CN117270558A - 载具、运输系统和移动载具的方法 - Google Patents
载具、运输系统和移动载具的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117270558A CN117270558A CN202311221299.9A CN202311221299A CN117270558A CN 117270558 A CN117270558 A CN 117270558A CN 202311221299 A CN202311221299 A CN 202311221299A CN 117270558 A CN117270558 A CN 117270558A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- drone
- control module
- drones
- docking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims abstract description 421
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 174
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 53
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 41
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 37
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 19
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 49
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 36
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 31
- 238000013461 design Methods 0.000 description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
- B64U20/40—Modular UAVs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/22—Other structures integral with fuselages to facilitate loading, e.g. cargo bays, cranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C37/00—Convertible aircraft
- B64C37/02—Flying units formed by separate aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D3/00—Aircraft adaptations to facilitate towing or being towed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D41/00—Power installations for auxiliary purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D5/00—Aircraft transported by aircraft, e.g. for release or reberthing during flight
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
- B64F1/22—Ground or aircraft-carrier-deck installations for handling aircraft
- B64F1/222—Ground or aircraft-carrier-deck installations for handling aircraft for storing aircraft, e.g. in hangars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
- B64U20/80—Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/20—Rotors; Rotor supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/20—Rotors; Rotor supports
- B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
- B64U30/291—Detachable rotors or rotor supports
- B64U30/292—Rotors or rotor supports specially adapted for quick release
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/20—Rotors; Rotor supports
- B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
- B64U30/296—Rotors with variable spatial positions relative to the UAV body
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U40/00—On-board mechanical arrangements for adjusting control surfaces or rotors; On-board mechanical arrangements for in-flight adjustment of the base configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
- B64U50/37—Charging when not in flight
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
- B64U70/20—Launching, take-off or landing arrangements for releasing or capturing UAVs in flight by another aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
- B64U70/90—Launching from or landing on platforms
- B64U70/92—Portable platforms
- B64U70/93—Portable platforms for use on a land or nautical vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U80/00—Transport or storage specially adapted for UAVs
- B64U80/20—Transport or storage specially adapted for UAVs with arrangements for servicing the UAV
- B64U80/25—Transport or storage specially adapted for UAVs with arrangements for servicing the UAV for recharging batteries; for refuelling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U80/00—Transport or storage specially adapted for UAVs
- B64U80/30—Transport or storage specially adapted for UAVs with arrangements for data transmission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U80/00—Transport or storage specially adapted for UAVs
- B64U80/40—Transport or storage specially adapted for UAVs for two or more UAVs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U80/00—Transport or storage specially adapted for UAVs
- B64U80/80—Transport or storage specially adapted for UAVs by vehicles
- B64U80/82—Airborne vehicles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H6/00—Buildings for parking cars, rolling-stock, aircraft, vessels or like vehicles, e.g. garages
- E04H6/44—Buildings for parking cars, rolling-stock, aircraft, vessels or like vehicles, e.g. garages for storing aircraft
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C2211/00—Modular constructions of airplanes or helicopters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
- B64U2101/60—UAVs specially adapted for particular uses or applications for transporting passengers; for transporting goods other than weapons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
- B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
- B64U2201/102—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS] adapted for flying in formations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
- B64U2201/20—Remote controls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明提供了一种载具,其包括机身,该机身设置有至少一个存储模块和至少一个对接模块,每个存储模块被配置为在其中容纳无人机,每个对接模块被配置为与至少一个所述无人机可拆卸地相互作用,以便能够将无人机连接到机身以用于移动所述载具;以及控制模块,该控制模块被配置为向至少一个所述无人机提供控制命令,以便能够从存储模块释放所述无人机以用于与所述对接模块中的一者相互作用。此外,本发明还提供了包括上述主题的载具的运输系统的各种变型方案,以及移动上述主题的载具的方法。
Description
技术领域
本发明涉及航空设备,特别涉及用于通过空中、水上和/或陆地移动货物和/或乘客的装置和方法,更具体地涉及载具、包括这种载具的运输系统以及用于移动这种载具的方法。
背景技术
迄今为止,在现有技术中用于通过空中、水上和/或陆地运输货物和/或乘客的具有多种设计和推进单元的有人驾驶和无人驾驶航空系统已经广泛普及。特别地,已知的有飞机、直升机、滑翔机、高空气球、客车、卡车、摩托车、轮船、渡船、驳船、汽船和其他类型的飞行器、陆运工具或水运工具,它们都能够执行货物和/或乘客的运输。
与水运和陆运的交通运输方式相比,空中运输的优势在于速度相对较高,并且在确定此类载具的航行路线时不需要考虑物理障碍(河流、山地、森林、陆地建筑物和结构物、地面车辆交通、行人交通等)。然而,在城市条件下飞机的广泛使用具有相当大的局限性。特别是,飞机和直升飞机分别需要建造供飞机起飞和降落的区域以及供直升飞机起飞和降落的区域,它们占地面积相当大。此外,起飞和降落区域的总体尺寸显著超过了用于停放能够运输具有相应重量和体积的货物和/或相应数量的乘客的陆地载具的停车空间的总体尺寸。例如,可搭载24名乘客的米-8直升机的降落区域的面积必须达到400平方米或更大,而可搭载50至100人的普通客车的停车空间的面积不到30平方米。最多可搭载4人(1名飞行员和3名乘客)的罗宾逊R-44直升机需要至少225平方米的降落区域的面积,而一辆最多可搭载9人的普通客车的停车空间的面积不到14平方米。
因此,有必要改进飞行器设计,以便在城市环境中大规模采用空中运输。
2016年9月22日公布的公布号为20160272314的美国专利申请(以下简称US20160272314)公开了一种包括机身、能够使飞行汽车垂直起飞的折叠式可移动的飞机电动机以及可折叠机翼的飞行汽车形式的载具,根据US20160272314的载具在停车状态下的尺寸与传统汽车相当。然而,根据US20160272314的载具仅有有限的负载能力和有限的续航能力,因此,其设计对于在城市条件下使用所述载具而言不具有通用性和安全性。如果根据US20160272314所述的载具中的一个飞机发动机发生故障,那么不存在执行安全着陆操作的可能性。尽管US20160272314提出根据US20160272314所述的载具可以配备紧急降落伞,但及时展开降落伞的可能性和在这种载具中提供安全可控着陆操作的可能性是值得怀疑的,特别是在城市市区范围内或在拥挤地区的条件下。
2017年12月19日公布的公布号为9845150的美国专利(以下简称US 9845150)提供了一种包括机身的载具,机身上安装有水平方向的升力旋翼、垂直方向的升力旋翼和可折叠机翼。根据US 9845150所述的载具可实现类似于直升机的垂直起飞,然后展开机翼并转变为飞机和直升机的混合体。在根据US 9845150所述的载具中,可以选择具有安全裕度的升力旋翼的数量以在一个或多个升力旋翼失效或故障的情况下提供安全的着陆。沿机身安装在根据US 9845150所述的载具上的多排水平定向升力旋翼减小了这种载具的总体尺寸并增加了其可靠性,例如,与通常仅包括单个水平定向升力旋翼的直升机相比,该直升机的水平定向升力旋翼的盘面积显著超过了机身的总尺寸。根据US 9845150所述的载具的缺点是续航范围有限,以及载荷能力有限且不可扩展。
2020年9月1日公布的公布号为10759286的美国专利(以下简称US10759286)应被视为本发明的最接近的类似物(原型),该专利公开了一种作为乘客运输系统的一部分的载具,并且该载具包括机身,机身上设有能够将无人机(无人驾驶飞机)可拆卸地对接到机身上的对接模块,该无人机允许在空中移动所述载具。此外,在US10759286中公开的客运系统包括专用的航空终端,适用于根据US10759286所述的载具的着陆,以及无人机的充电、无人机的交换(更换)、乘客的登机/下机等。根据US10759286所述的载具中的对接模块允许扩展该载具的负载能力,特别是由于具有不同功率和负载能力的无人机能够可拆卸地对接到该载具的机身上。然而,根据US10759286所述的载具的续航范围有限,这就需要在飞行路线上停靠,至少为了执行将无人机从机身脱离对接以便随后充电并将充电后的无人机连接到机身上,这样的停靠是必要的,从而最终导致该载具按照所述飞行路线飞行的航程持续时间增加,并因此延迟了该载具按照所述飞行路线到达目的地的时间。此外,当根据US10759286所述的载具沿航行路线运动时,一个或多个无人机的失效、故障或过早耗尽电力可能导致该载具坠落到地面;相应地,根据US10759286所述的载具的事故发生率比较高。
因此,包括根据US10759286所述的载具在内的已知载具的主要缺点是事故发生率比较高和到达目的地的航程时间过长,特别是在载具航行路线较长的情况下。
因此,显然需要对已知载具进行进一步改进,特别是要降低此类载具的事故发生率,并加快其到达目的地的航程速度。
因此,本发明所解决的技术问题是创造一种载具,以克服所述已知载具的上述缺点中的至少一个,即事故发生率比较高和到达目的地的航程时间过长,以及载重能力有限和整体尺寸较大。
发明内容
本发明的目的是创造一种载具,以解决现有技术中的上述问题中的至少一个,并扩大用于运输乘客和/或货物的工具的续航范围。
在本发明的第一方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的载具,包括:
机身,所述机身设置有一个或多个存储模块,所述存储模块中的至少一者中容纳有无人机,并且所述机身还设置有至少一个对接模块,每个所述对接模块都被配置成能够与所述无人机中的至少一者可拆卸地相互作用,以便能够将所述无人机连接到所述机身以用于移动所述载具;和
控制模块,所述控制模块被配置为向所述无人机中的至少一者提供控制命令,以便能够从所述存储模块释放所述无人机以用于与所述对接模块中的一者相互作用。
在本发明的第二方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的运输系统,包括:
1)根据本发明第一方面所述的载具;
2)无人机,所述无人机由所述载具使用;
3)停靠站,所述停靠站被配置为存放附加的无人机;和
4)服务器,所述服务器被配置为控制所述停靠站上的附加的无人机的操作,并且可通信地耦合到所述载具的控制模块,以使其能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据,
其中,所述控制模块被配置为向对应于所述航行路线的至少一个停靠站发出请求,以在对应于所述航行路线的预定的地理区域中提供至少一个所述附加的无人机,并且,
所述服务器还被配置为从所述载具的控制模块实时地接收所述载具的坐标,以便按照所述航行路线当所述载具与所述地理区域的接近度达到阈值时,所述服务器能够响应于所述请求而从所述停靠站引导至少一个所述附加的无人机以使得每个所述附加的无人机与所述载具的对接模块相互作用。
进一步地,在本发明的第三方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的运输系统,包括:
1)根据本发明第一方面所述的载具;
2)无人机群组,每个所述无人机群组由所述载具中的一者使用;
3)服务器,所述服务器可通信地耦合到每个所述载具的控制模块,以使其能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据,并且能够从所述控制模块实时地接收所述载具的坐标;其中
(a)每个所述载具的每个无人机还被配置为响应于所述控制模块的请求而向所述控制模块提供与续航范围相关的数据,所述请求对应于所述无人机;
(b)每个所述载具的控制模块还被配置为:确定所述载具的存储模块中的空闲充电点的数量,以便能够向所述服务器提供与所述存储模块中的空闲充电点相关的数据,在所述存储模块中的空闲充电点处能够补充所述无人机的续航范围,基于所述与续航范围相关的数据,识别所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量,所述动力即将耗尽的无人机的续航范围小于阈值,和向所述服务器提出供应附加的无人机的请求,所供应的附加的无人机的数量对应于所识别的动力即将耗尽的无人机的数量的至少一部分;
(c)所述服务器还被配置为响应于所述供应附加的无人机的请求而:识别所述载具以外的其他载具,所述其他载具的位置对应于所述载具的坐标,并且在所述其他载具的存储模块中的空闲充电点的数量对应于所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量,或者识别所述载具以外的至少两个其他载具,所述至少两个其他载具中的每一者的位置都对应于所述载具的坐标,并且在至少两个所述其他载具的存储模块中的空闲充电点的数量对应于所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量;并且所述服务器还被配置为向所述载具的控制模块提供控制指令,以便能够:在所述载具的控制模块的控制下将所述动力即将耗尽的无人机引导至所识别的每个其他载具中的空闲充电点,或者接管对所述动力即将耗尽的无人机的控制,以将所述动力即将耗尽的无人机引导至所识别的每个其他载具中的空闲充电点。
进一步地,在本发明的第四方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的运输系统,包括:
1)根据本发明第一方面所述的载具;
2)无人机群组,每个所述无人机群组由所述载具中的一者使用;
3)所述服务器可通信地耦合到每个所述载具的控制模块,以便使其能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据、所述载具的实时坐标以及所述载具的存储模块中空闲的无人机的数量的相关数据,所述载具在按照其航行路线移动的期间不需要使用所述空闲的无人机;其中,
(a)每个所述载具的每个无人机还被配置成实时地向所述控制模块提供与续航范围相关的数据;
(b)每个所述载具的控制模块还被配置为:基于所述与续航范围相关的数据、与所述载具相对应的数据、与允许所述载具按照其航行路线在经停点之间移动所需的充电完成的无人机的目标数量相关的数据,识别所述载具的无人机群组所缺少的已充电的无人机的数量,所述无人机群组对应于所述载具,用于为所述载具提允许所述载具继续按照其航行路线移动到下一个经停点的续航范围;
识别所述载具的对接模块中存在的空闲对接点,以向服务器提供所述对接模块中的空闲对接点的相关数据,无人机在所述空闲对接点能够连接到所述机身,所述空闲对接点的数量对应于所识别的所缺少的已充电的无人机的数量,和
向所述服务器发出供应附加的无人机的请求,所供应的附加的无人机的数量对应于所识别的所缺少的已充电的无人机的数量的至少一部分;
(c)所述服务器还被配置为响应于所述供应附加的无人机的请求而:识别所述载具以外的其他载具,所述其他载具的位置对应于所述载具的坐标,并且所述其他载具中空闲无人机的数量对应于所述所缺少的已充电的无人机的数量,或者识别所述载具以外的至少两个其他载具,所述至少两个其他载具中的每一者的位置都对应于所述载具的坐标,并且所述至少两个其他载具中空闲无人机的总数量对应于所述所缺少的已充电的无人机的数量;
所述服务器还被配置为向所识别的每个其他载具的控制模块提供控制指令,以便能够:在所述其他载具的控制模块的控制下,将每个所述空闲无人机引导至所述对接模块中的空闲对接点,或者接管对所述空闲无人机的控制,以将每个所述空闲无人机引导至所述对接模块中的空闲对接点。
进一步地,在本发明的第五方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的运输系统,包括:
1)根据本发明第一方面所述的载具;
2)无人机,所述无人机由所述载具使用;和
