一个示例中，可独立运行的机翼模块和旋翼模块可以各自承载货柜。货柜也可以与本技术的任何其他实施例一起使用。例如，当模块彼此结合或彼此独立工作时，货柜可以与这些模块(比如机翼模块、旋翼模块和机身模块)一起使用。通过将包裹至少部分地或完全地封装在货柜内，货柜为包裹提供额外的保护。

在一个示例中，货柜包括供机翼模块或旋翼模块使用的电池。这样，包裹可以连同充电的电池预装到货柜中。这有利于快速地重新装载包裹以用于递送。由于在包裹递送期间电池电量耗尽，将电池包含在货柜中允许一个或多个模块同时装载新包裹和充电电池，因此允许一个或多个模块立即可用于运输第二个包裹。

货柜可以紧固到旋翼模块、机翼模块或机身模块。货柜可以与这些模块的任何配置一起使用，或者与一个可独立运行的模块一起使用。轨道和导轨系统是适用于将货柜紧固到任何UAV模块的一个示例系统。然而，可以使用本文所述的任何其他紧固系统。将参照图6进一步更详细地描述适合使用的一个示例货柜。

应当理解，在模块的一些配置中，将采用多个电池。例如，电池可以包含在货柜中、机身模块、旋翼模块、机翼模块中，或任何组合中。在这样的配置中，可以使用飞行控制器来平衡每个电池之间的电量，从而均等地利用每个电池。在另一个示例中，飞行控制器从一个特定的电池中获取电力，从而节省其他电池中的电池电量。

现在请参考图2C，其中示出了模块化UAV系统的又一示例配置。这里，机翼模块236使用机翼连接构件244和第二旋翼连接构件232紧固到机身模块200，如第三箭头250所示。通过连接第一可释放电缆连接接头210连接到第四可释放电缆连接接头246，建立从机翼模块236的部件到机身模块200的部件的通信。因此，例如，机翼模块236的襟翼、副翼、方向舵等可以与机身壳体202内的机载计算装置通信并从其接收指令。

虽然第一至第四可释放电缆连接接头(210、230、234、246)被表示为单个单元，但每个可包括各种电缆，例如，从配电装置到ESC的电力电缆可以不同于从机载计算装置到ESC的通信电缆。它们可以各自使用单个单元连接，或者可以通过各种单元连接。所有这些都旨在第一至第四可释放电缆连接接头(210、230、234、246)的范围内。此外，虽然第一至第四可释放电缆连接接头(210、230、234、246)中的每一个被表示为位于它们各自的部件上或与它们集成在一起，但是第一至第四可释放电缆连接接头(210、230、234、246)可以位于这些部件的每一个的外部并使用电缆进行通信。例如，第一可释放电缆连接接头210可以位于机身壳体202的外部，并且使用电缆与机身壳体202内的部件(比如机载计算装置等)通信。同样，这可以应用于第一至第四可释放电缆连接接头(210、230、234、246)中的任何一个。

现在请参考图3A至图3C，提供了由示例模块化无人机系统的模块形成的示例配置。这些配置中的每一个都可以由图2A至2C中提供的模块化无人机系统形成。每个模块可以承载(host)本文描述的部件的任何组合，包括允许每个模块独立运行的部件。

图3A图示了模块化UAV系统的第一配置300。这里，机身模块302可释放地紧固到旋翼模块304。旋翼模块304进一步可释放地紧固到机翼模块306。

图3B图示了模块化UAV系统的第二配置308。这里，机身模块302可释放地紧固到旋翼模块304。

图3C图示了模块化UAV系统的第三配置310。这里，机身模块302可释放地固定到机翼模块306。

在示例性实施例中，一种模块化无人机(UAV)系统的组装方法包括将旋翼模块的第一旋翼连接构件耦接到机身模块的机身连接构件。请参考图2A，如第一箭头252所示，机身模块200的机身连接构件208可释放地耦接到第一旋翼连接构件228。在进一步的实施例中，第一可释放电缆连接器接头210耦接到第二可释放电缆连接器接头230。通过将第一可释放电缆连接器接头210连接到第二可释放电缆连接器接头230，促进(facilitate)机身模块和旋翼模块之间的通信。例如，这允许位于或贴附于机身模块的电池与旋翼模块的电子速度控制器之间的通信。

