JP7049293B2 - 無人航空機による液体輸送、その方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、配送システム及び方法に関し、より具体的には、液体を養蜂箱に配送する方法及びシステムに関する。

ミツバチを飼育する複雑性が増しており、養蜂の経済的な継続性が脅されている。２０１５年５月にＵＳＤＡから発表された２０１４年－２０１５年のミツバチレポートでは、米国国内のミツバチの養蜂箱の全登録数のうちの４２％は、１年間存続していないと推定されている。持続可能な損失率は、１５～１８％の範囲と予測されている。これらの損失の多くの原因はわかっていない。養蜂箱の損失は、米国国内の養蜂の経済面において重要な要因を示す。前記の観点から、受粉及び蜂蜜生産に必要不可欠なミツバチ業界は、大きなリスクにさらされている。

損失率が業界の持続可能性の許容範囲に向かって下がる限りは、これらの損失率を達成するために必要とされる努力の強化が重要である。コスト増加、労力増加、及び材料増加には２つの要素がある。養蜂箱のミツバチの群れの病気の抑制及び栄養管理のための餌及び薬物の配給は、養蜂箱損失の低減に努める養蜂家にとって重要な資源投資である。

必要とされるのは、養蜂箱へ餌及び薬物を配給するためのシステム及び方法である。前述のコストをこの新しいシステム及び方法によって管理できる場合、見込みのある持続可能性を養蜂箱損失数の低減から得ることが可能であろう。

本明細書に示される図面は、単に例示を目的としており、本開示の範囲を限定することを意図していない。

本発明のシステムの１つの実施形態の概略図である。 図１のシステムの基地ステーションの１つの実施形態の概略図である。 図１のシステムの無人航空機の１つの実施形態の概略図である。 図１のシステムの受け入れステーションの１つの実施形態の概略図である。 図４の受け入れステーションの自己フラッシング式養蜂箱上部の給餌器の１つの実施形態の概略図である。 図１のシステムの無人航空機及び受け入れステーションのドッキングシステムの１つの実施形態の概略図である。 図１のシステムの無人航空機用の制御命令の１つの実施形態の概略図である。

本発明の何らかの実施形態において、液体を調達して配送するための無人航空機（ＵＡＶ）を備えることができる。本発明の何らかの実施形態において、液体を第１のステーションつまり基地ステーションから１又は複数の受け入れステーションに配送するためのＵＡＶ及びシステムを備えることができる。本発明の何らかの実施形態において、受け入れステーションの１又は２以上は、養蜂箱と関連づけることができる。本発明の何らかの実施形態において、液体は、ミツバチ用の餌を含むことができる。本発明の何らかの実施形態において、液体は、ミツバチ用の薬物、例えば、ノゼマ病、バロア病、又はその両方を処置する薬物を含むことができる。

以下に記載の本発明の実施形態は、本発明の実施例であり、一部の実例において、本発明の前述の実施形態よりも広いが、前述の実施形態の広さ又は本発明の広さを制限することは意図されていない。このような実施形態に記載の本発明の追加的な特徴部は随意的である。以下に記載の何らかの実施形態の特徴部は、以下に記載の何らかの実施形態の何らかの他の特徴部の有無を問わず、前述の実施形態と組み合わせることができる。以下で説明する何らかの方法、プロセス、装置、デバイス、又はシステムの全ての特性、ステップ、パラメーター、及び特徴部は、以下に記載するものを含め、何らかの特定の実施形態に限定されず、代わりに、本発明の前述の実施形態の何れかに、及び随意的に本発明の何れか又は全部の実施形態に同じように適用可能とすることができる。一部の実例において、広義の用語及び記述は、本開示を特定の用語又は記述に制限することなく、しかしながら、単に検討及び理解を容易にするために、より具体的な用語及び記述と置き換えられる。

本発明の何れの実施形態も、ノゼマ病抑制及び餌供給を重点的に取り組みことができる。クワッドローター又は他の精密飛行システム、全地球測位システム（ＧＰＳ）ナビゲーション、及び画像処理を含むＵＡＶ技術の進歩を利用することができる。本発明の何らかの実施形態を使用して、養蜂箱のミツバチ群の健康を向上させて年間損失を低減することを目的として、養蜂業務のコストを低減することができる。

餌及び薬物を多数の養蜂箱に配給するコストを低減するため、本発明の何らかの実施形態において、システムは、基地ステーション、ＵＡＶ輸送手段、少なくとも１つの受け入れステーション、及び何らかの適切な形式の制御システムを備えることができる。

図１は、本発明のシステム２１の１つの実施形態を示す。システム２１は、任意の数の基地ステーション２２を含むことができ、各基地ステーションは、任意の数の基地ステーションドック２３を含む。各基地ステーションは、第１のステーションと呼ぶことができる。図１において、例えば、システム２１は、複数の基地ステーションドック２３、より具体的には３つの基地ステーションドックを有する単一の基地ステーション２２を有するように示されている。システム２１は、任意の数の養蜂箱ドック２４をさらに含むことができ、養蜂箱ドック２４は、基地ステーション２２によってサポートすることができる。各養蜂箱ドックは、第２のステーションと呼ぶことができる。養蜂箱ドック２４は、任意の数の場所に存在することができる。図１において、例えば、システム２１は、第１の場所２６に位置する単一の養蜂箱ドック２４と、第１の場所２６から離間して第１の場所２６から遠く離れた第２の場所２７に位置する、複数の（より具体的には３つの）他の養蜂箱ドック２４とを含む。システム２１は、基地ステーション２２から１又は２以上の養蜂箱ドック２４に供給を行う任意の数の無人航空機つまりＵＡＶ３１をさらに含むことができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ３１の各々は、例えば、ＵＡＶ３１の数が基地ステーションドック２３の数に等しいように基地ステーションドック２３とペアにすることができる。図１に示すように、例えば、ＵＡＶ３１は、基地ステーション２２の基地ステーションドック２３の１つから提供され、現在、当該養蜂箱ドック２４とのドッキングに備えて第１の場所２６での養蜂箱ドック２４の上方でホバリングしている。図１に示すように、第２のＵＡＶ３１は、例えば、当該養蜂箱ドック２４の補充を行うために第２の場所２７での養蜂箱ドック２４の１つとドッキングしている。図１に示すように、第３のＵＡＶ３１は、例えば、補充、再充填を行うか又は任意の数の他の機能を基地ステーション２２において実行するために基地ステーションドック２３の１つにドッキングしている。任意の数の基地ステーションドック２３が任意の数のＵＡＶ３１をサポートできることが想定されている。

基地ステーション２２は、液体又は他の配送製品を適切なＵＡＶ輸送手段３１に供給するために設けることができる。何らかの実施形態において、配送される液体は、養蜂箱のミツバチ群のための餌、又は薬物、又はその両方である。このような薬物としては、ノゼマ病、バロア病、又はその両方を処置する薬物を挙げることができる。簡単にするために、以下の多くの実例において、液体は、餌と呼ぶこととする。何らかの実施形態において、基地ステーションは、餌ミキサー３２を含むことができ、餌ミキサー３２は、例えば、ミキサー３２に接続された１又は２以上の容器又はタンク３３に貯蔵された粉材料の餌を自動的に混合する。例えば図２に示ように、餌ミキサー３２は、例えば１又は２以上の容器又はタンク３３に貯蔵された餌に薬物を追加することができる。何らかの実施形態において、基地ステーション２２は、養蜂場サイトにある。

基地ステーション２２は、例えば、図１に概略的に又は単純に示すように、もしくは図２に詳細に示すように、何らかの適切な形式とすることができる。何らかの実施形態において、基地ステーション２２は、適切なＵＡＶ輸送手段３１を自動的に受け入れるドッキング受け部２３を含むことができる。基地ステーションドック、ＵＡＶドック、ＵＡＶ受け部、又は前記の任意の組み合わせで呼ぶこともできる当該ドッキング受け部２３は、基地ステーション２２に又はその近くに設けることができ、１又は２以上のＵＡＶ３１に供給するための基地ステーションからのペイロードの受け入れに対応することができる。基地ステーション２２は、任意の数のＵＡＶ輸送手段３１に同時に又は順次に対応する任意の数のドッキング受け部２３を含むことができる。各ドッキング受け部２３は、何らかの適切な形式とすることができ、ＵＡＶ輸送手段３１に取り外し可能に接続する何らかの適切な形式のドッキングポート３４を含むことができる。