3)停靠站,每个所述停靠站都被配置成存放附加的无人机,并且被配置为控制所述附加的无人机的操作,所述停靠站还被配置为与所述载具的控制模块通信,以便能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据;其中,所述控制模块还被配置为向至少一个所述停靠站发出请求,以在与所述航行路线相对应的地理区域内供应至少一个所述附加的无人机,并且至少一个所述停靠站响应于所述请求而在所述载具按照所述航行路线与所述地理区域的接近度达到阈值时能够引导至少一个所述附加的无人机以使每个所述附加的无人机与所述载具的对接模块相互作用。
进一步地,在本发明的第六方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的运输系统,包括:
1)根据本发明第一方面所述的载具;
2)无人机,所述无人机由所述载具使用;
3)停靠站,所述停靠站用于存放附加的无人机;和
4)服务器,所述服务器被配置为控制所述停靠站上的所述附加的无人机的操作并且可通信地耦合到所述载具的控制模块;其中,所述控制模块还被配置为向所述服务器发出供应至少一个附加的无人机的请求;并且所述服务器还被配置为识别对应于所述请求的至少一个所述停靠站,以当所述载具与所识别的停靠站的接近度达到阈值时从所识别的停靠站引导至少一个所述附加的无人机以使每个所述附加的无人机与所述载具的对接模块相互作用。
进一步地,在本发明的第七方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的运输系统,包括:
1)根据本发明第一方面所述的载具;
2)无人机,所述无人机由所述载具使用;
3)停靠站,每个所述停靠站用于存放附加的无人机,并且被配置为控制所述附加的无人机的操作,所述停靠站还被配置为与所述载具的控制模块通信;其中,所述控制模块还用于向至少一个所述停靠站发出供应至少一个附加的无人机的请求;并且至少一个所述停靠站响应于所述请求而在所述载具与该停靠站的接近度达到阈值时能够引导至少一个所述附加的无人机以使每个所述附加无人机与所述载具的对接模块相互作用。
进一步地,在本发明的第八方面中,为解决手头的任务提供了一种主题的用于移动根据本发明第一方面所述的载具的方法,包括以下步骤:
1)向无人机提供控制命令;
2)将所述无人机引导至所述载具的对接模块,以供所述无人机和所述对接模块相互作用,从而将被引导的所述无人机连接到所述载具的机身;和
3)通过所述载具的控制模块来致动所连接的无人机以使所述载具移动。
根据本发明的第一方面的载具、根据本发明的第二方面的运输系统、根据本发明的第三方面的运输系统、根据本发明的第四方面的运输系统以及根据本发明的第五方面的移动载具的方法均提供了提高载具操作安全性的技术效果。
根据本发明第一方面的载具、根据本发明第二方面的运输系统、根据本发明第三方面的运输系统、根据本发明第四方面的运输系统、根据本发明第五方面的运输系统、根据本发明第六方面的运输系统,根据本发明的第七方面的运输系统和根据本发明的第八方面的移动载具的方法各自提供了进一步的技术效果,该技术效果在于增加了将货物和/或乘客运送到目的地的载具的使用率,特别是通过使得载具能够不间断地移动到目的地。
根据本发明第一方面的载具、根据本发明第二方面的运输系统、根据本发明第三方面的运输系统、根据本发明第四方面的运输系统、根据本发明第五方面的运输系统、根据本发明第六方面的运输系统,根据本发明第七方面的运输系统和根据本发明第八方面的移动载具的方法各自提供了更进一步的技术效果,该技术效果在于扩大了运输有用负载(例如,货物和/或乘客)的工具的续航范围。
附图说明
为提供对本发明原理的进一步理解而被包括的附图构成本发明的一部分,并结合在此以说明本发明的下述实施例和方面。附图和以下描述一起用于解释本发明的原理。在附图中:
图1是根据本发明的载具的第一个示意性实施例的侧面示意图;
图2是根据本发明的载具的第二个示意性实施例的侧面示意图;
图3a是根据本发明的载具的第三个示意性实施例的侧面示意图,其中对接模块处于折叠状态;
图3b是根据本发明的载具的第三个示意性实施例的侧面示意图,其中对接模块处于展开状态;
图4是根据本发明的载具的第四个示意性实施例的侧面示意图;
图5是运输系统框图,该系统包括根据本发明任一实施例的载具;和
图6是移动载具的方法的一个实施例。
具体实施方式
下面,将参照附图描述本发明的各种示例性实施例;然而,应当理解的是,下面的描述并不定义或限制本发明的范围。
在以下描述中,将省略对已知功能和设计的详细描述,因为这些不重要的信息可能会模糊本发明的概念。
应当理解,在以下描述中,诸如“第一”、“第二”、“上”、“下”、“侧”、“前”、“后”等术语仅为方便起见而使用,它们不应被解释为限制性术语。特别地,除非在本发明的描述中另有明确说明,否则在本发明中使用的术语“第一”、“第二”、“第三”或类似术语用于将它们所属的元件、部件、零件、组件、模块、块、实施例或类似物彼此区分开来,而不是用于描述它们之间的任何特定关系。因此,例如,应当理解的是,术语“第一组”无人机和“第二组”无人机的使用并非意在暗示(例如)在多个无人机中各组无人机之内/之间存在任何特定顺序、类型、时间顺序、等级或排序,其使用(本身)也并非意在暗示可能进一步存在“第三组”无人机、“第四组”无人机等。此外,如本文在其他上下文中所讨论的,提及“第一组”和“第二组”在本文中并不排除这两组是相同要素的组。因此,例如,在某些情况下,“第一组”无人机和“第二组”无人机中的无人机在设计方面可以相同,而在其他情况下,它们在设计方面可以不同。
除非另有明确规定或上下文清楚表明,否则提及单数项目时应理解为也包括复数项目,反之亦然。
除非另有说明或上下文清楚表明,否则语法上的连词意在表达所连在一起的分句、句子、词语等的任何及所有可分的和不可分的组合。因此,术语“或”应理解为通常意指“和/或”等等。
除非本文另有说明,否则本文中对数值范围的叙述并非意在限制,而是单独指代落入该范围内的任何和所有数值,并且此类范围内的每一单独数值均纳入说明书中,如同在本文中被单独叙述一样。
当伴随数值时,“大约”、“近似”或类似词语应被解释为包括本领域普通技术人员所理解的任何偏差,以在令人满意地达到预期目的之情况下。数值范围和/或数值在本文仅作为示例提供,并不构成对所描述的实施例的范围的限制。
本文提供的任何和所有实施例或其至少一部分,以及相应的短语(“例如”、“如”、“特别地”或类似短语),仅用于帮助理解本发明的原理,并提供对本发明的充分公开;然而,这些短语在此用于描述实施例时并不对本发明的实施例构成任何限制,特别地,它们在用于公开本发明的设计和操作原理时并不限制元件、部件、零件、组件、模块、块、装置、手段和/或类似物的实际实施方式。
本文的描述使用了以下术语和定义:
术语“示例性”是指非限制性示例、实例或说明。类似地,本文使用的术语“例如”和“通过示例”列出了一个或多个非限制性示例、实例或说明。如本文所使用,只要电路包含执行功能所需的硬件和代码(如果有必要),电路就是“被配置成”执行该功能,而不管该功能的执行是否被阻止或禁止(例如,通过操作员可配置的设定、工厂微调等)。
如在本发明中所使用的,术语“对应”及其派生词(即形容词、动词、副词)意指在任何方面的任何事物中/到任何事物/任何事物之间的完全一致或完全相等,但是可以意味着包括从所述相等性的一定限度的背离或偏离。例如,术语“相应的坐标”,除非在本文的描述中另有明确规定,不仅意指这些坐标可以彼此完全相等或者可以彼此完全重合,而且还意味着坐标的相等或重合可以以某种误差(例如,GPS系统的操作误差)建立,或者在围绕这些坐标所属的精确地理点或区域或者这些坐标所属的精确地理定位的预定地理区域的边界内建立。
如在本发明中所使用的,术语“无人机”(UAS),除非在本文的描述中另有明确规定,指的是无人驾驶汽车或无人驾驶载具,其被配置为能够飞行或能够以自动模式在空中移动,即不涉及人类或外部控制源,或能够以半自动模式在空中移动,即通过预设的通信信道接收来自人类(例如飞行员、操作员等)或外部源(例如控制服务器)的至少一部分控制命令。无人机的示例不受限制,包括各种多旋翼无人机,例如多旋翼直升无人机;单旋翼无人机,例如单旋翼直升无人机;混合型无人机,例如旋翼无人机等。
如在本发明中所使用的,术语“机身”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是载具的主体,其中这种主体的类型、形状、总体尺寸、设计特征和材料不以任何方式具体限制。
如在本发明中所使用的,术语“模块”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是设备的功能元件或功能元件的组合,其形式为执行某些技术功能以使得装置运行的部件、节点、块或其他组件单元。在实际应用中,通常可以使用已知结构元件的组合、已知结构元件与已知硬件的组合、已知结构元件与已知软件和硬件的组合、或者已知硬件与已知软件的组合来实现模块。相应地,作为示例,对接模块被配置为与至少一个无人机可拆卸地相互作用,其中对接模块可以使用已知结构元件的组合、已知结构元件与硬件的组合、结构元件与软件和硬件的组合、或者硬件与软件的组合来实现。控制模块可以使用硬件和软件实现。用于存储无人机的存储模块能够将无人机容纳在在其内部和/或机身上,并且可以使用已知结构元件的组合、已知结构元件与硬件的组合、结构元件与硬件和软件的组合、或者硬件与软件的组合来实现。如在本发明中所使用的,集成控制模块可以是物理设备、装置或多个模块,使用硬件来实现,例如,使用专用集成电路(application-specific integratedcircuit)或现场可编程门阵列(field-programmable gate array),或硬件与软件的组合,例如,使用微处理器系统和实现控制模块功能的指令集,这些指令集(当被执行时)将微处理器系统转换成专用设备或系统(例如自动驾驶系统)。此外,每个模块或它们中的至少一个模块也可以以硬件与软件的组合的形式来实现,其中本文针对一个模块描述的一些功能可以仅通过硬件来实现,而本文针对同一模块或其他模块描述的其他功能可以通过硬件结合软件来实现。
如在本发明中所使用的,术语“导航命令”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是用于引导载具的指令。导航命令可由飞行控制系统以数字或模拟指令数据或信号的形式来呈现或提供。导航命令可以由,但不限于,自动导航系统、驾驶员(无论是本地还是远程)和/或避障系统发起。导航命令例如可以被传递至控制模块或转向系统。
如在本发明中所使用的,术语“手动控制”,除非在本文的描述中另有明确规定,不仅指单独使用人手进行控制,而且指使用人的脚、手指、声音、瞳孔或它们的任何适当组合进行控制。因此,如在本发明中所使用的,术语“手动控制”指的是以下至少一种:按钮、杠杆、操纵杆、拨动开关、踏板、触摸屏、手势控制传感器、瞳孔跟踪扫描仪、麦克风等。
如在本发明中所使用的,术语“充电装置”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是通过对其电池充电和/或通过补充其燃料容量的方式来补充载具或无人机的续航范围的装置。
如在本发明中所使用的,术语“数据库”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是不依赖于用于存储数据、使用数据或以其它方式使数据可供使用的计算机的特定结构、数据库管理软件和硬件的任何结构化数据集。数据库可以存在于运行对存储在数据库中的信息进行存储或使用的进程的同一硬件上,或者它可以存在于单独的硬件上,例如专用的服务器或多个服务器。
如在本发明中所使用的,术语“堆叠”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的设置在彼此顶部的多个物体。特别地,术语“无人机堆”指的是一个接一个或成批地竖直设置在彼此顶部的多个不同或相同尺寸的无人机。
如在本发明中所使用的,术语“对接点”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是执行将无人机连接到牵引连接元件的表面部分或空间区域。
如在本发明中所使用的,术语“停靠站”,除非在本文的描述中另有明确规定,指的是适于在其中容纳无人机和/或载具的固定或可移动的结构。
如在本发明中所使用的,术语“服务器”指的是执行计算机程序的计算设备,使得能够通过通信网络接收请求(例如,来自其他计算设备的请求)、执行或处理此类请求和/或通过通信网络发送此类请求(例如,传输到其他计算设备)。执行计算机程序的计算设备可以是,但不限于,单个物理计算机或单个物理计算机系统。如本发明中所使用的,术语“服务器”的使用并不意味着每一计算任务(例如,接收到的指令或命令)或任何其他特定任务将由同一个服务器(即,由同一个软件和/或硬件)接收、执行或使得执行,这意味着任何数量的软件或硬件可以参与接收/传输、执行任何任务或请求、或者使得任何任务或请求得以执行、或者得到任何任务或请求的结果,其中所有此类软件和硬件可以以一个或多个服务器的形式实现。
运输设备
图1-4是根据本发明的载具的说明性实施例的侧面示意图。应当注意,图1中所示的载具100-1、图2中所示的载具100-2、图3a和3b中所示的载具100-3以及图4中所示的载具100-4大体具有相似或甚至相同的结构设计,因此,在图1、图2、图3a和图3b、图4中使用相同的附图标记分别表示被包括在所述载具100-1、100-2、100-3、100-4中的相似或相同的结构/功能元件。为了便于描述,图1、2、3a和3b、4中所示的载具100-1、100-2、100-3、100-4在下面统一使用附图标记(100)表示。
如图1-4所示,载具100包括任何类型的壳体、主体或机身102,其可以具有现有技术中赋予任何已知载具的任何合适的形状和尺寸,并且其可以由现有技术中已知的可用于制造载具的壳体任何合适的材料制成。因此,在本发明的范围内,载具100中机身102的类型、形状、总体尺寸和材料不以任何方式具体限制。图1-4所示的机身102具有类似于直升机机身的形状,然而,本领域技术人员将容易理解,机身102可以具有类似于任何其他交通工具的任何其他形状,例如,飞机、航天飞机、客车、卡车、公共汽车、摩托车、小船、轮船、铁路货车、机车或现有技术中已知的任何其他交通工具。
机身102可以包括框架或承载框架,在框架或承载框架上连接有镶板,在镶板中可提供各种门口、舷窗等,并且根据机身102的具体实施例,其还可以设置有鳍板、一个或多个机翼、螺旋桨、动力装置和/或类似装置。
图1-4中所示的机身102可以由金属、塑料、复合材料(例如,复合夹层板)、铝材料(例如,铝夹层板)、钛材料(例如,钛夹层板)或任何其他合适的现有技术材料制成,包括使用上述材料的任何合适的组合(例如,具有铝蜂窝芯的钛夹层板)。在本发明中,载具100中的机身102的制造材料不以任何方式具体限制。
在本发明的一个实施例中,机身102可以是外骨骼或其他承载结构,所述外骨骼或其他承载结构可以连接到飞行员、乘客和货物中的至少一个,或者由他们中的至少一个穿戴。
如图1-4所示,机身102还设置有起落架116,起落架116基本上是至少为了载具在地面、甲板、水或另一物理物体的表面上起飞、着陆和停放所必需的支撑系统。起落架116可以是滑橇式(见图1、图4)、轮式(见图2)或浮筒式(见图3a-3b)。此外,起落架116可以是船型或现有技术中已知的任何其他类型。在本发明的范围内,载具100中的起落架116的类型、形状、整体尺寸和材料不以任何方式具体限制。
应当注意,取决于其具体实施例,起落架116可以基本上提供:(1)在起飞滑跑、着陆滑跑、滑行、掉头、牵引、在起飞和着陆跑道上操纵时的载具100的可控性;(2)在载具100停车时承受来自重量的静载荷;(3)载具100着陆(包括紧急着陆)、滑行和起飞滑跑时产生的动态载荷的缓冲减震;(4)载具100在操纵时和停车制动时的平移制动能量的吸收;和/或(5)在飞行中缩回、伸出起落架以及对其伸出或缩回位置的固定。
在本发明的一个实施例中,载具100可以根本不设置起落架116。在本发明的这种实施例的一种变型中,机身102的底部可以设置有由弹性材料(例如,橡胶)制成的减震垫(未示出),该减震垫可以固定到所述底部的外侧。
在本发明的另一个实施例中,载具100的机身102可以进一步设置有至少一个机翼(未示出),该机翼可以被配置成与机身102一体成型,可以从机身102的外侧附接到机身102,或者至少部分地嵌入或集成到机身102中,其中,在载具100的下述控制模块的控制下分别地,所述机翼最初可以处于折叠状态或缩回状态(初始位置),并且可以被配置成展开成展开或伸出状态(工作位置)。应当注意,可以在考虑机身102的质量尺寸特性和结构特征情况下来选择机身102可以设置的机翼的数量,以在飞行中产生额外的升力,并减少用于通过空中、陆地和/或水上移动载具100的下述无人机200上的负载。还应当注意的是,机身102可以设置的至少一个机翼可以被配置为可折叠、可伸缩、可伸出等,以减小处于停放位置的载具100的总体尺寸,其中所述机翼的展开可在载具100起飞时或在载具100移动期间在载具100的下述控制模块的控制下执行。
在本发明的另一个实施例中,载具100的机身102还可以设置有机翼以在飞行中产生额外的升力,以及至少一个飞机发动机(未示出),优选两个飞机发动机,以使载具100能够在空中运动(包括在紧急情况下,例如用于在空中移动载具100的大多数下述无人机损坏、故障和/或动力完全耗尽的情况下)或增加载具100在空中的移动速度(即,除了下面描述的在标准情况下用于在空中移动载具100的无人机之外,还额外地能够运行飞机发动机来在空中移动载具100)。应当注意,每个此类的飞机发动机可以是例如螺旋桨发动机、喷气发动机、组合式飞机发动机或现有技术中已知的任何其他合适的飞机发动机。还应当注意,在载具100使用两个飞机发动机的情况下,其设计和/或类型可以彼此一致或不同。在载具100中的机身102可以进一步设置的每个此类飞机发动机都可以在下述控制模块的控制下操作,该控制模块可以向发动机控制驱动器提供控制命令,以便能够启动、停止所述发动机或改变所述发动机的操作模式(改变发动机的运行参数)。
在本发明的一些其他实施例中,载具100中的机身102可以进一步设置有升力旋翼(未示出)或现有技术中已知的任何其他类型的旋翼推进装置,以使得载具100能够在空中移动(包括在紧急情况下,例如用于在空中移动载具100的大多数下述无人机损坏、故障和/或动力完全耗尽的情况下)或增加载具100在空中的移动速度(即,除了下面描述的在标准情况下用于在空中移动载具100的无人机之外,还额外地能够操作升力旋翼或旋翼推进装置来在空中移动载具100)。此外,在本发明的给定实施例中,载具100的机身102可以进一步包括动力装置(未示出),该动力装置例如可以由一个或两个涡轮轴发动机构成,并且可以可操作地连接到载具100的每个升力旋翼,从而能够向所述升力旋翼提供动力以驱动它们。载具100的每个此类动力装置可操作地连接到机身102可以进一步设置的升力旋翼,以使得能够向升力旋翼传递驱动力,可以在下述控制模块的控制下操作此类动力装置,该控制模块可以向动力装置控制驱动器提供控制命令,以便能够启动、停止所述动力装置或改变所述动力装置的操作模式(改变动力装置的操作参数),从而能够改变那些升力旋翼的状态。
在本发明的一些其他实施例中,取决于载具100的特定实施例,载具100中的机身102可以进一步设置有至少一个现有技术中已知的任何类型的推进装置,以使得载具100能够通过空中、陆地和/或水上移动。特别地,载具100的机身102可以进一步设置有主动推进装置(例如,通过风能产生推进力的帆)、喷气推进装置,包括通过向后推动的水团作用产生推进力的水力喷射推进装置(例如,自动桨、桨轮、船用螺旋桨、摆线或喷水推进装置)或通过向后推动的气团作用产生推进力的空气喷射推进装置(例如,通过空气推进器),或现有技术中已知的任何其他合适的推进装置。
在本发明的一些实施例中,载具100中的机身102可以进一步设置有车轮(未示出),车轮可以安装在机身102底部的侧面,以及由一个或多个发动机构成并可操作地连接到至少一个所述车轮上的动力装置,以便能够在陆地表面或另一地面物体的表面上驱动车轮以移动载具100(例如,在道路、起飞和着陆跑道等上方),其中构成动力装置的每个所述发动机例如可以是内燃机或由设置在机身102中的电源(例如电池)供电的电动机。在本发明的这些实施例中,以能够将驱动力传递到车轮的方式可操作地连接到机身102可以进一步设置的车轮的载具100的动力装置可以在下述控制模块的控制下操作,该控制模块可以向动力装置控制驱动器提供控制命令,以便能够启动、停止所述动力装置或改变所述动力装置的操作模式(改变动力装置的操作参数),从而能够改变这些车轮的状态。
在本发明的其他实施例中,载具100中的机身102可以进一步设置有用于测量载具100飞行参数的传感器(未示出),并且控制模块(未示出)可以通信地耦合到所述测量传感器和外部控制源(例如,服务器300),以便能够将所测量的载具飞行参数提供给外部控制源,并且控制模块还被配置为从外部控制源接收响应于载具飞行参数的控制指令,以便能够在考虑到来自外部控制源的所述控制指令的情况下产生和提供其控制命令。应当注意,用于测量载具100飞行参数的传感器可以是,例如,气压高度表、空速和马赫数指示器、磁变仪、皮托管、中央空气数据系统、压力计、转速表、温度计、推进装置控制系统、人工地平线、航向仪表、以及迎角/过载警告系统。
在本发明的其他实施例中,载具100中的机身102可以进一步设置有用于测量载具100机身状态参数的传感器,并且控制模块可以通信地耦合到所述测量传感器和外部控制源(例如,服务器300),以便能够将测量的载具机身状态参数提供给外部控制源,并且控制模块还被配置为从外部控制源接收响应于所述载具机身状态参数的控制指令,以便能够在考虑到来自外部控制源的所述控制指令的情况下产生和提供其控制命令。应当注意,用于测量载具100中机身102的状态参数的传感器可以是,例如,振动传感器、力传感电阻器、力传感器等。
如图1-4所示,载具100的机身102限制或限定了内部空间114,其中,在对应于载具100的机舱的部分中,安装有飞行员座椅112,该飞行员座椅112可以容纳能够使用仪表板(未示出)和控制元件(未示出)来控制载具100的飞行员(未示出),该仪表盘和控制元件也可以设置在所述机舱中。此外,在由机身102限定的内部空间114中,除了飞行员之外,还可以容纳至少一名乘客、乘客的至少一件行李和/或至少一件货物物品,其中所述飞行员、乘客、货物物品和乘客的行李物品可以容纳在公共内部空间114中的相应位置,或者可以分别容纳在由一个或多个隔板限定的不同区域中,或者由一个或多个隔板限定的不同隔间中。
在本发明的一个实施例中,飞行员座椅112可以设置在载具100中的飞行员座舱(未示出)中,该飞行员座舱通过隔板与内部空间114的其余部分分隔开,而内部空间114又可以通过另一隔板被分成乘客厢以及行李厢或货物舱,在该乘客舱中可以安装一个或多个用于容纳乘客的乘客座椅,在行李厢或货物舱中可以容纳货物(特别是一个或多个货物)和/或乘客行李(特别是一个或多个乘客行李),其中所述货物、乘客行李和/或乘客座椅可以设置在或连接到机身102的底部或地板上。在本发明的给定实施例的一个变型中,乘客舱可以提供以下装置以替代乘客座椅:(1)安装在机身102的侧壁和/或地板上的轨道,用于容纳坐在或站在机身102的地板上的乘客;(2)固定到机身102的地板上的沙发、床或长凳,用于在其上容纳处于坐姿或卧姿的乘客;(3)供残疾人坐着和躺着的专门区域;(4)供残疾人使用的轮椅专用区域;(5)供婴儿和(必要时)陪同人员使用的婴儿床的专门区域;和/或(6)供卧床不起的病人使用的运送病人的轮床的专门区域。应当注意,乘客厢中的乘客数量可以从一个人到几十甚至几百人,而没有任何限制,其中所述乘客数量基本上仅受内部空间114内的乘客厢的面积限制。在本发明的给定实施例的另一个变型中,在货舱中,不仅可以设想在机身102的地板上容纳货物和/或乘客行李的可能性,以及使用现有技术中已知的传统紧固装置将货物和/或乘客行李固定在机身102的地板上的可能性,而且还可以提供固定到机身102的地板和/或侧壁上的架子、挂钩、箱子和其他承载装置,从而允许在货舱中放置额外的货物和/或乘客行李。在本发明的给定实施例的另一个变型中,在所述乘客厢中,除了上述用于容纳乘客的装置的实施方式之外,包括架子、挂钩、箱子和用于容纳乘客行李物品的其他承载装置的乘客行李区域可以额外地仅设置在乘客厢中。本领域技术人员将容易理解,货物和/或乘客行李也可以使用现有技术中已知的合适紧固装置(例如,使用在飞机、汽车、摩托车、直升机、自行车等中使用的专用包围型附接设备)至少部分地紧固或固定到机身102的外侧。应该注意的是,上述载具100中的飞行员座舱、乘客厢和货舱通常可以制造成类似于飞机、直升机、公共汽车、汽车、轮船、动力船等的相应舱。