在进一步的实施例中，如图2B所示，组装方法包括将第二旋翼连接构件232可释放地耦接到机翼连接构件244。这个方法还包括将第三可释放电缆连接接头234耦接到第四可释放电缆连接接头246。通过耦接这些可释放的电缆连接，能够在旋翼模块212和机翼模块236之间实现通信。在机翼模块236、旋翼模块212和机身模块200可释放地耦接在一起的每一个实施例中，各自可释放电缆连接接头的连接允许在所有连接的模块之间进行通信。例如，如果机翼模块以通信方式耦接到旋翼模块并且旋翼模块以通信方式耦接到机身模块，则机身模块将能够与机翼模块通信并向机翼模块发出指令。

现在请参考图4，其提供了使用复数个UAV的示例飞行布置400。所示示例是“飞行链”的一个示例。飞行布置400提供包裹递送的先进方法。如图所示，在图4中，飞行布置包括复数个UAV 402A-402N。通过使用“402A-402N”，图4旨在说明飞行布置中的复数个UAV可以包括任意数量。可以使用本公开全文描述的模块化UAV的一个方面。然而，这种布置不限于模块化无人机系统。

这里，复数个UAV中的每个UAV包括系绳(tether)，例如UAV 402A的系绳404。一方面，每个UAV可以具有两个系绳。每个系绳在一个接头处附接到其各自的无人机。合适的接头的示例包括滚珠(ball)、铰链、转向节(knuckle)、螺丝扣、开口销(cotter)、枢轴、螺栓和螺钉等。系绳可以附接在UAV的前端、UAV的后端，或者比如当使用两个系绳时附接到UAV的前段和后端。图4将UAV 402A图示为具有前端406和后端408。系绳可以围绕接头可旋转地附接，这允许在系绳时第一系绳UAV独立于第二系绳UAV移动。

在一些情况下，系绳还包括总线以允许在UAV飞行链的无人机之间的通信和供电。如前所述，在使用多个电池的情况下，可以在无人机运行期间平衡电池电量。在其他实施例中，UAV飞行链的特定UAV越过飞行链提供电池电力。这可能对具有短递送距离的飞行链的UAV有益，在递送包裹时允许在使用具有相对较长距离的UAV的电池电量之前使用它们的电池电量。就是说，飞行链的第一UAV的电池电力可以在飞行链的第二UAV的电池电力之前被使用，其中第二UAV具有比第一UAV的第一递送目的地更远的第二递送目的地。除了或代替的无线通信能力，总线还允许UAV之间的通信。当UAV在飞行链中运行时，这可能会增加响应时间。

在UAV上采用一个系绳的方面中，系绳附接在前端。或者，系绳可以附接在后端。在采用两个系绳的方面中，每个系绳附接在前端和后端。

当采用单系绳系统时，每个UAV还具有线束点(harness point)。线束点包括另一UAV的系绳可释放地接合的点。通过将一个UAV的系绳与另一UAV接合，形成UAV飞行链，比如飞行布置400中所示的那个。在飞行布置400中，UAV 402A包括附接在后端408的接头处的系绳404。系绳404与UAV 402处于接合位置。系绳404可以被释放以便系绳404处于脱离位置。当可释放地耦接到接合位置的线束点时，系绳可以围绕线束点旋转。

当脱离接合时，飞行链被破坏，并且UAV 402A和UAV 402B可以独立行动，即它们各自可以进行异步移动和航行。当接合时，UAV 402A和UAV402B执行同步移动和航行。同步并不意味着每个UAV同时执行一个动作，而是同步移动的动作是为了完成一个目标。例如，飞行链可能接收到左转指令。这里，无人机402A可以开始向左滚动，随后无人机402B向左滚动。虽然每个UAV不会同时向左滚动，但每个都以某种方式滚动以推动飞行链向左方向移动。这被认为是同步移动。因此，当移动不会动作以完成相同的任务时，可能会发生异步移动，例如，在两个不同的方向上运动。