何れの実施形態も、基地ステーション２２は、液体又は他の製品をＵＡＶ輸送手段３１に供給する適切なリザーバ又は容器３５を含むことができる。１つのこのようなリザーバ又は容器は、例えば図２に示される液体餌供給タンク３５とラベル付けされた液体餌供給タンク又は供給タンクである。液体供給タンク３５はミキサー３２に接続することができ、ミキサー３２によって処理された液体を受け入れるようになっている。基地ステーション２２にはセンサ３６を設けることができ、例えばリザーバ容器３５と連通してリザーバ又は容器３５内の餌のレベル又は量を監視するようになっている。また、供給タンク３５、供給容器３３、又はその任意の組み合わせにおける餌の量を記録するために（時間の関数とすることを含めて）、データログ３７は、基地ステーション２２又はシステムの他の場所に保持することがきる。データログ３７は、何らかの適切な形式の、例えば、コンピュータメモリ又は他の記憶装置とすることができる。何らかの実施形態において、液体を基地ステーション２２の供給タンク３５から各ドッキング受け部２３に供給するポンプ、バルブ、又は他の適切な制御送給機構３８、又はその任意の数を設けることができる。何らかの実施形態において、ポンプなどの複数の制御送給機構３８を備えることができ、例えば、当該機構３８の１つを基地ステーションドック２３の各々に設けることができる。機構３８は、何らかの適切な方法で、例えば、連続的に（図２に示すように）、並列に、又は前記の任意の組み合わせで容器３５とドック２３との間に結合することができる。

随意的に、各ドッキング受け部２３は、例えば図６に示すような何らかの適切な再充電アダプタ４２によってＵＡＶ輸送手段３１を充電するための適切なＵＡＶ充電器４１を備えることができ、ＵＡＶ充電器４１は、ＵＡＶ輸送手段３１がドッキング受け部２３にドッキングするか、さもなければ基地ステーション２２にある間にＵＡＶ輸送手段のバッテリを再充電するためにＵＡＶ輸送手段３１に電気的に接続する。充電器４１は、図２に示すように各ドッキング受け部２３に設けること、又は複数のドッキング受け部２３に結合して機能を果たすことができる。随意的に、ドッキング受け部２３は、ＵＡＶ輸送手段３１と通信するための適切なデータ転送インターフェース及び機構４３を備えることができる。何らかの実施形態において、データ転送インターフェース及び機構４３は、何らかの適切な無線形式とすることができ、何らかの適切な無線通信プロトコルを使用することができる。例えば、当該インターフェース及び機構は、シリアルプロトコルを使用する無線周波数又は他のモジュールを利用することができる。何らかの実施形態において、例えば、複数の基地ステーションドック２３を有する本発明のシステムにおいて、データ転送インターフェース及び機構４３は、複数の同時接続をサポートするブルートゥース（登録商標）又は他の無線技術を利用することができる。簡単にするために、図２において、データログ３７及び無線通信機構４３は一緒に示されている。何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段とドッキング受け部との間の有線接続は、データ転送のために、例えば、ＵＡＶ輸送手段と基地ステーションドックとの間にハードウェアアダプタ（図示せず）を協働的に係合することによって提供することができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段の配線アダプタは、ＵＡＶ輸送手段のノズル（図示せず）によって保持することができる。当該有線接続は、シリアル又は任意の他の適切な伝送プロトコルを利用することができる。

何れの実施形態にも、各ドッキング受け部２３は、ドッキング受け部又は基地ステーションドック２３に対するＵＡＶ輸送手段３１のドッキングを容易にするための適切な誘導補助手段５１を設けることができる。例えば、何らかの実施形態において、各ドッキング受け部２３は、ＵＡＶドッキング誘導及び位置合わせを容易にする視覚的マーキング５１を含むことができ、例えば、ＵＡＶ輸送手段３１による基地ステーション２２の空中又はフィールド識別、及びＵＡＶ輸送手段３１の基地ステーション２２との、例えば基地ステーションのドッキング受け部２３とのドッキングを容易にする何らかの適切な視覚的ＱＲ又はスキャンコードを含むことができる。

各基地ステーション２２は、制御装置を含むこと、又は制御装置６１、例えば電子制御装置に接続することができる。制御装置６１は、基地ステーションの作動を自動的に制御することができ、例えば何らかの実施形態において、基地ステーション２２は人間の介在なしに作動することができる。この点に関して、制御装置２２は、各ドッキング受け部２３、基地ステーションの各ポンプ又は他の制御送給機構３８、基地ステーションの各ＵＡＶ充電器４１、餌ミキサー３２、液体供給タンク３５、液体供給タンク又は容器のセンサ３６、データログ３７、データ転送インターフェース及び機構４３、又は前記の任意の組み合わせに対して電気的に接続することができる。電子制御装置６１は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ、又は他の適切な記憶装置、及びユーザーインターフェース６２を有する何らかの適切な形式のコンピュータとすることができる。制御装置６１に電力を供給するバッテリ（図示せず）を設けること、又は、制御装置には任意の他の適切な手段によって電力を供給することができる。制御装置６１は、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、又はその両方でプログラムすることができ、供給タンク２３内の餌の適切なレベルの維持、補充中のドックポンプ又はバルブ３８の作動、ＵＡＶ充電器４１の電源オン及びオフ、及びＵＡＶ輸送手段３１のドッキング受け部２３とのドッキングの支援を含む、基地ステーション２２の機能を制御するようになっている。何らかの実施形態において、制御装置６１は、基地ステーション２２及びシステム２１の他の構成要素の何れか又は全てから遠く離れて位置することができ、又は、一部は基地ステーション２２と一緒に、一部は遠隔に位置することができる。何らかの実施形態において、制御装置６１は、部分的に又は全体的にクラウド内に位置することができる。

何れの実施形態も、制御装置６１は、例えば、１又は２以上のＵＡＶ輸送手段３１への液体又は他の供給製品の配給を管理するスケジューラ６３の機能を果たすか又はこれを含むことができる。スケジューラ６３は、各養蜂箱の状態及び各養蜂箱の配給プランを追跡するスケジューリングシステムを含むことができる。餌又は薬物の配給が必要とされる場合、スケジューラは、例えば、餌ミキサー３２又は基地ステーション２２の何らかの他の場所において特殊配合でのペイロードのオンデマンド混合を開始し、ペイロードを所要の目的地に配送するために１又は２以上のＵＡＶ輸送手段３１への指示又は割り当てを開始することができる。何らかの実施形態において、このような割り当ては、ＵＡＶ輸送手段３１の基地ステーション２２とのドッキング中に達成することができる。何らかの実施形態において、割り当て又は他の情報は、飛行中に無線でＵＡＶ輸送手段３１に伝達される。制御装置及びスケジューラ６１は、餌の調合法、日付及び量、及び目的の養蜂箱などの情報を養蜂家、ユーザー、又はオペレータ６６から受信するようにプログラムすることができる。何らかの実施形態において、制御装置及びスケジューラ６１は、遠隔制御することができる。例えば、養蜂家は、スケジューラ６３を介して全体システム２１をインターネット経由で遠隔操作によって管理することができる。

制御装置に電気的に又は無線で接続することができる、制御装置６１のユーザーインターフェース６２は、何らかの適切な形式とすることができる。何らかの実施形態において、養蜂家、ユーザー、又は他のオペレータ６６は、ユーザーインターフェース６２を利用して、供給スケジュール情報を指定することができる。インターフェース６２は、従来型のコンピュータＧＵＩ、ウェブベースのアプリケーション、携帯又はスマートフォンアプリケーション、又は前記の任意の組み合わせを含むことができる。何らかの実施形態において、インターフェース６２を使用して、配送完了、配送中、又はその両方を監視すること、並びにＵＡＶイベント及び配送前に個々の養蜂箱から報告された餌レベルなどのログ情報を再検討することができる。

基地ステーション２２は、例えば、１又は２以上のＵＡＶ輸送手段、１又は２以上の養蜂箱ドック２４、又は前記の任意の組み合わせと通信する適切な無線送信器及び受信器を含むことができる。無線送信器及び受信器は、データ転送インターフェース及び機構４３を含み、何らかの適切な手段によって制御装置６１に電気的に接続することができる。何らかの実施形態において、制御装置は、各養蜂箱ドック２４での餌の量を含む情報をシステム２１の養蜂箱ドック２４から受信し、供給タンク３５内の十分な餌の形成、及び餌を必要とする養蜂箱ドック２４において餌を補給するために１又は２以上のＵＡＶ輸送手段３１による配送を調整する。受信又は収集された情報は、周期的に、連続的に、もしくは基地ステーション２２又は養蜂箱ドック２４が必要とするときに送信することができる。

何れの実施形態でも、基地ステーション２２から個々の養蜂箱への餌の配給は、何らかの適切なＵＡＶ輸送手段３１によって実現することができる。何らかの実施形態において、このような輸送手段３１は、ＵＡＶ輸送機自体を含むことができ、追加的に液体貯蔵タンク又は供給タンクと、適切な液体ペイロードを受け取るために基地ステーション２２とドッキングする能力、ＵＡＶを再充電するために基地ステーションとドッキングする能力、スケジューラ６２又はスケジューリングシステムと通信するＵＡＶの能力、又は前記の任意の組み合わせと含むことができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ３１は、ホバリングが可能であり、正確なナビゲーション制御を有する。これは所定の養蜂箱又は基地ステーション２２へ独立してナビゲートする能力を有することができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ３１は、目的地、例えば、基地ステーション２２又は特定の養蜂箱ドック２４を取得すると、基地ステーション２２又は養蜂箱ドック２４と自動的にドッキングすることが可能である。

