ES2843078T3

ES2843078T3 - Un aparato de vehículo aéreo no tripulado (UAV) que comprende un sistema de recuperación

Info

Publication number: ES2843078T3
Application number: ES17725640T
Authority: ES
Inventors: Tryggvi Stefansson
Original assignee: Svarmi Ehf
Current assignee: Svarmi Ehf
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2037-05-30
Also published as: WO2017207570A1; EP3464065A1; EP3464065B1; DK3464065T3

Abstract

Un conjunto de sistema de recuperación (11) configurado para ser utilizado en relación con un aparato de vehículo aéreo no tripulado -UAV-, que comprende: - una estructura de bastidor (7), - una pluralidad de al menos tres y preferentemente al menos cuatro estructuras de brazo primario (8) que se extienden desde la estructura de bastidor (7), y - un sistema de accionamiento (10) para accionar el aparato UAV, en el que el sistema de recuperación (11) comprende: - una pluralidad de brazos plegables (9) configurados para ser montados de forma pivotante en la pluralidad de estructuras de brazo primario (8) en el área de extremo libre de las estructuras de brazo primario, en el que cada una de dichas estructuras de brazo primario (8) está configurada para tener al menos un brazo plegable montado en la misma, estando configurada la pluralidad de brazos plegables para moverse desde una posición de cierre en el que los brazos plegables se extienden a lo largo de las estructuras de brazo primario con sus extremos libres apuntando hacia la estructura de bastidor, hacia una posición abierta en el que los extremos libres apuntan lejos de la estructura de bastidor, - un material plegable (4) configurado para ser montado en los brazos plegables (9), y - un sistema de bloqueo-desbloqueo (12) configurado para mantener la pluralidad de brazos plegables (9) en una posición de cierre donde, en respuesta a una señal de mal funcionamiento que indica un mal funcionamiento en el aparato UAV, el sistema de bloqueo-desbloqueo está configurado para mover la pluralidad de brazos plegables desde la posición de cierre a una posición abierta y así desplegar el material plegable para al menos reducir la velocidad vertical del aparato UAV.

Description

DESCRIPCIÓN

Un aparato de vehículo aéreo no tripulado (UAV) que comprende un sistema de recuperación

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un aparato de vehículo aéreo no tripulado (UAV) que comprende un sistema de recuperación, y a un conjunto de sistema de recuperación. La invención también se refiere a un procedimiento correspondiente para recuperar un aparato de vehículo aéreo no tripulado (UAV).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0002] Hoy en día hay muy pocas soluciones disponibles para hacer bajar de forma segura un aparato de vehículo aéreo no tripulado (UAV) en caso de un mal funcionamiento que cause una pérdida reducida o completa del control del aparato UAV. Por lo tanto, cuando se produce un mal funcionamiento, el aparato UAV cae al suelo a gran velocidad causando grandes daños al aparato UAV, el equipo a bordo y también causando grandes riesgos a las personas en el suelo y posibles daños a las propiedades.

[0003] Un sistema de recuperación que se implementa con frecuencia hoy en día es un sistema de paracaídas tradicional, que funciona bien en muchos casos. Para el aparato UAV, el paracaídas es activado en muchos casos por un servomotor o accionador similar donde un resorte o una carga pirotécnica despliegan el paracaídas. Tal solución para manejar el mal funcionamiento de un aparato UAV se puede encontrar, por ejemplo, en el modelo de utilidad alemán DE 20201500682 que utiliza un sistema de globo o un paracaídas activado en caso de emergencias. El documento US 2015/0158581 A1 propone dar forma a las estructuras de brazo primario como aspas de hélice para reducir la velocidad vertical del UAV en caso de un descenso de emergencia.

[0004] Una desventaja de implementar un paracaídas es que es muy sensible a la orientación, el clima y la altura sobre el suelo en el momento en que se despliega el paracaídas. Esto puede causar un despliegue incorrecto que puede enredar el paracaídas haciéndolo inútil y no ralentizar el aparato UAV según lo previsto. Además, el paracaídas tarda una cantidad considerable de tiempo en desplegarse completamente. Por lo tanto, el aparato UAV cae una distancia considerable antes de que el paracaídas comience a funcionar según lo previsto después de que se haya desplegado completamente, lo que hace que el paracaídas sea inútil a bajas alturas sobre el suelo al no poder reducir la velocidad del aparato UAV antes del impacto.

[0005] El embalaje del paracaídas también es muy importante y requiere cierta habilidad. Si no se hace correctamente, el paracaídas puede no desplegarse correctamente. Además, la energía almacenada dentro del mecanismo de despliegue, por ejemplo, un resorte cargado, puede dañar al usuario si se activa accidentalmente mientras está cerca del aparato UAV.

