KR20220103177A - 양방향 추력 장치, 시스템, 및 방법 - Google Patents
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Abstract
양방향 추력 어셈블리는 모터, 선택적 전력 전달 메커니즘, 및 복수의 팬들을 포함하며; 모터의 회전 방향에서의 변화는 선택적 전력 전달 메커니즘이 복수의 팬들 간의 토크 전달을 변하게 하고, 팬들은 반대될 수 있으며, 팬들은 단방향일 수 있다. 양방향 추력 어셈블리는 복수의 크래프트에서 또는 그것에 의해 또는 현수 하중 제어 시스템들, 수직 이착륙 크래프트, 선박이 포함된, 기동될 필요가 있는 다른 오브젝트들에 대하여 사용될 수 있다.
Description
관련 출원들에 대한 상호-참조
본 출원은 2019년 11월 26일에 출원된, "양방향 팬 (BIDIRECTIONAL FAN)"이라는 명칭의 미국 가 특허 출원 제62/940,550호의 정규 출원이며 그것의 이익을 주장하고 이를 참조로서 포함하며 출원이, 2019년 1월 15일에 출원된 "현수 하중 안정성 시스템들 및 방법들 (SUSPENDED LOAD STABILITY SYSTEMS AND METHODS)"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제16/247,791호의 계속 출원이고 이를 참조로서 통합하며, 그것의 이익을 주장하는, 2020년 8월 7일에 출원된, "현수 하중 안정성 시스템들 및 방법들 (SUSPENDED LOAD STABILITY SYSTEMS AND METHODS)"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제16/988,373호의 일부 계속 출원이고, 이를 참조로서 통합하며, 그것의 이익을 주장하고, 그 출원들은 2018년 2월 8일에 출원되고 "자기 동력식 자동 전기 덕트 팬 제어를 통한 현수 하중 안정성 시스템 (SUSPENDED LOAD STABILITY SYSTEM THROUGH SELF POWERED AUTOMATED ELECTRIC DUCT FAN CONTROL)"이라는 명칭의 미국 가 특허 출원 제62/627,920호, 및 2018년 11월 8일에 출원된, "현수 하중 혼돈 운동을 위한 하중 안정성 시스템 (LOAD STABILITY SYSTEM FOR SUSPENDED LOAD CHAOTIC MOTION)"이라는 명칭의 미국 가 특허 출원 번호 제62/757,414호의 이익을 주장하며 이를 참조로서 통합한다.
분야
본 개시는 두 개의 팬들 및 하나의 모터를 포함한 팬 어셈블리를 위한 개선된 장치(들), 시스템(들), 및 방법(들)에 관한 것이며, 그것과 관련되고; 상기 팬들은 단방향이며 반대되하는 방향들로 배열되고; 상기 팬 어셈블리는, 예를 들어, 캐리어 아래에서 현수 케이블에 현수된 하중을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
에어포일은 예를 들어, 날개, 날, 핀, 또는 돛의 단면 형태이다. 유체 (예컨대, 공기 또는 물) 를 통해 움직이는 에어포일-형 몸체는 리프트, 추력, 및 또는 드래그와 같은 몸체 상에 힘을 생성할 수 있다. 이후, 예컨대, 프로펠러에서처럼, 회전의 축 주위에서 하나의 구조에 방사상 어레이된 에어포일(들)은 "팬"으로서 불리울 수 있다.
팬은 두 개의 방향들, 예컨대 시계 방향 및 시계반대 방향으로 회전의 축에 대하여 회전할 수 있다. 팬들은 어느 하나의 방향으로 생성된 동일한 추력을 갖고, 어느 하나의 방향으로 회전하도록 설계될 수 있고; 예컨대 대칭 에어포일들을 가진 팬은 어느 하나의 방향으로 회전될 때 동일한 추력을 생성할 수 있다. 이러한 팬들은 본원에서 "양방향 팬들"로서 불리울 수 있다. 양방향 팬과 비교하여, 대안적으로, 팬은 하나의 방향으로 회전될 때 더 큰 추력, 더 큰 리프트, 감소된 드래그, 또는 잡음을 제공하도록 설계될 수 있다. 이러한 팬들은 본원에서 단방향 팬들로서 불리운다. 단방향 팬들은 비대칭 에어포일들을 가진 날들을 가질 수 있다.
단방향 팬들은 모터로부터의 일을 추력 유체의 가속도로 변환할 때 양방향 팬들보다 효율적인 것으로 널리 이해되며, 추력 유체의 가속도는 리프트 또는 추력을 제공하거나 또는 그 외 일을 수행한다. 리프트 또는 추력이 방향을 가질 때, 그것은 추력 벡터로서 불리울 수 있다.
시스템이 상이한 추력 벡터들을 출력하는 것이 바람직하고; 원하는 추력 벡터들은 반대될 수 있는, 이를테면 180도 떨어져 있다는 맥락들이 있다. 예를 들어, 많은 보트 프로펠러들은 전방향 추력 벡터 (보트의 선수에 대하여) 를 제공하기 위해 제 1 방향으로 또는 역방향 추력 벡터를 제공하기 위해 제 2 방향으로 동작될 수 있다. 그러나, 및 주지된 바와 같이, 프로펠러/팬이 단방향이면, 프로펠러의 동작은 방향들 중 하나에서 덜 효율적일 것이며; 프로펠러가 양방향이면, 그것은 양쪽 방향들 모두에서 동일하게 효율적일 것이지만, 프로펠러가 주로 한 방향으로 동작된다면, 그것은 단방향 프로펠러보다 전체적으로 덜 효율적일 것이다.
이러한 맥락들에서 단일 양방향 팬을 사용하는 것에 대한 대안은 두 개의 별개의 모터들에 의해 구동된 두 개의 단방향 팬들을 사용하는 것이다. 그러나, 두 개의 모터들은 시스템 무게 및 복잡도를 더할 수 있으며, 그 중 하나 또는 양쪽 모두는 전체 시스템 효율에 악 영향을 줄 수 있다.
시스템 또는 장치가 반대되는 추력 벡터들을 출력하는 것이 바람직하다는 맥락은 사람들 및/또는 장비 ("하중") 가 호이스트 시스템을 사용하여, 헬리콥터, 비행기, 또는 크레인으로부터 케이블에 의해 현수된 하중으로서 하나의 위치로 또는 그로부터 수송될 때 발생한다. 크레인들, 헬리콥터들, 고정 날개 항공기, 및 호이스트 시스템을 갖고 하중을 운반할 수 있는 다른 구조들은 본원에서 "캐리어들"로서 불리울 수 있다. 이러한 동작들 동안, 하중들은 하중이 안정되지 않고, 바람직하지 않거나, 또는 위험한 방식으로 움직이게 할 수 있는 바람들 및 다른 외부 및 내부 요인들을 겪는다. 이러한 동작들 동안, 캐리어 아래에서 그것의 최저 에너지의 걸린 위치가 아닌 장소로 하중을 움직이는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 동작들 동안, 하나 이상의 추력 벡터 소스들로부터 가변 추력을 출력하는 시스템을 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 상기 추력 벡터 소스들은 서로 고정된 기하 관계를 가질 수 있다. 이러한 동작들에서, 복수의 추력 벡터 소스들은 서로 반대되고, "벡터화된 추력 제어"의 원리에 따라 동작할 수 있다.
호이스트, 슬링, 및 다른 캐리어 동작들에서, 현수된 하중들의 관찰된 모션은 다음의 구성요소들을 포함한다 Y 축을 따르는 수직 이동 (위 아래 모션) (본원에서, "수직 이동"으로 불리움); X 및 Z 축 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 따르는 수평 이동; 및 Y 축에 대한 회전 또는 "요 (yaw)". 롤 (X 축에 대한 회전) 및 피치 (Y 축에 대한 회전) 가 발생할 수 있으며, 하중이 케이블에 의해 현수되고 떠 있지 않을지라도, 통상적인 모션들은 수직 이동, 수평 이동, 및 요이다. 수직 및 수평 이동은 캐리어의 움직임, 현수 케이블을 끌어당기거나 또는 느슨하게 푸는 것, 하중의 움직임, 하중과 케이블 간의 모멘텀의 차이들에 의해, 뿐만 아니라 바람 - 프로펠러 후류 (propeller wash) 를 포함한 - 영향들, 및 외부 힘들에 의해서와 같은, 현수 케이블의 움직임에 의해 야기될 수 있다. 수평 이동은 하중의, 측방향 모션으로서 또는 진자의 피봇 포인트가 케이블이 캐리어에 고정되는 곳인, 원뿔 진자 모션 ("진자 모션") 으로서 나타낼 수 있고; 진자 모션은 일반적으로 또한, 하중이 위 아래뿐만 아니라 앞 뒤로 흔들리기 때문에, 수직 이동의 구성요소를 포함한다.
요, 측방향 모션, 및 진자 모션은 리프트 동작들을 복잡하게 하고, 지연들을 야기할 수 있으며, 항공기 승무원, 크레인 조작자들, 및 지상에서의 사람들의 죽음을 야기할 수 있다. 요 및 측방향과 진자 모션은 또한 하중을 하나의 장소로 이동시키거나 또는 전달하는 것을 방해할 수 있다. 예를 들어, 배의 갑판으로 하중의 전달은 갑판이 안정되고 들어올리기, 롤, 또는 피치를 또한 겪지 않을지라도, 화물의 진자 모션 또는 요에 의해 상당히 복잡해질 수 있다. 예를 들어, 한 배에 있는 사람을 헬리콥터로 또는 헬리콥터 버팀대로 이동시키는 것은, 한 배가 그것이 헬리콥터까지 끌어 당겨짐에 따라 요 또는 진자 모션을 겪는다면 위험할 수 있다. 하중의 바람직하지 않은 모션의 하나 이상의 구성요소들은 하중이 캐리어로 끌어 당겨지고 현수 케이블이 짧아짐에 따라 가속화되거나 또는 더 두드러지게 될 수 있다. 하중의 수평 및 진자 모션은 또한 캐리어에서 위험하거나 또는 바람직하지 않은 반응적 또는 동조적 모션을 생성하도록 캐리어와 상호작용할 수 있다.
또한, 몇몇 현수된 하중들은 표면, 절벽 벽, 빌딩, 다리, 나뭇가지, 돌출부, 좁은 통로 또는 캐리어, 하중, 및/또는 현수 케이블 중 하나 이상을 방해할 수 있는 다른 장애물과 같은, 장애물을 수반할 수 있다. 이러한 장애물에 대하여, 또는 다른 이유들로, 캐리어 아래 최저 에너지 위치에 현수된 하중을 수반하지 않는 방식으로 하중을 움직이는 것이 바람직할 수 있다.
드론들 또는 해양 선박들을 이용한 것들과 같은, 다른 동작들은 또한 모션을 제어하기 위해 팬들 및 모터들을 이용할 수 있다. 드론들은 통상적으로 리프트를 위해 그것들 위에 위치된 프로펠러들을 가지며 또한 딱 붙은 공간들에서 측방향으로 기동하는 것에서 이익을 얻을 수 있다. 배들은 종종 선박의 주 추진 추력기들과 상이한 방향으로 선박의 선수 또는 선수재를 향하게 하기 위해 선수 추력기들 또는 선미 추력기들과 같은, 횡 추진 디바이스들을 사용한다. 이들 디바이스들은 종종 터널 추력기들로서 불리우며 어느 하나의 방향으로 추력을 제공하기 위해 작은 가역성 전기 모터들에 의해 구동된 하나 이상의 프로펠러들을 가질 수 있다. 그러나, 이들 디바이스들은 각각의 방향에 대한 모터 및 팬을 갖거나 또는 단일 모터 및 단일 양방향 팬을 사용할 수 있다. 부가적인 모터들의 사용은 부가적인 시스템 무게를 야기할 수 있고; 양방향 팬들의 사용은 덜 효율적일 수 있다.
기동할 필요가 있는 시스템의 성능은 시스템의 팬들이 출력할 수 있는 추력 벡터들의 크기, 추력 벡터들이 방향들을 스위칭할 수 있는 속도, 및 부족하고 값비싼 배터리 전력을 이러한 추력 벡터들로 변환하는 시스템의 효율에 의해 제한될 수 있다. 이들 요인들은 각각이 그 자신의 모터를 가진, 단방향 팬들을 사용하려는 장려책을 생성한다. 그러나, 다수의 모터들은 무게 및 시스템 복잡도를 더할 수 있다.
그러므로, 이용 가능한 전력을 가진 최대 힘 벡터를 여전히 출력하면서 기동 디바이스들의 전력 소비, 크기, 및 무게를 줄이기 위한 요구가 있다.
도 1은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리를 예시한다.
도 2는 실시예에 따른 양방향 추력 어셈블리 구성요소 부분들을 예시한다.
도 3은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리의 단면을 예시한다.
도 4는 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서의 사용을 위한 모터를 예시한다.
도 5는 실시예에 따른, 선택적 전력 전달 메커니즘 내에서의 사용을 위한 폴 휠을 예시한다.
도 6은 실시예에 따른, 선택적 전력 전달 메커니즘 내에서의 사용을 위한 래칫 휠을 예시한다.
도 7은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서의 사용을 위한 팬을 예시한다.
도 8은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서의 사용을 위한 고정자를 예시한다.
도 9는 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서 디스인게이지된 솔레노이드를 예시한다.
도 10은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에 인게이지된 솔레노이드를 예시한다.
도 11은 실시예에 따른, 실시예에 따른 페더링을 예시한다.
도 12a는 실시예에 따른, 현수 하중 제어 시스템을 포함한 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용될 수 있는 원격 펜던트의 배면도이다.
도 12b는 실시예에 따른, 도 12a의 원격 펜던트의 사면도이다.
도 12c는 실시예에 따른, 도 12a의 원격 펜던트의 정면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용하기 위한 현수 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 및 원격 인터페이스 논리 구성요소들을 개략적으로 예시한다.
도 14는 일 실시예에 따른 다중 모드들 또는 명령 상태들을 포함한, 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용하기 위한 현수 하중 제어 시스템 동작 모듈을 예시한다.
도 15는 일 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용하기 위한 현수 하중 제어 시스템 판단 및 추력 제어 모듈을 예시한다.
도 16은 실시예에 따른, 하중에 고정된 양방향 추력 어셈블리를 포함한 현수 하중 제어 시스템의 제 1 예의 뷰를 예시한다.
도 17은 실시예에 따른, 하중에 고정된 양방향 추력 어셈블리를 포함한 현수 하중 제어 시스템의 제 2 예의 투시도를 예시한다.
도 18은 실시예에 따른, 하중에 고정된 양방향 추력 어셈블리를 포함한 현수 하중 제어 시스템의 제 3 예의 투시도를 예시한다.
도 19는 여러 실시예들에 따른, 양방향 추력 어셈블리의 부가적인 예를 예시한다.
도 20은 실시예에 따른, 열 싱크 및 지지 프레임을 가진 모터의 예를 예시한다.
도 2는 실시예에 따른 양방향 추력 어셈블리 구성요소 부분들을 예시한다.
도 3은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리의 단면을 예시한다.
도 4는 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서의 사용을 위한 모터를 예시한다.
도 5는 실시예에 따른, 선택적 전력 전달 메커니즘 내에서의 사용을 위한 폴 휠을 예시한다.
도 6은 실시예에 따른, 선택적 전력 전달 메커니즘 내에서의 사용을 위한 래칫 휠을 예시한다.
도 7은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서의 사용을 위한 팬을 예시한다.
도 8은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서의 사용을 위한 고정자를 예시한다.
도 9는 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에서 디스인게이지된 솔레노이드를 예시한다.
도 10은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 내에 인게이지된 솔레노이드를 예시한다.
도 11은 실시예에 따른, 실시예에 따른 페더링을 예시한다.
도 12a는 실시예에 따른, 현수 하중 제어 시스템을 포함한 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용될 수 있는 원격 펜던트의 배면도이다.
도 12b는 실시예에 따른, 도 12a의 원격 펜던트의 사면도이다.
도 12c는 실시예에 따른, 도 12a의 원격 펜던트의 정면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용하기 위한 현수 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 및 원격 인터페이스 논리 구성요소들을 개략적으로 예시한다.
도 14는 일 실시예에 따른 다중 모드들 또는 명령 상태들을 포함한, 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용하기 위한 현수 하중 제어 시스템 동작 모듈을 예시한다.
도 15는 일 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리와 함께 사용하기 위한 현수 하중 제어 시스템 판단 및 추력 제어 모듈을 예시한다.
도 16은 실시예에 따른, 하중에 고정된 양방향 추력 어셈블리를 포함한 현수 하중 제어 시스템의 제 1 예의 뷰를 예시한다.
도 17은 실시예에 따른, 하중에 고정된 양방향 추력 어셈블리를 포함한 현수 하중 제어 시스템의 제 2 예의 투시도를 예시한다.
도 18은 실시예에 따른, 하중에 고정된 양방향 추력 어셈블리를 포함한 현수 하중 제어 시스템의 제 3 예의 투시도를 예시한다.
도 19는 여러 실시예들에 따른, 양방향 추력 어셈블리의 부가적인 예를 예시한다.
도 20은 실시예에 따른, 열 싱크 및 지지 프레임을 가진 모터의 예를 예시한다.
단일 양방향 팬 및 단일 모터는 각각이 그 자신의 모터를 갖는, 두 개의 단방향 팬들과 비교할 때 더 적은 효율을 갖고 반대되는 추력 벡터들을 따라 양방향 추력을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 두 개의 단방향 팬들로 전력을 제공하기 위한 두 개의 모터들의 사용은 단일 단방향 팬 및 단일 모터와 비교하여, 무게, 시스템 복잡도를 증가시키며, 더 많은 물리적 공간을 요구한다.
