WO2022096256A1 - Landwirtschaftliche versorgungseinheit zum lösbaren montieren an ein fluggerät - Google Patents

Landwirtschaftliche versorgungseinheit zum lösbaren montieren an ein fluggerät Download PDF

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WO2022096256A1
WO2022096256A1 PCT/EP2021/078913 EP2021078913W WO2022096256A1 WO 2022096256 A1 WO2022096256 A1 WO 2022096256A1 EP 2021078913 W EP2021078913 W EP 2021078913W WO 2022096256 A1 WO2022096256 A1 WO 2022096256A1
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WO
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aircraft
supply unit
energy storage
storage device
container
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Application number
PCT/EP2021/078913
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Horsch
Original Assignee
Horsch Maschinen Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horsch Maschinen Gmbh filed Critical Horsch Maschinen Gmbh
Publication of WO2022096256A1 publication Critical patent/WO2022096256A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/34—In-flight charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/39—Battery swapping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/90—Launching from or landing on platforms
    • B64U70/97—Means for guiding the UAV to a specific location on the platform, e.g. platform structures preventing landing off-centre

Definitions

  • the invention relates to an expediently agricultural supply unit for detachable mounting on an aircraft, preferably for distributing liquid or solid distribution material.
  • the supply unit preferably forms a supply unit that makes electrical energy and/or distribution material available for the aircraft.
  • the invention also relates to an arrangement with one or more such supply units and a changing station and/or an aircraft for the detachable, in particular fixed position, assembly of such a supply unit.
  • DE 10 2006 021 182 A1 discloses an aircraft with four horizontal drive rotors, two of which are arranged one above the other and share a common axis of rotation.
  • the rotors can be driven by direct-drive or geared electric motors.
  • the high number of lifting rotors compared to the helicopter allows the transport of heavy loads.
  • One object of the invention is to create a possibility by means of which the effectiveness of an in particular unmanned and/or autonomously flying aircraft can be increased.
  • the invention relates to a particular agricultural, z. B. for an aircraft electrical energy and / or Verteilgut making available supply unit, preferably interchangeable supply unit.
  • the supply unit is used for mounting on an aircraft, preferably for distributing suitably liquid or solid material to be distributed, e.g. B. on an agricultural area.
  • a discharge device for discharging the material to be distributed can e.g. B. attached to the aircraft or to the supply unit.
  • the supply unit comprises at least one container for accommodating distribution material.
  • the supply unit can, for. B. include several containers and / or a multi-chamber container for receiving different Verteilguts.
  • the distribution can z. B. liquid or solid (z. B. granular or granular).
  • the distribution can z. B. pesticides, fertilizers or seeds etc. include.
  • the material to be distributed is z. B. a liquid pesticide.
  • the supply unit comprises an energy storage device (e.g. one or more accumulators, one or more batteries, etc.) that can be charged, in particular electrically, for providing preferably electrical energy.
  • an energy storage device e.g. one or more accumulators, one or more batteries, etc.
  • the supply unit may have a mounting device for detachable, expediently direct or indirect mounting, in particular in a fixed position, on the aircraft.
  • the supply unit z. B. include at least one interface (z. B. electrical interface) via which the energy storage device can be connected to at least one consumer device of the aircraft, in particular detachably, in order to supply the at least one consumer device with energy.
  • the at least one interface is thus preferably used for the detachable connection of the energy storage device to at least one consumer device of the aircraft in order to supply the consumer device with preferably electrical energy.
  • the supply unit which is expediently designed as an exchangeable unit, makes it possible in particular for a supply unit to be replaced (e.g. with an energy storage device that is no longer sufficiently charged (e.g. essentially discharged) and/or with an energy storage device that is no longer sufficiently filled (e.g. essentially empty). ) Container) by a suitably operational supply unit (e.g. with charged energy storage device and/or filled Container) can be replaced, so that the aircraft can advantageously continue operating without time-consuming charging of the energy storage device and/or without time-consuming filling of the container, whereby the effectiveness of the aircraft can be increased.
  • a supply unit e.g. with an energy storage device that is no longer sufficiently charged (e.g. essentially discharged) and/or with an energy storage device that is no longer sufficiently filled (e.g. essentially empty).
  • Container by a suitably operational supply unit (e.g. with charged energy storage device and/or filled Container) can be replaced, so that the aircraft can advantageously continue operating without time-consuming charging of the
  • the supply unit forms in particular a change supply unit for changing in particular between two expediently consecutive flights of the aircraft.
  • the aircraft can B. be an unmanned aircraft, a multicopter and / or a vertically taking off and landing aircraft.
  • the aircraft can in particular be an aircraft in which a large number of rotors are arranged in an essentially common rotor plane.
  • the supply unit can preferably be changed as a unit, e.g. B. removed as a unit from the aircraft and / or grown as a unit on the aircraft.
  • the container prefferably connected (e.g. via a flexible or essentially rigid supply line) to a dispensing device for dispensing the distribution material (e.g. detachable or non-detachable) in order to be able to feed the distribution material to the dispensing device.
  • a dispensing device for dispensing the distribution material (e.g. detachable or non-detachable) in order to be able to feed the distribution material to the dispensing device.
  • the supply unit may include at least one detachable interface (e.g. distribution material interface) via which the container can be connected to a dispensing device for dispensing the distribution material, in particular in a detachable manner.
  • detachable interface e.g. distribution material interface
  • the at least one interface is thus z. B. for the detachable connection of the container with a dispensing device for dispensing the Verteilguts.
  • the interface can e.g. B. be formed directly or indirectly on the container. You can e.g. B. at a connected to the container z. B. flexible or substantially rigid supply line and / or be integrated into the container. You can alternatively or additionally z. B. be designed as a plug, clamp and / or screw connection.
  • the supply unit can, for. B. have at least one installation device for installing the supply unit, z. B. at least one footprint and / or at least one foot element. This can e.g. B. be made possible that the supply unit can be set up in a stable and secure position, which can facilitate a change of supply unit.
  • the aircraft or the supply unit preferably includes a deployment device for deploying the distribution material.
  • the aircraft and / or the supply unit can, for. B. form a flyable sprayer, a flyable seeder or a flyable fertilizer spreader.
  • the dispensing device can comprise a distribution linkage, preferably with a large number of dispensing openings (e.g. spray nozzles and/or baffle elements) which, for example, B. can be supplied from the container with the goods to be distributed.
  • a distribution linkage preferably with a large number of dispensing openings (e.g. spray nozzles and/or baffle elements) which, for example, B. can be supplied from the container with the goods to be distributed.
  • the dispensing device can, for. B. include a spray boom with a variety of spray nozzles that can be conveniently supplied from the container with the Verteilgut.
  • the material to be distributed is preferably liquid, in particular a liquid crop protection agent.
  • the dispensing device can, for. B. include a distribution linkage with a variety of impact elements that can be conveniently supplied from the container with the Verteilgut.
  • the baffle elements can be used in particular to distribute the material to be distributed. It is possible that the impact elements z. B. are rotatable and / or are designed as a centrifugal distributor.
  • the application device in particular the distribution linkage, can have a working width of e.g. B. at least 3m, at least 6m, at least 8m, at least 10m, at least 12m or even at least 14m.
  • the distribution linkage has at least two z. B. includes separate and / or pivotable distribution linkage sections.
  • the two distribution linkage sections can, for. B. cantilever-shaped protrude in opposite directions from the container and / or the energy storage device and z. B. extend in a common plane.
  • the container and / or the energy storage device z. B. can be positioned centrally between the two distribution linkage sections. It is possible for the container and/or the energy storage device to be positioned essentially in the middle relative to the longitudinal extent of the dispensing device (eg the distribution linkage), in particular in order to achieve an essentially central focus.
  • the energy storage device to the container z. B. is mounted directly or indirectly and / or the supply unit has a support structure for supporting the container and z. B. the energy storage device.
  • the support structure can, for. B. include a floor construction and / or preferably four side wall constructions and z. B. be designed as a frame structure.
  • the supply unit can, for. B. a conveyor (z. B. a pump or a blower (z. B. a fan) etc.) for conveying the material to be distributed from the container, preferably to the dispensing device.
  • a conveyor z. B. a pump or a blower (z. B. a fan) etc.
  • the energy storage device can serve to supply the conveying device with expedient electrical energy.
  • the conveyor can also z. B. be part of the aircraft and z. B. not part of the expedient exchangeable supply unit.
  • the container and the energy storage device and optionally the deployment device, the conveyor device and/or the support structure may be exchanged together as a unit and thus in particular to be attached to and removed from the aircraft as a unit.
  • the container and the dispensing device can, for. B. detachably mounted together.
  • the supply unit prefferably includes part of a positive guide in order to bring the supply unit and the aircraft into engagement with one another expediently more easily and/or to align them relative to one another in a predefined manner in a positively guided manner, in particular when they are brought into engagement with one another.
  • the part of the restraint z. B. include a preferably widening catching device for catching a coupling piece, or a coupling piece to be caught by a catching device.
  • the safety device can, for. B. be formed on the supply unit and the coupling piece can be formed on the aircraft or vice versa.
  • the safety device can, for. B. to capture the coupling piece, z. B. essentially conical, wedge-shaped, funnel-shaped etc.
  • the safety device can, for. B. be designed as a jaw.
  • the invention also relates to an arrangement with one or more supply units as disclosed herein and an aircraft for detachable, in particular fixed installation and for transporting a supply unit, in particular in the air, as disclosed herein.
  • the invention relates to an arrangement with one or more supply units as disclosed herein and a changing station.
  • a supply unit can e.g. B. represent an operational supply unit (z. B. with charged energy storage device and / or filled container).
  • Another supply unit can e.g. B. represent a supply unit to be replaced (e.g. with no longer sufficiently charged (e.g. essentially discharged) energy storage device and/or with no longer sufficiently filled (e.g. essentially emptied) container.
  • a supply unit to be replaced e.g. with no longer sufficiently charged (e.g. essentially discharged) energy storage device and/or with no longer sufficiently filled (e.g. essentially emptied) container.
  • the at least one pickup device of the aircraft can, for. B. include at least one drive motor for driving at least one rotor, in particular flight rotor, of the aircraft.
  • the at least one pickup device z. B. a conveyor (z. B. a pump or a blower (z. B. fan) etc.) for conveying the Verteilguts from the container z. B. to the dispensing device.
  • the energy storage device can thus be used in particular to supply a drive motor and/or a conveyor device with electrical energy.
  • the aircraft prefferably has its own energy store in order to supply at least one drive motor of the aircraft with energy, with the drive motor preferably being able to serve to move the aircraft forward (e.g. flying or driving, in particular shifting), as a result of which the aircraft e.g . B. independent of the energy storage device and / or without mounted supply unit can fly or drive.
  • Driving can B. by one or more driven rollers or wheels or z.
  • the energy store can be used in particular to supply energy to at least one drive motor for driving at least one rotor, in particular a flight rotor, of the aircraft, whereby the aircraft z. B. can fly independently of the energy storage device and / or without an attached supply unit.
  • the energy storage device can, for. B. can be connected via the interface to the energy storage device of the aircraft in order to supply the energy storage device of the aircraft with energy, in particular to charge it. Charging can e.g. B. during the flight of the aircraft.
  • the at least one pickup device of the aircraft can, for. B. include the energy storage of the aircraft.
  • the supply unit in particular the energy storage device, preferably represents a main energy source for driving at least one rotor during the flight of the aircraft.
  • the energy storage can, for. B. compared to the energy storage device have a smaller storage capacity, the z. B. is sufficient to fly or drive (e.g. to move) the aircraft from a dismantled supply unit to be replaced to an adjacent operational supply unit.
  • the energy storage preferably forms only an auxiliary or secondary storage to z. B. with the supply unit removed (and thus no or only very small payload) to provide sufficient energy that the aircraft can fly or drive from a supply unit to be exchanged, preferably autonomously, to a suitably adjacent operational supply unit.
  • the arrangement can e.g. B. comprise at least two supply units as disclosed herein.
  • the aircraft preferably includes a control device (e.g. computer, computer and/or processor, e.g. with associated data memory), predefined operating parameters (e.g. stored in the data memory, in particular flight route, flight map and/or movement sequences, etc.), Sensor technology and/or actuators in order to be able to carry out one or more of the autonomous processes disclosed herein.
  • a control device e.g. computer, computer and/or processor, e.g. with associated data memory
  • predefined operating parameters e.g. stored in the data memory, in particular flight route, flight map and/or movement sequences, etc.
  • Sensor technology and/or actuators in order to be able to carry out one or more of the autonomous processes disclosed herein.
  • the aircraft is preferably controlled by means of a control device (e.g. computer, computer and/or processor, e.g. with associated data memory), predefined operating parameters (e.g. stored in the data memory, in particular flight route, flight map and/or movement sequences, etc.) , Sensors and/or actuators set up in order to be able to carry out one or more of the autonomous processes disclosed herein.
  • a control device e.g. computer, computer and/or processor, e.g. with associated data memory
  • predefined operating parameters e.g. stored in the data memory, in particular flight route, flight map and/or movement sequences, etc.
  • Sensors and/or actuators set up in order to be able to carry out one or more of the autonomous processes disclosed herein.