[0006] El inventor de la presente invención ha apreciado que, por lo tanto, existe la necesidad de un aparato UAV que comprenda un sistema de recuperación mejorado para llevar el aparato UAV de forma segura al suelo en caso de cualquier tipo de mal funcionamiento y, en consecuencia, ha ideado la presente invención.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0007] Sería ventajoso lograr un aparato de vehículo aéreo no tripulado (UAV) mejorado que esté equipado con un sistema de recuperación simple y fiable capaz de llevar el aparato UAV de forma segura al suelo en caso de cualquier tipo de mal funcionamiento y que, lo que es más importante, prevenga accidentes hacia las personas en el suelo.

[0008] En general, la invención busca preferentemente mitigar, aliviar o eliminar una o más de las desventajas mencionadas anteriormente de forma individual o en cualquier combinación. En particular, puede verse como un objeto de la presente invención proporcionar un aparato UAV que resuelva los problemas mencionados anteriormente, u otros problemas, de la técnica anterior.

[0009] Para abordar mejor una o más de estas inquietudes, se proporcionan un conjunto de sistema de recuperación según la reivindicación 1 y un procedimiento para recuperar un aparato UAV según la reivindicación 15, con realizaciones preferidas definidas por las reivindicaciones dependientes.

[0010] Por lo tanto, es posible llevar el aparato UAV de forma segura al suelo, en caso de cualquier mal funcionamiento a bordo del aparato UAV, mediante el aumento del área superficial a través del material plegable y, por lo tanto, el aumento del coeficiente de resistencia aerodinámica, que obviamente reduce en gran medida la velocidad terminal y la energía cinética del aparato UAV.

[0011] Además, al desplegar material plegable a través de tal sistema mecánico, el despliegue se vuelve mucho más rápido que, por ejemplo, los paracaídas convencionales. Debido a que el sistema de recuperación está guiado por brazos plegables, se puede desplegar independientemente de la orientación del aparato UAV, por ejemplo, cuando el aparato UAV está boca abajo y, por lo tanto, es capaz de tomar el control sobre el aparato uAv y ajustar la orientación y detener todo giro no deseado para garantizar que el aparato UAV caiga directamente hacia abajo de manera controlada hacia la superficie.

[0012] Además, la seguridad del aparato UAV se mejora en gran medida ya que se impide que el aparato UAV, en caso de mal funcionamiento, se estrelle. Hoy en día, las naciones de todo el mundo están trabajando o han terminado de hacer nuevas y más estrictas regulaciones con respecto al uso de aparatos UAV. Esas regulaciones pueden limitar el uso de aparatos UAV en áreas pobladas debido al riesgo de seguridad en caso de que un aparato UAV se estrellara. Por consiguiente, el aparato UAV tiene el potencial de permitir el uso del aparato UAV en áreas más pobladas debido a la mayor seguridad. Además, los costes de seguro para los usuarios pueden reducirse en gran medida si esta invención se instala en el aparato UAV debido a la reducción de las posibilidades de lesionar a las personas o causar daños en las propiedades sobre el suelo.

[0013] El término aparato UAV puede entenderse también, según la presente invención, como vehículo aeroespacial no tripulado, vehículo aeronáutico desocupado, vehículo aéreo desocupado, vehículo aéreo no tripulado, vehículo aerotransportado no tripulado, vehículo autónomo no tripulado, vehículo no tripulado, vehículo de atmósfera superior, sistema aéreo no tripulado, multicóptero, vehículo multirotor, octocóptero, hexacóptero, cuadricóptero, cuatrirrotor, tricóptero, o un dron o aparato de dron o cualquier combinación de los mencionados.

[0014] En algunas realizaciones alternativas de la presente invención, en cualquiera de sus aspectos, la invención se puede aplicar en el contexto de un vehículo aéreo tripulado, es decir, con una o más personas ubicadas en el vehículo cuando está volando.

[0015] Los brazos plegables y/o las estructuras de brazo primario pueden estar hechos de metal, material compuesto, madera o material plástico o una combinación de estos.

[0016] En una realización, la pluralidad de brazos plegables está dispuesta de manera que, en la posición de cierre, los brazos plegables están dispuestos a lo largo de la pluralidad de estructuras de brazo primario. Como ejemplo, los brazos plegables pueden estar dispuestos debajo de la pluralidad de brazos primarios, o, por ejemplo, pueden estar dispuestos paralelos a la pluralidad de brazos primarios. Tal disposición facilita el movimiento de la pluralidad de brazos plegables desde la posición de cierre a la posición abierta y también reduce el coeficiente de resistencia aerodinámica cuando los brazos plegables están en la posición abierta.