在本发明的另一个实施例中,飞行员座椅112可以设置在载具100中的飞行员座舱(未示出)中,飞行员座舱通过隔板与内部空间114的其余部分分隔开,在内部空间114中,在机身102的底部或地板上可以容纳或固定乘客(例如,在乘客座椅中)、货物和乘客行李物品。此外,本发明的一个实施例是可能的,其中在内部空间114中可以仅容纳飞行员和乘客;本发明的一个实施例是可能的,其中在内部空间114中可以仅容纳飞行员和货物;本发明的一个实施例是可能的,其中在内部空间114中可以仅容纳乘客和货物;本发明的一个实施例是可能的,其中在内部空间114中可以仅容纳乘客;本发明的一个实施例是可能的,其中在内部空间114中可以仅容纳位于飞行员座椅112中的飞行员;并且本发明的一个实施例是可能的,其中在内部空间114中仅容纳货物。
应该注意,可以安装在由图1-4所示的载具中的机身102限定的内部空间114中的控制元件(未示出)基本上允许以半自动模式(即,飞行员的手动控制和使用自动驾驶系统的自动控制的组合)控制载具100,并且允许由位于飞行员座椅112中并且监控仪表板(未示出)上的仪器读数的飞行员手动输入至少一个控制命令。控制元件(未示出)通信地耦合到下面描述的控制模块(未示出),以便能够将所述飞行员的每个控制命令提供给所述控制模块,其中,一些所述飞行员的控制命令可以基本上代替当在自动模式(即,自动驾驶模式)下控制载具100时由控制模块(未示出)产生的控制模块的相应控制命令。在本发明的一个实施例中,在载具100的控制过程中可以不提供飞行员的参与,由于这个原因,在内部空间114中可以没有上述仪表板(未示出)、控制元件(未示出)和飞行员座椅112,并且载具100的控制可以使用下述控制模块(未示出)实际上完全在自动模式(即自动驾驶模式)中实现。在本发明的另一个实施例中,上述控制元件(未示出)和/或上述仪表板(未示出)可以是下述控制模块的一部分,从而允许该控制模块能够同时实现飞行员对载具100的手动控制和在自动驾驶模式下对载具100的自动控制。
如图1-4所示,载具100中的机身102还设置有存储模块104,存储模块104被配置为在其中可移除地容纳(存储或停放)下述无人机200,所容纳的无人机200的数量对应于所述存储模块104的预定容量,以及对接模块106,其被配置为与容纳在存储模块104中的无人机200中的至少一者可拆卸地相互作用,以使得无人机200能够对接至机身102或者使得无人机200能够连接至机身102,从而使得在致动或开启对接至机身102或者连接至机身102的所述无人机200时,使得载具100能够通过空中、水上和/或陆地移动。
在本发明的一个实施例中,载具100中的机身102可以设置有两个或更多个相同或不同的存储模块104和两个或更多个对接模块106,每一存储模块104都可以在其中容纳下述无人机200,每一对接模块106被配置为与容纳在任何一个所述存储模块104中的至少一个无人机200可拆卸地相互作用,以便能够将无人机200对接或连接到机身102,从而在致动或开启对接或连接到机身102的所述无人机200时,使得载具100能够通过空中、水上和/或陆地移动。
此外,图1-2所示的载具100中的机身102包括控制模块(未示出),该控制模块被配置为向存储在存储模块104中的至少一个无人机200提供控制命令,从而使得能够从存储模块104释放或放出所述无人机200,以使得能够在控制模块(未示出)的控制下将无人机200引导至对接模块106,用于与对接模块106相互作用,作为相互作用的结果,使得无人机200连接至机身102,其中,从存储模块104释放无人机200的控制命令可以由控制模块(未示出)在载具100起飞之前、在载具100着陆之后、当载具100存放于停车区或停车站(例如,在停靠站400上)时或者在载具100通过空中、水上和/或陆地移动的过程中产生。此外,控制模块(未示出)还被配置为向连接到机身102的无人机200中的至少一者提供控制导航命令,从而使所述无人机200能够从与对接模块106的相互作用中退出,以便使其能够从机身102上脱离对接,从而使其能够在控制模块(未示出)的控制下被引导至存储模块104,以在存储模块104中将其容纳在空闲容纳点。
应当注意,用于存储无人机200的存储模块104可以以单个存储模块的形式配置,该单个存储模块被配置为在其中容纳下述无人机200,或者配置为一组多个存储模块,这些存储模块在设计上一致或不同,并且每个存储模块都被配置为在其中容纳下述无人机200。
在本发明的一个实施例中,机身102可以设置有一个或多个存储模块104,至少在其中一个存储模块中可以预先容纳无人机200,并且所述存储模块104中的剩余存储模块104可以保持空闲并可以用于在其中容纳无人机200。在本发明的给定实施例的一个变型中,机身102所配备的并且其中预先容纳有无人机200的存储模块104中的至少一者可以完全装满无人机200(即,没有用于容纳额外的无人机200的空闲槽或点),并且其中预先容纳有无人机200的存储模块104中的至少一个其他存储模块可以部分地装载有无人机200(即,存在用于在其中容纳无人机200的空闲槽或点)。因此,在本发明的给定实施例的框架内,一种情况是可能的,其中载具100中的机身102可以仅设置有两个存储模块104,其中一个存储模块可以完全装满或部分装载有无人机200,而另一个存储模块可完全不装载或部分装载有无人机200。
在本发明的另一个实施例中,机身102可以设置有一个或多个存储模块104,然而,在所述存储模块104中都没有预先容纳的无人机200,其中载具100的移动所需的无人机200可以被自动引导至作为载具100的一部分的一个或多个对接模块106,使得这些无人机200可以响应于由所述载具100的控制模块、和/或由使用下述控制元件和输入控制命令来控制所述载具100的飞行员、和/或由下述服务器300,和/或由下述停靠站400之一,和/或由其他载具100的控制模块,和/或由其他载具100的飞行员所产生的相应请求而连接到所述载具100的机身102。
在本发明的另一实施例中,载具100中的对接模块106可以预备地与至少一个无人机200相互作用,即,机身102可以预备地连接有至少一个无人机200。
在本发明的另一个实施例中,对接模块106可以永久地设置有至少一个无人机200,该无人机200与对接模块106相互作用,而不允许这种无人机200在载具100移动期间退出与对接模块106的相互作用,其中这种无人机200可以电连接到存储模块104所设置的下述充电装置之一,或者可以电连接到机身102所设置的下述电源(未示出)。
在本发明的一些实施例中,机身102可以是框架(即,彼此相互固定的承载结构元件所形成的骨架,其既不设置有车顶,也不设置有墙壁,也不设置有地板),该框架上安装有上述控制模块(未示出)、对接模块106、无人机存储模块104、乘客座椅或椅子、飞行员座椅或椅子、和/或用于行李的空间。
还应当注意,下述无人机200可以是载具100的一部分,也可以不是载具100的一部分,其中载具100中的存储模块104可以被调整或调节以容纳现有技术中已知的各种修改型号和各种尺寸的无人机200,并且载具100中的对接模块106也可以被调整或调节以与现有技术中已知的各种修改型号和各种尺寸的无人机200相互作用。
用于在无人机200和对接模块106之间提供可拆卸相互作用的装置的非限制性示例是上述对接模块106必须在适当的对接点设置的以下连接元件:各种合适的机械连接或紧固装置(支架、把手、紧固件、安装槽、凸轮、钩子、闩锁等)、由控制模块控制的机电装置(例如,用于对接至待对接的配套元件的机电对接装置、用于夹持待夹持的配套元件的机电夹持装置等)、由控制模块控制的电磁装置、磁性装置、由控制模块控制的真空夹持装置等。应当注意,如果存储模块104设置有选自上述机械连接或紧固装置、机电装置、电磁装置、磁性装置和真空夹持装置的任何连接元件,用于与无人机200可拆卸地相互作用,那么无人机200本身必须设置有合适类型的配套连接装置,该配套连接装置能够与在对接模块106中所使用的合适的连接装置一起形成可拆卸连接。
作为图1-4中示出的每个载具100的一部分的控制模块(未示出)可以是硬件和软件的组合,其能够实现这里描述的预定功能的执行。特别地,载具100中的控制模块(未示出)可以是处理器装置或计算装置,其获取对控制程序指令的访问以提供控制程序指令的执行,从而实现在本文中描述的相关功能。
此外,载具100中的控制模块(未示出)可以获取对控制程序指令的访问,以便能够执行该指令,用于(1)在全自动模式(自动驾驶)下远程控制下述无人机200,(2)以半自动模式执行对无人机200的控制,包括接收来自飞行员的至少一部分控制命令,该飞行员通过作为飞行员座舱中控制元件的一部分的命令输入设备中的至少一个来输入该控制命令,或者(3)从外部控制源(例如,从下面描述的服务器300、下面描述的停靠站400之一、其他载具100的控制模块、卫星、控制塔和/或类似物)接收至少一部分控制命令来执行对无人机200的控制,该控制命令是经由载具100的控制模块和所述外部控制源之间建立的无线数据传输信道接收的。
因此,载具100可以响应于所述控制模块或上述外部控制源之一的控制命令而通过载具100的控制模块以自动模式(没有飞行员干预的自动驾驶)被引导或移动到特定的地理位置,以及载具100也可以响应于飞行员使用载具100的下述控制元件输入的飞行员控制命令而以半自动模式(有飞行员干预的自动驾驶)被引导或移动到特定的地理位置。换句话说,一种情况是可能的,其中可以由所述载具100的飞行员做出关于将载具100引导或移动到特定地理位置的决定,该飞行员可以使用载具100的下述控制元件将适当的控制命令输入到载具100的控制模块中,其中所述地理位置可以位于一个或多个下述停靠站400的附近和/或一个或多个其他载具100的附近。
载具100中的控制模块(未示出)可以包括一个或多个数据传输接口,用于发送和/或接收信号/命令/请求/指令。应当注意,数据传输接口本身、数据库和其他硬件可以是控制模块的一部分,或者可以以通信地连接到控制模块的不同模块或块的形式实现。
在本发明的一个实施例中,载具100中的控制模块(未示出)可以通过通信网络通信地连接到外部控制源。具体而言,载具100中的控制模块(未示出)可以被配置为至少从一个外部控制源获得或接收控制命令或指令,作为示例,该外部控制源可以是下述无人机200、下述服务器300(见图5)、停靠站400(见图5)、通信地耦合到控制模块的可操作的独立遥控设备等,使得通信模块可以响应于由所述控制模块从至少一个外部控制源接收的控制指令而提供在此描述的控制命令,控制模块被预编程为与该外部控制源交换数据,或者控制模块被预编程为与该外部控制源建立通信。
此外,载具100中的控制模块(未示出)可以访问一个或多个本地或远程数据库(未示出)、从机身102的外侧和内侧安装的测量设备或传感器(未示出)、无人机200和/或外部控制源(例如,服务器300或停靠站400)。
在初始时向控制模块(未示出)至少传输供控制模块在执行其功能时使用的以下数据:(a)具有在目的地之前的所有目标中间经停点的载具100的航行路线,包括每个所述经停点和目的地的地理坐标,以及在每个中间经停点停止的持续时间或时间长度;(b)载具100的初始空车重量或初始空车质量,该重量基本上是载具100的至少以下部件的重量或质量的总和:载具100的机身200和其他结构元件、起落架116、动力装置(未示出)以及与之相关的功能元件和系统、各种机载设备(未示出)、各种装备(包括飞行员、飞行员行李、液体和气体、家用设备、服务装备、行李和货物装备等);以及(c)有用负载的初始重量,该重量基本上是载具100中至少以下物体的重量的总和:乘客、乘客行李、货物(包括货物集装箱和货盘)、设备的附加元件(包括以船、筏、救生衣、应急口粮、猎枪和/或类似物形式的特殊救援设备)以及燃料(如果有的话);(d)根据航行路线,在每个目标中间经停点计划改变的有用负载重量。应该注意,上述数据可以通过飞行员手动输入的方式传送到控制模块,以便能够通过在控制模块和所述外部通信源之间建立的无线数据传送信道以数据包的形式从外部控制源传送该数据,从而将该数据记录到本地数据库中,或者可以响应于通信模块的请求等,由通信模块从通信模块可以访问的远程数据存储器接收上述数据。
应当注意,在本发明的一个实施例中,存储模块104可以是一个不可移动的结构,该结构被配置为在其上或其中容纳下述无人机200,并且可以(1)从机身102的外侧固定到机身102,(2)在内部空间114中完全安装或固定在机身102中,并且被配置为至少部分地向机身102周围的外部环境开放(例如,使用在机身102中与这种结构的开放部分相对应的特定位置处设置的适当开口),或(3)部分嵌入或集成到机身102的主体中,以提供从机身102的外侧对其的可触及。在本发明的另一个实施例中,存储模块104可以是可移动的结构,该结构在控制模块(未示出)的控制下,被配置为在其上或其中容纳下述的无人机200,并且可以(1)以在控制模块的控制下可以至少部分地部署、展开或扩张的方式从机身102的外侧固定在机身102上,以便在容纳无人机200之后,能够在控制模块的控制下使其返回到初始状态、(2)在内部空间114中完全安装或固定在机身102中,以使其能够在控制模块的控制下从机身102伸出和/或展开超出机身102的界限,从而使得其能够在容纳无人机200之后在控制模块的控制下返回到其初始状态、或(3)以在控制模块的控制下可以至少部分地部署、展开、扩张或伸出的方式部分地嵌入或集成到机身102的主体中,从而使得能够在容纳无人机200后在控制模块的控制下将其返回到初始状态。在本发明的另一个实施例中,存储模块104可以是不可移动的结构,该结构可以从机身102的外侧固定在机身102上、固定在机身102内或部分地嵌入/集成到机身102的主体中,其中可以在控制模块的控制下例如通过打开阻挡结构或覆盖结构而触及无人机200的空闲容纳点或触及无人机200本身,该阻挡结构或覆盖结构防止从机身102的外侧触及存储模块104,并且例如可以是(1)设置在机身102的主体中的舱口、门或挡板,或(2)设置在围绕或包围存储模块104的外壳中的舱口、门或挡板,或者(3)上述的组合(即(1)和(2)的组合)。在本发明的一些其他实施例中,存储模块104可以是可移动的结构,该结构可以从机身102的外侧固定在机身102上、固定在机身102内或部分地嵌入或集成到机身102的主体中,其中,可以在控制模块的控制下例如通过打开屏障结构或覆盖结构来以允许其部署、扩张、展开或伸出并随后允许其返回到初始位置的方式致动所述存储模块104,所述屏障结构或覆盖结构防止存储模块104远离机身102移动的可能性,并且例如可以是(1)设置在机身102的主体中的舱口、门或挡板,或(2)设置在围绕或包围存储模块104的保护性外壳中的舱口、门或挡板,或(3)固定在机身102上并防止存储模块104执行部署、扩张、展开或伸出操作的可能性的元件或板,或(4)上述的组合(即(1)、(2)和(3)的组合)。在本发明的一些其他实施例中,存储模块104可以是不可移动的结构,该结构可以从机身102的外侧刚性地固定在机身102上、或者部分地嵌入/集成到机身102的主体中,并且其可以由屏障结构或覆盖结构(例如,外罩,外壳或保护外壳)封闭,以防止从机身102的外侧触及用于容纳无人机200的存储模块104的空闲点或者触及存储模块104中的无人机200本身,并且在控制模块的控制之下例如可以通过打开、向外打开、完全打开、移位、移动或移除所述屏障结构或覆盖结构来提供对这种存储模块104的可触及性,以便在容纳无人机200之后,能够在控制模块的控制下使其随后返回到初始位置。
还应当注意,在本发明的一个实施例中,对接模块106可以是不可移动的结构,其被配置为与下述无人机200相互作用,并且该结构可以(1)从机身102的外侧固定在机身102上,或者(2)以提供从机身102的外侧可触及其的方式部分地嵌入或集成到机身102的主体中。在本发明的另一个实施例中,对接模块106可以是在控制模块(未示出)的控制下可移动的结构,并且被配置为与下述无人机200相互作用,并且它可以(1)以在控制模块的控制下可以使其至少部分地部署、展开或扩张的方式从机身102的外侧固定在机身102上,以便在控制模块的控制下可以使其返回到其初始状态,(2)在内部空间114中完全安装或固定在机身102中,以使其在控制模块的控制下能够从机身102中至少部分伸出和/或使其展开超过机身102的界限,从而使得其能够在控制模块的控制下返回到初始状态,或(3)以在控制模块的控制下可以至少部分地部署、展开、扩张或伸出的方式部分地嵌入或集成到机身102的主体中,以便使其能够在控制模块的控制下返回到初始状态。在本发明的另一个实施例中,对接模块106可以是不可移动的结构,该结构可以从机身102的外侧固定在机身102上、固定在机身102中或部分地嵌入/集成到机身102的主体中,其中,可以在控制模块的控制下例如通过打开阻挡结构或覆盖结构来提供对空闲对接点的触及,以供无人机200与对接模块106相互作用,该阻挡结构或覆盖结构防止从机身102的外侧触及对接模块106,并且例如可以是(1)设置在机身102的主体中的舱口、门或挡板,或(2)设置在围绕或包围对接模块106的壳体中的舱口、门或挡板,或(3)上述的组合(即(1)和(2)的组合)。在本发明的一些其他实施例中,存储模块104可以是可移动的结构,该结构可以从机身102外侧固定在机身102上、固定在机身102中或部分地嵌入/集成到机身102的主体中,其中,可以在控制模块的控制下例如通过打开阻挡结构或覆盖结构来提供以允许其部署、扩张、展开或伸出的方式致动对接模块106的可能性,该阻挡结构或覆盖结构防止对接模块106远离机身102移动的可能性,并且该阻挡结构或覆盖结构例如可以是(1)设置在机身102的主体中的舱口、门或挡板,或(2)设置在围绕或包围对接模块106的保护性外壳中的舱口、门或挡板,或者(3)固定在机身102上并防止对接模块106执行部署、扩张、展开或伸出操作的元件或板,或(4)上述的组合(即(1)、(2)和(3)的组合)。在本发明的一些其他实施例中,对接模块106可以是不可移动的结构,其可以从机身102的外侧刚性地固定在机身102上、或者部分地嵌入/集成到机身102的主体中,并且它可以由屏障结构或覆盖结构(例如,外罩、外壳或保护性外壳)封闭,以防止从机身102的外侧触及对接模块106中的空闲对接点进而使空闲对接点以在控制模块的控制下提供无人机200到机身102的连接的方式与无人机200相互作用,其中在控制模块的控制之下例如可以通过打开、向外打开、全打开、移位、移动或移除所述屏障结构或覆盖结构来提供对这种对接模块106的可触及性,以便能够在控制模块的控制下使其随后返回到初始位置(如有必要)。
此外,图1-4所示的载具100的机身102设置有电源(未示出),该电源是一个或多个电池,并且可以安装在机身102上或其内部,存储模块104设置有一个或多个充电装置(未示出),每个充电装置电连接到所述电源,并且每个充电装置能够连接到容纳在存储模块104中的至少一个无人机200,以便能够对其进行再充电或充电。应该注意,存储模块104中的每一充电装置(未示出)是无线充电装置、有线充电装置或充电座。在本发明的一个实施例中,载具100的机身102可以包括两个或多个不同的或彼此电连接的电源,每个电源包括一个或多个电池。在本发明的另一个实施例中,每个电源(未显示)可以是选自以下组中的至少一种:基于内燃机的发电机、基于氢能发动机的发电机、太阳能电池板和现有技术中已知的可设置在机身102内部或机身102上的任何其他合适的能源。在本发明的另一个实施例中,电源(未显示)可以被配置为连接到外部电源(未显示),例如,连接到电网。因此,当将无人机200容纳在存储模块104中时,它们中的每一个都可以通过合适的充电装置(未示出)电连接到载具100的电源中的一个,该充电装置以提供对所述无人机200充电的方式电连接到所述电源。此外,作为载具100一部分的任何一个电源可以进一步用于向载具100中使用的控制模块和各种传感器和测量装置供电,以及向载具100中使用的本文所述的其他可移动部件和/或电子部件供电;然而,本领域技术人员将容易理解,这些部件可以各自具有安装在其外壳内部的它们自己的电源。
在本发明的一个实施例中,载具100中的存储模块104可以设置有至少一个充能装置(未示出),其可以通过由液压管线连接的泵液压地连接到具有燃料的储罐或容器,以便能够从所述容器吸入燃料,从而能够将所述吸入的燃料量供应到无人机200的燃料箱,燃料箱液压地连接到无人机200的燃料动力发动机,从而补充其续航范围(特别地,这是由于无人机200的燃料箱中的燃料体积被至少部分地补充)。
每个与对接模块106中的一个进行可拆卸地相互作用以便能够连接到机身102的无人机200都是不同的无人机,其能够在载具100的控制模块的控制下或者在外部控制源(例如,服务器300或停靠站400)的控制下在空中移动,该控制模块或外部控制源可以向飞行控制模块提供控制导航命令或指令以控制所述无人机200的飞行。每个无人机200包括一个或多个机载电源,每个机载电源可以是电池、太阳能电池板、氢燃料电池、现有技术中已知的任何其他合适类型的燃料电池、基于内燃机的发电机、基于吸气式喷气发动机的发电机、基于氢能发动机的发电机等。
每个无人机200的飞行控制例如可以使用现有技术中为了控制类似的无人机200所使用的并且与这种无人机200一起供应的标准软件和硬件来执行,。具体而言,无人机200可以是任何类型的市场上可以买到的无人机200以及具有内置自动驾驶功能和/或内置远程手动或自动控制功能的任何改装型无人机。在一个实施例中,每个无人机200可以由操作员控制,操作员可以直接位于机身102的内部,或者可以从另一个位置执行远程控制,例如从用于无人机飞行控制的移动或固定的控制中心。
此外,每个无人机200还包括框架/构架/外壳、至少一个电连接到电源以使自身可被致动从而使无人机200在空中移动的转子推动装置,以及下述无线通信元件中的至少一种:SW波段无线电天线、USW无线电天线、UHF无线电天线、光学通信模块、半双工/单工卫星通信模块、2G/3G/4G/LTE/5G通信蜂窝模块、多个无人机和/或无线电中继器之间的无线通信网络等。
此外,每个无人机200还可以包括以下传感器中的至少一种:障碍物探测传感器(激光雷达、超声波传感器、红外传感器、雷达、视频传感器等)、定位传感器(陀螺仪传感器、GPS、GLONASS、雷达等)。此外,每个无人机200还可以包括电池充电水平传感器,其被配置为测量无人机200的电池充电容量。此外,安装在每个无人机200中的无人机飞行控制模块包括处理器,该处理器电连接到机载电源并且通信地耦合到无人机200的传感器,并且与无人机200的无线通信元件通信耦合,并且以能够控制其操作的方式连接到无人机200的转子推进装置,其中所述处理器被配置为以自动模式或至少部分地基于经由至少一个无线通信信道从操作者或其它外部控制源接收的命令来执行机器可读的控制命令或导航命令。
此外,每个无人机200可以进一步包括至少一个与对接模块106可拆卸地相互作用的装置、至少一个将所述无人机200可拆卸机械连接到至少一个其他无人机200的装置,根据被发明的具体实施例,提供所述无人机200到至少一个其他无人机200的串联或并联电连接并使其能够断开连接的装置,和/或提供所述无人机200的电池到存储模块104的充电装置的可拆卸电连接的装置。