在UAV包括两个系绳的实施例中，每个系绳在接头处紧固到其各自的UAV，而相对端包括线束点。例如，系绳在系绳的第一端紧固到UAV前端。系绳从第一端延伸到与第一端相对的第二端。第二端包括线束点。这个实施例中用于UAV的每个线束点可释放地接合到其他UAV上的系绳的线束点。

在飞行期间系绳可以从线束点脱离。这样，无人机可以使用飞行链同步导航。无人机可以单独地或成组地脱离以开始异步移动。

因此，包裹的递送方法中可以使用无人机飞行链。在一种系绳式飞行递送的方法中。复数个UAV使用系绳耦接。复数个包括两个或更多的UAV。复数个无人机在耦接时形成飞行链。每个UAV都包括一个系绳。在另一实施例中，每个UAV包括两个系绳。这些系绳耦接到线束点。每个UAV可以包括用于可释放地紧固这些系绳其中之一的线束点。在一些情况下，每个系绳包括线束点，以通过将第一系绳的第一线束点固定到第二系绳的第二线束点而将每个UAV可释放地紧固到另一个UAV。

飞行链可以经过一段距离从一个地点同步地导航到另一地点。在任何时候，包括在飞行期间，这些系绳的一个或多个在线束点脱离。这样，一个UAV或一组的两个或多个无人机从UAV飞行链中释放出来。当一组无人机作为一个单元被释放时，则形成了第二飞行链。与当前的递送方法相比，UAV飞行链具有若干优点。首先，在飞行链系统中，每个无人机可以在飞行链的其他无人机之间共享能量。此外，上述飞行链能够主要由飞行链的头部UAV提供动力。在这个实施例中，这减少了其他无人机的动力系统部件的磨损。UAV飞行链还为民航当局提供简化飞行路径批准和简化任务进度跟踪的好处。这是因为在系绳时飞行链的复数多个UAV可以被视为单个飞行系统。

一旦被释放，释放的无人机(单个无人机、无人机组或形成单个单元的无人机组)可以相对于其脱离的飞行链异步导航。因此，释放的UAV可以导航离开飞行链到另一地点。

为了递送包裹，可以将一个或多个包裹附接到复数个UAV。这可以在UAV的包裹运输器处完成。适合使用的包裹运输器的示例和将包裹附接到包裹运输器的方法可见于美国专利申请No.15/582,168，名称为“无人机提取和递送系统”，现为美国专利No.9,969,495，其全文以引用方式并入本文。一个UAV可以包括不止一个包裹，飞行链的每个UAV可以包括一个或多个包裹，飞行链的一些UAV可能没有附接的包裹。在一种装载方法中，包裹被附接到UAV以平衡飞行链。相对较重的包裹，即比复数个包裹中的另一包裹具有更大重量的包裹，可以朝飞行链的中心方向附接。较轻的包裹朝飞行链的端部方向附接。在一个示例中，复数个包裹中最轻的包裹附接到飞行链的端部UAV。最重的包裹附接到飞行链的中心UAV，它可以包括具有偶数个UAV的飞行链中的两个中心UAV中的任何一个。

使用附接的包裹，飞行链同步地导航经过第一距离到达第一地点。当在第一地点时，UAV的一个或多个从飞行链中释放，以便释放的无人机可以相对于飞行链异步导航。通过解开线束点处的系绳单元以脱离系绳单元，从飞行链中释放一个或多个UAV。

在一些情况下，会单独地释放复数个无人机。在这种情况下，每个释放的UAV相对于其他释放的UAV进行异步导航。在另一情况下，复数个无人机被释放作为形成第二飞行链的一个单元。第二飞行链相对于第一飞行链(例如，释放第二飞行链的初始飞行链)异步导航。形成第二飞行链的UAV相对于第二飞行链的每个UAV同步导航。