[0017] En el contexto de la presente invención, el término «área de extremo libre de la(s) estructura(s) de brazo primario» puede interpretarse como que significa en términos generales el extremo distal de la(s) estructura(s) de brazo primario con respecto a la estructura de bastidor, por ejemplo, si la estructura de bastidor está sustancialmente ubicada centralmente en el aparato UAV, y cada una de las estructuras de brazo primario está unida con su área de extremo proximal a las estructuras de bastidor central, como se entenderá a partir de la construcción de aparatos UAV conocidos y/o las realizaciones dadas a continuación en la descripción detallada. Por lo tanto, también se entenderá que el «área de extremo libre» puede interpretarse como no necesariamente en una posición de extremo, sino que podría ser una posición para montar de forma pivotante los brazos plegables no en la posición de extremo final en la estructura de brazo primario, por ejemplo, podría estar en, o alrededor de, una posición media en las estructuras de brazo primario, o en una posición entre la posición media y el extremo final de la estructura de brazo primario.

[0018] En algunas realizaciones, la pluralidad de estructuras de brazo primario es igual al número de brazos plegables. Cada estructura de brazo primario tiene al menos un brazo plegable montado en la misma, aunque se contempla que en algunos casos el número de brazos plegables puede ser diferente del número de estructuras de brazo primario.

[0019] En algunas realizaciones, la pluralidad de estructuras de brazo primario es igual a 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, etc. En realizaciones alternativas o adicionales, la pluralidad de brazos plegables es igual a 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, etc. Por lo tanto, las posibles combinaciones de estructuras primarias con brazos plegables correspondientes son numerosas, aunque el experto entendería que el sistema de recuperación debe ser capaz de desplegar eficazmente el material plegable para tener el efecto técnico de reducir la velocidad vertical del aparato UAV.

[0020] Por lo tanto, en una realización, el número de brazos plegables en la pluralidad de brazos plegables montados de forma pivotante en la pluralidad de estructuras de brazo primario puede ser al menos tres, preferentemente al menos cuatro.

[0021] Según la invención, el número de estructuras de brazo primario en la pluralidad de estructuras de brazo primario que se extienden desde la estructura de bastidor es de al menos tres, lo más preferentemente al menos cuatro. Según la invención, cada estructura de brazo primario tiene al menos un brazo plegable correspondiente montado de forma pivotante en la misma.

[0022] En una realización, el sistema de bloqueo-desbloqueo comprende al menos un accionador conectado a la pluralidad de brazos plegables para accionar el movimiento de la pluralidad de brazos plegables desde la posición de cierre a la posición abierta. Por consiguiente, el sistema de bloqueo-desbloqueo no solo garantiza que la pluralidad de brazos plegables se mantenga en una posición bloqueada, sino que también es capaz de activar rápidamente, en respuesta a la señal de mal funcionamiento, el sistema de recuperación. Al menos un accionador puede incluir, por ejemplo, cualquier tipo de sistema de resorte para accionar rápidamente el movimiento de los brazos plegables desde la posición de cierre a la posición abierta.

[0023] En una realización, la estructura de bastidor comprende un área de almacenamiento configurada para almacenar el material plegable. Por lo tanto, se proporciona una solución simple para almacenar el material plegable, en un área comúnmente utilizada para la amortiguación de vibraciones entre el bastidor principal del UAV y la carga útil y, por lo tanto, a menudo espacio vacío que se puede utilizar. En una realización, el área de almacenamiento puede estar conectada al sistema de bloqueo-desbloqueo donde, por ejemplo, a través de la señal de mal funcionamiento, el sistema de bloqueo-desbloqueo puede abrir el área de almacenamiento y, por lo tanto, liberar el material plegable. Esto puede, por ejemplo, abrir el área de almacenamiento, por ejemplo, simultáneamente a la liberación de la pluralidad de brazos plegables o poco después de la liberación de la pluralidad de brazos plegables. En otra realización, el área de almacenamiento puede, por ejemplo, estar conectada mecánicamente a la pluralidad de brazos plegables por lo cual, liberando los brazos plegables, el material plegable se despliega simultáneamente. Como ejemplo, el material plegable también puede almacenarse dentro de los brazos plegables, por lo cual, el movimiento de los brazos plegables a la posición abierta puede activar la liberación del material plegable.

[0024] En una realización, el área de almacenamiento puede ser operable conectada al sistema de bloqueodesbloqueo por lo cual, la liberación del material plegable puede activarse en respuesta a la señal de mal funcionamiento.

[0025] En una realización, el material plegable está montado en el extremo libre o el área de extremo libre de los brazos plegables. Por lo tanto, el área superficial del material plegable se maximiza cuando se encuentra en posición abierta, lo que puede reflejarse en un coeficiente de resistencia aerodinámica más alto.

[0026] En una realización, una pluralidad de articulaciones, por ejemplo, articulaciones giratorias o bisagras y similares, conectan la pluralidad de brazos plegables y la pluralidad de estructuras de brazo primario juntas y permiten que la pluralidad de brazos plegables se mueva desde la posición de cierre a la posición abierta después de que el sistema de bloqueo-desbloqueo haya liberado los brazos plegables. Un accionador puede estar ubicado en cada una de las articulaciones donde los brazos plegables y los brazos primarios están conectados entre sí, por ejemplo, un resorte, que ayuda/facilita el movimiento de la pluralidad de brazos plegables a la posición abierta, pero también puede configurarse para controlar la estabilidad u orientación del aparato UAV durante la caída.