用于在无人机200和对接模块106之间提供可拆卸的相互作用的装置的非限制性示例是设置在无人机200主体上的以下连接元件:各种合适的机械连接或紧固装置(支架、夹具、紧固件、安装槽、凸轮、钩子、闩锁等)、在控制模块的控制下的机电装置(例如,用于对接到待对接的适配元件的机电对接装置、用于夹持待对接的适配元件的机电夹持装置等)、在控制模块控制下的电磁装置、在控制模块控制下的真空夹持器等。应当注意,如果无人机200设置有用于与对接模块106可拆卸地相互作用的选自上述机械连接或紧固装置、机电装置、电磁装置、磁性装置和真空夹持器的任何连接元件,那么对接模块106本身也必须在合适的对接点设置有合适类型的匹配连接装置,使得该匹配连接装置能够与在所述无人机200中所使用的相应连接装置一起形成可拆卸的连接。
如图1-4所示,在机身102设置的对接模块106是部分嵌入或集成到机身102中的对接结构,包括牵引连接元件108,每个牵引连接元件被配置为可拆卸地连接到至少一个无人机200或抓握至少一个无人机系统200,其中连接到相应牵引连接元件108的无人机200可以是(1)从用于在载具100中容纳无人机的存储模块104中释放的无人机200、(2)从停靠站400引导到所述对接模块106的无人机200,或者(3)从其它载具100的存储模块104中释放的无人机200。为了提供无人机200与牵引连接元件108的连接,该无人机必须飞到空闲对接点,该空闲对接点可以是(1)对接模块106的表面的特定部分,(2)对接模块106周围或其上方的特定空间区域,(3)牵引连接元件周围的空间区域,或(4)牵引连接元件108上方或其附近的空间区域。在目标对接点的无人机200通过将其自身连接到对应于所述对接点的牵引连接元件108而与对接模块106相互作用。在执行载具100的起飞之前,按顺序执行至少以下操作:(1)从存储模块104释放第一组无人机200;(2)将从存储模块104释放的第一组无人机200引导到对接模块106的空闲对接点,每个空闲对接点对应于第一组中的一个无人机200;(3)当无人机200位于对接模块106的相应对接点时,使每个所述无人机200与牵引连接元件108中的相应一个连接,以提供无人机200与机身102的连接;以及(4-1)提供经由牵引连接元件108连接到相应的无人机200的机身102的起飞或升空,以提供载具100在可由控制模块调整的预定飞行高度下穿过空气的运动,或(4-2)提供经由牵引连接件108连接到相应的无人机200的机身102的移动,以提供载具100通过空中、水上和/或陆地的移动。以类似的方式,执行的操作是通过将至少一个无人机200连接到相应的空闲牵引连接元件108来使其与对接模块106相互作用,以在载具100通过空中、水上和/或陆地移动的期间提供所述无人机200到机身102的连接,从而实质上导致获得连接到机身102的第二组无人机200,其中所述第一和第二组中的无人机200的数量可以相同或不同。应当注意,可以与每个牵引连接元件108连接的无人机200可以是从存储模块104释放的无人机200、来自停靠站400的无人机200、来自其他载具100的存储模块104的无人机200和/或在本文描述的主题技术的框架内可以被引导至载具100的任何其他无人机。
在本发明的一个实施例中,载具100中的控制模块可以经由无线和/或有线数据传输网络连接到多个无人机200,这些无人机200通过对接模块106连接到载具100的机身102,其中在有线连接的情况下,相应的牵引连接元件108可以进一步设置有适当的有线数据传输通道,并且连接机构110可以进一步设置有适当的连接器,用于与无人机200连接和交换数据。
为了在载具100通过空气、水上和/或陆地移动(例如,在飞行中)的期间或在载具100停止之后(例如,着陆或触地之后)将至少一个无人机从与机身102的连接中撤出,执行至少以下操作:(1)在对接模块106的相应对接点处将所述无人机200从相应牵引连接元件108断开或撤出,从而使所述无人机200从与对接模块106的相互作用中撤出;以及(2)将断开连接的无人机200引导至存储模块104,以提供其在存储模块104中的空闲容纳点的容纳,以使用对应于所述空闲容纳点的充电装置对其进行充电。
因此,通过对接模块106,可以将无人机200连接到机身102,所连接的无人机200的数量需要提供足够的升力以通过空中、水上和/或陆地移动装载有有用负载的载具100。每个牵引连接元件108可以连接或耦合到一个无人机200或一组多个无人机200。
在本发明的一个实施例中,连接到机身102的至少两个无人机可以被配置为彼此机械地连接以形成集合式无人机,该集合式无人机被配置为与对接模块106中的至少一个可拆卸地相互作用。因此,在载具100起飞之前、在载具100通过空中、水上和/或陆地移动的期间(例如,在其飞行期间)或在载具100停止之后(例如,在其着陆或触地之后)连接到机身102的上述无人机200之一可以是由彼此机械连接的多个无人机200形成的集合式无人机(未示出)。应当注意,形成这种集合式无人机(未示出)的多个无人机200可以在水平面和/或竖直面中彼此机械连接,以形成彼此连接的无人机200的航空结构,该航空结构具有适于这种集合式无人机(未示出)与至少一个对接模块106相互作用并且适于这种集合式无人机(未示出)通过空中、水上和/或陆地自由移动的任何形状和几何尺寸。因此,集合式无人机可以是通过将无人机200彼此连接而形成的伞或降落伞形式的结构,其中这种集合式无人机(未示出)可以作为整体来响应控制命令或指令,即这种集合式无人机中的无人机200的操作可以是被同步的(例如,使用载具100的控制模块、停靠站400或服务器600)。此外,形成这种集合式无人机(未示出)的无人机200可以彼此电连接,以形成单个供电电路和集合电源(例如,它可以由彼此连接的无人机200的电池形成),该集合电源基本上同时向所有无人机200供电或充电,因此使得可以不单独考虑每个这种无人机200的续航范围,而是整体考虑集合式无人机(未示出)的续航范围。还应当注意,无人机200的彼此机械连接的过程可以响应于由载具100的控制模块或由服务器600提供给无人机200的控制命令而开始或启动。应当注意,形成集合式无人机(未示出)的无人机200之间的彼此机械连接可以在待连接的无人机200的外壳或主体之间直接实现,也可以通过连接结构实现,该连接结构例如可以被配置成刚性固定到机身102的固定结构的形式(例如,使用现有技术中已知的紧固装置,或者使用对接模块106中的至少一个)或者被配置成部分地嵌入机身102中,或者可以被配置成在通过空中、水上和/或陆地移动的期间可扩张、可伸出或可展开的结构的形式,该结构被配置为使用至少一个对接模块106连接到机身102。还应当注意,上述集合式无人机(未示出)可以由从同一载具100的存储模块104释放的无人机200、从至少一个其他载具100的存储模块104释放的无人机200和/或从至少一个停靠站400引导至该载具100的无人机200形成。在本发明的给定实施例的一个变型中,载具100的移动可以由连接到该载具100的机身102的集合式无人机(未示出)来执行,其中,在载具100通过空中、水上和/或陆地移动的期间,或者在载具100停止的期间(例如,在其着陆或触地之后,包括根据其航行路线的着陆),动力即将耗尽的所述集合式无人机(未示出)可以被另一个(已充电的)集合式无人机替换。在用充电完成的集合式无人机替换动力即将耗尽的集合式无人机(未示出)的情况下,作为从机身102断开连接的集合式无人机(未示出)的一部分的各个无人机200可以被引导至同一载具100的存储模块104、其他载具100的存储模块104和/或至少一个停靠站400上。
在载具100起飞之前、当载具100通过空中、水上和/或陆地移动的期间(例如,在其飞行期间)或在载具100停止之后(例如,在其着陆或触地之后),连接到机身102的无人机200的数量可以来自两个或更多个单元;此外,在本发明的一些实施例中,连接到机身102的无人机200的数量可以是多个单元、几十个单元或者甚至几百个单元。为了提供所需的负载能力,可以使用多个具有相同负载能力或不同负载能力的无人机200;然而,由这些无人机200提供的总负载能力必须对应于所需的负载能力。连接到机身102的无人机200可以在设计上一致,也可以在设计上不同。
在本发明的一个实施例中,容纳在载具100中的存储模块104中的至少一个无人机200可以设置有牵引连接元件108,牵引连接元件108被配置为与对接模块106可拆卸地相互作用。
在本发明的另一个实施例中,对接模块106可以从机身102的外侧设置,以便能够将多个无人机200可拆卸地连接到相应的牵引连接元件,从而提供多个无人机200到机身102的连接。载具100中的不同牵引连接元件108也可以至少部分地存在于机身102的内部,其中它们可以在控制模块的控制下分别使用伸出或牵引机构而从机身102伸出或被拉出。
在本发明的另一个实施例中,对接模块106可以具有两个或更多个对接点,使得能够在其中基本上同时地容纳待连接到机身102的多个无人机200,随后基本上同时地将多个无人机200连接到对应的牵引连接元件108,并且因此,多个无人机200随后与这些牵引连接元件108一起基本上同时地起飞。
在本发明的一些其他实施例中,对接模块106可以仅具有一个对接点,使得对接模块106被配置为在对接模块106的对接点中可以同时容纳仅一个无人机200,用于连接到牵引连接元件108,并且随后与该牵引连接元件108一起起飞,其中,在对接模块106的所述对接点,可以顺序地容纳第二和另外的无人机200,每个无人机200随后将依次连接到空闲牵引连接元件108,并随后与该牵引连接元件108一起起飞。在本发明的给定实施例中,一个或多个无人机200与机身102的断开连接可以通过按照相反的顺序将待断开连接的无人机200置于对接点来执行,或以其它方式以相反的顺序执行。特别地,本领域技术人员将容易理解,为了将无人机200从牵引连接元件108分离,可能不一定必须将无人机200置于对接模块106的对接点,其中当牵引连接元件108处于被拉出的位置时,所述无人机200可以从牵引连接元件108分离,并且牵引连接元件108返回到初始位置的操作可以在将无人机200从牵引连接元件108分离之后由对接模块106执行,例如使用复位弹簧、复位机电装置、复位电磁装置等。
在本发明的其他实施例中,对接模块106可以被配置为在对接点中同时容纳两个或更多个无人机,用于将它们全部连接到同一个空闲牵引连接元件108,或者将每个无人机连接到一个空闲牵引连接元件108。因此,在本发明的这些实施例中,提供了在对接点同时容纳两个或更多个无人机200的可能性,随后将这些无人机200连接到一个牵引连接元件108或各自相应的牵引连接元件108并且共同起飞。此外,在本发明的这些实施例中,在对接模块106的对接点,可以顺序地容纳接下来的两个或更多个无人机200,这些无人机200之后将全部连接到同一个空闲牵引连接元件108,或者每个无人机200连接到一个空闲牵引连接元件108,并且因此将执行共同起飞。一个或多个无人机200的断开连接可以通过按照相反的顺序将其置于对接点来执行,或以其他方式以相反的顺序执行。特别地,本领域技术人员将容易理解,为了将无人机200从牵引连接元件108分离,可能不一定必须将无人机200置于对接模块106的对接点,因为当牵引连接元件108处于被拉出的位置时,所述无人机200可以从牵引连接元件108分离,并且牵引连接元件108返回到初始位置的操作可以在将无人机200从牵引连接元件108分离之后由对接模块106执行,例如使用复位弹簧、复位机电装置、复位电磁装置等。
将参照图1、2、3a、3b和4进一步描述牵引连接元件108的非限制性实施例的说明性示例。
如图1-2所示,牵引连接元件108被配置为可改变其释放/伸出的长度或程度。
如图1所示,对接模块106至少部分嵌入或集成到机身102中,并且包括牵引连接元件108,每个牵引连接元件108设置有连接机构110,并且每个牵引连接元件108被配置成以提供从机身102拉出所述牵引连接元件108的方式可拆卸地连接到至少一个无人机200。换句话说,在图1所示的载具100中,每个牵引连接元件108被配置为可拉出的。
本发明的一个实施例中,图1所示的载具100的对接模块106可以进一步包括用于调节牵引连接元件的释放长度的装置或用于对牵引连接元件的释放进行锁定和解锁的装置,该装置可调节或设定牵引连接元件108的释放长度,并且该装置由在控制模块(未示出)控制,其中,无人机200在连接到牵引连接元件108之后,被配置为起飞并将牵引连接元件108拉出至由所述用于对牵引连接元件的释放进行锁定和解锁的装置所设定的预定长度。由于可以设置或改变牵引连接元件108的释放长度,与对接模块106相互作用的无人机200可以设置在距离机身102不同的距离处,并且在每个无人机200从牵引连接元件108脱离之后,后者可以借助安装在对接模块106中的缩回机构而返回到其初始位置,从而,牵引连接元件108在对接点再次变得可用,以用于连接另一无人机200(即,它将获得空闲牵引连接元件108的状态)。
如图2所示,对接模块106至少部分地嵌入或集成到机身102中,并且包括牵引连接元件108,每个牵引连接元件108设置有连接机构110,并且配置为从机身102伸出,以便能够可拆卸地连接到至少一个无人机200,其中控制模块进一步被配置为控制对接模块106中的牵引连接元件108的伸出。换句话说,在图1所示的载具100中,牵引连接元件108被配置为可伸出的。
在本发明的一个实施例中,图2所示的载具100中的对接模块106可以进一步包括用于调节牵引连接元件释放长度的装置或用于对牵引连接元件的释放进行锁定和解锁的装置,该装置可调节或设定牵引连接元件108的释放长度,并且该装置由控制模块(未示出)控制。由于可以设置或改变牵引连接元件108的释放长度,无人机200在连接到牵引连接元件108之后可以起飞从而导致牵引连接元件108从机身102伸出到预定长度,该预定长度由用于对牵引连接元件的释放进行锁定和解锁的装置限制。在图2所示的载具100的一个实施例中,可伸出的牵引连接元件108可以借助于用于对牵引连接元件的释放进行锁定和解锁的装置将无人机200提升到相对于机身102的预定位置(即,远离机身102预定距离的位置),并且在将每个无人机200从牵引连接元件108脱离之后,后者可以借助用于对牵引连接元件的释放进行锁定和解锁的同一装置而返回到其初始位置,并且因此牵引连接元件108在对接点再次变得可用,以用于连接到另一无人机200(即,它将获得空闲牵引连接元件108的状态)。
在本发明的另一个实施例中,图2中所示的载具100的机身102可以进一步设置有探测装置(未示出),该探测装置被配置成在操作区域中识别或探测待对接至相应的一个牵引连接元件108的至少一个无人机。在本发明的这种实施例中,探测装置(未示出)可以进一步连接到控制模块(未示出),使得其能够向控制模块(未示出)提供与在其操作区域中出现的所探测到的无人机相关的数据,并且控制模块进而可以响应于与所探测到的无人机相关的数据而进一步(例如,通过由控制模块控制的伸出机构)致动至少一个可伸出的牵引连接元件108,以使所述被致动的牵引连接元件108能够从机身102伸出。应当注意,在本发明的给定实施例中,探测装置可以是照相机、摄像机、激光雷达、雷达、红外传感器、超声波传感器、RFID标签等。应当注意,在本发明的给定实施例中,探测装置(未示出)在其操作区域中探测到的无人机200可以是从存储模块104释放的无人机200、来自停靠站400的无人机200、来自其他载具100的存储模块104的无人机200和/或在本文所描述提出的技术范围内可以被引导至载具100的任何其他无人机。在本发明的给定实施例的一个变型中,探测装置可以被配置为图像捕获装置的形式,该图像捕获装置被配置为实时捕获视野中的图像,以便能够在所述视野中识别待对接至相应的一个牵引连接元件108的至少一个无人机,并且向控制模块提供与已经出现在所述图像捕获设备的视野中的所识别到的无人机相关的数据,其中这种图像捕获设备可以是照相机、摄像机、录像机、视频雷达等。
如图3a和3b所示,对接模块106至少部分地嵌入或集成到机身102中,并且是设置有牵引连接元件108的可伸出连接结构,每个牵引连接元件108都设置有连接机构110,并且每个牵引连接元件108被配置为可拆卸地连接到至少一个无人机200,其中所述可伸出连接结构被配置为在控制模块的控制下能够至少部分地从机身102伸出,以便能够根据伸出程度释放牵引连接元件108。换句话说,图3a和3b中所示的载具100中的可伸出连接结构的伸出程度越大,可用于将无人机200连接到其上的自由牵引连接元件108的数量越多。图3a和3b所示的载具100的控制模块还被配置为通过由控制模块控制的伸出机构来控制可伸出连接结构的操作,从而能够调节其伸出程度。
在可伸出连接结构完全伸出之后,如图3a所示,该可伸出连接结构可以进一步被配置为至少部分地展开,以便使得被释放的牵引连接元件108能够根据展开程度而移动至彼此间隔一段距离,从而改善了对所述牵引连接元件108的可触及性,以便将无人机200连接到其上,其中,控制模块还被配置为通过由控制模块控制的展开机构来控制所述连接结构的展开,从而使得控制模块能够在从部分展开到完全展开的范围内调节连接结构的展开程度,或者使得该连接结构从展开状态返回到初始折叠状态,在连接结构完全或部分地从机身102伸出的期间其处于该初始折叠状态。具体而言,图3b示出了处于完全展开状态的可伸出连接结构。
在本发明的一个实施例中,在可伸出连接结构完全伸出之后,如图3a所示,该可伸出连接结构可以进一步被配置为至少部分地扩张,以便使得所释放的牵引连接元件108能够根据扩张程度而移动至彼此间隔一段距离,从而改善了对所述牵引连接元件108的可触及性,以便连接到无人机200,其中,控制模块还被配置为通过由控制模块控制的扩张机构来控制所述连接结构的扩张,从而使得控制模块能够在从部分扩张到完全扩张的范围内调节连接结构的扩张程度,或者使得该连接结构从扩张状态返回到初始折叠或闭合状态,在连接结构从机身102完全或部分伸出的期间其处于该初始折叠或闭合状态。应当注意,用于扩张连接结构的扩张机构的设计不以任何方式具体限制,其中所述扩张机构例如可以是基本上与折叠伞相同的铰接结构,所述铰接结构在折叠或闭合状态下提供紧凑的占地面积,并且能够转变成具有多个牵引连接元件108的立体框架机构,用于将无人机200连接到其上,其中无人机200彼此间的相互定位设置不仅可以通过其定位系统来提供,还可以通过牵引连接元件108的设计来提供。对接模块106可以被配置为在将连接结构的状态从折叠或闭合状态改变成展开或扩张状态的期间调节牵引连接元件108的扩张长度和宽度,并且还可包括用于实现无人机200的各种连接配置状态的一个或多个中间位置。
如图4所示,机身102设置有嵌入或集成到机身102中的两个对接模块106。特别地,图4所示的载具100的机身102包括与图1所示的对接模块106类似配置的对接模块106-1,并且包括与图3a-3b所示的对接模块106类似配置的对接模块106-2。特别地,图4所示的载具100的机身102包括多个牵引连接元件108,包括第一组牵引连接元件108-1和第二组牵引连接元件108-2(见图4),在每个组中,每个牵引连接元件108都设置有连接机构110。
在本发明的一个实施例中,在图4所示的载具100中,处于完全释放状态的第一组牵引连接元件108-1的长度小于处于完全展开或扩张状态的第二组牵引连接元件108-2的长度,因此基本上使得可以将无人机200连接到机身102并使得它们相对于机身102处于不同的高度水平或从机身移开不同的距离。在本发明的给定实施例的一个变型中,在图4所示的载具100中,来自第一组的牵引连接元件108-1的数量和/或设计与来自第二组的牵引连接元件108-2的数量和/或设计可以彼此一致。
应当注意,图1-4所示的对接模块106中的每个牵引连接元件108可以包括一个或多个连接机构110,每个连接机构被配置为可拆卸地连接到一个或多个无人机200。连接机构110的非限制性示例可以是各种合适的机械连接或紧固装置(支架、夹子、紧固件、安装槽、凸轮、钩子、闩锁等)、在控制模块控制下的机电装置(例如,用于与待对接的配合元件相对接的机电对接装置、用于夹持待夹持的配合元件的机电夹持装置等)、在控制模块控制下的电磁装置、磁性装置、在控制模块控制下的真空夹持装置等。连接机构110被配置成与无人机200必须配备的相应的适配紧固部件相互作用(即,连接、附着、磁化等),以允许无人机200和对接模块106之间可拆卸地连接。如本说明书中所使用的,连接机构110、可拆卸连接装置和可拆卸紧固装置在设计上可以一致和/或至少部分不同。在本发明的一个实施例中,连接机构110可以是通用连接机构,该通用连接机构形成为机械紧固装置、机电装置、电磁装置、磁性装置和/或真空紧固或抓握装置中的一个或多个的组合,其中这种通用连接机构可以被配置成可拆卸地连接到设置在无人机200上的各种类型的可拆卸连接装置。
应当注意,牵引连接元件108可以被配置为线缆的形式(见图1),其一端刚性地连接到机身102上的对接模块106,并且在其另一端安装有连接机构110,该连接机构110被配置为可拆卸地连接到无人机200。此外,牵引连接元件108还可被配置成伸缩杆的形式(见图2),其一端刚性地连接到机身102上的对接模块106,并且在其另一端安装有连接机构110,该连接机构110被配置成可拆卸地连接到无人机200。在本发明的一个实施例中,牵引连接元件108可以被配置成可扩张的多连杆结构的形式,该结构被配置为可改变其几何形状和尺寸。
在本发明的另一个实施例中,载具100的机身102可以设置有两个或更多个对接模块106,对接模块106彼此间隔一定距离设置,并且可以设置有两个或更多个重量传感器(未示出),并且控制模块(未示出)可以被配置为基于所述重量传感器(应变计)的读数来识别机身102中有用负载的分布情况,并且还用于向无人机200提供控制命令,以便根据所识别的机身102中有用负载的分布情况来实现与相应对接模块106的相互作用。在本发明的给定实施例的一个变型中,机身102可以设置的应变计(未示出)例如可以安装在机身102的地板、墙壁或其他结构部分上,或者安装在机身102设置的起落架上。在本发明的给定实施例的另一个变型中,机身102可以配备的应变计(未示出)可以嵌入或集成到乘客座位、飞行员座位、货物架、货物箱或板条箱等之中。应当注意,每个重量传感器(未示出)可以是任何类型的重量传感器,特别是被配置为基于任何其他合适的物理原理来测量重量的应变计或力传感器,例如光学型力传感器或压电型力传感器。
在本发明的另一个实施例中,载具100中的对接模块106可以是包括着陆平台(未示出)的对接结构,其中每个牵引连接元件108可以安装在所述着陆平台之一上,并且控制模块(未示出)可以进一步被配置为控制每个所述牵引连接元件108的操作,以便在将无人机200容纳在对应于所述牵引连接元件108的着陆平台上或者对应于所述着陆平台的对接区或对接区域中时,能够致动所述牵引连接元件108。
在本发明的一些其他实施例中,载具100的机身102可以进一步设置有机器人操作臂(未示出),该机器人操作臂在控制模块(未示出)的控制下被配置为抓取至少一个无人机200,以便能够将每一个所抓取的无人机200放置在所述着陆平台之一上。在给定实施例的一个变型中,载具100的机身102还可以设置有图像捕捉设备(未示出),该图像捕捉设备被配置为实时捕捉视野中的图像,以便能够在所述视野中识别从存储模块104释放的至少一个无人机200,并且该图像捕捉设备连接到控制模块(未示出),以便能够向控制模块提供所识别的无人机相关的数据,并且控制模块进一步被配置为响应于所识别的无人机相关的数据来致动机器人操作臂(未示出),以便能够抓取至少一个所识别的无人机200。应当注意,在本发明的给定实施例中,这种图像捕获设备可以是照相机、摄像机、录像机、视频雷达等。还应注意,在本发明的给定实施例中,可由机器人操作臂抓取的无人机200可以是从存储模块104释放的无人机200、来自停靠站400的无人机200、来自其他载具100的存储模块104的无人机200和/或在本文描述提出的技术范围内可被引导至载具100的任何其他无人机。