図３は、本発明のＵＡＶ輸送手段３１の１つの実施形態を概略的に示す。ＵＡＶ輸送手段は、ＵＡＶ輸送機７１自体を含み、ＵＡＶ輸送機７１自体は、本体７２と、本体の上昇及び舵取りを行う複数のロータ７３と、ロータ７３を作動させる本体７２の１又は２以上のモーター（図示せず）と、電力を１又は２以上のモーター及びＵＡＶ輸送手段の他の電気部品に供給するバッテリ（図示せず）とを含むことができる。ＵＡＶ輸送手段は、追加的に本体７２によって運ばれる又はその中で運ばれる何らかの適切な形式の制御装置７４を含むことができる。配送制御装置と呼ぶことができる制御装置は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ又は他の適切な記憶装置、バッテリ、及びユーザーインターフェースを有する何らかの適切な電子形式のコンピュータとすることができる。制御装置は、上昇及び方向制御、餌、液体、又は他のペイロードの配送、ペイロードの積み降ろし、スケジューラ６３からの配送目的地の受信、目的地への誘導及び基地ステーション２２への帰還、例えばデータログ７６内の関連の配送データ及びイベントの記録、又は前記の任意の組み合わせを含む、ＵＡＶ３１のあらゆる状況の管理に関与することができる。データログ７６は、例えば、コンピュータメモリ又は他の記憶装置である何らかの適切な形式とすることができる。この点に関して、制御装置７４は、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、又はその両方によって適切に構成又はプログラムすることができ、基地ステーション２２によって、又は基地ステーション２２にいる間に制御装置に送給されたコマンドに従って作動することができる。ＵＡＶ輸送手段３１は、ＵＡＶの制御装置７４を含む、ＵＡＶ３１との無線通信を可能にする送受信装置７７を含むことができ、ＵＡＶ３１に関する位置データを供給するＧＰＳ受信器７８などのＧＰＳ機能を含むことができる。簡単にするために、図３において、データログ７６及び無線送信器及び受信器７７は一緒に示されている。何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段の制御装置７４は、飛行中にＵＡＶ輸送手段３１を人間の介在又は制御なしに基地ステーション２２から１又は２以上の養蜂箱ドック２４まで誘導し、基地ステーションに戻るようにプログラムするか又は他の方法で構成することができる。すなわち、誘導は、全自動とすることができる。例えば、制御装置７４は、自動化された操縦装置回路、プログラミング、又はその両方を含むことができ、本発明のシステム２１のステーション間のこのような自動化された飛行を可能にするために、例えば、ＧＰＳ受信器７８又は他の方法によって位置データを周期的に又は連続的に取得することができる。

何れの実施形態にも、ペイロードシステム又は組立体９６は、ＵＡＶ輸送手段３１に設けることができ、例えば、ＵＡＶの本体７２によって運ぶことができる。ペイロード組立体９６は、何らかの適切な形式とすることができ、養蜂箱に配送するために基地ステーション２２から取得した餌を貯蔵するタンク９７を含むことができる。何らかの実施形態において、ポンプ、バルブ、又は他の制御送給機構９８及びノズル９９を設けて餌又はペイロードタンク９７に接続することができ、餌を、例えば、ノズル９９の端部の開口部１００を介して基地ステーションから取得して餌をタンク９７に貯蔵し、餌タンクからの餌を、例えばノズル９９の端部の開口部１００を介して養蜂箱ドック２４に配送するようになっている。ノズルの開口部１００は、出口開口部と呼ぶことができる。本発明の特定の実施形態において、当該制御送給機構９８は、基地ステーション、養蜂箱ドック、又はその両方のポンプを不要にすることができる。ＵＡＶ輸送手段が基地ステーション２２、何らかの養蜂箱ドック２４、又はその両方においてドッキングされている場合にＵＡＶ輸送手段３１の何れか又は全てのバッテリを充電することを可能にする適切な電荷アダプタ１０１は、例えば、ペイロード組立体９６の一部として設けることができる。何らかの実施形態において、充電アダプタ１０１は、供給ノズル９９に機械的に結合することができ、ＵＡＶ輸送手段が餌を基地ステーション２２から取得している間の又は餌を養蜂箱ドック２４に配送している間の充電を支援するようになっている。充電アダプタ１０１は、ＵＡＶ輸送手段３１のバッテリの充電を可能にするために、ノズルにアクセス可能な電気接点を含むことができる。何らかの実施形態において、充電アダプタ１０１を含むシステム２１の充電アダプタは、誘導構成要素を使用して無接点接続を実行することができる。随意的に、ペイロードシステム９６は、ペイロードタンク９７内の内容物のレベルを監視する何らかの適切な形式のセンサ１０２を含むことができる。

ＵＡＶ輸送手段３１は、ペイロード組立体又はシステム９６に包含されるような、例えば、本体７２によって運ばれる何らかの適切な形式のドッキング誘導機構１０３を含むことができ、ドッキング誘導機構１０３は、ＵＡＶ輸送手段３１と、基地ステーション２２、養蜂箱ドック２４、又はその両方とのドッキングを支援する何らかの適切な形式の視覚、イメージ、ビデオ、又は他の誘導センサ１０４を含むことができる。何らかの実施形態において、ドッキング誘導機構１０３は、ＵＡＶ輸送手段のノズル９９をそれぞれの基地ステーション２２又は養蜂箱ドック２４のドッキングガイドに案内するための情報をＵＡＶ輸送手段の配送及び飛行制御構成要素に供給することができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段の視覚、イメージ、又はビデオセンサ１０４を利用して、基地ステーション２３上の誘導補助手段５１、養蜂箱ドック２４上の誘導補助手段１６０、基地ステーション、養蜂箱ドック、又はその両方に設けられた視覚的ＱＲ又はスキャンコードを読み取り、例えば、ステーション２２又はドック２４を識別して、ステーション又はドック、その両方とのＵＡＶのドッキング、又は何らかの他の目的を支援することができる。このような視覚的ＱＲコード（登録商標）又はスキャンコードは、例えば、基地ステーション２２の誘導補助手段５１を含むことができる。ＵＡＶ輸送手段３１の制御装置７４は、輸送部の視覚又は他の誘導センサ１０４の助けにより、互いに近くに位置する複数のドッキングステーション、例えば、複数の基地ステーションドック２３又は養蜂箱ドック２４を人間の介在又は制御なしに区別して、ＵＡＶ輸送手段を複数のドッキングステーションのうちの予め指定された１つとドッキングするように自動的に移動させることができる。

何れの実施形態も、ＵＡＶ輸送手段３１のペイロードシステム又は組立体９６並びにドッキング誘導機構１０３の何れか又は全ての態様は、ＵＡＶ輸送手段の制御装置７４に結合し、制御装置７４によって制御することができる。何らかの実施形態において、ペイロードシステム及びドッキング誘導機構は、全自動とすることがでるので、それぞれの作動中に人間の介在又は制御を必要としない。

養蜂箱ドック又はドッキング受け部と呼ぶことができる適切なドッキング機構２４は、例えば、図４に示すように、ＵＡＶ輸送手段３１のサービスを受ける各養蜂箱１２１に取り付けることができる。組み合わされたドッキング機構２４及び養蜂箱１２１は、養蜂箱組立体、養蜂箱組立体、養蜂箱供給組立体、養蜂箱装置、又は、前記の任意の組み合わせなどの組立体又は装置１２２と呼ぶことができる。養蜂箱１２１は、養蜂箱と、養蜂箱内のミツバチが生産した蜂蜜を収容するための養蜂箱本体１２３とを有する従来型の養蜂箱とすることができる。何らかの実施形態において、養蜂箱ドック２４は、例えば、養蜂箱本体の上部に結合することによって養蜂箱本体１２３によって支えることができる。何らかの実施形態において、養蜂箱ドック２４は、従来型の上部給餌器のような従来型の養蜂箱１２１の上部に置くことができる。養蜂箱ドック２４は、ＵＡＶ輸送手段３１にペイロードを養蜂箱１２１に配送する能力を提供する。

何れの実施形態も、養蜂箱ドック２４は、ＵＡＶ輸送手段３１から餌を受け取るリザーバ又は容器１２６を含むことができる。リザーバ又は容器１２６は、何らかの適切な形式とすることができ、何らかの実施形態において蓋なし容器、例えば、トレイ、ボトル、タンク、瓶、又は前記の任意の組み合わせとすることができる。養蜂箱のミツバチが餌リザーバ１２６内の餌にアクセスすることを可能にするビーラダー（ｂｅｅ ｌａｄｄｅｒ）又は他の適切なアクセスデバイス又は機構１２７を養蜂箱ドック２４内に含むことができる。餌リザーバ内の餌のレベル又は量を監視する随意的なセンサ１４８を養蜂箱ドック２４内に設けることができ、養蜂箱ドックは、情報をＵＡＶ輸送手段３１、基地ステーション２２、及びシステム２１の任意の他の構成要素から送信又は受信する、無線送信器１２９、何らかの実施形態において受信器を含むことができる。このような送信された情報は、餌リザーバ１２６内の検知レベルを含むことができる。また、餌リザーバ１２６内の餌の量を記録する（時間の関数とすることを含む）データログ１３１は、養蜂箱ドック２４に又はシステムの他の位置に保持することができる。データログ１３１は、例えば、コンピュータメモリ又は他の記憶装置である、何らかの適切な形式とすることができる。簡単にするために、図４において、送受信器１２９及びデータログ１３１は一緒に示されている。例えば、センサ１４８から取得したログ１３１内のデータを使用して、ＵＡＶ輸送手段３１からリザーバ又は容器１２６への餌、薬物、他の液体、又は前記の任意の組み合わせの配送量を調整することができる。