  • the arrangement can e.g. a z. B. include mobile or stationary changing station for expedient changing a supply unit.
  • the changing station comprises a rail system, e.g. B. along which the aircraft and / or a particularly operational supply unit can be moved, preferably forcibly guided, z. B. can be moved.
  • the rail system preferably includes at least two guide rails and/or landing rails for the aircraft and/or the supply unit.
  • the exchange station can B. have two guide and / or landing rails for engagement with two landing skids of the aircraft.
  • the guide and / or landing rails can, for. B. also be designed as depressions or channels etc. in the changing station.
  • the exchange station can B. include a catching device in order to guide the aircraft, in particular its landing skids, forcibly guided into the rail system.
  • the capture device z. B. include two expediently widening guide and/or landing rails with which the landing skids of the aircraft engage when landing and can be positively guided downwards, whereby z. B. a predefined alignment of the aircraft can also be made possible.
  • the changing station can have at least one z. B. mechanical alignment means (z. B. recesses, holes, projections, etc.) to align a supply unit and / or the aircraft preferably positively predefined.
  • the at least one alignment means can, for. B. be designed to lead a supply unit and / or the aircraft to the target position and / or in the target orientation.
  • the exchange station can B. form a landing and takeoff device for the aircraft and / or have at least one loading point for charging an energy storage device and / or an energy storage device of the aircraft.
  • the changing station is designed as a mobile changing station and/or can be carried manually.
  • the exchange station can B. can be opened and closed and/or slid in and out, which advantageously enables transport with reduced dimensions.
  • the exchange station can B. be formed like a ladder frame or plate-shaped.
  • the exchange station can B. a control device (e.g. a computer, computer and/or processor), sensors and/or a receiver unit in order to use the displacement mechanism to move the aircraft autonomously to the particularly operational supply unit and/or the particularly operational supply unit autonomously to the aircraft to push, preferably without manual intervention of an operator.
  • a control device e.g. a computer, computer and/or processor
  • sensors and/or a receiver unit in order to use the displacement mechanism to move the aircraft autonomously to the particularly operational supply unit and/or the particularly operational supply unit autonomously to the aircraft to push, preferably without manual intervention of an operator.
  • no operator is required for the displacement process, in particular not for its activation.
  • the sensors can e.g. B. for detecting the aircraft, expediently serve with attached supply unit, in particular to be exchanged.
  • the receiver unit can e.g. B. for receiving signals (e.g. data) from a transmitter unit of the aircraft, expediently used with an attached supply unit, in particular a supply unit which is to be exchanged.
  • the transmitter unit z. B. is attached to the supply unit and / or the aircraft.
  • the sensors and / or the receiver unit can, for. B. serve to trigger an autonomous shifting process of the shifting mechanism.
  • the sensors can e.g. B. for detecting an aircraft with z. B. mounted, in particular to be replaced supply unit. Based on this, the aircraft can advantageously be pushed autonomously to the operational supply unit and/or the operational supply unit can advantageously be pushed autonomously to the aircraft by means of the displacement mechanism.
  • the changing station can have a receiver unit in order to receive signals (e.g. data) from a transmitter unit of an aircraft with e.g. B. mounted, in particular to be exchanged supply unit.
  • a receiver unit in order to receive signals (e.g. data) from a transmitter unit of an aircraft with e.g. B. mounted, in particular to be exchanged supply unit.
  • the aircraft can advantageously be pushed autonomously to the operational supply unit and/or the operational supply unit can advantageously be pushed autonomously to the aircraft by means of the displacement mechanism.
  • the exchange station can also z. B. have a transmitter and / or receiver unit for expedient signal transmission (z. B. data transmission) to the aircraft and / or from the aircraft.
  • the sensors can e.g. B. for distance and / or environment detection.
  • the sensors can alternatively or additionally z. B. have at least one camera, radar, ultrasonic, laser and / or lidar sensor.
  • the sensors can e.g. B. serve to indicate the presence of an aircraft with z. B. mounted, in particular to be replaced supply unit.
  • the supply unit, the aircraft and/or the changing station can have at least one expediently rotatable rotary element (e.g. roller or wheel) to enable a (e.g. manual or motorized) to facilitate moving the supply unit and / or the aircraft.
  • the supply unit, the aircraft and/or the changing station can also have at least one expediently motor-driven rotary element (e.g. roller or wheel) in order to move a supply unit and/or the aircraft.
  • a treadmill is also B. possible.
  • the exchange station can B. have a motor-driven displacement mechanism to move the aircraft, a supply unit to be replaced and / or an operational supply unit.
  • a motor-driven displacement mechanism to move the aircraft
  • a supply unit to be replaced and / or an operational supply unit.
  • B. at least one motor-driven rotating element (z. B. roller or wheel), an axial slide, a treadmill and / or a carriage possible.
  • the aircraft prefferably to be set up to fly autonomously to the changing station and preferably to land autonomously at the changing station and/or to take off autonomously from the changing station.
  • Changing a supply unit to be replaced with an operational supply unit can e.g. B. done manually by a person or also autonomously by the aircraft and / or the changing station.
  • the aircraft optionally in combination with the changing station, to be set up to carry out a fully autonomous or partially autonomous supply unit changing process.
  • the aircraft can B. be set up to fly or drive autonomously from a supply unit to be exchanged to an operational supply unit.
  • Driving can B. by one or more driven rollers or wheels of the aircraft o- the z. B. at least one vertically or obliquely aligned rotor, in particular flight rotor, of the aircraft can be realized.
  • the aircraft can B. be set up to autonomously release a mounting device of a supply unit to be replaced and/or to autonomously fasten a mounting device of an operational supply unit.
  • the aircraft can B. be an unmanned aircraft, be a multicopter and / or be a vertically taking off and landing aircraft.
  • the aircraft preferably comprises a large number of rotors, in particular flight rotors, which can be arranged in a substantially common rotor plane.
  • the rotors are preferably designed as aircraft propellers.
  • the aircraft and / or the supply unit can, for. B. form a flyable field sprayer, flyable seeder and / or a flyable fertilizer spreader.
  • the aircraft is preferably self-sufficient without a person on board by a control device such.
  • a control device such.
  • the interface for the detachable connection of the energy storage device with the at least one consumer device of the aircraft can, for. B. be directly or indirectly connected to the energy storage device. You can e.g. B. at a connected to the energy storage device z. B. flexible or substantially rigid electric line and / or be integrated into a housing of the energy storage device. You can alternatively or additionally z. B. be designed as a plug, clamp and / or screw connection.
  • the aircraft can with z. B. a payload of at least one 100 kg fly.
  • the container can e.g. B. have a capacity of at least 75 l.
  • the dispensing device in particular the distribution linkage, z. B. be built on the container, be changed separately or be grown on the aircraft.
  • the operating process comprising landing the aircraft, changing a supply unit to be exchanged for an operational supply unit and starting the aircraft can preferably take place autonomously in the context of the invention and thus z. B. without manual intervention of an operator.
  • the aircraft can B. be remotely controlled by a person and / or fly autonomously and / or drive, z. B. based on predefined flight and / or driving routes.
  • the aircraft is preferably controlled by means of a control device (e.g. computer, computer and/or processor, e.g. with associated data memory), predefined operating parameters (e.g. stored in the data memory, in particular flight route, flight map and/or movement sequences, etc.) , Sensors and/or actuators set up in order to be able to carry out one or more of the autonomous processes disclosed herein.
  • a control device e.g. computer, computer and/or processor, e.g. with associated data memory
  • predefined operating parameters e.g. stored in the data memory, in particular flight route, flight map and/or movement sequences, etc.
  • Sensors and/or actuators set up in order to be able to carry out one or more of the autonomous processes disclosed herein.
  • control functions may be included.
  • z. B a satellite navigation system (z. B. GPS) for determining the position of the aircraft, an exchange station and / or a particularly operational supply unit can be used.
  • GPS satellite navigation system
  • the autonomous, in particular automatic, operation carried out by the aircraft can e.g. B. by the control device, predefined operating parameters (z. B. flight route, flight map and / or movements, etc.), by sensors, actuators and / or a transmitter-receiver device.
  • predefined operating parameters z. B. flight route, flight map and / or movements, etc.
  • the aircraft can B. the following sensors, z. B. for distance and / or environment detection, include: at least one camera, radar, ultrasonic, laser and / or lidar sensor.
  • the distance and / or environment detection can be z. B. refer to an agricultural area, a supply unit that is expediently to be exchanged and/or that is ready for operation and/or the changing station.
  • the sensor system preferably serves to detect the interaction of the aircraft with its environment and to preferably transmit corresponding signals to the control device.
  • the sensors can alternatively or additionally z. B. at a supply unit and / or the changing station.
  • the autonomous process or processes take place in particular without manual intervention by an operator.
  • Figure 1 shows a perspective view of a supply unit according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a side view of the supply unit of Figure 1
  • FIG. 3 shows a side view of the supply unit of FIG. 1 and an application device according to an embodiment of the invention
  • Figure 4 shows a perspective view of the supply unit and the dispensing device of Figure 3,
  • FIG. 5 shows a perspective view of an arrangement with an aircraft with a supply unit to be exchanged, a changing station and an operational supply unit according to an exemplary embodiment of the invention
  • Figure 6 shows a side view of the arrangement of Figure 5
  • figure ? shows an enlarged representation of the arrangement of Figures 5 and 6, in particular in the area of the operational supply unit,
  • FIG. 8 shows an enlarged representation of the arrangement of FIGS. 5 and 6, in particular in the area of the aircraft, and
  • FIG. 9 shows a perspective view of an aircraft without an attached supply unit according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the preferred exemplary embodiments of the invention described in the figures correspond in part, with the same reference numbers being used for similar or identical parts, and for their explanation reference can also be made to the description of the other exemplary embodiments.
  • FIG. 1 shows a perspective view in particular of an expediently agricultural supply unit 10 according to an exemplary embodiment of the invention, with FIG. 2 showing an associated side view.
  • the supply unit 10 is designed in particular as an interchangeable supply unit 10 and is used for detachable, in particular fixed mounting on an aircraft 20 (e.g. Figures 5, 6, 8 and 9) for the purpose of distributing liquid (e.g. plant protection products) or solid (e.g. seeds) distribution material.
  • liquid e.g. plant protection products
  • solid e.g. seeds
  • the supply unit 10 includes, in particular, a container 1 for receiving the material to be distributed and a chargeable energy storage device 2 for providing electrical energy.
  • the supply unit 10 comprises a mounting device 3, shown very schematically, for detachable, in particular fixed mounting on the aircraft 20, in particular on a mounting device 22 of the aircraft 20.
  • the supply unit 10 comprises at least one interface 2.1 (electrical interface), which is also shown very schematically, e.g. B. a connector, for the detachable connection of the energy storage device 2 with at least one consumer device of the aircraft 20 to supply the at least one consumer device with electrical energy.
  • the interface 2.1 can, for. B. be integrated into a housing of the energy storage device 2 or z. B. at a connected to the electrical device 2 z. B. flexible or substantially rigid electric line.
  • the aircraft 20 comprises at least one interface (electrical interface) that suitably corresponds to the interface 2.1.
  • An optional interface (distribution material interface) 1.1 which is also shown very schematically, serves to detachably connect the container 1 to a dispensing device 5, only partially visible in FIGS. 1 and 2, for discharging the distribution material.
  • the interface 1.1 can, for. B. be integrated into the housing of the container 1 or z. B. at a connected to the container 1 z. B. flexible or substantially rigid supply line.
  • the aircraft 20 can optionally have an interface (distribution goods interface) that suitably corresponds to the interface 1.1.
  • a supply unit 10 e.g. with an energy storage device 2 that is no longer sufficiently charged (e.g. essentially discharged) and/or with a container 1
  • an expediently operational supply unit 10 in particular with a charged energy storage device 2 and/or a filled container 1
  • the aircraft 20 can advantageously continue operating without time-consuming charging of an energy storage device 2 and/or without time-consuming filling of the container 1, whereby the effectiveness of the aircraft 20 can be increased.
  • the supply unit 10 comprises at least one installation device 4 for the safe and stable installation of the supply unit 10.
  • the installation device 4 can, for. B. be part of the dispensing device 5 or z. B. be formed by a bottom surface or at least one foot of the container 1. A separate support frame is also possible for this.
  • FIG. 3 shows a side view of the supply unit 10 from FIG. 1 and the dispensing device 5, with FIG. 4 showing an associated perspective view.
  • the application device 5 shown in FIGS. 3 and 4 is designed as a distribution linkage with a large number of discharge openings 6 for discharging the material to be distributed, specifically as a spraying linkage with a large number of spray nozzles for discharging liquid crop protection agent.
  • the distribution linkage 5 a variety of z. B. rotatable impact elements for distributing the material to be distributed, wherein the material to be distributed in this case can preferably be a liquid or granular fertilizer.
  • dispensing device 5 is designed for distributing, in particular, granular seed.
  • the supply unit 10 can thus be designed as a flyable field sprayer, flyable seed drill and/or flyable fertilizer controller.
  • the container 1 with z. B. pesticides, seeds and / or fertilizers.
