ES2268559T3 - Microaronave y telefono celular equipado con microaeronave. - Google Patents

Abstract

Microaeronave que comprende un cuerpo provisto de por lo menos cuatro microrrotores anulares (4), básicamente coplanarios y dispuestos en los vértices de un cuadrilátero, unos medios motores (7, 8) para controlar dichos microrrotores y un microcontrolador electrónico (5) para controlar dichos medios motores, caracterizada porque dicha microaeronave está conectada de manera amovible al cuerpo de un teléfono celular, estando provisto dicho teléfono de unos medios para el mando a distancia de dicha microaeronave.

Description

Microaeronave y teléfono celular equipado con microaeronave.

La presente invención se refiere a una microaeronave que comprende un cuerpo básicamente plano provisto de por lo menos cuatro microrrotores anulares, básicamente coplanarios y dispuestos en los vértices de un cuadrilátero, medios motores para controlar dichos microrrotores y un microcontrolador electrónico para controlar dichos medios motores. Se da a conocer una microaeronave de este tipo en el documento US2002/104921A1. La invención está caracterizada porque presenta las características de la reivindicación 1.

En una forma de realización preferida, los citados microrrotores son turbinas de aire comprimido y los citados medios motores comprenden una microcámara de combustión para un combustible de nanopartículas y una o más toberas asociadas con cada microturbina para dirigir sobre estas uno o más frentes de choque generados dentro de la microcámara de combustión.

En una forma de realización alternativa, los medios motores están constituidos por un motor eléctrico anular para cada uno de los microrrotores, constituyendo cada microrrotor el rotor de un motor eléctrico correspondiente.

Preferentemente, la microaeronave está provista de medios multimedia, tales como por ejemplo una cámara en miniatura y un micrófono, y por lo tanto puede transmitir mensajes de audio y vídeo al teléfono móvil anfitrión o también a otros sistemas celulares y redes de Internet.

Los medios de control para los cuatro microrrotores de la microaeronave están diseñados para controlar dichos microrrotores de forma independiente unos de otros o por pares. Preferentemente, la microaeronave se controla generando un giro en sentido horario en las dos microturbinas anulares situadas en dos vértices opuestos del cuadrilátero, y un giro antihorario en las otras dos microturbinas. La aeronave presenta cuatro grados de libertad. Al cambiar de forma simultánea o diferencial la velocidad de las microturbinas, es posible obtener un desplazamiento vertical (ascendente y descendente), un desplazamiento lateral (a la derecha o a la izquierda), un desplazamiento horizontal (hacia delante y hacia atrás) o un giro alrededor de un eje de desviación lateral.

Se controla el desplazamiento vertical aumentando o reduciendo simultáneamente la potencia de las todas cuatro microturbinas. Se controla el desplazamiento lateral aumentando la potencia de dos turbinas en el mismo lado del cuadrilátero respecto de las otras dos. Por ejemplo, al aumentar la velocidad de las turbinas en la izquierda, la aeronave se desplaza a la derecha. De la misma manera, un aumento de potencia de las dos turbinas traseras o delanteras provoca un desplazamiento hacia delante o hacia atrás, respectivamente. El cuarto grado de libertad se controla por el momento inducido generado por la resistencia de rotor. Este momento actúa en el sentido opuesto respecto del giro del rotor. Para eliminar la desviación lateral de la aeronave, la suma de todos los momentos inducidos ha de ser cero. No obstante, si un juego de rotores, por ejemplo los que giran en sentido horario, dispuestos en los vértices del cuadrilátero, aumenta su velocidad de giro, el momento inducido resultante generará un giro antihorario de la aeronave.

En el caso específico de obtener la propulsión con motores eléctricos, en una forma de realización preferida, la microaeronave emplea baterías de película delgada o microcélulas de combustible disponibles en el comercio.

Otras características y ventajas de la invención se harán manifiestas de la siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados a título de simples ejemplos no limitativos, en los cuales:

- la Figura 1 es una vista frontal en perspectiva de un conjunto de teléfono celular y microaeronave según la invención en estado desacoplado;

- la Figura 2 es una vista trasera en perspectiva del conjunto de la Figura 1;

- la Figura 3 es una vista en perspectiva, parcialmente en sección y ampliada de la microaeronave que pertenece al conjunto de las Figuras 1 y 2:

- la Figura 3A muestra una variante;

- la Figura 4 es un esquema que muestra el criterio de control aplicado a los cuatro microrrotores de la aeronave;

- las Figuras 5 y 6 son vistas en perspectiva de posibles formas de realización de cada microrrotor; y

- la Figura 7 es un diagrama de bloques del sistema de control de la microaeronave según la invención.