何れの実施形態でも、随意的に、リザーバフラッシング装置、組立体、機構、又はシステム１３６は、養蜂箱ドック２４内に設けることができる。フラッシングシステム１３６は、例えば、新鮮な餌を餌リザーバ１２６に送給する前に古い又はおそらく腐敗した餌を除去する何らかの適切な形式とすることができる。随意的なフラッシングシステム１３６は、例えば、データログ１３１の使用の有無を問わずデータログ１３１から独立して設けることができる。従って、例えば、フラッシングシステム１３６は、図４に示す実施形態から取り除くことができる。何らかの実施形態において、随意的なフラッシング装置又はシステム１３６は、バルブ又は他の制御放出機構１３７を含むことができ、これは餌リザーバ１２６に流体結合しており、未使用の餌を餌リザーバから、例えばリザーバの底部から排出する。制御放出機構１３７は、何らかの適切な形式とすることができ、何らかの実施形態において電動バルブとすることができる。何らかの実施形態において、随意的なフラッシング装置又はシステム１３６は、餌リザーバ１２６を洗浄するためにジェット又はノズル１３９に加圧液体を送給する何らかの適切なポンプ、バルブ、洗浄用供給ポート、又は他の制御された流体送給機構１３８を含むことができ、加圧液体は、バルブ又は他の制御放出機構１３７から抜くことができる。送給機構１３８及びジェット１３９に供給される液体は、何らかの適切な現場の又は他の供給源から供給することができる。例えば、何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段３１は、餌リザーバ１２６のより徹底的な洗浄のために、洗浄溶液又は水を送給機構１３８又は上部給餌器１４１上の他の位置に配給することができる。

図５は、養蜂箱１２１用の上部給餌器１４１の１つの実施形態を示す。上部給餌器又はリザーバは、例えば、養蜂箱１２１上に置くように設けられている。上部給餌器は、養蜂箱１２１のミツバチが消費する餌、他の液体、及び任意の他の物質を保持する何らかの適切な容器又はリザーバ１２６、例えば、蓋なし容器を含むことができる。養蜂箱のミツバチがリザーバつまり容器１２６及びその中の内容物にアクセスすることを可能にするビーラダー１２７を設けることができる。ビーラダー１２７は、例えば図５に示すように、容器の近くで、容器の付近で、又は容器内で開口するポート又は開口部１４２を含むことができる。給餌器１４１は、餌及び他の液体をＵＡＶ輸送手段３１又は他の場所から給餌器のリザーバ又は容器１２６に送給する何らかの適切な形式の充填ポート又は充填ポートデバイス１４３を含むことができる。例えば、管状組立体又はチューブ１４４は、餌又は他の液体をＵＡＶ輸送手段のノズル組立体９９などのＵＡＶ輸送手段３１から受け取って、上部給餌器のリザーバ又は容器１２６に供給するために上部給餌器１４１の充填ポート１４３に輸送する入口を養蜂箱ドック２４のドッキングポートに有することができる。何らかの実施形態において、充填ポート１４３は、給餌器の容器内への餌又は他の液体の流れを調整するバルブを含むことができる。バルブ又は制御送給機構１４６は、何らかの適切な形式とすることができ、何らかの実施形態において当該機構は電動バルブとすることができる。

給餌器１４１は、随意的に自己フラッシング給餌器とすることができ、例えば、制御放出機構１３７、制御送給機構１３８、及びジェット１３９を含む、フラッシング装置又はシステム１３６を含むことができる。給餌器１４１は、フラッシング装置又はシステム１３６の一部又は全ての態様を含む、給餌器の何らかの又は全ての態様を制御する何らかの適切な形式の制御装置１４７をさらに含むことができる。フラッシング又は給餌制御装置１４７と呼ぶことができる制御装置は、例えば、マイクロプロセッサと、メモリ又は他の適切な記憶装置と、バッテリと、ユーザーインターフェースとを有するコンピュータを含むことができる。制御装置は、充填ポート１４３に電気的に結合又は接続して、当該ポート及びその任意の構成要素の動作を制御し、該ポート及びその任意の構成要素に電力を供給することができる。制御装置１４７は、制御放出機構１３７、制御送給機構１３８又はその両方に電気的に結合又は接続し、当該機構及びその任意の構成要素の動作を制御し、該機構及びその任意の構成要素に電力を供給することができる。

何れの実施形態でも、リザーバ内の液体の量又はレベルを監視するセンサ１４８又は別の適切な液体センサ又は他のセンサを上部給餌器１４１の容器又はリザーバ１２６に設けることができる。センサ１４８は、給餌制御装置１４７に電気的に結合又は接続して、検知された情報を制御装置に通信することができる。何らかの実施形態において、給餌制御装置１４７は、充填ポートバルブ又は他の制御送給機構１４６の作動を、例えば、検知された情報の関数として調整し、容器１２６内の所望の液体の一定量又はレベルを維持するか、又は容器内の液体が一定レベルに到達した場合に充填ポートバルブ１４６を開くことができる。制御装置１４７は、何らかの適切な手段によって、例えば本明細書で説明されるデータ転送機構のいずれかによってＵＡＶ輸送手段３１、基地ステーション２２、又はその両方と通信することができる。例えば、供給御装置１４７との無線通信を可能にする送受信器１２９を備えることができる。何らかの実施形態において、供給制御装置は、例えば、ハードワイヤ接続によって、本明細書で開示するものを含む、ＵＡＶ輸送手段３１及び養蜂箱組立体１２２のドッキングポート２４が保持する何らかの適切な通信又は信号アダプタを利用して、ＵＡＶ輸送手段３１と直接通信することができる。

給餌器１４１は、新しい餌又は他の液体が容器に供給される前に、古い餌又は他の液体を給餌器のリザーバ又は容器１２６から除去し、随意的に容器の内側をリンス又はクリーニングする構成要素を含むことができる。何らかの実施形態において、ドレイン構成要素又は要素１３７は、例えば、容器１２６を制御可能に空にするバルブ又は他の制御放出機構を備えることができる。ドレイン構成要素１３７は、何らかの適切な形式とすること、例えば、供給又はフラッシング制御装置１４７に電気的に結合されて結果的にこの制御装置によって操作される電動バルブとすることができる。給餌器の随意的なフラッシング構成要素は、クリーニング溶液を容器１２６に送給して容器からの古い餌又は他の液体の除去及び容器のクリーニングを強化することができる給餌器１４１の充填ポート１４３を含むことができる。何らかの実施形態において、クリーニング溶液は、例えば、餌がＵＡＶ輸送手段から給餌器に供給されるような方法で、ＵＡＶ輸送手段３１から給餌器１４１に供給することができる。例えば、クリーニング溶液は、充填ポートチューブ１４４を介して充填ポート１４３に供給することができる。クリーニング溶液及び餌は、薬物の有無を問わず、同じＵＡＶ輸送手段によって、又は異なるＵＡＶ輸送手段によって供給することができる。何らかの実施形態において、クリーニング溶液は、ＵＡＶ輸送手段３１以外の供給源、例えば、養蜂箱の近く又は遠くに位置して１又は２以上の養蜂箱に供給を行うことができる加圧タンク又は容器（図示せず）によって供給することができる。何らかの実施形態において、クリーニング液は、地方自治体設置の蛇口などの現場供給源の水とすることができる。このような供給源は、制御送給機構１３８、充填ポート１４３、又は、前記の任意の組み合わせに流体結合することができる。何らかの実施形態において、当該クリーニング溶液の容器１２６への供給は、電動式充填ポートバルブ又は他の制御送給機構１３８又は１４６、又はその両方によって調整し、システムの供給制御装置１４７又は何らかの他の制御装置によって制御することができる。クリーニング溶液の加圧タンク又は容器は、それぞれの制御装置、例えば制御装置１４７に接続された電動ポンプ（図示せず）、及びこのようなタンク内の液体の圧力を維持又は制御する圧力センサ又は他のセンサ（図示せず）を含むことができる。