[0027] En otra realización, los brazos plegables están conectados a la estructura de brazo primario a través de un dispositivo de articulación flexible o móvil de manera que permita el movimiento del brazo flexible con respecto al brazo primario.

[0028] En una realización, la etapa de mover los brazos plegables a la posición abierta incluye girar los brazos plegables a través del al menos un dispositivo de articulación entre una posición angular entre 20-260°, tal como aproximadamente 180°, 170°, 160°, 150°, 140°, 130°, 120°, 110°, 100°, 90°, 80°, 70°, 60°, 50°, 45°, 40° o 30° (o ángulos correspondientes por encima de 180°), de modo que en la posición abierta los brazos plegables actúen como brazos de extensión a las estructuras de brazos primarios. El ajuste angular puede depender del coeficiente de resistencia aerodinámica deseado y la estabilidad deseada que, por ejemplo, puede ajustarse automáticamente o puede ser operado manualmente, por ejemplo, por un operador en el suelo.

[0029] En una realización, al menos un dispositivo de articulación está configurado para ajustar dinámicamente la posición angular de los brazos plegables para ajustar la forma del material plegable. Como ejemplo, se puede utilizar cualquier tipo de accionador tal como un resorte o cualquier tipo de sistema de resorte para operar la posición angular de los brazos plegables donde, por ejemplo, se puede mantener una rigidez de resorte diferente en los brazos plegables para corregir la orientación del aparato UAV. Como ejemplo, si el aparato UAV está boca abajo, la rigidez ajustable en el sistema de resorte puede garantizar que, por ejemplo, uno (o más) resortes pueden ser más flexibles que otro resorte para, por ejemplo, voltear el aparato ^uA^val lado correcto a la posición deseada y estable con el equipo de aterrizaje orientado hacia abajo.

[0030] En una realización, un conjunto de control puede funcionar conectado a todos los accionadores para permitir un control preciso de los brazos plegables del sistema de recuperación o por otros medios como inclinar el centro de masa del aparato UAV. Esto permitiría un control preciso del aparato UAV, por ejemplo, cambiando la dirección horizontal del aparato UAV y, por lo tanto, siendo capaz de evitar obstáculos u otras áreas de aterrizaje no deseadas. Este control podría ser una entrada manual del operador o un control autónomo.

[0031] En una realización, cada uno de los brazos plegables comprende un subbrazo giratorio montado en los brazos plegables configurado para proporcionar una extensión adicional a las estructuras de brazos primarios, y donde el material plegable está unido a un extremo libre o área de extremo libre del subbrazo. Por consiguiente, es posible aumentar aún más el coeficiente de resistencia aerodinámica si es necesario mediante la activación de las subbrazos. Las articulaciones o dispositivos de articulación como se discutió anteriormente pueden montar los subbrazos en las estructuras de brazo plegable para permitir la extensión adicional de los subbrazos, similar a como se discutió anteriormente.

[0032] En una realización, el sistema de accionamiento comprende al menos una, o más, hélices o motores activadores, o cualquier tipo de motor de empuje y similares. Como ejemplo, el aparato UAV puede, por ejemplo, estar provisto de un único motor de hélice, o puede estar provista una pluralidad de dispositivos de hélice donde, por ejemplo, un único motor de hélice puede estar unido a una estructura de brazo primario individual, por ejemplo, si hay cuatro estructuras de brazos primarios, hay cuatro motores de hélice, donde un único motor de hélice está asociado a una estructura de brazo primario individual.

[0033] En una realización, la señal de mal funcionamiento está configurada además para activar un comando de detención para detener el sistema de accionamiento. Como ejemplo, un incendio o calor proveniente del sistema de accionamiento podría dañar o incluso destruir el material plegable. Por lo tanto, al detener/apagar el sistema de accionamiento se impide que el sistema de accionamiento, por ejemplo, el motor de hélice dañe el material plegable o cualquier otra parte del sistema de recuperación.

[0034] En una realización, el aparato comprende además al menos un sensor configurado para emitir la señal de mal funcionamiento en caso de que sea detectado un mal funcionamiento por el al menos un sensor. Por lo tanto, en caso de que, por ejemplo, un operador del aparato UAV no pueda detectar visualmente ningún mal funcionamiento en el aparato UAV, el al menos un sensor detecta el mal funcionamiento automáticamente y, por lo tanto, se garantiza que el aparato UAV llegue de forma segura al suelo mediante el despliegue del sistema de recuperación. Los sensores también pueden identificar el mal funcionamiento muy rápidamente antes de que el operador detecte el mal funcionamiento. El mal funcionamiento puede basarse, por ejemplo, en identificar y analizar la aceleración alrededor de cualquiera de sus seis grados de libertad, cambios en la presión barométrica o cualquier otro fallo mecánico, eléctrico o de software.

