CN216140174U - 无人驾驶交通工具及无人驾驶交通工具的主体 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种无人驾驶交通工具及无人驾驶交通工具的主体。该主体包括:推进接收模块,该推进接收模块具有用于可去除地安装推进源的安装点;有效载荷接收模块,该有效载荷接收模块具有用于可去除地安装有效载荷的安装点;以及阻尼器,该阻尼器被插入在有效载荷接收模块与推进接收模块之间,以在有效载荷接收模块和推进接收模块机械连通时禁止振动从推进接收模块传递到有效载荷接收模块,其中,所述有效载荷接收模块具有比所述推进接收模块的重量大的重量。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请是2019年4月25日提交的且标题为“Unmanned Vehicle”的国际专利申请号PCT/CA2019/050528的继续申请,据此通过引用将该申请全文并入。
国际专利申请号PCT/CA2019/050528要求2018年4月25日提交且标题为“UnmannedAerial Vehicle”的美国临时专利申请号62/662541的所有权益和优先权,据此通过引用将该申请全文并入。
技术领域
本申请总体涉及无人驾驶交通工具及无人驾驶交通工具的主体,更具体地涉及用于无人驾驶交通工具的隔振装置。
背景技术
无人驾驶飞行器(UAV)通常由于其推进系统而在飞行中振动。通常,由UAV的推进系统生成的振动可能传递到附接到UAV的传感器。振动会达到不利地影响安装在UAV上的传感器的测量和操作准确度的水平。例如,高振动环境中的传感器可能提供错误的测量。
实用新型内容
在一个方面,提供了一种无人驾驶交通工具的主体。该主体包括:推进接收模块,该推进接收模块具有用于可去除地安装推进源的安装点;有效载荷接收模块,该有效载荷接收模块具有用于可去除地安装有效载荷的安装点;以及阻尼器,该阻尼器被插入在有效载荷接收模块与推进接收模块之间,以在有效载荷接收模块和推进接收模块机械连通时禁止振动从推进接收模块传递到有效载荷接收模块,其中,所述有效载荷接收模块具有比所述推进接收模块的重量大的重量。
优选地,所述推进接收模块包括包围所述有效载荷接收模块的环形。
优选地,所述主体的质心位于所述有效载荷接收模块中。
优选地,所述有效载荷接收模块包括:上表面;下表面;以及至少一个侧面,该至少一个侧面从所述上表面延伸到所述下表面,其中,所述至少一个侧面被所述推进接收模块包围。
优选地,所述推进接收模块包括:上表面和相对的下表面;以及腔,该腔从所述推进接收模块的所述上表面限定,其中,所述腔被配置为接收所述有效载荷接收模块。
优选地,所述有效载荷接收模块包括与所述推进接收模块的第一表面相对的至少一个第一表面;并且所述阻尼器包括抵接所述有效载荷接收模块的所述至少一个第一表面且抵接所述推进接收模块的所述第一表面的至少一个阻尼垫。
优选地,所述有效载荷接收模块包括电子板,该电子板适于控制所述无人驾驶交通工具的移动操作,所述推进接收模块没有所述电子板。
优选地,所述主体包括至少一个柔性电缆,该至少一个柔性电缆在该至少一个柔性电缆的第一端处连接到所述有效载荷接收模块并且在该至少一个柔性电缆的第二端处连接到所述推进接收模块,所述至少一个柔性电缆适于在所述有效载荷接收模块与所述推进接收模块之间进行电气联接或数据联接。
优选地,所述有效载荷接收模块被所述推进接收模块侧向地包围。
在另一方面,提供了一种无人驾驶交通工具。该无人驾驶交通工具包括:推进接收模块,该推进接收模块具有用于可去除地安装推进源的安装点;有效载荷接收模块,该有效载荷接收模块具有用于可去除地安装有效载荷的安装点;阻尼器,该阻尼器被插入在有效载荷接收模块与推进接收模块之间,以在有效载荷接收模块和推进接收模块机械连通时禁止振动从推进接收模块传递到有效载荷接收模块;以及至少一个臂,该至少一个臂可附接到推进接收模块上的安装点,至少一个臂具有选择性地旋转螺旋桨的推进单元,其中,所述有效载荷接收模块包括比所述推进接收模块和所述至少一个臂的重量的和大的重量。
优选地,所述有效载荷接收模块具有比所述推进接收模块的重量大的重量。
优选地,所述无人驾驶交通工具的质心位于所述有效载荷接收模块中。
优选地,所述有效载荷接收模块被所述推进接收模块侧向地包围。
优选地,所述推进接收模块包括包围所述有效载荷接收模块的环形。
优选地,所述有效载荷接收模块安装在所述推进接收模块的两个相对的表面之间;并且所述阻尼器包括:至少一个第一阻尼垫,该至少一个第一阻尼垫抵接所述有效载荷接收模块和所述推进接收模块的所述两个相对的表面中的一个;和至少一个第二阻尼垫,该至少一个第二阻尼垫抵接所述有效载荷接收模块和所述推进接收模块的所述两个相对的表面中的另一个。
优选地,所述有效载荷接收模块包括电子板,该电子板适于控制所述无人驾驶交通工具的移动操作,所述推进接收模块没有所述电子板。
优选地,所述无人驾驶交通工具包括至少一个柔性电缆,该至少一个柔性电缆在该至少一个柔性电缆的第一端处连接到所述有效载荷接收模块并且在该至少一个柔性电缆的第二端处连接到所述推进接收模块,所述至少一个柔性电缆适于所述有效载荷接收模块与所述推进接收模块的电气联接或数据联接。
优选地,所述无人驾驶交通工具被配置为接收外围附件,使得直到所述外围附件被物理地连接和锁定,才进行所述外围附件与所述无人驾驶交通工具之间的电连接。
优选地,所述外围附件包括被配置为接收在所述无人驾驶交通工具的舱中的传感器或电池中的至少一个;并且直到所述外围附件被物理地连接和锁定所述无人驾驶交通工具才通电。
优选地,所述无人驾驶交通工具还包括安装在以下位置的至少一个上的至少一个安装组件:所述有效载荷接收模块的顶侧或侧面;或所述推进接收模块的顶侧或侧面;其中,外围设备能够安装到所述至少一个安装组件。
在另一方面,提供了一种无人驾驶交通工具,该无人驾驶交通工具被配置为接收外围附件,使得直到外围附件被物理地连接和锁定,才进行外围附件与无人驾驶交通工具之间的电连接。
在另一方面,提供了一种无人驾驶交通工具,该无人驾驶交通工具包括至少一个侧装组件,该至少一个侧装组件安装在无人驾驶交通工具推进接收体或无人驾驶交通工具有效载荷接收体中的至少一个上。外围设备可以安装到至少一个侧装组件上的连接器。
在各个另外方面,本公开提供了对应的系统和装置、以及用于实施这种系统、装置和方法的诸如机器可执行编码指令集的逻辑结构。
在这方面,在详细说明至少一个实施方式之前,应当理解,实施方式在应用方面不限于在以下描述中阐述的或在附图中例示的结构细节和部件布置。而且,应当理解,本文所用的措辞和术语是为了描述的目的,而不应被认为是限制性的。
在阅读本公开之后,本领域技术人员将清楚关于本文所述实施方式的许多另外的特征及其组合。
附图说明
将参考附图仅通过示例的方式描述实施方式,其中,在附图中:
图1是根据一些实施方式的无人驾驶飞机系统(UAS)的示例的示意透视图。
图2是根据一些实施方式的图1的UAS的无人驾驶飞行器(UAV) 的示例的一部分的示意图。
图3A是根据一些实施方式的图2的UAV的底部透视图。
图3B是根据一些实施方式的图2的UAV的剖视图。
图4A是根据一些实施方式的UAV的分解示意图,该示意图示出了推进接收体和有效载荷接收体的一部分。
图4B和图4C是根据一些实施方式的将有效载荷接收体联接到推进接收体内的阻尼元件的示例的示意图。
图5以流程图的形式例示了根据一些实施方式的控制臂的授权使用的方法的示例。
图6是根据一些实施方式的UAV的一部分的示意图,该示意图示出了连接至对应插口的臂。
图7至图10例示了根据一些实施方式的UAV的键控接合机构的示例。
图11和图12是根据一些实施方式的UAV的示意图。
图13至图15例示了根据一些实施方式的UAV的锁定机构的示例。
图16A至图16C例示了根据一些实施方式的UAV的双级锁定机构的示例。
图17至图19是根据一些实施方式的锁定机构的检测系统的示例的示意图。
图20是根据一些实施方式的UAV的示例支腿的示意图。
图21至图24例示了根据一些实施方式的UAV的电池舱和对应电池的示例。
图25例示了根据一些实施方式的控制器的示例。
应当理解,在整个说明书和附图中,同样的特征由同样的附图标记来标识。
具体实施方式
通过参考附图描述了设备、装置、系统以及方法的实施方式。
图1以示意图的形式例示了根据一些实施方式的无人驾驶飞机系统 (UAS)10的示例,该UAS包括无人驾驶飞行器(UAV)12及其关联的系统元件。UAV 12可以指无人驾驶飞机(UA)等。UAV 12被设计为在没有机载飞行员的情况下操作。UAV 12可以在整个飞行操作或其一部分期间在飞行管理中无飞行员干预的情况下自主地操作。在图1所示的实施方式中,UAS 10包括远程飞行员站14以及UAV 12与远程飞行员站14之间的命令和控制链路16。命令和控制链路16可以包括用于管理UAV 12的飞行的任何数据链路。UAS 10还可以包括在UAV12的飞行操作期间的任何点可能需要的其他系统元件。
UAV 12包括:主体18;臂20,该臂远离主体18延伸以支撑诸如螺旋桨22的部件;以及支腿24,这些支腿在无人驾驶飞行器12定位在表面上时支撑主体18。当不使用时,螺旋桨可以处于折叠位置。当储存或运输UAV 12时,可以使用折叠位置。虽然在图1所示的实施方式中例示了四个臂20 和四个支腿24,但是应当理解,无人驾驶飞行器12可以包括任何其它数量的臂20和支腿24。在特定实施方式中,UAV 12可不具有臂20,不具有支腿24,或不具有这两者。例如,螺旋桨22或其它推进系统可以直接安装在主体18上。
本文中使用术语无人驾驶交通工具(UV)并且其可以包括无人驾驶飞行器(UAV),无人驾驶水上交通工具,无人驾驶地面交通工具,以及可以是无人驾驶的、自主或半自主操作的和/或远程控制的任何其他交通工具或结构。UGV可以是远程控制的、自主的或半自主的交通工具系统,该交通工具系统包括主体和由主体支撑的驱动系统。在一些示例中,驱动系统包括推进系统(诸如电动机或发动机)以及一个或多个履带或车轮。本文还设想了其它布置,诸如轨道或固定轨道地面交通工具,没有电动机或发动机的系绳或绳索拉动的地面交通工具,使用球、雪橇或轨道的地面交通工具,以及悬停但接近地形导航的地面交通工具。在一些实施方式中,本文中参考UAV描述的特征的表述通常也可适用于UV。
在整个描述中,使用术语“有效载荷接收体”和“推进接收体”。由于描述与UV的模块化有关,因此术语可以分别用“有效载荷接收模块”和“推进接收模块”代替。
阻尼/隔离系统
UAV 12的主体18或机体包括有效载荷接收体(即,有效载荷接收模块)26和推进接收体(即,推进接收模块)28。推进接收体28联接或连接到有效载荷接收体26。但是,有效载荷接收体26可以与推进接收体28 振动分离。术语“振动分离”旨在指代联接,该联接基本上不能传递振动,与刚性连接机械地断开,或者两者。术语“振动分离”也可以包括振动的部分分离,用于将振荡衰减到可接受的水平。可接受的水平包括允许UAV 12用于其预期目的的操作的那些水平。
在一些实施方式中,无人驾驶交通工具的主体可以包括:推进接收模块,该推进接收模块具有用于可去除地安装推进源的安装点;有效载荷接收模块,该有效载荷接收模块具有用于可去除地安装有效载荷的安装点;以及阻尼器,该阻尼器插入有效载荷接收模块与推进接收模块之间,以在有效载荷接收模块和推进接收模块机械连通时提供有效载荷接收模块和推进接收模块的振动分离。阻尼器禁止振动从推进接收模块传递到有效载荷接收模块。
术语有效载荷接收体(即,有效载荷接收模块)旨在指代主体18的适于接收不是振动源的部件的任何部分。这些部件可以包括有效载荷30,有效载荷的测量和操作准确度可能受到振动的影响。例如,加速度计是有效载荷,因为加速度计的输出的准确度在高振动环境中可能受到不利影响。术语有效载荷可被理解为表示除UAV 12的飞行操作所必需的载荷之外的由UAV 12承载的载荷。由此,有效载荷可以尤其包括传感器、硬件、软件、模块、内部电子器件、包括一个或多个电池的电力系统等。在一些实施方式中,有效载荷30可以包括对于UAV 12的飞行来说并不关键的或甚至在其中使用的部件。在一些实施方式中,有效载荷接收体26可以包括控制UAV 12的飞行操作的电子板。
术语推进接收体(即,推进接收模块)旨在指代主体18的适于接收通常生成振动的部件(例如,安装在推进接收模块上的安装点处、使用下面描述的锁定和键控编码机构安装到连接到电动机的插口中,等)、可能被不期望频率的振动激励的部件、或两者的任何部分。这种部件可以包括电动机、螺旋桨22以及非空气动力零件中的任何一个或多个,这些零件不刚性地连接到有效载荷30。在一些实施方式中,螺旋桨是振动的主要原因,该振动使得上面安装有螺旋桨的臂以共振频率振动。UAV 12可以包括多于一个有效载荷接收体26、多于一个推进接收体28、或两者。
在图1所示的实施方式中,有效载荷30安装到有效载荷接收体26。有效载荷30可以直接连接到并且刚性地安装到安装点、有效载荷接收体 26。由此可见,有效载荷30的取向相对于有效载荷接收体26的取向变得固定。类似地,有效载荷30的取向可以相对于附接到有效载荷接收体26 的其它有效载荷的取向被固定。例如,有效载荷的侧滚、俯仰以及偏航可以相对于UAV 12的有效载荷接收体26来控制。该刚性附接可以消除测量有效载荷30与主体18之间的相对取向的需要,因为有效载荷30和有效载荷接收体26的取向可以是固定的。另选地,有效载荷30可以利用减振系统附接到有效载荷接收体26。在一些实施方式中,电池或电源安装在有效载荷接收模块26的一部分中。