何れの実施形態も、随意的なフラッシング構成要素は、例えば、容器への再供給前にこれを空にすることに関連して、容器１２６をクリーニングする１又は２以上のジェット又はノズル１３９を含むことができる。１又は２以上のノズル又はジェットは、何らかの適切な液体源、例えば、上部給餌器１４１の充填ポート１４３に接続することができる。何らかの実施形態において、１又は２以上のノズル１３９は、充填ポート１４３に接続された何らかの加圧供給源又は他の供給源を含む、充填ポート１４３とは別個の異なる加圧液体供給源（図示せず）に接続することができる。当該加圧液体供給源は、バルブ又は他の制御送給機構、例えば制御送給機構１３８によって１又は２以上のノズル１３９に接続することができる加圧水容器などの、何らかの適切な形式とすることができる。何らかの実施形態において、加圧水容器は、養蜂箱組立体１２２の近くに又は遠くに位置することができ、１又は２以上の養蜂箱に供給を行うことができる。何らかの実施形態において、当該バルブ又は他の制御送給機構は、上部給餌器１４１の制御装置１４７又はシステム２１の任意の他の制御装置に電気的に接続されかつ制御される電動バルブとすることができる。加圧水供給部又は他の液体供給部は、それぞれの制御装置に接続される電動ポンプ（図示せず）、及び当該供給部内の液体の圧力を維持又は制御する圧力センサ又は他のセンサ（図示せず）を含むことができる。

本発明のフラッシング式上部給餌器１４１の何らかの作動方法において、上部給餌器の制御装置１４７は、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、又はその組み合わせによって、例えば、機構１４３、１３８、及び１３７を含み、例えば、給餌器１４１の液位センサ又は他のセンサ１４８からの制御装置が受け取った情報の関数として、上部給餌器の様々な電気構成要素の作動を選択的に制御するようにプログラムすることができる。例えば、制御装置１４７は、上部給餌器のリザーバ又は容器１２６内の液体のレベルを周期的に又は連続的に監視し、直ちに又は将来のある時点で、例えば、容器内の液体が所定レベルに低下した後に、又は餌保管寿命が満了した後に、又は前記の任意の組み合わせにて、その中の液体を抜くか又は空にすることができる。このようなリザーバ又は容器１２６を抜くことは、例えば、制御放出機構又はバルブ１３７を含む何らかの適切な手段によって行うことができる。次に、随意的に、制御装置１４７は、充填ポート１４３の電動バルブ１４６、クリーニングノズル１３９の電動バルブ１３８、又はその両方に容器１２６のクリーニングを開始するように命令することができる。容器１２６のクリーニングは、ＵＡＶ輸送手段３１による給餌器１４１へのクリーニング溶液の送給に時間を合わせることができる。容器１２６を空にすること及び随意的なクリーニングの後で、制御装置１４７は、容器への餌又は他の液体の再供給の信号を送ることができる。容器１２６のこのような充填は、ＵＡＶ輸送手段３１による養蜂箱組立体１２２のドッキングポート又は養蜂箱ドック２４及び上部給餌器１４１への新しい餌又は他の液体の送給を含むことができ、このような餌又は他の液体は、充填ポート１４３から容器に供給される。フラッシング式上部給餌器１４１を作動させる他の方法を提供することができる。例えば、何らかの方法において、容器１２６を空にして、随意的に容器をフラッシング又はクリーニングし、容器への再供給を行う供給制御装置１４７の命令は、ＵＡＶ輸送手段３１によって伝達され、無線で又はＵＡＶ輸送手段３１の養蜂箱ドック２４とのドッキングシーケンスの一部として制御装置１４７に中継することができる。何らかの実施形態において、給餌器１４１、フラッシング装置又はシステム１３６、そのどちらか又はその両方の任意の態様は、制御装置１４７以外の制御装置、例えば、制御装置６１、制御装置７４、システム２１の別の制御装置、又は前記の任意の組み合わせなどの、給餌器１４１から遠くにある制御装置によって作動させることができる。このような他の制御装置又は制御装置類は、通信リンク１２９又は任意の他の適切な手段を経由して給餌器１４１もしくはフラッシング装置又はシステム１３６と通信することができる。

養蜂箱ドック２４は、何らかの適切な形式とすることができ、例えば、その上部の上にＵＡＶ輸送手段３１を受け入れて、ＵＡＶ輸送手段が餌を餌リザーバ１２６に送給することを可能にするドッキングポート１５６を含むことができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段３１のドッキングノズル９９は、ドッキングポート１５６によって受け取ることができ、ＵＡＶ輸送手段がドッキングポート上に着陸したときに、例えば、ノズル９９の出口開口部１００が養蜂箱ドック２４内側の餌リザーバ１２６の上方にあるように、ドッキングポートを貫通して延びることができる。このようにして、ＵＡＶ輸送手段３１からの、例えば餌又はペイロードタンク９７からの餌は、輸送部から餌リザーバ１２６に重力によって供給することができる。何らかの実施形態において、ポンプ、バルブ、又は他の適切な制御送給機構（任意数）、例えば制御送給機構９８は、ＵＡＶ輸送手段３１からの餌を養蜂箱ドック２４内の餌リザーバ１２６に送給するために設けることができる。何らかの実施形態において、随意的に、養蜂箱ドック２４はＵＡＶ輸送手段３１を充電するための適切なＵＡＶ充電器１５７を備えることができ、例えば、ＵＡＶ輸送手段の飛行範囲を広げるようにＵＡＶ輸送手段のバッテリを再充電することができる。充電器１５７は、充電のために何らかの適切な手段によって、例えば何らかの適切な充電アダプタ１５８によって、ＵＡＶに協働的に接続することができる。ＵＡＶ充電器１５７及び電気エネルギーを必要とする養蜂箱ドックの何らかの構成要素に電力を供給する適切な電源は、養蜂箱ドック２４に包含することができる。電源は、太陽電池パネル又はセル１５９、又は風力発電機（図示せず）などの、再生電源とすることができる。何らかの実施形態において、養蜂箱ドック２４は、ＵＡＶ輸送手段３１のドッキングポート１５６とのドッキングを容易にする適切な誘導補助手段１６０を備えることができる。何らかの実施形態において、養蜂箱ドック２４は、例えば、ＵＡＶ輸送手段３１による養蜂箱ドックの空中又はフィールド識別、及びＵＡＶ輸送手段の養蜂箱ドック２４とのドッキングを容易にする何らかの適切な視覚的ＱＲ又はスキャンコードを含むことができる。

ＵＡＶ輸送手段３１と基地ステーションドック２３又は養蜂箱ドック２４との間のドッキングシステム１７１は、何らかの適切な形式とすることができ、ＵＡＶ輸送手段上の第１のドッキング部分１７２と、それぞれのドック上の相補的な第２のドッキング部分１７３とを含むことができる（図６参照）。何らかの実施形態において、第１のドッキング部分１７２は、ＵＡＶ輸送手段３１の送給ノズル９９を含むことができる。何らかの実施形態において、例えば、図６に示すように、ＵＡＶ輸送手段３１のペイロードシステム９６は、餌をＵＡＶ輸送手段に供給し、餌をＵＡＶ輸送手段から送給するノズル組立体又はノズル９９と、液体の餌を輸送中に保持するペイロードタンク９７と、ノズルとペイロードタンク９７との間の流量を制御するポンプ、バルブ、又は他の制御送給機構９８と、ＵＡＶ輸送手段３１のそれぞれのドック２３、２４とのドッキングを支援するドッキング誘導機構１０３とを含むことができる。ペイロードタンクは、餌タンク９７と呼ぶことができる。ペイロードシステム９６は、ＵＡＶ輸送手段３１の本体７２によって運ぶこと、又はＵＡＶ輸送手段３１の本体７２の一部とすることができる。送給ノズルと呼ぶことができるノズル組立体９９は、何らかの適切な形式とすることができる。何らかの実施形態において、ノズル組立体９９は、制御流体送給機構９８に流体接続され、それぞれのドックが受け入れる自由端１７７を有する管状部材又は細長いチューブ１７６を含むことができる。何らかの実施形態において、ノズル９９は、それぞれのドック内でのノズルの着座を容易にする位置補正手段又はドッキング調整組立体１７８を含むことができる。位置補正手段１７８は、何らかの適切な形式とすることができ、ノズル上の任意の場所に、例えば、ＵＡＶ輸送手段３１の本体７２に接合されたノズルの端部に配置することができる。位置補正手段１７８は、ノズルの自由端１７７の垂直調整、水平調整又はその両方をＵＡＶ輸送手段３１の本体７２に対して行うことができる。このような垂直調整は、垂直位置着座補正と呼ぶことができ、このような水平調整は、水平位置着座補正と呼ぶことができる。何らかの実施形態において、位置補正手段は、ばね付勢式の圧縮接続部１７８とすることができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶペイロードシステム９６は、ＵＡＶ輸送手段のバッテリを充電するために利用することができる充電アダプタを含むことができる。充電アダプタは、何らかの適切な形式、例えば、それぞれのドックの協働機構に係合する充電アダプタ１０１とすることができる。何らかの実施形態において、例えば、ペイロードシステム９６の充電アダプタ１０１は、ノズルの自由端１７７の少なくとも一部の周りに、例えば、ノズル組立体９９によって運ぶことができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶペイロードシステム９６は、ドッキングポートのデータ転送及びインターフェース機構（図示せず）と相互作用するデータ転送機構（図示せず）を含むことができる。当該データ転送機構は、何らかの適切な形式、例えば、当技術分野で公知の形式とすることができ。例えば、このようなデータ転送がハードワイヤで達成される場合、ＵＡＶ輸送手段のノズル組立体９９は、ドッキングポートのデータ転送及びインターフェース機構と協働する当該データ転送機構を含むことができる。何らかの実施形態において、データ転送は、無線で、例えば、無線周波数手段、赤外線手段、又は任意の他の適切な手段によって達成することができる。ＵＡＶ輸送手段３１及びそのペイロードシステム９６は、ノズルとドックとの間の餌の移動中にノズル組立体９９及びそれぞれのドック２３、２４の周りの流体密封シールに貢献する適切なドッキングシール１８１をノズルの自由端周りに含むことができる。ドッキングシール１８１は、ゴム又は別のエラストマ材料などの何らかの適切な材料で作ることができる。

第２のドッキング部分１７３、例えば、基地ステーションドック２３のドッキングポート３４又は養蜂箱ドック２４のドッキングポート１５６は、何らかの適切な形式とすることができる。何らかの実施形態において、例えば、図６に示すように、第２のドッキング部分１７３は、ＵＡＶ輸送手段３１の送給ノズルシステム９９をドッキングシーケンスの間にそれぞれのドッキングポート３４、１５６の開口部１８９に対して案内するドッキングガイド１８６を含むことができる。例えば、ドッキングガイド１８６は、ＵＡＶ輸送手段３１のノズル組立体９９をドッキングポートの開口部１８９との係合位置に案内することができる。何らかの実施形態において、ドッキングガイド１８６は、それぞれのドックの上面１８８から延び、ＵＡＶノズル９９の自由端１７７を受け入れる開口部１８９を底部にて有する切端円錐形の又は他の形状の案内面１８７を含むことができる。案内面１８７は、中実材料、剛性材料、レール、又は他の案内要素など、何らかの適切な材料から形成することができる。案内面１８７は、ドック上面に凹部１９１を形成することができ、ノズル９９は、凹部１９１の中に延びて案内面によって案内される。案内面は、ノズル受け部１８７と呼ぶことができる。ドッキングポート４２、１５６は、デブリ又は他の汚染物質がノズル受け部１８７に入るのを阻止する扉又は他の密閉装置（図示せず）を含むことができる。

何れの実施形態においても、管状部材又は通路１９２は、ドッキングガイド１８６の底部からそれぞれのドック２３、２４のタンクリザーバに延びることができ、それぞれのドック２３、２４は、基地ステーション２２の餌供給タンク又は容器３５と、養蜂箱ドック２４の餌リザーバ１２６とを含むことができる。管状部材又は通路１９２は、ＵＡＶ輸送手段３１がそれぞれのドックとドッキングする際にノズルの自由端の少なくとも一部を受け入れるようにノズル９９の自由端１７７よりも大きなサイズで成形することができる。ＵＡＶ輸送手段３１がそれぞれのドックとドッキングした際にノズル９９のドッキングシール１８１に封止可能に係合する適切なドッキングシール又は着座部１９３は、例えば、ドッキングガイド１８６の底部において管状部材又は通路１９２より上方に設けることができる。ドッキングシール１９３は、餌輸送中の漏れを阻止することができる。何らかの実施形態において、ドッキングシール１９３は、それぞれのドック内の餌の外部環境からの汚染を防止する扉又は他の密閉装置１９４を含むことができる。当該扉１９４は、ＵＡＶ輸送手段３１がそれぞれのドック２３、２４とドッキングされていない場合に自動的にシール可能とすることができる。何らかの実施形態において、餌を餌供給タンク３５からＵＡＶ輸送手段３１に又はＵＡＶ輸送手段から養蜂箱餌リザーバ１２６に送給するポンプ、バルブ又は他の適切な制御送給機構１９６（任意数）をそれぞれのドックの第２のドッキング部分１７３内に設けることができる。例えば、当該制御送給機構１９６は、基地ステーション２２の１又は２以上の制御送給機構３８を含むことができる。特定の実施形態において、このようなポンプ、バルブ、又は他の適切な制御送給機構１９６は、重力によって餌を配送することができる養蜂箱ドック２４のドッキングポート１５６においては、又は、例えば、ＵＡＶ輸送手段３１のペイロードシステム９６が餌を輸送部に供給するための、餌を輸送部から送給するための、又はその両方のためのポンプ、バルブ、又は他の制御送給機構９８を含む場合には、第２のドッキング部分１７３には必要がない場合がある。

何れに実施形態においても、第２のドッキング部分１７３は、ドックとドッキングされている間にＵＡＶ輸送手段３１のバッテリを充電するＵＡＶ充電器を含むことができる。この点に関して、例えば、基地ステーション２２の充電器４１及び養蜂箱ドック２４の充電器１５７を含むことができる当該ＵＡＶ充電器は、ＵＡＶ輸送手段３１のＵＡＶ充電アダプタ１０１と協働することができる。何らかの実施形態において、充電要素又はアダプタは、ドックのＵＡＶ充電器に電気的に結合又は接続し、ＵＡＶ充電アダプタ１０１と電気的に結合又は接続する、ドッキングガイド凹部１９１内へ延びる部分を有することができる。第２のドッキング部分の充電要素又はアダプタは、例えば、基地ステーション２２の充電アダプタ４２及び養蜂箱ドック２４の充電アダプタ１５８を含むことができる。何らかの実施形態において、第２のドッキング部分１７３の充電要素又はアダプタは、電気接点又は誘導を利用してＵＡＶ充電アダプタ１０１と電気的につながることができる。

何れの実施形態においても、ドッキングシステム１７１の第２のドッキング部分１７３には、例えば、第２のドッキング部分の識別、ＵＡＶ輸送手段３１の誘導、又はＵＡＶ輸送手段３１の第２のドッキング部分とのドッキング、又は、その両方を容易にする機械可読マーキングを含む、適切な誘導補助手段を設けることができる。何らかの実施形態において、第２のドッキング部分１７３は、何らかの適切なドッキング誘導視覚補助手段を含むことができ、何らかの適切なドッキング誘導視覚補助手段は、視覚的ＱＲ又はスキャンコードを含むことができる。このような誘導補助手段としては、例えば、基地ステーション２２の誘導補助手段５１及び養蜂箱ドック２４の誘導補助手段１６０を挙げることができる。誘導補助手段は、図６に例示するように、第２のドッキング部分の頂面つまり上面１８８上、例えば、ドッキング部分のドッキングガイド１８６の近く又はその近傍に存在することができる。

何れの実施形態においても、ＵＡＶ輸送手段３１は、粗ナビゲーションから詳細な精密ナビゲーションへシームレスに遷移するために、ＧＰＳ受信器、例えば、ＧＰＳ受信器７８、及びカメラセンサ、画像センサ、映像センサ、又は、例えば、視覚的能力を有する他のセンサ、例えば、誘導センサ１０４を含むことができる。本発明の１つのドッキングシーケンスにおいて、ＵＡＶ輸送手段３１は、所定の高さでホバリングすることができ、その時点で、ＧＰＳナビゲーションは、ＵＡＶ輸送手段が入力された目標まで移動してその上方でホバリングするようにさせる。ＵＡＶ輸送手段３１の配送制御装置７４は、ＵＡＶ輸送手段のドッキング誘導機構１０３からの情報を使用して、目標を、例えば、互いから２、３フィート以内になど、互いの近くにグループ化された複数の目標から視覚的に識別し、所望の目標の上方でのＵＡＶ輸送手段の位置を調整し、目標のドック又はドッキング部上の視覚的誘導パターンを使用して、ＵＡＶ輸送手段３１のノズル９９を所望の目標の上に位置合わせし、ＵＡＶ輸送手段のノズルがポートのドッキングガイド１８６に着座するまで、目標の第２のドッキング部分１７３、例えば、基地ステーションドック２３のドッキングポート３４又は養蜂箱ドック２４のドッキングポート１５６上に下降することができる。何らかの実施形態において、ドッキングポートの充電アダプタ、例えば、基地ステーション２２の充電アダプタ４２及び養蜂箱ドック２４の充電アダプタ１５８を使用して、ポートのドッキングガイド１８６内のＵＡＶ輸送手段３１のノズル９９の確実な着座を知らせることができる。

ドック、例えば、基地ステーションのドック２３又は養蜂箱のドック２４からＵＡＶ輸送手段３１まで液体の流れを実行する様々な方法を提供することができる。ポンプは、基地ステーションのドック、養蜂箱のドック、ＵＡＶ輸送手段上に設けることができ、もしくは設ける必要はない。例えば、何らかの実施形態において、基地ステーション２２から供給される餌が、例えば、基地ステーションの餌供給タンク３５内で加圧状態である場合、餌は、それぞれのドッキングポート上の、例えばドッキングポート３４上の自動バルブ及びＵＡＶ輸送手段３１上のチェックバルブによって、ＵＡＶ輸送手段に輸送することができる。ドッキングポート３４上の当該自動バルブは、例えば、１又は２以上の制御送給機構３８を含むことができ、輸送部３１上の当該チェックバルブは、例えば制御送給機構９８を含むことができる。何らかの実施形態において、ＵＡＶ輸送手段３１は、餌を自動バルブ又は機構３８と共に重力を利用して送給することができる。それにも関わらず、ＵＡＶ３１上のポンプ又は機構９８を含む種々の利点を有することができる。例えば、ポンプ又は制御送給機構並びに計量器を用いて、ＵＡＶ輸送手段は、より正確な量の餌を養蜂箱に分配することができ、このことは、より高度なスケジューリングアルゴリズム、特に、ＵＡＶ輸送手段が基地に戻る前に複数の目標目的地に配送することを含むアルゴリズムにおいて重要である可能性がある。

本発明のシステムは、何らかの適切な方法で作動することができるが、ＵＡＶ輸送手段３１に関する本発明の自動システムを作動させる何らかの方法は、以下の通りである。
１．スケジューラ６３は、自動運転もために、例えば本明細書に記載のように餌及び薬物の養蜂箱要件で、養蜂家６６によって、又はその両方でプログラムすることができる。スケジューラは、ペイロードの準備を１又は２以上のＵＡＶ輸送手段３１に関して自動的に又はコマンドで開始することができ、１又は２以上のＵＡＶ輸送手段の配送に十分な餌の準備を含むことができる。
２．例えば、図７の装荷ステップ２０１に示すように、ＵＡＶ輸送手段３１は、基地ステーション２２と自動的にドッキングすることができ、基地ステーション２２は第１のステーションと呼ぶことができる。何らかの実施形態において、輸送部３１のバッテリは、基地ステーションでのドッキング中に充電することができる。第２のステーションの場所と、第１のステーションから第２のステーションに送給される液体の量とを含むコンピュータ命令は、ＵＡＶ輸送手段が基地ステーション２２にドッキングしている間にＵＡＶ輸送手段３１に伝達することができる。例えば、配送ログデータ及び１又は２以上の目標養蜂箱は、ＵＡＶ輸送手段３１に制御装置６１又はスケジューラ６３によって無線で又は電気的に伝達することができる。制御装置又はスケジューラは、基地ステーション２２に、適切な量の餌を、例えば、ＵＡＶ輸送手段の指示された配送を達成するのに少なくとも十分な餌を自動的にＵＡＶ輸送手段に充填するように指示することができる。このような餌は、例えば、餌タンク３５から供給することができる。
３．例えば、図７の捕捉ステップ２０２に示すように、ＵＡＶ輸送手段３１は、第１の予定された目的地又は目標、例えば、養蜂箱ドック２４の付近に自動的に移動することができる。目的地又は目標は、第２のステーションと呼ぶことができる。
４．例えば、図７の除荷ステップ２０３に示すように、ＵＡＶ輸送手段３１は、ターゲット養蜂箱ドック２４と自動的にドッキングし、指示されたペイロードを養蜂箱ドックに自動的に送給し、養蜂箱に特有のデータを養蜂箱ドックから受信することができる。指示されたペイロードは、ＵＡＶ輸送手段３１が運ぶ液体つまりペイロード全体の一部とすることができる。何らかの実施形態において、随意的に、ＵＡＶ３１は、餌又は他の液体がＵＡＶ輸送手段から餌リザーバに自動的に補給される前に養蜂箱ドック２４の餌リザーバ１２６の自動フラッシングを開始することができる。ＵＡＶ輸送手段３１は、第２のステーションからドッキング解除し、第３のステーションの付近まで飛行し、第３のステーションとドッキングして、少なくとも残留液体の一部をＵＡＶ輸送手段３１から第３のステーションに送給することができる。例えば、基地ステーション２２に自動的に戻るか、もしくは任務を完了する前に、ＵＡＶ輸送手段３１は移動して複数の養蜂箱ドック２４とドッキングすることができる。この点に関して、さらなる配送が必要とされる場合、ＵＡＶ輸送手段は、自動的にドッキング解除して、例えば、図７の取得するステップ２０２を繰り返すことによって次の目標養蜂箱ドック２４に移動することができる。
５．例えば、図７の帰還ステップ２０４に示すように、ＵＡＶ輸送手段３１は、ペイロード全体が配送される、ペイロード格納容器が空になる、又は配送スケジュールが完了するまで、図７の捕捉ステップ及び除荷ステップを繰り返すことができる。その後、ＵＡＶ輸送手段３１は、例えば、別の任務のために基地ステーション２２に戻ることができる。例えば、ＵＡＶ輸送手段３１は、第３のステーションからドッキング解除し、第１の又は基地ステーション２２の付近まで飛行し、第１のステーションとドッキングして、第１の又は基地ステーション２２から追加的な液体を供給されることになる。

任意の数のＵＡＶ輸送手段３１は、前記の方法で、例えば、順次又は同時に作動することができる。いずれのＵＡＶのステップも人間の介在なしに、例えば自律的に又は半自律的に実行することができる。

本発明の１つの態様において、液体をＵＡＶ輸送手段で第１のステーションから第２のステーションに輸送する方法が提供され、本方法は、ＵＡＶ輸送手段を第１のステーションとドッキングさせるステップと、液体を第１のステーションからＵＡＶ輸送手段に供給するステップと、ＵＡＶ輸送手段を第１のステーションからドッキング解除させるステップと、ＵＡＶ輸送手段を第２のステーションの付近に飛行させるステップと、ＵＡＶ輸送手段を第２のステーションとドッキングさせるステップと、液体の少なくとも一部をＵＡＶ輸送手段から第２のステーションに送給するステップと、を含むことができる。

本方法は、ＵＡＶ輸送手段が第１のステーションにドッキングしている間に、第２のステーションの場所と、第１のステーションから第２のステーションに配送される液体の量とを含むコンピュータ命令をＵＡＶ輸送手段に伝達するステップをさらに含むことができる。本方法は、ＵＡＶ輸送手段を第２のステーションからドッキング解除させるステップと、ＵＡＶ輸送手段を第３のステーションの付近に飛行させるステップと、ＵＡＶ輸送手段を第３のステーションとドッキングさせるステップと、液体の少なくとも一部をＵＡＶ輸送手段から第３のステーションに送給するステップとをさらに含むことができる。本方法は、ＵＡＶ輸送手段を第３のステーションからドッキング解除させるステップと、ＵＡＶ輸送手段を第１のステーションの付近に飛行させるステップと、ＵＡＶ輸送手段を第１のステーションとドッキングさせるステップと、ＵＡＶ輸送手段に第１のステーションからの追加の液体を供給するステップとをさらに含むことができる。ＵＡＶ輸送手段に追加の液体を供給するステップは、追加の液体を人間の介在なしにＵＡＶ輸送手段に供給するステップを含むことができる。第２のステーションは、養蜂箱とすることができ、液体は、養蜂箱のミツバチの餌を含むことができる。液体は、ミツバチ用の薬物を含むことができる。飛行させるステップは、飛行中の人間の介在なしにＵＡＶ輸送手段を飛行させるステップを含むことができる。ＵＡＶ輸送手段は、ナビゲーションのためにＧＰＳ装置を利用することができる。飛行させるステップは、ＵＡＶ輸送手段を第２のステーションの付近に飛行させるステップと、第２のステーションを複数の同じ位置に配置されたステーションと自動的に区別するステップとを含むことができる。ドッキングステップは、人間の介在なしにＵＡＶ輸送手段を第２のステーションとドッキングさせるステップを含むことができる。送給するステップは、人間の介在なしにＵＡＶ輸送手段の液体の少なくとも一部を第２のステーションに送給するステップを含むことができる。

本発明の１つの態様において、液体を第１のステーションから第２のステーションに配送するＵＡＶ輸送手段が提供され、ＵＡＶ輸送手段は、本体と、該本体が支持して該本体を持ち上げる複数の電動式ロータと、本体によって運ばれて液体を運ぶリザーバと、リザーバに接続され、液体を第１のステーションからリザーバに供給しかつ液体をリザーバから第２のステーションに送給する少なくとも１つのポートと、を含むことができる。

少なくとも１つのポートは、ノズルを含むことができる。ＵＡＶは、本体によって支持されて電力を複数の電動式ロータに供給するバッテリと、ノズルによって支持されてバッテリに電気的に接続された電気接点とをさらに含むことができ、電気接点は、ＵＡＶ輸送手段が基地ステーションにドッキングしている間にバッテリを充電するために基地ステーションとの電気接続部をもたらす。ＵＡＶ輸送手段は、リザーバと少なくとも１つのポートとの間に接続されたポンプをさらに含むことができる。ＵＡＶ輸送手段は、本体によって支持されてＵＡＶ輸送手段の動作を制御するプロセッサと、本体によって支持されて第１のステーションから受信した、液体の少なくとも一部を第２のステーションに配送する命令を記憶するコンピュータメモリとをさらに含むことができ、コンピュータメモリは、プロセッサに電気的に接続され、このような命令をプロセッサに供給する。第２のステーションは、養蜂箱とすることができ、液体は、養蜂箱のミツバチの餌を含むことができる。