  • the distribution linkage 5 comprises two cantilever-shaped distribution linkage sections, with the container 1 and the energy storage device 2 being positioned centrally between the two distribution linkage sections, so that the two distribution linkage sections protrude laterally relative to the container 1 and the energy storage device 2 .
  • the container 1 and the energy storage device 2 are positioned centrally relative to the longitudinal extent of the distribution linkage 5 and are mounted essentially centrally on the aircraft 20 so that their center of gravity essentially coincides with the center of gravity of the aircraft 20 .
  • the supply unit 10 together with the container 1 and the energy storage device 2 and preferably the distribution linkage 5 can expediently be mounted as a unit on the aircraft 20 and removed therefrom.
  • the container 1 and the energy storage device 2 and preferably the distribution linkage 5 can be expediently mounted directly or indirectly on one another.
  • a supporting structure e.g. B. a support frame or a carrying basket, be made available to carry the container 1 and preferably the energy storage device 2 and / or the distribution linkage 5 as a unit.
  • the deployment device 5 can be part of the supply unit 10, so that the deployment device 5 can also be mounted on the aircraft 20 as part of the supply unit 10 and can be removed therefrom.
  • the deployment device 5 is part of the aircraft 20 and is therefore not mounted on and removed from the aircraft 20 as part of the supply unit 10 .
  • the supply unit 10 can also include a conveying device (e.g. a pump or a blower) for conveying the material to be distributed from the container 1 preferably to the distribution linkage 5 .
  • a conveying device e.g. a pump or a blower
  • the conveying device is part of the aircraft 20 and is therefore not mounted on and removed from the aircraft 20 as part of the supply unit 10 .
  • FIG. 5 shows a perspective view of an arrangement with an aircraft 20 with a supply unit 10 to be exchanged (on the left in FIG. 5), an exchange station 30 and an operational th supply unit 10 (on the right in FIG. 5) according to an exemplary embodiment of the invention, with FIG. 6 showing an associated side view.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of the arrangement of FIGS. 5 and 6 in the area of the operational supply unit 10, with FIG. 8 showing an enlarged view of the arrangement of FIGS. 5 and 6 in the area of the aircraft 20.
  • the process of changing between the supply unit 10 to be replaced can e.g. with an energy storage device 2 that is no longer sufficiently charged (e.g. essentially discharged) and/or with a container 1 that is no longer sufficiently filled (e.g. essentially empty)
  • an operational supply unit 10 can e.g. B. done as follows:
  • the operational supply unit 10 along the changing station 30 is expediently pushed under the aircraft 20.
  • Shifting manism can e.g. B. include several motor-driven rollers, a motor-driven axial slide or a motor-driven carriage and part of the changing station 30 be.
  • the displacement is indicated schematically in FIG. 5 by the horizontal double arrow.
  • the aircraft 20 to drive autonomously by means of driven wheels or rollers or at least one rotor 21 oriented vertically or at an angle.
  • a supply unit 10 that is to be replaced can be replaced by a suitably operational supply unit 10, so that the aircraft 20 can advantageously continue operating without time-consuming charging of an energy storage device 2 and/or without time-consuming filling of the container 1, whereby the effectiveness of the aircraft 20 can be increased .
  • the supply unit 10 forms in particular a swap supply unit 10 for swapping between consecutive flights of the aircraft 20.
  • the supply unit 10, the aircraft 20 and / or the changing station 30 can, for. B. rotatable rollers to facilitate moving a supply unit 10 and / or the aircraft 20.
  • the changing station 30 forms a landing and takeoff facility for the aircraft 20 and can, for. B. have at least one charging point for charging a discharging energy storage device 2 and preferably an energy storage device of the aircraft 20 .
  • the changing station 30 preferably includes two guide and/or landing rails 31 for engagement with two landing skids 23 of the aircraft 20.
  • the guide and/or landing rails 31 can, for. B. also be designed as wells etc. in the changing station 30 .
  • the changing station 30 can, for. B. include a catching device to lead in particular the landing skids 23 of the aircraft 20 forcibly guided in the rail system.
  • the capture device z. B. two expediently widening upward guide and / or landing rails 31, with which the landing skids 23 of the aircraft 20 engage when landing and can be positively guided down, whereby z. B. a predefined alignment of the aircraft 20 can also be made possible.
  • the changing station 30 can also have at least one z. B. mechanical alignment means (z. B. recesses, holes, projections, etc.) to a supply unit 10 and / or the aircraft 20 preferably forcibly aligned predefined and z. B. in a target position and / or a target alignment, which is an assembly and disassembly process between aircraft
  • the changing station 30 is preferably a mobile changing station 30 and in particular can be carried manually. You can e.g. B. can be opened and closed for transport purposes or can be pushed in and out.
  • the changing station 30 can, for. B. be embodied in the form of a ladder frame or in the form of a plate.
  • the autonomous solving can e.g. B. be realized by one or more actuators. Also e.g. B. an activatable and deactivatable magnet holder is possible.
  • the flying can e.g. B. be made possible by the energy storage device of the aircraft 20.
  • Driving can B. be made possible by the changing station 30 with a motor-driven displacement mechanism.
  • Driving can B. be realized by the energy storage of the aircraft 20 and in particular by a drive motor of the aircraft 20, z. B. by driven wheels or rollers of the aircraft 20 or one or more vertically or obliquely aligned rotors 21 of the aircraft 20.
  • the autonomous flying of the aircraft 20 to and in particular to the operational supply unit 10 is shown schematically by the arc-shaped arrow in Figure 5.
  • the autonomous mooring can, for. B. be realized by one or more actuators. Also e.g. B. an activatable and deactivatable magnet holder is possible.
  • the autonomous closing can e.g. B. be realized by one or more actuators. Also e.g. B. an activatable and deactivatable magnet holder is possible.
  • the aircraft 20, optionally in combination with the changing station 30, can be set up to carry out a fully autonomous or at least partially autonomous changing process.
  • the aircraft 20 can, for. B. by means of a control device (z. B. a computer, calculator and / or processor), predefined operating parameters, sensors and / or actuators set up to carry out at least one of the above steps autonomously, with some of the steps also being carried out manually by an operator or can be performed by the exchange station 30.
  • a control device z. B. a computer, calculator and / or processor
  • predefined operating parameters e. B. a computer, calculator and / or processor
  • sensors and / or actuators set up to carry out at least one of the above steps autonomously, with some of the steps also being carried out manually by an operator or can be performed by the exchange station 30.
  • the forced operation can e.g. B. have a catching device on the supply unit 10 and a coupling piece to be caught by the catching device on the aircraft 20 or vice versa.
  • This can make it possible for the supply unit 10 and the aircraft 20, e.g. B. despite wind, tolerances and / or uneven ground etc. can be easily brought into engagement with each other and preferably can also be positively guided relative to each other in a predefined manner.
  • the forced guidance can thus serve as a coupling aid between the supply unit 10 and the aircraft 20 .
  • the supply unit 10 includes an interface 2.1 for the detachable connection of the energy storage device 2 to at least one consumer device of the aircraft 20 in order to supply the at least one consumer device with energy.
  • the at least one pickup device can e.g. B. at least one drive motor for driving at least one rotor 21 of the aircraft 20 and/or a conveyor device for conveying the material to be distributed from the container 1 to the dispensing device 5.
  • the at least one pickup device can also include an energy store of the aircraft 20, the energy store of the aircraft 20 e.g. B. can be charged by the energy storage device 2 via the interface 2.1.
  • the energy store of the aircraft 20 can be used in particular to supply energy to at least one drive motor for driving at least one rotor 21 of the aircraft 20 .
  • This will e.g. B. enables the aircraft 21 to be able to fly despite the dismantled supply unit 10 and/or independently of the energy storage device 2, preferably from a supply unit 10 to be replaced to an adjacent operational supply unit 10.
  • FIG. 9 shows a perspective view of an aircraft 20 without an attached supply unit 10 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the aircraft 20 is designed as an unmanned multicopter and includes four rotors 21 and a mounting device 22 for the detachable, in particular fixed mounting of a supply unit 10.
  • the aircraft 20 includes two landing skids 23, between which a supply unit 10 is to be positioned.
  • the aircraft 20 can, for. B. be set up to release and/or close the assembly device 22 autonomously and alternatively or additionally to switch from a supply unit 10 to be replaced (e.g. on the left in Figure 5) to an operational supply unit 10 (e.g. in Figure 5 right) to fly or drive autonomously, so that a partially or fully autonomous change of a supply unit 10 to be exchanged by an operational supply unit 10 is made possible.
  • a supply unit 10 to be replaced e.g. on the left in Figure 5
  • an operational supply unit 10 e.g. in Figure 5 right
  • Aircraft 20 comprises at least one interface (electrical interface) via which at least one pickup device of aircraft 20 (e.g. a drive motor for driving at least one rotor 21, its own chargeable energy store (e.g. one or more accumulators or batteries ) of the aircraft 20 and/or a conveyor device for conveying goods to be distributed) can be supplied with electrical energy from the supply unit 10, in particular from the energy storage device 2.
  • the at least one interface of the aircraft 20 serves in particular for the detachable connection to the at least one interface 2.1.
  • the energy storage device 2 preferably forms the main energy source for the aircraft 20.
  • the aircraft 20 can optionally also have at least one detachable interface (distribution material interface) via which distribution material can be fed from the supply unit 10, in particular the container 1, preferably to a dispensing device 5 for dispensing the distribution material.
  • the interface of the aircraft 20 serves in particular for the detachable connection to the interface 1.1.
  • the aircraft 20 can, for. B. by means of a control device (z. B. a computer, computer and / or processor), predefined operating parameters, sensors and / or actuators set up to carry out at least one of the following steps autonomously, with some of the following steps also manually by an operator or can be carried out by the exchange station 30:
  • a control device z. B. a computer, computer and / or processor
  • predefined operating parameters e.g. a computer, computer and / or processor
  • sensors and / or actuators set up to carry out at least one of the following steps autonomously, with some of the following steps also manually by an operator or can be carried out by the exchange station 30:
  • Landing of the aircraft 20 with attached supply unit 10 to be exchanged e.g. B. on an agricultural area or the changing station 30, in particular in the guide and / or landing rails 31.
  • the aircraft 20 can preferably have a control device (e.g. computer, calculator and/or processor), predefined operating parameters (e.g. flight route and/or movement sequences etc.) stored in a data memory, sensors and/or actuators. It can also z. B. a satellite navigation system (z. B. GPS) for determining the position of the aircraft 20 and z. B. the changing station 30 and / or a particularly operational supply unit 10 can be used.
  • a control device e.g. computer, calculator and/or processor
  • predefined operating parameters e.g. flight route and/or movement sequences etc.
  • predefined operating parameters e.g. flight route and/or movement sequences etc.
  • z. B. GPS satellite navigation system for determining the position of the aircraft 20 and z. B. the changing station 30 and / or a particularly operational supply unit 10 can be used.
  • the autonomous, in particular automatic, operation performed by the aircraft 20 can e.g. B. by the controller, predefined operating parameters such. B. action and / or control commands (z. B. flight route and / or movements, etc.), by sensors and / or actuators are implemented.
  • a transmitter-receiver device can also be used.
  • the sensors can e.g. B. on the aircraft 20 and / or on the supply unit 10 can be attached.
  • a transmitter can B. on the aircraft 20 and a receiver on the supply unit 10 or vice versa.
  • a transmitter, a receiver and / or a sensor can also z. B. at the changing station 30 can be made available.
  • the aircraft 20, optionally the supply unit 10 and / or the changing station 30, z. B. have the following sensors: at least one camera, radar, ultrasonic, laser and / or lidar sensor.
  • the sensor system can preferably be used for distance and/or environment detection.
  • the distance and / or environment detection can be z. B. relate to an agricultural area and / or expediently exchanged and / or operational supply unit 10.
  • the sensor system preferably serves to detect the interaction of the aircraft 20 with its environment and to preferably transmit corresponding signals to the control device.
  • the control device can also work with predefined control commands, e.g. B. predefined flight routes, predefined action steps, etc.
  • the aircraft 20 can in particular enable a fully autonomous or at least semi-autonomous change of a supply unit 10 to be exchanged with an operational supply unit 10, plus autonomous landing, take-off and/or distribution of the distribution item.
  • Standing device preferably at least one foot or a floor surface

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere eine landwirtschaftliche Versorgungseinheit (10) zum lösbaren Montieren an ein Fluggerät (20), vorzugsweise zum Verteilen von festem oder flüssigem Verteilgut, mit einem Behälter (1) zur Aufnahme von flüssigem oder festem Verteilgut und einer aufladbaren Energiespeichereinrichtung (2) zum Bereitstellen vorzugsweise elektrischer Energie, wobei die Versorgungseinheit (10) eine Montageeinrichtung (3) zur lösbaren Montage an das Fluggerät (20) umfasst, und/oder die Versorgungseinheit (10) eine lösbare Schnittstelle (2.1) umfasst, über die die Energiespeichereinrichtung (2) mit zumindest einer Abnehmereinrichtung des Fluggeräts (20) verbindbar ist, um die zumindest eine Abnehmereinrichtung mit Energie zu versorgen.