当被释放时，解开的UAV离开UAV飞行链并朝第二地点的方向导航。在第二地点处释放包裹，第二地点可以包括与解开的UAV相关联的一个或多个包裹的递送地点。

包括模块化UAV的无人机所执行的另一方法包括受控下降以对电池充电。例如，飞行中的UAV可以通过快速下降来为电池充电，让气流旋转其螺旋桨，从而使用电动马达为电池充电。

这个方法可用于UAV飞行链以及具有至少一个旋翼模块和一个机翼模块或两个旋翼模块的模块化UAV。与飞行链中的其他UAV同步飞行的消耗电池电量的无人机，可以从地面上方的高度从链中释放。这些无人机可以以受控方式自由落体，以为机载电池充电。当接近地面时，可以利用从受控自由落体中获得的剩余电池电量将无人机减慢到着陆的安全速度。

在示例性的实施例中，系绳飞行递送的方法包括耦接复数个UAV以形成UAV飞行链。复数个UAV中的每一个包括系绳单元，通过将每个UAV的系绳单元接合到其他UAV的系绳单元将UAV耦接到一起。复数个包裹附接到形成UAV飞行链的复数个UAV，UAV飞行链被导航经过第一距离到达第一地点。一旦UAV已经到达接近第一地点的地点，则UAV通过与接合的系绳单元脱离而将从UAV飞行链上解开，解开的UAV具有附接到其上的复数个包裹的一个包裹。解开的UAV被导航离开UAV飞行链到达第二地点以及，在第二地点释放包裹。

现在请参考图5，提供了使用模块化UAV的示例递送方法的图示。这里，使用机翼模块510、机身模块530和旋翼模块520的模块化UAV递送系统500显示为协同工作以递送包裹540。在一个实施例中，机翼模块510可以用附接到机翼模块的机翼马达(图未示)自推。在另一实施例中，机翼模块可以在不使用自推马达的情况下用作滑翔机。

如前所述，机翼模块510可以可释放地被紧固到机身模块530或旋翼模块520中的一个或多个。这样，系统协同工作以递送包裹540。在示例方法中，包裹540被紧固到机身模块530或机翼模块510。在第一布置中，机翼模块510被紧固到机身模块530或载送包裹510的旋翼模块520。机翼模块510、旋翼模块520和机身模块530的组合系统被提供指令以将包裹540递送到递送地点。组合系统根据指令导航到递送地点。

在交付地点上方的高度，从具有包裹540的机身模块530和旋翼模块520释放机翼模块510，如箭头550所示。释放后，机翼模块510使用其马达或通过滑翔导航到可以被取回的终点地点。释放后，承载包裹540的机身模块530和旋翼模块520导航到递送地点并释放包裹540。在一些情况下，旋翼模块520和机身模块530留在递送地点等待取货。一方面，机身模块530或旋翼模块520发射传送其位置的导航信标，例如GPS地点信号。这样，例如可以由递送运输器取回模块。另一方面，机身模块530和旋翼模块520使用与这些模块相关联的电源导航离开递送地点。这些模块可以导航到达相同的终点地点，或者可以导航到与第一终点地点不同的第二终点地点。使用这个方法，机翼模块510可以在递送包裹540之前被导航离开递送地点，其中包裹540在递送地点处被释放，而旋翼模块520和机身模块530在包裹540之后导航离开递送地点，其中包裹540已经在递送地点被释放。

这种方法是有益的，因为它提供了向前飞行的好处以及VTOL和使用VTOL式UAV在低空增强导航的好处。一方面，因为在高空释放机翼模块510(比如高达400英尺)，可以使用最小功率或滑翔到远离递送地点的地点。在没有其他模块的情况下机翼模块510重量更轻，因此可以滑过很远的距离。机身模块530和旋翼模块520在递送之后可以导航到最近的运输车辆以用于停靠(docking)并返回运输器。

现在请参考图6，提供了示例模块化UAV系统。图6的示例模块化UAV系统适用于示例货柜600。货柜600包括内部区域602和外壳604。包裹可以借助外壳604部分地或完全地封装在内部区域602内。