在本发明的另一个实施例中,载具100的对接模块可以是在控制模块(未示出)控制下的夹持器(未示出),其中机身102可以进一步设置有图像捕捉设备(未示出),该图像捕捉设备被配置为实时捕捉视野中的图像,以便能够在所述视野中识别至少一个无人机200,并且该图像捕捉设备进一步连接到控制模块,以便能够向其提供所识别的无人机相关的数据,并且控制模块又可以进一步被配置为响应于所识别的无人机相关的数据来致动夹持器,以便实现可拆卸地抓取被识别的无人机200。应当注意,在本发明的给定实施例中,这种图像捕获设备可以是照相机、摄像机、录像机、视频雷达等。还应注意,在本发明的给定实施例中,可由夹持器抓取的无人机200可以是从存储模块104释放的无人机200、来自停靠站400的无人机200、来自其他载具100的存储模块104的无人机200和/或在本文描述提出的技术范围内可以被引导至载具100的任何其他无人机。
如图1中所示,用于存储无人机的存储模块104是从机身102的外侧固定到机身102的置放架,并且被配置用于以连续的顺序(即,轮流或一个接一个地)将无人机200可移除地配合在其上,结果,配合在置放架上的无人机200竖直地一个设置在另一个之上从而形成了堆叠(一堆无人机200,其竖直地布置在彼此的顶部,具有或不具有相互之间的连续固定)。应当注意,置放架是具有任何横截面形状的管或杆,待容纳在存储模块104中的无人机200可以一个接一个地滑动到或配合到其上,其中在待配合到置放架上的这种无人机200的外壳或主体中,必须提供通孔,其通孔的形状和尺寸必须与置放架的横向尺寸相对应,或者必须提供环形支架,以在将无人机配合到置放架上时使得置放架能够穿过每个无人机200的主体。例如,置放架可以是具有圆形横截面的轮廓,无人机200可以顺序地滑动到或配合到其上。通过以与将无人机200配合到置放架上的上述操作相反的顺序执行操作可以将无人机200从置放架上移除或飞走。具体而言,为了将无人机200从图1所示的置放架上移除或飞走以将其进一步引导到目标位置,无人机200可以顺序起飞(即,一个接一个地,从竖直方向上最顶端的无人机200开始;或者以连接至彼此的无人机200群组的形式,从竖直方向上最顶端的这种无人机200群组开始),以便当无人机达到超过置放架长度的飞行高度时,能够从与置放架的相互作用中退出,并且随后离开存储模块104(即,超出存储模块104的边界而到达足以使得每个连续的无人机得以从存储模块104离开的距离)。
在本发明的一个实施例中,用于在图1所示的载具100中存储无人机的存储模块104可以包括至少一个附加置放架(未示出),该附加置放架安装在机身102上并且被配置为用于以连续的顺序(即,依次或一个接一个)在其上可拆卸地配合无人机200,其中主置放架和附加置放架可以具有彼此一致或彼此不同的总体尺寸、形状、设计和/或轮廓。在本发明的另一个实施例中,存储模块104可以包括两个或更多个置放架,其中这些置放架的总体尺寸、形状、设计和/或轮廓可以彼此一致或者彼此不同。特别地,不同的置放架可以旨在仅用于存储更多数量的无人机200,或者用于存储不同修改型和/或不同总体尺寸的无人机200。
如图2所示,用于存储无人机的存储模块104是设置在机身102上的开放平台,该开放平台被设置成顺序地(即,轮流或一个接一个地)在其上容纳无人机200,结果,容纳在平台上的无人机200竖直地设置在彼此之上从而形成了堆叠。应当注意,图2中所示的平台例如可以设置有紧固装置(未示出),用于将一个或多个无人机200可移除地固定在所述平台上,其中所述紧固装置例如可以以机械紧固装置、机电装置、电磁装置、磁性装置、真空夹具等形式实现。
在本发明的一些非限制性实施例中,无人机200可以包括紧固在其外壳上的类似的可拆卸装置,用于无人机200彼此间的可拆卸连接。在本发明的这些实施例中,第一无人机200可以降落在平台上,以便将其固定在该平台上,并且第二无人机200可以降落在第一无人机200上并固定在其上,等等,以便能够在同一个平台上顺序地连接多个这样的无人机200。为了将无人机200从这种平台释放或解放,可以从最顶端的无人机200开始,通过使得无人机200从与平台的紧固装置的相互作用中退出并执行起飞到超出平台边界的飞行高度,顺序地或交替地将无人机200与平台断开连接。在本发明的给定实施例的一个变型中,为了从这种平台释放或解放无人机200,无人机200可以成组地同时起飞到超出平台边界的飞行高度,随后在空中彼此断开连接,以获得不同的或独立的无人机200。
如图3a和3b所示,用于存储无人机的存储模块104是具有可伸出平台的存储模块,该存储模块被设置在机身102的内部,并且被配置为使得其提供无人机200从机身102的外侧降落到所述平台上的可能性、以及无人机200从所述平台起飞并离开至超出机身102边界的可能性、以及将着陆的无人机200容纳在机身102内部的可能性,以及将先前容纳的无人机200从机身102中取出的可能性。应当注意,图3a和3b所示的载具中具有可伸出平台的存储模块可以是用于临时存储多个无人机200的隔间或一组隔间。每个这样的可伸出平台可以用于在其上着陆或在其上容纳一个无人机200,以便能够随后将其容纳到存储模块104的内部,或者可以实现多个无人机200在存储模块104中的交替着陆和容纳。从具有可伸出平台的存储模块中取出无人机200可以以相反的顺序执行,特别地,可以先从机身102中提取载有无人机200的可伸出平台,然后从该被取出的平台起飞无人机200。
在本发明的一个实施例中,用于存储无人机的存储模块104可以是具有开口的容器形式的存储模块,该存储模块设置在机身102的内部并具有所述开口的尺寸,该尺寸使得无人机200能够通过。在本发明的给定实施例中,可以分别使用每个无人机200的传感器、定位系统和控制系统以及驱动器/引擎在自动模式下将无人机200容纳到存储模块104中以及从存储模块104中取出无人机200。因此,例如,存储模块104可以是具有开口的容器,该开口允许无人机200在其中飞行穿过,随后将无人机200容纳到容器的内部,其中所述容器可以例如由机身102的内部空间限定。此外,备选地,存储模块104可以是安装在机身102内部或机身102上的单独容器。
在本发明的另一个实施例中,载具100中的存储模块104可以是固定在机身102上的置放架,并且该置放架被配置为允许无人机200可拆卸地配合在其上以形成堆叠,其中机身102还设置有机器人操作臂(未示出),该机器人操作臂(未示出)由控制模块(未示出)控制,并且被配置为可拆卸地抓取无人机200中的一者,以便能够将被抓取的无人机200配合到置放架上。应当注意,在本发明的给定实施例中,可由机器人操作臂(未示出)抓取的无人机200可以是从存储模块104释放的无人机200、来自停靠站400的无人机200、来自其他载具100的对接模块104的无人机200和/或在本文描述提出的技术范围内可以被引导至载具100的任何其他无人机。在本发明的给定实施例的一个变型中,载具100中的机身102还设置有探测装置(未示出),该探测装置被配置为在工作区域中探测至少一个待连接到机身102的无人机200,并且该探测装置还连接到控制模块,以向所述控制模块提供所探测到的无人机的相关数据,其中控制模块进一步被配置成响应于所探测到的无人机的相关数据来致动所述机器人操作臂,以使所述机器人操作臂能够顺序地抓取每个所探测到的无人机200。应当注意,在本发明的给定实施例中,检测装置可以是照相机、摄像机、激光雷达、雷达、红外传感器、超声波传感器、RFID标签等。在本发明的给定实施例的一个变型中,探测装置可以被配置为图像捕获装置(未示出)的形式,该图像捕获装置被配置为实时捕获视野中的图像,以便能够在所述视野中识别待对接至相应的一个牵引连接元件108的至少一个无人机,并且向控制模块提供与出现在所述图像捕获设备的视野中的所识别到的无人机相关的数据,其中这种图像捕获装置可以是照相机、摄像机、录像机、视频雷达等。
在本发明的另一个实施例中,控制模块(未示出)可以进一步被配置为从连接到机身102的每个无人机200接收与电池充电水平相关的实时数据,以便如果待替换的每个无人机200的充电电量低于预定阈值,则使得能够用容纳在存储模块104中的至少一个无人机200替换至少一个上述待替换的无人机200。特别地,可能存在这样的情况,其中发现只有一个无人机200具有低于预定阈值的充电电量,其中这个给定的动力即将耗尽的无人机200可以被一个或多个(例如,一个、两个、三个等)容纳在存储模块104中的无人机200替换。此外,可能存在这样的情况,其中发现只有两个或更多个无人机200的其中每个的充电电量低于预定阈值,其中这些动力即将耗尽的无人机200可以共同被一个或多个(例如,一个、两个、三个、四个、五个、六个等)容纳在存储模块104中的无人机200替换,或者这些动力即将耗尽的无人机200中的每一个都可以用一个或多个(例如,一个、两个、三个、四个、五个、六个等)容纳在存储模块104中的无人机200替换。应该注意,用来替换一个这样的动力即将耗尽的无人机200的容纳在存储模块104中的无人机200的数量例如可以取决于用于表征来自存储模块104的无人机200的功率容量、续航范围、型号、尺寸、类型等参数。
在本发明的另一个实施例中,载具100的机身102可以被配置为在其中容纳有用负载,其中机身120的地板可以设置有至少一个力传感器,该力传感器被配置成测量有用负载的重量,并且控制模块(未示出)可以连接到所述力传感器(应变计),使得控制模块能够从力传感器接收有用负载重量的测量结果,并且使得从存储模块104释放无人机200的释放量取决于所测量的有用负载的重量以及载具100的空车重量。应当注意,每个重量传感器(未示出)可以是任何类型的重量传感器,特别是被配置为基于任何其他合适的物理原理来测量重量的应变计或力传感器,例如光学型力传感器或压电型力传感器。
在本发明的一些其他实施例中,控制模块(未示出)被配置为接收与所述机身中的有用负载在按照预定航行路线的每个经停点发生的重量变化相关的数据,并且还被配置为从连接到机身102的每个无人机200和容纳在存储模块104中的每个无人机200接收与电池充电电量相关的实时数据,其中所述控制模块可进一步被配置为按照航行路线识别地理点或区域,在所述地理点或区域中,具有允许载具在变化的有用负载下继续通过空中、水上和/或陆地移动(例如,继续执行飞行)或在载具100停止之后(例如,在载具100着陆或触地之后)继续移动的续航范围的无人机的数量低于预设阈值,并且控制模块进一步被配置为向至少一个对应于所识别的地理点或区域的用于存储无人机的至少一个停靠站(未示出)提出请求,以将至少一个附加的无人机(未示出)引导到所识别的地理点或区域,以便能够将所述附加无人机的控制移交给控制模块,从而使得所述附加的无人机与所述对接模块106相互作用。
在本发明的一些实施例中,载具100的机身102还可以设置有飞机发动机(未示出),该飞机发动机由控制模块(未示出)控制并且安装在机身102上,以使载具100能够通过空中、水上和/或陆地移动(特别地,使其能够飞行),其中控制模块还可以被配置为从连接到机身102的每个无人机200以及容纳在存储模块104中的每个无人机200接收与电池充电电量有关的实时数据,并且控制模块还被配置为,基于与电池充电电量有关的数据,在识别出载具100处于临界续航范围的情况下启动飞机发动机,该临界续航范围不能够允许载具100按照航行路线继续移动。
在本发明的一些其他实施例中,载具100的机身102可以进一步设置有升力旋翼或推进装置(未示出),该升力旋翼或推进装置被配置成在其被致动时通过空气、水上和/或陆地来移动载具100,并且可以进一步包括至少一个发动机(未示出),该发动机在控制模块(未示出)的控制下并且可操作地连接到每个所述升力旋翼或推进装置以便能够致动它们,其中控制模块还可以被配置成从连接到机身102的每个无人机200以及容纳在存储模块104中的每个无人机200接收与电池充电电量有关的实时数据,并且控制模块进一步被配置为,基于与电池充电电量有关的数据,在识别出载具100处于临界续航范围的情况下启动升力旋翼或推进装置,该临界续航范围不能够允许载具100按照航行路线继续移动。
在本发明的一些其他实施例中,载具100的机身102可以进一步设置有车轮,并且可以包括可操作地连接到车轮的发动机(未示出),以便能够驱动车轮来移动载具100,并且控制模块(未示出)可以进一步连接到所述发动机,以便能够启动所述发动机,其中控制模块进一步被配置为从连接到机身102的每个无人机200以及容纳在存储模块104中的每个无人机200接收与电池充电电量有关的实时数据,并且控制模块被配置为,基于与电池充电电量相关的数据,在识别出载具100处于临界续航范围的情况下使载具100降落并启动发动机,该续航范围不能够允许载具100按照航行路线继续通过空中、水上和/或陆地移动。
运输系统
图5示意性地示出了运输系统500,该运输系统500可以包括一个或多个根据以上实施例中任一者的载具100、根据以上实施例中任一者的无人机200、服务器300、一个或多个停靠站400以及通信网络600,其中载具100、无人机200、服务器300和停靠站400通信地耦合到该通信网络600。
通信网络600允许载具100、无人机200、服务器300和停靠站400彼此交换它们用来执行本文描述的功能的系统数据和/或操作数据。通信网络600可以是现有技术中已知的任何合适的无线通信链路,例如基于WiFi技术的通信链路、基于2G、3G、4G或5G技术的通信链路、基于LTE技术的通信链路等。
在本发明的一个实施例中,运输系统500可以包括两个或更多个无线通信网络,每个无线通信网络被实施为类似于上述通信网络600,用于以实时模式或实时地在载具100、停靠站400、无人机200和服务器之间执行数据交换。
作为图5所示的运输系统500的一部分的服务器300被配置成接收和处理来自载具100、无人机200和停靠站400的数据,并基于所接收到的数据及其处理结果生成包括导航命令在内的控制命令或指令,以便能够将这样生成的控制指令提供或引导到至少一个载具100、至少一个无人机200和/或至少一个停靠站400,包括响应于所述载具100、无人机200和停靠站400之一的请求而提供这些控制指令。
应当注意,在本发明的一些实施例中,用于在服务器300、载具100、无人机200和停靠站400之间传输数据的数据传输协议和/或硬件可以至少部分地不同或者是一致的。此外,可以同时使用一个或多个通信协议和相应的技术手段来提供数据交换。具体地,举例来说,可以使用选自以下通信装置组中的一个或多个通信装置来提供数据传输,该通信装置组包括:SW波段无线电天线、USW无线电天线、UHF无线电天线、光通信模块、半双工/单工卫星通信模块、2G/3G/4G/LTE/5G通信蜂窝模块、无线网络通信模块或有线网络通信模块。特别地,服务器300可以通过无线或有线数据传输网络连接到停靠站400。
运输系统500中的服务器300是单个服务器,其例如可以配置为Dell PowerEdgeTM服务器的形式,在该服务器上可以使用Ubuntu Server操作系统或Windows Server操作系统。在本发明的一些实施例中,服务器300可以是任何其他合适的硬件和/或应用软件和/或系统软件,或者它们的组合。在本发明的其他实施例中,服务器300的功能可以在多个计算设备之间共享,例如,它们可以使用多个彼此连接的服务器来执行。此外,服务器300可以经由通信网络600或其他方式访问至少一个数据库,或者可以包括存储在服务器300的存储设备上的至少一个本地数据库。
在本发明的某些实施例中,服务器300可以被配置为执行交通管理并在载具100移动时提供安全性。特别地,服务器300可以被配置为接收与至少一个载具100的当前或计划位置相关的数据,并请求供应无人机200。此外,服务器300可以被配置为处理请求,并且将至少一个无人机200从至少一个停靠站400和/或从至少一个其他载具100引导至特定载具100的预定位置,以执行所引导的无人机200与特定载具100的连接,以提供对续航范围的补充,从而允许载具100按照其航行路线继续前进或移动。
在本发明的其他实施例中,服务器300可以被配置为接收与载具100的移动或航行路线相关的数据;其中服务器300可以进一步被配置为在沿着载具100的航行路线的不同停靠站400上预存所需数量的无人机200;服务器300可以进一步被配置为,响应于所述载具100到达对应于至少一个停靠站400的地理区域,将至少一个无人机200从至少一个停靠站400引导至载具100的预定位置以提供所引导的无人机200与载具100的连接,从而提供允许载具100按照其航行路线继续不间断移动的续航范围。
在本发明的其他实施例中,服务器300可以进一步被配置成接收与载具100的空车质量和/或载具100的有用负载相关的数据,并且计算无人机200的所需数量,随后将所计算出的数量的无人机200从至少一个停靠站400引导至载具100的预定位置,并将这些无人机200连接至该载具100,以恢复或补充续航范围,从而允许载具100按照其航行路线继续移动。
作为运输系统500一部分的无人机200旨在包括容纳在作为运输系统500的一部分的载具100的存储模块104中的无人机200、以及容纳在停靠站400之中或之上的无人机200、以及可被引导至任何一个载具100以被容纳到其存储模块104中或与其对接模块106相互作用的任何其他无人机200,其中本领域技术人员将容易理解,作为运输系统500的一部分的所述多个无人机200中的至少一部分无人机200可以具有不同的类型、修改、设计、尺寸、质量、动力装置和/或类似物。
作为图5中示出的运输系统500的一部分的停靠站400旨在在其中容纳、存储或停放无人机200。应当注意,为了执行移动,载具100可以不使用停靠站400,可以仅使用一个停靠站400(如图5所示),或者可以使用两个或更多个停靠站400,这些停靠站400在地理上彼此远离或者彼此相隔一定距离设置,并且存在于与沿着载具100的航行路线的至少一个地理点对应的区域的边界内。例如,停靠站400可以被设置成彼此相距几百米或者彼此相距几公里。停靠站400的地理位置必须在载具100在各种方向和各种距离上移动时能够提供一个或多个无人机200的及时替换。例如,可以每10公里或每1公里设置一个停靠站400等等。本领域技术人员将会理解,停靠站400的数量及其相互间的定位设置可以根据具体的地理位置而不同。特别地,与小城市或城市之间的区域以及其他可能的位置相反,在大城市可能就需要更多的彼此距离更短的停靠站400。如图5所示,停靠站400是设置有隔间的固定结构,隔间用于在其中容纳无人机200。在本发明的一个实施例中,停靠站400可以以独立结构的形式实施,或者可以配置为安装在建筑物、结构物或其他固定物体上的壳体的形式。在本发明的另一个实施例中,停靠站400可以以特殊壳体或结构物的形式实施,该壳体或结构物适于在其中容纳、存储或停放一个或多个无人机200并且安装在可移动平台上,例如,安装在卡车的车身中、在渡船上、在飞机上、在航空器上或能够改变停靠站400的地理位置的其他交通工具上。在本发明的又一实施例中,停靠站400可以以可移动结构或特殊车辆的形式实施,其主体可以适于在其中容纳、存储或停放一个或多个无人机200。考虑到载具100的最常用的移动路线和用于替换连接到一个或多个载具100的无人机200的可能的地理位置的优化,可移动停靠站400可以在不同的地理位置之间移动。
应当注意,运输系统500可以进一步包括用于在其上容纳载具的停靠站(例如,陆地固定停靠站、水上固定停靠站、空中固定停靠站、陆地可移动停靠站、水上可移动停靠站、空中可移动停靠站和/或类似物),停靠站提供至少一个载具100的停放或临时存放。
在本发明的一些实施例中,图5所示的停靠站400可以设置有电源(未示出),该电源可以是一个或多个电池、基于内燃机的发电机、基于氢能发动机的发电机,太阳能电池板和现有技术中已知的任何其他合适的能源,并且设置有一个或多个充电设备(未示出),每个充电设备电连接到所述电源,并且使得容纳、存储或停放在停靠站400中的至少一个无人机200能够连接到所述电源,从而能够对无人机200进行再充电或充电。应当注意,停靠站400的充电设备(未示出)可以是无线充电设备、有线充电设备或充电座。在本发明的停靠站400的一个实施例中,在停靠站400为载具100设置的充能设备(未示出)中的至少一个可以通过由液压管线连接的泵液压地连接到装有燃料的储罐或容器,以便能够从容器吸入燃料,从而能够将吸入的燃料量供应到无人机200的燃料箱,燃料箱液压地连接到无人机200的燃料动力发动机,以补充其续航范围(特别地,这是由于无人机200的燃料箱中的燃料体积量被至少部分地补充)。
为了起到说明的目的,图5还示出了当载具100按照其航行路线从航行的起点到航行的下一个点(中间经停点或终点)进行空中运动的期间载具100所处于的三个基本位置:对应于载具100出现在航行起点的起飞位置(图5中载具100的最右边的图示)、对应于载具100在航行点之间飞行的飞行位置(图5中载具100的中间图示)、以及对应于载具100出现在下一个航行点的着陆或触地位置(图5中载具100的最左边图示),该下一个航行点可以是航行的终点或载具100的中间经停点。尽管图5示出了载具100在空中移动时的位置(即,在其飞行的情况下),但是本领域技术人员将容易理解,载具100在水上或陆地移动的情况下也将基本上处于类似的位置,其中载具100在水上或陆地移动的开始位置将基本上对应于图5右侧所示的起飞位置,并且载具100通过水上或陆地移动的完成位置将基本上对应于图5左侧所示的着陆位置。
如图5所示,按照载具100的航行路线,载具100的航行起点对应于条件地理点A(地理位置或地理区域),并且航行的下一点(航行的中间经停点或终点)对应于条件地理点B(地理位置或地理区域)。任意地理点A和B之间的距离可以从几十米到几公里、几十公里、几百公里甚至几千公里。从下面的描述中,对本领域技术人员来说显然的是,航行方法和载具100的设计可以考虑长时间不间断飞行,这可以通过在飞行期间一次或多次(两次或更多次)替换无人机200并补充载具100的续航范围来实现,而不必在到达目的地之前使载具100着陆。
下面描述的是载具100在图5所示的上述三个位置中的每一个位置的操作或功能的细节。
在起飞位置,从存储模块104取出或释放无人机200,取出或释放的量是提供载具移动所需的量,特别是按照预定的航行路线所需的量。从存储模块104释放的无人机200自动飞向对接模块106,然后顺序地一个接一个或成组地被容纳在对接模块106的对接点,随后连接到牵引连接元件108,从而提供这些无人机200到机身102的连接。
连接到机身的无人机200在载具100的控制模块的控制下执行集体起飞,并将载具100提升到空中。在本发明的某些实施例中,在载具100起飞之后或之前,可以执行将可折叠/可伸展的单个翼或可折叠/可伸展的多个翼带入操作位置。在本发明的其他实施例中,在载具100起飞之后或之前,可以进一步启动载具100的一个或多个飞机发动机。在起飞阶段之后,载具100进入飞行模式。
在飞行位置中,当载具100沿着航行路线到达停靠站400或达到续航范围阈值时,从停靠站400向载具100引导至少一个附加的无人机200。
接下来,使得多个无人机200中的至少一个无人机200从机身102断开连接,所述多个无人机200通过对接模块106连接到机身102并用于移动载具100。在续航范围耗尽(电池电力耗尽或燃料耗尽)的情况下、以及在一个或多个无人机200发生故障的情况下、或者在考虑到当前的航行路线的前提下以预先规划的方式,可以执行对连接到机身102的一个或多个无人机200的替换。
从停靠站400引导至载具100的至少一个用于替换的无人机200被容纳在对接模块106的对接点,并且被连接到载具100的牵引连接元件108。从机身102断开连接的动力即将耗尽的无人机102被引导至同一载具100的存储模块104、停靠站400之一或另一载具00的存储模块104,随后将被再充电和再使用。
因此,在飞行过程中,可以重复地替换载具100中不同的无人机200,包括可以在起飞步骤顺序地替换连接到载具100的所有无人机200,而不需要载具100的紧急或非计划着陆,直到到达其目的地,在该目的地设想计划的着陆。给定停靠站400的地理分布,载具100可能的航行路线和航行距离几乎可以是无限制的。
在载具100飞越海洋的情况下,停靠站400可以被设置在水上交通工具、船只、浮标等上,以便及时替换载具100中的无人机200。到达目的地后,载具100进入着陆模式。