本発明の１つの態様において、養蜂箱の底部を有する餌トレイをメンテナンスする方法が提供され、この方法は、既存の餌を餌トレイの底部のポートから抜き、新しい餌をトレイに追加するステップを含むことができる。

本方法は、餌トレイを液体でリンスし、リンス液をポートから抜くステップをさらに含むことができる。ポートは、電気作動式バルブを含むことができる。追加ステップは、新しい餌をトレイにＵＡＶ輸送手段で追加するステップを含むことができる。排出ステップを開始する命令は、ＵＡＶ輸送手段によって伝達することができる。

本発明の１つの態様において、養蜂箱のミツバチに栄養分を与える液体餌と共に使用される上部給餌器が提供され、上部給餌器は、液体餌を受け入れるようになっている容器を含むことができ、容器は、開口上部と底部とを有し、新しい液体餌が容器に追加される前に液体餌を容器から抜くことを可能にするバルブが、容器の底部内に設けられる。

上部給餌器は、バルブに結合されてバルブの遠隔操作を可能にする機構をさらに含むことができる。バルブは、電気的に動作可能なバルブとすることができる。上部給餌器は、容器を液体で洗浄する少なくとも１つの液体ノズルをさらに含むことができる。少なくとも１つの液体ノズルは、容器を液体で洗浄する複数の液体ノズルとすることができる。上部給餌器は、加圧液体を少なくとも１つの液体ノズルに供給するポンプをさらに含むことができる。上部給餌器は、少なくとも１つのノズルに供給された液体用のリザーバをさらに含むことができる。容器は、トレイとすることができる。

本発明のシステム及び方法は、特定の領域内の任意の数の養蜂箱への液体餌及び医薬用餌の配給を自動化することができ、養蜂家がより多数の養蜂箱をより少ない労力でより集中的に管理することを可能にすることができる。本発明のシステム及び方法は、結果的により健全なミツバチ及び年間の養蜂箱低損失率が得られるので、養蜂業務の経済的側面を向上させることができる。

本発明の方法及びシステムは、液体又は他の流動可能なペイロードを１又は２以上の養蜂箱に配送する１又は２以上のＵＡＶ輸送手段として説明したが、何らかの実施形態において、本発明の方法及びシステムは、１又は２以上の適切なＵＡＶ輸送手段による１又は２以上の養蜂箱への任意のペイロードの配送に利用することができる。何らかの実施形態において、本発明の方法及びシステムは、１又は２以上の適切なＵＡＶ輸送手段による１又は２以上の適切な目標への液体又は他の流動性ペイロードの配送に利用することができる。

本発明の方法及びシステムは自動化されているが、何らかの実施形態において、人又は手作業による介在が許容され、任意のステップにて随意的に行うことができる。

本発明のシステム、輸送手段、及び方法の利点は多数ある。適切な餌の量は、個々の巣箱の定員（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の係数とすることができる。本発明のシステムによって蓄積されたデータの記録を用いて、各養蜂箱の将来的な餌の必要量を個別に予測し、次に、適切な量を基地ステーションから単一の飛行で様々な養蜂箱に個別に分配することが可能である。ＵＡＶ輸送手段の餌タンクの容量が十分に大きい場合、これは非常に重要である可能性がある。ペイロード能力が低いほど、養蜂箱の餌リザーバを満たすために単一の養蜂箱への複数の飛行を必要とする可能性がある。ミツバチが摂取又は消費した餌の量の記録データを使用して養蜂箱の定員を推定することも可能である。

本発明のシステムは、システムをメンテナンスする措置が必要であるという知らせがある前に、人間の介在なしに、周期的に、例えば毎日、有意な時間の長さ、例えば数週間の間で作動することができる。例えば、このような措置は、餌タンク、ミキサー、又はホッパー内の低い成分レベルを補給することとすることができる。

養蜂箱の弱ったミツバチ群が全ての食物を摂取することができない場合に既存の食物が発酵する可能性があるので、養蜂箱での餌リザーバのフラッシングは好都合な場合がある。新鮮な餌を腐敗した餌に追加した場合の方が、餌は早く腐敗する可能性がある。

発明者は、約１０年間ミツバチを飼育してきた。しばらく前に、データ、問題の診断、及び処置適用の記録を開始した。現地分析と研究所レベルの分析の組み合わせによって、損失した養蜂箱で最も一般的な問題の記録を開始した。データ収集及び処置適用の結果は、ミツバチの養蜂箱の健康に影響を与える可能性がある３つの主要な問題、すなわち、バロア病、ノゼマ病、及び食物供給を提示するように思える。発明者は、積極的なバロア病及びノゼマ病対策に焦点をあてた養蜂技術の変更、及び餌不足期間中の餌供給管理によって有意な改善が得られたことを見出した。

液体餌の配給は、養蜂箱を管理する際の重要な要素である。養蜂箱は、相当の材料を消費し、これは個別に各養蜂箱に好都合に配給される必要があることが分かっている。餌は、好ましくは頻繁に配給される必要がある。週に約１回は、スケジュール設定することができる最長の間隔であろう。これ以上長くなると、シロップの発酵が頻発し、もはや摂取されない場合がある。さらに、同じ理由からシロップを前もって混合することが難しい場合がある。長くなるほど、シロップは発酵するか、又はカビを防止する添加物がないとカビが容器の内部で成長する場合がある。

ノゼマ病薬物は、餌（シロップ）によって配給することができるので、ノゼマ配給の方法が、餌だけの配給と同じであることが分かっている。ノゼマ病薬物は、混合されると腐りやすいので、好ましくは同じ日に配給されるべきである。さらに、ノゼマ病薬物は高価な場合があるので、ノゼマ病は、必要に応じてのみ処置することが望ましい場合があり、各養蜂箱は、適切な餌又は薬物が正しい養蜂箱に分配されたことを評価する必要があることが分かっているので、現場での配給の複雑性が増大する可能性がある。ノゼマ病薬物の配給は、予防的に又は症状が観察された場合に全ての養蜂箱にスケジュール設定することができる。

バロア病対策は、養蜂箱のミツバチ群の健康維持に重要であるが、バロア病対策の現行の薬物配給方法はノゼマ病及び食物配給と著しく異なる。しかしながら、発明者は、ＲＮＡ干渉など、バロア病対策の新しい方法の研究は、適時な餌配給に左右され、傷みに類似した問題であることを観察している。したがって、発明者は、将来的なバロア病治療も効率的な餌及び他の液体配給に大きく左右される可能性があると考えている。

一部の養蜂家は高い損失を経験し続けており、８０～１００％も珍しいことではないが、前記の手順を用いて発明者が管理している様々な養蜂所では、これよりも相当低い損失になっている。

Claims (6)

1. ＵＡＶ輸送手段を用いて液体を第１のステーションから第２のステーションに輸送する方法であって、
   前記ＵＡＶ輸送手段を前記第１のステーションとドッキングさせるステップと、
   前記第１のステーションから前記ＵＡＶ輸送手段に液体を供給するステップと、
   前記ＵＡＶ輸送手段を前記第１のステーションからドッキング解除するステップと、
   前記ＵＡＶ輸送手段を前記第２のステーションの付近に飛行させるステップと、
   前記ＵＡＶ輸送手段を前記第２のステーションとドッキングさせるステップと、
   前記液体の少なくとも一部を前記ＵＡＶ輸送手段から前記第２のステーションに送給するステップと、
   前記第２のステーションの位置と前記第１のステーションから第２のステーションに配送される前記液体の量とを含むコンピュータ命令を前記ＵＡＶ輸送手段に伝達するステップと、を備え、
   前記ＵＡＶ輸送手段をドッキングさせるステップが、ドッキング案内機構を使用するステップを有し、該ドッキング案内機構が、前記第２のステーションの誘導補助手段を読み前記第２のステーションを識別し前記第２のステーションにドッキングすることを容易にする視覚的センサを有し、
   前記ＵＡＶ輸送手段は、
   リザーバと、該リザーバに連結され液体を前記リザーバから前記第２のステーションに搬送する少なくとも１つのポートと、を有し、
   前記少なくとも１つのポートがノズルを有し、さらに、
   前記ＵＡＶ輸送手段の本体に支持され複数の電動式ロータに給電するバッテリと、
   前記ノズルに支持され前記バッテリに電気的に連結された充電アダプタと、を有し、該充電アダプタは、前記ＵＡＶ輸送手段が前記基地ステーションにドッキングしている間、前記バッテリを充電することができるように前記第１及び第２の基地ステーションとの電気的に連結を可能にし、
   前記第２のステーションが給餌器である、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記第２のステーションが給水器である、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記液体が薬物を含んでいる、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記液体が消毒薬を含んでいる、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記第１のステーションが複数の第１のステーションを含んでいる、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記第２のステーションが複数の第２のステーションを含んでいる、
   請求項１または５に記載の方法。

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