본 개시는 이들 문제들을 처리하며 각각의 팬을 위한 모터를 요구하는 대신에, 어느 하나의 회전 방향으로 두 개의 단방향 팬들을 구동하기 위해 단일 모터를 사용하여 성공적인 디바이스 기동을 위해 요구된 추력을 제공할 수 있는 양방향 추력 어셈블리와 관련된다. 이러한 방식으로, 개시된 어셈블리는 더 소형의 솔루션을 제공하며, 예를 들어, 하나의 모터 및 하나의 양방향 팬 또는 두 개의 모터들 및 두 개의 단방향 팬들을 포함한 시스템보다 적은 전력을 소모하고, 따라서 본원에 개시된 양방향 추력 어셈블리를 통합한 기동 시스템들의 배터리 수명을 연장한다.
본원에서 개시된 바와 같이, 양방향 추력 어셈블리로부터 이익을 얻을 수 있는 맥락의 예는 현수 하중 제어 시스템이다. 현수 하중 제어 시스템 또는 하중 안정성 시스템 (함께, "SLCS"로서 불리움) 은 하중의 장소에서 또는 그 가까이에서의 전기 덕트 팬들에서 발견된 바와 같이, 추력기들, 팬들, 또는 프로펠러들로부터 힘 벡터들을 출력함으로써, 캐리어로부터 독립적으로 하중을 제어할 수 있다. 추력기들, 팬들, 프로펠러들 및 전기 덕트 팬들은 본원에서 "EDF들"로서 및 "팬들"로서 불리울 수 있다. SLCS에서의 EFS들은 반대되는 쌍들의 팬들을 포함할 수 있다. EDF들에 의해 생성된 힘 벡터들은 요 및 진자 모션에 대응하기 위해 사용될 수 있고, 장애물을 피하기 위해 또는 통상의 최저-에너지 매달림 위치에 대하여 오프셋 위치로 하중을 움직이기 위해서와 같은, 하중을 수평으로 이동시키기 위해 사용될 수 있거나, 또는 그 외 캐리어로부터 독립적으로, 하중의 정교한 장소 및 요를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 결과적으로, SLCS는 임무 안전을 강화하고 SLCS가 캐리어의 모션과 별개로, 하중의 정교한 장소 및 요를 동적으로 제어함에 따라 캐리어 및 하중 동작들의 성능을 개선할 수 있다.
SLCS는 많은 양의 전력을 소비할 수 있고; SLCS를 위한 전력은 배터리 팩에 의해 제공될 수 있다. 배터리 팩에서의 제한된 전력은 SLCS의 임무들 및 동작 효과를 제한할 수 있다. 또한, SLCS는 힘 벡터들에서의 급속한 변화로부터 이익을 얻거나 또는 이를 요구할 수 있다. 또한, SLCS는 또한 힘 벡터들의 생성 시 양호한 효율로부터 이익을 얻거나 또는 이를 요구할 수 있다. 또한, SLCS는 또한, SLCS 및 하중을 수송하는 캐리어가 제한된 리프팅 용량을 가질 수 있기 때문에, 가벼운 무게로부터 이익을 얻거나 또는 이를 요구할 수 있다.
수직 이착륙 (VTOL) 및 경 항공기가 또한, 이를테면 수송 중인 동안 측방향으로 기동하기 위해 또는 이륙 및 착륙 동안 안정화를 위해, 반대되는 추력 벡터들을 출력할 수 있는 추력기들로부터 이익을 얻을 수 있다. VTOL 구성들은 범위가 드론들에서 고정-날개 항공기, 헬리콥터들, 로켓들, 사이클로롭터들, 틸트로터들 등과 같은, 승객 및 화물 크래프트에 이르는 탈것들에서 발견될 수 있다. 경 크래프트는 소형 비행선들, 열 기구들, 및 유사한 탈것들을 포함할 수 있다. 이들 크래프트들은 측방향 추력을 제공하기 위해 팬들 및 모터들을 사용할 수 있으며 또한 반대되는 추력 벡터들을 출력할 수 있는 추력기 시스템들로부터 이익을 얻을 수 있다.
하향 추력 또는 부력이 지상을 떠나 VTOL 및 경 크래프트를 올리는 리프트를 제공할 수 있지만, 부가적인 추력기(들)가 이러한 항공기를 원하는 코스를 따라 향하게 하도록 측방향 힘을 제공하기 위해 또는 항공기가 한쪽으로 기우뚱하게 하도록 토크를 제공하기 위해 요구될 수 있다. 팬 및 모터 구성들은 이러한 조향 및 원동력을 부여하기 위해 사용될 수 있지만, 다수의 단방향 모터들에 동력을 공급하는 다수의 모터들의 사용은 무게, 시스템 복잡도를 부가하고, 이러한 항공기 상에서의 공간을 요구한다. 이러한 항공기 크래프트는 본원에 개시된 경량의, 작은-풋프린트, 저-전력 양방향 추력기 시스템에 의해 부여된 강화된 민첩성으로부터 이익을 얻을 수 있다.
개시된 시스템들 및 방법들은 오브젝트의 적어도 일 부분이 기동되길 요구하는 임의의 동작들에서 사용될 수 있다. 대표적인 동작들은 호이스트 동작들, 드론 배달 시스템들, 및 해양 선박들 상에서의 터널 추력기들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 따라서, 시스템이 동작하는 매체는 공기 또는 물과 같은, 임의의 유체일 수 있지만, 이에 제한되지 않으며; 유체는 "추력 유체"로서 불리울 수 있다. 예를 들어, 유체 유입구에 대한 임의의 참조들은 공기 유입구로 대체될 수 있거나 또는 그 반대 또한 마찬가지이다. 이하의 예들에서 시스템들 및 방법들은 과도한 실험 또는 부담 없이 이 기술분야의 숙련자에 의한 다른 사용들에 적응될 수 있다.
양방향 추력 어셈블리는 모터, 선택적 전력 전달 메커니즘, 및 복수의 단방향 팬들을 포함할 수 있다.
모터는 양단 (doubled ended) 구동샤프트를 포함할 수 있고; 모터는 시계 방향 또는 시계반대 방향으로 양단 구동샤프트를 회전시키도록 구성될 수 있다.
선택적 전력 전달 메커니즘은, 예를 들어, 복수의 프리휠 어셈블리들 (freewheel assemblies), 복수의 클러치 어셈블리들, 및 또는 양-방향 구동트레인을 포함할 수 있다. 복수의 프리휠 어셈블리들은 각각 폴 휠 (pawl wheel) 및 래칫 휠 (ratchet wheel) 을 포함할 수 있다. 폴 휠은 폴 및 래칫 휠과 폴 휠을 인게이지하기 (engage) 위한 폴 인게이지먼트 메커니즘을 포함할 수 있다. 래칫 휠은 래칫 휠의 허브의 내부 직경을 따라 이 (tooth) 를 포함할 수 있고, 상기 이는 폴이 단지 하나의 방향으로만 이와 인게이지하는 것을 허용하도록 구성된다. 선택적 전력 전달 메커니즘은 양단 구동샤프트의 제 1 단부와 제 1 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 양단 구동샤프트의 제 2 단부와 제 2 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 포함할 수 있다. 제 1 프리휠 어셈블리는 모터가 제 1 방향 (예컨대, 시계 방향) 으로 구동될 때 모터로부터 제 1 팬으로, 토크와 같은 전력을 전달하도록 구성될 수 있고; 제 2 프리휠 어셈블리는 모터가 제 2 방향 (예컨대, 시계반대 방향) 으로 구동될 때 모터로부터 제 2 팬으로 토크를 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 선택적 전력 전달 메커니즘은 모터의 회전 방향에 기초하여, 제 1 팬 또는 제 2 팬으로 전력을 선택적으로 제공할 수 있다.
양방향 추력 어셈블리의 고정자는 팬들의 아래쪽에 존재할 수 있다. 고정자는 팬들에 의해 생성된 추력을 지향시키거나 또는 증대하도록 구성된 복수의 고정된 핀들을 포함할 수 있다.
양방향 추력 어셈블리를 포함하는 케이스는 추력 유체 유입구 및 두 개의 출력 포트들을 포함할 수 있다. 양방향 추력 어셈블리의 모터, 선택적 전력 전달 메커니즘, 및 팬들은 케이스 내에 있을 수 있다. 각각의 팬은 출력 포트에 근접하거나 또는 그것 내에 위치될 수 있다.
실시예에서, 각각의 케이스는 양방향 추력 어셈블리의 중심 부분에 또는 그 가까이에 배치된 메시형 또는 스크린형 추력 유체 유입구를 포함할 수 있다. 중심 메시형 추력 유체 유입구 구성이 예로서 도면들에 예시되지만, 추력 유체가 팬들로 흐르도록 허용하는 임의의 개구가 사용될 수 있다.
양방향 추력 어셈블리는 제어기에 의해 제어될 수 있다. 실시예에서, 회로, 모듈, 소프트웨어에 구체화된 알고리즘, 또는 다른 시스템 ("추력 제어 모듈") 은 양방향 추력 어셈블리에 의해 출력된 추력의 방향 (예컨대, 출력 추력 벡터를 제어하기 위해) 및 양방향 추력 어셈블리의 팬에 의해 출력된 추력 벡터의 크기를 제어하도록 양방향 추력 어셈블리를 제어할 수 있다. 하나 이상의 양방향 추력 어셈블리들은 측방향 힘 또는 토크를 제어하기 위해서 또는 그에 의해, 하중을 안정화시키고, 하중의 경로를 제어하고, 크래프트를 기동시키는 등을 위해서와 같은, 하중을 제어하기 위해 추력 제어 모듈에 의해 사용될 수 있다. SLCS로 통합된 양방향 추력 어셈블리들의 예들은 도 16, 도 17, 및 도 18에 관하여 예시되고 논의된다. 추력 제어 모듈로 입력을 제공하기 위해 사용될 수 있는, 원격 펜던트의 예는 도 12에 관하여 예시되고 논의된다. 추력 제어 모듈 및 또는 원격 펜던트를 구현하기 위한 논리 구성요소들의 예가 도 13에서 예시되고 논의된다. 추력 제어 모듈들의 예들은 도 14 및 도 15에 관하여 예시되고 논의된다.
양단 구동샤프트의 양쪽 단부들 상에 팬들을 가진 양단 구동샤프트를 가진 모터를 포함한 실시예에서, 모터는 어느 하나의 방향으로 회전하도록 야기될 수 있고; 선택적 전력 전달 메커니즘은 팬들이 모터의 회전 방향에 의존하여 추력 벡터들을 생성하게 할 수 있다.
실시예에서, 양방향 추력 어셈블리는, 예컨대 제 2 팬이 모터로부터 전력을 수신할 때, 제 1 팬이 회전하는 것을 방지하기 위해 브레이크를 포함할 수 있다. 실시예에서, 브레이크는 도 9 및 도 10에 관하여 논의된 바와 같이, 자석들을 포함한 마찰이 없는 브레이크일 수 있다. 브레이크는 양방향 추력 어셈블리가 더 빠르게 추력 벡터를 변하도록 허용할 수 있고, 양방향 추력 어셈블리가 더 효율적으로 동작하도록 허용할 수 있으며, 양방향 추력 어셈블리를 통해 추력 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 양방향 추력 어셈블리 (100) 를 예시한다. 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 몇몇 또는 모든 구성요소들은 케이스 (102) 내에 포함될 수 있다. 케이스 (102) 는 유체 유입구 (104) 및 두 개의 인라인 출력 포트들 (106) 을 포함할 수 있다.
유체 유입구 (104) 는 케이스 (102) 의 둘레 주위에 및 케이스 (102) 의 길이를 따라 대체로 중간에 위치될 수 있다. 유체 유입구 (104) 는 오브젝트들이 케이스에 들어가고 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 기능을 손상시키거나 또는 억제하는 것을 방지하기 위해, 메시 또는 다른 유형들의 개구들에 의해 보호될 수 있다. 케이스 (102) 의 프로파일은 팬들을 향해 추력 유체를 또한 향하게 하면서 추력 유체의 흐름을 최대화하도록 설계될 수 있다.
케이스 (102) 의 각각의 단부에서, 및 팬들의 회전 축에 의해 정의된 라인을 따라, 케이스 (102) 는 출력 포트들 (106) 을 포함할 수 있다. 케이스 (102) 는 축방향으로 및 방사상 중심 위치에 모터를 장착하기 위해서 및 고정자 (800) 를 장착하기 위한 구조들을 가질 수 있다. 고정자(들) (800) 는 출력 포트(들) (106) 내에 위치될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 구성요소들 (200) 의 예들을 예시한다. 이 예에서, 양방향 추력 어셈블리 구성요소들 (200) 은 케이스 (102), 모터 (400), 복수의 프리휠 어셈블리들 (208A 및 208B), 복수의 팬들 (700A 및 700B) (또한 "팬 날 어셈블리들 (fan blade assemblies)"로서 불리울 수 있는), 및 복수의 고정자들 (800A 및 800B) 을 포함할 수 있다. 케이스 (102) 내에서, 모터 (400) 는 중심 위치에 장착될 수 있으며 (축방향 및 방사상 양쪽 모두로), 따라서 모터 (400) 의 회전 축은, 도 2에서 파선에 의해 표시된 바와 같이, 케이스의 긴 중심 축을 따른다. 모터 (400) 내에 차축 (402A 및 402B) 이 있으며, 이것은 양단 구동샤프트의 두 개의 단부들일 수 있다 ("차축", "구동 샤프트", 및 "구동샤프트"는 본원에서 동의어일 수 있다).
각각의 프리휠 어셈블리 (208A 및 208B) 는 모터 (400) 의 각각의 단부로부터 돌출된, 차축 (402A 및 402B) 에 고정될 수 있다. 각각의 프리휠 어셈블리 (208) 는 도 5 및 도 6에 관하여 추가로 예시되고 논의되는, 폴 휠 (500) 및 래칫 휠 (600) 을 포함할 수 있다. 폴 휠 (500) 은 모터 (400) 에 고정될 수 있으며, 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 모터 (400) 의 회전 방향에 의존하여, 구동 힘 또는 토크를 모터 (400) 에서 패킷 휠 (600) 로 및 그 후 선택적으로 팬 (700) 으로 전달하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 프리휠 어셈블리 (208) 는, 예를 들어, 토크와 같은 전력을 모터 (400) 로부터 차축 (402) 을 통해 전달하거나 또는 전달하지 않도록 인게이지하거나 디스인게이지될 (disengage) 수 있는 클러치이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 프리휠 어셈블리 (208) 가 클러치이거나 또는 이를 포함하는 실시예들에서, 클러치는 솔레노이드 등에 의해서와 같은, 클러치 활성화 메커니즘에 의해 능동적으로 인게이지하거나 디스인게이지될 수 있다. 이러한 능동 인게이지먼트 메커니즘은, 예를 들어, 차축 (402) 상에서의 슬립 링들 등을 통한 전기적 연결로부터 전력을 얻을 수 있다. 프리휠 어셈블리 (208) 가 클러치이거나 또는 이를 포함하는 실시예들에서, 클러치들은 유압식 클러치 활성화 메커니즘들 등을 통해, 폴 인게이지먼트 메커니즘 (506), 포켓 (510), 및 폴 휠 (500) 과 유사한 방식으로, 회전 및 관성 (예컨대, 원심 클러치에서처럼) 의 방향에 의해서와 같은, 클러치 활성화 메커니즘에 의해 수동적으로 인게이지하거나 디스인게이지될 수 있다. 프리휠 어셈블리 (208) 가 클러치이거나 또는 이를 포함하는 실시예들에서, 프리휠 어셈블리 (208) 는 예를 들어, 폴 휠 (500) 및 래칫 휠 (600) 을 포함하지 않을 수 있으며, 대신에, 예를 들어, 구동트레인의 두 개의 면들을 함께 잠그기 위해 인게이지하는 솔레노이드, 클러치 패드 및 클러치 면을 포함할 수 있고, 여기에서 작동기는 클러치 패드와 클러치 면 사이에서 마찰을 발생시키기 위해서, 및 그에 의해 클러치 패드를 가진 제 1 측면에서 클러치 면을 가진 제 2 측면으로 토크를 전달하기 위해 인게이지될 수 있다.
팬 (700) 은 예시된 것과 다르게 배향된 개개의 에어포일들을 가질 수 있다. 예시된 에어포일들은 비대칭이며, 이것은 단방향 팬인 예를 예시하도록 의도되며, 양방향 팬 상에서의 대칭 에어포일보다 큰 추력을 제공할 수 있다. 실시예에서, 팬 (700) 의 에어포일들은, 팬 (700A 및 700B) 의 각각의 개별이 양방향인 경우와 마찬가지로, 대칭일 수 있다. 팬 (700) 에 예시된 에어포일들은 본원에서의 도면들에서 부정확하게 배향될 수 있고; 에어포일들은 유체 유입구 (104) 에 근접한 에어포일의 더 두꺼운 단부를 갖고 더 적절하게 배향될 수 있으며, 따라서 더 두꺼운 단부는, 추력 유체가 모터 (400) 및 팬 (700) 에 의해 케이스 (102) 밖으로 나아가게 됨에 따라, 팬의 리딩 에지이다. 팬 (700) 은 래칫 휠 (600) 에 고정될 수 있어서, 모터 (400) 로부터의 토크가 폴 휠 (500) 에 의해 래칫 휠 (600) 로 송신되도록 하여, 케이스 (102) 및 출력 포트 (106) 밖으로 팬 (700) 의 회전 및 추력 유체의 가속을 야기한다.