在着陆位置,执行关闭载具100的附加飞机发动机(如果有的话),将机翼(如果有的话)折叠,然后通过连接到载具的机身102的无人机200执行载具100的着陆或触地过程。然后,这些无人机200通过从与对接模块106的相互作用中撤出而与机身102断开连接,并且自动地至少部分被引导至载具100的存储模块104,和/或至少部分被引导至停靠站400之一,和/或至少部分被引导至其他载具100的存储模块104,以便无人机200的后续充电和再使用。
着陆后,载具100的电源装置(如果有的话)可以连接到外部电源,以给置于存储模块104中的无人机200充电。然后载具100可以切换回起飞模式,以继续在所述载具100的同一航行路线的边界内移动,或者按照新的航行路线移动。
在本发明的一个实施例中,运输系统500可以包括根据上述实施例中任一者的载具100,该载具100还设置有被配置为实时确定载具100的地理坐标的位置确定模块(例如,GPS系统或现有技术中已知的任何其他位置确定系统),还包括载具100使用的无人机200,停靠站400(例如,地面固定停靠站,水上固定停靠站、空中固定停靠站、地面可移动停靠站、水上可移动停靠站、空中可移动停靠站和/或类似物),其被配置为存储用于替换的或附加的无人机200,以及服务器300,其被配置为控制地面停靠站400处的所述附加的无人机200操作,并且通信地耦合到载具100的控制模块,以便能够从其接收与航行路线相关的数据,该数据指示载具100的精确或近似航行路线。在本发明的这种实施例中,载具100的控制模块可以进一步被配置为向服务器300发出请求,以在与载具100的所述航行路线相对应的预定地理点或区域提供至少一个用于替代的或附加的无人机200。此外,在本发明的这种实施例中,服务器300还可以被配置为从载具100的控制模块实时接收载具100的坐标,以识别对应于所述请求的至少一个所述停靠站,从而使得能够在载具100与所述地理区域的接近度达到阈值的时刻从所识别的停靠站400引导至少一个附加无人机200,以使每个所述附加无人机200与载具100的对接模块106相互作用。在本发明的给定实施例的一个变型中,载具100中的存储模块104可以设置有充能装置(例如,用于供应电能的装置、用于供应液体或气体燃料的装置和/或类似物),并且载具100的无人机200可以被配置为在被置于所述存储模块104中的期间顺序地可操作地彼此连接(例如,电连接和/或通过燃料供应线连接),以使其能够连接到所述充电装置(未示出),用于基本上同时地对它们充电(例如,对这些无人机200中的电池充电或给其充满电)和/或基本上同时地补充其续航范围(例如,对这些无人机200中的电池充电和/或用燃料重新填充燃料箱)。在本发明的给定实施例的又一变型中,作为运输系统500的一部分的服务器300可以响应于来自载具100的控制模块的相应请求,在由服务器300识别到的每个停靠站400处预存至少一个附加的无人机,以根据所述请求在预定的时间段内供应至少一个附加的无人机200。在本发明的给定实施例的另一个变型中,载具100的控制模块可以使得连接到机身102的无人机200的至少一部分能够被引导至对应于所述地理区域的至少一个停靠站400,该被引导的无人机200在对应于载具100的航行路线并且与载具100提出的供应至少一个附加无人机200的请求相关的预定地理区域中的续航范围小于阈值。在本发明的给定实施例的一些其他变型中,响应于来自载具100的控制模块的供应至少一个附加无人机200的相应请求而由服务器300识别到的每个停靠站400可以配备有充能设备(例如,用于供应电能的设备,用于供应液体或气体燃料的设备,和/或类似物)用于给无人机200充能或补充其续航范围,载具100的控制模块可以被配置为向服务器300提供与被引导的无人机相关的数据,并且服务器300进而可以进一步被配置为响应于来自载具的控制模块所述数据而接管对所述被引导的无人机200的控制,以便使得每个无人机200能够连接到与所述被引导的无人机200相对应的停靠站400上的充电设备(未示出)之一,用于对所接管的无人机200进行再充电(例如,对这种无人机200的电池进行充电或给其充满电)或补充其续航范围(例如,对其电池进行充电和/或对其燃料箱重新填充燃料)。在本发明的给定实施例的一些其他变型中,载具100的控制模块可以被配置为根据载具100的航行路线在每个经停点接收与机身102中的有用负载的重量变化的相关数据,并且还可以被进一步配置为确定用于提供载具100的续航范围的无人机200的数量,该续航范围允许载具100按照所述航行路线继续从此经停点移动到下一个经停点(特别是通过空中、水上和/或陆地),所述无人机200的数量还考虑了载具100的有用负载的重量变化和预定空车重量。在本发明的给定实施例的其他变型中,载具100中的机身102可以进一步设置有探测装置(例如,照相机、摄像机、激光雷达、雷达、传感器、超声波传感器、RFID标签等),该探测装置通信地耦合到载具100的控制模块,并且被配置为在探测装置(未示出)的工作区域中探测附加无人机200,并且载具100的控制模块响应于探测装置的读数而能够从与对接模块106的相互作用中撤出续航范围低于预定阈值的无人机200,其撤出的数量对应于所探测到的附加无人机200的数量,从而使得能够将撤出的无人机容纳到同一载具100的存储模块104中、将其容纳到另一载具100的存储模块104中、和/或将其引导至对应于所述地理区域的至少一个停靠站400。在本发明的给定实施例的其他变型中,每个停靠站400可以进一步被配置为容纳至少一个载具100以便能够在其中存储载具100和/或为其充电,并且响应于服务器300的请求而向服务器300提供与用于容纳载具100的空闲停车位相关的数据;载具100的控制模块可以被配置为向服务器300提出将载具100停在停靠站400的请求;服务器300进而可以进一步被配置为响应于所述停车请求而将向对应于载具100的坐标的停靠站400发出请求,以识别具有空闲停车位来停放载具100的至少一个停靠站400,并且将控制指令提供给载具100的控制模块,以执行(1)在载具100的控制模块的控制下将所述载具100引导到所识别的空闲停靠站400之一,或者(2)接管所述载具100的控制,以便能够将其引导至所识别的空闲停靠站400之一,其中,为了对置于停靠站400中的载具100进行充电,可以使用用于载具的充电装置,该充电装置被配置为可操作地连接到载具100的电源以补充载具100的续航范围,例如,通过补充载具100的电池电量、补充载具100的燃料箱中的燃料、补充载具100的在使用工作介质运行的发电机中所使用的工作介质(液体、固体或气体工作介质)等。在本发明的给定实施例的一些其他变型中,每个停靠站400可以设置有充能设备(例如,用于供应电力的设备、用于供应液体或气体燃料的设备和/或类似物),用于对无人机200充电(例如,对其电池充电)或补充其续航范围(例如,给其电池充电和/或给其燃料箱重新填充燃料),并且可以被配置为响应于服务器300的请求向服务器300提供与空闲充电设备(未示出)相关的数据;载具100的控制模块可以进一步被配置为向服务器300提出请求,以对无人机200进行再充电或补充其续航范围;服务器300进而被配置成响应于所述再充电或补充续航范围的请求而可以进一步(1)向空闲停靠站400提出请求,以识别用于对载具100的无人机200进行再充电或补充续航范围的空闲充电设备(未示出)的数量,以及(2)向载具100的控制模块提供控制指令,其方式使得能够(a)在载具100控制模块的控制下,将需要再充电或补充续航范围的至少一个无人机200在载具100停放在空闲停靠站400的期间引导至所识别的空闲充电设备(未示出)之一,或者(b)接管对需要再充电或补充续航范围的无人机200的控制,以便能够在载具100容纳在空闲停靠站400的期间将这些无人机200引导至所识别的空闲充电设备(未示出)之一。在本发明的给定实施例的一些其他变型中,载具100的每个无人机200可以进一步被配置为响应于由载具100的控制模块向服务器300提出的补充续航范围的请求而向载具100的控制模块提供与续航范围相关的数据(或者,与电池充电水平相关的数据或者与燃料容量相关的数据);并且载具100的控制模块可以进一步被配置为基于与续航范围相关的数据来识别载具100中的动力即将耗尽的无人机200的数量,所述动力即将耗尽的无人机的续航范围(或者,电池充电水平或燃料容量)小于阈值,其中所述补充续航范围的请求预期要求在载具100容纳在空闲停靠站400中的期间补充至少一个所述动力即将耗尽的无人机200的续航范围。在本发明的给定实施例的某些变型中,载具100的每个无人机200可以进一步配置为响应于由载具100的控制模块向服务器300提出的补充续航范围的请求而向载具100的控制模块提供与续航范围相关的数据;并且载具100的控制模块可以进一步被配置为基于所述与续航范围相关的数据来识别载具100中动力即将耗尽的无人机200的数量,其续航范围小于阈值(即,那些无人机200,其电池电力完全耗尽或具有小于预定阈值的不足电量水平和/或其燃料箱中没有燃料或具有小于预定阈值的不足燃料容量),其中所述补充续航范围的请求预期要求在载具100停放在空闲停靠站400中的期间补充至少一个所述动力即将耗尽的无人机200的续航范围。在本发明的给定实施例的各种其他变型中,载具100的控制模块还可以被配置为在载具100自身的充电设备不能对所述动力即将耗尽的无人机200的至少一部分充电的情况下,生成在所述载具100停放于空闲停靠站400的计划停放期间所对应的时间段内补充至少一个附加无人机200的续航范围的请求,该请求将被提供给服务器300,该部分无人机200是继续移动载具100(具体地,在空中、水上和/或陆地)所需要的,其中所述补充续航范围的请求预期要求对所需要的这部分的动力即将耗尽的无人机200的续航范围进行补充。在本发明的给定实施例的各种其他变型中,载具100的控制模块可被进一步被配置为(1)通过将所述载具100按照它的航行路线继续移动至所述载具100的下一个计划经停点(具体地,在空中、水上和/或陆地)所需要的所述载具100的无人机的预定数量与所述停放期间完成的时刻已被充电的无人机的数量进行比较,来确定所述载具100所缺少的已充电的无人机200的数量,以及(2)向所述服务器提发出在所述载具100移动到下一个经停点的期间所对应的至少一个时间段内供应附加的无人机的供应请求,所供应的附加的无人机的数量对应于所确定的所缺少的已充电的无人机200的数量。
在本发明的另一个实施例中,运输系统500可以包括根据上述实施例中任一者的载具100,该载具100还设置有被配置成实时确定载具100的地理坐标的位置确定模块(例如,GPS系统或现有技术中已知的任何其他位置确定系统),还包括载具100使用的无人机200,停靠站400(例如,地面固定停靠站,水上固定停靠站、空中固定停靠站、地面可移动停靠站、水上可移动停靠站、空中可移动停靠站和/或类似物),停靠站400中的每一个都被配置成存储附加的无人机200和/或给附加的无人机200充电并且被配置成控制所述附加的无人机200的操作,其中所述停靠站400可以进一步通信地耦合到载具100的控制模块,以便能够从控制模块接收与载具的航行路线相关的数据,该数据指示载具100的精确或近似航行路线。此外,在本发明的给定实施例中,载具100的控制模块可以进一步被配置为向至少一个所述停靠站400发出请求,以在与载具100的所述航行路线相对应的地理区域内供应至少一个所述附加的无人机,并且至少一个所述停靠站响应于所述供应至少一个附加的无人机的请求而在所述载具按照所述航行路线与对应于所述请求的所述地理区域的接近度达到阈值时能够引导至少一个所述附加的无人机200以使每个所述附加的无人机200与所述载具100的对接模块106相互作用。
在本发明的另一个实施例中,运输系统500可以包括根据以上实施例中的任一者的载具100、由载具100使用的无人机200、以及可以被配置为存储附加的无人机200和/或给附加的无人机200充电的停靠站400(例如,地面固定停靠站、水上固定停靠站、空中固定停靠站、地面可移动停靠站、水上可移动停靠站、空中可移动停靠站和/或类似物)、以及服务器300,该服务器300被配置成控制所述停靠站400上的附加无人机200的操作,并且通信地耦合到载具100的控制模块。此外,在本发明的给定实施例中,载具100的控制模块可以进一步被配置为向服务器300发出供应至少一个附加无人机200的请求,并且服务器300进而可以被配置为识别对应于所述供应至少一个附加的无人机的请求的至少一个所述停靠站400,以当所述载具与所识别的停靠站的接近度达到阈值时从所识别的停靠站引导至少一个所述附加的无人机200以使每个所述附加的无人机200与所述载具100的对接模块106相互作用。
在本发明的又一个实施例中,运输系统500可以包括根据上述实施例中任一者的载具100、由载具100使用的无人机200、以及停靠站400(例如,地面固定停靠站、水上固定停靠站、空中固定停靠站、地面可移动停靠站、水上可移动停靠站,空中可移动停靠站和/或类似物),每个停靠站可被配置成存储附加的无人机200和/或给附加的无人机200充电,并控制所述附加的无人机200的操作,其中停靠站400可进一步通信地耦合到载具100的控制模块。此外,在本发明的给定实施例中,载具100的控制模块可以进一步被配置为向至少一个停靠站400发出供应至少一个附加无人机200的请求,并且上述至少一个停靠站400响应于所述请求而在载具100与该停靠站400的接近度达到阈值时能够对至少一个附加的无人机200进行引导以使每个所述附加的无人机200与载具100的对接模块106相互作用。
根据本发明的一个实施例,运输系统500可以包括根据上述实施例中任一者的载具100,每个载具还设置有位置确定模块(例如,GPS系统或现有技术中已知的任何其他位置确定系统),该位置确定模块被配置成实时确定所述载具100的地理坐标,还包括多组无人机200,这些组分别由所述载具100中的一个使用,并且服务器300通信地耦合到每个所述载具100的载具100的控制模块,以便能够从控制模块接收与载具航行路线相关的数据,该数据指示载具100的精确或近似航行路线,并且能够从控制模块接收载具100的实时坐标。此外,在本发明的给定实施例中,每个载具100中的每个无人机200可进一步配置为响应于载具100的控制模块的请求而向载具100的控制模块提供与续航范围相关的数据(备选地,与电池电量水平相关的数据或与燃料容量相关的数据),该请求对应于所述无人机200,并且每个所述载具100中的控制模块可以进一步被配置为(1)确定所述载具100的存储模块104中的空闲充电点的数量,在这些空闲充电点能够补充无人机200的续航范围,以便能够向服务器300提供与存储模块104的空闲充电点相关的数据,(2)基于与续航范围相关的所述数据,识别所述载具100中动力即将耗尽的无人机200的数量,所述动力即将耗尽的无人机的续航范围(或者,电池充电水平或燃料容量)小于预定阈值,以及(3)向服务器300提出请求,以提供在数量上对应于所识别的载具100的动力即将耗尽的无人机200的数量的至少一部分的附加的无人机200。此外,在本发明的给定实施例中,响应于所述供应附加无人机200的请求,服务器300可以进一步被配置成(1-1)识别所述载具100以外的其他载具100,该其他载具的位置对应于所述载具100的坐标,并且在该其他载具的存储模块104中的空闲充电点的数量对应于所述载具100中动力即将耗尽的无人机200的数量,或者(1-2)识别所述载具100以外的至少两个其他载具100,这两个其他载具中的每一个的位置对应于所述载具100的坐标,并且在所述两个其他载具的存储模块104中的空闲充电点的数量对应于所述载具100中动力即将耗尽的无人机200的数量,以及服务器300进一步被配置为(2)向所述载具100的控制模块提供控制指令,以便能够(a)在所述载具100的控制模块的控制下将所述动力即将耗尽的无人机200引导至所识别的每个其他载具100的空闲充电点,或者(b)接管对动力即将耗尽的无人机200的控制,以便能够将其引导至所识别的每个其他载具100的空闲充电点。在本发明的给定实施例的一个变型中,作为运输系统500一部分的每个载具100中的存储模块104的每个充电点可以设置有充电装置(例如,用于供应电力的装置、用于供应液体或气体燃料的装置和/或类似物),用于对无人机200进行再充电(例如,对电池充电)和/或补充续航范围(例如,对电池充电和/或用燃料重新填充燃料箱),并且每个动力即将耗尽的无人机200可以被配置为在被置于空闲充电点时连接到充电设备(未示出),以便能够补充其续航范围,并且能够在载具100的控制模块的控制下或者在服务器300的控制下以充电完成的状态返回到载具100。在本发明的给定实施例的另一个变型中,响应于供应附加无人机200的请求,由服务器300识别的每个其他载具100可以进一步符合一个条件,根据该条件,在相应的动力即将耗尽的无人机200的充电完成时,按照其航行路线运动的所述其他载具100可以存在于所述再充电完成的无人机200必须返回到的载具100的位置区域中,或者可以离该无人机200最远(即,可以存在于离该载具100的最小允许距离处)。在本发明的给定实施例的又一变型中,载具100的控制模块可以进一步被配置成向返回的无人机200提供控制命令,以便使得这些无人机的至少一部分能够与载具100的对接模块106相互作用、将这些无人机的至少另一部分容纳到载具100的存储模块104中和/或用其替换连接到载具100的机身102的无人机200的至少一部分。在本发明的给定实施例的又一变型中,载具100的控制模块可以进一步被配置成向返回的无人机200提供控制命令,以便使得这些无人机的至少一部分能够与载具100的对接模块106相互作用、将这些无人机的至少另一部分容纳到载具100的存储模块104中和/或用其替换连接到载具100的机身102的无人机200的至少一部分。
根据本发明的另一个实施例,运输系统500可以包括根据上述实施例中任一者的载具100,每个载具还设置有位置确定模块(例如,GPS系统或现有技术中已知的任何其他位置确定系统),其被配置为实时确定所述载具100的地理坐标,还包括多组无人机200,这些组分别由所述载具100中的一个使用,服务器300通信地耦合到每个所述载具100的控制模块,以便使其能够从控制模块接收与载具航行路线相关的数据,该数据指示载具100的准确或近似航行路线、还使其能够从控制模块接收载具100的实时坐标以及与载具100的存储模块104中的空闲无人机200的数量相关的数据,当按照其航行路线移动时,所述载具100将不需要这些空闲无人机。此外,在本发明的给定实施例中,作为运输系统500的一部分的每个载具100中的每个无人机200可进一步配置为响应于载具100的控制模块的请求向载具100的控制模块提供与续航范围相关的数据,该请求对应于所述无人机200。此外,在本发明的给定实施例中,作为运输系统500的一部分的每个载具100中的控制模块可以进一步被配置为(1)基于与续航范围相关的数据、对应于载具100的数据以及与允许按照载具100的航行路线在经停点之间移动所述载具100所需要的充电完成的无人机200的目标数量相关的数据,识别载具100的无人机群组中所缺少的已充电的无人机200的数量,该无人机群组对应于所述载具100,用于为所述载具100提供允许所述载具100按照载具100的航行路线继续移动(具体地说,通过空中、水上和/或陆地)到达下一个经停点的续航范围,(2)识别所述载具100的对接模块106中空闲对接点的存在,在这些空闲对接点处提供了将无人机200连接到机身102的可能性,所识别的空闲对接点的数量对应于所识别的所缺少的已充电的无人机200的数量,以便能够向服务器300提供与对接模块106的空闲对接点相关的数据,以及(3)向服务器300提出请求,以提供在数量上对应于所识别的所缺少的已充电的无人机200的数量的至少一部分的附加的无人机200。此外,在本发明的给定实施例中,响应于供应附加无人机200的请求,该请求通过载具100的控制模块提供给服务器300,服务器300进而可以被配置成(1-1)在运输系统500中识别载具100以外的其他载具100,该其他载具的位置对应于所述载具100的坐标并且所述其他载具的空闲无人机200的数量对应于所述所缺少的已充电的无人机200的数量,或者(1-2)识别作为运输系统500的一部分的多个载具中的至少两个其他载具100,这两个其他载具中的每一个的位置对应于载具100的坐标,并且这两个其他载具中的空闲无人机200的总量对应于所述所缺少的已充电的无人机200的数量,并且服务器300可以进一步被配置为向所识别的每个其他载具100的控制模块提供控制指令,以便(a)在所述其他载具100的控制模块的控制下将每个空闲无人机200引导至所述对接模块106中的所述空闲对接点之一,或者(b)接管对空闲无人机200的控制,以使服务器300能够将每个空闲无人机200引导至所述对接模块106中的所述空闲对接点之一。在本发明的给定实施例的一个变型中,在载具100的对接模块106中的空闲对接点的数量不对应于所述所缺少的已充电的无人机200的数量的情况下,所述载具100的控制模块可以进一步被配置为向连接到机身102的一定数量的无人机200发出控制指令,以便能够将这些数量的无人机容纳到所述载具100的存储模块104中,这些无人机在数量上对应于所缺少的空闲对接点的数量,并且这些无人机具有最小的续航范围(可选地,电池充电水平或燃料容量)。
移动载具的方法
图6示出了移动载具100的方法700的主要操作的框图,其中图6中所示的移动载具的方法700可以使用在本文描述的本发明的任何一个实施例中实现的载具100或者根据本文描述的本发明的任何一个实施例中实现的运输系统500来执行,这取决于给定方法700的特定实施例。具体地,如图6所示的移动载具100的方法700包括三个主要操作或以下三个主要步骤710、720和730,其中步骤710是向无人机200提供控制命令的步骤;步骤720是响应于所述控制命令,将所述无人机200引导至载具100的对接模块106的步骤,以使所述无人机200与所述对接模块106相互作用,进而将所引导的无人机200连接至载具100的机身102;并且步骤730是借助于载具100的控制模块致动所连接的无人机200以便移动载具100(具体地,通过空中、水上和/或陆地)的步骤。应当注意,方法700的上述操作710、720和730可以被执行以用于载具100移动的启动或开始(具体地,通过空中、水上和/或陆地),包括在载具100停止之后(例如,在着陆或触地之后)再次开始载具100的运动(例如,用于其起飞),和/或可以在载具100的(具体地,通过空中、水上和/或陆地)运动过程中被执行一次或多次(即,整个方法700可以被顺序地执行一次或多次)。
在如图6所示的用于移动载具100的方法700的一个实施例中,其可以包括进一步的初步步骤,即在执行上述步骤710之前,将该载具100移动到停靠站400或其他载具100,其中控制命令被分别提供给容纳在所述停靠站400或所述其他载具100的存储模块104中的无人机200。
在另一个实施例中,在如图6所示的移动载具100的方法700中,当执行上述步骤710时,控制命令被提供给容纳在同一载具100的存储模块104中的无人机200、和/或容纳在至少一个停靠站400中的无人机200、和/或容纳在至少一个其他载具100的存储模块104中的无人机200。
此外,如图6所示的移动载具100的方法700可以包括以下附加操作或步骤:(1)通过载具100的控制模块,进一步从用于移动载具100(具体地,通过空中、水上和/或陆地)的每个无人机200实时接收与续航范围相关的数据(备选地,与电池充电水平相关的数据或与燃料容量相关的数据);(2)通过载具100的控制模块,在载具100运动的期间(包括载具100按照载具100的航行路线运动的期间),基于与续航范围相关的所述数据,识别所述无人机200中续航范围小于预定阈值的动力即将耗尽的无人机200;(3)将充电完成的无人机200引导至载具100的对接模块106,以替换所述动力即将耗尽的无人机200;(4)通过载具100的控制模块向所述动力即将耗尽的无人机200提供控制命令,将其从与载具100的对接模块106的相互作用中撤出,以使其从载具100的机身102脱离,以及(5)通过载具100的控制模块向充电完成的无人机200提供控制命令,以使所述充电完成的无人机200与载具100的对接模块106的相互作用,从而将所述充电完成的无人机200连接到载具100的机身102。