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, la referencia numérica 1 se refiere globalmente a un teléfono microcelular provisto de medios para el acoplamiento amovible de una microaeronave 2. La tercera generación de teléfonos celulares, después de la generación TACS analógica y la generación GSM digital, puede alcanzar tasas de transmisión de hasta 2 megabits por segundo, o sea, 200 veces más respecto de los límites del sistema GSM, con lo que se permiten las transmisiones de audio y video de alta definición. El éxito de dicha norma como norma de comunicaciones móviles global permite una conectividad virtualmente mundial. La microaeronave 2 comprende, según se aprecia en la Figura 3, un cuerpo 3 básicamente plano con cuatro microrrotores 4 dispuestos en los vértices de un cuadrilátero, básicamente coplanarios unos respecto de otros. Un depósito 5 de gas (o aire) comprimido alimentado a través de una válvula 6 está definido dentro del cuerpo 3. Cada microrrotor 4 está asociado con una o más toberas 7 conectadas a una microcámara de combustión 8, en la cual un combustible de nanopartículas genera una microcombustión que promueve uno o más frentes de choque para controlar cada microrrotor. Las toberas 7 pueden estar dispuestas en los dos extremos opuestos de la misma microcámara de combustión situada entre dos turbinas adyacentes (Figura 3A), para controlar ambas turbinas. El sistema para obtener un chorro pulsante puede ser del tipo "sin válvula" o del tipo de "detonación". El rotor de cada microturbina puede ser del tipo de "elevación magnética".

En la Figura 4, los microrrotores 4 se denominan, en aras de brevedad, AS (anterior izquierdo), AD (anterior derecho), PS (posterior izquierdo) y PD (posterior derecho). Los dos pares de rotores AS, PD y AD, PS giran en sentidos opuestos, como se aprecia en la Figura 4, para asegurar la cancelación recíproca de los momentos de desviación lateral. Como ya se ha mencionado anteriormente, los desplazamientos vertical, lateral, horizontal y el giro en desviación lateral se obtienen mediante un control selectivo de la velocidad de giro de los cuatro microrrotores.

Las Figuras 5 y 6 son vistas en perspectiva de dos posibles formas de realización de cada microrrotor 4.

Según una forma de realización alternativa, cada rotor 4 es el rotor dispuesto dentro del estator anular de un motor eléctrico anular.

El cuerpo 3 de la microaeronave aloja un microcontrolador electrónico 5, que comunica a distancia con el teléfono celular 1. Además, están dispuestos medios multimedia a bordo de la microaeronave, como una cámara en miniatura, un micrófono o varios sensores que transmiten mensajes de audio y vídeo al teléfono móvil anfitrión o a otro sistema celular o redes de Internet.

La Figura 7 muestra la estructura del sistema de control en el cual pueden identificarse dos elementos principales, o sea, la microaeronave 2 y la estación de base. La microaeronave 2 comprende los cuatro microrrotores 4 con sus motores de control 7 controlados por medio de un controlador de velocidad electrónico 8 por un microprocesador 5. Este último comunica mediante sensores 20 y una antena GPS 21 a radiofrecuencia con el teléfono móvil o con una estación de Internet, que envían datos de control, mientras la aeronave transmite datos de audio-vídeo. Se consigue dicho resultado por medio de una o más cámaras en miniatura 22 conectadas a través de un emisor de vídeo 23 y una antena 24 con la antena 25 de un receptor de base de vídeo 26. Las cámaras en miniatura (CCD o CMOS) están diseñadas también como sensores de vista dinámicos para automovimiento. Se envían señales de control por la estación de control 27 o por el teléfono móvil por medio de una emisora de R/C 28 y una antena emisora 29, para ser recibidas a través de una antena 30 por el receptor de datos 31 que recibe una línea de energía 32 y que transmite al microprocesador 5 sobre una linea de cuatro canales 33. Eventualmente la microaeronave está asociada con un conjunto de batería 34.

El microprocesador es el núcleo de la microaeronave. Recibe señales de entrada de sensores de a bordo e información de vídeo de las cámaras y envía señales de salida para los controladores de velocidad electrónicos (nanopartículas) de los microturborrotores. Como ya se ha indicado, en una versión alternativa respecto de motores de aire comprimido, dichos motores pueden ser motores eléctricos anulares. De todas maneras, una característica preferida de la invención es el empleo de turborrotores de aire comprimido supercargados mediante microcombustiones.

Una función de autocarga de los turborrotores y de los motores eléctricos anulares puede proporcionarse mediante energía eólica.

Como ya se ha indicado, puede emplearse una batería de película delgada o una microcélula de combustible.

Evidentemente, si bien la idea básica de la invención sigue siendo la misma, los detalles de construcción y las formas de realización pueden variar ampliamente respecto de lo que se ha descrito y mostrado meramente a título de ejemplo, no obstante sin apartarse del marco de la presente invención.

Claims (11)

1. Microaeronave que comprende un cuerpo provisto de por lo menos cuatro microrrotores anulares (4), básicamente coplanarios y dispuestos en los vértices de un cuadrilátero, unos medios motores (7, 8) para controlar dichos microrrotores y un microcontrolador electrónico (5) para controlar dichos medios motores, caracterizada porque dicha microaeronave está conectada de manera amovible al cuerpo de un teléfono celular, estando provisto dicho teléfono de unos medios para el mando a distancia de dicha microaeronave.

2. Microaeronave según la reivindicación 1, caracterizada porque los citados microrrotores (4) son turbinas de gas y los citados medios motores comprenden una microcámara de combustión (8) para un combustible de nanopartículas y una o más toberas (7) asociadas con cada microturbina (4) para dirigir sobre éstas uno o más frentes de choque generados en el interior de la microcámara de combustión (8).

3. Microaeronave según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios motores incluyen un motor eléctrico anular para cada uno de los microrrotores (4), constituyendo cada microrrotor el rotor de un motor eléctrico correspondiente.

4. Microaeronave según la reivindicación 1, caracterizada porque los microrrotores (4) son del tipo de elevación magnética.

5. Microaeronave según la reivindicación 1, caracterizada porque la microaeronave está provista de unos medios multimedia, tales como por ejemplo una cámara en miniatura (22) y un micrófono, y por lo tanto puede transmitir mensajes de audio y vídeo al teléfono móvil anfitrión o también a otros sistemas celulares y redes de Internet.

6. Microaeronave según la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de control para los cuatro microrrotores (4) de la microaeronave están diseñados para controlar dichos microrrotores de forma independiente unos de otros.

7. Microaeronave según la reivindicación 6, caracterizada porque la microaeronave se controla generando un giro en sentido horario en las dos microturbinas anulares (4) dispuestas en dos vértices opuestos del cuadrilátero, y un giro antihorario en las otras dos microturbinas (4).

8. Microaeronave según la reivindicación 7, caracterizada porque está provista de unos medios de control para variar de forma simultánea o diferencial la velocidad de las microturbinas (4) para obtener un desplazamiento vertical (ascendente y descendente), un desplazamiento lateral (a la derecha o a la izquierda), un desplazamiento horizontal (hacia delante y hacia atrás) o un giro alrededor de un eje de desviación lateral, controlándose dicho desplazamiento vertical aumentando o reduciendo simultáneamente la potencia de las cuatro microturbinas juntas, controlándose el desplazamiento lateral y hacia delante/atrás aumentando la potencia de dos turbinas en el mismo lado del cuadrilátero respecto de las otras dos y controlándose el momento de desviación lateral haciendo que giren a velocidades diferentes los rotores que giran en un sentido respecto de los que giran en el otro sentido.

9. Microaeronave según la reivindicación 5, caracterizada porque la microaeronave emplea baterías de película delgada o microcélulas de combustible.

10. Microaeronave según la reivindicación 5, caracterizada porque la microaeronave emplea unas cámaras en miniatura (CCD o CMOS) (22) diseñadas también como sensores de vista dinámicos para automovimiento.

11. Microaeronave según la reivindicación 5, caracterizada porque la microaeronave incluye unos medios de autorecarga de los motores con energía eólica.