실시예에서, 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 래칫 휠 (600) 또는 다른 부분은 하나 이상의 제동 수단들을 갖고 구성될 수 있다. 제동 수단들은 마찰-기반 또는 마찰이 없는 제동 디바이스를 포함할 수 있다. 마찰-기반 제동 수단은 예를 들어, 디스크 또는 드럼 브레이크를 포함할 수 있다. 마찰이 없는 제동 디바이스의 예는 도 9 및 도 10에 관하여 예시되고 논의된다. 개요에서, 허브 자석 (212) 이 예를 들어, 팬 (700), 래칫 휠 (600) 등에 장착될 수 있다. 솔레노이드 (210) 는 모터 (400), 케이스 (102), 또는 양방향 추력 어셈블리 (100)의 또 다른 비-회전 부분 상에 장착될 수 있다. 솔레노이드 (210) 는 자석 또는 강자성 재료를 포함할 수 있다. 솔레노이드 (210) 는 예컨대 전기 전류에 의해 인게이지하거나 연장될 수 있어서, 솔레노이드 (210) 의 자석 또는 강자성 재료가 허브 자석 (212) 에 근접해지게 만들 수 있도록 한다. 그렇게 인게이지하거나 연장될 때, 솔레노이드 (210) 의 자석은 허브 자석 (212) 상에 인력을 인가할 수 있으며 그에 의해 느려지거나 또는 프리휠 어셈블리 (208) 및 팬 (700) 의 회전을 방지하고, 그에 의해 대응하는 팬 (700) 의 마찰이 없는 제동을 제공할 수 있다. 팬 (700) 의 제동은, 마찰이 없거나 또는 그 외에 관계없이, 예를 들어, 팬 (700) 으로부터 추력 벡터를 빠르게 감소시키거나 또는 제거하기 위해, 추력 유체의 흐름을 매끄럽게 하기 위해, 사운드를 줄이고, 라디오 간섭의 생성을 줄이는 등을 위해 수행될 수 있다. 이것은 예이며; 다른 수단이 팬 (700) 의 마찰-기반 또는 마찰이 없는 제동을 제공하기 위해 제공될 수 있다.
팬 (700) 은 고정자 (800) 를 향해 연장된, 고정 샤프트와 같은, 샤프트에 결합될 수 있다. 베어링들 (214) 은 고정자 (800) 의 샤프트 주위에서 방사상으로 팬 (700) 을 지지하며, 그에 의해 모터 (400) 에 의해 구동될 때 팬 (700) 이 회전함에 따라 마찰을 감소시킬 수 있다.
고정자 (800) 는 팬 (700) 을 회전시킴으로써 나아가게 된 기류 또는 이동 추력 유체의 공기역학 제어를 제공할 수 있다. 팬 (700) 에 의해 나아가게 된 추력 유체가 회전 구성요소를 갖는다면, 고정자 (800) 는 이러한 회전 구성요소 중 일부 또는 모두를 제거할 수 있고, 이것은 난류를 감소시킬 수 있고, 잡음을 감소시킬 수 있고, 부가적인 추력으로서 이러한 회전 에너지의 구성요소를 복구할 수 있으며 또는 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 효율적인 또는 원하는 동작 특성들을 개선할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른, 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 단면 (300) 을 예시한다. 이 실시예에서, 모터 (400) 의 좌측으로의 어셈블리들 (도 3의 뷰어의 관점에서) 은 모터 (400) 가 시계반대 방향 (302) 으로 회전할 때 (고정자 (800A) 를 바라보는 회전자에 대하여 및 양방향 팬 어셈블리 (100) 로의 시계 방향 및 시계반대 방향) 모터 (400) 로부터 멀어지는 방향으로 추력 및 추력 벡터를 제공하도록 구성된다. 모터 (400) 의 우측으로의 어셈블리들은 모터 (400) 가 시계 방향 (304) 으로 회전할 때 모터 (400) 로부터 멀어지는 반대 방향으로 추력 및 추력 벡터를 제공하도록 구성된다.
모터 (400) 가 이를테면, 추력 제어 모듈 (그 예들은 현수 하중 제어 시스템 동작 모듈 (1400) 및 또는 현수 하중 제어 시스템 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 에 관하여 예시되고 논의된다) 로 인해, 시계반대 방향 (302) 으로 회전할 때, 프리휠 (208A) 은 토크를 전달하고 그에 의해 팬 (700A) 을 회전시키기 위해 인게이지될 수 있다. 솔레노이드 (210) 가 비활성화될 수 있으며, 따라서 그것은 팬 (700A) 에 제동 효과가 없다. 솔레노이드 디스인게이지 및 인게이지먼트은 도 9 및 도 10에서 더 상세하게 예시된다. 주지된 바와 같이, 팬 (700A) 의 회전은 유체 유입구 (104) 로부터 유출구 포트 (106A) 밖으로 추력 유체의 흐름을 발생시켜서, 상기 방향에서 모터 (400) 로부터 멀리 추력 벡터를 생성할 수 있다. 이러한 상황들하에서, 프리휠 어셈블리 (208B) 는 팬 (700B) 으로부터 디스인게이지될 수 있으며, 따라서 모터 (400) 로부터의 토크는 팬 (700B) 으로 전달되지 않는다. 본원에서 논의된 바와 같이, 프리휠 어셈블리 (208B) 는 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이, 단지 모터 (400) 의 회전 방향에만 기초하여, 수동적으로 디스인게이지될 수 있다. 이러한 상황들하에서, 솔레노이드 (210B) 는 대신에, 팬 (700B) 이 회전하는 것을 방지하기 위해, 예를 들어, 추력 제어 모듈에 의해, 인게이지될 수 있다. 솔레노이드 (210) 의 인게이지된 구성은 도 10에 관하여 예시되고 논의된다.
모터 (400) 가 이를테면, 추력 제어 모듈로 인해 (그 예들은 현수 하중 제어 시스템 동작 모듈 (1400) 및 또는 현수 하중 제어 시스템 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 에 관하여 예시되고 논의된다), 시계 방향 (304) 으로 회전하도록 스위칭될 때, 프리휠 어셈블리 (208A) 는 디스인게이지될 수 있고, 따라서 토크를 팬 (700A) 으로 전달하는 것은 중단된다. 솔레노이드 (210A) 는 예를 들어, 추력 제어 모듈에 의해, 인게이지될 수 있으며, 마찰이 없는 제동 힘을 갖고 팬 (700A) 의 모션을 느리게 하거나 또는 정지시킬 수 있다. 모터 (400) 가, 예를 들어, 추력 제어 모듈에 의해, 시계 방향 (304) 으로 회전하도록 스위칭될 때, 프리휠 어셈블리 (208A) 는 더 이상 토크를 팬 (700A) 으로 전달하지 않도록 디스인게이지될 수 있으며 프리휠 어셈블리 (208B) 는 인게이지하고 토크를 팬 (700B) 으로 전달할 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 프리휠 어셈블리 (208A) 는 수동적으로 디스인게이지될 수 있으며 프리휠 어셈블리 (208B) 는 어느 하나의 프리휠 어셈블리 (208A 또는 208B) 에 대해 작용하는 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이, 단지 모터 (400) 의 회전 방향에만 기초하여, 수동적으로 인게이지될 수 있다. 이러한 상황들하에서, 솔레노이드 (210B) 는 예를 들어, 추력 제어 모듈에 의해, 디스인게이지될 수 있으며, 따라서 솔레노이드 (210B) 는 팬 (700B) 상에 제동 힘을 가하지 않는다. 이러한 상황들하에서, 모터 (400) 로부터의 토크에 의한 팬 (700B) 의 회전은 유체 유입구 (104) 에서 유출구 포트 (106B) 밖으로 추력 유체의 흐름을 발생시켜서, 상기 방향에서 모터 (400) 로부터 멀어지는 추력 벡터를 생성한다.
모터 (400) 가 턴 오프될 때, 솔레노이드 (210A 및 210B) 중 하나 또는 양쪽 모두가 활성화될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 팬 (700A 및 700B) 에 의해 생성된 두 개의 추력 벡터들은 반대될 (opposite or opposing) 수 있다. 두 개의 추력 벡터들 간의 교번, 또는 추력 벡터의 무 생성이 모터 (400) 의 회전 방향을 변경함으로써 또는 모터 (400) 를 턴 오프함으로써 달성될 수 있다. 양방향 추력 어셈블리 (100) 에서 팬 (700A) 및 팬 (700B) 에 의해 생성된 추력 벡터들은 단일 양방향 팬에 의해 생성된 추력 벡터들보다 효율적일 수 있다. 단지 하나의 모터만을 갖고, 양방향 추력 어셈블리 (100) 는 각각이 별개의 모터에 의해 구동되는, 두 개의 단방향 팬들을 포함한 어셈블리보다 적은 부분들을 갖고, 더 단순하며, 더 가벼울 수 있다.
도 4는 실시예에 따른, 모터 (400) 를 예시한다. 모터 (400) 는 몇몇 실시예들에서, 모터 (400) 를 통해 작동되는 연속 차축 또는 양단 구동샤프트 (404) 의 두 개의 단부들일 수 있는, 차축들 (402A 및 402B) 을 포함한다. 이러한 방식으로, 모터 (400) 는 양방향 회전 (408) (차축 (402B) 을 향해, 차축 (402A) 에 근접하고 이를 보고 있는 뷰어에 대하여, 시계 방향 및 시계반대 방향) 의 두 개의 모드들 중 하나로 회전 (406) 의 단일 축 주위에서 양단 구동샤프트 (404) 를 구동할 수 있다.
양단 구동샤프트는 구동샤프트의 각각의 단부가 별개의 팬을 구동할 수 있도록 사용될 수 있다. 모터 (400) 는 어느 하나의 방향으로 회전할 수 있을 것이다. 실시예들에서 모터 (400) 는 브러쉬 전기 모터 또는 브러쉬리스 전기 모터일 수 있다. 모터 (400) 의 회전 방향은 모터 (400) 의 회전 방향을 제어하기 위해 예를 들어, 전자 속도 제어기들, 정류자들, 및 제어 시스템의 다른 논리 구성요소들과 상호작용할 수 있는 추력 제어 모듈에 의해 제어될 수 있다.
도 3에 예시된 바와 같이, 모터 (400) 는 어셈블리의 축 길이 및 어셈블리의 방사형 폭 양쪽 모두에 대하여, 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 케이스 (102) 내에서 중앙에 위치될 수 있다. 지지 프레임워크 또는 복수의 지지 구조들은 이 장소에서 모터 (400) 를 유지하며 또는 안정화시킬 수 있다. 이러한 지지대들은 또한 케이스 (102) 내에서 모터 (400), 솔레노이드들, 또는 임의의 다른 전기 구성요소들을 위한 전기 전력 또는 제어 신호들을 운반하는 케이블들에 대한 마운팅 또는 도관들을 제공할 수 있다.
모터 (400) 는 열 싱크, 열 전달 구조체, 라디에이터 등을 포함할 수 있다. 실시예에서, 하나 이상의 라디에이터 핀 (410) 은 모터 (400) 로부터 케이스 (102) 에 들어온 추력 유체의 흐름으로 돌출될 수 있다. 모터 (400) 의 권선들은 라디에이터 핀 (410) 에 근접할 수 있고; 모터 (400) 의 영구 자석들은 차축 (402) 에 근접할 수 있고; 라디에이터 핀 (410) 에 근접하여, 권선들에서 생성된 열은 라디에이터 핀 (410) 으로부터, 추력 유체와 같은 주변 유체로 방사되거나 또는 그 외 전도될 수 있다.
모터에 관하여 열 싱크 및 지지 프레임의 부가 실시예가 도 20에 관하여 예시되고 논의된다.
도 5는 실시예에 따른, 폴 휠 (500) 을 예시한다. 폴 휠 (500) 은 프리휠 어셈블리 (208) 의 부분일 수 있다. 팬 (700A 및 700B) 으로 토크를 송신하기 위한 프리휠 (208A 및 208B) 의 인게이지먼트 또는 디스인게이지먼트는 모터 (400) 의 회전 방향에 의존할 수 있다. 프리휠들 (208) 은 각각이 독립적으로 및 한 번에 하나씩 인게이지하도록 구성되어, 팬들이 모터 (400) 의 회전 방향에 기초하여 인게이지되거나 디스인게이지되도록 허용하고, 그에 의해 하중을 안정화시키거나 또는 제어하기 위해 사용될 수 있는, 양방향 추력 벡터들을 생성할 수 있다. 폴 휠 (500) 은 프리휠 (208) 의 구동 부분일 수 있으며, 이와 같이, 차축 (402) 에 직접 고정될 수 있다.
도 5에 예시된 예에서, 폴 휠 (500) 은 베이스 휠 (502), 복수의 폴들 (504) 및 복수의 폴 인게이지먼트 메커니즘 (506) 을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 폴들 (504) 의 각각은 힌지 (508) 를 포함할 수 있고; 힌지 (508) 는 힌지 숄더 (503) 에 자리잡을 수 있다. 실시예들에서, 복수의 폴 인게이지먼트 메커니즘들 (506) 은 볼들 또는 로드들일 수 있으며, 그 각각은 폴 (504) 이 집어넣어질 (retract) 때 베이스 휠 (502) 의 포켓 (510) 내에 맞다 (sit). 실시예에서, 포켓 (510) 은 웰로서 성형될 수 있으며, 따라서 폴 휠 (500) 이 시계 방향으로 (도 5에서 보고 있는 뷰어에 대하여) 회전할 때, 관성은 폴 인게이지먼트 메커니즘 (506) 을 포켓 (510) 의 코너 아래쪽으로 구동하며 폴 휠 (500) 이 시계반대 방향으로 (도 5에서 보고 있는 뷰어에 대하여) 회전할 때, 관성은 폴 인게이지먼트 메커니즘 (506) 을 폴 (504) 을 향해 구동하여, 폴 (504) 이 힌지 (508) 주위를 회전하게 하고, 바깥쪽 (512) 으로 움직이게 하고, 래칫 휠 (600) 의 이들 (602) 이 인게이지하게 하며, 그 예들은 도 6에서 예시된다. 실시예에서, 스프링 하중 또는 또 다른 힘은 복수의 폴 인게이지먼트 메커니즘들 (506) 이 연관된 폴의 밑면에 대하여 포켓들 (510) 로부터 바깥쪽으로 누르게 하거나 또는 추가로 누르게 할 수 있어서, 폴 (504) 이 힌지 (508) 주위를 회전하게 하고, 바깥쪽 (512) 을 움직이게 하고, 래칫 휠 (600) 의 이들 (602) 을 인게이지하게 할 수 있며, 그 예들은 도 6에서 예시된다.
도 6은 실시예에 따른, 래칫 휠 (600) 을 예시한다. 래칫 휠 (600) 은 프리휠 (208) 의 구동 부분일 수 있으며, 이와 같이 팬 (700) 에 직접 부착될 수 있다. 래칫 휠 (600) 은 래칫 휠 (600) 내에서 내부 직경 또는 개구로 절단되거나 또는 그 주위에 배열된 하나 이상의 이들 (602) 을 포함할 수 있고; 이들 (602) 은 예를 들어, 모터의 토크의 방향에 의존하여, 폴 휠 (500) 의 폴들 (504) 과 또는 그에 대하여 인게이지하거나 디스인게이지될 수 있다.
이들 (602) 의 각각은 긴 이끝 면 (tooth face) (604) 및 짧은 이끝 면 (606) 을 포함할 수 있고; 폴 인게이지먼트 메커니즘 (506) 에 의해 구동된 폴들 (504) 은 짧은 이끝 면 (606) 을 접촉하고 베이스 휠 (502) 로부터, 힌지 숄더 (503) 를 지나, 이들 (602) 을 지나, 래칫 휠 (600) 로, 및 그 후 팬 (700) 으로 토크를 전달할 수 있다. 이러한 방식으로, 폴 휠 (500) 은 단지 모터 (400) 가 한 방향으로 회전할 때에만 래칫 휠 (600) 내에서 돌 수 있다. 도 6에 예시된 예에서, 래칫 휠 (600) 의 최하부 이들을 보면, 긴 이끝 면 (604) 은 완만한 각도로 우측에서 좌측으로 위로 경사진다.
폴 휠 (500) 이 래칫 휠 내에서 시계반대 방향으로 돔에 따라, 긴 이끝 면 (604) 의 완만한 기울기는 폴들 (504) 을 하락시키며 폴 인게이지먼트 메커니즘들 (506) 을 포켓들 (510) 내에 유지하도록 동작할 수 있다. 이것은 폴 휠 (500) 이 짧은 이끝 면 (606) 과 인게이지하지 않고, 래칫 휠 (600) 내에서 회전하도록 허용할 수 있으며, 따라서 래칫 휠 (600) 및 연관된 팬으로 최소 토크 또는 회전력을 전달하거나 또는 전달하지 않는다.
이러한 동작의 모드에서, 래칫 휠 (600) 은 자석 슬롯 (608) 내에 자리잡을 수 있는, 허브 자석들 또는 강자성 재료에 자기 인력을 가하기 위해 인게이지하는 하나 이상의 솔레노이드 자석들과 같은, 제동 수단에 의해서 제자리에 유지될 수 있다.
모터 (400) 의 방향이 역전되고 폴 휠 (500) 이 시계 방향으로 돌기 시작할 때, 짧은 이끝 면 (606) 의 가파른 각도는 폴들 (504) 의 끝들을 잡도록 동작하고, 따라서 폴 휠 (500) 을 래칫 휠 (600) 의 이들 (602) 에 결합하여, 모터 (500) 에 의해 구동된 바와 같이, 폴 휠 (500) 상에서의 토크의 회전이 패킷 휠 (600), 및 그에 따라 연관된 팬 (700) 으로 전달되도록 하여, 팬 (700) 이 돌게 하고 추력 유체를 가속화하게 하며, 케이스 (102) 및 케이스 (102) 에 고정된 더 큰 구조에 힘 벡터를 부여하게 한다.
도 7은 실시예에 따른, 팬 (700) 의 예를 예시한다. 팬 (700) 은 날들 (704) 로 둘러싸이며 중앙에 위치된 축 애퍼처 (706) 를 제공받은, 팬 허브 (702) 를 포함할 수 있다.