Description

BESCHREIBUNG
Landwirtschaftliche Versorgungseinheit zum lösbaren Montieren an ein Fluggerät
Die Erfindung betrifft eine zweckmäßig landwirtschaftliche Versorgungseinheit zum lösbaren Montieren an ein Fluggerät, vorzugsweise zum Verteilen von flüssigem oder festem Verteilgut. Die Versorgungseinheit bildet vorzugsweise eine für das Fluggerät elektrische Energie und/oder Verteilgut zur Verfügung stellende Versorgungseinheit. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einer oder mehreren solchen Versorgungseinheiten und einer Wechselstation und/oder einem Fluggerät zur lösbaren, insbesondere lagefesten Montage einer solchen Versorgungseinheit.
DE 10 2006 021 182 Al offenbart ein Fluggerät mit vier horizontalen Antriebsrotoren, von denen zwei übereinander angeordnet eine gemeinsame Drehachse teilen. Der Antrieb der Rotoren kann über direktantreibende oder übersetzte Elektromotoren erfolgen. Die im Vergleich zum Hubschrauber hohe Anzahl von Hubrotoren erlaubt den Transport von schweren Lasten.
Wenn ein aufladbarer Akkumulator als Energiequelle genutzt wird, um die Rotoren eines Fluggeräts anzutreiben, so führen schwere Lasten allerdings dazu, dass sich der Akkumulator schnell entlädt. Das Fluggerät muss deshalb dementsprechend schnell wieder landen, um seinen Akkumulator neu zu laden. Dadurch wird die Effektivität des Fluggeräts stark gemindert.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, mittels der die Effektivität eines insbesondere unbemannten und/oder autonom fliegenden Fluggerätes gesteigert werden kann.
Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der Haupt- und Nebenansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Erfindung betrifft eine insbesondere landwirtschaftliche, z. B. für ein Fluggerät elektrische Energie und/oder Verteilgut zur Verfügung stellende Versorgungseinheit, vorzugsweise Wechsel- Versorgungseinheit. Die Versorgungseinheit dient zum Montieren an ein Fluggerät, vorzugsweise zum Verteilen von zweckmäßig flüssigem oder festem Verteilgut, z. B. auf einer landwirtschaftlichen Fläche. Eine Ausbringeinrichtung zum Ausbringen des Verteilguts kann z. B. am Fluggerät oder an der Versorgungseinheit angebaut sein.
Die Versorgungseinheit umfasst zumindest einen Behälter zur Aufnahme von Verteilgut. Die Versorgungseinheit kann z. B. mehrere Behälter und/oder einen Mehrkammer-Behälter zur Aufnahme unterschiedlichen Verteilguts umfassen.
Das Verteilgut kann z. B. flüssig oder fest (z. B. körnig oder granulatartig) sein.
Das Verteilgut kann z. B. Pflanzenschutzmittel, Düngemittel oder Saatgut etc. umfassen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verteilgut z. B. ein flüssiges Pflanzenschutzmittel.
Die Versorgungseinheit umfasst eine insbesondere elektrisch aufladbare Energiespeichereinrichtung (z. B. einen oder mehrere Akkumulatoren, eine oder mehrere Batterien etc.) zum Bereitstellen von vorzugsweise elektrischer Energie.
Es ist möglich, dass die Versorgungseinheit eine Montageeinrichtung aufweist zur lösbaren zweckmäßig mittelbaren oder unmittelbaren, insbesondere lagefesten Montage an das Fluggerät. Alternativ oder ergänzend kann die Versorgungseinheit z. B. zumindest eine Schnittstelle (z. B. Elektro- Schnittstelle) umfassen, über die die Energiespeichereinrichtung mit zumindest einer Abnehmereinrichtung des Fluggeräts insbesondere lösbar verbunden werden kann, um die zumindest eine Abnehmereinrichtung mit Energie zu versorgen.
Die zumindest eine Schnittstelle dient somit vorzugsweise zur lösbaren Verbindung der Energiespeichereinrichtung mit zumindest einer Abnehmereinrichtung des Fluggeräts, um die Abnehmereinrichtung mit vorzugsweise elektrischer Energie zu versorgen.
Die zweckmäßig als wechselbare Einheit ausgebildete Versorgungseinheit ermöglicht insbesondere, dass eine auszutauschende Versorgungseinheit (z. B. mit nicht mehr ausreichend aufgeladener (z. B. im Wesentlichen entladener) Energiespeichereinrichtung und/oder mit nicht mehr ausreichend befülltem (z. B. im Wesentlichen entleertem) Behälter) durch eine zweckmäßig betriebsbereite Versorgungseinheit (z.B. mit aufgeladener Energiespeichereinrichtung und/oder befülltem Behälter) ausgewechselt werden kann, so dass das Fluggerät vorteilhaft ohne zeitaufwändiges Aufladen der Energiespeichereinrichtung und/oder ohne zeitaufwändiges Befüllen des Behälters seinen Betrieb fortsetzen kann, wodurch die Effektivität des Fluggerätes gesteigert werden kann.
Die Versorgungseinheit bildet insbesondere eine Wechsel-Versorgungseinheit zum Wechseln insbesondere zwischen zwei zweckmäßig direkt aufeinanderfolgenden Flügen des Fluggeräts.
Das Fluggerät kann z. B. ein unbemanntes Fluggerät, ein Multikopter und/oder ein senkrecht startendes und landendes Fluggerät sein. Das Fluggerät kann insbesondere ein Fluggerät sein, bei dem eine Vielzahl an Rotoren in einer im wesentlichen gemeinsamen Rotorebene angeordnet sind.
Die Versorgungseinheit kann vorzugsweise als Einheit gewechselt werden, z. B. als Einheit vom Fluggerät abgebaut und/oder als Einheit an das Fluggerät angebaut werden.
Es ist möglich, dass der Behälter mit einer Ausbringeinrichtung zum Ausbringen des Verteilguts (z. B. lösbar oder unlösbar) in Verbindung steht (z. B. über eine flexible oder im Wesentlichen starre Versorgungsleitung), um der Ausbringeinrichtung das Verteilgut zuführen zu können.
Es ist möglich, dass die Versorgungseinheit zumindest eine lösbare Schnittstelle (z. B. Verteilgut- Schnittstelle) umfasst, über die der Behälter mit einer Ausbringeinrichtung zum Ausbringen des Verteilguts insbesondere lösbar verbunden werden kann.
Die zumindest eine Schnittstelle dient somit z. B. zur lösbaren Verbindung des Behälters mit einer Ausbringeinrichtung zum Ausbringen des Verteilguts. Die Schnittstelle kann z. B. mittelbar oder unmittelbar am Behälter ausgebildet sein. Sie kann z. B. an einer mit dem Behälter verbundenen z. B. flexiblen oder im Wesentlichen starren Versorgungsleitung ausgebildet sein und/oder in den Behälter integriert sein. Sie kann alternativ oder ergänzend z. B. als Steck-, Klemm- und/oder Schraubverbindung ausgebildet sein.
Die Versorgungseinheit kann z. B. zumindest eine Aufstelleinrichtung zum Aufstellen der Versorgungseinheit aufweisen, z. B. zumindest eine Standfläche und/oder zumindest ein Fußelement. Dadurch kann z. B. ermöglicht werden, dass die Versorgungseinheit stabil und lagesicher aufgestellt werden kann, was einen Wechsel der Versorgungseinheit erleichtern kann. Das Fluggerät oder die Versorgungseinheit umfasst vorzugsweise eine Ausbringeinrichtung zum Ausbringen des Verteilguts.
Das Fluggerät und/oder die Versorgungseinheit kann z. B. eine fliegbare Feldspritze, eine fliegbare Sämaschine oder einen fliegbaren Düngerstreuer bilden.
Die Ausbringeinrichtung kann ein Verteilgestänge umfassen, vorzugsweise mit einer Vielzahl an Ausbringöffnungen (z. B. Spritzdüsen und/oder Prallelemente), die z. B. vom Behälter mit dem Verteilgut versorgt werden können.
Die Ausbringeinrichtung kann z. B. ein Spritzgestänge mit einer Vielzahl an Spritzdüsen umfassen, die zweckmäßig vom Behälter mit dem Verteilgut versorgt werden können. Das Verteilgut ist hierbei vorzugsweise flüssig, insbesondere ein flüssiges Pflanzenschutzmittel.
Die Ausbringeinrichtung kann z. B. ein Verteilgestänge umfassen mit einer Vielzahl an Prallelementen, die zweckmäßig vom Behälter mit dem Verteilgut versorgt werden können. Die Prallelemente können insbesondere zum Verteilen des Verteilguts dienen. Es ist möglich, dass die Prallelemente z. B. drehbar sind und/oder als Zentrifugalverteiler ausgebildet sind.
Die Ausbringeinrichtung, insbesondere das Verteilgestänge kann eine Arbeitsbreite von z. B. zumindest 3m, zumindest 6m, zumindest 8m, zumindest 10m, zumindest 12m oder sogar zumindest 14 aufweisen.
Es ist möglich, dass das Verteilgestänge zumindest zwei z. B. separate und/oder verschwenkbare Verteilgestänge-Abschnitte umfasst.
Die zwei Verteilgestänge-Abschnitte können z. B. auslegerförmig in entgegengesetzte Richtungen von dem Behälter und/oder der Energiespeichereinrichtung abstehen und sich z. B. in einer gemeinsamen Ebene erstrecken.
Es ist möglich, dass der Behälter und/oder die Energiespeichereinrichtung z. B. mittig zwischen den zwei Verteilgestänge-Abschnitten positionierbar ist. Es ist möglich, dass der Behälter und/oder die Energiespeichereinrichtung relativ zur Längserstre- ckung der Ausbringeinrichtung (z. B. des Verteilgestänges) im Wesentlichen mittig positioniert ist, insbesondere um einen im Wesentlichen mittigen Schwerpunkt zu erzielen.
Es ist möglich, dass die Energiespeichereinrichtung an den Behälter z. B. mittelbar oder unmittelbar montiert ist und/oder die Versorgungseinheit eine Tragstruktur zum Tragen des Behälters und z. B. der Energiespeichereinrichtung aufweist. Die Tragstruktur kann z. B. eine Bodenkonstruktion und/oder vorzugsweise vier Seitenwandkonstruktionen umfassen und z. B. als Rahmenkonstruktion ausgebildet sein.
Die Versorgungseinheit kann z. B. eine Fördereinrichtung (z. B. eine Pumpe oder ein Gebläse (z. B. ein Ventilator) etc.) zum Fördern des Verteilguts aus dem Behälter vorzugsweise zu der Ausbringeinrichtung umfassen.
Es ist möglich, dass die Energiespeichereinrichtung dazu dient, die Fördereinrichtung mit zweckmäßig elektrischer Energie zu versorgen. Die Fördereinrichtung kann allerdings auch z. B. Teil des Fluggeräts sein und z. B. nicht Teil der zweckmäßig wechselbaren Versorgungseinheit.
Es ist möglich, dass der Behälter und die Energiespeichereinrichtung und optional die Ausbringeinrichtung, die Fördereinrichtung und/oder die Tragstruktur als Einheit gemeinsam gewechselt werden können und somit insbesondere als Einheit an das Fluggerät angebaut und davon abgebaut werden können.
Der Behälter und die Ausbringeinrichtung können z. B. lösbar aneinander montiert sein.
Es ist möglich, dass die Versorgungseinheit einen Teil einer Zwangsführung umfasst, um die Versorgungseinheit und das Fluggerät zweckmäßig einfacher miteinander in Eingriff zu bringen und/oder zwangsgeführt relativ zueinander vordefiniert auszurichten, insbesondere, wenn sie miteinander in Eingriff gebracht werden.
Der Teil der Zwangsführung kann z. B. eine sich vorzugsweise aufweitende Fangvorrichtung zum Einfangen eines Kopplungsstücks umfassen oder ein von einer Fangvorrichtung einzufangendes Kopplungsstück. Die Fangvorrichtung kann z. B. an der Versorgungseinheit ausgebildet sein und das Kopplungsstück kann am Fluggerät ausgebildet sein oder umgekehrt.
Die Fangvorrichtung kann z. B. zum Einfangen des Kopplungsstücks aufgeweitet sein, z. B. im Wesentlichen konisch, keilförmig, trichterförmig etc.
Die Fangvorrichtung kann z. B. als Fangmaul ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einer oder mehreren Versorgungseinheiten wie hierin offenbart und einem Fluggerät zur lösbaren, insbesondere lagefesten Montage und zum insbesondere fliegenden Transportieren einer Versorgungseinheit wie hierin offenbart. Alternativ oder ergänzend betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einer oder mehreren Versorgungseinheiten wie hierin offenbart und einer Wechselstation.
Eine Versorgungseinheit kann z. B. eine betriebsbereite Versorgungseinheit darstellen (z. B. mit aufgeladener Energiespeichereinrichtung und/oder befülltem Behälter).
Eine andere Versorgungseinheit kann z. B. eine auszutauschende Versorgungseinheit darstellen (z. B. mit nicht mehr ausreichend aufgeladener (z. B. im Wesentlichen entladener) Energiespeichereinrichtung und/oder mit nicht mehr ausreichend befülltem (z. B. im Wesentlichen entleertem) Behälter.