如图6所示的移动载具100的方法700可以包括将脱离的无人机200引导至给定载具100的存储模块104、用于存放无人机200的停靠站400或其他载具100的存储模块104的另一附加操作或另一附加步骤,以便补充所述无人机200的续航范围。
在一个实施例中,在如图6所示的移动载具100的方法700中,被引导至给定载具100的对接模块106的充电完成的无人机200是从载具100的存储模块104或者从用于存放无人机200的停靠站400或者从其他载具100的存储模块释放的。
在另一个实施例中,在如图6所示的移动载具100的方法700中,为了停止(或者为了着陆)载具100,通过载具100的控制模块改变用于移动所述载具100(特别是通过空中、水上和/或陆地)的无人机200的操作模式,以便在载具100停止之后(或者在着陆之后)借助于载具100的控制模块关闭所述无人机200。
在又一实施例中,在如图6所示的移动载具100的方法700中,在载具100的停放期间(可选地,在着陆的期间),用于移动载具100(特别是通过空中、水上和/或陆地)的无人机200借助于载具100的控制模块而至少部分地被引导至载具100的存储模块104,和/或至少部分地被引导至一个或多个用于存放无人机200的停靠站400,该停靠站400对应于载具100的停放地点或区域(可替换地,着陆区域或地点),和/或至少部分地被引导至对应于载具100的停放区域(可替换地,着陆区域或地点)的一个或多个其他载具100的存储模块104,以提供对相应的无人机200的续航范围的补充,从而随后得到相应的多个再充电完成的无人机200。
在另一个实施例中,如图6所示的移动载具100的方法700包括:(1)将载具100的航行路线、载具100的空车重量和载具100的有用负载重量传送给载具100的控制模块;(2)基于传送到控制模块的数据,通过载具100的控制模块确定由所述载具的无人机200所提供的所述载具100的续航范围达到阈值时所述载具100所处的在所述航行路线上的地理区域;(3)通过控制模块向服务器发出请求,以在与所述地理区域对应的一个或多个用于存放无人机200的停靠站400和/或与所述地理区域对应的一个或多个其他载具100的存储模块104中为所述载具100预留一定数量的附加的或者用于替换的无人机200,所述附加的或者用于替换的无人机200的预留数量能够为载具100提供允许所述载具100至少部分地完成或延伸其航行路线的续航范围。
在一些其他实施例中,如图6所示的移动载具100的方法700包括:(1)将带有经停点坐标的所述载具100的航行路线、所述载具100的空车重量以及所述载具100在所述航行路线的每个位于两个连续的经停点之间的区段的有用负载的重量的相关数据传送到所述载具100的控制模块;(2)基于传送到所述控制模块的数据,通过所述载具100的所述控制模块确定由所述载具100的无人机200提供的所述载具100的续航范围达到阈值时所述载具100所处的在航行路线的至少一个区段上的地理区域;(3)通过所述载具100的所述控制模块向所述服务器300提出请求,以在与所述地理区域对应的一个或多个用于存放无人机200的停靠站400和/或与所述地理区域对应的一个或多个其他载具100的存储模块104中为所述载具预留一定数量的附加的或者用于替换的无人机,所述附加的或者用于替换的无人机的预留数量能够为所述载具100提供允许所述载具100至少部分地完成所述航行路线的所述区段的续航范围。
在一些其他实施例中,如图6所示的移动载具100的方法700包括:(1)将带有经停点坐标的所述载具100的航行路线、所述载具100的空车重量、以及所述载具100在所述航行路线的每个位于两个连续的经停点之间的区段的有用负载的重量的相关数据传送到所述载具100的控制模块;(2)通过所述载具100的所述控制模块识别所述载具100的无人机200的数量超过了估计的所述载具100完成所述航行路线的至少一个区段所需的无人机的数量时所述载具100所处的所述航行路线的所述区段,以向服务器300提供与所述载具100在所述航行路线的所述区段上闲置的无人机200的数量相关的数据;(3)响应于所述服务器300的控制指令,将至少一部分所述闲置的无人机200引导至与所述航行路线的所述区段相对应的一个或多个用于存放无人机200的停靠站和/或引导至与所述载具100的所述航行路线的所述区段相对应的一个或多个其他载具100的对接模块106。
本发明所提供的说明性实施例、示例和描述仅用于帮助理解所要求保护的发明的原理,而不是限制性的。本发明的其他可能的实施例或者对本发明的上述实施例的修改或改进对于阅读了上述描述之后的本领域技术人员来说将是不言自明的。本发明的范围仅受所附权利要求书的限制。
Claims (69)
1.一种载具,包括:
机身,所述机身设置有一个或多个存储模块,所述存储模块中的至少一者中容纳有无人机,并且所述机身还设置有至少一个对接模块,每个所述对接模块都被配置成能够与所述无人机中的至少一者可拆卸地相互作用,以便能够将所述无人机连接到所述机身以用于移动所述载具;和
控制模块,所述控制模块被配置为向所述无人机中的至少一者提供控制命令,以便能够从所述存储模块释放所述无人机以用于与所述对接模块中的一者相互作用;
所述机身被配置为与两个或更多个所述无人机同时连接,并且所述控制模块还被配置为从连接到所述机身的每个无人机实时接收与续航范围相关的数据,以便在待替换的无人机的续航范围低于预定阈值的情况下,能够在所述载具移动的期间用至少一个其他的无人机替换至少一个所述待替换的无人机。
2.根据权利要求1所述的载具,其中,所述控制模块还被配置为向连接到所述机身的至少一个无人机提供控制命令,以使得所述无人机能够被容纳到所述存储模块中。
3.根据权利要求1所述的载具,其中,所述控制模块还被配置为向所述存储模块中的至少一个无人机提供控制命令,以在所述载具在空中移动的期间能够从所述存储模块中释放所述无人机以用于与所述对接模块相互作用。
4.根据权利要求2所述的载具,其中,所述控制模块可通信地耦合到外部控制源,并且进一步被配置为从所述外部控制源接收控制指令,以向所述无人机提供控制命令。
5.根据权利要求2所述的载具,其中,所述机身还设置有用于测量载具飞行参数的测量传感器,并且所述控制模块可通信地与所述测量传感器和外部控制源耦合,以向所述外部控制源提供所测量到的载具飞行参数,并且所述控制模块进一步被配置为从所述外部控制源接收响应于所述载具飞行参数的控制指令,以便能够向所述无人机提供控制命令。
6.根据权利要求2所述的载具,其中,所述机身还设置有用于测量载具机身状态参数的传感器,并且所述控制模块可通信地与所述测量传感器和外部控制源耦合,以将所测量到的载具机身状态参数提供给所述外部控制源,并且所述控制模块进一步被配置为从所述外部控制源接收响应于所述载具机身状态参数的控制指令,以便能够提供控制命令。
7.根据权利要求3所述的载具,其中,所述机身被配置为在机身中能够容纳有用负载,并且所述机身设置有至少一个重量传感器,所述重量传感器用于测量所述有用负载的重量,所述控制模块连接到所述重量传感器,以从所述重量传感器接收所述有用负载的重量测量结果,并且使得从所述存储模块释放所述无人机的释放量取决于所述有用负载的重量测量值和所述载具的空车重量。
8.根据权利要求7所述的载具,其中,所述机身设置有彼此相隔一定距离的两个或更多个所述对接模块,并且所述机身还设置有两个或更多个所述重量传感器,所述控制模块被配置为基于所述重量传感器的读数识别机身中有用负载的分布情况,并根据所识别的机身中有用负载的分布情况向被释放的无人机提供控制指令,以用于与所述对接模块相互作用。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的载具,其中,所述机身被配置为在机身内部能够容纳飞行员,并且机身内部还包括所述载具的控制元件,所述控制元件能够使所述飞行员输入用于所述无人机的至少一个控制命令,并且所述控制元件可通信地耦合到所述控制模块,以将所输入的控制命令提供给所述载具的控制模块。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的载具,其中,所述机身还设置有至少一个电源,并且所述存储模块还设置有至少一个充电装置,所述充电装置与所述电源电连接并且使得容纳在所述存储模块中的至少一个无人机能够连接至所述电源,以便能够补充所述无人机的续航范围。
11.根据权利要求10所述的载具,其中,所述充电装置中的每一者是无线充电装置、有线充电装置或充电座。
12.根据权利要求10所述的载具,其中,所述至少一个电源包括电池、基于内燃机的发电机、基于氢能发动机的发电机和太阳能电池板中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的载具,其中,所述对接模块中的至少一者是设置有至少一个牵引连接元件的对接结构,每个所述牵引连接元件都被配置成可拆卸地连接到至少一个所述无人机或抓握至少一个所述无人机。
14.根据权利要求13所述的载具,其中,所述对接结构还包括着陆平台,每个所述牵引连接元件都安装在一个所述着陆平台上,并且所述控制模块还被配置为控制每个所述牵引连接元件的操作,以当所述无人机被容纳在对应于所述牵引连接元件的着陆平台上或对应于所述着陆平台的对接区域中时,能够致动所述牵引连接元件。
15.根据权利要求14所述的载具,其中,所述机身还设置有机器人操作臂,所述机器人操作臂由所述控制模块控制,并且被配置为抓取至少一个被释放的无人机,以将每一个所抓取的无人机放置在一个所述着陆平台上。
16.根据权利要求15所述的载具,其中,所述机身还设置有图像捕捉设备,所述图像捕捉设备被配置为实时捕捉视野中的图像,以使其能够识别所述视野中的至少一个无人机,并且所述图像捕捉设备还连接到所述控制模块,以向所述控制模块提供所识别的无人机的相关数据,所述控制模块响应于所识别的无人机的相关数据来致动所述机器人操作臂,使所述机器人操作臂抓取至少一个所识别的无人机。
17.根据权利要求1所述的载具,其中,所述对接模块中的至少一个是可伸出的连接机构,所述可伸出的连接机构设置有牵引连接元件,每个所述牵引连接元件被配置为可拆卸地连接到至少一个被释放的无人机,并且所述可伸出的连接机构被配置为能够至少部分地从所述机身伸出,以使其能够根据伸出程度释放所述牵引连接元件,所述控制模块还被配置为控制所述可伸出的连接机构的操作,以调整其伸出程度。
18.根据权利要求17所述的载具,其中,所述连接机构还被配置成在完全伸出后能够至少部分地展开,以使被释放的牵引连接元件根据展开程度而移动至彼此间隔一段距离,其中所述控制模块还被配置为调节所述连接机构的展开程度。
19.根据权利要求17所述的载具,其中,所述连接机构还被配置成在完全伸出后能够至少部分地扩张,以使被释放的牵引连接元件根据扩张程度而移动至彼此间隔一段距离,其中所述控制模块还被配置为调节所述连接机构的扩张程度。
20.根据权利要求1所述的载具,其中,所述对接模块中的至少一者至少部分地集成到所述机身中并且包括至少一个牵引连接元件,每个所述牵引连接元件都被配置成能够从所述机身伸出,以便能够可拆卸地连接到至少一个所述无人机,所述控制模块还被配置为控制所述对接模块中的牵引连接元件的伸出。
21.根据权利要求20所述的载具,其中,所述机身还设置有探测装置,所述探测装置被配置为在所述探测装置的工作区域中探测至少一个所述无人机,所述探测装置还连接到所述控制模块,以向所述控制模块提供所探测到的无人机的相关数据,所述控制模块还能够响应于所探测到的无人机的相关数据来致动可伸出的所述牵引连接元件中的至少一者,以允许被致动的牵引连接元件从所述机身中伸出。
22.根据权利要求1所述的载具,其中,所述对接模块中的至少一者至少部分地集成到所述机身中并且包括至少一个牵引连接元件,每个所述牵引连接元件都被配置为能够可拆卸地连接到至少一个所述无人机,以允许所述牵引连接元件从所述机身被拉出。
23.根据权利要求1所述的载具,其中,所述存储模块中的至少一者是固定到所述机身上的置放架,所述置放架被配置为允许所述无人机可拆卸地配合在其上以形成堆叠。
24.根据权利要求23所述的载具,其中,所述机身还设置有机器人操作臂,所述机器人操作臂由所述控制模块的控制,并且被配置为可拆卸地抓取所述无人机中的一者,以能够将被抓取的无人机配合到所述置放架上。
25.根据权利要求24所述的载具,其中,所述机身还设置有探测装置,所述探测装置用于在所述探测装置的工作区域中探测至少一个被释放的无人机,并且所述探测装置还连接到所述控制模块,以向所述控制模块提供所探测到的无人机的相关数据,所述控制模块用于响应于所探测到的无人机的相关数据来致动所述机器人操作臂,以使所述机器人操作臂能够顺序地抓取每个所探测到的无人机。
26.根据权利要求1所述的载具,其中,所述对接模块中的至少一者是夹持器,所述夹持器由所述控制模块控制,所述机身还设置有图像捕捉设备,所述图像捕捉设备被配置成实时捕获视野中的图像,以使其能够识别所述视野中的至少一个被释放的无人机,并且所述图像捕捉设备还与所述控制模块连接,以向所述控制模块提供与所识别的无人机相关的数据,并且所述控制模块还被配置为响应于与所识别的无人机相关的数据来致动所述夹持器,以使所述夹持器能够可拆卸地抓取所识别的无人机。
27.根据权利要求1所述的载具,其中,所述机身还设置有一个或多个机翼和/或包括至少一个飞机发动机,所述飞机发动机由所述控制模块控制并安装在所述机身上,用于使所述载具在空中移动。
28.根据权利要求27所述的载具,其中,所述控制模块还被配置为从连接到所述机身的每个无人机以及容纳在所述存储模块中的每个无人机实时地接收与续航范围相关的数据,并且基于所述与续航范围相关的数据,在所述载具在空中移动的期间所述控制模块识别到所述载具处于临界续航范围的情况下启动所述飞机发动机,所述临界续航范围不能够允许所述载具继续按照航行路线在空中移动。
29.根据权利要求1所述的载具,其中,所述机身还设有至少一个升力旋翼或推进装置,所述升力旋翼或推进装置被配置为在所述升力旋翼或推进装置被驱动的期间在空中移动所述载具,并且所述机身还包括至少一个发动机,所述发动机由控制模块控制并可操作地连接到所述升力旋翼或推进装置,以驱动所述升力旋翼或推进装置。
30.根据权利要求29所述的载具,其中,所述控制模块还被配置为从连接到所述机身的每个无人机和容纳在所述存储模块中的每个无人机实时地接收与续航范围相关的数据,并且基于所述与续航范围相关的数据,在所述载具在空中移动的期间所述控制模块识别到所述载具处于临界续航范围的情况下驱动所述升力旋翼或推进装置,所述临界续航范围不能够允许所述载具继续按照航行路线在空中移动。
31.根据权利要求1所述的载具,其中,所述机身设置有车轮并且包括可操作地连接到所述车轮的发动机,以驱动所述车轮从而移动所述载具,所述控制模块连接至所述发动机,用于启动所述发动机。
32.根据权利要求31所述的载具,其中,所述控制模块还被配置为从连接到所述机身的每个无人机和容纳在所述存储模块中的每个无人机实时地接收与续航范围相关的数据,并且基于所述与续航范围相关的数据,在所述控制模块识别到所述载具处于临界续航范围的情况下降落所述载具并启动所述发动机,所述续航范围不能够允许所述载具继续按照航行路线在空中移动。
33.根据权利要求1所述的载具,其中,所述控制模块被配置为接收所述机身中的有用负载在按照预定的航行路线的每个经停点发生的重量变化的相关数据,并且还被配置为从连接到所述机身的每个无人机和容纳在所述存储模块中的每个无人机实时地接收与续航范围相关的数据,其中,所述控制模块还用于按照所述航行路线识别地理区域,在所识别的地理区域中具有允许所述载具在变化的有用负载下继续在空中移动的续航范围的无人机的数量低于阈值,并且所述控制模块还被配置为向对应于所识别的地理区域的用于存放所述无人机的至少一个停靠站发出请求,以将至少一个附加的无人机引导至所识别的地理区域,以便能够将所述附加的无人机的控制移交给所述控制模块,以使得所述附加的无人机与所述对接模块相互作用。
34.一种运输系统,包括:
根据权利要求1至33中任一项所述的载具,所述载具设置有位置确定模块,所述位置确定模块被配置为实时确定所述载具的地理坐标;
无人机,所述无人机由所述载具使用;
停靠站,所述停靠站被配置为存放附加的无人机;和
服务器,所述服务器被配置为控制所述停靠站上的附加的无人机的操作,并且可通信地耦合到所述载具的控制模块,以使其能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据,
其中,所述控制模块被配置为向所述服务器发出请求,以在对应于所述航行路线的预定的地理区域中提供至少一个所述附加的无人机,并且,
所述服务器还被配置为从所述载具的控制模块实时地接收所述载具的坐标,以识别与所述请求相对应的至少一个所述停靠站,以便当所述载具与所述地理区域的接近度达到阈值时,所述服务器能够从所识别的停靠站引导至少一个所述附加的无人机以使得每个所述附加的无人机与所述载具的对接模块相互作用。
35.根据权利要求34所述的运输系统,其中,所述存储模块设置有充电装置,当所述载具的无人机被容纳在所述存储模块中时,所述无人机被配置成彼此串联或并联地电连接,以便能够将所述无人机连接到所述充电装置从而同时补充其续航范围。
36.根据权利要求34所述的运输系统,其中,所述载具的至少一个无人机设有牵引连接元件,所述牵引连接元件被配置为与所述对接模块可拆卸地相互作用。
37.根据权利要求34所述的运输系统,其中,所述载具的至少两个无人机被配置为彼此机械地连接以形成集合式无人机,所述集合式无人机被配置为与所述对接模块中的至少一者可拆卸地相互作用。
38.根据权利要求37所述的运输系统,其中,彼此连接的所述无人机在水平面和/或竖直面上彼此机械地连接。
39.根据权利要求37至38中任一项所述的运输系统,其中,彼此连接的所述无人机被配置成响应于来自所述载具的控制模块或来自所述服务器的控制命令而彼此机械地连接。
40.根据权利要求34所述的运输系统,其中,在根据所述请求的一个预定时间段内,所述服务器使得在每个所述停靠站上能够预留至少一个所述附加的无人机。
41.根据权利要求34所述的运输系统,其中,所述控制模块能够将连接到所述机身的无人机中的至少一部分引导至对应于所述地理区域的所述停靠站中的至少一者,在所述地理区域内被引导的所述无人机的续航范围低于阈值。
42.根据权利要求41所述的运输系统,其中,所述每个停靠站都设置有充电设备,所述充电设备用于补充所述无人机的续航范围,所述控制模块被配置为向所述服务器提供与被引导的无人机相关的数据,所述服务器被配置为响应于所述控制模块提供的所述数据而接管对所述被引导的无人机的控制,以使每个所述被引导的无人机都能够与所述停靠站上对应于所述被引导的无人机的充电设备中的一者连接,以补充被接管控制的无人机的续航范围。
43.根据权利要求34所述的运输系统,其中,所述控制模块被配置为接收所述机身中的有用负载在按照所述航行路线的每个经停点发生的重量变化的相关数据,并且所述控制模块还被配置为根据有用负载的变化后的重量以及所述载具的预定空车重量确定为所述载具提供续航范围所需的无人机的数量,为所述载具提供的所述续航范围允许所述载具按照所述航行路线从当前经停点继续移动到下一经停点。
44.根据权利要求34所述的运输系统,其中,所述载具的所述机身还设有探测装置,所述探测装置用于在所述探测装置的工作区域中探测所述附加的无人机,并且所述控制模块响应于所述探测装置的探测结果能够从与所述对接模块的相互作用中撤下续航范围低于阈值的无人机,被撤下的无人机的数量与所探测到的附加的无人机的数量一致,以便能够将被撤下的无人机容纳到所述存储模块中和/或将被撤下的无人机引导到与所述地理区域相对应的所述停靠站中的至少一者。
45.根据权利要求34所述的运输系统,其中,
每个所述停靠站都被配置成能够容纳至少一辆所述载具以便在其中存放所述载具和/或给所述载具充电,并且被配置成响应于所述服务器的请求而向所述服务器提供与用于容纳所述载具的空闲停车位相关的数据;
所述控制模块被配置为向所述服务器发出将所述载具停放到所述停靠站的请求;
所述服务器被配置为响应于停放请求而:
向与所述载具的位置区域相对应的停靠站发出请求,以识别至少一个具有用于容纳所述载具的空闲停车位的停靠站,和
向所述控制模块提供控制指令,以便能够:
在所述控制模块的控制下,将所述载具引导至所识别的空闲停靠站中的至少一者,或者
接管对所述载具的控制,以便能够将所述载具引导至所识别的空闲停靠站中的至少一者。
46.根据权利要求34所述的运输系统,其中,
每个所述停靠站都设置有充电设备并且被配置为响应于所述服务器的请求而向所述服务器提供与空闲充电设备相关的数据,所述充电设备用于补充所述无人机的续航范围;
所述控制模块还被配置为向所述服务器发出补充无人机的续航范围的请求;
所述服务器被配置为响应于补充续航范围的请求而:
向所述空闲停靠站提出请求,以识别能够用于补充所述载具的无人机的续航范围的所述空闲充电设备的数量,和
向所述控制模块提供控制指令,以便能够:
当所述载具被容纳在所述空闲停靠站时,在所述控制模块的控制下,将所述载具的需要再充电或者补充续航范围的至少一个无人机引导至所识别的空闲充电设备中的一者处,所述无人机需要再充电或者补充续航范围,或者当所述载具被容纳在所述空闲停靠站时,接管对需要补充续航范围的无人机的控制,以将所述无人机引导至所识别的空闲充电设备中的一者处。
47.根据权利要求46所述的运输系统,其中,
所述载具的每个无人机都被配置为响应于所述控制模块的请求而向所述控制模块提供与续航范围相关的数据;
所述控制模块被配置为根据所述与续航范围相关的数据识别所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量,其中所述动力即将耗尽的无人机的续航范围小于阈值;
其中所述补充续航范围的请求要求当所述载具被容纳在所述空闲停靠站时对至少一个所述动力即将耗尽的无人机的续航范围进行补充。
48.根据权利要求47所述的运输系统,其中所述控制模块被配置为在所述载具自身的充电装置不能补充至少一部分所述动力即将耗尽的无人机的续航范围的情况下,生成在所述载具停放于所述空闲停靠站的计划停放期间所对应的时间段内补充续航范围的请求,这部分无人机是继续所述载具的移动所需要的,其中所述补充续航范围的请求要求对所需要的这部分动力即将耗尽的无人机的续航范围进行补充。
49.根据权利要求48所述的运输系统,其中,所述控制模块还被配置为:
通过将所述载具继续按照所述航行路线移动至所述载具的下一个计划经停点所需要的所述载具的无人机的预定数量与所述停放期间完成的时刻已被充电的无人机的数量进行比较,来确定所述载具所缺少的已充电的无人机的数量;和
向所述服务器发出在所述载具移动到下一个经停点的期间所对应的至少一个时间段内供应附加的无人机的请求,所供应的附加的无人机的数量对应于所确定的所述载具所缺少的已充电的无人机的数量。
50.一种运输系统,包括:
根据权利要求1至33中任一项所述的载具,所述载具设置有位置确定模块,所述位置确定模块被配置为实时确定所述载具的地理坐标;
无人机群组,每个所述无人机群组由所述载具中的一者使用;
服务器,所述服务器可通信地耦合到每个所述载具的控制模块,以使其能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据,并且能够从所述控制模块实时地接收所述载具的坐标;其中
每个所述载具的每个无人机还被配置为响应于所述控制模块的请求而向所述控制模块提供与续航范围相关的数据,所述请求对应于所述无人机;
每个所述载具的控制模块还被配置为:
确定所述载具的存储模块中的空闲充电点的数量,以便能够向所述服务器提供与所述存储模块中的空闲充电点相关的数据,在所述存储模块中的空闲充电点处能够补充所述无人机的续航范围,
基于所述与续航范围相关的数据,识别所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量,所述动力即将耗尽的无人机的续航范围小于阈值,和
向所述服务器提出供应附加的无人机的请求,所供应的附加的无人机的数量对应于所识别的动力即将耗尽的无人机的数量的至少一部分;和
所述服务器还被配置为响应于所述供应附加的无人机的请求而:
识别所述载具以外的其他载具,所述其他载具的位置对应于所述载具的坐标,并且在所述其他载具的存储模块中的空闲充电点的数量至少部分地对应于所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量,或者