팬 (700) 의 날들 (704) 은 추력 유체 및 그에 의해 힘 벡터 추력의 출력으로 에너지의 전달을 최적화하도록 설계될 수 있다. 각각의 날 또는 에어포일의 단면 프로파일, 각각의 날의 길이를 따르는 곡률, 및 각각의 날이 팬 허브 (702) 와 만나는 각도는 달라질 수 있다. 변화들은 단방향 팬에서처럼, 한 방향으로 회전될 때 추력을 개선할 수 있거나, 또는 어느 하나의 회전 방향으로의 팬 (700) 의 동작을 허용할 수 있다. 단방향 팬들은 비대칭 단면을 가질 수 있지만 양방향 팬들은 대칭 단면을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 팬 날들 (704) 은 원하는 추력 성능에 기초하여 자동으로 페더링하도록 (즉, 곡률 및 각도에서 조정하도록) 구성될 수 있다. 본원에서 주지된 바와 같이, 팬 (700) 에 예시된 에어포일들은 부정확하게 배향될 수 있고; 에어포일들은 유체 유입구 (104) 에 근접한 에어 포일의 더 두꺼운 단부를 갖고 적절히 배향될 수 있어서, 추력 유체가 모터 (400) 및 팬 (700) 에 의해 케이스 (102) 밖으로 나아가게 됨에 따라, 더 두꺼운 단부가 팬의 리딩 에지이도록 한다.
축방향 애퍼처 (706) 는 팬 (700) 이, 도 2에 관하여 예시되고 논의된 바와 같이, 베어링들에 의해, 예를 들어, 케이스 (102) 및 또는 고정자 (800) 의 샤프트에 고정된 구조에 결합되도록 허용할 수 있다. 축방향 애퍼처 (706) 내에 자리잡은 베어링들은 유출구 핀 샤프트 (806) 및 또는 고정자 (800) 를 안정화시키며 그것 상에서 팬 (700) 을 지지할 수 있어서, 팬 (700) 이 회전할 때 마찰을 줄일 수 있다.
래칫 휠 (600) 은 팬 허브 (702) 에 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 모터 (400) 로부터의 토크는 프리휠 어셈블리 (208) 를 구동하여, 팬 (700) 이 돌게 하고, 추력 유체를 가속하게 하고, 케이스 (102) 상에, 및 SLCS 또는 다른 기동 오브젝트 또는 크래프트 상에서와 같은, 케이스 (102) 에 고정된 오브젝트에 힘 벡터를 부여하게 할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 고정자 (800) 를 예시한다. 각각의 출력 포트 (106) 는 그 안에 고정자 (800) 를 포함할 수 있다. 고정자 (800) 는 복수의 고정자 핀들 (802), 페어링 (804), 및 유출구 핀 샤프트 (806) 를 포함할 수 있다.
팬과 달리, 고정자 (800) 의 핀들은 고정되고 단단할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 고정자 핀들 (802) 의 외부 에지들은 케이스 (102) 에 고정될 수 있다. 팬 날들이 추력 유체의 가속을 통해 추력을 생성하는데 필수적일 수 있지만, 추력은, 고정자 핀들 (802) 에 의해 성취될 수 있는 바와 같이, 유출구를 통한 난류가 최소화될 때 더 효율적이며 효과적일 수 있다. 대안적인 실시예 또는 이론에서, 팬 (700) 으로부터의 추력 유체의 회전 구성요소는 힘을 고정자 핀들 (802) 로 전달할 수 있다. 대안적인 실시예 또는 이론에서, 고정자 핀들 (802) 은 공기역학 페어링 (804) 을 따라서와 같은, 원하는 방향으로 팬들로부터 추력 유체를 집중시키도록 설계될 수 있다.
고정자 (800) 는 따라서 원하는 방향으로 힘 벡터의 양방향 추력 어셈블리에 의한 생성을 강화할 수 있다.
케이스 (102) 내에 단단히 자리잡은 고정자 (800) 를 갖고, 유출구 핀 샤프트 (806) 는 도 2 및 도 7에 관하여 예시되고 설명된 바와 같이, 팬 (700) 에 대한 안정되고 고정된 마운트를 제공할 수 있다.
도 9는 실시예에 따른, 디스인게이지된 솔레노이드 (900) 를 예시한다. 마찰-기반 또는 마찰이 없는 제동과 같은, 제동은 하나 또는 양쪽 팬들을 위해 구현될 수 있고, 하나에 대해 다른 것이 회전하는 동안 활성화될 수 있거나, 또는 비활성화될 수 있다. 팬에 브레이크를 적용하는 것은 이러한 팬에 의한 추력 벡터를 중단시킬 수 있고, 기류를 유선형으로 할 수 있고, 잡음을 감소시킬 수 있다. 제동 수단의 일 예는 도 9 및 도 10에서 예시된다. 예시된 예에서, 하나 이상의 허브 자석 (212) 은 예를 들어, 프리휠 어셈블리 (208) 및 또는 팬 (700) 에 의해 형성된 허브 (902) 의 바깥쪽 주변부에 잘 맞을 수 있다. 예를 들어, 자석들 또는 강자성체 자석은 도 6에 예시된 바와 같이, 래칫 휠 (600) 상에서의 슬롯들 또는 등가물에 꼭 들어맞을 수 있을 것이다.
예를 들어, 추력 제어 모듈의 동작 동안 및 도 3에 관하여 논의된 바와 같이, 팬이 모터 (400) 로부터 토크를 수신하고, 돌며, 추력 벡터를 생성하는 것이 요구될 때, 솔레노이드 (210) 는 도 9에 예시된 바와 같이, 디스인게이지될 수 있다. 이러한 디스인게이지 상태에서, 솔레노이드 (210) 에 결합된 솔레노이드 자석 (904) 은 허브 자석 (212) 과 솔레노이드 자석 (904) 간의 자기 인력이 허브 (902) 의 회전을 방해하지 않도록 허브 자석 (212) 으로부터 떨어진 거리에 있을 수 있다.
실시예에서, 솔레노이드 (210) 는 코일 또는 유사한 자기 및 또는 전기 활성 구성요소를 운반할 수 있어서, 허브 (902) 를 수반한 허브 자석 (212) 또는 허브 자석들 (212) 의 세트에 의해 제공될 수 있는 바와 같이, 움직이는 자기장이 솔레노이드 (210) 의 코일 또는 유사한 자기 및 또는 전기 활성 구성요소에서 반대되는 자기장을 생성할 수 있도록 하고, 그에 의해 허브 (902) 의 회전에 의해 공급된 전력을 갖고, 자기 브레이크를 생성한다. 하나 이상의 솔레노이드 (210) 는 허브 자석 (212) 과의 인게이지먼트로 및 그 밖으로 자기 브레이크를 움직일 수 있다.
솔레노이드 (210) 는 예시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서 모터 (400) 상에 장착되거나, 또는 그 외 허브 (902) 의 회전에 대하여 및 도 10에 관하여 설명된 바와 같이 인게이지하도록 허용하는 근접성 내에서 고정되도록 장착될 수 있다.
도 10은 실시예에 따른, 인게이지된 솔레노이드 (1000) 를 예시한다. 추력 제어 모듈의 동작 동안 및 도 3에 관하여 논의된 바와 같이 발생할 수 있는 바와 같이, 팬이 디스인게이지되고, 더 이상 추력을 생성하지 않도록, 또는 팬에 의한 추력 생성이 중단되도록 요구될 때, 모터 (400) 방향은 역전될 수 있으며 프리휠 어셈블리 (208) 는 디스인게이지될 수 있다. 이것은 예를 들어, 잔여 추력, 추력 유체의 방해 흐름, 잡음, 또는 양방향 추력 어셈블리 (100) 의 성능에 불리한 다른 특성들로 인해, 팬 어셈블리 (700) 가 허브 (702) 주위를 회전하게 할 수 있으며, 이것은 바람직하지 않다. 이러한 상황들하에서, 마찰-기반 또는 마찰이 없는 것과 같은, 브레이크는, 예를 들어, 예시된 바와 같이, 솔레노이드 (210) 에 인게이지함으로써, 이용될 수 있다.
솔레노이드 (210) 를 인게이지하게 하기 위해, 전기 신호가 솔레노이드 (210) 로 전송되어, 솔레노이드 (210) 로 하여금 그것이 허브 (902) 에 부착된 허브 자석 (212) 과 동조하며 그것에 근접하도록 암을 연장하거나 또는 그 외 솔레노이드 자석 (904) 을 재배치하게 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 솔레노이드 (210) 는 암이 인게이지될 때 위치로 피봇팅하게 하거나, 또는 그 외 허브 자석 (212) 에 근접하여 이동되게 할 수 있다. 솔레노이드 (210) 의 자석 (또는 강유전성 재료) 이 허브 자석 (212) 에 근접하게 될 때, 팬 (700) 의 회전은 느려지거나 또는 정지될 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 날 페더링 (1100) 을 예시한다. 도 7에 관하여 논의된 바와 같이, 팬의 날들은 예컨대, 단방향 팬들 또는 날들을 야기하는, 단일 방향으로 추력을 생성하기 위한 그것들의 능력을 최적화하는 프로파일, 곡률, 또는 허브를 만나는 각도를 갖고 설계될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 양방향 추력 어셈블리를 위해 사용된 팬들은 그것들이 추력의 원하는 방향에 기초하여, 자동으로 또는 수동으로 페더링하도록, 즉 허브 또는 추력 유체에 대하여 그것들의 곡률 및/또는 받음 각을 변경하도록 구성될 수 있다. 이러한 능력은 모터 (400) 가 동시에 도는 양쪽 팬들을 사용하여 반대되는 추력 벡터들에서 추력을 생성하도록 허용할 수 있다. 이러한 구성은 더 작은 프로파일 및 더 낮은 전력 소비를 유지하면서 추력을 추가로 개선할 수 있다.
이러한 실시예에서, 양쪽 팬들 모두는, 예를 들어, 시계 방향으로 회전할 수 있다. 날 형태, 곡률, 및/또는 받음 각은 공기를 밀어 넣고 그러므로 제 1 방향으로 (예컨대, 도 11에 예시된 바와 같이, 시트로) 추력 벡터를 생성하기 위해 최적화될 수 있다. 이것은 제 1 방향 (1102) 으로 오브젝트를 기동하기 위해 예시된 구성에서 보여질 수 있다.
제어 신호에 응답하여, 팬 날들이 페더링하는 실시예에서, 모터 (400) 는 방향 (1104) 을 역전시킬 수 있다. 날들 (704) 은 동일한 신호에 응답하여 및 또는 회전의 방향에 응답하여 형태, 곡률, 및/또는 받음 각을 변경할 수 있다.
그 결과, 날들 (704) 은 제 2 방향 (1106) 으로 오브젝트를 기동하기 위한 구성으로 페더링할 수 있다. 즉, 날 형태, 곡률, 및/또는 받음 각은 시계반대 방향으로 회전하는 동안 추력 유체를 나아가게 하기 위해 팬의 능력을 최적화하도록 역전하거나 또는 그 외 변경될 수 있으며, 그에 의해 제 2 방향으로 (예컨대, 도 11에 예시된 바와 같이, 시트 밖으로) 생성된 추력을 개선할 수 있다.
양방향 추력 어셈블리 (100) 는 예를 들어, 그 모두가 함께 "SLCS"로 불리울 수 있는, 선박, 항공기, 또는 VTOL 크래프트, 및 또는 독립적인 비행이 가능하지 않은 또 다른 현수 하중 제어 시스템 또는 하중 안정성 시스템과 같은, 크래프트의 추력 제어 모듈들에서 발견되며 그것에 의해 사용될 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, SLCS는 하중의 장소에서, 또는 그 가까이에서의 팬들로부터 힘 벡터들을 출력함으로써, 캐리어로부터 독립적으로, 하중을 제어할 수 있다.
SLCS 에서 또는 그것의 추력 제어 모듈들의 예들은 본원에서 예시되고 논의되며; 유사한 추력 제어 모듈들이 선박, 항공기, 및 또는 VTOL 크래프트와 같은, 다른 크래프트에서 발견되며 또는 그것에 의해 사용될 수 있다.
도 12a는 예를 들어, 활성화 제어기 (1240) 를 포함한 원격 펜던트 (1235) 이 실시예를 예시한다. 도 12b는 원격 펜던트 (1235) 의 실시예의 또 다른 뷰를 예시한다. 도 12c는 예를 들어, 온/오프 스위치 (1245), 상태 선택기 (1250), 및 수동/회전 제어부 (1251) 를 포함한, 원격 펜던트 (1235) 의 실시예의 또 다른 뷰를 예시한다. 온/오프 스위치 (1245) 는 원격 펜던트 (1235) 를 턴 온하기 위해 사용될 수 있다. 상태 선택기 (1250) 는 도 14에 관하여 논의될 수 있는 바와 같이, 명령 상태 동작 모듈 (1400) 을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 활성화 제어기 (1240) 는 선택된 명령 상태에서 또는 그것에 관하여 SLCS를 활성화하거나 또는 비활성화하기 위해 사용될 수 있다. 수동/회전 제어부 (1251) 는 하중을 회전시키거나 또는 이전시키도록 팬들을 수동으로 활성화하기 위해 사용될 수 있다.
도 12a는 예를 들어, 활성화 제어기 (1240) 를 포함한 원격 펜던트 (1235) 의 실시예를 예시한다. 도 12b는 원격 펜던트 (1235) 의 실시예의 또 다른 뷰를 예시한다. 도 12c는 예를 들어, 온/오프 스위치 (1245), 상태 선택기 (1250), 및 수동/회전 제어부 (1251) 를 포함한 원격 펜던트 (1235) 의 실시예의 또 다른 뷰를 예시한다. 온/오프 스위치 (1245) 는 원격 펜던트 (1235) 를 턴 온 또는 오프하기 위해 사용될 수 있다. 상태 선택기 (1250) 는 도 14에 관하여 논의될 수 있는 바와 같이, 동작 모듈 (1400) 의 명령 상태를 선택하기 위해 사용될 수 있다. 활성화 제어기 (1240) 는 상태 선택기 (1250) 에 의해 선택되거나 또는 표시된 명령 상태에서 또는 그것에 대하여 동작 모듈 (1400) 을 활성화하거나 또는 비활성화하기 위해 사용될 수 있다. 수동/회전 제어부 (1251) 는 상태 선택기 (1250) 가 예를 들어, 직접 제어 모드 (1427) 를 선택하기 위해 사용되었을 때 하중을 회전시키거나 또는 이전시키도록 팬들을 수동으로 활성화하기 위해 사용될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른, 현수 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 및 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 을 개략적으로 예시한다. 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 내에 센서 슈트 (sensor suite) (1305) 가 있으며, 이것은 위치 센서들 (1306), 배향 센서들 (1307), 관성 센서들 (1308), 근접성 센서들 (1309), 기준 장소 센서들 (1310), 추력 센서들 (1311), 및 카메라들을 포함할 수 있다. SLCS 프로세싱 용량 (1320) 은 컴퓨터 프로세서 및 마이크로제어기들을 포함할 수 있다. SLCS 메모리 (1325) 는 랜덤-액세스 메모리 ("RAM"), 판독-전용 메모리 ("ROM"), 및 고체-상태 드라이브와 같은, 영구적 비-일시적 대용량 저장 디바이스를 포함할 수 있으며, 내비게이션 시스템 (1326), 타겟 데이터 (1327), 모드 또는 명령 상태 정보 (1328), 및 동작 모듈 (1400) 및 현수 하중 제어 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 중 하나 이상을 위한 소프트웨어 또는 펌웨어 코드, 인스트럭션들, 또는 논리를 포함할 수 있다. 통신 시스템들 (1330) 은 무선 트랜시버와 같은 무선 시스템들 (1331), 및 유선 시스템들 (1332) 을 포함할 수 있다. SLCS 출력 (1315) 은 전력 제어기들 또는 ESC들을 통해 추력 제어 (1316) 를 포함할 수 있다. 전력 관리 시스템들 (1340) 은 예컨대, 배터리들로부터의 전력 공급을 조절하고 분배한다. 데이터 버스는 다양한 내부 시스템들 및 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 의 논리 구성요소들을 결합한다.
상호작용 디스플레이, 원격 인터페이스, 원격 위치상 유닛, 또는 타겟 노드는 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 중 하나 이상을 포함한 계산 유닛일 수 있고; 이러한 유닛은 자기-전원식이거나 또는 에어프레임으로 하드와이어드될 수 있다. 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 예컨대, 무선으로, SLCS로부터 데이터를 수신하며 및/또는 그것으로 데이터를 전송한다. SLCS로부터의 데이터는 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 의 디스플레이 (1361) 에 디스플레이될 수 있고; 계산 데이터는 파싱되며 시각적 큐들로 변환된다. 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 또한 이하에서 논의되는 바와 같이, SLCS 조작자의 원하는 명령 상태들 및 동작 인스트럭션들을 전달할 수 있다.
원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 무선 (1371) 또는 유선 (1372) 일 수 있는, 통신 시스템들 (1370) 을 통해 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 과 통신할 수 있다. 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 로부터의 출력 (1360) 은 스크린 또는 디스플레이 (1361) 상에 디스플레이된 정보, 및 청각적 큐들 또는 오디오 출력 (1362) 을 통한 원격 오디오 (하중에서 센서들에 의해 검출된 오디오와 같은) 로의 액세스를 포함할 수 있다. SLCS를 제어하기 위한 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 로의 입력 (1365) 은 터치스크린 (1366) 또는 조이스틱 (1367) 또는 다른 입력 인터페이스를 통한 명령들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 본원에서 설명된 기능들을 총괄하여 제공하는 하나 이상의 물리적 및/또는 논리적 디바이스들을 포함할 수 있다.
시스템의 양상들은 적절한 메모리와 함께, 본원에서 상세하게 설명된 하나 이상의 컴퓨터-실행 가능한 인스트럭션들을 수행하도록 구체적으로 프로그램되고, 구성되거나, 또는 놓아진 특수화된 또는 특수 목적 컴퓨팅 디바이스 또는 데이터 프로세서에서 구체화될 수 있다. 시스템의 양상들은 또한 태스크들 또는 모듈들이 근거리 네트워크 (LAN), 광역 네트워크 (WAN), 또는 인터넷과 같은, 통신 네트워크를 통해 연계되는 원격 프로세싱 디바이스들 및 메모리에 의해 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다. 분산형 컴퓨팅 환경에서, 모듈들은 로컬 및 원격 메모리 저장 디바이스들 양쪽 모두에 위치될 수 있다. 도 13에서 구체적으로 예시된 바와 같이, 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 및 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 유선 또는 무선 네트워크에 의해 결합된다.
하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 은 일 실시예에 따라, 하나 이상의 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 을 포함한 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드와 함께 작동할 수 있다. 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드는 예를 들어, 무선으로, 위치상 기준으로서 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 과 통신하도록 구성된, 센서들 (1368) 과 같은, 내부 또는 외부 센서 슈트를 포함할 수 있다. 센서들 (1368) 은 센서들 (1305) 과 유사할 수 있다. 센서들 (1305) 이 1차 센서 슈트로서 고려된다면, 2차 센서 슈트 장소는 현수 케이블이 매달린 플랫폼 또는 캐리어일 수 있고, 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 에서의 또는 그것과 통신하는 센서들 (1368), 및 3차 센서 슈트 장소는 하중에 대한 관심 장소 (예컨대, 하중을 획득하거나 또는 전달하기 위해 배치하기 위한) 일 수 있다. 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 프로세서 (1320) 및 메모리 (1325) 와 유사할 수 있는, 프로세서 (1369) 및 메모리 (1373) 를 추가로 포함할 수 있다. 메모리 (1373) 는 원격 인터페이스 모듈 (1374) 과 같은, 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드에 의해 사용된 하나 이상의 모듈들을 위한 소프트웨어 또는 펌웨어 코드, 인스트럭션들, 또는 논리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 인터페이스 모듈 (1374) 은 예를 들어, 턴 온/오프되고, SLCS와 짝을 이루고, 인스트럭션들을 입력하는 것 등을 허용하기 위해서, 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드에 대한 제어 및 인터페이스를 제공할 수 있다.
원격 위치상 유닛은 무선 트랜시버를 통해 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 과 통신하며 위치상 기준을 제공하도록 구성된 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 위치상 유닛은 그 아래에 하중이 매달릴 수 있는 헬리콥터 소유 또는 크레인에 고정될 수 있고, 원격 위치상 유닛은 하중에 고정될 수 있으며 또는 원격 위치상 유닛은 타겟 장소에 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드는 손에 맞도록 충분히 큰, 내구성 있는 폴리머 또는 플라스틱으로 만들 수 있다. 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드는 외부 안테나를 가질 수 있다. 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드는 자석들, 볼트들, 또는 임의의 다른 고전 메커니즘에 의해, 예컨대, 헬리콥터, 고정 날개 캐리어, 수송될 오브젝트에 고정될 수 있다. 원격 위치상 유닛, 원격 인터페이스, 또는 타겟 노드는 지상에서의 장소로 떨어지거나 또는 예컨대, 구명구 또는 다른 부유 디바이스, 구조자, 집힐 하중, 전달될 하중에 대한 장소, 또는 동작 특정 장소로 고정될 수 있다.
하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 및/또는 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 의 양상들은 본원에서 상세하게 설명된 하나 이상의 컴퓨터-실행 가능한 인스트럭션들을 수행하도록 구체적으로 프로그램되고, 구성되거나, 또는 구축되는 특수화된 또는 특수 목적 컴퓨팅 디바이스 또는 데이터 프로세서에서 구체화될 수 있다. 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 및/또는 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 의 양상들은 또한 태스크들 또는 모듈들이 근거리 네트워크 (LAN), 광역 네트워크 (WAN), 또는 인터넷과 같은, 통신 네트워크를 통해 연계되는 원격 프로세싱 디바이스들에 의해 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다. 분산형 컴퓨팅 환경에서, 모듈들은 로컬 및 원격 메모리 저장 디바이스들 양쪽 모두에 위치될 수 있다. 도 13에서 개략적으로 예시된 바와 같이, 하중 제어 시스템 논리 구성요소들 (1301) 및 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 은 유선 또는 무선 네트워크에 의해 결합될 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 다수의 모드 또는 명령 상태 모듈들을 포함한 현수 하중 제어 시스템들 ("SLCS") 의 동작 모듈 (1400) 의 예를 예시한다. 판단 및 동작 모듈 (1400) 의, 또는 이를 구체화하는 인스트럭션들은 예를 들어, 메모리 (1325) 에 저장될 수 있으며, 예를 들어, 프로세서 (1320) 에 의해서뿐만 아니라, 저기 회로들, 펌웨어, 및 동작 모듈 (1400) 이 상호작용하는 SLCS의 논리 하드웨어에 의해 실행되거나 또는 수행될 수 있다. 실시예들에서, 동작 모듈 (1400) 중 일부 또는 모두를 수행하기 위한 컴퓨터 프로세서들 및 메모리는 예를 들어, 캐리어에서의 보조 컴퓨터에서와 같은, SLCS로부터 멀리 떨어질 수 있다.
블록 1405에서, 현수 하중 제어 시스템 장치는 하중으로 및/또는 하중이 현수될 케이블로 설치될 수 있다. 현수 하중 제어 시스템 장치는 설치를 위해 전력 온 될 필요는 없다.
블록 1410에서, 장치에서의 현수 하중 제어 시스템 ("SLCS") 이 시동되며 동작 모듈 (1400) 이 활성화될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 동작 모듈 (1400) 은 SLCS의 제어 모듈의 면 상에 위치된 버튼의 누름에 의해 초기화될 수 있다. 동작 모듈 (1400) 을 초기화할 수 있는 액세스 가능한 외부 버튼 가까이에, 눌려질 때 즉각적인 셧 다운을 허용하는 또 다른 버튼이 존재할 수 있다. 중심 또는 제어 모듈 상에서의 초기화 인터페이스 외에, 동작 모듈 (1400) 은 또한 시스템 바로 옆에 있지 않은 조작자에 의해 초기화될 수 있다. 이에 제한되지 않지만, 케이블의 단부 상에 있는 구조자를 포함한, 하나 이상의 외부 조작자들이 동작 모듈 (1400) 에 무선으로 연결된 하나 이상의 원격 인터페이스상에 있는 버튼을 누름으로써 동작 모듈 (1400) 을 초기화할 수 있다. 물리적으로 분리된 제어 유닛, 팬 유닛 등 (예를 들어, 도 27에 예시된 바와 같이) 과 같은, 완전한 SLCS의 하나 이상의 모듀들은 블록 1410에서 시동될 수 있으며 함께 기능하도록 짝을 이룰 수 있다. 블록 1410 동안, 동작 모듈 (1400) 은 동작 모듈 (1400) 이 제어할 팬 유닛들의 상대적인 배향을 결정할 수 있다. 이러한 결정은 각각의 팬 유닛으로부터 샘플링된 나침반 헤딩과 같은, 팬 유닛들로부터의 센서 정보에 기초할 수 있다. 이러한 결정은 모듈식 SLCS가 로프 또는 띠로 둘러싸인 하중과 같은, 불규칙적인 하중 상에 배치되는 경우인 것과 같이, 서로 평행하지 않는 팬 유닛들에 대해 조정하기 위해 수행될 수 있으며, 팬 유닛들은 평행하지 않을 수 있다. 이러한 결정은 팬 매핑에 대하여, 블록 1530에서 사용될 수 있다. 이러한 결정은 SLCS가 강성 프레임에 있으며 팬 유닛들이 서로 평행한 것으로 간주될 수 있을 때 필요하지 않을 수 있다. 이러한 결정은 팬 유닛들이 수용 가능한 배향 범위 내에 있지 않다면 에러 조건을 생성할 수 있다.
블록 1415에서, 동작 모듈 (1400) 은 조작자에 의해 선택된 기능 모드 또는 명령 상태에서 활성화되며 및/또는 그것을 수신한다. 블록 1420에서, 동작 모듈 (1400) 은 기능 모드 또는 명령 상태를 구현하기 위해, 서브루틴 또는 서브모듈로서 현수된 하중 제어 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 을 수행하거나 또는 호출할 수 있다. 시스템의 기능 모드들 또는 명령 상태들은 다음을 포함할 수 있다:
유휴 모드 (1421): SLCS의 내부 시스템들은 동작 중이지만 (예컨대, 동작 모듈 (1400) 은 SLCS의 모션을 관찰하며 정확한 동작을 산출한다), 추력기들은 셧 다운되거나 또는 하중의 모션에 영향을 주는 동작 없이, 단지 유휴 속도만을 유지한다.
본선에 대한 상대적 위치 유지 모드 (1422): 걸쳐진 원점에 대하여 SLCS를 안정화시킨다. 예를 들어, SLCS가 헬리콥터 아래에 하중을 갖고 매달려질 때, SLCS는 헬리콥터 바로 아래에 머무를 것이다. 본선에 대한 상대적 위치 유지 모드 (1422) 는 본선 모션을 국소화하며 임의의 다른 현수된 하중 모션을 임계적으로 감쇠시키기 위해 필요한 교정 동작들을 수행한다. 본선이 저속으로 이동하고 있다면, 본선에 대한 상대적 위치 유지 모드 (1422) 는 두 개의 엔티티들이 일제히 움직이도록 속도를 결합할 것이다. 하중에 대한 방해 시, 본선에 대한 상대적 위치 유지 모드 (1422) 는 방해에 대응하기 위해 방해의 방향으로 추력을 제공하여, 스윙을 제거한다.
위치로 이동/위치에서 정지 모드 (1423): 고정된 위치에 SLCS를 안정화시켜서, 헬리콥터 또는 다른 현수 플랫폼의 작은 움직임들 또는 날씨의 영향에 대응할 것이다. 이 모드는 모든 모션을 없애는 효과를 가진다. 조작자는 원격 인터페이스를 통해 원하는 타겟 위치를 SLCS로 전송할 수 있다. 이것은 적어도 두 개의 방식들로 성취될 수 있다:
타겟 노드 위치 (1424): 조작자는 원하는 장소 또는 타겟에 기준 장소 센서들 (1368) 을 둘 수 있다. 기준 장소 센서들 (1368) 은 원하는 위치를 나타내기 위해 타겟 노드 위치 (1424) 모듈과 무선으로 통신할 수 있으며, 타겟 노드 위치 (1424) 모듈은 SLCS를 원하는 장소로 기동시킴으로써 응답한다. 원격 인터페이스 디스플레이 (1361) 는 양쪽 엔티티들 모두의 장소 정보를 수신하고 디스플레이할 수 있다.
사용자-지정 위치/배향 (1425): 조작자는 명령된 장소로서 지정된 위치 (예컨대, 위도 및 경도 좌표들) 또는 배향을 사용자-지정 위치/배향 (1425) 모듈로 전송하기 위해 원격 인터페이스 디스플레이 (1361) 를 사용할 수 있다. 시스템은 그 후 꾸준히 현수된 하중을 원하는 위치로 또는 원하는 배향으로 향하게 할 것이다. 시스템은 동시에 위치, 거리, 및 배향 정보에 관한 피드백을 원격 인터페이스 논리 구성요소들 (1350) 로 전송할 것이다.
위치 유지 모드 (1426): SLCS의 모든 모션을 반대하고 본선의 모션에 관계없이 현재 위치 및/또는 배향을 유지할 것이다. 이러한 각각 본선 속도, 안전 요인들, 및 물리적 제약들에 대한 조건부 응답들을 가진다.
직접 제어 모드 (1427): 3 자유도들에서의 SLCS의 조이스틱 동작. 동작 모듈은 전체적으로 폐쇄 루프이며 동작 동안 외부 제어를 요구하지 않지만, 사용자 제어를 위한 옵션이 있다. 조작자는 배치, 회전, 및 추력기 출력 레벨을 직접 제어하기 위해 입력을 직접 제어 모드 (1427) 모듈로 제공할 수 있다.
장애물 회피 모듈 (3800) 모듈: i) 팬 유닛들, 및 환경에서 감지된, 장애물들과 같은, 오브젝트들과 같은, 센서 장소들 간의 거리를 대등하게 하기 위해 또는 ii) 하중의 기하학을 수신하고, 환경에서 감지된 장애물들의 기하학을 측정하고, 하중의 위치, 배향, 및 모션을 결정하거나 또는 수신하며, 장애물에 대해 하중과 협상하기 위해서와 같이, 센서 정보를 수신하고 프로세싱한다. 예를 들어, 도 (3800) 및 장애물 회피 모듈 (3800) 의 논의를 참조하자.
블록 1430에서, 조작자는 동작을 완료하고 SLCS를 검색한다.
블록 1435에서, 동작 모듈 (1400) 은 상호작용 디스플레이상에 있는 버튼을 누름으로써 또는 SLCS 장치의 중심 모듈에 있는 버튼을 누름으로써 셧 다운될 수 있다. SLCS 장치가 접이식 프레임, 추진 암들 또는 팬 유닛들을 포함한다면, 그것들은 접힐 수 있다. SLCS 장치가 팬 유닛들, 하우징, 전력 공급 하우징 등을 위해서와 같은, 착탈 가능한 모듈들을 포함한다면, 모듈들은 분해된, 하중으로부터 제거될 수 있다. 하중은 하중 후크 등으로부터 떼어질 수 있으며, 그 후 현수 케이블은 하중 및/또는 SLCS의 최상부에서 호이스트 링으로부터 떼어질 수 있다. SLCS는 그 후 충전소 및/또는 임의의 적절한 장소에 집어넣어지며 또는 그것에 전기적으로 결합될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 현수 하중 제어 시스템의 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 을 예시한다. 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 의, 또는 그것을 구체화하는 인스트럭션들은, 예를 들어, 메모리 (1325) 에 저장될 수 있으며, 예를 들어, 프로세서 (1320) 에 의해서뿐만 아니라, 전기 회로들, 펌웨어, 및 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 이 상호작용할 수 있는 SLCS의 다른 컴퓨터 및 논리 하드웨어에 의해 실행되거나 또는 수행될 수 있다. 실시예들에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 중 일부 또는 모두를 수행하기 위한 컴퓨터 프로세서들 및 메모리는 예를 들어, 캐리어에서의 보조 컴퓨터에서와 같은, SLCS로부터 떨어져 있을 수 있다.
판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 케이블의 스윙을 완화하거나 또는 그 외 동작들 동안 하중을 제어하기 위해 거의 실시간으로 그것의 위치 및 모션을 알고, 가장 원하는 시스템 응답을 결정하며, 원하는 응답(들)을 공기 추진 시스템 추력기 어레이로 전송하기 위해 폐쇄 루프에서 동작할 수 있다.
블록 1505에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 자력계, GPS, 라이다/레이더, 머신 비전, 및/또는 거리 측정기들과 같은, 센서들 (1305) 과 같은 센서들로부터 데이터를 획득할 수 있다.
블록 1510에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 SLCS 장치의 위치, 배향, 모션, 및 환경을 기술한 데이터 융합을 얻기 위해 센서들로부터의 데이터를 조합한다.
센서 데이터는 시스템의 상태의 정확한 표현을 산출하기 위해 칼만 필터 (Kalman Filter) 의 비-선형 사양들을 통해 SLCS에 의해 융합되고 필터링된다. 퍼지-동조 비례, 적분, 및 미분 피드백 제어기들을 포함한 폐쇄-루프 제어 방법들은 심층 학습 신경망들 및 미래 전파 칼만 필터들을 포함한 개선된 제어 방법들과의 양방향 통신을 가져서, 추가 실-시간 시스템 식별을 허용한다.
블록 1515에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 데이터 융합 및 판단 및 제어 엔진으로부터 상태 추정기로의 피드백에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하기 위해 비-선형 상태 추정기들을 사용하여 상태 추정을 수행한다.
블록 1517에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 예를 들어, 사용자 입력에 따른, 기능 모드 선택을 수신한다.
블록 1520에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 사용자-선택된 기능 모드 또는 명령 상태 (1517), 뿐만 아니라 추력 및 배향 매핑 (1525) 및 출력 제어 (1535) 로부터의 부가적인 피드백에 의해 알려진, 상태 추정 (1515) 을 취하며, SLCS의 모션 또는 회전의 원하는 방향을 결정한다.
알고리즘 출력은 ESC들과 같은, 모션 또는 전력 제어기들로 전송되며, 이것은 예를 들어, 펄스 변조된 전력 신호들의 위상 제어를 통해 EDF로 원하는 추력 응답을 전송할 것이다. 순 추력 출력은 인코더들 및 하중 셀들을 통해 실시간으로 매핑되며 그 후 판단 및 제어 블록 (1520) 및 폐쇄 루프 제어를 위해 계속 되돌려 보내어진다.
블록 1525에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 SLCS 장치의 결정된 추력 및 배향을 달성하기 위해 추력 및 배향 매핑을 생성하도록 EDF로부터의 추력 벡터들과 원하는 배향을 매핑시킨다.
블록 1530에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 추력 및 배향 매핑을 팬 추력 벡터들에 매핑시키며 SLCS의 원하는 추력 및 배향을 달성하도록 EDF들을 제어하기 위해 팬 매핑을 생성한다.
팬 매핑은 회전하지 않은 팬을 포함할 수 있다. 회전하지 않는 팬은 예를 들어, 솔레노이드 (210) 의 인게이지먼트을 통해, 제동될 수 있다.
EDF들을 제어하고 팬 매핑을 생성할 때, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 EDF로부터 출력되길 원하는 추력 벡터를 매핑시킬 수 있다.
블록 1535에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 SLCS 장치의 결정된 추력 및 배향을 달성하기 위해 전력 제어 신호들을 팬들 또는 추력기들 (또는 이를 제어하는 전자 구성요소들) 로 출력하도록 팬 매핑을 적용하여, 명령된 제어 출력을 가하고 팬들로부터의 추력의 형태로 동적 응답을 구현한다. 팬들이 양방향 추력 어셈블리의 부분일 때, 모터 (400) 와 같은, 모터로의 출력 전력 제어 신호들은 블록 1530에서 매핑된 팬에 토크를 선택적으로 송신하기 위해, 모터의 회전 방향을 포함할 수 있다.
완료 블록 1599에서, 판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 끝내거나 또는 그것을 호출한 모듈로 돌아갈 수 있다.
판단 및 추력 제어 모듈 (1500) 은 고-레벨 조작자-선택 기능 제어 모드들을 제외하고 무인화 및 자동화될 수 있다. 순 출력은 현수된 하중을 움직이거나 또는 안정화시키기 위한 제어 힘이며, 여기에서 힘은 하나 이상의 양방향 출력 어셈블리의 활성화를 통해 달성될 수 있다.