[0035] En una realización, la señal de mal funcionamiento está dispuesta para ser activada manualmente por un operador que opera el aparato UAV. Esto puede hacer que el aparato UAV sea más económico, ya que uno o más sensores pueden no ser necesarios y también servir como respaldo si uno o más de los sensores no logran identificar un mal funcionamiento.

[0036] En general, los diversos aspectos de la invención pueden combinarse y asociarse de cualquier manera posible dentro del alcance de la invención. Estos y otros aspectos, características y/o ventajas de la invención serán evidentes y se dilucidarán con referencia a las realizaciones descritas en lo sucesivo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0037] Las realizaciones de la invención se describirán, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos, en los que:

las figuras 1 a 5 muestran una vista en perspectiva y una vista lateral de una realización de un aparato de vehículo de área no tripulado (UAV) según la presente invención, y

la figura 5 muestra una vista ampliada del aparato UAV de la figura 1.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES

[0038] Las figuras 1 a 5 muestran una vista en perspectiva y una vista lateral de una realización de un aparato de vehículo de área no tripulado (UAV) 20 según la presente invención, que comprende una estructura de bastidor 7 que, como se muestra aquí, puede ser una estructura central del UAV, una pluralidad de patas 13, una pluralidad de estructuras de brazo primario 8 que se extienden desde la estructura de bastidor 7 que, como se muestra aquí, pueden extenderse radialmente lejos de la estructura de bastidor, un sistema de accionamiento 10 que puede comprender una pluralidad de hélices giratorias 6 dispuestas en el extremo de las estructuras de brazo primario 8 para accionar el aparato UAV, y un sistema de recuperación 11. Cabe destacar que el número de estructuras de brazo primario no debería interpretarse como limitado a cuatro estructuras, sino que el número también podría ser menos de cuatro o más de cuatro. Por lo tanto, por ejemplo, la pluralidad de estructuras de brazo primario 8 puede ser igual a 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y números superiores. De manera similar, el número de brazos plegables 9 puede ser 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y números superiores. Con el fin de garantizar que el sistema de recuperación esté funcionando de una manera beneficiosa, el experto debe entender que el número de brazos plegables 9 debería ser al menos tres, posiblemente al menos cuatro, para garantizar el despliegue del material plegable 4 con una reducción de velocidad vertical suficiente resultante del aparato UAV durante el mal funcionamiento. En las realizaciones mostradas en las Figuras 1 5, el número de brazos plegables 9 es igual al número de estructuras de brazo primario 8 por cada estructura de brazo primario que tiene montado de forma pivotante en el mismo un brazo plegable correspondiente 9, pero se entenderá fácilmente que la invención no se limita a estas realizaciones particulares, por lo tanto, en algunas realizaciones (no mostradas) una o más estructuras de brazo primario pueden tener al menos dos brazos plegables 9 montados de forma pivotante en las mismas.

[0039] El sistema de recuperación 11 comprende una pluralidad de brazos plegables 9 montados de forma pivotante en la pluralidad de estructuras de brazo primario 8 en el área de extremo libre de las estructuras de brazo primario y que se extienden a lo largo de las estructuras de brazo primario 8, por ejemplo, debajo de ellas como se muestra en la figura 1. La pluralidad de brazos plegables 9 están configurados para moverse desde una posición de cierre como se muestra en la figura 1, donde los brazos plegables se extienden a lo largo de las estructuras de brazo primario con sus extremos libres apuntando hacia la estructura de bastidor 7, hacia una posición abierta como se muestra en las figuras 2 a 5, donde los extremos libres apuntan lejos de la estructura de bastidor. En el contexto de la presente invención, cualquier grado de apertura pivotante del brazo plegable 9 dará como resultado así que el extremo libre (es decir, opuesto al extremo unido de forma pivotante) apunte lejos, al menos en cierta medida, de la estructura de bastidor 7. Por supuesto, el grado de apertura debería ser adecuado para el propósito de reducir la velocidad vertical por el despliegue, y por lo tanto la forma final, del material plegable 4.

[0040] El montaje pivotante puede realizarse, por ejemplo, a través de una pluralidad de articulaciones, por ejemplo, articulaciones giratorias o bisagras y similares, que conectan la pluralidad de brazos plegables y la pluralidad de estructuras de brazo primario entre sí, respectivamente, en los extremos distales de los brazos primarios y, por lo tanto, permiten que la pluralidad de brazos plegables se muevan desde la posición de cierre a la posición abierta después de que el sistema de bloqueo-desbloqueo haya liberado los brazos plegables. Un accionador puede estar ubicado en cada una de las articulaciones donde los brazos plegables y los brazos primarios están conectados entre sí, por ejemplo, un resorte, que ayuda/facilita el movimiento de la pluralidad de brazos plegables a la posición abierta. El accionador también puede estar configurado para controlar la estabilidad u orientación del aparato UAV durante la caída.

[0041] El sistema de recuperación 11 comprende además un material plegable 4 mostrado en las figuras 2-5 montado en los extremos libres o áreas de extremo libre 15 de los brazos plegables 9, es decir, en extremos opuestos al montaje pivotante, un sistema de bloqueo-desbloqueo 12 que está configurado para mantener la pluralidad de brazos plegables en una posición de cierre como se muestra en la vista en perspectiva y la vista lateral de la figura 1.

[0042] El material plegable 4 puede, por ejemplo, estar hecho de, pero no se limita a, nailon, polímero u otro material similar a tejido. Además, en una realización, el material plegable 4 puede fijarse debajo de los brazos primarios 8, por ejemplo, en el centro del vehículo, tal como dentro de la estructura de bastidor 7.

[0043] En una realización ejemplar, el funcionamiento del aparato UAV es el siguiente:

Se emite una señal de mal funcionamiento que indica un mal funcionamiento en el aparato UAV. El mal funcionamiento puede, por ejemplo, activarse a través de al menos un sensor 14 en el aparato UAV 20 que puede colocarse en cualquier lugar del aparato UAV, o de un operador del aparato UAV. Como ejemplo, se puede proporcionar una pluralidad de sensores 14, por ejemplo, en la estructura de bastidor, para detectar aceleración alrededor de cualquiera de los seis grados de movimiento de libertad del UAV, por ejemplo, cambios en la presión barométrica o cualquier otro fallo mecánico, eléctrico o de software, diferencias de calor, etc.

[0044] La señal de mal funcionamiento activa el sistema de bloqueo-desbloqueo 12 para desbloquear la pluralidad de brazos plegables 9 y así moverlos desde la posición de cierre mostrada en la figura 1 a una posición abierta como se muestra secuencialmente en las figuras 2-4 y así desplegar el material plegable para al menos reducir la velocidad vertical del aparato UAV hasta que el material plegable se despliega completamente como se muestra en la figura 4. La señal de mal funcionamiento también se puede usar para activar una función de detención del sistema de accionamiento 10. El sistema de bloqueo y desbloqueo 11 puede colocarse en cualquier parte de la(s) estructura(s) de brazo primario 8, en los brazos plegables 9 o dentro o cerca de la estructura de bastidor 7.

[0045] En una realización, el movimiento de los brazos plegables a la posición abierta puede controlarse completamente y adaptarse a las circunstancias por lo cual la rotación puede incluir girar los brazos plegables a través de la al menos una articulación giratoria o dispositivo de articulación entre una posición angular entre 20-260°, tal como aproximadamente 180° como se muestra en la figura 4.

[0046] En una realización, el sistema de bloqueo-desbloqueo 12 puede comprender un accionador y articulaciones giratorias que definen el eje giratorio 13 entre los brazos primarios 8 y los brazos plegables 9. Esto se ilustra en más detalles en la figura 5 que muestra una vista ampliada de la figura 1.

[0047] El accionador puede ser, pero no se limita a, un resorte torsional u otro dispositivo que sea capaz de almacenar energía o un accionador eléctrico, hidráulico o accionado neumáticamente, configurado para desbloquear los brazos flexibles 9 de modo que giren rápidamente y se muevan desde la posición de cierre mostrada en la figura 1 a la posición abierta mostrada en la figura 5 y, por lo tanto, desplieguen el material similar a tejido 4 para aumentar eficazmente la superficie que son del aparato UAV 20.

[0048] En una realización, la estructura de bastidor 7 puede comprender un área de almacenamiento para almacenar el material plegable donde se pliega.

[0049] En una realización, cada uno de los brazos plegables comprende subbrazos (no mostrados) que están montados de forma giratoria en los brazos plegables y configurados para proporcionar una extensión adicional a las estructuras de brazos primarios, y donde el material plegable está unido a los subbrazos. En esta realización, el material plegable puede estar unido a un extremo libre o área de extremo libre de los subbrazos. De esa manera, es posible aumentar aún más el área del material plegable mediante la activación de los subbrazos.

[0050] En una realización, los brazos plegables se pueden extender o retraer como una pluma telescópica dentro de la estructura de brazo primario y los subbrazos giratorios montados en el brazo plegable. De esa manera, también es posible aumentar aún más el área del material plegable una vez que se despliega.

[0051] Con base en lo anterior, cuando se produce una pérdida de control del aparato UAV u otro mal funcionamiento, es posible llevar de forma segura el aparato UAV 20 al suelo mediante el aumento del área superficial a través del material plegable 4 y así aumentar el coeficiente de resistencia aerodinámica y, por lo tanto, reducir la velocidad vertical del aparato UAV.

[0052] En una realización, los brazos plegables 9 pueden detenerse, por ejemplo, mediante un retén mecánico que puede bloquear aún más la rotación adicional del aparato UAV y/o utilizando el material plegable cuando está completamente desplegado.