识别所述载具以外的至少两个其他载具,所述至少两个其他载具中的每一者的位置都对应于所述载具的坐标,并且在至少两个所述其他载具的存储模块中的空闲充电点的数量对应于所述载具的动力即将耗尽的无人机的数量;
并且所述服务器还被配置为向所述载具的控制模块提供控制指令,以便能够:
在所述载具的控制模块的控制下将所述动力即将耗尽的无人机引导至所识别的每个其他载具中的空闲充电点,或者
接管对所述动力即将耗尽的无人机的控制,以将所述动力即将耗尽的无人机引导至所识别的每个其他载具中的空闲充电点。
51.根据权利要求50所述的运输系统,其中,所述载具中存储模块的每个充电点都设置有用于补充所述无人机的续航范围的充电装置,并且每个所述动力即将耗尽的无人机被配置为当被置于空闲充电点时连接到所述充电装置上以补充其续航范围,并且所述无人机能够在所述载具的控制模块的控制下或在所述服务器的控制下以充电完成的状态返回到所述载具。
52.根据权利要求50至51中任一项所述的运输系统,其中,由所述服务器响应于所述供应附加的无人机的请求而识别的其他载具还符合一个条件,根据该条件,在相应的动力即将耗尽的无人机的续航范围补充完成时,所述其他载具按照其航行路线处于充电完成的无人机必须返回到的所述载具的位置区域中。
53.根据权利要求52所述的运输系统,其中,所述控制模块还被配置为向返回的无人机提供控制命令,以使所述返回的无人机中的至少一部分与所述载具的对接模块相互作用、将所述返回的无人机中的至少一部分容纳到所述载具的存储模块中、和/或使用所述返回的无人机中的至少一部分替换连接到载具的机身的无人机中的至少一部分。
54.一种运输系统,包括:
根据权利要求1至33中任一项所述的载具,所述载具设置有位置确定模块,所述位置确定模块被配置为实时确定所述载具的地理坐标;
无人机群组,每个所述无人机群组由所述载具中的一者使用;
服务器,所述服务器可通信地耦合到每个所述载具的控制模块,以便使其能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据、所述载具的实时坐标以及所述载具的存储模块中空闲的无人机的数量的相关数据,所述载具在按照其航行路线移动的期间不需要使用所述空闲的无人机;
其中,每个所述载具的每个无人机还被配置成实时地向所述控制模块提供与续航范围相关的数据;
每个所述载具的控制模块还被配置为:
基于所述与续航范围相关的数据、与所述载具相对应的数据、与允许所述载具按照其航行路线在经停点之间移动所需的充电完成的无人机的目标数量相关的数据,识别所述载具的无人机群组所缺少的已充电的无人机的数量,所述无人机群组对应于所述载具,用于为所述载具提允许所述载具继续按照其航行路线移动到下一个经停点的续航范围;
识别所述载具的对接模块中存在的空闲对接点,以向服务器提供所述对接模块中的空闲对接点的相关数据,无人机在所述空闲对接点能够连接到所述机身,所述空闲对接点的数量对应于所识别的所缺少的已充电的无人机的数量,和
向所述服务器发出供应附加的无人机的请求,所供应的附加的无人机的数量对应于所识别的所缺少的已充电的无人机的数量的至少一部分;和
所述服务器还被配置为响应于所述供应附加的无人机的请求而:
识别所述载具以外的其他载具,所述其他载具的位置对应于所述载具的坐标,并且所述其他载具中空闲无人机的数量对应于所述所缺少的已充电的无人机的数量,或者
识别所述载具以外的至少两个其他载具,所述至少两个其他载具中的每一者的位置都对应于所述载具的坐标,并且所述至少两个其他载具中空闲无人机的总数量对应于所述所缺少的已充电的无人机的数量;
并且所述服务器还被配置为向所识别的每个其他载具的控制模块提供控制指令,以便能够:
在所述其他载具的控制模块的控制下,将每个所述空闲无人机引导至所述对接模块中的空闲对接点,或者
接管对所述空闲无人机的控制,以将每个所述空闲无人机引导至所述对接模块中的空闲对接点。
55.根据权利要求54所述的运输系统,其中,当出现所述载具的对接模块中的空闲对接点的数量与所述所缺少的已充电的无人机的数量不一致的情况,所述载具的控制模块还被配置为发出控制指令给在数量上对应于所缺少的空闲对接点的数量并且具有最小的续航范围的被释放的无人机,以将这些被释放的无人机容纳到所述载具的存储模块中。
56.一种运输系统,包括:
根据权利要求1至33中任一项所述的载具,所述载具设置有位置确定模块,所述位置确定模块被配置为实时确定所述载具的地理坐标;
无人机,所述无人机由所述载具使用;和
停靠站,每个所述停靠站都被配置成存放附加的无人机和/或给附加的无人机充电,并且被配置为控制所述附加的无人机的操作,所述停靠站还被配置为与所述载具的控制模块通信,以便能够从所述控制模块接收与所述载具的航行路线相关的数据;
其中,所述控制模块还被配置为向至少一个所述停靠站发出请求,以在与所述航行路线相对应的地理区域内供应至少一个所述附加的无人机,并且
至少一个所述停靠站响应于所述请求而在所述载具按照所述航行路线与所述地理区域的接近度达到阈值时能够引导至少一个所述附加的无人机以使每个所述附加的无人机与所述载具的对接模块相互作用。
57.一种运输系统,包括:
根据权利要求1至33中任一项所述的载具;
无人机,所述无人机由所述载具使用;
停靠站,所述停靠站用于存放附加的无人机和/或给附加的无人机充电;和
服务器,所述服务器被配置为控制所述停靠站上的所述附加的无人机的操作并且可通信地耦合到所述载具的控制模块;
其中,所述控制模块还被配置为向所述服务器发出供应至少一个附加的无人机的请求;并且
所述服务器还被配置为识别对应于所述请求的至少一个所述停靠站,以当所述载具与所识别的停靠站的接近度达到阈值时从所识别的停靠站引导至少一个所述附加的无人机以使每个所述附加的无人机与所述载具的对接模块相互作用。
58.一种运输系统,包括:
根据权利要求1至33中任一项所述的载具;
无人机,所述无人机由所述载具使用;
停靠站,每个所述停靠站用于存放附加的无人机和/或给附加的无人机充电,并且被配置为控制所述附加的无人机的操作,所述停靠站还被配置为与所述载具的控制模块通信;
其中,所述控制模块还用于向至少一个所述停靠站发出供应至少一个附加的无人机的请求;并且
至少一个所述停靠站响应于所述请求而在所述载具与该停靠站的接近度达到阈值时能够引导至少一个所述附加的无人机以使每个所述附加无人机与所述载具的对接模块相互作用。
59.一种移动根据权利要求1-33中任一项所述的载具的方法,包括以下步骤:
向无人机提供控制命令;
响应于所述控制命令,将所述无人机引导至所述载具的对接模块,以供所述无人机和所述对接模块相互作用,从而将被引导的所述无人机连接到所述载具的机身;和
通过所述载具的控制模块来致动所连接的无人机以使所述载具移动;
通过所述控制模块实时地接收与用于移动所述载具的每个所述无人机的续航范围相关的数据;
通过所述控制模块基于与续航范围相关的数据而在所述载具移动的期间从所述无人机中识别动力即将耗尽的无人机,所述动力即将耗尽的无人机的续航范围小于阈值;
将充电完成的无人机引导至所述对接模块,以替换所述动力即将耗尽的无人机;
通过所述控制模块向所述动力即将耗尽的无人机发出控制命令,以从与所述载具的对接模块的相互作用中撤下所述动力即将耗尽的无人机,从而使所述动力即将耗尽的无人机从所述载具的机身脱离;和
通过所述控制模块向所述充电完成的无人机发出控制命令,以使所述充电完成的无人机和所述载具的对接模块相互作用,从而将所述充电完成的无人机连接到所述载具的机身。
60.根据权利要求59所述的方法,包括:
将脱离的无人机引导至所述载具的存储模块、引导至停靠站或者引导至其他载具的存储模块,以供所述无人机进行续航范围的补充。
61.根据权利要求59所述的方法,包括:
从所述载具的存储模块、和/或停靠站、和/或其他载具的存储模块释放所述充电完成的无人机,以将其引导至给定的载具。
62.根据权利要求59-61中任一项所述的方法,包括:
改变用于移动所述载具的无人机的操作模式从而使得所述载具停下来,以便在所述载具停下来后通过控制模块关闭所述无人机。
63.根据权利要求59-61中任一项所述的方法,其中,在所述载具停下来的期间,通过所述控制模块将用于移动所述载具的无人机至少部分地引导至所述载具的存储模块、和/或至少部分地引导至对应于所述载具的停放区域的停靠站、和/或至少部分地引导至对应于所述载具的停放区域的一个或多个其他载具的存储模块,以便对相应的所述无人机的续航范围进行补充,随后形成相应的多个再充电完成的无人机。
64.根据权利要求63所述的方法,其中,所述再充电完成的无人机被引导返回至所述载具的对接模块,以使所述再充电完成的无人机能够进入与所述对接模块的相互作用,从而对接至所述载具的机身。
65.根据权利要求59-64中任一项所述的方法,包括:
将所述载具的航行路线、所述载具的空车重量、以及所述载具的有用负载的重量的相关数据传送到所述载具的控制模块;
基于传送到所述控制模块的数据,通过所述控制模块确定由所述载具的无人机提供的所述载具的续航范围达到阈值时所述载具所处的在所述航行路线上的地理区域;
通过所述控制模块向服务器发出请求,以在与所述地理区域对应的一个或多个停靠站和/或与所述地理区域对应的一个或多个其他载具的存储模块中为所述载具预留附加的或者用于替换的无人机,所述附加的或者用于替换的无人机的预留数量能够为所述载具提供允许所述载具至少部分地完成或延伸其航行路线的续航范围。
66.根据权利要求59-64中任一项所述的方法,包括:
将带有经停点坐标的所述载具的航行路线、所述载具的空车重量、以及所述载具在所述航行路线的每个位于两个连续的经停点之间的区段的有用负载的重量的相关数据传送到所述载具的控制模块;
基于传送到所述控制模块的数据,通过所述控制模块确定由所述载具的无人机提供的所述载具的续航范围达到阈值时所述载具所处的在所述航行路线的至少一个所述区段上的地理区域;
通过所述控制模块向服务器发出请求,以在与所述地理区域对应的一个或多个停靠站和/或与所述地理区域对应的一个或多个其他载具的存储模块中为所述载具预留附加的或者用于替换的无人机,所述附加的或者用于替换的无人机的数量能够为所述载具提供允许所述载具至少部分地完成所述航行路线的所述区段的续航范围。
67.根据权利要求59-64中任一项所述的方法,包括:
将带有经停点坐标的所述载具的航行路线、所述载具的空车重量、以及所述载具在所述航行路线的每个位于两个连续的经停点之间的区段的有用负载的重量的相关数据传送到所述载具的控制模块;
通过所述控制模块识别所述载具的无人机的数量超过了估计的所述载具完成所述航行路线的至少一个区段所需的无人机的数量时所述载具所处的所述航行路线的所述区段,以向服务器提供与所述载具在所述航行路线的所述区段上闲置的无人机的数量相关的数据;
响应于所述服务器的控制指令,将至少一部分所述闲置的无人机引导至与所述航行路线的所述区段相对应的一个或多个停靠站和/或引导至与所述航行路线的所述区段相对应的一个或多个其他载具的对接模块。
68.根据权利要求59所述的方法,包括:
将所述载具预先移动到停靠站或其他载具的步骤,其中将控制命令分别提供给容纳在所述停靠站的无人机或容纳在所述其他载具的存储模块中无人机。
69.根据权利要求59所述的方法,包括:
将控制命令提供给容纳在同一载具的存储模块中的无人机、和/或容纳在至少一个停靠站的无人机、和/或容纳在至少一个其他载具的存储模块中的无人机。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2022124960A RU2789564C1 (ru) | 2022-09-22 | Транспортное средство, транспортная система (варианты) и способ перемещения транспортного средства | |
RU2022124960 | 2022-09-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117270558A true CN117270558A (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=87971984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311221299.9A Pending CN117270558A (zh) | 2022-09-22 | 2023-09-20 | 载具、运输系统和移动载具的方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240109676A1 (zh) |
EP (1) | EP4342794A1 (zh) |
JP (1) | JP2024046611A (zh) |
KR (1) | KR20240041234A (zh) |
CN (1) | CN117270558A (zh) |
AU (1) | AU2023206152A1 (zh) |
CA (1) | CA3206976A1 (zh) |
WO (1) | WO2024062301A1 (zh) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103079955B (zh) | 2010-07-19 | 2016-03-30 | 吉·埃罗公司 | 私人飞机 |
UA99079C2 (ru) * | 2011-10-26 | 2012-07-10 | Павло Олегович Науменко | Система запуска и возвращения беспилотных летательных аппаратов |
US10081424B2 (en) | 2013-12-31 | 2018-09-25 | Bogdan Radu | Flying car or drone |
US20170116814A1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | Cias Inc. | Drone Taxi Operation, Facilities & Management |
CA2947688C (en) * | 2015-11-06 | 2023-08-01 | David RANCOURT | Tethered wing structures complex flight path |
US10443262B2 (en) | 2016-09-09 | 2019-10-15 | Michael Steward Evans | Intelligent pod management and transport |
US10286925B2 (en) * | 2016-09-09 | 2019-05-14 | Michael Steward Evans | Intelligent POD management and transport |
RU182345U1 (ru) * | 2017-10-06 | 2018-08-15 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Устройство отделения группы беспилотных летательных аппаратов от самолета-носителя |
US20190248488A1 (en) | 2018-02-12 | 2019-08-15 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | System and Method for Persistent Airborne Surveillance Using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) |
RU2681966C1 (ru) * | 2018-02-16 | 2019-03-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Комплекс беспилотных летательных средств на базе аэростатического летательного аппарата |
US11414209B2 (en) * | 2019-12-10 | 2022-08-16 | Dennis Bragg | Mobile launch pad for facilitating launching and landing of flying taxis |
FR3107253B1 (fr) * | 2020-02-18 | 2022-05-20 | Taupin Sebastien | Système aérien de transport et de livraison de colis sans pilote humain embarqué, procédé logistique mis en œuvre dans ce système et dispositif aérostatique intégré dans ce système |
JP2022063524A (ja) * | 2020-10-12 | 2022-04-22 | 三菱重工業株式会社 | 航空機の曳航システム |
-
2023
- 2023-07-12 US US18/221,009 patent/US20240109676A1/en active Pending
- 2023-07-18 CA CA3206976A patent/CA3206976A1/en active Pending
- 2023-07-19 AU AU2023206152A patent/AU2023206152A1/en active Pending
- 2023-08-21 WO PCT/IB2023/058321 patent/WO2024062301A1/en unknown
- 2023-09-04 KR KR1020230116691A patent/KR20240041234A/ko unknown
- 2023-09-05 EP EP23195276.3A patent/EP4342794A1/en active Pending
- 2023-09-11 JP JP2023146632A patent/JP2024046611A/ja active Pending
- 2023-09-20 CN CN202311221299.9A patent/CN117270558A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20240041234A (ko) | 2024-03-29 |
JP2024046611A (ja) | 2024-04-03 |
US20240109676A1 (en) | 2024-04-04 |
WO2024062301A1 (en) | 2024-03-28 |
EP4342794A1 (en) | 2024-03-27 |
AU2023206152A1 (en) | 2024-04-11 |
CA3206976A1 (en) | 2024-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3604001B1 (en) | Modular aircraft assembly for airborne and ground transport | |
US11492106B2 (en) | Vertical take-off and landing vehicle | |
US11198519B1 (en) | Quiet urban air delivery system | |
CN107627945B (zh) | 飞行汽车系统及飞行汽车共享方法 | |
US11180253B1 (en) | System for fire suppression by autonomous air and ground vehicles | |
US9650138B2 (en) | Long range electric aircraft and method of operating same | |
AU2017302225B2 (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
US20190047342A1 (en) | Vertical takeoff and landing transportation system | |
EP3489139B1 (en) | Systems and methods for powering an electric aerial vehicle | |
EP2741957B1 (en) | Multi-role aircraft with interchangeable mission modules | |
WO2018198126A1 (en) | Integrated ground-aerial transportation system | |
US11447269B2 (en) | Quiet urban air delivery system | |
CN109911230A (zh) | 具有辅助的滑行、起飞和爬升的飞行器系统 | |
WO2019135791A9 (en) | Vertical takeoff and landing transportation system | |
RU2789564C1 (ru) | Транспортное средство, транспортная система (варианты) и способ перемещения транспортного средства | |
CN117270558A (zh) | 载具、运输系统和移动载具的方法 | |
US20220402604A1 (en) | Modular Autonomous Air and Road Vehicle | |
RU216350U1 (ru) | Транспортное средство | |
CN115648869A (zh) | 一种可重构式飞行汽车及飞行汽车控制方法 | |
RU2798089C1 (ru) | Летательный аппарат (варианты), самоходный модуль, полезная нагрузка, система и способ для перемещения полезной нагрузки (варианты) | |
RU2814494C1 (ru) | Система и способ для перемещения полезной нагрузки | |
EP4369131A1 (en) | System for visualising image (variants), method for visualising image (variants) and unmanned aerial vehicle | |
CN117125274A (zh) | 飞行器装置、自推进模块、有效负载、用于移动有效负载的系统和方法 | |
Suvarna et al. | Project HERCARA: High endurance relocatable crewless aircraft on reconnaissance aerostat | |
Neveling et al. | Conceptual Design of a High-Altitude, Long-Endurance Aerial Vehicle System for Rapid Network Deployment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |