DE102021130652A1 - System and method for autonomous loading, unloading and charging of aircraft - Google Patents

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DE102021130652A1 DE102021130652.3A DE102021130652A DE102021130652A1 DE 102021130652 A1 DE102021130652 A1 DE 102021130652A1 DE 102021130652 A DE102021130652 A DE 102021130652A DE 102021130652 A1 DE102021130652 A1 DE 102021130652A1
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Abstract

Vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung (2) zum Handhaben und Lagern von festen Transportgütern während des Transportes, umfassend eine Befestigungsplatte (20) und vier oder mehr Zinken (21, 22), welcher mit einem hinteren Ende an der Befestigungsplatte (20) befestigt sind und sich im Wesentlichen im rechten Winkel von ihr weg erstrecken wobei zwei der Zinken als Begrenzungszinken (21) in einem ersten Abstand (A1) zueinander in einer ersten Ebene (E1) liegen und die übrigen Zinken als Stützzinken (22) in einer zweiten Ebene (E2) liegen, welche von der ersten Ebene (E1) verschieden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zum automatisierten Be- und Entladen aus einem Fluggerät und einer Ladeeinrichtung mit jeweils einer solchen Transportvorrichtung.The invention relates to a transport device (2) for handling and storing solid transport goods during transport, comprising a mounting plate (20) and four or more tines (21, 22) which are fixed to the mounting plate (20) at a rear end and extending away from it essentially at right angles, with two of the prongs as limiting prongs (21) being at a first distance (A1) from one another in a first plane (E1) and the remaining prongs as supporting prongs (22) in a second plane (E2 ) lie, which is different from the first level (E1). Furthermore, the invention relates to a system for automated loading and unloading from an aircraft and a loading device, each with such a transport device.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Handhaben und Lagern von festen Transportgütern während des Transportes, umfassend eine Mehrzahl von Zinken sowie ein Fluggerät und eine Ladeeinrichtung umfassend jeweils eine derartige Transportvorrichtung. Darüber hinaus trifft die Erfindung ein System zum automatisierten Be- und Entladen von Transportgütern sowie Aufladen eines Energiespeichers des Fluggeräts mit Hilfe einer solchen Ladeeinrichtung.The present invention relates to a transport device for handling and storing solid transport goods during transport, comprising a plurality of tines and an aircraft and a loading device each comprising such a transport device. In addition, the invention relates to a system for the automated loading and unloading of transport goods and charging an energy store of the aircraft using such a charging device.

Neben Anwendungen in vielen anderen Bereichen, beispielsweise Luftfotografie oder Aufklärung, werden autonome oder ferngesteuerte unbemannte Fluggeräte auch für den Einsatz als Transportmittel zur Auslieferung von festen Transportgütern eingesetzt. Im Stand der Technik gibt es vielfältige Vorschläge hinsichtlich der Aufnahme und des Ablieferns derartiger Transportgüter, welche zur einfacheren Handhabbarkeit meist in der Form von in etwa quaderförmigen Kisten oder Containern bereitgestellt werden. Zur Aufnahme und Handhabung dieser Transportgüter werden im Stand der Technik verschiedene Strukturen bzw. Vorrichtungen vorgeschlagen.In addition to applications in many other areas, such as aerial photography or reconnaissance, autonomous or remote-controlled unmanned aerial vehicles are also used as means of transport for the delivery of fixed transport goods. In the state of the art, there are many suggestions regarding the picking up and delivery of such transport goods, which are usually provided in the form of cuboid crates or containers for easier handling. Various structures and devices are proposed in the prior art for receiving and handling these transport goods.

Die Veröffentlichungsschrift CN105923163A zeigt etwa einen Quadqopter mit einer unterseitig am Rumpf befestigten Lade- und Landestruktur, welche mehrere Fächer zur Aufnahme von Paketen sowie unterseitige Landekufen für das Aufsetzen des Fluggeräts umfasst.The publication font CN105923163A shows, for example, a quadcopter with a loading and landing structure attached to the underside of the fuselage, which includes several compartments for receiving packages and underside landing skids for setting down the aircraft.

Weiterhin ist auch in der US-Veröffentlichungsschrift 2021/0142276 A1 unter anderem schematisch ein Quadqopter mit einer unterseitigen Paketaufnahmestruktur offenbart.Furthermore, US publication 2021/0142276 A1 also schematically discloses, inter alia, a quadcopter with a package receiving structure on the underside.

In der deutschen Patentschrift DE102016117611 B4 werden Drohnen mit einer zentralen rechteckigen Ausnehmung zur Aufnahme von quaderförmigen Gegenständen offenbart, wobei mehrere Drohnen flach übereinander gestapelt werden können.In the German patent DE102016117611 B4 discloses drones with a central rectangular recess for accommodating cuboid objects, wherein multiple drones can be stacked flat on top of each other.

In der US-Patentschrift 10,730,621 B2 wird ein Quadqopter mit einer Ladestruktur in Form einer abkoppelbaren Transportbox und einen diese umschließenden Rahmens vorgeschlagen. Die Drohne soll dann zur Ladungsaufnahme- oder Übergabe an einer vertikal verfahrbaren Andockstation umfassend eine Ablagefläche andocken und die Transportbox aufnehmen bzw. abladen. Alternativ soll ist auch vorgesehen, lediglich den Inhalt der Box, also etwa ein Paket, von einem bzw. an ein Förderband zu transferieren, ohne die Box abzukoppeln.US Pat. No. 10,730,621 B2 proposes a quadcopter with a loading structure in the form of a detachable transport box and a frame enclosing it. The drone should then dock with a storage area and pick up or unload the transport box at a vertically movable docking station for load pick-up or transfer. Alternatively, it is also intended to transfer only the contents of the box, for example a package, from or to a conveyor belt without uncoupling the box.

Allen bisher vorgestellten Lösungen ist gemein, dass die Ladestruktur ein hohes Gewicht mit sich bringt und zum Be- bzw. Entladen der Drohne, sofern diese automatisiert erfolgen sollen, eine hohe Lande- bzw Anfluggenauigkeit von Nöten ist. Kann eine solche nicht garantiert werden, beispielsweise weil die Sensoren die Drohne nicht unter allen Flugbedingungen (Wind, Nebel, Dunkelheit) eine ausreichende Landegenauigkeit erlauben, ist nur ein Be- und Entladen durch menschliches Bodenpersonal ausreichend zuverlässig.All of the solutions presented so far have in common that the loading structure is very heavy and loading and unloading the drone, if this is to be automated, requires a high degree of landing or approach accuracy. If this cannot be guaranteed, for example because the sensors do not allow the drone to land with sufficient accuracy under all flight conditions (wind, fog, darkness), only loading and unloading by human ground personnel is sufficiently reliable.

In der internationalen Veröffentlichungsschrift WO2018/057034 A1 wird eine Drohne vorgestellt, welche durch ein Paar unterseitig angebrachter Zinken wie ein Gabelstapler eingesetzt werden können soll, wobei die horizontal stehenden Gabelzinken über Teleskopstangen mit dem Rumpf verbunden sind, um auf Paletten bereitgestellte Transportgüter unterschiedlicher Größe aufnehmen zu können. Zudem ist vorgesehen, die Gabelzinken beim unbeladenen Flug in den Rumpf einzufahren. Die zu transportierenden Güter müssen, um mit der Gabel untergriffen werden zu können, wie üblich auf Paletten positioniert sein, welche dann zusammen mit dem Transportgut durch die Luft befördert werden. Für das Abladen wird dort vorgeschlagen, dass die Drohne die Palette samt Ladung auf dem oberen Ende einer Rampe, welche in das Innere eines Lagerungskastens führt, absetzt.In the international publication WO2018/057034 A1 a drone is presented, which can be used like a forklift truck by means of a pair of tines attached to the underside, whereby the horizontally positioned fork tines are connected to the fuselage via telescopic rods in order to be able to pick up transport goods of different sizes provided on pallets. In addition, it is intended to retract the forks into the fuselage when flying unloaded. The goods to be transported must be positioned on pallets, as usual, so that the fork can reach under them, which are then transported through the air together with the goods to be transported. For unloading, it is suggested there that the drone deposits the pallet and its load on the upper end of a ramp, which leads into the interior of a storage box.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass nach wie vor Transportpaletten benötigt werden, welche zusätzliches Gewicht bedeuten ohne eine über die Untergreifbarkeit der Ladung hinausgehende Funktion auszuüben. Insbesondere helfen sie nicht dabei, die Ladung im Flug gegen einwirkende Seitenkräfte abzustützen oder sie vor den Elementen zu schützen. Zudem erfordert der übliche Aufbau der Paletten eine recht hohe Anfluggenauigkeit beim Beladen, da nur dann die Zinken korrekt in die Palette eingefahren werden können.The disadvantage of this solution is that transport pallets are still required, which mean additional weight without performing a function that goes beyond being able to grasp the load from underneath. In particular, they do not help to support the cargo in flight against lateral forces acting on it or to protect it from the elements. In addition, the usual structure of the pallets requires a very high approach accuracy when loading, since only then can the tines be correctly driven into the pallet.

Die chinesische veröffentlichte Patentanmeldung CN111196365 A stellt ebenfalls eine Drohne mit einer unterseitig am Rumpf befestigten Ladestruktur bestehend aus zwei Beinen mit nach innen versetzt am unteren Ende angebrachten Kufen, welche einerseits als Landekufen andererseits aber auch zum unterseitigen Abstützen von in eine abnehmbare Transportbox eingelegten Transportgütern dienen. Die Kufen weisen zudem eine Teleskopstange auf, mit welcher die Transportbox nach vorne aus dem Propellerkreis der Drohne herausgefahren werden kann, beispielsweise um sie an eine andere Drohne zu übergeben. In einer Ausgestaltung der dortigen Transportstruktur wird zur Abstützung von kleineren Transportgütern eine Mehrzahl von parallel zueinander im gleichen Abstand an einer sich zwischen den Kufen erstreckenden Befestigungsplatte befestigten Zinken vorgeschlagen. Nachteilig an dieser Kombination von Lande- und Ladestruktur ist eine schlechte Zugänglichkeit der Ladung unterhalb der Drohne. Dies wird zwar teilweise dadurch verbessert, dass die Drohne das Transportgut mit Hilfe der Teleskopschienen von der Transportposition unterhalb des Rumpfes in eine Übergabeposition außerhalb des Propellerkreises versetzen kann, jedoch ist für eine automatisierte Übergabe am Boden noch eine hohe Genauigkeit erforderlich, insbesondere was die winkelmäßige Ausrichtung angeht. Zum anderen ist auch das Problem, wie die Ladung beim Entladen von der Entladevorrichtung aufgenommen werden soll, nicht gelöst, da in der Regel davon auszugehen ist, dass die Transportbox im ausgestreckten Zustand der Teleskopstangen aufgrund ihres Gewichts auf dem Boden aufliegen wird. Die Teleskopstangen und die damit verbundene Mechanik erhöhen auch das Gewicht der Transportvorrichtung und damit der Drohne unvorteilhaft.The Chinese published patent application CN111196365A also presents a drone with a loading structure attached to the underside of the fuselage, consisting of two legs with skids attached to the lower end, which are offset inwards and which serve as landing skids on the one hand and on the other hand to support the transport goods placed in a removable transport box on the underside. The runners also have a telescopic rod with which the transport box can be moved forwards out of the drone's propeller circle, for example to hand it over to another drone. In one embodiment of the transport structure there, for the support of smaller transport goods, a plurality of parallel to one another at the same distance are fastened to a fastening plate extending between the runners Prongs suggested. A disadvantage of this combination of landing and loading structure is poor accessibility of the load below the drone. Although this is partly improved by the fact that the drone can use the telescopic rails to move the transport goods from the transport position below the fuselage to a transfer position outside the propeller circle, high accuracy is still required for automated transfer on the ground, especially with regard to angular alignment concerns. On the other hand, the problem of how the load is to be picked up by the unloading device during unloading is not solved, since it can usually be assumed that the transport box will rest on the floor due to its weight when the telescopic rods are in the extended state. The telescopic rods and the associated mechanics also increase the weight of the transport device and thus the drone, which is disadvantageous.

Vor diesem Hintergrund hat sich vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Transportstruktur bzw. -vorrichtung zum Transportieren und Übergeben von Transportgütern zwischen einem Fluggerät und einer Ladeeinrichtung zu finden, welche ein möglichst niedriges Gewicht mit verringerten Anforderungen an die Positionierungsgenauigkeit sowohl des Fluggeräts beim Landen als auch der Ladeeinrichtung beim Be- bzw. Entladen kombiniert. Against this background, the present invention has the task of finding a transport structure or device for transporting and transferring transport goods between an aircraft and a loading device, which has the lowest possible weight with reduced requirements for the positioning accuracy both of the aircraft when landing and of the loading device during loading and unloading.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Transportstruktur gemäß Anspruch 1, welche in ein Fluggerät gemäß Anspruch 7 und eine Ladeeinrichtung in Form eines Bodenfahrzeuges oder eines Roboterarms nach Anspruch 8 integriert ist. Ladeeinrichtung und Fluggerät bilden zusammen ein System zum automatisierten Be- und Entladen des Fluggerätes nach Anspruch 10. Es ist eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung neben dem Be- und Entladen auch das Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Fluggerätes zu automatisieren. Dieses Problem wird gelöst durch ein System gemäß Anspruch 12.This object is achieved by a transport structure according to claim 1, which is integrated into an aircraft according to claim 7 and a charging device in the form of a ground vehicle or a robotic arm according to claim 8. Charging device and aircraft together form a system for automated loading and unloading of the aircraft according to claim 10. It is a further object of the present invention to automate not only loading and unloading but also the charging of an electrical energy store of the aircraft. This problem is solved by a system according to claim 12.

Die erfindungsgemäße Transportstruktur umfasst eine Befestigungsplatte mit vier oder mehr daran befestigten Zinken. Der Wesentliche Unterschied zu den im Stand der bekannten Transportstrukturen, insbesondere der der chinesischen Anmeldung CN111196365A besteht darin, dass die Zinken nicht alle in einer Ebene angeordnet sind, sondern dass zwei äußere Begrenzungszinken nach oben versetzt in einer ersten Ebene liegen wohingegen die darunter liegenden zwei oder mehr Stützzinken eine zweite Ebene definieren. Hierdurch ist sowohl im Flug, also während des Transports, als auch während der Übergabe des Transportguts vom Fluggerät an die Ladeeinrichtung oder umgekehrt eine seitliche Abstützung und -sicherung des Transportguts erreicht. Eine Absicherung gegen ein unbeabsichtigtes Herunterrutschen von der erfindungsgemäßen Transportstruktur in die der Befestigungsplatte entgegensetzte Richtung kann dadurch erreich werden, dass sie am Fluggerät oder an der Ladeeinrichtung verschwenkbar angebracht ist, sodass das vordere, von der Befestigungsplatte abwandte Ende der Zinken höher zu liegen kommt als das hintere, an der Befestigungsplatte befestigte Ende. Die Transportvorrichtung, im Folgenden auch als Transportgabel bezeichnet, kann also bevorzugt nach oben abgewinkelt werden. Alternativ oder zusätzlich gilt dies auch nur für einen der Befestigungsplatte abgewandten vorderen Endbereich eines, einiger oder aller der Stützzinken.The transport structure of the present invention includes a mounting plate having four or more tines attached thereto. The essential difference to the state of the known transport structures, especially the Chinese application CN111196365A is that the tines are not all arranged in one plane, but that two outer limiting tines are offset upwards in a first plane, whereas the underlying two or more supporting tines define a second plane. As a result, lateral support and securing of the transported goods is achieved both in flight, ie during transport, and during the transfer of the transported goods from the aircraft to the loading device or vice versa. The transport structure according to the invention can be secured against accidentally slipping down in the opposite direction to the mounting plate by pivoting it on the aircraft or on the loading device, so that the front end of the tines facing away from the mounting plate is higher than that rear end attached to the mounting plate. The transport device, also referred to below as a transport fork, can therefore preferably be angled upwards. Alternatively or additionally, this also only applies to a front end region of one, some or all of the support prongs which faces away from the fastening plate.

Das System zum Be- und Entladen funktioniert erfindungsgemäß so, dass das Fluggerät, insbesondere ein Multiqopter, eine von der Ladeeinrichtung erreichbare Ladezone mit einer bestimmten Genauigkeit, bevorzugt 3m oder besser, anfliegt und dort landet. Nach der Landung erfasst die Ladeeinrichtung die Position und auch die Ausrichtung des Fluggerätes, und fährt dann die eigene Transportvorrichtung bzw. Transportgabel an die Transportgabel des Fluggerätes heran, wobei dies bevorzugt mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich oder besser geschieht. Um die eigene Position bei der Landung bestimmen zu können umfasst die Drohne bevorzugt Positionsbestimmungssensoren in Form von GPS, einer oder mehrerer Inertialer Navigationseinheiten und/oder Luftdrucksensoren. Um das Gewicht des Fluggeräts gering zu halten, kann auf eine komplexe und schwere Sensorik, in Form von z.B. Laser-Scannern auf dem Fluggerät verzichtet werden. Zusätzlich kann auch eine Bilderkennung von bestimmten Merkmalen der Landezone realisiert sein. Diese Bilderkennung befindet sich bevorzugt auf der Ladeeinrichtung oder in der Nähe der Landezone.
Die Ladeeinrichtung, welche bevorzugt als fahrbarer Roboter oder als Roboterarm mit einer ausreichenden Beweglichkeit ausgebildet ist, verfügt zur Sicherstellung einer ausreichenden Annäherungsgenauigkeit an die Transportvorrichtung des gelandeten Fluggeräts über Laser, GPS, Inertial- und/oder Luftrucksensoren.
According to the invention, the system for loading and unloading works in such a way that the aircraft, in particular a multicopter, flies to a loading zone that can be reached by the loading device with a specific accuracy, preferably 3 m or better, and lands there. After landing, the charging device detects the position and also the orientation of the aircraft, and then moves its own transport device or transport fork to the transport fork of the aircraft, this preferably being done with an accuracy in the centimeter range or better. In order to be able to determine its own position when landing, the drone preferably includes position determination sensors in the form of GPS, one or more inertial navigation units and/or air pressure sensors. In order to keep the weight of the aircraft low, there is no need for complex and heavy sensors in the form of, for example, laser scanners on the aircraft. In addition, image recognition of specific features of the landing zone can also be implemented. This image recognition is preferably located on the loading device or near the landing zone.
The loading device, which is preferably designed as a mobile robot or as a robot arm with sufficient mobility, has laser, GPS, inertial and/or air pressure sensors to ensure that it approaches the transport device of the landed aircraft with sufficient accuracy.

Weitere Sensorik, wie etwa Laser-Scanner oder die bereits erwähnte Bilderkennung, kann sich als Teil fester Infrastruktur in der Nähe der Landezone befinden. Das Fluggerät, die Ladeeinrichtung und die (Sensorik-)Infrastruktur können über Funk kommunizieren und Daten austauschen, insbesondere Zustände und Kommandos (Positionen, Winkel, Abstände).Other sensors, such as laser scanners or the image recognition already mentioned, can be part of the fixed infrastructure in the vicinity of the landing zone. The aircraft, the charging device and the (sensor) infrastructure can communicate via radio and exchange data, in particular statuses and commands (positions, angles, distances).

Die Übergabe eines Transportguts, beispielsweise eines Pakets, erfolgt folgendermaßen. Beim Entladen der Drohne fährt die Ladeeinrichtung seine Transportgabel vom Befestigungsplatten fernen Ende der Zinken her, derart unter die Transportgabel des Fluggeräts, dass die Zinken von beiden Gabeln in etwa parallel ausgerichtet sind und einen lateralen Versatz aufweisen, wobei die Befestigungsplatten einander idealerweise lateral zentriert und parallel zueinander ausgerichtet werden. Dann hebt die Ladeeinrichtung die Transportgabel an, bis zumindest die Stützzinken der Transportgabel der Ladeeinrichtung auf gleicher Höhe mit den Zinken der Transportgabel des Fluggeräts sind und fährt sie anschließend noch ein klein wenig darüber hinaus, sodass die Last des Transportguts auf die Zinken der Transportgabe der Ladeeinrichtung transferiert wird. Hierbei ist unter Berücksichtigung der endlichen Positionierungsgenauigkeit der Transportgabeln relativ zueinander von großem Vorteil, wenn die Zinken beider möglichst schmal sind, damit Kollisionen vermieden werden. Wenn die Last vollständig auf der Transportgabel der Ladeeinrichtung ruht kann diese von der Transportgabel des Fluggeräts weggefahren werden. Das Entladen des Transportgut ist somit abgeschlossen.Goods to be transported, for example a package, are handed over as follows. When unloading the drone, the loading device moves its transport fork from the end of the tines farthest from the attachment plates, under the transport fork of the aircraft in such a way that the tines of both forks are aligned approximately parallel and have a lateral offset, with the attachment plates ideally being laterally centered and aligned parallel to one another. Then the loading device raises the transport fork until at least the support tines of the transport fork of the loading device are at the same height as the tines of the transport fork of the aircraft and then moves them a little further so that the load of the goods to be transported is placed on the tines of the transport fork of the loading device is transferred. Here, taking into account the finite positioning accuracy of the transport forks relative to one another, it is of great advantage if the prongs of both are as narrow as possible, so that collisions are avoided. When the load is fully resting on the loader's transport fork, it can be wheeled away from the aircraft's transport fork. The unloading of the transported goods is thus completed.

Beim Beladen ruht umgekehrt das Transportgut zunächst auf der Transportgabel der Ladeeinrichtung, welche in den Zwischenraum unterhalb des Rumpfes des Fluggeräts und oberhalb der Transportgabel des Fluggerätes einfährt und zwar derart, dass wie beim Entladen die Zinken der beiden Transportgabeln parallel zueinander ausgerichtet sind und bevorzugt die Befestigungsplatten einander lateral zentriert und parallel zueinander gegenüberstehen. Anschließend senkt die Ladeeinrichtung die eigene Transportgabel ab, bis das Transportgut die Zinken der Transportgabel des Fluggerätes zunächst berührt und schließlich die gesamte Last auf die Zinken transferiert wird. Anschließend kann die Ladeeinrichtung die eigene Transportgabel unter dem Fluggerät herausfahren und die Beladung ist abgeschlossen.Conversely, when loading, the transported goods first rest on the transport fork of the loading device, which moves into the space below the fuselage of the aircraft and above the transport fork of the aircraft in such a way that, as during unloading, the tines of the two transport forks are aligned parallel to one another and preferably the fastening plates face each other laterally centered and parallel to each other. The loading device then lowers its own transport fork until the transported goods first touch the tines of the transport fork of the aircraft and finally the entire load is transferred to the tines. The loading device can then move its own transport fork out from under the aircraft and loading is complete.

In manchen Ausführungsformen der Erfindung sind in die Transportgabel von Fluggerät und Ladeeinrichtung elektrische Kontakte integriert, sodass ein automatisiertes Laden eines Energiespeichers des Fluggeräts ebenfalls möglich ist. Bei einer der Transportgabeln sind elektrische Kontakte in die (Spitze der) zweier der Zinken integriert, bei der anderen hingegen an entsprechenden Stellen in die Befestigungsplatte der Transportgabel und/oder eine Bodenplatte und/oder eine Deckenplatte einer Transportbox, in welche die Transportgabel eingebaut ist, flächige Kontakte angeordnet. Bevorzugt ist die Transportgabel mit den Kontakten in den Zinken diejenige der Ladeeinrichtung und die komplementäre Transportgabel mit den Kontakten an der Befestigungsplatte, Bodenplatte und/oder Deckenplatte diejenige, des Fluggeräts. Bei der Transportgabel der Ladeeinrichtung dienen bevorzugt die Begrenzungszinken, oder die äußeren Stützzinken als Träger der elektrischen Kontakte.. Zum Aufladen fährt die Ladeeinrichtung nun die eigene Transportgabel derart an die Transportgabel des Fluggeräts heran, dass sich die elektrischen Kontakte beider Transportgabel berühren. Sobald dies der Fall ist, kann der Transfer elektrische Energie von der Ladeeinrichtung an das Fluggerät beginnen.In some embodiments of the invention, electrical contacts are integrated into the transport fork of the aircraft and charging device, so that automated charging of an energy storage device of the aircraft is also possible. One of the transport forks has electrical contacts integrated into the (tips of) two of the prongs, while the other has integrated electrical contacts at appropriate points in the attachment plate of the transport fork and/or a bottom plate and/or a top plate of a transport box in which the transport fork is installed, flat contacts arranged. The transport fork with the contacts in the prongs is preferably that of the charging device and the complementary transport fork with the contacts on the fastening plate, base plate and/or cover plate is that of the aircraft. In the case of the transport fork of the charging device, the limiting prongs or the outer supporting prongs preferably serve as carriers of the electrical contacts. For charging, the charging device now moves its own transport fork to the transport fork of the aircraft in such a way that the electrical contacts of both transport forks touch. As soon as this is the case, the transfer of electrical energy from the charging device to the aircraft can begin.

In manchen Ausführungsformen wird das Be- und Entladen eines Transportguts mit dem Aufladen des Fluggeräts kombiniert. Hierbei ist vorgeschlagen, dass die Zinken mit den elektrischen Kontakten etwas länger sind als die übrigen Zinken, so dass die Zinkenkontakte die auf der Befestigungsplatte befindlichen Kontakte berühren können, ohne dass dies für die übrigen Zinken der Fall ist. Die Kontakte an der Befestigungsplatte, Deckenplatte und/oder Bodenplatte sind entsprechend derart zu positionieren, dass bei der vorbeschriebenen idealen Ausrichtung der Transportgabeln zueinander beim Be- und Entladen eine Kontaktierung garantiert wird. Hierzu müssen die Kontakte zum Einen einen Durchmesser aufweisen, der mindestens der Positioniergenauigkeit entspricht, also etwa einige Zentimeter. Zusätzlich sollten sie bevorzugt in vertikalrichtung etwas länger sein, so dass der elektrische Kontakt auch während der im Zuge des Be- und Entladens auftretenden Relativbewegung der Transportgabeln der Ladeeinrichtung und des Fluggeräts bestehen bleibt.In some embodiments, the loading and unloading of a transport item is combined with the charging of the aircraft. It is proposed here that the tines with the electrical contacts are somewhat longer than the other tines, so that the tine contacts can touch the contacts located on the mounting plate without this being the case for the other tines. The contacts on the fastening plate, cover plate and/or base plate are to be positioned accordingly in such a way that contact is guaranteed with the above-described ideal alignment of the transport forks to one another during loading and unloading. For this purpose, the contacts must have a diameter that corresponds at least to the positioning accuracy, i.e. about a few centimeters. In addition, they should preferably be somewhat longer in the vertical direction, so that the electrical contact is maintained even during the relative movement of the transport forks of the charging device and the aircraft that occurs in the course of loading and unloading.

Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass keine Paletten oder gesonderte Behälter erforderlich sind, womit Gewicht eingespart werden kann. Außerdem benötigen Be- und Entladen sowie das Aufladen aufgrund der Konstruktion der Transportstruktur eine geringere Präzision, wodurch ein reibungsfreier, zügiger vollautonomer Prozess überhaupt erst möglich wird.The advantage of this system is that no pallets or separate containers are required, which saves weight. In addition, loading, unloading and loading require less precision due to the construction of the transport structure, which makes a smooth, fast, fully autonomous process possible in the first place.

Weitere bevorzugte Weiterbildung vorliegender Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, finden sich in den Unteransprüchen und sollen im Folgenden Explizit beschrieben werden.Further preferred developments of the present invention, which can be realized individually or in combination, can be found in the dependent claims and are to be described explicitly below.

Der Abstand zwischen den beiden Begrenzungszinken kann dem maximalen Abstand zweier Stützzinken, also dem Abstand der jeweils außen liegenden Stützzinken entsprechen. Bevorzugt ist der Abstand der Begrenzungszinken jedoch größer und beträgt insbesondere zwischen dem 1.01 und 2 fachen, besonders bevorzugt zwischen dem 1.05 und 1,2 fachen des maximalen Stützzinkenabstandes.The distance between the two limiting prongs can correspond to the maximum distance between two support prongs, ie the distance between the respective outer support prongs. However, the distance between the limiting prongs is preferably greater and is in particular between 1.01 and 2 times, particularly preferably between 1.05 and 1.2 times the maximum support prong distance.

Der Abstand zwischen den Begrenzungszinken kann in manchen Ausführungen auch variabel sein, um sich an verschiedene Transportgutabmessungen anpassen zu können. Hierzu können die Begrenzungszinken lateral verfahrbar in der Befestigungsplatte gelagert sein. Beim Be- bzw. Entladen werden dann in Vorbereitung der Übergabe die Begrenzungszinken der aufnehmenden Transportgabel auf den maximalen Abstand oder einen Abstand, der größer ist als die laterale Erstreckung des Transportgutes, eingestellt. Bei oder nach der wie oben beschrieben ablaufenden Übergabe werden die Begrenzungszinken der aufnehmenden Transportgabel lateral nach innen gefahren, bis sie das Transportgut kontaktieren oder der minimale Abstand erreicht ist. Hierdurch wird das Transportgut gleichzeitig auf der Transportgabel zentriert, was für die korrekte Schwerpunktlage des Fluggeräts samt Ladung wichtig sein kann.In some designs, the distance between the limiting prongs can also be variable in order to be able to adapt to different dimensions of the goods to be transported. For this they can Limiting prongs can be mounted in the mounting plate so that they can be moved laterally. When loading or unloading, the limiting prongs of the receiving transport fork are then set to the maximum distance or a distance that is greater than the lateral extent of the goods to be transported in preparation for the transfer. During or after the transfer, which takes place as described above, the limiting prongs of the receiving transport fork are moved laterally inwards until they contact the transported goods or the minimum distance is reached. As a result, the transported goods are centered on the transport fork at the same time, which can be important for the correct center of gravity of the aircraft and its load.

In bevorzugten Ausführungsformen entspricht der Abstand zwischen der durch die Begrenzungszinken und der durch die Stützzinken definierten Ebenen zwischen dem 0,25-fachen bis zu dem 4-fachen des Abstandes benachbarter Stützzinken. Insbesondere beträgt der Ebenenabstand zwischen 0,5 und 50 cm, besonders bevorzugt zwischen 2 und 20 cm.In preferred embodiments, the distance between the plane defined by the delimiting prongs and the plane defined by the supporting prongs corresponds to between 0.25 times and up to 4 times the distance between adjacent supporting prongs. In particular, the plane spacing is between 0.5 and 50 cm, particularly preferably between 2 and 20 cm.

In einer einfachsten Ausführung umfasst die erfindungsgemäße Transportgabel vier Zinken: jeweils zwei Begrenzungs- und zwei darunter angeordnete Stützzinken. In bevorzugten Ausführungsformen sind jedoch mehr als vier Zinken vorhanden. Insbesondere können drei, vier, fünf oder auch mehr Stützzinken vorhanden sein.In the simplest embodiment, the transport fork according to the invention comprises four tines: two limiting tines and two supporting tines arranged underneath. However, in preferred embodiments, there are more than four prongs. In particular, there can be three, four, five or even more support prongs.

Es kann auf jeder Seite der Transportgabel auch mehr als ein Begrenzungszinken vorhanden sein. Die Begrenzungszinken einer Seite sind dann bevorzugt in einer weiteren Ebene angeordnet, welche sich senkrecht zur ersten und zweiten Ebene sowie zur Befestigungsplatte erstreckt.There can also be more than one limiting tine on each side of the transport fork. The limiting prongs on one side are then preferably arranged in a further plane, which extends perpendicularly to the first and second plane and to the fastening plate.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems aus Fluggerät und Ladeeinrichtung hat die Transportgabel des Fluggeräts eine Anzahl an Zinken, welche sich von der Zahl der Zinken der Transportgabel der Ladeeinrichtung um 1 unterscheidet. Beispielsweise hat die Transportgabel des Fluggeräts besonders bevorzugt sechs Zinken (2 Begrenzungs- und 4 Stützzinken) und die Transportgabel der Ladeeinrichtung fünf Zinken (2 Begrenzungs- und 3 Stützzinken).
Die Stützzinken sind hierbei bevorzugt so angeordnet, dass sie bei einer Ausrichtung der Transportvorrichtungen des Fluggeräts und der Ladeeinrichtungen, bei der die jeweiligen Befestigungsplatten parallel zueinander ausgereichtet einander zentriert gegenüber stehen, derart ineinander greifen, dass ein minimaler Abstand eines Stützzinkens der Transportvorrichtung des Fluggeräts und eines Stützzinkens der Transportvorrichtung der Ladeeinrichtung dem halben Abstand zweier benachbarter Stützzinken einer der Transportvorrichtungen entspricht
In a preferred embodiment of the system according to the invention made up of aircraft and charging device, the transport fork of the aircraft has a number of prongs which differs from the number of prongs of the transport fork of the charging device by 1. For example, the transport fork of the aircraft particularly preferably has six tines (2 limiting and 4 supporting tines) and the transport fork of the loading device has five tines (2 limiting and 3 supporting tines).
The support prongs are preferably arranged in such a way that when the transport devices of the aircraft and the charging devices are aligned in which the respective fastening plates are aligned parallel to one another and centered opposite one another, they engage in one another in such a way that a minimum distance between a support prong of the transport device of the aircraft and a Support tines of the transport device of the loading device corresponds to half the distance between two adjacent support tines of one of the transport devices

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung bestehen einige oder alle der Zinken im Wesentlichen aus Kohlefaser oder Kohlefaser verstärktem Kunststoff (CFK), was ein niedriges Gewicht ermöglicht. Die Zinken haben darüber hinaus bevorzugt einen Durchmesser von zwischen 5 und 10 mm, besonders bevorzugt 6 mm, und ein Länge- zu Durchmesser Verhältnis von zwischen 20 und 200, besonders bevorzugt zwischen 30 und 90. Sie sind weiterhin bevorzugt zumindest über den wesentlichen Teil ihrer Länge zylindrisch, hohlzylindrisch oder hohlkegelförmig, in letzterem Fall mit einem Kegelwinkel von zwischen 2 und 10 Grad. Die Zinken können auch ein spitz zulaufendes Ende haben, wodurch die Gefahr einer blockierenden Kollision von Zinken bei unzureichender Positioniergenauigkeit beim Be- oder Entladen verringert oder nahezu eliminiert wird. Die Zinken, insbesondere die Begrenzungszinken, können verschieblich, insbesondere lateral verschieblich in der Befestigungsplatte gelagert sein um die Abmessungen der erfindungsgemäßen Transportgabel an verschiedene Transportgutgrößen anzupassen.In preferred embodiments of the invention, some or all of the tines consist essentially of carbon fiber or carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which enables a low weight. The tines moreover preferably have a diameter of between 5 and 10 mm, more preferably 6 mm, and a length-to-diameter ratio of between 20 and 200, more preferably between 30 and 90. They are also preferably at least over a substantial part of them Length cylindrical, hollow cylindrical or hollow conical, in the latter case with a cone angle of between 2 and 10 degrees. The tines can also have a pointed end, which reduces or almost eliminates the risk of a jamming collision of tines with insufficient positioning accuracy during loading or unloading. The tines, in particular the limiting tines, can be slidably mounted, in particular laterally slidably, in the mounting plate in order to adapt the dimensions of the transport fork according to the invention to different sizes of goods to be transported.