양방향 추력 어셈블리의 사용을 예시한 예들은 도 16, 도 17, 및 도 18에서 발견될 수 있고; 이들 예들은 철저하지는 않다. 부가적인 실시예들은, 선박에서, 경 크래프트 등에서 양방향 추력 어셈블리들을 포함한다.
도 16에서 예시된 예에서, SLCS (1605) 는 양방향 추력 어셈블리 (1601A) 및 양방향 추력 어셈블리 (1601B) 를 포함하며, 예를 들어, 크레인일 수 있는, 캐리어 (1615) 아래에서 현수 케이블 (1610) 에 매달려 있다. 하나 이상의 양방향 추력 어셈블리를 포함한 SLCS (1605) 는 추력 제어 모듈의 사용을 통해서를 포함하여, 하중 (1620) 을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
도 17에 예시된 예에서, SLCS (1705) 는 양방향 추력 어셈블리 (1701A) 및 양방향 추력 어셈블리 (1701B) 를 포함하며, 예를 들어, 헬리콥터일 수 있는, 캐리어 (1715) 아래에서 현수 케이블 (1710) 에 매달려 있다. 하나 이상의 양방향 추력 어셈블리를 포함한 SLCS (1705) 는 추력 제어 모듈의 사용을 통해서를 포함하여, 하중 (1720) 을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
도 18에 예시된 예에서, SLCS (1805) 는 양방향 추력 어셈블리 (1801A) 및 양방향 추력 어셈블리 (1801B) 를 포함하며, 예를 들어, 수직 이착륙 차량, 공중 드론 등일 수 있는, 캐리어 (1815) 아래에서 현수 케이블 (1810) 에 매달려 있다. 캐리어 (1815) 는 양방향 추력 어셈블리 (1802A) 및 양방향 추력 어셈블리 (1802B) 를 포함할 수 있다.
하나 이상의 양방향 추력 어셈블리를 포함한 SLCS (1805) 는 캐리어 (1815) 와 같은, 탈것이 추력 제어 모듈의 사용을 통해서를 포함하여, 기동 및 또는 추력 목적들을 위해 하나 이상의 양방향 추력 어셈블리를 포함할 수 있는 동안 하중 (1820) 을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
도 19는 차동 송신으로서 이해될 수 있는, 여러 실시예들에 따른 양방향 추력 어셈블리 (1900) 의 부가적인 예를 예시한다.
도 19에서, 모터 (1910) 는 토크와 같은, 전력을 생성하며, 이것은 하나의 방향에서 샤프트 (1915) 의 회전을 통해 출력될 수 있다. 구동 피니언 (1920) 은 전력을 케이스 링 기어 (1921) 로 전달한다. 케이스 링 기어 (1921) 는 기어 케이스 (1935) 의 일체형 부분과 연속적이다. 케이스 링 기어 (1921) 의 회전은 케이스 (1935) 가 회전하게 한다. 내부 피니언들 (1930A 및 1930B) 은 그것들을 케이스 (1935) 에 고정하는 베어링들 주위에서 자유롭다.
출력 샤프트들 (1940A 및 1940B) 은 베어링들 상에서 케이스 (1935) 를 통해 빠져나가며 케이스 (1935) 로부터 개별적으로 회전할 수 있다. 출력 샤프트들 (1940A 및 1940B) 은 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 에 고정된다. 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 은 팬 (700A 및 700B) 과 같은, 단방향 팬들과 같은, 팬들 (1945A 및 1945B) 에 고정된다.
모터 (1910) 로부터의 토크에 의해서와 같은, 케이스 (1935) 의 회전은 내부 피니언들 (1930A 및 1930B) 이 출력 샤프트들 (1940A 및 1940B) 의 중심 축에 대하여 회전하게 한다. 출력 샤프트들 (1940A 및 1940B) 상에서의 하중이 동일하다면, 내부 피니언들 (1930A 및 1930B) 은, 출력 샤프트들 (1940A 및 1940) 의 중심 축에 대하여 회전하며 출력 샤프트들 (1940A 및 1940B) 이 동일한 방향으로 회전하게 할지라도, 케이스 (1935) 에 그것들을 고정하는 베어링 주위를 회전하지 않을 것이다. 양쪽 팬들 (1945A 및 1945B) 이 동시에 회전하고 추력을 발생시키도록 요구되지 경우와 같은, 양쪽 출력 샤프트들 (1940A 및 1940B) 모두의 회전이 바람직하지 않을 수 있기 때문에, 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 은 하나 또는 양쪽 팬들 (1945A 및 1945B) 로의 전력 전달을 선택적으로 방지하거나 또는 허용한다.
실시예들에서, 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 은, 예를 들어, 반대 방향들로 자유롭게 회전할 수 있는, 프리휠 어셈블리 (208) 와 같은, 프리휠 어셈블리들일 수 있고; 예컨대, 클러치 또는 프리휠 (1905A) 은 시계 방향에서의 회전을 허용할 수 있는 반면 클러치 또는 프리휠 (1905B) 은 시계반대 방향에서의 회전을 허용할 수 있다 (하나의 방향으로부터 보여질 때, 출력 샤프트 (1904) 아래로). 이 실시예에서, 제 1 방향에서의 모터 (1910) 의 회전은 차동 송신을 통해 토크를 제 1 팬으로 수동적으로 전달하며, 제 1 팬이 회전하고 추력을 발생하게 하며 제 2 팬으로의 전력 송신을 바이패스하고; 이 실시예에서, 제 2 방향에서의 모터 (1910) 의 회전은 차동 송신을 통해 토크를 제 2 팬으로 수동적으로 전달하여, 제 2 팬이 회전하고 추력을 발생하게 하며 제 1 팬으로의 전력 송신을 바이패스한다.
실시예들에서, 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 은, 예를 들어, 토크와 같은, 전력을 모터 (1910), 출력 샤프트 (1940A 또는 1940B) 중 하나로부터, 팬들 (1945A 또는 1945B) 로 전달하거나 또는 전달하지 않도록 인게이지하거나 또는 디스인게이지될 수 있는 클러치일 수 있다. 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B)이 클러치들인 실시예들에서, 클러치들은 솔레노이드 등에 의해서와 같은, 클러치 활성화 메커니즘에 의해 능동적으로 인게이지먼트되거나 또는 디스인게이지될 수 있다. 이러한 능동 인게이지먼트 메커니즘은 예를 들어, 출력 샤프트들 (1940A 및 또는 1940b) 상에서의 슬립 링들 등을 통한 전기적 연결로부터 전력을 획득할 수 있다. 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 이 클러치들인 실시예들에서, 클러치들은 유압식 클러치 활성화 메커니즘들 등을 통해, 폴 인게이지먼트 메커니즘 (506), 포켓 (510), 및 폴 휠 (500) 과 유사한 방식으로, 회전 및 관성의 방향에 의해서와 같은, 클러치 활성화 메커니즘에 의해 수동적으로 인게이지하거나 또는 디스인게이지될 수 있다.
실시예들에서, 모터 (1910) 는 회전의 방향을 변경하지 않고, 하나의 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 클러치들 또는 프리휠들 (1905A 및 1905B) 은 팬들 (1945A 및 1945B) 중 하나 또는 양쪽 모두로의 몇몇 또는 모든 전력 전달을 방지하기 위해, 능동적으로 인게이지될 수 있다.
팬들 (1945A 및 1945B) 은 예를 들어, 반대 방향들로 추력 벡터들을 출력하도록 구성된, 단방향 팬들일 수 있다. 팬들 (1945A 및 또는 1945B) 은 동일한 또는 반대 방향들로 회전될 때 반대 방향들로 추력 벡터들을 출력하도록 구성될 수 있다.
도 20은 본원에서 개시된 바와 같이, 양방향 추력 장치, 시스템, 및 방법의 부분일 수 있는, 유출구 포트들 (2020) 내에서의 팬들에 고정된 모터 (2005) 의 예를 예시한다. 유출구 포트들 (2020) 내에서의 팬들은, 예를 들어, 단방향 팬들일 수 있다. 열 싱크는 모터로부터, 유출구 포트들 (2020) 내에서의 팬들로 들어온 추력 유체와 같은, 유체로 바깥쪽으로 돌출된 베인들 (2010) 을 포함할 수 있다. 프레임들 (1015A 및 1015B) 은 유출구 포트들 (2020) 사이에서 및 또는 유체 유입구 (104) 와 유사한, 유체 유입구를 포함할 수 있는, 케이스 (102) 와 유사한, 케이스 내에서 모터 (2005) 를 지지할 수 있다. 프레임들 (1015A 및 1015B) 은 베인들 (2010) 과 연속적이며 또는 그것에 고정될 수 있다. 케이스 (102) 와 유사한, 케이스는 베인들 (2010) 의 외부 마진에 고정될 수 있다. 베인들 (2010) 은 라디에이터 핀 (410) 과 유사할 수 있다. 모터 (2005) 는 모터 (400) 와 유사할 수 있다. 모터 (2005) 의 권선들은 베인들 (2010) 에 근접할 수 있고, 모터 (2005) 의 영구 자석들은 유출구 포트들 (020) 내에서의 팬들로 이어지는 차축에 근접할 수 있고; 베인들 (2010) 에 근접한, 권선들에서 생성된 열은 모터 (2005) 로부터 추력 유체와 같은, 주변 유체로 방사되거나 또는 그 외 전도될 수 있다. 프리휠 어셈블리들 (208) 과 유사한 프리휠 어셈블리들이 존재할 수 있으며, 따라서 유출구 포트들 (2020) 내에서 팬들에 고정된 모터 (2005) 는 본원에서 논의된 바와 같이, 양방향 추력 어셈블리로서 동작한다. 베인들 (2010) 은 물, 프로필렌 글리콜을 가진 물 등과 같은, 액체를 포함한 내부 채널들 또는 도관들을 포함할 수 있으며, 여기에서 액체는 케이스의 외부 상에서 라디에이터로 수동적으로 또는 능동적으로 흐르며 모터 (2005) 로부터 멀리 열을 수송할 수 있다.
이러한 방식으로, 열 싱크는, 그것이 단지 하나보다는, 두 개의 팬들에 동력을 공급하기 때문에, 특히 본원에서처럼, 모터가 높은 듀티 사이클에서 동작할 수 있는 경우 모터로부터의 열을 배출할 수 있다.
본 개시에서의 장치들 및 방법들은 여러 바람직한 실시예들에 기초하여 앞에서 설명된다. 상이한 변형예들의 상이한 양상들은 본 문서에 기초하여 이 기술분야에서의 숙련자에 의한 판독 시, 모든 조합들이 본 개시의 개념 내에서 판독되는 것으로 간주될 수 있도록 서로 조합하여 설명되는 것으로 고려된다. 바람직한 실시예들은 이러한 문서의 보호의 범위를 제한하지 않는다.
본원에서 설명된 동작들의 실시예들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 방법들을 수행하는 인스트럭션들을 저장한 컴퓨터-판독 가능한 저장 디바이스에서 구현될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 프로세싱 유닛 및/또는 프로그램 가능한 회로부를 포함할 수 있다. 저장 디바이스는 임의의 유형의 실재하는, 비-일시적 저장 디바이스, 예를 들어, 플로피 디스크들, 광학 디스크들, 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리들 (CD-ROM들), 컴팩트 디스크 재기록 가능 (CD-RW들), 및 자기-광학 디스크들, 판독-전용 메모리들 (ROM들) 과 같은 반도체 디바이스들, 동적 및 정적 RAM들과 같은 랜덤 액세스 메모리들 (RAM들), 삭제 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리들 (EPROM들), 전기적으로 삭제 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리들 (EEPROM들), 플래시 메모리들, 자기 또는 광학 카드들, 또는 전자 인스트럭션들을 저장하기에 적합한 임의의 유형의 저장 디바이스들을 포함한 임의의 유형의 디스크를 포함한 기계 판독 가능한 저장 디바이스를 포함할 수 있다. USB (범용 직렬 버스) 는 범용 직렬 버스 규격인, 2000년 4월 27일, 범용 직렬 버스 기구에 의해 공개된 개정 2.0, 및/또는 이러한 규격의 나중 버전들, 예를 들어, 2013년 7월 26일에 공개된, 범용 직렬 버스 규격, 개정 3.1을 준수하거나 또는 이것과 호환 가능할 수 있다. PCIe는 2010년 11월, 주변 구성요소 상호연결 특수 관심 그룹 (PCI-SIG) 에 의해 공개된, PCI 고속 3.0 기본 규격, 개정 3.0, 및/또는 이러한 규격의 나중 및/또는 관련 버전들을 준수하거나 또는 이것과 호환 가능할 수 있다.
본원에서의 임의의 실시예에서 사용된 바와 같이, 용어 ("논리") 는 앱, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 인스트럭션들의 논리, 및/또는 앞서 언급한 동작들 중 임의의 것을 수행하기 위해, 구성 비트 스트림에 의해 프로그램 가능한 회로부로 구체화된 논리를 나타낼 수 있다. 소프트웨어는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 상에 기록된 소프트웨어 패키지, 코드, 인스트럭션들, 인스트럭션 세트들 및/또는 데이터로서 구체화될 수 있다. 펌웨어는 메모리 디바이스들에 하드-코딩된 (예컨대, 비휘발성) 코드, 인스트럭션들 또는 인스트럭션 세트들 및/또는 데이터로서 구체화될 수 있다.
본원에서의 임의의 실시예에서 사용된 바와 같이, "회로부"는 예를 들어, 단독으로 또는 임의의 조합으로, 하드와이어드 회로부, FPGA와 같은 프로그램 가능한 회로부를 포함할 수 있다. 논리는, 총괄하여 또는 개별적으로, 더 큰 시스템, 예를 들어, 집적 회로 (IC), 애플리케이션-특정 집적 회로 (ASIC), 시스템 온-칩 (SoC), 데스크탑 컴퓨터들, 랩탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 서버들, 스마트폰들 등의 부분을 형성하는 회로부로서 구체화될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 하드웨어 기술 언어 (HDL) 는 본원에서 설명된 다양한 논리 및/또는 회로부를 위한 회로 및/또는 논리 구현(들)을 특정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 하드웨어 기술 언어는 본원에 설명된 하나 이상의 회로들 및/또는 논리의 반도체 제작을 가능하게 할 수 있는 초고속 집적 회로들 (VHSIC) 하드웨어 기술 언어 (VHDL) 를 따르거나 또는 이것과 호환 가능할 수 있다. VHDL은 IEEE 표준 1076-1987, IEEE 표준 1076.2, IEEE 1076.1, VHDL-2006의 IEEE 드래프트 3.0, VHDL-2008의 IEEE 드래프트 4.0 및/또는 IEEE VHDL 표준들 및/또는 하드웨어 기술 표준들의 다른 버전들을 따르거나 또는 그것과 호환 가능할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 ("모듈") (또는 "논리") 는 애플리케이션 특정 집적 회로 (ASIC), 시스템 온 칩 (SoC), 전자 회로, 프로그램된 프로그램 가능한 회로 (필드 프로그램 가능한 게이트 어레이 (FPGA 와 같은), 프로세서 (공유형, 전용, 또는 그룹) 및/또는 메모리 (공유형, 전용, 또는 그룹) 또는 실행 가능한 기계 인스트럭션들 (어셈블러 및/또는 컴파일러로부터 생성된) 또는 조합을 가진 하나 이상의 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램들을 실행하는 또 다른 컴퓨터 하드웨어 구성요소 또는 디바이스, 조합, 조합형 논리 회로, 및/또는 설명된 기능을 제공하는 논리를 가진 다른 적절한 구성요소들을 나타내고, 그것의 부분이거나, 또는 이를 포함할 수 있다. 모듈들은 데이터를 공유하거나 또는 전달함으로써 통합된 별개의 및 독립적인 구성요소들일 수 있거나, 또는 모듈들은 단일 모듈의 서브구성요소들이거나 또는 여러 모듈들 간에 분리될 수 있다. 구성요소들, 도면들에서의 흐름도들과 함께 더 완전하게 설명되는 바와 같이, 단일 컴퓨팅 노드 상에서 구동하는 프로세스들이거나 또는 그것 상에 구현될 수 있거나 또는 병렬로, 동시에, 순차적으로 또는 조합하여 구동하는 복수의 컴퓨터 노드들 간에 분포될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 프로세스는 프로세서상에서 실행하는 프로그램, 예컨대, 애플리케이션 프로그램의 인스턴스에 대응하며 스레드는 프로세스의 일 부분에 대응한다. 프로세서는 하나 이상의 실행 코어(들)를 포함할 수 있다. 프로세서는 각각이 하나 이상의 실행 코어(들)를 포함할 수 있는 하나 이상의 소켓(들)으로서 구성될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "해제 가능한", "연결한", "연결된", "연결 가능한", "연결 해제하는", "연결 해제된", 및 "연결 해제 가능한"은 일반적으로 툴들의 사용 없이 (툴들의 예들은 나사드라이버들, 집게들, 드릴들, 톱들, 용접 기계들, 토치들, 아이언들, 및 다른 열원들을 포함한다) 또는 툴들의 사용하지만 반복적인 방식으로 (너트들 및 볼트들 또는 나사들의 사용을 통해서와 같은) 연결되거나 또는 연결 해제될 수 있는 둘 이상의 구조들을 나타낸다. 본원에서 사용된 바와 같이, "부착하다", "부착되는", 또는 "부착 가능한"은 툴들 또는 화학적 또는 기계적 접합의 사용을 통해 부착되는 둘 이상의 구조들 또는 구성요소들을 나타내지만, 구조들 또는 구성요소들은 일반적으로 반복 가능한 방식으로 해제되거나 또는 재-부착되지 않을 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "고정하다", "고정된", 또는 "고정 가능한"은 연결되거나 또는 부착되는 둘 이상의 구조들 또는 구성요소들을 나타낸다.
지금까지 본 출원의 본 개시의 실시예들을 상세하게 및 그것의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 수정들 및 변화들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것이 분명할 것이다.
비-제한적인 예들이 이어진다.
예 1. 양방향 추력 어셈블리는: 모터, 구동샤프트, 제 1 팬 및 제 2 팬, 선택적 전력 전달 메커니즘을 포함하며, 상기 선택적 전력 메커니즘은 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬으로 토크를 전달한다.
예 2. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 모터는 제 1 회전 방향 및 제 2 회전 방향에서 동작 가능하고, 상기 제 1 회전 방향은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 모터에서 상기 제 1 팬으로 토크를 전달하게 하며 상기 제 2 회전 방향은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 모터에서 상기 제 2 팬으로 토크를 전달하게 한다.
예 3. 예 2에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 회전 방향과 상기 제 2 회전 방향 사이에서 상기 모터의 회전 방향에서의 변화는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 수동적으로 변하게 한다.
예 4. 예 2에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬은 추력 유체를 나아가게 하며 반대 방향들로 추력을 발생시키도록 구성된 단방향 팬들이다.
예 5. 예 3에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 수동적으로 변하게 하는 것은 선택적 전력 전달 메커니즘이 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 변하게 한다.
예 6. 예 2에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 위한 전력은 상기 모터에 의해 독점적으로 제공된다.
예 7. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 제 2 구동샤프트와 상기 제 2 팬 간의 제 2 프리휠을 포함한다.
예 8. 예 7에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 제 2 프리휠 어셈블리는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬으로 토크를 전달하게 하기 위해 상기 모터의 회전 방향에 기초하여 상기 모터와 인게이지하거나 디스인게이지된다.
예 9. 예 7에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 포함한다.
예 10. 예 9에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 폴은 제 1 방향에서의 상기 모터의 회전에 응답하여 상기 래칫 이와 선택적으로 인게이지된다.
예 11. 예 10에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 폴은 제 2 방향에서의 상기 모터의 회전에 응답하여 상기 래칫 이와 선택적으로 디스인게이지된다.
예12. 예 9에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 인게이지먼트 메커니즘을 포함한다.
예 13. 예 12에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘은 스프링을 포함하며, 상기 스프링은 회전 방향에서의 상기 모터의 회전에 응답하여 상기 래칫 이로 상기 폴을 이끌고, 상기 래칫 이는 상기 폴로부터 상기 구동샤프트로 토크를 전달한다.
예 14. 예 12에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘의 관성 및 상기 제 1 프리휠 어셈블리 내에서 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘에 대한 경로는 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘이 상기 폴과 인게이지하거나 디스인게이지되게 하며 그에 의해 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하게 하거나 또는 디스인게이지되게 한다.
예 15. 예 14에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 모터의 회전 방향은 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘이 상기 폴과 인게이지하거나 디스인게이지되게 하고 그에 의해 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하게 하거나 또는 디스인게이지되게 하기 위해 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘의 관성 및 상기 제 1 프리휠 어셈블리 내에서의 상기 폴 인게이지먼트 메커니즘에 대한 경로와 상호작용한다.
예 16. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과한다.
예 17. 예 16에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 양단 구동샤프트의 제 1 단부는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 1 단부와 인게이지하며, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 1 단부는 상기 제 1 팬과 인게이지하고, 상기 양단 구동샤프트의 제 2 단부는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 2 단부와 인게이지하며, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 2 단부는 상기 제 2 팬과 인게이지된다.
예 18. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 모터의 회전 방향에서의 변화는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘 내에서 원심력에서의 변화를 야기하며 상기 선택적 전력 전달 메커니즘 내에서 원심력에서의 변화는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 변하게 한다.
예 19. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬은 회전의 공통 축에 대하여 회전한다.
예 20. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬은 반대 방향들로 추력 유체를 나아가게 한다.
예 21. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬은 단방향 팬들이며, 상기 단방향 팬들은 비대칭 프로파일을 가진 날들을 포함하고, 상기 비대칭 프로파일은 하나의 방향으로 회전될 때 더 큰 추력을 생성한다.
예 22. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 케이스를 추가로 포함하며, 상기 케이스는 상기 제 1 팬, 상기 제 2 팬, 상기 구동샤프트, 및 상기 선택적 전달 메커니즘을 둘러싼다.
예 23. 예 22에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 케이스는 추력 유체 유입구를 포함한다.
예 24. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 추가로 포함하며, 상기 메모리는 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 양방향 추력 어셈블리의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 추력 제어 모듈을 포함한다.
예 25. 예 24에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 센서 슈트를 추가로 포함하며, 상기 추력 제어 모듈은, 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터에 기초하여 상기 양방향 추력 어셈블리의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하며 상기 양방향 추력 어셈블리의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어한다.
예 26. 예 24에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 양방향 추력 어셈블리는 제 1 양방향 추력 어셈블리이고, 상기 모터는 제 1 모터이며, 제 2 양방향 추력 어셈블리를 더 포함하고, 상기 제 2 양방향 추력 어셈블리는 제 2 모터를 포함하며, 상기 추력 제어 모듈은, 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제 1 양방향 추력 어셈블리 및 상기 제 2 양방향 추력 어셈블리에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어한다.
예 27. 예 25에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 추력 제어 모듈은 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터를 통해 상기 센서 슈트로부터의 상기 센서 데이터를 조합함으로써 상기 위치, 배향, 또는 모션을 결정한다.
예 28. 예 27에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 추력 제어 모듈은 또한 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백을 갖고 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상한다.
예 29. 예 27에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 비-선형 필터는 칼만 필터이다.
예 30. 예 28에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 직접 제어 중 하나를 포함한다.
예 31. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 모터는 열 전달 구조체를 포함한다.
예 32. 예 31에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에서 방사상 어레이된다.
예 33. 예 31에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 모터는 상기 구동 샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동 샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 권선들에서 생성된 열은 상기 열 전달 구조체로 및 상기 모터를 둘러싼 추력 유체로 전달한다.
예 34. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 브레이크를 추가로 포함하며, 상기 브레이크는 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항한다.
예 35. 예 34에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하며 상기 브레이크는 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지한다.
예 36. 예 35에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 갖고 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지한다.
예 37. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 클러치를 추가로 포함하며, 상기 클러치는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하게 하며 상기 제 1 팬 또는 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지한다.
예 38. 예 1에 따른 양방향 추력 어셈블리로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 차동 송신을 추가로 포함한다.
예 39. 모터로부터 제 1 단방향 팬 또는 제 2 단방향 팬으로 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법으로서: 상기 모터로부터 구동샤프트 및 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 1 회전 방향으로 모터를 동작시키는 것 및 상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 2 회전 방향으로 모터를 동작시키는 것을 포함한다.
예 40. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 것 및 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 것을 추가로 포함한다.
예 41. 예 40에 따른 방법으로서, 상기 모터로부터 토크를 수동적으로 전달하는 것은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘에서 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 회전 방향 및 상기 제 2 회전 방향에만 기초하여 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬 간의 토크 전달을 변경하는 것을 포함한다.
예 42. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 추력 유체를 나아가게 하고 반대 방향들로 추력을 발생시키도록 구성된다.
예 43. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 단방향 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 단방향 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 포함한다.
예 44. 예 43에 따른 방법으로서, 상기 모터는 상기 제 1 회전 방향으로 동작되며 상기 제 1 프리휠 어셈블리는 상기 모터로부터 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 인게이지하고 상기 모터는 상기 제 2 회전 방향으로 동작되며 상기 제 2 프리휠 어셈블리는 상기 모터로부터 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 인게이지된다.
예 45. 예 43에 따른 방법으로서, 상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 포함한다.
예 46. 예 45에 따른 방법으로서, 상기 제 1 방향으로 모터를 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하는 것을 추가로 포함한다.
예 47. 예 45에 따른 방법으로서, 상기 제 2 방향으로 모터를 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 디스인게이지하는 것을 추가로 포함한다.
예 48. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과한다.
예 49. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 회전의 공통 축에 대하여 회전한다.
예 50. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 갖고 반대되는 방향들로 추력 유체를 나아가게 하는 것을 추가로 포함한다.
예 51. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 비대칭 프로파일을 가진 날들을 포함한다.
예 52. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 추력 유체를 케이스로 끌어들이는 것을 추가로 포함하며, 상기 케이스는 상기 제 1 단방향 팬, 상기 제 2 단방향 팬, 상기 구동샤프트, 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 둘러싼다.
예 53. 예 52에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 추력 유체를 상기 케이스의 추력 유체 유입구로 끌어들이는 것을 추가로 포함하며, 상기 추력 유체 유입구는 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 중앙에 위치된 방사상 유입구이다.
예 54. 예 39에 따른 방법으로서, 컴퓨터 프로세서를 갖고 상기 모터를 제어하는 것으로서, 상기 컴퓨터 프로세서는 메모리로부터 인스트럭션들을 획득하는, 상기 컴퓨터 프로세서를 갖고 상기 모터를 제어하는 것, 및 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 하우징에 고정된 하중의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 것을 추가로 포함하며, 상기 하우징은 상기 컴퓨터 프로세서, 상기 메모리, 상기 모터, 상기 구동샤프트, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 고정된다.
예 55. 예 54에 따른 방법으로서, 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 이용해서 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하는 것 및 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 것을 추가로 포함한다.
예 56. 예 55에 따른 방법으로서, 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터를 통해 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 조합함으로써 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하는 것을 추가로 포함한다.
예 57. 예 56에 따른 방법으로서, 상기 비-선형 필터는 칼만 필터이다.
예 58. 예 56에 따른 방법으로서, 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하는 것을 추가로 포함한다.
예 59. 예 58에 따른 방법으로서, 상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 직접 제어 중 적어도 하나를 포함한다.
예 60. 예 54에 따른 방법으로서, 상기 모터는 제 1 모터이고, 제 3 단방향 팬과 제 4 단방향 팬 간에 제 2 모터를 추가로 포함하며 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 상기 하중에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하는 것을 추가로 포함한다.
예 61. 예 39에 따른 방법으로서, 열 전달 구조체를 갖고 상기 모터로부터 열을 방출하는 것을 추가로 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상으로 어레이된 베인들을 포함한다.
예 62. 예 61에 따른 방법으로서, 상기 모터는 상기 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 권선들에서 열을 생성하는 것 및 상기 권선들의 열을 상기 열 전달 구조체로 전달하는 것을 추가로 포함한다.
예 63. 예 39에 따른 방법으로서, 브레이크를 갖고 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하는 것을 추가로 포함한다.
예 64. 예 63에 따른 방법으로서, 상기 제 1 단방향 팬 또는 상기 제 2 단방향 팬 중 첫번째 사이에서 토크를 선택적으로 전달하는 것 및 상기 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하는 것을 추가로 포함한다.
예 65. 예 64에 따른 방법으로서, 상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 포함한다.
예 66. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 클러치를 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하는 것 및 상기 클러치로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하는 것을 추가로 포함한다.
예 67. 예 39에 따른 방법으로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 차동 송신을 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하는 것 및 상기 차동 송신으로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하는 것을 추가로 포함한다.
예 68. 모터로부터 제 1 단방향 팬 또는 제 2 단방향 팬으로 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치로서: 상기 모터로부터 구동샤프트 및 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 1 회전 방향으로 모터를 동작시키기 위한 수단 및 상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단을 포함하는, 장치.
예 69. 예 68에 따른 장치로서, 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단 및 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 70. 예 69에 따른 장치로서, 상기 모터로부터 토크를 수동적으로 전달하기 위한 수단은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘에서 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 회전 방향 및 상기 제 2 회전 방향에만 기초하여 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 간의 토크 전달을 변경하기 위한 수단을 포함한다.
예 71. 예 68에 따른 장치로서, 추력 유체를 나아가게 하고 반대 방향들로 추력을 발생시키기 위한 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 대한 수단을 추가로 포함한다.
예 72. 예 68에 따른 장치로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 단방향 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 단방향 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 위한 수단을 포함한다.
예 73. 예 72에 따른 장치로서, 상기 제 1 프리휠 어셈블리는 상기 모터가 제 1 회전 방향으로 동작될 때 상기 모터로부터 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 인게이지하기 위한 수단을 포함하며 상기 제 2 프리휠 어셈블리는 상기 모터가 상기 제 2 회전 방향으로 동작될 때 상기 모터로부터 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 인게이지하기 위한 수단을 포함한다.
예 74. 예 72에 따른 장치로서, 상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 위한 수단을 포함한다.
예 75. 예 74에 따른 장치로서, 상기 모터를 제 1 방향으로 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하게 하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 76. 예 74에 따른 장치로서, 상기 모터를 제 2 방향으로 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 디스인게이지하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 77. 예 68에 따른 장치로서, 상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과한다.
예 78. 예 68에 따른 장치로서, 회전의 공통 축에 대하여 회전하기 위한 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 대한 수단을 추가로 포함한다.
예 79. 예 68에 따른 장치로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 갖고 반대되는 방향들에서 추력 유체를 나아가게 하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 80. 예 68에 따른 장치로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 비대칭 프로파일을 가진 날들을 포함한다.
예 81. 예 68에 따른 장치로서, 케이스로 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 추력 유체를 끌어들이기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 케이스는 상기 제 1 단방향 팬, 상기 제 2 단방향 팬, 상기 구동샤프트, 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 둘러싼다.
예 82. 예 81에 따른 장치로서, 상기 케이스의 추력 유체 유입구로 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 추력 유체를 끌어들이기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 추력 유체 유입구는 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 중앙에 위치된 방사상 유입구이다.
예 83. 예 68에 따른 장치로서, 컴퓨터 프로세서를 갖고 상기 모터를 제어하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 컴퓨터 프로세서는 메모리로부터 인스트럭션들을 얻기 위한 수단을 포함하고, 상기 인스트럭션들은 상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 하우징에 고정된 하중의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하게 하기 위한 수단을 포함하며, 상기 하우징은 상기 컴퓨터 프로세서, 상기 메모리, 상기 모터, 상기 구동샤프트, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 고정된다.
예 84. 예 83에 따른 장치로서, 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 갖고 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하기 위한 수단 및 상기 하중의 상기 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 85. 예 84에 따른 장치로서, 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터에서 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 조합함으로써 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 86. 예 85에 따른 장치로서, 상기 비-선형 필터는 칼만 필터이다.
예 87. 예 85에 따른 장치로서, 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 88. 예 87에 따른 장치로서, 상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 인간으로부터 직접 제어 얻기 중 적어도 하나를 위한 수단을 포함한다.
예 89. 예 83에 따른 장치로서, 상기 모터는 제 1 모터이고, 제 3 단방향 팬과 제 4 단방향 팬 사이에 제 2 모터를 추가로 포함하며 상기 하중에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 90. 예 68에 따른 장치로서, 열 전달 구조체를 갖고 상기 모터로부터의 열을 방출하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상 어레이된 베인들을 포함한다.
예 91. 예 90에 따른 장치로서, 상기 모터는 상기 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 권선들에서 열을 생성하기 위한 수단 및 상기 권선들의 열을 상기 열 전달 구조체로 전달하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 92. 예 68에 따른 장치로서, 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 93. 예 92에 따른 장치로서, 상기 제 1 단방향 팬 또는 상기 제 2 단방향 팬 중 첫번째 간에 토크를 선택적으로 전달하기 위한 수단 및 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 94. 예 93에 따른 장치로서, 상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 위한 수단을 포함한다.
예 95. 예 68에 따른 장치로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 클러치를 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하기 위한 수단 및 상기 클러치로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 96. 예 68에 따른 장치로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 차동 송신을 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하기 위한 수단 및 상기 차동 송신으로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
예 97. 인스트럭션들을 포함한 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 컴퓨터 디바이스로 하여금, 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서에 의한 상기 인스트럭션들의 실행에 응답하여: 모터로부터 구동샤프트 및 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작하게 하며 상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 2 회전 방향을 상기 모터를 동작하게 하고, 그에 의해 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 상기 모터로부터의 토크를 선택적으로 전달하게 하는, 컴퓨터-판독 가능한 매체.
예 98. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작하게 하며 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작하게 한다.
예 99. 예 98에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 모터로부터 토크를 수동적으로 전달하는 것은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘에서 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 회전 방향 및 상기 제 2 회전 방향에만 기초하여 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 간의 토크 전달을 변경하는 것을 포함한다.
예 100. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 추력 유체를 나아가게 하고 반대 방향들로 추력을 발생시키도록 구성된다.
예 101. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 단방향 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 단방향 팬 간의 제 2 프리휠을 포함한다.
예 102. 예 101에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터를 제 1 회전 방향으로 동작시킴으로써 상기 모터로부터 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 상기 제 1 프리휠 어셈블리를 인게이지하게 하며 상기 모터를 제 2 회전 방향으로 동작시킴으로써 상기 모터로부터 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 상기 제 2 프리휠 어셈블리를 인게이지하게 한다.
예 103. 예 101에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 포함한다.
예 104. 예 103에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터를 제 1 방향으로 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하게 한다.
예 105. 예 103에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터를 제 2 방향으로 회전시킴으로써 상기 래칫 이로부터 상기 폴을 디스인게이지되게 한다.
예 106. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과한다.
예 107. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 회전의 공통 축에 대하여 회전한다.
예 108. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 갖고 반대되는 방향들로 추력 유체를 나아가게 한다.
예 109. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 비대칭 프로파일을 가진 날들을 포함한다.
예 110. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 케이스로 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 추력 유체를 끌어들이게 하며, 상기 케이스는 상기 제 1 단방향 팬, 상기 제 2 단방향 팬, 상기 구동샤프트, 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 둘러싼다.
예 111. 예 110에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 케이스의 추력 유체 유입구로 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 추력 유체를 끌어들이게 하며, 상기 추력 유체 유입구는 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 중앙에 위치된 방사상 유입구이다.
예 112. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 컴퓨터 프로세서를 갖고 상기 모터를 제어하게 하는 것으로서, 상기 컴퓨터 프로세서는 메모리로부터 인스트럭션들을 얻는, 상기 컴퓨터 프로세서를 갖고 상기 모터를 제어하게 하며, 상기 인스트럭션들을 갖고, 하우징에 고정된 하중의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하게 하고, 상기 하우징은 상기 컴퓨터 프로세서, 상기 메모리, 상기 모터, 상기 구동샤프트, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 고정된다.
예 113. 예 112에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 갖고, 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하게 하며 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하게 한다.
예 114. 예 113에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터에서 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 조합함으로써 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하게 한다.
예 115. 예 114에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 비-선형 필터는 칼만 필터이다.
예 116. 예 115에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하게 한다.
예 117. 예 116에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 직접 제어 중 적어도 하나를 포함한다.
예 118. 예 112에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 모터는 제 1 모터이고, 제 3 단방향 팬과 제 4 단방향 팬 사이에 제 2 모터를 추가로 포함하며 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 하중에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하게 한다.
예 119. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 모터는 열 전달 구조체를 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상 어레이된 베인들을 포함한다.
예 120. 예 119에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 모터는 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 상기 권선들에서 생성된 열을 상기 추력 유체의 흐름으로 전달한다.
예 121. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하게 한다.
예 122. 예 121에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 단방향 팬 또는 상기 제 2 단방향 팬 중 첫번째 사이에서 토크를 선택적으로 전달하게 하며 상기 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하게 한다.
예 123. 예 122에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 포함한다.
예 124. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 클러치를 포함하며, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하게 하며 상기 클러치로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하게 한다.
예 125. 예 97에 따른 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 차동 송신을 포함하며, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하게 하며 상기 차동 송신으로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하게 한다.
Claims (110)
- 양방향 추력 어셈블리 (bidirectional thrust assembly) 에 있어서,
모터, 구동샤프트, 제 1 팬 및 제 2 팬, 선택적 전력 전달 메커니즘을 포함하며, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬으로 토크를 전달하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 제 1 회전 방향 및 제 2 회전 방향으로 동작 가능하며, 상기 제 1 회전 방향은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 모터로부터 상기 제 1 팬으로 토크를 전달하게 하고 상기 제 2 회전 방향은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘이 상기 모터로부터 상기 제 2 팬으로 토크를 전달하게 하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 회전 방향과 상기 제 2 회전 방향 사이에서 상기 모터의 회전 방향에서의 변화는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘으로 하여금 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 수동적으로 변화시키게 하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬은 추력 유체를 나아가게 하고 반대 (opposite) 방향들로 추력을 발생시키도록 구성된 단방향 팬들인, 양방향 추력 어셈블리. - 제 3 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘으로 하여금 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 수동적으로 변화시키게 하는 것은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘으로 하여금 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 간의 토크 전달을 변화시키게 하는 것인, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 (freewheel assembly) 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 포함하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 제 2 프리휠 어셈블리는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘으로 하여금 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬으로 토크를 전달하게 하기 위해 상기 모터의 회전 방향에 기초하여 상기 모터와 인게이지하거나 (engage) 디스인게이지되는 (disengage), 양방향 추력 어셈블리. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 (pawl) 및 래칫 이 (ratchet tooth) 를 포함하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 8 항에 있어서,
상기 폴은 제 1 방향에서의 상기 모터의 회전에 응답하여 상기 래칫 이와 선택적으로 인게이지하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 9 항에 있어서,
상기 폴은 제 2 방향에서의 상기 모터의 회전에 응답하여 상기 래칫 이와 선택적으로 디스인게이지되는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 11 항에 있어서,
상기 양단 구동샤프트의 제 1 단부는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 1 단부와 인게이지하며, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 1 단부는 상기 제 1 팬과 인게이지하고, 상기 양단 구동 샤프트의 제 2 단부는 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 2 단부와 인게이지하며, 상기 선택적 전력 전달 메커니즘의 제 2 단부는 상기 제 2 팬과 인게이지하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬은 공통 회전 축에 대해 회전하며 반대되는 방향들로 추력 유체를 나아가게 하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
케이스를 더 포함하며, 상기 케이스는 상기 제 1 팬, 상기 제 2 팬, 상기 구동샤프트, 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 둘러싸는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 14 항에 있어서,
상기 케이스는 추력 유체 유입구를 포함하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
컴퓨터 프로세서 및 메모리를 더 포함하며, 상기 메모리는 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 양방향 추력 어셈블리의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 추력 제어 모듈을 포함하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 16 항에 있어서,
센서 슈트 (sensor suite) 를 더 포함하며, 상기 추력 제어 모듈은, 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터에 기초하여 상기 양방향 추력 어셈블리의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하며 상기 양방향 추력 어셈블리의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 16 항에 있어서,
상기 양방향 추력 어셈블리는 제 1 양방향 추력 어셈블리이고, 상기 모터는 제 1 모터이며, 제 2 양방향 추력 어셈블리를 더 포함하고, 상기 제 2 양방향 추력 어셈블리는 제 2 모터를 포함하며, 상기 추력 제어 모듈은, 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제 1 양방향 추력 어셈블리 및 상기 제 2 양방향 추력 어셈블리에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 17 항에 있어서,
상기 추력 제어 모듈은 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터를 통해 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 조합함으로써 상기 위치, 배향, 또는 모션을 결정하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 19 항에 있어서,
상기 추력 제어 모듈은 또한 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 19 항에 있어서,
상기 비-선형 필터는 칼만 필터인, 양방향 추력 어셈블리. - 제 20 항에 있어서,
상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 직접 제어 중 적어도 하나를 포함하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 열 전달 구조체를 포함하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 23 항에 있어서,
상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상 어레이되는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 23 항에 있어서,
상기 모터는 상기 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 권선들에서 생성된 열은 상기 열 전달 구조체로 및 상기 모터를 둘러싼 추력 유체로 전달되는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
브레이크를 더 포함하며, 상기 브레이크는 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 26 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 전달하며 상기 브레이크는 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하는, 양방향 추력 어셈블리. - 제 27 항에 있어서,
상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 갖고 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하는, 양방향 추력 어셈블리. - 모터로부터 제 1 단방향 팬 또는 제 2 단방향 팬으로 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법에 있어서,
상기 모터로부터 구동샤프트 및 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 1 회전 방향으로 모터를 동작시키는 단계, 및
상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 단계를 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 단계 및 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 30 항에 있어서,
상기 모터로부터 토크를 수동적으로 전달하는 것은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘에서 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 회전 방향 및 상기 제 2 회전 방향에만 기초하여 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 간의 토크 전달을 변경하는 것을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 추력 유체를 나아가게 하고 반대 방향으로 추력을 발생시키도록 구성되는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 단방향 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 단방향 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 33 항에 있어서,
상기 모터로부터 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하도록 상기 구동샤프트와 상기 제 1 프리휠 어셈블리를 인게이지하기 위해 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 단계 및 상기 모터로부터 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하도록 상기 구동샤프트와 상기 제 2 프리휠 어셈블리를 인게이지하기 위해 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 33 항에 있어서,
상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 35 항에 있어서,
상기 제 1 방향으로 상기 모터를 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하게 하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 35 항에 있어서,
상기 제 2 방향으로 상기 모터를 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 디스인게이지되게 하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 공통 회전 축에 대해 회전하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 갖고 반대되는 방향들로 추력 유체를 나아가게 하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 비대칭 프로파일을 가진 날들 (blades) 을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 대한 추력 유체를 케이스의 추력 유체 유입구로 끌어들이는 단계를 더 포함하며, 상기 추력 유체 유입구는 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 중앙에 위치된 방사상 유입구인, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
컴퓨터 프로세서로 상기 모터를 제어하는 단계로서, 상기 컴퓨터 프로세서는 메모리로부터 인스트럭션들을 획득하는, 상기 모터를 제어하는 단계, 및 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 하우징에 고정된 하중의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 컴퓨터 프로세서, 상기 메모리, 상기 모터, 상기 구동샤프트, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 고정되는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 42 항에 있어서,
상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 이용해서 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하는 단계 및 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 43 항에 있어서,
상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터를 통해 상기 센서 슈트로부터의 센서 데이터를 조합함으로써 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 44 항에 있어서,
상기 비-선형 필터는 칼만 필터인, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 44 항에 있어서,
상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 46 항에 있어서,
상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 직접 제어 중 적어도 하나를 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 42 항에 있어서,
상기 모터는 제 1 모터이고, 제 3 단방향 팬과 제 4 단방향 팬 사이에 제 2 모터를 더 포함하며 상기 인스트럭션들 및 상기 컴퓨터 프로세서로, 상기 하중에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
열 전달 구조체를 갖고 상기 모터로부터의 열을 방출하는 단계를 더 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상 어레이된 베인들을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 49 항에 있어서,
상기 모터는 상기 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 권선들에서 열을 생성하는 단계 및 상기 권선들의 열을 상기 열 전달 구조체로 전달하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 51 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 또는 상기 제 2 단방향 팬 중 첫번째 사이에서 토크를 선택적으로 전달하는 단계 및 상기 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 52 항에 있어서,
상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 클러치를 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하는 단계 및 상기 클러치로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하는 단계를 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 방법. - 모터로부터 제 1 단방향 팬 또는 제 2 단방향 팬으로 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치에 있어서,
모터로부터 구동샤프트 및 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하도록 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단, 및
상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하도록 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단 및 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하기 위해 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시키기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 56 항에 있어서,
상기 모터로부터 토크를 수동적으로 전달하기 위한 수단은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘에서 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 회전 방향 및 상기 제 2 회전 방향에만 기초하여 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 간의 토크 전달을 변경하기 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
추력 유체를 나아가게 하며 반대 방향들로 추력을 발생시키기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 단방향 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 단방향 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 59 항에 있어서,
상기 제 1 프리휠 어셈블리를 위한 수단은 상기 모터가 상기 제 1 회전 방향으로 동작될 때 상기 모터로부터 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 인게이지하기 위한 수단을 포함하며 상기 제 2 프리휠 어셈블리는 상기 모터가 상기 제 2 회전 방향으로 동작될 때 상기 모터로부터 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 인게이지하기 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 59 항에 있어서,
상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 61 항에 있어서,
상기 제 1 방향으로 상기 모터를 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 61 항에 있어서,
상기 제 2 방향으로 상기 모터를 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 디스인게이지하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
공통 회전 축에 대해 회전하도록 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬으로 반대되는 방향들로 추력 유체를 나아가게 하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 비대칭 프로파일을 가진 날들을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 대한 추력 유체를 케이스의 추력 유체 유입구로 끌어들이기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 추력 유체 유입구는 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 중앙에 위치된 방사상 유입구인, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
컴퓨터 프로세서로 상기 모터를 제어하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 컴퓨터 프로세서는 메모리로부터 인스트럭션들을 획득하기 위한 수단을 포함하고, 상기 인스트럭션들은 상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 하우징에 고정된 하중의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하게 하기 위한 수단을 포함하고, 상기 하우징은 상기 컴퓨터 프로세서, 상기 메모리, 상기 모터, 상기 구동샤프트, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 고정되는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 69 항에 있어서,
센서 슈트로부터의 센서 데이터를 갖고 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하기 위한 수단 및 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 70 항에 있어서,
현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터에서 상기 센서 슈트로부터의 상기 센서 데이터를 조합함으로써 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 71 항에 있어서,
상기 비-선형 필터는 칼만 필터인, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 71 항에 있어서,
동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 73 항에 있어서,
상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 인간으로부터의 직접 제어 획득 중 적어도 하나를 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 69 항에 있어서,
상기 모터는 제 1 모터이고, 제 3 단방향 팬과 제 4 단방향 팬 간의 제 2 모터를 더 포함하며 상기 하중에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
열 전달 구조체를 갖고 상기 모터로부터의 열을 방출하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상 어레이된 베인들을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 76 항에 있어서,
상기 모터는 상기 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 권선들에서 열을 생성하기 위한 수단 및 상기 권선들의 열을 상기 열 전달 구조체로 전달하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 78 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 또는 상기 제 2 단방향 팬 중 첫번째 사이에서 토크를 선택적으로 전달하기 위한 수단 및 상기 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 79 항에 있어서,
상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 위한 수단을 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 클러치를 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하기 위한 수단 및 상기 클러치로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 제 55 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 차동 송신을 포함하며, 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하기 위한 수단 및 상기 차동 송신으로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하기 위한 수단을 더 포함하는, 토크를 선택적으로 전달하기 위한 장치. - 인스트럭션들을 포함한 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체에 있어서,
상기 인스트럭션들은 컴퓨터 디바이스로 하여금, 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서에 의한 상기 인스트럭션들의 실행에 응답하여:
상기 모터로부터 구동샤프트 및 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하도록 제 1 회전 방향으로 모터를 동작하게 하며,
상기 모터로부터 상기 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하고 그에 의해 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 상기 모터로부터의 토크를 선택적으로 전달하도록 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하도록 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작하게 하며 상기 모터로부터 구동샤프트 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 통해 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 수동적으로 전달하도록 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 84 항에 있어서,
상기 모터로부터의 토크를 수동적으로 전달하는 것은 상기 선택적 전력 전달 메커니즘에서 독립적으로 전력 공급되는 작동기 없이 상기 제 1 회전 방향 및 상기 제 2 회전 방향에만 기초하여 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 간의 토크 전달을 변경하는 것을 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 추력 유체를 나아가게 하고 반대 방향들로 추력을 발생시키도록 구성되는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 상기 구동샤프트와 상기 제 1 단방향 팬 간의 제 1 프리휠 어셈블리 및 상기 구동샤프트와 상기 제 2 단방향 팬 간의 제 2 프리휠 어셈블리를 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 87 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 회전 방향으로 상기 모터를 동작시킴으로써 상기 모터로부터 상기 제 1 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 상기 제 1 프리휠 어셈블리를 인게이지하게 하며 상기 제 2 회전 방향으로 상기 모터를 동작시킴으로써 상기 모터로부터 상기 제 2 단방향 팬으로 토크를 전달하기 위해 상기 구동샤프트와 상기 제 2 프리휠 어셈블리를 인게이지하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 87 항에 있어서,
상기 제 1 프리휠 어셈블리는 폴 및 래칫 이를 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 89 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터를 상기 제 1 회전 방향으로 회전시킴으로써 상기 래칫 이와 상기 폴을 인게이지하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 89 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터를 상기 제 2 방향으로 회전시킴으로써 상기 래칫 이로부터 상기 폴을 디스인게이지하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 구동샤프트는 양단 구동샤프트이며, 상기 양단 구동샤프트는 상기 모터의 중심을 통과하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 공통 회전 축에 대해 회전하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 갖고 반대되는 방향들로 추력 유체를 나아가게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬은 비대칭 프로파일을 가진 날들을 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 대한 추력 유체를 케이스로 끌어들이게 하며, 상기 케이스는 상기 제 1 단방향 팬, 상기 제 2 단방향 팬, 상기 구동샤프트, 및 상기 선택적 전력 전달 메커니즘을 둘러싸는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 96 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 대한 추력 유체를 상기 케이스의 추력 유체 유입구로 끌어들이게 하며, 상기 추력 유체 유입구는 상기 제 1 단방향 팬과 상기 제 2 단방향 팬 사이에서 중앙에 위치된 방사상 유입구인, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 컴퓨터 프로세서로 상기 모터를 제어하게 하는 것으로서, 상기 컴퓨터 프로세서는 메모리로부터 인스트럭션들을 획득하는, 상기 컴퓨터 프로세서로 상기 모터를 제어하게 하며, 상기 인스트럭션들로, 하우징에 고정된 하중의 모션에 영향을 주기 위해 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하게 하고, 상기 하우징은 상기 컴퓨터 프로세서, 상기 메모리, 상기 모터, 상기 구동샤프트, 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬에 고정되는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 98 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 센서 슈트로부터의 센서 데이터로 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하게 하며 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션 중 적어도 하나에 영향을 주기 위해 상기 위치, 배향, 또는 모션에 따라 상기 제 1 단방향 팬 및 상기 제 2 단방향 팬을 통해 추력을 선택적으로 출력하도록 상기 모터를 제어하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 99 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 현재 상태를 결정하기 위해 비-선형 필터에서 상기 센서 슈트로부터의 상기 센서 데이터를 조합함으로써 상기 하중의 위치, 배향, 또는 모션을 결정하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 100 항에 있어서,
상기 비-선형 필터는 칼만 필터인, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 101 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 매핑, 또는 팬 매핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 함께 상기 현재 상태에 기초하여 가까운 미래 모션을 예상하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 102 항에 있어서,
상기 기능 모드 또는 명령 상태는 유휴, 캐리어에 대한 상대적 장소 또는 위치 유지, 장소로 이동, 위치 유지, 장애물 회피, 또는 직접 제어 중 적어도 하나를 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 98 항에 있어서,
상기 모터는 제 1 모터이고, 제 3 단방향 팬과 제 4 단방향 팬 사이에 제 2 모터를 더 포함하며 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 하중에 수평 추력 벡터 또는 토크 중 적어도 하나를 부여하도록 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터를 제어하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 모터는 열 전달 구조체를 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 추력 유체의 흐름에서 상기 모터 주위에 방사상 어레이된 베인들을 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 105 항에 있어서,
상기 모터는 상기 구동샤프트에 근접한 자석들, 상기 구동샤프트에 원위인 권선들을 포함하며, 상기 열 전달 구조체는 상기 권선들에서 생성된 열을 상기 추력 유체의 흐름으로 전달하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 적어도 하나의 움직임에 저항하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 107 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 제 1 단방향 팬 또는 상기 제 2 단방향 팬 중 첫번째 사이에서 토크를 선택적으로 전달하게 하며 상기 브레이크로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째의 움직임을 저지하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 108 항에 있어서,
상기 브레이크는 자기 브레이크 또는 마찰 브레이크 중 적어도 하나를 포함하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체. - 제 83 항에 있어서,
상기 선택적 전력 전달 메커니즘은 차동 송신을 포함하며, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스의 프로세서로 하여금 상기 모터로부터 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 첫번째로 토크를 전달하게 하며 상기 차동 송신으로 상기 제 1 팬 또는 상기 제 2 팬 중 두번째로의 토크의 전달을 방지하게 하는, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능한 매체.
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