[0053] Como se muestra en la figura 4, el brazo plegable 9 se mueve aproximadamente 180°, lo que resulta en una longitud casi duplicada de cada una de las estructuras de brazo primario 8. Como ya se mencionó, se pueden instalar brazos plegables o subbrazos adicionales (no mostrados) para aumentar el área superficial aún más o para alterar la forma. El material plegable 4 se estira entonces entre los extremos de cada uno de los brazos plegables cuando el mecanismo se ha desplegado completamente.

[0054] El aparato UAV 20 puede diseñarse de tal manera que, después de desplegar completamente los brazos flexibles 9 como, por ejemplo, se muestra en la figura 4, los brazos flexibles 9 pueden plegarse hacia atrás, por ejemplo, manualmente por el operador o por un accionador a bordo y el material plegable 4 puede entonces guardarse nuevamente en el área de almacenamiento de, por ejemplo, la estructura de bastidor 7.

[0055] La invención se puede usar en muchas variaciones. El número y la forma de las estructuras de brazo primario 8 se pueden alterar, así como aumentar el número y la forma de los brazos plegables 9 y la articulación giratoria adicional 12 para adaptarse a un bastidor específico. Esto permite aumentar aún más el área superficial o alterar la forma del material similar a tejido 4 cuando está completamente desplegado. Los brazos plegables 9 pueden, como ya se indicó, desplegarse en diferentes ángulos y, por lo tanto, alterar la forma del material similar a tejido 4. Los brazos plegables 9 se pueden detener mecánicamente mediante un tope de extremo o usando el material similar a tejido como tope de extremo o una combinación de ambos. El material similar a tejido puede tener múltiples formas y ranuras para controlar mejor el flujo de aire alrededor y a través de él. En una realización, es altamente dependiente del bastidor multirrotor y la aplicación.

[0056] El sistema de accionamiento 10 que puede comprender una pluralidad de hélices giratorias/motores que pueden estar configurados para detenerse automáticamente, por ejemplo, mediante procedimientos mecánicos o, por ejemplo, mediante una señal enviada a los motores que hace que se detengan. Esto es una ventaja para impedir, por ejemplo, que las hélices giratorias corten a través del material similar a tejido 4.

[0057] En una realización, los brazos plegables 9 pueden plegarse desde debajo del vehículo o desde la parte superior o cualquier otra posición entre ellas, tal como se representa en las figuras 1 a 5 al girarlos desde debajo del vehículo. Además, la mejor configuración es utilizar componentes tan ligeros y simples como sea posible.

[0058] Si bien la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripción anterior, tal ilustración y descripción se deben considerar ilustrativas o ejemplares y no restrictivas; la invención no se limita a las realizaciones descritas. Los expertos en la materia pueden comprender y efectuar otras variaciones respecto a las realizaciones descritas al poner en práctica la invención reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la descripción y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, la palabra «que comprende» no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido «un» o «una» no excluye una pluralidad. El mero hecho de que ciertas medidas se mencionen en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda utilizarse ventajosamente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de sistema de recuperación (11) configurado para ser utilizado en relación con un aparato de vehículo aéreo no tripulado -UAV-, que comprende:

• una estructura de bastidor (7),

• una pluralidad de al menos tres y preferentemente al menos cuatro estructuras de brazo primario (8) que se extienden desde la estructura de bastidor (7), y

• un sistema de accionamiento (10) para accionar el aparato UAV,

en el que el sistema de recuperación (11) comprende:

• una pluralidad de brazos plegables (9) configurados para ser montados de forma pivotante en la pluralidad de estructuras de brazo primario (8) en el área de extremo libre de las estructuras de brazo primario, en el que cada una de dichas estructuras de brazo primario (8) está configurada para tener al menos un brazo plegable montado en la misma, estando configurada la pluralidad de brazos plegables para moverse desde una posición de cierre en el que los brazos plegables se extienden a lo largo de las estructuras de brazo primario con sus extremos libres apuntando hacia la estructura de bastidor, hacia una posición abierta en el que los extremos libres apuntan lejos de la estructura de bastidor,

• un material plegable (4) configurado para ser montado en los brazos plegables (9), y

• un sistema de bloqueo-desbloqueo (12) configurado para mantener la pluralidad de brazos plegables (9) en una posición de cierre donde, en respuesta a una señal de mal funcionamiento que indica un mal funcionamiento en el aparato UAV, el sistema de bloqueo-desbloqueo está configurado para mover la pluralidad de brazos plegables desde la posición de cierre a una posición abierta y así desplegar el material plegable para al menos reducir la velocidad vertical del aparato UAV.