货柜600被示为具有电池606，电池606布置在内部区域602内。虽然图中表示位于内部区域602内，但是可以设想电池606可以集成在货柜600的结构内或耦接到外壳604。通过电池连接接头608，电池606与模块化UAV系统的其他部件(比如配电装置)通信。

货柜600可以被紧固到模块化UAV系统的任何模块上。如前所述，用于紧固货柜600的一种示例方法包括轨道和导轨系统。如图6所示，货柜600包括轨道和导轨系统的导轨610。导轨610可用于将货柜600紧固到旋翼模块612、机翼模块614或机身模块616。如通篇所述，模块化UAV系统的每个模块可以布置成各种配置以执行特定任务。货柜600可以紧固到这些配置中的任一者。

现在请参考方法700，提供了利用模块化UAV系统的实施例递送包裹的示例方法。在方块710处，包裹被耦接到模块化UAV系统。UAV系统可以包括机翼模块、旋翼模块或机身模块的任意组合。机翼模块或旋翼模块可以是独立的，或者可以包括用于各种模块化配置的部件的任何组合。包裹可以在被紧固到任何模块的包裹运输器或货柜处耦接到模块化UAV系统。在方块720处，模块化UAV系统被导航到递送地点。在方块730处，在递送地点上方的高度从模块化UAV系统的机翼模块释放旋翼模块。在方块740处，机翼模块被导航离开递送地点，而旋翼模块被导航到递送地点。在方块750处，旋翼模块在递送地点释放包裹，并且旋翼模块被导航离开递送地点。

图8图示了使用模块化UAV系统的实施例递送包裹的另一示例方法。在方块810处，耦接复数个UAV以形成UAV飞行链。在方块820处，复数个包裹被耦接到UAV飞行链。在方块830处，UAV飞行链被导航到第一地点。在方块840处，具有包裹的UAV与UAV飞行链分离。在方块850处，具有包裹的分离UAV被导航到释放包裹的第二地点。

现在请参考图9，特别提供了一种示例计算装置900。计算装置900不应被解释为与所示部件的任何一个或组合具有相关的任何依赖性或要求。

本公开的技术可以包括执行计算机可执行指令(比如程序模块)的处理器，指令由计算机或其他机器(比如个人数据助理或其他手持装置)执行。通常，包括例程、程序、对象、部件、数据结构等的程序模块是指执行特定任务或实现特定抽象数据类型的代码。可以在包括手持装置、消费电子产品、通用计算机、更专业的计算装置等的各种系统配置中实践此技术。也可以在分布式计算环境中实践此技术，其中由通过通信网络而链接的远程处理装置执行任务。

请参考图9，计算装置900包括总线910，总线910直接或间接地耦接以下装置：存储器912、一个或多个处理器914、一个或多个演示部件916、输入/输出端口918、输入/输出部件920、说明性电源922和一个或多个无线电924。总线910表示可以是一个或多个总线(比如地址总线、数据总线或其组合)。虽然为了清楚起见，用线条表示图9的各个方块，实际上，描绘各个部件并非如此清楚，并且打个比方，线条更准确地而言是灰色和模糊的。例如，可以将演示部件(比如显示装置)视为输入/输出(I/O)部件。此外，处理器具有存储器。我们认识到这是本领域的基本性质，以及重申图9的图解仅示出了可以结合本技术的一个或多个实施例使用的示例计算装置。比如“工作站”、“服务器”、“膝上型电脑”、“手持装置”等类别之间没有区别，因为所有这些类别都视为在图9的范围内并称为“计算装置”。

计算设备900通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是计算设备900可以访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质包括用于存储比如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术中所实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储技术、只读光盘存储器(CD-ROM)、数字通用磁盘(DVD)或其他光盘存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其他磁性存储装置，或可用于存储所需信息且可由计算装置900访问的任何其他介质。计算机存储介质本身不包括信号。