Die Befestigungsplatte, an welcher die Zinken festgelegt sind, besteht bevorzugt aus Kohlefaser, CFK und/oder einem Leichtmetall wie Aluminium oder Magnesium oder einer Kombination dieser Werkstoffe und hat weiterhin bevorzugt eine sechseckige, elliptische oder ovale Grundform.The mounting plate to which the tines are fixed is preferably made of carbon fiber, CFRP and/or a light metal such as aluminum or magnesium or a combination of these materials and also preferably has a hexagonal, elliptical or oval basic shape.

Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren vorgestellten Ausführungsbeispielen. Diese dienen die jedoch lediglich der Illustration der Erfindung und sollen sie nicht in ihrer Allgemeinheit einschränken.Further properties, features and advantages of the present invention result from the exemplary embodiments presented below with reference to the figures. However, these only serve to illustrate the invention and are not intended to limit its generality.

Es zeigen:

  • 1: Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Transportstruktur.
  • 2A-2C: Eine Dreiseitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportstruktur.
  • 3A-3C: Eine Dreiseitenansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportstruktur.
  • 3D: Eine perspektivische Ansicht einer in eine Transportbox integrierten Transportstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 4: Eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Be- und Enladeeinrichtung in Form eines Bodenfahrzeugs mit einer Transportgabel gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 5: Eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fluggeräts mit einer Transportbox und darin integrierter Transportstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 6A, 6B: In zwei perspektivischen Ansichten das Zusammenwirken der Ladeeinrichtung der 4 und des Fluggeräts aus 5.
Show it:
  • 1 : A schematic representation of a transport structure according to the invention.
  • 2A-2C : A three-side view of a first preferred embodiment of a transport structure according to the invention.
  • 3A-3C : A three-side view of a second preferred embodiment of a transport structure according to the invention.
  • 3D 1: A perspective view of a transport structure integrated into a transport box according to the second embodiment.
  • 4 1: A perspective view of a loading and unloading device according to the invention in the form of a ground vehicle with a transport fork according to the first embodiment.
  • 5 1: A perspective view of an embodiment of an aircraft according to the invention with a transport box and transport structure integrated therein according to the second embodiment.
  • 6A , 6B : In two perspective views of the interaction of the loading device 4 and the aircraft 5 .

In 1 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Transportgabel 2 dargestellt. Sie umfasst eine Befestigungsplatte 20, von welcher Zinken 21, 22 im Wesentlichen rechtwinklig abstehen. Die Zinken umfassen zur seitlichen Abstützung eines Transportguts zwei eine erste Ebene E1 definierende Begrenzungszinken 21 und, hier beispielhaft, drei Stützzinken 22, welche eine zweite Ebene E2 definieren und deren Aufgabe es ist, das Gewicht des Transportguts tragen. Die beiden Begrenzungszinken 21 befinden sich in einem Abstand A1 zueinander, welcher, wie hier dargestellt, im Allgemeinen bevorzugt größer ist als der Abstand A2 zwischen den beiden äußeren Stützzinken 22.In 1 a schematic view of a transport fork 2 according to the invention is shown. It comprises a mounting plate 20 from which prongs 21, 22 protrude essentially at right angles. For the lateral support of an item to be transported, the prongs comprise two limiting prongs 21 defining a first plane E1 and, here by way of example, three supporting prongs 22 which define a second plane E2 and whose task it is to bear the weight of the item to be transported. The two limiting prongs 21 are at a distance A1 from one another, which, as shown here, is generally preferably greater than the distance A2 between the two outer support prongs 22.

Die Zinken 21, 22 können alle gleichartig ausgestaltet sein. Alternativ können auch Unterschiede bestehen. Etwa können die Begrenzungszinken 22 länger als die Stützzinken 22 sein, etwa um einen vorlaufenden elektrischen Kontakt zwischen in den Spitzen der Begrenzungszinken vorhandenen elektrischen Kontaktelementen und komplementär an oder in der Befestigungsplatte einer weiteren Transportgabel oder in einer Boden- und/oder Deckenfläche einer Transportbox, in welche die weitere Transportgabel integriert ist, vorhandenen Kontaktflächen herzustellen.
Weiterhin können die Begrenzungszinken 21, da sie in der Regel kleinere Kräfte tragen müssen als die Stützzinken 22, leichter, insbesondere dünner, ausgeführt werden als die Stützzinken 22.
The tines 21, 22 can all be designed in the same way. Alternatively, there may also be differences. For example, the delimiting prongs 22 can be longer than the supporting prongs 22, for example by a leading electrical contact between electrical contact elements present in the tips of the delimiting prongs and complementary on or in the fastening plate of another transport fork or in a floor and/or ceiling surface of a transport box, in which the further transport fork is integrated to produce existing contact surfaces.
Furthermore, the limiting prongs 21 can be lighter, in particular thinner, than the support prongs 22, since they usually have to bear smaller forces than the support prongs 22.

Die 2A - 2C zeigen eine Dreiseitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem in 1 illustrierten. Zur Gewichtsersparnis werden hier jedoch eine achteckige Befestigungsplatte 20 und lediglich drei Stützzinken 22 eingesetzt. Der Abstand der durch die Begrenzungszinken 21 und die Stützzinken 22 gebildeten Ebenen beträgt ca. die Hälfe des Abstandes benachbarter Stützzinken 22. Alle Zinken 21, 22 haben in dieser Ausführungsform eine gleichartige Ausführung, insbesondere die gleiche Länge.the 2A - 2C show a three-side view of a first preferred embodiment of a transport device according to the invention. The basic structure corresponds to that in 1 illustrated. To save weight, however, an octagonal mounting plate 20 and only three support prongs 22 are used here. The distance between the planes formed by the delimiting prongs 21 and the supporting prongs 22 is approximately half the distance between adjacent supporting prongs 22. In this embodiment, all the prongs 21, 22 have a similar design, in particular the same length.

Die 3A-D zeigen vier Ansichten einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportgabel. In den drei 3A - C ist diese in einer Dreiseitenansicht dargestellt. Wie hieraus bereits hervorgeht, sind auch in dieser Ausführungsform alle Zinken 21, 22 gleichartig ausgestaltet. Jedoch sind sie im Unterschied zur ersten Ausführungsform der 2A-C mittels scheibenförmiger Befestigungselementen 24 verschieblich in horizontalen Schlitzen 23 der Befestigungsplatte 20 festgelegt. Hierdurch kann der Zinkenabstand leicht nachträglich angepasst werden. Darüber hinaus reduziert sich durch die Schlitze 23 das Gewicht der Befestigungsplatte 20.
In der 3D ist die Transportgabel dieser zweiten Ausführung zu einer Transportbox erweitert. Deren hintere Seite wird durch die Befestigungsplatte 20 gebildet. Gegenüberliegend ist eine an einem mit der Befestigungsplatte 20 starr verbundenen Rahmen 26 befestigte Klappe 25 vorhanden. Diese sichert das Transportgut gegen herausgleiten nach vorne. Diese Transportbox kann um eine Boden- und/oder eine Deckenplatte erweitert werden, welche bevorzugt mit elektrischen Kontakten zum automatisierten Aufladen einer Batterie des Fluggeräts verwendet werden können.
the 3A-D show four views of a second preferred embodiment of a transport fork according to the invention. In the three 3A - C this is shown in a three-side view. As can already be seen from this, all the prongs 21, 22 are designed in the same way in this embodiment as well. However, they are different from the first embodiment of the 2A-C slidably fixed in horizontal slots 23 of the mounting plate 20 by means of disk-shaped fasteners 24 . This allows the tine spacing to be easily adjusted later. In addition, the slots 23 reduce the weight of the mounting plate 20.
In the 3D the transport fork of this second version is extended to a transport box. Its rear side is formed by the mounting plate 20. Opposite there is a flap 25 fastened to a frame 26 rigidly connected to the fastening plate 20 . This secures the transported goods against sliding out forwards. This transport box can be expanded to include a floor and/or a cover plate, which can preferably be used with electrical contacts for automatically charging a battery of the aircraft.

Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße (Be- und Ent-)Ladevorrichtung in Form eines vierrädrigen Bodenfahrzeugs 5. Dieses verfügt über eine an einem Mast 51 vertikal verfahrbare Transportgabel 52, welche der ersten Ausführungsform der 2A-C entspricht.the 4 shows a (loading and unloading) loading device according to the invention in the form of a four-wheeled ground vehicle 5. This has a vertically movable transport fork 52 on a mast 51, which corresponds to the first embodiment of FIG 2A-C is equivalent to.

In der 5 ist ein erfindungsgemäßes Fluggerät mit einer erfindungsgemäßen Transportgabel abgebildet. Bei dem Fluggerät handelt es sich um einen Oktokopter, also ein Fluggerät mit acht an Auslegern befestigten Motoren 34. Eine zu einer Transportbox erweiterte Transportvorrichtung 32 gemäß der in 3D gezeigten Ausführung ist unterhalb des Rumpfes in dem durch die Landebeine 31 gebildeten Zwischenraum so installiert, dass die Transportgabel bei geöffneter Klappe von dem Bereich zwischen den Landekufen 33 her zugänglich ist, so wie dies aus den 6A und 6B ersichtlich ist, welche ein erfindungsgemäßes System 1 aus dem Ladefahrzeug 5 der 4 und dem Fluggerät 3 beim Be- oder Entladen eines Pakets 4 zeigen.In the 5 an aircraft according to the invention is shown with a transport fork according to the invention. The aircraft is an octocopter, i.e. an aircraft with eight motors 34 attached to booms. A transport device 32 expanded into a transport box according to 3D The embodiment shown is installed below the fuselage in the space formed by the landing legs 31 in such a way that the transport fork is accessible from the area between the landing skids 33 when the flap is open, as is shown in FIGS 6A and 6B it can be seen which a system 1 according to the invention from the loading vehicle 5 of 4 and the aircraft 3 loading or unloading a package 4.

BezugszeichenlisteReference List

11
automatisiertes Ladesystemautomated loading system
22
Transportgabeltransport fork
2020
Befestigungsplattemounting plate
2121
Begrenzungszinkenlimit tines
2222
Stützzinkensupport tines
2323
Befestigungsschlitzmounting slot
2424
Befestigungselementfastener
2525
Klappeflap
2626
Rahmenframe
33
Fluggerätaircraft
3232
Transportbox von 3 mit TransportgabelTransport box of 3 with transport fork
44
Paketpackage
55
Ladefahrzeugloading vehicle
5151
Mastmast
5252
Transportgabel von 5Transport fork from 5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CN 105923163 A [0003]CN105923163A [0003]
  • DE 102016117611 B4 [0005]DE 102016117611 B4 [0005]
  • WO 2018057034 A1 [0008]WO 2018057034 A1 [0008]
  • CN 111196365 A [0010, 0013]CN 111196365A [0010, 0013]

Claims (12)