2. Un aparato de vehículo aéreo no tripulado -UAV-(20), que comprende:

• una estructura de bastidor (7),

• una pluralidad de al menos tres y preferentemente al menos cuatro estructuras de brazo primario (8) que se extienden desde la estructura de bastidor (7),

• un sistema de accionamiento (10) para accionar el aparato UAV, y

• un sistema de recuperación (11) según la reivindicación 1,

en el que

• la pluralidad de brazos plegables (9) está montada de forma pivotante en la pluralidad de estructuras de brazo primario en el área de extremo libre de las estructuras de brazo primario, en el que cada una de dichas estructuras de brazo primario (8) tiene al menos un brazo plegable montado en la misma, estando configurada la pluralidad de brazos plegables para moverse desde la posición de cierre donde los brazos plegables se extienden a lo largo de las estructuras de brazo primario respectivas con sus extremos libres apuntando hacia la estructura de bastidor, hacia la posición abierta en la que los extremos libres apuntan lejos de la estructura de bastidor,

• el material plegable (4) está montado en los brazos plegables,

• el sistema de bloqueo-desbloqueo (12) está configurado para mantener la pluralidad de brazos plegables en la posición de cierre donde, en respuesta a la señal de mal funcionamiento que indica un mal funcionamiento en el aparato UAV, el sistema de bloqueo-desbloqueo está configurado para liberar la pluralidad de brazos plegables de la posición de cierre a la posición abierta y así desplegar el material plegable para al menos reducir la velocidad vertical del aparato UAV.

3. Aparato UAV según la reivindicación 2, en el que la pluralidad de brazos plegables (9) están dispuestos de manera que en la posición de cierre los brazos plegables están dispuestos cada uno a lo largo de su estructura de brazo primario respectiva.

4. El aparato UAV según la reivindicación 2 o 3, en el que el sistema de bloqueo-desbloqueo (12) comprende al menos un accionador conectado a la pluralidad de brazos plegables para accionar el movimiento de la pluralidad de brazos plegables desde la posición de cierre a la posición abierta.

5. El aparato UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la estructura de bastidor (7) comprende un área de almacenamiento configurada para almacenar el material plegable.

6. El aparato UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que el material plegable (4) está montado en el extremo libre (15) o el área de extremo libre del brazo plegable.

7. El aparato UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que los brazos plegables están conectados a la estructura de brazo primario a través de un dispositivo de articulación flexible o móvil de manera que permita el movimiento del brazo flexible con respecto al brazo primario.

8. El aparato UAV según la reivindicación 7, en el que mover los brazos plegables a la posición abierta incluye girar los brazos plegables a través del al menos un dispositivo de articulación entre una posición angular entre 20-260°, tal como aproximadamente 180°, de modo que en la posición abierta los brazos plegables actúen como brazos de extensión a las estructuras de brazos primarios.

9. El aparato UAV según la reivindicación 7 u 8, en el que el al menos un dispositivo de articulación está configurado para ajustar dinámicamente la posición angular de los brazos plegables para ajustar la forma del material plegable.

10. El aparato UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que cada uno de los brazos plegables comprende un subbrazo conectado a los brazos plegables a través de un dispositivo de articulación flexible o móvil configurado para proporcionar una extensión adicional a las estructuras de brazos primarios, y en el que el material plegable está unido a un extremo libre o área de extremo libre del subbrazo.

11. El aparato UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, en el que al menos un sistema de accionamiento comprende al menos un motor de hélice.

12. El aparato UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el que la señal de mal funcionamiento está configurada además para activar un comando de detención para detener el sistema de accionamiento.

13. El sistema UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, que comprende además al menos un sensor configurado para emitir la señal de mal funcionamiento en caso de que sea detectado un mal funcionamiento por el al menos un sensor.

14. El sistema UAV según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, en el que la señal de mal funcionamiento está dispuesta para ser activada manualmente por un operador que opera el aparato UAV.

15. Un procedimiento para recuperar un aparato de vehículo aéreo no tripulado -UAV- (20), que comprende:

• una estructura de bastidor (7),

• un sistema de accionamiento (10) para accionar el aparato UAV,

• un sistema de recuperación (11), en el que el sistema de recuperación comprende

• una pluralidad de brazos plegables (9) montados de forma pivotante en la pluralidad de estructuras de brazo primario (8) en el área de extremo libre de las estructuras de brazo primario, en el que cada una de dichas estructuras de brazo primario (8) tiene al menos un brazo plegable (9) montado en la misma, estando configurada la pluralidad de brazos plegables para moverse desde una posición de cierre en el que los brazos plegables se extienden a lo largo de las estructuras de brazo primario con sus extremos libres apuntando hacia la estructura de bastidor, hacia una posición abierta en el que los extremos libres apuntan lejos de la estructura de bastidor, • un material plegable (4) montado en los brazos plegables (9),

• en el que el procedimiento de recuperación comprende:

• mantener la pluralidad de brazos plegables en una posición de cierre, y

• liberar, en respuesta a una señal de mal funcionamiento que indica un mal funcionamiento en el aparato UAV, la pluralidad de brazos plegables desde la posición de cierre a una posición abierta y así desplegar el material plegable para al menos reducir la velocidad vertical del aparato UAV.