通信介质一般体现为比如载波或其他传输机制的调制数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任何信息传递介质。术语“调制数据信号”是指一种信号，此信号具有一个或多个其特征，该特征以对信号中的信息编码的方式设置或改变。作为示例而非限制，通信介质包括比如有线网络或直接有线连接的有线介质，以及无线介质比如声学、射频(RF)、红外和其他无线介质。以上任何内容的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

存储器912包括易失性或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器可以是可移除的、不可移除的或其组合。示例的硬件装置包括固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。计算装置900包括从各种实体比如存储器912或I/O部件920读取数据的一个或多个处理器。演示部件916向用户或其他装置演示数据指示。演示部件的示例包括显示装置、扬声器、打印部件、振动部件等。

I/O端口918允许计算装置900与包括I/O部件920的其他装置在逻辑上耦接，I/O部件920中的一些可以内置。说明性的部件包括麦克风、操纵杆、游戏手柄、卫星天线、扫描仪、打印机、无线装置等。

上述实施例可以与具体描述的替代方案中的一个或多个组合。特别地，在替代方案中，要求保护的实施例可以包含对不止一个其他实施例的参考。要求保护的实施例可以指定要求保护的主题的进一步限制。

本技术的主题在本文中被具体描述以满足法定要求。然而，描述本身并不旨在限制本公开的范围。相反，发明人已经考虑到，要求保护或公开的主题也可以以其他方式体现，以包括不同步骤或者与本文档中描述的那些类似步骤的组合，并结合其他现有或未来技术。此外，尽管术语“步骤”或“方块”在本文中可能用于表示所采用的方法的不同要素，但这些术语不应被解释为暗示本文公开的各个步骤中或之间的任何特定顺序，除非且除了个别顺序步骤已明确说明的情形。

如在本公开中所使用的，除非选项其中之一是不切实际的，词语“递送”旨在表示“卸货”和“取货”。例如，“递送车辆”是能够在某个地点取货和卸下包裹的车辆。除非另有相反的说明，否则“一(a)”和“一个(an)”等词语包括复数和单数。因此，例如，在存在一个或多个特征的情况下满足“一特征”的约束。此外，术语“或”包括合取词、析取词和两者(因此a或b包括a或b以及a和b)。

从前述内容可以看出，此技术非常适合实现上述所有方面和目的，包括该结构明显或固有的其他优点。应当理解，某些特征和子组合是有用的并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用。这是由权利要求所设想的并且在权利要求的范围内。因为可以在不脱离本范围的情况下做出所描述技术的许多可能的实施例，所以应当理解，本文所描述的或者附图所示的所有内容都应被解释为说明性的而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种模块化无人机系统，包括：

机身模块，包括设置在机身壳体内的飞行控制器，所述机身壳体具有第一机身壳体侧和第二机身壳体侧，机身连接构件包括在所述第一机身壳体侧上；旋翼模块，包括旋翼连接毂，所述旋翼连接毂耦接到复数个马达，所述旋翼连接毂具有第一毂侧和第二毂侧，所述第一毂侧具有第一旋翼连接构件且所述第二毂侧具有第二旋翼连接构件，其中所述第一旋翼连接构件可移除地耦接到所述机身连接构件；以及机翼模块包括具有第一机翼侧和第二机翼侧的机翼，所述第二机翼侧包括机翼连接构件，其中所述机翼连接构件可移除地耦接到所述第二旋翼连接构件。

2.根据权利要求1所述的模块化无人机系统，其中：所述机身模块还包括第一可释放电缆连接接头；以及所述旋翼模块还包括电子速度控制器和第二可释放电缆连接接头，其中当所述第一旋翼连接构件可移除地耦接到所述机身连接构件时，所述第一可释放电缆连接接头可移除地耦接到所述第二可释放电缆连接接头，以建立所述机身模块的所述飞行控制器和所述旋翼模块的所述电子速度控制器之间的通信。

3.根据权利要求2所述的模块化无人机系统，其中：所述旋翼模块还包括第三可释放电缆连接接头；以及所述机翼模块还包括襟翼、升降舵、副翼或方向舵，并且包括第四可释放电缆连接接头，其中当所述第二旋翼连接构件可移除地耦接到所述机翼连接构件时，所述第三可释放电缆连接接头可移除地联接到第四可释放电缆连接接头，以在所述机身模块的所述飞行控制器和襟翼、升降舵、副翼或方向舵之间建立通信。

4.根据权利要求1所述的模块化无人机系统，其中，用于所述旋翼模块的电源与所述机身模块相关联。

5.根据权利要求1所述的模块化无人机系统，其中，所述机身模块包括包裹运输器。

6.根据权利要求1所述的模块化无人机系统，其中，所述复数个马达中的每个马达都耦接到臂，所述臂可移除地耦接到所述旋翼模块。

7.根据权利要求1所述的模块化无人机系统，其中，所述机翼可移除地耦接到所述机翼模块。

8.根据权利要求1所述的模块化无人机系统，其中，所述旋翼模块包括包裹运输器。

9.一种组装模块化无人机系统的方法，所述方法包括：将旋翼模块的第一旋翼连接构件耦接到机身模块的机身连接构件：所述机身模块包括设置在机身壳体内的飞行控制器，所述机身壳体具有第一机身壳体侧和第二机身壳体侧，并且所述机身连接构件包括在所述第一机身壳体侧上；所述旋翼模块包括旋翼连接毂，所述旋翼连接毂耦接到复数个马达，所述旋翼连接毂具有第一毂侧和第二毂侧，第一毂侧具有第一旋翼连接构件并且第二毂侧具有第二旋翼连接构件。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括：将机翼模块的第一机翼连接构件可释放地耦接到所述第二旋翼连接构件：所述机翼模块包括具有第一机翼侧和第二机翼侧的机翼，所述第二机翼侧包括第一机翼连接构件。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述机身连接构件还包括第一可释放电缆连接接头。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一旋翼连接构件还包括第二可释放电缆连接接头。

13.根据权利要求12所述的方法，其中将所述旋翼模块的所述第一旋翼连接构件可释放地耦接到机身模块的机身连接构件还包括连接所述第一可释放电缆连接接头和所述第二可释放电缆连接接头。

14.根据权利要求13所述的方法，其中耦接所述第一可释放电缆连接接头和所述第二可释放电缆连接接头，以通信方式耦接所述机身模块和所述旋翼模块。

15.一种使用模块化无人机系统递送包裹的方法，所述方法包括：将包裹耦接到所述模块化无人机系统，所述模块化无人机系统包括机翼模块、旋翼模块和机身模块，所述机翼模块包括具有第一机翼侧和第二机翼侧的机翼，第二机翼侧包括机翼连接构件，其中所述机翼连接构件可移除地耦接到所述旋翼模块的第二旋翼连接构件；将所述模块化无人机导航到与所述包裹相关联的递送地点；在所述递送地点上方的高度，通过从所述第二旋翼连接构件释放所述机翼连接构件，从所述旋翼模块和所述机身模块释放所述机翼模块；导航所述机翼模块离开所述递送地点；导航所述旋翼模块和所述机身模块到所述递送地点；在所述递送地点释放所述包裹；以及将所述旋翼模块和所述机身模块导航离开所述递送地点。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述机翼模块导航离开所述递送地点到达第一终点地点，以及所述旋翼模块和所述机身模块导航离开所述递送地点到达不同于所述第一终点地点的第二终点地点。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，通过运输器在所述递送地点对所述旋翼模块和所述机身模块的提取，所述旋翼模块和所述机身模块被导航离开所述递送地点。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，使用与所述机身模块或所述旋翼模块相关联的电源，所述旋翼模块和所述机身模块导航离开所述递送地点。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述机翼模块在所述递送地点释放所述包裹之前导航离开所述递送地点，以及其中所述旋翼模块和所述机身模块在所述递送地点释放所述包裹之后导航离开所述递送地点。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述机翼模块包括机翼马达，以及其中所述机翼模块通过使用所述机翼马达自推所述机翼模块而导航离开所述递送地点。

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