图2以示意图的形式例示了根据一些实施方式的UAV 12的一部分的示例。在图2所示的实施方式中,为了例示的目的,省略了有效载荷30。在所示的示例中,有效载荷接收体26具有圆柱形状。然而,应当理解,有效载荷接收体26的形状可以不同于圆柱形状,并且可以是任何其它合适的形状。有效载荷接收体26具有上表面32、相对的下表面34以及从上表面32延伸到下表面34的圆周侧(即,侧向)表面36。
在所示的示例中,推进接收体28具有环形或“甜甜圈”形状。然而,应当理解,推进接收体28的形状可以不同于甜甜圈形状,并且可以是任何其它合适的形状,使得有效载荷接收体26和推进接收体28可以安装在一起,同时保持振动分离。推进接收体28包围有效载荷接收体26的圆周侧 (即,侧向)表面36。推进接收体28具有上表面38、相对的下表面40以及从上表面38到下表面40穿过推进接收体28限定的腔42。在操作中,有效载荷接收体26被接收在腔42中。推进接收体28具有接收对应的转子臂20的两对相对的插口44(例如,插口44是转子臂安装在推进接收模块28上的安装点的示例)。在图1和2所示的实施方式中,插口44位于沿着推进接收体28的圆周彼此成90度的位置。尽管示出了四个插口44,但是UAV 12可以具有任何其它合适数量的插口44。臂20远离推进接收体28延伸,以支撑部件,诸如螺旋桨22。一个或多个挠性线或电缆可以将有效载荷接收体26连接到推进接收体28,以将有效载荷接收体26和推进接收体28电联接在一起。数据通信可以经由挠性电缆在有效载荷接收模块26和推进接收模块28之间发生。电缆的挠性允许在操作中在有效载荷接收模块26与推进接收模块28之间的一些松弛移动。
图3A是根据一些实施方式的图2的UAV 12的底部透视图,该透视图示出了接收在推进装置接收体28内的有效载荷接收体26。图3B是根据一些实施方式的图2的UAV 12的剖视图,该剖视图示出了连接到有效载荷接收体26或安装在其上的有效载荷30的挠性电缆46。挠性电缆46 的一端直接连接到有效载荷接收体26,并且挠性电缆46的另一端适于连接到推进接收体28的一个或多个插口44。由此,挠性电缆46可以维持有效载荷接收体26和推进接收体28之间的电连接,同时允许有效载荷接收体26与推进接收体28之间的相对移动和振荡。推进接收体28与有效载荷接收体26隔开距离D,以适应该相对移动。距离D可以基于架构的特征来确定,诸如材料的弹簧常数、体元件的质量、有效载荷接收体的形状等。应当理解,对于较重的体或较软的弹簧常数,使用较大的距离来防止有效载荷接收体26、推进接收体28碰撞。距离D允许有效载荷接收体26 和推进接收体28在操纵和空气动力学飞行载荷期间的运动。
返回参考图2,一个或多个阻尼元件(即,阻尼器)将有效载荷接收体26与推进接收体28联接在一起。阻尼元件提供体有效载荷接收26和推进接收体28之间的连接,同时使有效载荷接收体26与推进接收体28振动分离。UAV 12可以在插口44的各个位置处包括布置在有效载荷接收体 26与推进接收体28的上表面38之间的上阻尼元件、和布置在有效载荷接收体26与推进接收体28的下表面40之间的下阻尼元件。由此,在图2所示的实施方式中总共使用八个阻尼元件。然而,应当理解,可以交替地使用任何合适数量的阻尼元件来使有效载荷接收体26与推进接收体28振动分离。
图4A是根据一些实施方式的UAV 12的分解示意图,该示意图示出了推进接收体28和有效载荷接收体26的一部分。图4A例示了阻尼元件 50,该阻尼元件被示出为适于充当针对可由推进接收体28生成的振动力的机械过滤器的衬垫。在如图2和图4A所示的一些实施方式中,上阻尼元件50A具有矩形棱柱形状,其中表面抵接有效载荷接收体26的侧面52,并且阻尼元件50A的相对表面抵接推进接收体28的上表面38。类似地,下阻尼元件50B具有矩形棱柱形状,其中表面抵接有效载荷接收体26的侧面(未示出),并且阻尼元件50B的相对表面抵接推进接收体28的下表面40。在使用中,下阻尼元件50B使有效载荷接收体26向下偏置,以维持上阻尼元件50A与有效载荷接收体26和推进接收体28接触,以压缩地预加载阻尼元件50,或者两者。阻尼元件50可以具有不同的形状,该形状适于将有效载荷接收体26和推进接收体28附接在一起,同时使有效载荷接收体26和推进接收体28振动分离。在一些实施方式中,阻尼器50可以包括弹簧、囊、凝胶、橡胶或液压组装装置。
在UAV 12的组装期间,阻尼元件50可以在压缩预加载状态下安装到 UAV 12。例如,阻尼元件50可以以大约10%的厚度压缩来安装。即,在压缩下安装阻尼元件50以将厚度压缩大约10%。例如,当安装到UAV 12 时,阻尼元件50的大约10毫米的厚度将压缩到大约9毫米。
阻尼元件50可以由阻尼或隔振材料制成,诸如硅树脂或类似硅树脂的材料,包括例如凝胶带。材料还可以指任何其它合适的软硅树脂。阻尼元件50可以通过涂敷到阻尼元件50、对应的有效载荷接收体26、推进接收体28或两者的粘合剂而附接到有效载荷接收体26、推进接收体28。在另选实施方式中,阻尼元件50可以包括橡胶垫、可膨胀橡胶管等。
图4B和图4C以示意图的形式例示了根据一些实施方式的将有效载荷接收体26联接在推进接收体28内的阻尼元件的示例。图4B示出了附接到有效载荷接收体26和推进接收体28的下阻尼元件50B。如图4B所示,阻尼元件50B的隔振材料可以吸收冲击、隔离振动或这两者。例如,虽然推进接收体28可能以对于有效载荷30来说不期望的水平振动,但是在使用中,阻尼元件50将推进接收体28的振动或振荡与有效载荷接收体 26隔离或者至少使其衰减。
图4C例示了处于压缩状态的图4B的下阻尼元件50B。如图4C所示,阻尼元件50B可以由柔软的隔振材料制成,诸如硅树脂或类似硅树脂的材料,该材料可以被压缩、拉伸、歪斜等。
阻尼元件50的使用可以消除或减少在高振动环境中“平滑”有效载荷 30(例如加速度计)的输出的需要。在特定实施方式中,可能需要平滑来去除振动的影响。然而,平滑过程可能降低控制器的准确度和响应时间。
在一些实施方式中,(例如,在恒定速度或恒定加速度期间),阻尼元件不改变(并且不需要调节)由于UV的轨迹而引起的传感器的准确度或响应时间。传感器测量有效载荷接收体的运动。潜在的挑战是飞行控制器在测量有效载荷体的运动的同时控制推进接收体的运动(例如,通过改变螺旋桨的速度)。由于这些是分离的,因此由于致动器与传感器之间的阻尼器的有效过滤,存在控制器性能劣化的可能性。在一些实施方式中,这可以通过以下方式来减轻:在控制器模型中包括阻尼动态特性,或者确保阻尼元件足够刚性以使得它们不显著地衰减UAV控制器所需的频率范围。在一些实施方式中,加速度计和陀螺仪可以附接到推进接收体,以直接测量推进接收体运动的高频分量。
在操作中,有效载荷接收体26和附接到其的有效载荷30比推进接收体28和附接到其的推进系统重。例如,有效载荷接收体26、电池以及任何其它有效载荷的重量将大于推进接收体28、螺旋桨22以及任何其它推进附件的重量。不包括有效载荷30的有效载荷接收体26的重量可以大于不包括推进系统的推进接收体28的重量。相对于同样的、更轻的体,更重的体可能更不易于振动。
在特定实施方式中,UAV 12的质心位于有效载荷接收体26内。UAV 12的质心可位于有效载荷接收体26的中心处或周围。术语“周围”旨在指代质心在UAV 12的飞行包线内的位置。即,对于操作UAV 12可接受的UAV 12的质心的位置。
在一些实施方式中,阻尼系统允许改进的传感器准确度(因为没有由振动引起的误差分量)和降低的成本和重量(因为不是每个传感器或子系统都需要单独地阻尼)。例如,在加速度的初始高频分量(即,由初始加速度引起的颠簸)期间,推进接收模块28将相对于有效载荷接收模块26移动更多。例如由加速度计执行的移动的测量在这些传感器未被阻尼时可能受到误差的困扰。即,这些误差降低了读数的准确度并导致读数的时延。这是由于经常通过对多个读数求平均来执行误差补偿,因此在取得这些多个读数时存在延迟。
有效载荷也可以被阻尼。如果有效载荷与UAV的主体物理地隔离(通常,当有效载荷独立地振动阻尼时),于是有效载荷独立于主体而移动/振荡。这导致通常无法容易地补偿的位置误差。比如,如果UAV正在移动并且由于阵风而重新调节其位置,则机载GPS将记录UAV体的真实位置。然而,弹性地附接到该体的有效载荷将相对于GPS传感器位置四处移动,并且在任何给定时间准确地确定有效载荷的真实位置将是非常困难的。在一些实施方式中,GPS和其他位置传感器可以安装在与有效载荷相同的被阻尼体上,这意味着所有导航和位置信息对于有效载荷都是正确的,这允许非常准确的瞄准和定位。由此,在一些实施方式中,阻尼可以集中在有效载荷接收模块26上,而不是有效载荷上。
在一些实施方式中,将传感器和有效载荷附接到大的悬挂质量(例如,电池组)是将它们与振动分离的非常有效的、低成本和低重量的方式。在一些实施方式中,阻尼可以减小UAV可能面临的突然湍流的影响。
臂和支腿
UAV 12可以包括多个臂轮廓。即,臂20可以彼此不同。例如,一些臂20可以具有顺时针旋转的螺旋桨22,而其它臂20具有逆时针旋转的螺旋桨22。另选地或另外地,一些臂20可以在一个方向上围绕其纵轴扭转,而其它臂20在另一方向上围绕其纵轴扭转。根据需要,可以使用具有不同特性的其它臂轮廓。例如,臂轮廓的选择可取决于UAV 12的任务、飞行计划、天气条件、有效载荷等。在使用中,UAV 12可与不同轮廓的臂20 组装以获取不同的飞行特性。类似地,支腿24可以包括不同的轮廓。
在以下描述中,可应用于臂20、支腿24或两者的一些特征利用臂例示来描述,而其它特征使用支腿例示来描述。应当理解,臂20和支腿24 可以包括这些特征加以必要的变更。还应当理解,臂可以应用于除了UAV 之外的交通工具,包括具有可以自主或半自主地控制或操作的臂和/或支腿的非移动结构。
例如,臂轮廓可以包括允许UAV 12悬停更长时间的高续航能力臂、具有减小的声音输出的隐形臂、设计用于在较稀薄的空气中操作的高空臂、设计为在重载荷下最佳地工作的重型提升臂、以及设计用于在默认的一组操作折衷的情况下进行全面操作的标准臂中的任何一种。各个臂轮廓可以具有标识(ID),当臂20连接到UAV 12时,UAV 12从臂查询该标识(ID)。在一些实施方式中,臂20包括与推进接收模块28上的微控制器通信的存储器、逻辑器和/或微控制器。
各个臂轮廓可以具有不同的控制配置文件。控制配置文件可以包括例如控制电动机的速度等的飞行参数。在使用中,UAV 12可检测所安装的臂 20的轮廓,因此根据针对该特定臂轮廓所限定的飞行参数来操作臂20。控制配置文件可以被编程到安装到臂20的控制器中,被编程到UAV 12上的固件中,和/或由远程控制站14存储。在控制配置文件存储在远程站14中的一些实施方式中,UAV 12从安装的臂查询臂ID,并将臂ID发送到远程站14。然后,远程站14将与安装的臂20相对应的控制配置文件发送到 UAV 12。
类似地,支腿24也可以具有不同的支腿轮廓。例如,支腿轮廓中的一个可以包括安装有电路板的支腿24。
检测臂轮廓和/或支腿轮廓可以具有用于UAV 12的飞行操作的不同应用。例如,臂ID可以用于确认安装在UAV 12上的所有臂20具有相同的轮廓。在一些实施方式中,可以利用臂轮廓的特定组合来防止UAV 12起飞。换言之,可能不允许UAV 12用三个标准臂20和一个隐形臂20起飞。在这种情况下,可能生成错误代码。错误代码可以显示在UAV 12上,中继回到控制站14,或两者。错误代码可以防止UAV 12自动地和/或由操作员起飞。
臂ID可以结合飞行员的身份验证和/或资格审查使用。例如,如果飞行员或操作员没有被许可飞行配备有某些臂轮廓(诸如在飞行员没有被许可飞行具有重型提升臂轮廓的UAV 12时具有用于重型提升的轮廓的臂20) 的UAV 12,则UAV 12或控制远程站14可防止UAV 12起飞。该过程可用于强制执行训练程序,使得仅可允许已关于某些臂轮廓训练的飞行员飞行配备有这些手臂轮廓的UAV 12。在一些实施方式中,存储在推进接收模块28或有效载荷接收模块26上的存储器中的逻辑可以使用存储在主体的有效载荷接收模块26、推进接收模块28上或臂20自身上的数据来执行查询(以及由查询产生的安全措施)。在一些实施方式中,操作模块和/或UAV 操作远程控制器可以执行查询和安全措施。
除了飞行员身份验证和资格审查之外,UAV还可以检查其位置,以防止其在无法允许其使用的位置使用,比如,在限制使用的国家的边界内、或者可能需要特殊出口许可的地区内。UAV上的软件可以将签名的数字证书用于UAV在指定区域内的操作、指定区域外的操作、在某一高度以上的操作、使用特定臂或支腿进行的操作、由适当资格审查的飞行员进行的操作、或这些操作的组合中的任何操作。控制站可能需要适当资格审查的飞行员将数字证书上传到UAV或控制站中,以允许UAV在限制使用的区域中飞行,或者可以使用到服务器的安全数字网络连接,该服务器可以将该数字证书提供给UAV或控制站。
UAV可以使用一种或多种技术来确定其真实或近似位置,诸如使用当前或最近的GPS读数、GPS是否曾检测到UAV存在于限制使用的区域中的指示、特定蜂窝通信网络或其它射频信号的信号强度或检测的缺乏、 UAV周围环境的视觉检测、或UAV周围环境的听觉检测。
数字证书或授权可以是操作特定部件的数字签名的一般授权,或者它可以具有更具体的授权,诸如用于指定的操作员在指定的时间范围内将特定部件操作到指定区域内的指定的最大高度。
如果UAV在没有适当授权的情况下检测到试图在限制使用的区域中使用它,诸如通过数字证书,则它可以向用户发出警告、可以防止操作、可以关闭、可以将可去除螺旋桨臂物理地锁定到UAV体中,或者可以经由化学、电气或机械系统对其自身造成物理损坏以防止使用。作为示例,UAV 可以使用存在于臂中的磁体连同UAV体中的强力磁体或电磁体一起,来防止在试图进行未授权飞行之后去除臂。作为另一示例,在试图进行未授权飞行之后,可以在UAV体内打开腐蚀性流体的容器,以破坏UAV内的电子器件的一部分。作为另一示例,在试图进行未授权飞行之后,可以触发爆炸性填料,以使UAV不可使用。
图5以流程图的形式例示了根据一些实施方式的控制臂的授权使用的方法500的示例。在一个实施方案中,操作员将可能需要授权的臂、诸如低噪声隐形臂附接到UAV并且给UAV通电。在检测到所附接的臂502时, UAV可以查询这些臂以检查它们是否是需要授权的种类504。如果臂需要授权504,则可以检查UAV上存在的任何数字证书是否存在飞行授权。如果存在授权508,则只要满足证书的条件,UAV就开始并继续操作506。如果不存在授权508,则采取指定动作510,诸如将臂锁定到UAV,并防止进一步操作,直到在控制站上录入了越权代码为止。如果最初存在授权,但是在飞行期间不再满足操作条件,则采取指定的动作,诸如返回到起始点,断电并防止进一步操作,直到在控制站上输入了越权代码为止。可以向方法500添加其他步骤,诸如确认所有合适和/或一致类型的臂在臂不匹配或不满足另一条件时不允许UAV通电,记录臂的使用,锁定特定臂的飞行路径,控制是否允许用户使用一种类型的臂飞行等。
可以针对臂20和支腿24的各个ID记录与臂20和支腿24有关的信息。例如,与臂20插入哪个UAV 12、UAV 12在臂20在适当位置的情况下何时起飞和着陆、电动机在臂20上运行多长时间、电动机是否超过特定 RPM和多长时间、哪个飞行员利用臂20飞行有关的信息、以及其它飞行和UAV有关统计信息。这些统计信息可以用于审计和预算目的、机群管理、检查、维护、安全和/或法律合规性审计等。远程站14还可以验证飞行员被授权使用安装在UAV12上的臂轮廓来飞行UAV 12。
UAV 12的飞行操作可能需要将特定轮廓的各个臂放置在推进接收体 28的对应插口60中。即,具有轮廓AA的臂20可以被设计为与具有匹配轮廓AA的插口60连接,而具有轮廓BB的臂20可以被设计为与具有匹配轮廓BB的插口60连接。臂轮廓AA可以适于附接到特定的插口。在一些实施方式中,轮廓可以包括颜色和/或触觉编码以辅助臂20的手动附接。在一些实施方式中,轮廓可以包括机械要求(例如,插扣连接的形状)。在一些实施方式中,即使臂20被错误地插入臂安装件(包括被物理地强制进入错误的安装连接的臂),上述查询也可以通过不允许UAV利用错误的臂 20操作来防止臂20的不适当使用。
图6以示意图的形式例示了UAV 12的一部分,该部分示出了连接到对应插口60的臂20。臂20的连接器44可以包括键控接合机构62,该机构允许臂轮廓连接到匹配的插口轮廓。
图7例示了键控接合机构62的键接板64的示例,该键接板可安装到臂20的连接器44。在操作中,键接板64与推进接收体28的对应插口60 接口连接,以将臂20连接到推进接收体28。对应插口60可以物理地键接以与键接板64匹配,使得仅合适的匹配臂和插口轮廓可以连接在一起。
图8和图9例示了具有键接板64的臂20。键接板64在其外围68上具有凹口形式的键66。键66被限定为键接板64的外围表面68中的凹陷。
参考图10,示出了对应的匹配插口60的示例,该插口具有接收连接器44的键66的键槽70。由此,具有键66的臂20旨在匹配并连接到具有对应键槽70的插口60。应当理解,键66可以限定在插口60中,而键槽 70可以限定在连接器44中。一旦臂20安装到对应的插口60,锁定机构可以被锁闭,以将臂20锁定在推进接收体28上。锁定机构在下面更详细地描述。
参考图11和图12,示出了UAV 12的指示符72的示例。臂轮廓和对应的插口轮廓可以包括使臂20与适当的插口60匹配的指示符72。指示符 72可以被添加到键控接合机构62或用作另选的匹配机构。指示符72可以包括图画、装饰线条、贴纸、具有浮雕符号和/或特征的贴纸、或其组合。在臂20和对应的插口60上可以定义特定的符号、图案或两者。在使用中,UAV 12的操作员可以在试图将臂20插入插口60之前使用指示符72来确定用于各个臂20的适当插口60。对于各个对应的臂20和插口60对,指示符72可以是不同的。即,臂轮廓AA和对应的插口轮廓AA可以由相同的指示符72识别。指示符72可以包括视觉指示符、触觉指示符或两者。
视觉指示符72可以设置在臂20、插口60、插口60附近或与其相邻的位置等中的任一个上。视觉指示符可以包括绘画、贴纸等。视觉指示符 72可以具有与UAV 12的支撑视觉指示符72的部分的颜色提供增加的或最大的对比度的颜色。例如,如果视觉指示符72放置在臂20上,则视觉指示符72和臂20的颜色将被选择为提供它们之间的增加的或最大的对比度。当使用夜视镜、视觉辅助装置等时,颜色还可以被选择为提供增加的或最大的可见度。
触觉指示符72可以包括对应的脊、圆顶74、槽等中的任何一个。触觉指示符72可以限定在各个臂20和对应的插口60对上。用于特定臂和插口轮廓的触觉指示符72可以不同于其它的臂和插口轮廓。触觉指示符 72可以为视觉指示符72或键控接合机构62提供另一配对机构。例如,当在完全黑暗的情况下操作UAV 12时、当操作员的视觉受损时等,操作员可以使用触觉指示符72。在使用中,操作员可以使用触觉指示符72的触感将臂20与对应的插口60组装。触觉指示符72也可以设置有对比色、视觉指示符或两者。在如图11至图12所示的一些实施方式中,触觉指示符72被示出为突出的圆顶74。一个支腿24的一对连接器和插口轮廓具有一个圆顶74A,而另一支腿24的另一对连接器和插口轮廓具有三个圆顶 74B。
参考图13至图15,示出了锁定机构80的示例。在使用中,当臂20 安装并连接到插口60时,锁定机构80被锁闭。锁定机构80可包括可旋转钩82和突起84。在图13至图15所示的实施方式中,突起84是齿。在操作中,当臂20插入插口60时,钩82旋转以接合突起84并将臂20固定且锁定到推进接收体28上。在一些实施方式中,钩82安装到臂20,突起84安装到推进接收体28。然而,应当理解,钩82可以安装到推进接收体28,突起84可以安装到臂20。锁定机构80可以包括双级锁定机构80A。
参考图16A至图16C,示出了双级锁定机构80A的示例。双级锁定机构80A包括钩82和可旋转的缩紧装置86。缩紧装置86可包括凸轮机构,该凸轮机构在方向88上偏置钩82,使得在钩82与突起84之间提供更紧密的接合。在使用中,当旋转缩紧装置86时,凸轮机构将钩82和突起84 朝向彼此偏置,以将臂20固定在推进接收体28上。