Die zumindest eine Abnehmereinrichtung des Fluggeräts kann z. B. zumindest einen Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors, insbesondere Flugrotors, des Fluggeräts umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die zumindest eine Abnehmereinrichtung z. B. eine Fördereinrichtung (z. B. eine Pumpe oder ein Gebläse (z. B. Ventilator) etc.) zum Fördern des Verteilguts aus dem Behälter z. B. zu der Ausbringeinrichtung umfassen.
Somit kann die Energiespeichereinrichtung insbesondere dazu dienen, einen Antriebsmotor und/oder eine Fördereinrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen.
Es ist möglich, dass das Fluggerät einen eigenen Energiespeicher aufweist, um zumindest einen Antriebsmotor des Fluggeräts mit Energie zu versorgen, wobei der Antriebsmotor vorzugsweise zum Fortbewegen (z. B. Fliegen oder Fahren, insbesondere Verschieben) des Fluggeräts dienen kann, wodurch das Fluggerät z. B. unabhängig von der Energiespeichereinrichtung und/oder ohne anmontierte Versorgungseinheit fliegen oder fahren kann. Das Fahren kann z. B. durch eine oder mehrere angetriebene Rollen oder Räder oder z. B. zumindest einen vertikal oder schräg ausgerichteten Rotor, insbesondere Flugrotor, realisiert werden.
Der Energiespeicher kann insbesondere dazu dienen, um zumindest einen Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors, insbesondere Flugrotors, des Fluggeräts mit Energie zu versorgen, wodurch das Fluggerät z. B. unabhängig von der Energiespeichereinrichtung und/oder ohne anmontierte Versorgungseinheit fliegen kann.
Die Energiespeichereinrichtung kann z. B. über die Schnittstelle mit dem Energiespeicher des Fluggeräts verbindbar sein, um den Energiespeicher des Fluggeräts mit Energie zu versorgen, insbesondere aufzuladen. Das Aufladen kann z. B. während des Flugs des Fluggeräts erfolgen.
Die zumindest eine Abnehmereinrichtung des Fluggeräts kann z. B. den Energiespeicher des Fluggeräts umfassen.
Die Versorgungseinheit, insbesondere die Energiespeichereinrichtung, stellt vorzugsweise eine Hauptenergiequelle zum Antreiben zumindest eines Rotors während des Flugs des Fluggeräts dar.
Der Energiespeicher kann z. B. im Vergleich zur Energiespeichereinrichtung ein kleineres Speichervermögen aufweisen, das z. B. ausreichend ist, um das Fluggerät von einer abmontierten, auszutauschenden Versorgungseinheit zu einer benachbarten betriebsbereiten Versorgungseinheit zu fliegen oder zu fahren (z. B. zu verschieben).
Der Energiespeicher bildet vorzugsweise lediglich einen Hilfs- oder Nebenspeicher, um z. B. bei abmontierter Versorgungseinheit (und somit keiner oder nur sehr geringer Nutzlast) ausreichend Energie zur Verfügung zu stellen, dass das Fluggerät von einer auszutauschenden Versorgungseinheit vorzugsweise autonom zu einer zweckmäßig benachbarten betriebsbereiten Versorgungseinheit fliegen oder fahren kann.
Die Anordnung kann z. B. zumindest zwei Versorgungseinheiten wie hierin offenbart umfassen.
Dadurch wird ermöglicht, dass eine auszutauschende Versorgungseinheit durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit ersetzt werden kann. Es ist möglich, dass das Fluggerät eingerichtet ist, um zweckmäßig für einen Versorgungseinheit- Wechsel von einer auszutauschenden Versorgungseinheit, z. B. mittels des Energiespeichers, zu einer betriebsbereiten zweckmäßig benachbarten Versorgungseinheit zu fliegen oder zu fahren, vorzugsweise ferngesteuert oder autonom.
Das Fluggerät umfasst vorzugsweise eine Steuereinrichtung (z. B. Computer, Rechner und/oder Prozessor z. B. mit zugehörigem Datenspeicher), vordefinierten Betriebsparametern (z. B. hinterlegt im Datenspeicher, insbesondere Flugroute, Flugkarte und/oder Bewegungsabläufe etc.), Sensorik und/oder Aktuatoren, um einen oder mehrere der hierin offenbarten autonomen Vorgänge ausführen zu können.
Das Fluggerät ist vorzugsweise mittels einer Steuereinrichtung (z. B. Computer, Rechner und/oder Prozessor z. B. mit zugehörigem Datenspeicher), vordefinierter Betriebsparameter (z. B. hinterlegt im Datenspeicher, insbesondere Flugroute, Flugkarte und/oder Bewegungsabläufe etc.), Sensorik und/oder Aktuatoren eingerichtet, um einen oder mehrere der hierin offenbarten autonomen Vorgänge ausführen zu können.
Die Anordnung kann z. B. eine z. B. mobile oder stationäre Wechselstation zum zweckmäßigen Wechseln einer Versorgungseinheit umfassen.
Die Wechselstation kann z. B. einerseits zur Aufnahme des Fluggeräts mit anmontierter, insbesondere auszutauschender Versorgungseinheit und andererseits zur Aufnahme einer betriebsbereiten Versorgungseinheit ausgebildet ist.
Es ist möglich, dass die Wechselstation ein Schienensystem umfasst, z. B. entlang dessen das Fluggerät und/oder eine insbesondere betriebsbereite Versorgungseinheit vorzugsweise zwangsgeführt fortbewegt werden kann, z. B. verschoben werden kann. Das Schienensystem umfasst vorzugsweise zumindest zwei Führungs- und/oder Landeschienen für das Fluggerät und/oder die Versorgungseinheit.
Die Wechselstation kann z. B. zwei Führungs- und/oder Landeschienen zum Eingriff mit zwei Landekufen des Fluggeräts aufweisen. Die Führungs- und/oder Landeschienen können z. B. auch als Vertiefungen oder Rinnen etc. in der Wechselstation ausgeführt sein. Die Wechselstation kann z. B. eine Fangeinrichtung umfassen, um das Fluggerät, insbesondere dessen Landekufen, zwangsgeführt in das Schienensystem zu führen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Fangeinrichtung z. B. zwei sich zweckmäßig nach oben aufweitende Füh- rungs- und/oder Landeschienen umfassen, mit denen die Landekufen des Fluggeräts beim Landen in Eingriff gelangen und zwangsgeführt nach unten geführt werden können, wodurch z. B. auch ein vordefiniertes Ausrichten des Fluggeräts ermöglicht werden kann.
Die Wechselstation kann zumindest ein z. B. mechanisches Ausrichtmittel (z. B. Vertiefungen, Löcher, Vorsprünge etc.) aufweisen, um eine Versorgungseinheit und/oder das Fluggerät vorzugsweise zwangsgeführt vordefiniert auszurichten. Das zumindest eine Ausrichtmittel kann z. B. ausgebildet sein, um eine Versorgungseinheit und/oder das Fluggerät zur Sollposition und/oder in die Sollausrichtung zu führen.
Die Wechselstation kann z. B. eine Lande- und Starteinrichtung für das Fluggerät bilden und/oder zumindest eine Ladestelle zum Laden einer Energiespeichereinrichtung und/oder eines Energiespeichers des Fluggeräts aufweisen.
Es ist möglich, dass die Wechselstation als eine mobile Wechselstation ausgeführt ist und/oder manuell tragbar ist.
Die Wechselstation kann z. B. auf- und zuklappbar und/oder ein- und ausschiebbar ausgebildet sein, wodurch vorteilhaft ein Transport mit verkleinerten Abmessungen ermöglicht werden kann.
Die Wechselstation kann z. B. leiterrahmenförmig oder plattenförmig ausgebebildet sein.
Die Wechselstation kann z. B. eine Steuereinrichtung (z. B. ein Computer, Rechner und/oder Prozessor), Sensorik und/oder eine Empfängereinheit umfassen, um mittels des Verschiebemechanismus das Fluggerät autonom zu der insbesondere betriebsbereiten Versorgungseinheit und/oder die insbesondere betriebsbereite Versorgungseinheit autonom zu dem Fluggerät zu schieben, vorzugsweise ohne manuellen Eingriff einer Bedienperson. Damit ist für den Verschiebevorgang vorzugsweise keine Bedienperson erforderlich, insbesondere nicht für dessen Aktivierung.
Die Sensorik kann z. B. zum Erfassen des Fluggeräts, zweckmäßig mit anmontierter, insbesondere auszutauschender Versorgungseinheit dienen. Die Empfängereinheit kann z. B. zum Empfangen von Signalen (z. B. Daten) einer Sendereinheit des Fluggeräts, zweckmäßig mit anmontierter, insbesondere auszutauschender Versorgungseinheit dienen.
Es ist möglich, dass die Sendereinheit z. B. an der Versorgungseinheit und/oder dem Fluggerät angebaut ist.
Die Sensorik und/oder die Empfängereinheit kann z. B. dazu dienen, um einen autonomen Verschiebevorgang des Verschiebemechanismus zu triggern.
Die Sensorik kann z. B. zum Erfassen eines Fluggeräts mit z. B. anmontierter, insbesondere auszutauschender Versorgungseinheit dienen. Darauf basierend kann mittels des Verschiebemechanismus das Fluggerät vorteilhaft autonom zu der betriebsbereiten Versorgungseinheit und/oder die betriebsbereite Versorgungseinheit vorteilhaft autonom zu dem Fluggerät geschoben werden.
Es ist aber auch möglich, dass die Wechselstation eine Empfängereinheit aufweist, um Signale (z. B. Daten) von einer Sendereinheit eines Fluggeräts mit z. B. anmontierter, insbesondere auszutauschender Versorgungseinheit zu empfangen. Darauf basierend kann mittels des Verschiebemechanismus das Fluggerät vorteilhaft autonom zu der betriebsbereiten Versorgungseinheit und/oder die betriebsbereite Versorgungseinheit vorteilhaft autonom zu dem Fluggerät geschoben werden.
Die Wechselstation kann auch z. B. eine Sender- und/oder Empfängereinheit zur zweckmäßigen Signalübermittlung (z. B. Datenübermittlung) zu dem Fluggerät und/oder von dem Fluggerät aufweisen.
Die Sensorik kann z. B. zur Abstands- und/oder Umgebungserfassung dienen. Die Sensorik kann alternativ oder ergänzend z. B. zumindest einen Kamera-, Radar-, Ultraschall-, Laser- und/oder Li- darsensor aufweisen.
Die Sensorik kann z. B. dazu dienen, das Vorhandensein eines Fluggeräts mit z. B. anmontierter, insbesondere auszutauschender Versorgungseinheit zu erkennen.
Es ist möglich, dass die Versorgungseinheit, das Fluggerät und/oder die Wechselstation zumindest ein zweckmäßig drehbares Drehelement (z. B. Rolle oder Rad) aufweist, um ein (z. B. manuelles oder motorisch ausgeführtes) Verschieben der Versorgungseinheit und/oder des Fluggeräts zu erleichtern. Allerdings kann die Versorgungseinheit, das Fluggerät und/oder die Wechselstation auch zumindest ein zweckmäßig motorisch angetriebenes Drehelement (z. B. Rolle oder Rad) aufweisen, um eine Versorgungseinheit und/oder das Fluggerät fortzubewegen. Auch ein Laufband ist z. B. möglich.
Die Wechselstation kann z. B. einen motorisch angetriebenen Verschiebemechanismus aufweisen, um das Fluggerät, eine auszutauschende Versorgungseinheit und/oder eine betriebsbereite Versorgungseinheit zu verschieben. Hier ist z. B. zumindest ein motorisch angetriebenes Drehelement (z. B. Rolle oder Rad), ein Axialschieber, ein Laufband und/oder ein Fahrschlitten möglich.
Es ist möglich, dass das Fluggerät eingerichtet ist, um autonom zur Wechselstation zu fliegen und vorzugsweise autonom auf der Wechselstation zu landen und/oder um autonom von der Wechselstation zu starten. Der Wechsel einer auszutauschenden Versorgungseinheit durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit kann z. B. manuell durch eine Person oder ebenfalls autonom durch das Fluggerät und/oder die Wechselstation erfolgen.
Es ist möglich, dass das Fluggerät, optional in Kombination mit der Wechselstation, eingerichtet ist, um einen vollautonomen oder teilautonomen Versorgungseinheit-Wechselvorgang durchzuführen.
Das Fluggerät kann z. B. eingerichtet sein, um autonom von einer auszutauschenden Versorgungseinheit zu einer betriebsbereiten Versorgungseinheit zu fliegen oder zu fahren.
Das Fahren kann z. B. durch eine oder mehrere angetriebene Rollen oder Räder des Fluggeräts o- der z. B. zumindest einen vertikal oder schräg ausgerichteten Rotor, insbesondere Flugrotor, des Fluggeräts realisiert werden.
Das Fluggerät kann z. B. eingerichtet sein, um eine Montageeinrichtung einer auszutauschenden Versorgungseinheit autonom zu lösen und/oder um eine Montageeinrichtung einer betriebsbereiten Versorgungseinheit autonom festzumachen.
Es ist sogar möglich, dass das Fluggerät eingerichtet ist, um vollautonom eine auszutauschende Versorgungseinheit durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit zu ersetzen. Das Fluggerät kann z. B. ein unbemanntes Fluggerät sein, ein Multikopter sein und/oder ein senkrecht startendes und landendes Fluggerät sein.
Das Fluggerät umfasst vorzugsweise eine Vielzahl an Rotoren, insbesondere Flugrotoren, die in einer im wesentlichen gemeinsamen Rotorebene angeordnet sein können.
Die Rotoren sind vorzugsweise als Flugpropeller ausgeführt.
Das Fluggerät und/oder die Versorgungseinheit kann z. B. eine fliegbare Feldspritze, fliegbare Sämaschine und/oder einen fliegbaren Düngerstreuer bilden.
Das Fluggerät ist vorzugsweise ohne eine an Bord befindliche Person autark durch eine Steuereinrichtung wie z. B. einen Computer oder vom Boden über eine Fernsteuerung betreib- und navigierbar.
Die Schnittstelle zur lösbaren Verbindung der Energiespeichereinrichtung mit der zumindest einen Abnehmereinrichtung des Fluggeräts kann z. B. mittelbar oder unmittelbar mit der Energiespeichereinrichtung verbunden sein. Sie kann z. B. an einer mit der Energiespeichereinrichtung verbundenen z. B. flexiblen oder im Wesentlichen starren Elektroleitung ausgebildet sein und/oder in ein Gehäuse der Energiespeichereinrichtung integriert sein. Sie kann alternativ oder ergänzend z. B. als Steck-, Klemm- und/oder Schraubverbindung ausgebildet sein.
Das Fluggerät kann mit z. B. einer Nutzlast von zumindest ein 100 kg fliegen.
Der Behälter kann z. B. ein Aufnahmevermögen von zumindest 75 I aufweisen.
Die Ausbringeinrichtung, insbesondere das Verteilgestänge, kann z. B. am Behälter angebaut sein, separat wechselbar sein oder am Fluggerät angebaut sein.
Der das Landen des Fluggeräts, den Wechsel einer auszutauschenden Versorgungseinheit durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit und das Starten des Fluggeräts umfassende Betriebsvorgang kann im Kontext der Erfindung vorzugsweise autonom erfolgen und somit z. B. ohne manuellen Eingriff einer Bedienperson. Das Fluggerät kann z. B. durch eine Person fernsteuerbar sein und/oder autonom fliegen und/oder fahren, z. B. basierend auf vordefinierten Flug- und/oder Fahrrouten.
Das Fluggerät ist vorzugsweise mittels einer Steuereinrichtung (z. B. Computer, Rechner und/oder Prozessor z. B. mit zugehörigem Datenspeicher), vordefinierter Betriebsparameter (z. B. hinterlegt im Datenspeicher, insbesondere Flugroute, Flugkarte und/oder Bewegungsabläufe etc.), Sensorik und/oder Aktuatoren eingerichtet, um einen oder mehrere der hierin offenbarten autonomen Vorgänge ausführen zu können.
Es können zweckmäßig auch z. B. Regelfunktionen umfasst sein.
Es kann auch z. B. ein Satellitennavigationssystem (z. B. GPS) zur Positionsbestimmung des Fluggeräts, einer Wechselstation und/oder einer insbesondere betriebsbereiten Versorgungseinheit genutzt werden.
Der vom Fluggerät ausgeführte autonome, insbesondere automatische, Betrieb (z. B. das Fliegen und z. B. Verteilen des Verteilguts, das Landen, das Lösen, das Bewegen zur betriebsbereiten Versorgungseinheit, das Schließen/Festmachen und/oder das Starten etc.) kann z. B. durch die Steuereinrichtung, vordefinierte Betriebsparameter (z. B. Flugroute, Flugkarte und/oder Bewegungsabläufe etc.), durch Sensorik, Aktuatoren und/oder eine Sender-Empfänger-Einrichtung realisiert werden.
Das Fluggerät kann z. B. folgende Sensorik, z. B. zur Abstands- und/oder Umgebungserfassung, umfassen: zumindest einen Kamera-, Radar-, Ultraschall-, Laser- und/oder Lidarsensor. Die Abstands- und/oder Umgebungserfassung kann sich z. B. auf eine landwirtschaftliche Fläche, eine zweckmäßig auszutauschende und/oder betriebsbereite Versorgungseinheit und/oder die Wechselstation beziehen.
Die Sensorik dient vorzugsweise dazu, die Wechselwirkung des Fluggeräts mit seiner Umgebung zu erfassen und dementsprechende Signale vorzugsweise an die Steuereinrichtung zu übermitteln.
Die Sensorik kann alternativ oder ergänzend auch z. B. an einer Versorgungseinheit und/oder der Wechselstation zur Verfügung gestellt sein. Der oder die autonomen Vorgänge erfolgen insbesondere ohne manuellen Eingriff einer Bedienperson.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung sind zweckmäßig miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen offenbart oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Versorgungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Versorgungseinheit der Figur 1,
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Versorgungseinheit der Figur 1 und einer Ausbringeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Versorgungseinheit und der Ausbringeinrichtung der Figur 3,
Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit einem Fluggerät mit auszutauschender Versorgungseinheit, einer Wechselstation und einer betriebsbereiten Versorgungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung der Figur 5,
Figur ? zeigt eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Figuren 5 und 6, insbesondere im Bereich der betriebsbereiten Versorgungseinheit,
Figur 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Figuren 5 und 6, insbesondere im Bereich des Fluggeräts, und
Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fluggeräts ohne anmontierte Versorgungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Die in den Figuren beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung stimmen teilweise überein, wobei für ähnliche oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere einer zweckmäßig landwirtschaftlichen Versorgungseinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Figur 2 eine zugehörige Seitenansicht zeigt.
Die Versorgungseinheit 10 ist insbesondere als Wechsel-Versorgungseinheit 10 ausgebildet und dient zum lösbaren, insbesondere lagefesten Montieren an ein Fluggerät 20 (z. B. Figuren 5, 6, 8 und 9) zum Verteilen von zweckmäßig flüssigem (z. B. Pflanzenschutzmittel) oder festem (z. B. Saatkörner) Verteilgut.
Die Versorgungseinheit 10 umfasst insbesondere einen Behälter 1 zur Aufnahme des Verteilguts und eine aufladbare Energiespeichereinrichtung 2 zum Bereitstellen elektrischer Energie.
Die Versorgungseinheit 10 umfasst eine stark schematisch dargestellte Montageeinrichtung 3 zur lösbaren, insbesondere lagefesten Montage an das Fluggerät 20, insbesondere an eine Montageeinrichtung 22 des Fluggeräts 20.
Die Versorgungseinheit 10 umfasst zumindest eine ebenfalls stark schematisch dargestellte Schnittstelle 2.1 (Elektro-Schnittstelle), z. B. einen Steckverbinder, zur lösbaren Verbindung der Energiespeichereinrichtung 2 mit zumindest einer Abnehmereinrichtung des Fluggeräts 20, um die zumindest eine Abnehmereinrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Schnittstelle 2.1 kann z. B. in ein Gehäuse der Energiespeichereinrichtung 2 integriert sein oder z. B. an einem mit der Elektroeinrichtung 2 verbundenen z. B. flexiblen oder im Wesentlichen starren Elektroleitung ausgebildet sein. Das Fluggerät 20 umfasst zumindest eine zur Schnittstelle 2.1 zweckmäßig korrespondierende Schnittstelle (Elektro-Schnittstelle).
Eine ebenfalls stark schematisch dargestellte optionale Schnittstelle (Verteilgut-Schnittstelle) 1.1 dient zur lösbaren Verbindung des Behälters 1 mit einer in den Figuren 1 und 2 nur teilweise zu sehenden Ausbringeinrichtung 5 zum Ausbringen des Verteilguts. Die Schnittstelle 1.1 kann z. B. in das Gehäuse des Behälters 1 integriert sein oder z. B. an einer mit dem Behälter 1 verbundenen z. B. flexiblen oder im Wesentlichen starren Versorgungsleitung ausgebildet sein. Das Fluggerät 20 kann optional eine zur Schnittstelle 1.1 zweckmäßig korrespondierende Schnittstelle (Verteilgut- Schnittstelle) aufweisen.
Dadurch kann ermöglicht werden, dass eine auszutauschende Versorgungseinheit 10 (z. B. mit nicht mehr ausreichend aufgeladener (z. B. im Wesentlichen entladener) Energiespeichereinrichtung 2 und/oder mit nicht mehr ausreichend befülltem (z. B. im Wesentlichen entleertem) Behälter 1) durch eine zweckmäßig betriebsbereite Versorgungseinheit 10 (insbesondere mit aufgeladener Energiespeichereinrichtung 2 und/oder befülltem Behälter 1) ausgewechselt werden kann, so dass das Fluggerät 20 vorteilhaft ohne zeitaufwändiges Aufladen einer Energiespeichereinrichtung 2 und/oder ohne zeitaufwändiges Befüllen des Behälters 1 seinen Betrieb fortsetzen kann, wodurch die Effektivität des Fluggerätes 20 gesteigert werden kann.
Die Versorgungseinheit 10 umfasst zumindest eine Aufstelleinrichtung 4 zum sicheren und stabilen Aufstellen der Versorgungseinheit 10. Die Aufstelleinrichtung 4 kann z. B. Teil der Ausbringeinrichtung 5 sein oder z. B. durch eine Bodenfläche oder zumindest einen Fuß des Behälters 1 ausgebildet werden. Auch ein separates Traggestell ist hierfür möglich.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Versorgungseinheit 10 der Figur 1 und der Ausbringeinrichtung 5, wobei Figur 4 eine zugehörige perspektivische Ansicht zeigt.
Die in den Figuren 3 und 4 gezeigte Ausbringeinrichtung 5 ist ausgebildet als Verteilgestänge mit einer Vielzahl an Ausbringöffnungen 6 zum Ausbringen des Verteilguts und zwar insbesondere als Spritzgestänge mit einer Vielzahl an Spritzdüsen zum Ausbringen von flüssigem Pflanzenschutzmittel.
Es ist aber auch möglich, dass das Verteilgestänge 5 eine Vielzahl an z. B. drehbaren Prallelementen zum Verteilen des Verteilguts umfasst, wobei das Verteilgut hierbei vorzugsweise ein flüssiges oder körniges Düngemittel sein kann.
Des Weiteren sind Ausführungsformen möglich, bei denen die Ausbringeinrichtung 5 zum Verteilen von insbesondere körnigem Saatgut ausgebildet ist.
Die Versorgungseinheit 10 kann somit als fliegbare Feldspritze, fliegbare Sämaschine und/oder fliegbarer Düngersteuer ausgebildet sein. Hierfür ist der Behälter 1 mit z. B. Pflanzenschutzmittel, Saatgut und/oder Düngemittel zu befüllen. Das Verteilgestänge 5 umfasst zwei Ausleger-förmige Verteilgestänge-Abschnitte, wobei der Behälter 1 und die Energiespeichereinrichtung 2 zweckmäßig mittig zwischen den zwei Verteilgestänge-Abschnitten positioniert sind, so dass die zwei Verteilgestänge-Abschnitte relativ zu dem Behälter 1 und der Energiespeichereinrichtung 2 seitlich abstehen.
Der Behälter 1 und die Energiespeichereinrichtung 2 sind relativ zur Längserstreckung des Verteilgestänges 5 mittig positioniert und werden im Wesentlich mittig an das Fluggerät 20 montiert, so dass deren Schwerpunkt im Wesentlichen mit dem Schwerpunkt des Fluggeräts 20 zusammenfällt.
Die Versorgungseinheit 10 mitsamt dem Behälter 1 und der Energiespeichereinrichtung 2 und vorzugsweise dem Verteilgestänge 5 kann zweckmäßig als Einheit an das Fluggerät 20 montiert und davon abmontiert werden. Hierfür können der Behälter 1 und die Energiespeichereinrichtung 2 und vorzugsweise das Verteilgestänge 5 zweckmäßig direkt oder indirekt aneinander montiert sein. Alternativ oder ergänzend kann eine Tragstruktur, z. B. ein Traggestell oder ein Tragkorb, zur Verfügung gestellt sein, um den Behälter 1 und vorzugsweise die Energiespeichereinrichtung 2 und/oder das Verteilgestänge 5 als Einheit zu tragen.
Bei dem in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Ausbringeinrichtung 5 Teil der Versorgungseinheit 10 sein, so dass auch die Ausbringeinrichtung 5 als Teil der Versorgungseinheit 10 an das Fluggerät 20 montiert und davon abmontiert werden kann. Allerdings sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Ausbringeinrichtung 5 Teil des Fluggeräts 20 ist und somit nicht als Teil der Versorgungseinheit 10 an das Fluggerät 20 montiert und davon abmontiert wird.
Die Versorgungseinheit 10 kann auch eine Fördereinrichtung (z. B. eine Pumpe oder ein Gebläse) zum Fördern des Verteilguts aus dem Behälter 1 vorzugsweise zu dem Verteilgestänge 5 umfassen. Allerdings sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Fördereinrichtung Teil des Fluggeräts 20 ist und somit nicht als Teil der Versorgungseinheit 10 an das Fluggerät 20 montiert und davon abmontiert wird.
Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit einem Fluggerät 20 mit auszutauschender Versorgungseinheit 10 (in Figur 5 links), einer Wechselstation 30 und einer betriebsberei- ten Versorgungseinheit 10 (in Figur 5 rechts) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Figur 6 eine zugehörige Seitenansicht zeigt. Figur 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Figuren 5 und 6 im Bereich der betriebsbereiten Versorgungseinheit 10, wobei Figur 8 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Figuren 5 und 6 im Bereich des Fluggeräts 20 zeigt.
Der Wechselvorgang zwischen auszutauschender Versorgungseinheit 10 (z. B. mit nicht mehr ausreichend aufgeladener (z. B. im Wesentlichen entladener) Energiespeichereinrichtung 2 und/oder mit nicht mehr ausreichend befülltem (z. B. im Wesentlichen entleertem) Behälter 1) und betriebsbereiter Versorgungseinheit 10 (insbesondere mit aufgeladener Energiespeichereinrichtung und/oder befülltem Behälter) kann z. B. wie folgt erfolgen:
Landen des Fluggeräts 20 mit anmontierter, auszutauschender Versorgungseinheit 10 auf der Wechselstation 30, wobei das Landen ferngesteuert oder autonom erfolgen kann.
Lösen der Montageeinrichtung 3/22 zwischen Fluggerät 20 und auszutauschender Versorgungseinheit 10, wobei das Lösen manuell oder autonom erfolgen kann.
Lösen der Elektro-Schnittstelle 2.1 (und z. B. der Verteilgut-Schnittstelle 1.1), wobei das Lösen manuell oder autonom erfolgen kann.
Vorzugsweise zwangsgeführtes Verschieben des Fluggeräts 20 im Schienensystem der Wechselstation 30 vorzugsweise über die betriebsbereite Versorgungseinheit 10, wobei das Verschieben manuell oder durch einen motorisch angetriebenen Verschiebemanismus der Wechselstation 30 erfolgen kann. Es ist z. B. auch möglich, dass die betriebsbereite Versorgungseinheit 10 entlang der Wechselstation 30 zweckmäßig unter das Fluggerät 20 geschoben wird. Der Verschiebemanismus kann z. B. mehrere motorisch angetriebene Rollen, einen motorisch angetriebenen Axialschieber oder einen motorisch angetriebenen Fahrschlitten umfassen und Teil der Wechselstation 30 sein. Das Verschieben ist in Figur 5 schematisch durch den horizontalen Doppelpfeil angedeutet. Allerdings ist es auch möglich, dass das Fluggerät 20 mittels angetriebener Räder oder Rollen oder zumindest einem vertikal oder schräg ausgerichteten Rotor 21 autonom fährt.
Festmachen der Montageeinrichtung 3/22 zwischen Fluggerät 20 und betriebsbereiter Versorgungseinheit 10, wobei das Festmachen manuell oder autonom erfolgen kann. Schließen der Elektro-Schnittstelle 2.1 (und z. B. der Verteilgut-Schnittstelle 1.1), wobei das Schließen manuell oder autonom erfolgen kann.
Folglich kann eine auszuwechselnde Versorgungseinheit 10 durch eine zweckmäßig betriebsbereite Versorgungseinheit 10 ausgewechselt werden, so dass das Fluggerät 20 vorteilhaft ohne zeitaufwändiges Aufladen einer Energiespeichereinrichtung 2 und/oder ohne zeitaufwändiges Befüllen des Behälters 1 seinen Betrieb fortsetzen kann, wodurch die Effektivität des Fluggerätes 20 gesteigert werden kann.
Die Versorgungseinheit 10 bildet insbesondere eine Wechsel-Versorgungseinheit 10 zum Wechseln zwischen aufeinanderfolgenden Flügen des Fluggeräts 20.
Die Versorgungseinheit 10, das Fluggerät 20 und/oder die Wechselstation 30 kann z. B. drehbare Rollen aufweisen, um ein Verschieben einer Versorgungseinheit 10 und/oder des Fluggeräts 20 zu erleichtern.
Die Wechselstation 30 bildet eine Lande- und Starteinrichtung für das Fluggerät 20 und kann z. B. zumindest eine Ladestelle zum Laden einer entladenden Energiespeichereinrichtung 2 und vorzugsweise eines Energiespeichers des Fluggeräts 20 aufweisen. Die Wechselstation 30 umfasst vorzugsweise zwei Führungs- und/oder Landeschienen 31 zum Eingriff mit zwei Landekufen 23 des Fluggeräts 20. Die Führungs- und/oder Landeschienen 31 können z. B. auch als Vertiefungen etc. in der Wechselstation 30 ausgeführt sein.
Die Wechselstation 30 kann z. B. eine Fangeinrichtung umfassen, um insbesondere die Landekufen 23 des Fluggeräts 20 zwangsgeführt in das Schienensystem zu führen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Fangeinrichtung z. B. zwei sich zweckmäßig nach oben aufweitende Führungs- und/oder Landeschienen 31 umfassen, mit denen die Landekufen 23 des Fluggeräts 20 beim Landen in Eingriff gelangen und zwangsgeführt nach unten geführt werden können, wodurch z. B. auch ein vordefiniertes Ausrichten des Fluggeräts 20 ermöglicht werden kann.
Dadurch kann ermöglicht werden, dass das Fluggerät 20 z. B. trotz Wind, Toleranzen und/oder Bodenunebenheiten etc. einfach mit der Wechselstation 30 in Eingriff gebracht werden kann und vorzugsweise überdies zwangsgeführt vordefiniert ausgerichtet werden kann.
Die Wechselstation 30 kann auch zumindest ein z. B. mechanisches Ausrichtmittel (z. B. Vertiefungen, Löcher, Vorsprünge etc.) aufweisen, um eine Versorgungseinheit 10 und/oder das Fluggerät 20 vorzugsweise zwangsgeführt vordefiniert auszurichten und z. B. in eine Sollposition und/oder eine Sollausrichtung zu bringen, was einen Montage- und Demontagevorgang zwischen Fluggerät
20 und Versorgungseinheit 10 erleichtern kann.
Die Wechselstation30 ist vorzugsweise eine mobile Wechselstation 30 und insbesondere manuell tragbar. Sie kann z. B. zu Transportzwecken auf- und zuklappbar oder ein- und ausschiebbar ausgebildet sein. Die Wechselstation 30 kann z. B. leiterrahmenförmig oder plattenförmig ausgebebil- det sein.
Auch folgender Versorgungseinheit-Wechselvorgang ist z. B. möglich:
Autonomes Landen des Fluggeräts 20 mit anmontierter, auszutauschender Versorgungseinheit 10, z. B. auf einer landwirtschaftlichen Fläche oder auf der Wechselstation 30.
Autonomes Lösen der Montageeinrichtung 3/22 zwischen dem Fluggerät 20 und der auszutauschenden Versorgungseinheit 10. Das autonome Lösen kann z. B. durch einen oder mehrere Aktuatoren realisiert werden. Auch z. B. eine aktivierbare und deaktivierbare Magnethalterung ist möglich.
Autonomes Lösen der Elektro-Schnittstelle 2.1 und z. B. der Verteilgut-Schnittstelle 1.1. Das autonome Lösen kann z. B. durch einen oder mehrere Aktuatoren realisiert werden. Auch z. B. eine aktivierbare und deaktivierbare Magnethalterung ist möglich.
Autonomes Fliegen oder autonomes (z. B. automatisiertes) Fahren des Fluggeräts 20 zu und insbesondere auf eine betriebsbereite Versorgungseinheit 10. Das Fliegen kann z. B. durch den Energiespeicher des Fluggeräts 20 ermöglicht werden. Das Fahren kann z. B. durch die Wechselstation 30 mit motorisch angetriebenem Verschiebemechanismus ermöglicht werden. Das Fahren kann z. B. durch den Energiespeicher des Fluggeräts 20 und insbesondere durch einen Antriebsmotor des Fluggeräts 20 realisiert werden, z. B. durch angetriebene Räder oder Rollen des Fluggeräts 20 oder einen oder mehrere vertikal oder schräg ausgerichtete Rotoren 21 des Fluggeräts 20. Das autonome Fliegen des Fluggeräts 20 zu und insbesondere auf die betriebsbereite Versorgungseinheit 10 ist durch den bogenförmigen Pfeil in Figur 5 schematisch dargestellt. Autonomes Festmachen der Montageeinrichtung 3/22 zwischen dem Fluggerät 20 und der betriebsbereiten Versorgungseinheit 10. Das autonome Festmachen kann z. B. durch einen oder mehrere Aktuatoren realisiert werden. Auch z. B. eine aktivierbare und deaktivierbare Magnethalterung ist möglich.
Autonomes Schließen der Elektro-Schnittstelle 2.1 und z. B. der Verteilgut-Schnittstelle 1.1. Das autonome Schließen kann z. B. durch einen oder mehrere Aktuatoren realisiert werden. Auch z. B. eine aktivierbare und deaktivierbare Magnethalterung ist möglich.
Somit kann das Fluggerät 20, optional in Kombination mit der Wechselstation 30, eingerichtet sein, um einen vollautonomen oder zumindest teilautonomen Wechselvorgang durchzuführen.
Das Fluggerät 20 kann z. B. mittels einer Steuereinrichtung (z. B. ein Computer, Rechner und/oder Prozessor), vordefinierter Betriebsparameter, Sensorik und/oder Aktuatoren eingerichtet sein, um zumindest einen der obigen Schritte autonom auszuführen, wobei einige der Schritte auch manuell durch eine Bedienperson oder durch die Wechselstation 30 ausgeführt werden können.
Es ist möglich, dass die Versorgungseinheit 10 und das Fluggerät 20 jeweils einen Teil einer Zwangsführung aufweisen. Die Zwangsführung kann z. B. eine Fangvorrichtung an der Versorgungseinheit 10 und ein durch die Fangvorrichtung einzufangendes Kopplungsstück am Fluggerät 20 aufweisen oder umgekehrt. Dadurch kann ermöglicht werden, dass die Versorgungseinheit 10 und das Fluggerät 20 z. B. trotz Wind, Toleranzen und/oder Bodenunebenheiten etc. einfach miteinander in Eingriff gebracht werden können und vorzugsweise überdies zwangsgeführt relativ zueinander vordefiniert ausgerichtet werden können. Die Zwangsführung kann somit als Kopplungshilfe zwischen Versorgungseinheit 10 und Fluggerät 20 dienen.
Wie schon erwähnt umfasst die Versorgungseinheit 10 eine Schnittstelle 2.1 zur lösbaren Verbindung der Energiespeichereinrichtung 2 mit zumindest einer Abnehmereinrichtung des Fluggeräts 20, um die zumindest eine Abnehmereinrichtung mit Energie zu versorgen.
Die zumindest eine Abnehmereinrichtung kann z. B. zumindest einen Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors 21 des Fluggeräts 20 und/oder eine Fördereinrichtung zum Fördern des Verteilguts aus dem Behälter 1 zu der Ausbringeinrichtung 5 umfassen. Die zumindest eine Abnehmereinrichtung kann auch einen Energiespeicher des Fluggeräts 20 umfassen, wobei der Energiespeicher des Fluggeräts 20 z. B. über die Schnittstelle 2.1 durch die Energiespeichereinrichtung 2 aufgeladen werden kann.
Der Energiespeicher des Fluggeräts 20 kann insbesondere dazu dienen, um zumindest einen Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors 21 des Fluggeräts 20 mit Energie zu versorgen. Dadurch wird z. B. ermöglicht, dass das Fluggerät 21 trotz abmontierter Versorgungseinheit 10 und/oder unabhängig von der Energiespeichereinrichtung 2 fliegen kann und zwar vorzugsweise von einer auszutauschenden Versorgungseinheit 10 zu einer benachbarten betriebsbereiten Versorgungseinheit 10.
Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fluggeräts 20 ohne anmontierte Versorgungseinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Fluggerät 20 ist als unbemannter Multikopter ausgebildet und umfasst vier Rotoren 21 und eine Montageeinrichtung 22 zum lösbaren, insbesondere lagefesten Montieren einer Versorgungseinheit 10. Das Fluggerät 20 umfasst zwei Landekufen 23, zwischen denen eine Versorgungseinheit 10 zu positionieren ist.
Das Fluggerät 20 kann z. B. eingerichtet sein, um die Montageeinrichtung 22 autonom zu lösen und/oder zu schließen und alternativ oder ergänzend um von einer auszutauschenden Versorgungseinheit 10 (z. B. in Figur 5 links) zu einer betriebsbereiten Versorgungseinheit 10 (z. B. in Figur 5 rechts) autonom zu fliegen oder zu fahren, so dass ein teil- oder vollautonomer Wechsel einer auszutauschenden Versorgungseinheit 10 durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit 10 ermöglicht wird.
Das Fluggerät 20 umfasst zumindest eine Schnittstelle (Elektro-Schnittstelle), über die zumindest eine Abnehmereinrichtung des Fluggeräts 20 (z. B. ein Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors 21, ein eigener aufladbarer Energiespeicher (z. B. ein oder mehrerer Akkumulatoren oder Batterien) des Fluggeräts 20 und/oder eine Fördereinrichtung zum Fördern von Verteilgut) mit elektrischer Energie aus der Versorgungseinheit 10 und zwar insbesondere aus der Energiespeichereinrichtung 2 versorgt werden kann. Die zumindest eine Schnittstelle des Fluggeräts 20 dient insbesondere zur lösbaren Verbindung mit der zumindest einen Schnittstelle 2.1. Die Energiespeichereinrichtung 2 bildet vorzugswiese die Hauptenergiequelle für das Fluggerät 20.
Das Fluggerät 20 kann optional auch zumindest eine lösbare Schnittstelle (Verteilgut-Schnittstelle) aufweisen, über die Verteilgut aus der Versorgungseinheit 10, insbesondere dem Behälter 1 zuführbar ist, vorzugsweise einer Ausbringeinrichtung 5 zum Ausbringen des Verteilguts zuführbar ist. Die Schnittstelle des Fluggeräts 20 dient insbesondere zur lösbaren Verbindung mit der Schnittstelle 1.1.
Das Fluggerät 20 kann z. B. mittels einer Steuereinrichtung (z. B. ein Computer, Rechner und/oder Prozessor), vordefinierter Betriebsparameter, Sensorik und/oder Aktuatoren eingerichtet sein, um zumindest einen der folgenden Schritte autonom auszuführen, wobei einige der folgenden Schritte auch manuell durch eine Bedienperson oder durch die Wechselstation 30 ausgeführt werden können:
Landen des Fluggeräts 20 mit anmontierter, auszutauschender Versorgungseinheit 10, z. B. auf einer landwirtschaftlichen Fläche oder der Wechselstation 30, insbesondere in den Führungs- und/oder Landeschienen 31.
Lösen der Montageeinrichtung 3/22.
Lösen der zumindest einen Schnittstelle (Elektro-Schnittstelle) für die zumindest eine Abnehmereinrichtung.
(Gegebenenfalls Lösen der zumindest einen Verteilgut-Schnittstelle.)
Bewegen, insbesondere Fliegen oder Fahren, zu einer betriebsbereiten Versorgungseinheit 10, vorzugsweise mittels Energie aus dem Energiespeicher, wobei z. B. das Bewegen auch durch einen Verschiebemechanismus der Wechselstation 30 (z. B. angetriebene Rollen, ein Laufband etc.) erfolgen kann.
Festmachen/Schließen der Montageeinrichtung 3/22.
Festmachen/Schließen der zumindest einen Schnittstelle (Elektro-Schnittstelle) für die zumindest eine Abnehmereinrichtung. (Gegebenenfalls Festmachen/Schließen der zumindest einen Verteilgut-Schnittstelle.)
Starten des Fluggeräts 20 mit anmontierter, betriebsbereiter Versorgungseinheit 10, insbesondere um den Flugbetrieb zum Verteilen des Verteilguts fortzusetzen.
Das Fluggerät 20 kann hierfür vorzugsweise eine Steuereinrichtung (z. B. Computer, Rechner und/oder Prozessor), in einem Datenspeicher hinterlegte, vordefinierte Betriebsparameter (z. B. Flugroute und/oder Bewegungsabläufe etc.), Sensorik und/oder Aktuatoren aufweisen. Es kann auch z. B. ein Satellitennavigationssystem (z. B. GPS) zur Positionsbestimmung des Fluggeräts 20 und z. B. der Wechselstation 30 und/oder einer insbesondere betriebsbereiten Versorgungseinheit 10 genutzt werden.
Der vom Fluggerät 20 ausgeführte autonome, insbesondere automatische, Betrieb (z. B. das Fliegen und z. B. Verteilen des Verteilguts, das Landen, das Lösen, das Schließen/Festmachen und/oder das Starten etc.) kann z. B. durch die Steuereinrichtung, vordefinierte Betriebsparameter wie z. B. Hand- lungs- und/oder Steuerbefehle (z. B. Flugroute und/oder Bewegungsabläufe etc.), durch Sensorik und/oder Aktuatoren realisiert werden. Ebenfalls kann eine Sender-Empfänger-Einrichtung zum Einsatz kommen.
Die Sensorik kann z. B. am Fluggerät 20 und/oder an der Versorgungseinheit 10 angebaut sein.
Ein Sender kann z. B. am Fluggerät 20 und ein Empfänger an der Versorgungseinheit 10 angebaut sein oder umgekehrt.
Ein Sender, ein Empfänger und/oder eine Sensorik kann auch z. B. an der Wechselstation 30 zur Verfügung gestellt sein.
Das Fluggerät 20, optional die Versorgungseinheit 10 und/oder die Wechselstation 30, kann z. B. folgende Sensorik aufweisen: zumindest einen Kamera-, Radar-, Ultraschall-, Laser- und/oder Lidar- sensor. Die Sensorik kann vorzugsweise zur Abstands- und/oder Umgebungserfassung dienen. Die Abstands- und/oder Umgebungserfassung kann sich z. B. auf eine landwirtschaftliche Fläche und/oder eine zweckmäßig auszutauschende und/oder betriebsbereite Versorgungseinheit 10 beziehen. Die Sensorik dient vorzugsweise dazu, die Wechselwirkung des Fluggeräts 20 mit seiner Umgebung zu erfassen und dementsprechende Signale vorzugsweise an die Steuereinrichtung zu übermitteln. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinrichtung auch mit vordefinierten Steuerbefehlen arbeiten, z. B. vordefinierten Flugrouten, vordefinierten Handlungsschritten etc.
Mittels des Fluggeräts 20 kann insbesondere ein vollautonomer oder zumindest teilautonomer Wechsel einer auszutauschenden Versorgungseinheit 10 durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit 10 ermöglicht werden, zuzüglich einem autonomem Landen, Starten und/oder Verteilen des Verteilguts.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche un- abhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und Ansprüchen.
Bezugszeichenliste
10 Versorgungseinheit
1 Behälter
1.1 Schnittstelle, vorzugsweise Verteilgut-Schnittstelle
2 Energiespeichereinrichtung
2.1 Schnittstelle, vorzugsweise Elektro-Schnittstelle
3 Montageeinrichtung, vorzugsweise zum Montieren an ein Fluggerät
4 Aufstelleinrichtung, vorzugsweise zumindest ein Fuß oder eine Bodenfläche
5 Ausbringeinrichtung, vorzugsweise Verteilgestänge
6 Ausbringöffnungen, vorzugsweise zum Ausbringen und/oder Verteilen von Verteilgut
20 Fluggerät, vorzugsweise autonom fliegendes Fluggerät und/oder Multikopter
21 Rotoren, vorzugsweise Flugrotoren, insbesondere Flugpropeller
22 Montageeinrichtung, vorzugsweise zum Montieren einer Versorgungseinheit
23 Landekufen
30 Wechselstation
31 Führungs- und/oder Landeschienen

Claims

ANSPRÜCHE
1. Versorgungseinheit (10) zum lösbaren Montieren an ein Fluggerät (20), vorzugsweise zum Verteilen von festem oder flüssigem Verteilgut, mit: einem Behälter (1) zur Aufnahme von flüssigem oder festem Verteilgut, und einer aufladbaren Energiespeichereinrichtung (2) zum Bereitstellen vorzugsweise elektrischer Energie, wobei die Versorgungseinheit (10) eine Montageeinrichtung (3) zur lösbaren Montage an das Fluggerät (20) umfasst, und/oder die Versorgungseinheit (10) zumindest eine lösbare Schnittstelle (2.1) umfasst, über die die Energiespeichereinrichtung (2) mit zumindest einer Abnehmereinrichtung des Fluggeräts (20) verbindbar ist, um die zumindest eine Abnehmereinrichtung mit Energie zu versorgen.
2. Versorgungseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei die Versorgungseinheit (10) zumindest eine lösbare Schnittstelle (1.1) umfasst, über die der Behälter (1) mit einer Ausbringeinrichtung (5) zum Ausbringen des Verteilguts verbindbar ist.
3. Versorgungseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungseinheit (10) eine Ausbringeinrichtung (5) zum Ausbringen des Verteilguts aufweist und vorzugsweise eine fliegbare Feldspritze, eine fliegbare Sämaschine oder einen fliegbaren Düngerstreuer bildet, wobei die Ausbringeinrichtung (5) vorzugsweise ein Verteilgestänge mit einer Vielzahl an Ausbringöffnungen (6) umfasst.
4. Versorgungseinheit (10) nach Anspruch 3, wobei das Verteilgestänge zwei Verteilgestänge-Abschnitte umfasst und vorzugsweise der Behälter (1) und/oder die Energiespeichereinrichtung (2) insbesondere mittig zwischen den zwei Verteilgestänge-Abschnitten positioniert ist.
5. Versorgungseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiespeichereinrichtung (2) an den Behälter (1) montiert ist, und/oder die Versorgungseinheit (10) eine Tragstruktur zum Tragen des Behälters (1) und vorzugsweise der Energiespeichereinrichtung (2) aufweist.
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6. Versorgungseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungseinheit (10) eine Wechsel-Versorgungseinheit (10) ist, und/oder der Behälter (1) und die Energiespeichereinrichtung (2) und vorzugsweise die Ausbringeinrichtung (5), eine Fördereinrichtung zum Fördern des Verteilguts und/oder die Tragstruktur als Einheit gemeinsam wechselbar sind.
7. Versorgungseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungseinheit (10) einen Teil einer Zwangsführung umfasst, um die Versorgungseinheit (10) und das Fluggerät (20) miteinander in Eingriff zu bringen und/oder zwangsgeführt relativ zueinander vordefiniert auszurichten.
8. Versorgungseinheit (10) nach Anspruch 7, wobei der Teil der Zwangsführung eine sich aufweitende Fangvorrichtung zum Einfangen eines Kopplungsstücks umfasst, o- der ein von einer Fangvorrichtung einzufangendes Kopplungsstück umfasst.
9. Anordnung mit zumindest einer Versorgungseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Wechselstation (30) und/oder einem Fluggerät (20) zur lösbaren Montage und zum Transportieren einer Versorgungseinheit (10).
10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei die zumindest eine Abnehmereinrichtung des Fluggeräts (20) zumindest einen Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors (21) des Fluggeräts (20) umfasst und/oder eine Fördereinrichtung zum Fördern des Verteilguts aus dem Behälter (1) zu der Ausbringeinrichtung (5) umfasst.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Fluggerät (20) einen eigenen Energiespeicher aufweist, um zumindest einen Antriebsmotor zum Antreiben zumindest eines Rotors (21) des Fluggeräts (20) mit Energie zu versorgen.
12. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die Energiespeichereinrichtung (2) über die zumindest eine Schnittstelle (2.1) mit dem Energiespeicher des Fluggeräts (20) verbindbar ist, um den Energiespeicher des Fluggeräts (20) mit Energie zu versorgen.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Anordnung zwei Versorgungseinheiten (10) umfasst, so dass eine auszutauschende Versorgungseinheit (10) durch eine betriebsbereite Versorgungseinheit (10) ersetzt werden kann.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Wechselstation (30) einerseits zur Aufnahme des Fluggeräts (20) mit auszutauschender Versorgungseinheit (10) und andererseits zur Aufnahme einer betriebsbereiten Versorgungseinheit (10) ausgebildet ist.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Wechselstation (30) ein Schienensystem umfasst, entlang dessen vorzugsweise das Fluggerät (20) und/oder eine Versorgungseinheit (10) zwangsgeführt verschiebbar ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die Wechselstation (30) eine Fangeinrichtung umfasst, um das Fluggerät (20), insbesondere dessen Landekufen (23), zwangsgeführt in ein Schienensystem zu führen.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei die Wechselstation (30) zwei Füh- rungs- und/oder Landeschienen (31) zum Eingriff mit zwei Landekufen des Fluggeräts (20) aufweist und vorzugsweise die zwei Führungs- und/oder Landeschienen (31) sich nach oben aufweiten, um die zwei Landekufen (23) einzufangen und zwangsgeführt in das Schienensystem führen.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei die Wechselstation (30) zumindest ein Ausrichtmittel aufweist, um eine betriebsbereite Versorgungseinheit (10) und/oder das Fluggerät (20) vorzugsweise zwangsgeführt vordefiniert auszurichten.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, wobei die Wechselstation (30) eine Lande- und Starteinrichtung für das Fluggerät (20) bildet und/oder zumindest eine Ladestelle zum Laden einer Energiespeichereinrichtung (2) und vorzugsweise eines Energiespeichers des Fluggeräts (20) aufweist.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, wobei die Wechselstation (30) auf- und zuklappbar, ein- und ausschiebbar oder zusammensteckbar ausgebildet ist und/oder leiterrahmenförmig ausgebildet ist.
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, wobei die Versorgungseinheit (10), das Fluggerät (20) und/oder die Wechselstation (30) zumindest ein Rolle aufweist, um ein Verschieben einer Versorgungseinheit (10) und/oder des Fluggeräts (20) zu erleichtern.
22. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, wobei die Wechselstation (30) einen motorisch angetriebenen Verschiebemechanismus aufweist, um das Fluggerät (20) und/oder eine Versorgungseinheit (10) zu verschieben.
23. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, wobei das Fluggerät (20) ein unbemann- tes Fluggerät (20) ist, ein Multikopter ist und/oder ein senkrecht startendes und landendes Fluggerät (20) ist.
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