Transportvorrichtung (2) zum Handhaben und Lagern von festen Transportgütern während des Transportes, umfassend: - eine Befestigungsplatte (20) und - vier oder mehr Zinken (21, 22), welche mit einem hinteren Ende an der Befestigungsplatte (20) befestigt sind und sich im Wesentlichen im rechten Winkel von ihr weg erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Zinken als Begrenzungszinken (21) in einem ersten Abstand (A1) zueinander in einer ersten Ebene (E1) liegen und die übrigen Zinken als Stützzinken (22) in einer zweiten Ebene (E2) liegen, welche von der ersten Ebene (E1) verschieden ist.Transport device (2) for handling and storing solid transport goods during transport, comprising: - a mounting plate (20) and - four or more tines (21, 22) which are fixed at a rear end to the mounting plate (20) and themselves extending away from it essentially at right angles, characterized in that two of the prongs as limiting prongs (21) are at a first distance (A1) from one another in a first plane (E1) and the other prongs as supporting prongs (22) in a second Level (E2) lie, which is different from the first level (E1). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (A1) - dem 1,01 - 2-fachen des maximalen Abstandes (A2) zweier Stützzinken (22) entspricht, und/oder - variabel ist, insbesondere dadurch, dass einer oder beide der Begrenzungszinken (22), bevorzugt automatisiert oder fernsteuerbar, lateral verschieblich in der Befestigungsplatte (20) festgelegt sind.device after claim 1 , characterized in that the first distance (A1) - corresponds to 1.01 to 2 times the maximum distance (A2) between two supporting prongs (22), and/or - is variable, in particular in that one or both of the delimiting prongs ( 22), preferably automatically or remotely controlled, are fixed laterally displaceably in the mounting plate (20). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ebenenabstand zwischen der ersten Ebene (E1) und der zweiten Ebene (E2) - zwischen dem 0,25 und 4-fachen eines Abstandes benachbarter Stützzinken (22) entspricht, und/oder - zwischen 0,5cm und 50cm, insbesondere zwischen 2cm und 20cm, beträgt.Device according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that a plane distance between the first plane (E1) and the second plane (E2) - corresponds to between 0.25 and 4 times a distance between adjacent supporting prongs (22), and/or - between 0.5 cm and 50 cm , in particular between 2cm and 20cm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehr als 4 Zinken (21, 22), insbesondere drei, vier oder fünf Stützzinken (22).Device according to one of the preceding claims, characterized by more than 4 prongs (21, 22), in particular three, four or five supporting prongs (22). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinken (21, 22) - im Wesentlichen aus Kohlefaser oder CFK bestehen, - einen Durchmesser zwischen 5 mm und 10 mm, bevorzugt 6 mm haben, - ein Länge zu Durchmesser-Verhältnis von zwischen 20 und 200, bevorzugt von zwischen 30 und 90 haben, - an ihrem der Befestigungsplatte (20) abgewandten Ende spitz zulaufen, und/oder - verschieblich in der Befestigungsplatte (20) befestigt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tines (21, 22) - consist essentially of carbon fiber or CFRP, - have a diameter between 5 mm and 10 mm, preferably 6 mm, - a length to diameter ratio of between 20 and 200, preferably between 30 and 90, - taper to a point at their end remote from the mounting plate (20), and/or - are slidably mounted in the mounting plate (20). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsplatte (20) - aus Kohlefaser, CFK, Aluminium, Magnesium oder einer Kombination dieser Werkstoffe besteht, - eine sechseckige, elliptische oder ovale Grundform aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening plate (20) - consists of carbon fibre, CFRP, aluminium, magnesium or a combination of these materials - has a hexagonal, elliptical or oval basic shape. Fluggerät (3), insbesondere Multiqopter, mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6, welche bevorzugt in eine Transportbox integriert ist, insbesondere derart, dass die Befestigungsplatte (20) eine erste Seitenwand der Transportbox bildet und eine der ersten Seitenwand gegenüberliegende zweite Seitenwand aufklappbar gestaltet ist.Aircraft (3), in particular Multiqopter, with a device according to one of Claims 1 - 6 , which is preferably integrated into a transport box, in particular such that the fastening plate (20) forms a first side wall of the transport box and a second side wall opposite the first side wall is designed to be hinged. Ladeeinrichtung in Form eines Bodenfahrzeugs (5) oder eines Roboterarms mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6.Loading device in the form of a ground vehicle (5) or a robotic arm with a device according to one of Claims 1 - 6 . Fluggerät oder Ladeeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Zinken (21, 22) der Transportvorrichtung, bevorzugt die zwei der Zinken (21, 22), welche eine maximale Entfernung zueinander aufweisen, sowie gegebenenfalls eine Bodenplatte () und/oder eine Deckenplatte einer Transportbox, in welche die Transportvorrichtung (2) integriert ist, elektrische Kontakte umfassen, über welche elektrische Energie an einen Energiespeicher, etwa eine Batterie, lieferbar oder aus diesem entnehmbar ist.Aircraft or charging device according to one of Claims 7 or 8th , characterized in that two of the tines (21, 22) of the transport device, preferably the two of the tines (21, 22) which are at a maximum distance from one another, and optionally a bottom plate () and/or a top plate of a transport box, in which the transport device (2) is integrated, comprise electrical contacts via which electrical energy can be supplied to an energy store, such as a battery, or can be removed from it. System zum automatisierten Be- und Entladen von festen Transportgütern, umfassend - ein Fluggerät gemäß einem der Ansprüche 7 oder 9, und - eine Ladeeinrichtung (5) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei - das Fluggerät dazu vorbereitet ist, eine Ladezone anzufliegen und dort mit einer Landegenauigkeit, bevorzugt von 3m oder weniger, zu landen, - die Ladeeinrichtung dazu vorbereitet ist eine Landeposition und Ausrichtung des Fluggeräts (3) zu erkennen und mit seiner Transportvorrichtung innerhalb einer Annäherungsgenauigkeit in Position und Ausrichtung, bevorzugt 5 cm oder weniger bzw. 2° oder weniger, die Transportvorrichtung des Fluggeräts anzufahren und, beim Beladen, ein Transportgut von seiner Transportvorrichtung auf die Transportvorrichtung des Fluggeräts oder, beim Entladen, ein Transportgut von der Transportvorrichtung des Fluggeräts auf seine Transportvorrichtung zu transferieren.System for the automated loading and unloading of solid transport goods, comprising - an aircraft according to one of Claims 7 or 9 , and - a charging device (5) according to one of Claims 8 or 9 , wherein - the aircraft is prepared to approach a loading zone and land there with a landing accuracy, preferably of 3m or less, - the loading device is prepared to recognize a landing position and alignment of the aircraft (3) and with its transport device within a Approach accuracy in position and alignment, preferably 5 cm or less or 2° or less, to approach the transport device of the aircraft and, when loading, a transport item from its transport device to the transport device of the aircraft or, when unloading, a transport item from the transport device of the aircraft to be transferred to its transport device. System gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zahl an Stützzinken (22) der Transportvorrichtung (32) des Fluggerätes und eine Zahl an Stützzinken (22) der Transportvorrichtung (52) der Ladeeinrichtung (5) sich um eins unterscheidet, wobei bevorzugt die Stützzinken (22) so angeordnet sind, dass sie bei einer Ausrichtung der Transportvorrichtungen des Fluggeräts (3) und der Ladeeinrichtungen (5), bei der die jeweiligen Befestigungsplatten parallel zueinander ausgereichtet einander zentriert gegenüber stehen, derart ineinander greifen, dass ein minimaler Abstand eines Stützzinkens (22) der Transportvorrichtung (32) des Fluggeräts (3) und eines Stützzinkens (22) der Transportvorrichtung (52) der Ladeeinrichtung (5) dem halben Abstand zweier benachbarter Stützzinken einer der Transportvorrichtungen (32, 52) entspricht.System according to the preceding claim, characterized in that a number of support tines (22) of the transport device (32) of the aircraft and a number of support tines (22) of the transport device (52) of the loading device (5) differ by one, with preferably the Support prongs (22) are arranged in such a way that they center each other when the transport devices of the aircraft (3) and the loading devices (5) are aligned in which the respective fastening plates are parallel to one another face each other, interlock in such a way that a minimum distance between a support tine (22) of the transport device (32) of the aircraft (3) and a support tine (22) of the transport device (52) of the loading device (5) is half the distance between two adjacent support tines of one of the Transport devices (32, 52) corresponds. System zum automatisierten Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Fluggeräts (3) gemäß Anspruch 9 durch eine Ladeeinrichtung (5) gemäß Anspruch 9, wobei die elektrischen Kontakte der Transportvorrichtung (32) des Fluggeräts (3) und der Transportvorrichtung (52) der Ladeeinrichtung (5) komplementär zueinander positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung dazu vorbereitet ist, • mit seiner Transportvorrichtung (52) die Transportvorrichtung (32) des Fluggeräts in Position einer Ausrichtung innerhalb einer Annäherungsgenauigkeit, bevorzugt 5 cm oder weniger bzw. 2° oder weniger anzufahren, sodass die elektrischen Kontakte der Transportvorrichtungen einander kontaktieren, und • elektrische Energie an den Energiespeicher des Fluggeräts (3) zu transferieren.System for the automated charging of an electrical energy store of an aircraft (3) according to claim 9 by a charging device (5) according to claim 9 , wherein the electrical contacts of the transport device (32) of the aircraft (3) and the transport device (52) of the charging device (5) are positioned complementary to one another, characterized in that the charging device is prepared for this, • with its transport device (52), the transport device (32) to approach the aircraft in an alignment position within an approximation accuracy, preferably 5 cm or less or 2° or less, so that the electrical contacts of the transport devices contact each other, and • to transfer electrical energy to the energy storage device of the aircraft (3).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022118915A1 (en) 2022-07-28 2024-02-08 Emqopter GmbH Autonomous flying robot with external cloud-based data processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105923163A (en) 2016-06-01 2016-09-07 北京小米移动软件有限公司 Transportation shelf and unmanned aerial vehicle
WO2018057034A1 (en) 2016-09-26 2018-03-29 Ford Global Technologies, Llc Drone forklift
DE102016117611B4 (en) 2016-09-19 2020-03-05 Airrobot Gmbh & Co. Kg Device for the air transport of an object
CN111196365A (en) 2020-01-20 2020-05-26 北京京邦达贸易有限公司 Unmanned aerial vehicle's support and unmanned aerial vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105923163A (en) 2016-06-01 2016-09-07 北京小米移动软件有限公司 Transportation shelf and unmanned aerial vehicle
DE102016117611B4 (en) 2016-09-19 2020-03-05 Airrobot Gmbh & Co. Kg Device for the air transport of an object
WO2018057034A1 (en) 2016-09-26 2018-03-29 Ford Global Technologies, Llc Drone forklift
CN111196365A (en) 2020-01-20 2020-05-26 北京京邦达贸易有限公司 Unmanned aerial vehicle's support and unmanned aerial vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022118915A1 (en) 2022-07-28 2024-02-08 Emqopter GmbH Autonomous flying robot with external cloud-based data processing

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