参考图17,示出了可以设置有锁定机构80的检测系统90的示例。检测系统80用于确认臂20在适当位置并适当地锁闭到推进接收体28。术语“锁闭”旨在指示锁定机构80适当地或充分地在适当位置,以将臂20固定到推进接收体28上。检测系统90可包括磁体92和霍尔效应传感器94 (图19)。霍尔效应传感器94可以是响应于磁场而改变其输出电压的任何合适的换能器。霍尔效应传感器94可以确认臂20处于适当位置并被锁闭。在操作中,如果锁定机构80没有完全或充分接合,霍尔效应传感器94将不会检测到磁体92,这表明臂20没有适当地锁闭到推进接收体28。由此可见,如果霍尔效应传感器94没有检测到磁体92,则UAV12可被编程为避免起飞。
参考图17至图19,磁体92安装在枢转部分(例如钩82或缩紧装置 86)的下表面96上。磁体92位于枢转部分的远侧98上,即,当臂20锁闭到推进接收体28时最后到达突起84的一侧。霍尔效应传感器94安装在突起84下方的推进接收体28上。在图19所示的实施方式中,霍尔效应传感器94安装在插口60的电路板上的泡沫垫后面。霍尔效应传感器94 位于突起84下方,使得当枢转部分被锁闭时,霍尔效应传感器94将与磁体92对齐。UAV 12可被编程为使得当磁体92与霍尔效应传感器94对齐时,UAV 12能够起飞。在一些实施方式中,可以防止臂(或支腿)在未被适当使用时被去除。
图20例示了根据一些实施方式的支腿24。支腿24具有细长部分100、安装在细长部分100的一端上的连接器44以及安装在细长部分100的另一端上的支脚102。可以使用盖来覆盖支脚102。盖可以包括橡胶垫等。盖可以剥离来暴露位于支脚102上的附件附接点。任务特定支腿附件可以附接到附件附接点。任务特定支腿附件可包括用于下雪起飞和/或降落的雪鞋、用于基于水的用途的横跨所有支腿24的独立浮子或单个大型浮子等中的任何一种。
电池
图21例示了UAV 12的电池舱110。应当理解,电池舱110通常可以应用于任何UV。电池舱110旨在指代用于接收电池112的容器或壳体。在一些实施方式中,电池舱110具有电池连接器114,该电池连接器具有导销116和安装柱118。电池连接器114可以在插入时强制电池112的正确取向、减少振动和/或磨损,并且使得电池的取出更容易。导销116用于将电池112与电池连接器114对齐。电池连接器114可以是“浮动”型。即,电池连接器114可以将电池112与有效载荷接收体26振动地分离或隔离。安装柱118适于与电池112的弹簧加载联接器120一起操作,以提供快速释放机构,并且确保直到电池112完全锁闭才在电池112与电池连接器114之间进行电连接。安装柱118具有两个相对的销122,它们相对于安装柱118的纵轴从安装柱横向延伸。电池112的联接器120适于接收并接合安装柱118。
图22和图23例示了电池112的联接器120。当联接器120从静止位置旋转时,弹簧使联接器120朝向静止位置向后偏置。图22例示了处于静止位置的联接器120,图23例示了处于旋转位置的联接器120。在使用中,当电池112插入到电池舱110中时,安装柱118被接收在联接器120中,并且两个横向销122接合联接器120,由此使联接器120和弹簧旋转。随着联接器120旋转,联接器120的弹簧围绕安装柱118卷绕。当电池112 完全且适当地插入到电池舱110中时,弹簧将联接器120卡入到锁闭位置中。联接器120的螺旋斜坡124可以用于接合横向销122。在螺旋斜坡124 的端处可以限定两个孔缝或凹陷,使得在旋转结束时,例如当电池112被锁闭在电池舱110中时,横向销122将接合孔缝并将电池112固定在电池舱110中。当电池112被锁闭时提供电连接。
图24例示了锁闭在电池舱110中的电池112。为了去除电池112,可以旋转连接到联接器120的手柄126,以使联接器120相对于由安装柱118 引起的旋转沿相反方向旋转,这使电池112与横向销122分离。加载的弹簧推动销122,从而将电池112至少部分地推出电池舱110。
在一些实施方式中,锁闭伺服电动机安装在各个电池112上,以将电池112拉入到电池舱110中并将其适当地锁闭在适当位置。电动机可以通过由操作员按压电池112顶部上的按钮来启动,或者可选地由操作员远程地启动。远程启动可以包括蓝牙连接等。
使用该锁闭机构确保了在建立电连接之前存在完全的机械锁,这将电池保持在舱中。这防止电池在其被物理锁定到适当位置之前向系统提供电力。通过防止在电池没有被锁定在适当位置的情况下使用UAV 12,该机构有助于确保电池在飞行期间不会从UAV 12移开或分离,在其它舱的情况下可能发生电池从UAV 12移开或分离,这可能允许UAV 12在其电池没有牢固地紧固在适当位置的情况下被供电。
该机构可以用于其它应用,其中电池可能受到机械力或应力,这导致不适当插入的电池从电池舱中的电连接中移开。
在一个示例中,地基无人驾驶交通工具可以由可去除电池供电。未配备该锁闭机构的标准电池舱可以接收并电连接电池,而不确保电池随后不移动。交通工具在地形上移动的振动、或者由在陡坡上移动引起的交通工具姿态或取向的变化,可能导致标准电池舱中部分插入的电池被移开,这导致电池与交通工具电池连接器之间的电连接变得断续或不存在。在这种情况下,电池可能弹入和弹出舱,或者可能脱离接合并完全从舱掉出。通过防止在电池被机械地锁入电池舱之前形成电连接,可以防止交通工具通电或者可以向操作员发信号通知电池未被正确地插入。然后,操作员可以采取正确的动作来将电池去除或正确地插入到舱中,并确保实现机械锁闭或连接。
在另一示例中,诸如手持式传感器检测装置或手持式远程控制装置的手持式装置可以用可去除电池来供电。未配备该锁闭机构的标准电池舱可以接收并电连接电池,而不确保电池随后不移动。来自装置的常规操纵的振动、或者装置的旋转或取向的改变可能导致标准电池舱中部分插入的电池被移开,这导致电池与装置的电池连接器之间的电连接变得断续或不存在。在这种情况下,电池可能弹入和弹出舱,或者可能脱离接合并完全从舱掉出。通过防止在电池被机械地锁入电池舱之前形成电连接,可以防止装置通电或者可以向操作员发信号通知电池未被正确地插入。然后,操作员可以采取正确的动作来将电池去除或正确地插入到舱中,并确保实现机械锁闭或连接。
在一些实施方式中,诸如传感器的其它外围附件可以以与本文所述的电池类似的方式附接到UV。例如,本文所述的用于电池的连接和锁定机构可应用于其它外围附件,诸如传感器。在一些实施方式中,UV或外围附件可被设置为直到外围附件被适当地插入并锁定在适当位置才操作。
快速释放
臂20、支腿24、电池112、有效载荷30等可以设计有快速释放连接。这些连接允许在不需要连接单独的电缆的情况下进行可靠的机械和电连接。这些部件可以在现场快速附接和拆卸,而不需要电缆连接等。快速释放连接在紧急情况下、在恶劣天气条件期间、或在黑暗中操作UAV 12(或通常任何UV)时可以是有用的。
多臂构造
在一些应用中,可使用具有到UAV 12的单个插口连接的多构件臂,诸如Y形臂。Y形臂分支成两个或多个转子臂20。该构造对于螺旋桨22、电动机等的冗余可以是有用的。在使用中,即使Y形臂的单个电动机或螺旋桨22在飞行期间失效,UAV 12也可以保持飞行。
侧装式总线
参考图3,根据一些实施方式,在推进接收体28上还示出了侧装(或侧向安装)的安装点(例如,总线200)的示例。一个或多个连接器可以安装在UAV 12体、推进接收体28或有效载荷接收体26的顶侧或侧面上。应当理解,一个或多个连接器通常可以安装在任何UV的侧面上。在一些实施方式中,若干连接器可以并行存在并且附接到UAV 12的内部外围设备。连接器可以通过去除盖板来暴露。这些连接器允许将诸如有效载荷的小型外围设备直接安装到UAV 12、推进接收体28或有效载荷接收体26的侧面。外围设备可以面向UAV 12、推进接收体28或有效载荷接收体26的前面,而不需要将外围设备悬挂在UAV 12、推进接收体28或有效载荷接收体26的下面。该构造可以用于导航设备、照相机等。
连接器可以是机械连接器、电信号连接器、电力连接器或这些连接器的组合。机械连接器的示例可以是螺纹附件端口安装件、卡扣式附件安装件、闩锁、设计为与附件上的适当插孔配合的螺钉或锚定件、设计为接受螺钉或锚定件的体孔、涂布有粘合剂的区域、设计为通过粘合剂粘附的区域、钩环紧固件或这些的一些组合。机械连接器可安装到UAV的框架而不是其包层,以便将附件牢固地联接到UAV。
电信号、电力或混合信号和电源连接器的示例可以是带状电缆连接器、电柔性连接器、弹簧针、通用串行总线端口、串行端口、I2C端口、NEMA 连接器、powerCON连接器、柱连接器、电插口连接器、或设计为与插头配合以传导电力或信号的类似连接器。信号连接器或混合信号和电源连接器的信号部分可连接到安装在连接器后面的电路板,或者可利用线或电缆连接到UAV体内的电路板。然后,信号可以穿过可实施通信协议的专用处理电路,或者可以直接传递到UAV内的处理单元中。
该组件的一个示例可以是利用螺纹安装件和组件上方的盖板固定到 UAV的主体的顶侧中的USB端口。
该组件的另一示例可以是仅具有机械连接的卡扣式附件安装件,其中机械连接安装到UAV的框架。该示例可以依赖于附件与UAV之间的无线通信链路来代替信号连接器。
该组件的另一示例可以是利用螺纹安装件和组件上方的盖板固定到 UAV的主体的侧面的电柔性连接器,其中电柔性连接器从主UAV电源向附件提供电力,并在附件与UAV内的信号总线之间提供信号通信。
控制站
图25以示意图的形式例示了可以用于操作本文所述的功能和/或执行本文所述的方法的控制站2500的示例。控制站2500可以是客户端装置、和/或具有显示器的地面站、和/或远程飞行员站。在一些实施方式中,控制站2500可以在平板电脑、电话、计算机、特制控制站或其他有能力的装置或系统上实施。处理器或微控制器2508可以执行存储器2512中的指令,以配置通信单元2504、有效载荷控制模块以及UAV控制模块。处理器或微控制器2508可以是例如任何类型的通用微处理器或微控制器、数字信号处理(DSP)处理器、集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、可重配置处理器或其任何组合。
存储器2512可以包括位于内部或外部的任何类型的计算机存储器的适当组合,计算机存储器诸如为随机存取存储器(RAM)、只读存储器 (ROM)、光盘只读存储器(CDROM)、电光存储器、磁光存储器、可擦可编程只读存储器(EPROM)以及电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)等。存储装置2510包括存储器2512、数据库2514以及永久储存器2516。
各个I/O单元2502使得控制站2500能够与诸如键盘、鼠标、照相机、触摸屏和麦克风的一个或多个输入装置,或者诸如显示屏和扬声器的一个或多个输出装置互连。
各个通信单元2504使得控制站2500能够通过连接到能够承载数据的网络(或多个网络)来与其他部件通信,与其他部件交换数据,访问并连接到网络资源,服务应用,并且执行其他计算应用,网络包括因特网、以太网、普通老式电话服务(POTS)线路、公共交换电话网络(PSTN)、综合服务数字网络(ISDN)、数字用户线路(DSL)、同轴电缆、光纤、卫星、移动、无线(例如,Wi-Fi、WiMAX)、SS7信令网络、固定线路、局域网、广域网、以及其他网络,包括这些网络的任意组合。例如,通信接口可以包括到地面站的以太网连接、或者可操作为与地面站通信的无线通信接口。在一些实施方式中,通信单元2504可以包括可操作为与UV通信的RF接口。
在一些实施方式中,用于无人驾驶交通工具的主体可以包括:有效载荷接收体,该有效载荷接收体适于连接到至少一个有效载荷;推进接收体,该推进接收体联接到有效载荷接收体并且适于连接到至少一个推进单元;以及阻尼元件,该阻尼元件联接有效载荷接收体和推进接收体,使得有效载荷接收体与推进接收体振动分离。
在一些实施方式中,无人驾驶交通工具可以包括:有效载荷接收体;推进接收体,该推进接收体联接到有效载荷接收体;阻尼元件,该阻尼元件联接有效载荷接收体和推进接收体,使得有效载荷接收体与推进接收体振动分离;以及至少一个臂,该至少一个臂连接到推进接收体,该至少一个臂具有选择性地旋转螺旋桨的推进单元。
在一些实施方式中,无人驾驶交通工具可以被配置为接收外围附件,使得直到外围附件被物理连接和锁定,才进行外围附件与无人驾驶交通工具之间的电连接。
在一些实施方式中,无人驾驶交通工具可以包括至少一个侧装组件,该至少一个侧装组件安装在无人驾驶交通工具推进接收体或无人驾驶交通工具有效载荷接收体中的至少一个上。外围设备可以安装到至少一个侧装组件上的连接器。
前述讨论提供了许多示例实施方式。尽管各个实施方式表示实用新型元素的单个组合,但是其它示例可以包括所公开元素的所有可能组合。由此,如果一个实施方式包括元素A、B和C,并且第二实施方式包括元素 B和D,则也可以使用A、B、C或D的其它剩余组合。
术语“连接”或“联接”可以包括直接联接(其中彼此联接的两个元件彼此接触)和间接联接(其中至少一个附加元件位于两个元件之间)。
尽管已经详细描述了实施方式,但是应当理解,在不背离所附权利要求限定的范围的情况下,可以在本文中进行各种改变、替换和变更。
而且,本申请的范围不旨在限于说明书中描述的系统、装置、机器、制造、物质组成、装置、过程和步骤的特定实施方式。如本领域普通技术人员从本实用新型的公开内容中将容易理解的,可以利用目前存在的或以后将开发的、执行与本文所述的对应实施方式基本相同的功能或实现与本文所述的对应实施方式基本相同的结果的系统、装置、进程、机器、制造、物质组成、装置、过程或步骤。因此,所附权利要求旨在将这种进程、机器、制造、物质组成、装置、过程或步骤包括在其范围内。
以上描述仅是示例性的,并且本领域技术人员将认识到,在不背离所公开的本实用新型的范围的情况下,可以对所述的实施方式进行改变。例如,各种类型的UAV可用于实施本文所述的实施方式(例如,固定翼飞机、直升机、多旋翼交通工具(例如,单螺旋桨和共轴构造的四轴飞行器)、垂直起降交通工具、以及轻于空气的航空器)。另外,本公开的某些方面可以与其他类型的无人驾驶交通工具(例如,轮式、履带式和/或水上交通工具)一起使用。根据对本公开的回顾,落入本实用新型范围内的其他修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且这种修改旨在落入所附权利要求内。
Claims (20)
1.一种无人驾驶交通工具的主体,其特征在于,该主体包括:
推进接收模块,该推进接收模块具有用于可去除地安装推进源的安装点;
有效载荷接收模块,该有效载荷接收模块具有用于可去除地安装有效载荷的安装点;以及
阻尼器,该阻尼器被插入在所述有效载荷接收模块与所述推进接收模块之间,以在所述有效载荷接收模块和所述推进接收模块机械连通时禁止振动从所述推进接收模块传递到所述有效载荷接收模块;
其中,所述有效载荷接收模块具有比所述推进接收模块的重量大的重量。
2.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述推进接收模块包括包围所述有效载荷接收模块的环形。
3.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述主体的质心位于所述有效载荷接收模块中。
4.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述有效载荷接收模块包括:
上表面;
下表面;以及
至少一个侧面,该至少一个侧面从所述上表面延伸到所述下表面,其中,所述至少一个侧面被所述推进接收模块包围。
5.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述推进接收模块包括:
上表面和相对的下表面;以及
腔,该腔从所述推进接收模块的所述上表面限定,其中,所述腔被配置为接收所述有效载荷接收模块。
6.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,
所述有效载荷接收模块包括与所述推进接收模块的第一表面相对的至少一个第一表面;并且
所述阻尼器包括抵接所述有效载荷接收模块的所述至少一个第一表面且抵接所述推进接收模块的所述第一表面的至少一个阻尼垫。
7.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述有效载荷接收模块包括电子板,该电子板适于控制所述无人驾驶交通工具的移动操作,所述推进接收模块没有所述电子板。
8.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述主体包括至少一个柔性电缆,该至少一个柔性电缆在该至少一个柔性电缆的第一端处连接到所述有效载荷接收模块并且在该至少一个柔性电缆的第二端处连接到所述推进接收模块,所述至少一个柔性电缆适于在所述有效载荷接收模块与所述推进接收模块之间进行电气联接或数据联接。
9.根据权利要求1所述的主体,其特征在于,所述有效载荷接收模块被所述推进接收模块侧向地包围。
10.一种无人驾驶交通工具,其特征在于,该无人驾驶交通工具包括:
推进接收模块,该推进接收模块具有用于可去除地安装推进源的安装点;
有效载荷接收模块,该有效载荷接收模块具有用于可去除地安装有效载荷的安装点;
阻尼器,该阻尼器被插入在所述有效载荷接收模块与所述推进接收模块之间,以在所述有效载荷接收模块和所述推进接收模块机械连通时禁止振动从所述推进接收模块传递到所述有效载荷接收模块;以及
至少一个臂,该至少一个臂能附接到所述推进接收模块上的安装点,所述至少一个臂具有选择性地旋转螺旋桨的推进单元,
其中,所述有效载荷接收模块包括比所述推进接收模块和所述至少一个臂的重量的和大的重量。
11.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述有效载荷接收模块具有比所述推进接收模块的重量大的重量。
12.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述无人驾驶交通工具的质心位于所述有效载荷接收模块中。
13.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述有效载荷接收模块被所述推进接收模块侧向地包围。
14.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述推进接收模块包括包围所述有效载荷接收模块的环形。
15.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,
所述有效载荷接收模块安装在所述推进接收模块的两个相对的表面之间;并且
所述阻尼器包括:
至少一个第一阻尼垫,该至少一个第一阻尼垫抵接所述有效载荷接收模块和所述推进接收模块的所述两个相对的表面中的一个;和
至少一个第二阻尼垫,该至少一个第二阻尼垫抵接所述有效载荷接收模块和所述推进接收模块的所述两个相对的表面中的另一个。
16.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述有效载荷接收模块包括电子板,该电子板适于控制所述无人驾驶交通工具的移动操作,所述推进接收模块没有所述电子板。
17.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述无人驾驶交通工具包括至少一个柔性电缆,该至少一个柔性电缆在该至少一个柔性电缆的第一端处连接到所述有效载荷接收模块并且在该至少一个柔性电缆的第二端处连接到所述推进接收模块,所述至少一个柔性电缆适于所述有效载荷接收模块与所述推进接收模块的电气联接或数据联接。
18.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述无人驾驶交通工具被配置为接收外围附件,使得直到所述外围附件被物理地连接和锁定,才进行所述外围附件与所述无人驾驶交通工具之间的电连接。
19.根据权利要求18所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,
所述外围附件包括被配置为接收在所述无人驾驶交通工具的舱中的传感器或电池中的至少一个;并且
直到所述外围附件被物理地连接和锁定所述无人驾驶交通工具才通电。
20.根据权利要求10所述的无人驾驶交通工具,其特征在于,所述无人驾驶交通工具还包括安装在以下位置的至少一个上的至少一个安装组件:
所述有效载荷接收模块的顶侧或侧面;或
所述推进接收模块的顶侧或侧面;
其中,外围设备能够安装到所述至少一个安装组件。
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