可变型设备的制作方法

诸如地上载具、空中载具、表面载具、水下载具和航天器等无人载具已经被开发用于广泛范围的应用，包括监视、搜索和救援行动、勘探以及其他领域。在一些情况下，无人载具可以承载被配置为在操作期间收集数据的有效载荷。例如，无人飞行器(uav)可以配备有图像捕获装置，诸如用于空中摄影的摄像机。有效载荷可以经由承载件耦接到无人载具，该承载件在一个或多个自由度上提供有效载荷的移动。此外，无人载具可以装备有一个或多个功能单元和部件，诸如用于从周围环境收集不同类型的数据的各种传感器。

技术实现要素：

存在需要改进载具(诸如飞行器，例如无人飞行器(uav))的可承载性、可用性和实用性的需要。这里的经改进的载具可以是能够在第一构型和第二构型之间变换的可变型设备。可以通过使可变型设备的一个或多个部件相对于该可变型设备的另一个部件移动来实现该可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。在第一构型中，可变型设备能够进行载具操作。在第二构型中，可变型设备能够由人手握持，例如通过用户的单手握持。这样，可变型设备可以支持载具操作和手持操作，并且因此用户能够通过直接手动操纵来操作可变型设备。

本发明的一方面涉及一种可变型设备，所述可变型设备包括：一个或多个部件，其被配置为能够相对于所述可变型设备的另一个部件移动；触发机构，其被配置为至少部分地通过使所述一个或多个部件相对于所述另一个部件移动来启动所述可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换；以及一个或多个推进单元，其被配置为在所述可变型设备呈载具构型时实现所述可变型设备的自推进，其中，所述可变型设备被配置为在呈手持构型时由人手握持。

本发明的一方面涉及一种用于操作可变型设备的方法，所述方法包括：借助于触发机构启动所述可变型设备的一个或多个部件的移动；响应于所述触发机构实现所述可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换；以及实现(1)当所述可变型设备呈载具构型时所述可变型设备借助于一个或多个推进单元的自推进，以及(2)当所述可变型设备呈手持构型时由人手握持所述可变型设备。

本发明的附加方面涉及一种用户交互设备，所述用户交互设备包括：交互组件，其被配置为接收用户输入以启动可变型设备的一个或多个部件的移动，使得所述可变型设备在第一构型和第二构型之间变换；以及性能组件，其被配置为响应于由所述交互组件接收的所述用户输入来实现所述可变型设备在所述第一构型和所述第二构型之间的变换，其中，所述可变型设备被配置为(1)在呈第一构型时能够借助于一个或多个推进单元进行自推进，以及(2)在呈第二构型时需要手动操纵以便移动。

在本发明的另一方面，提供了一种操作用户交互设备的方法，所述方法包括：借助于所述用户交互设备的交互组件，接收用户输入以启动可变型设备的一个或多个部件的移动，使得所述可变型设备在第一构型和第二构型之间变换；以及借助于性能组件，响应于所述用户输入来实现所述可变型设备在所述第一构型和所述第二构型之间的变换，其中，所述可变型设备被配置为(1)在呈第一构型时能够借助于一个或多个推进单元进行自推进，以及(2)在呈第二构型时需要手动操纵以便移动。

此外，本发明的多个方面涉及一种可变型设备，所述设备包括：一个或多个部件，其被配置为能够相对于所述可变型设备的另一个部件移动，使得所述可变型设备在第一构型和第二构型之间变换；以及触发机构，其被配置为启动所述可变型设备在所述第一构型和所述第二构型之间的变换，其中，(1)所述可变型设备被配置为在呈第一构型时在捕获图像的同时能够进行自推进，并且被配置为在呈第二构型时在捕获图像的同时需要手动操纵以便移动，或者(2)所述可变型设备被配置为在呈第一构型时用于空中操作，并且被配置为在呈第二构型时用于地面水平操作或较低处操作。

本发明的其他方面涉及一种用于操作可变型设备的方法，所述方法包括：借助于触发机构启动所述可变型设备的一个或多个部件的移动，使得所述可变型设备在第一构型和第二构型之间变换；以及响应于所述触发机构实现所述可变型设备在所述第一构型和所述第二构型之间的变换，其中，(1)所述可变型设备被配置为在呈第一构型时在捕获图像的同时能够进行自推进，并且被配置为在呈第二构型时在捕获图像的同时需要手动操纵以便移动，或者(2)所述可变型设备被配置为在呈第一构型时用于空中操作，并且被配置为在呈第二构型时用于地面水平操作或较低处操作。

根据本发明的一些方面，可以提供一种可变型设备，所述可变型设备包括：一个或多个部件，其被配置为能够相对于所述可变型设备的另一个部件移动，使得所述可变型设备在载具构型和手持构型之间变换，其中，所述可变型设备被配置为在呈载具构型和手持构型时捕获图像；以及一个或多个推进单元，其被配置为在所述可变型设备呈载具构型时实现所述可变型设备的自推进，其中，所述可变型设备被配置为在呈手持构型时由人手握持。

另外，本发明的多个方面可以涉及一种用于操作可变型设备的方法，所述方法包括：实现所述可变型设备的一个或多个部件的移动，使得所述可变型设备在载具构型和手持构型直接变换，其中，所述可变型设备被配置为在呈载具构型和手持构型时捕获图像；以及许可(1)所述可变型设备在所述可变型设备呈载具构型时通过一个或多个推进单元进行自推进，以及(2)所述可变型设备在所述可变型设备呈手持构型时由人手握持。

本发明的一方面可以涉及一种设备，所述设备包括：一个或多个功能单元，其被配置为在所述设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在所述设备处于第二模式时在第二状态下操作，所述第二状态不同于所述第一状态；以及控制系统，其被配置为实现处于所述第一状态或所述第二状态的所述一个或多个功能单元的操作，其中，(1)所述设备被配置为在处于所述第一模式时能够进行自推进，并且被配置为在处于所述第二模式时需要手动操纵以便移动，或者(2)所述设备被配置为在处于所述第一模式时用于空中操作，并且被配置为在处于所述第二模式时用于地面水平操作或较低处操作。

本发明的另一方面可以涉及一种用于操作设备的方法，所述方法包括：在所述设备处于第一模式时的第一状态下以及在所述设备处于第二模式时的第二状态下，借助于控制系统实现所述设备的一个或多个功能单元的操作，所述第二状态不同于所述第一状态，其中，(1)所述设备被配置为在处于所述第一模式时能够进行自推进，并且被配置为在处于所述第二模式时需要手动操纵以便移动，或者(2)所述设备被配置为在处于所述第一模式时用于空中操作，并且被配置为在处于所述第二模式时用于地面水平操作或较低处操作。

应当理解，可以单独地、共同地或彼此组合地理解本发明的不同方面。这里描述的本发明的各个方面可以应用于下面阐述的特定应用中的任何应用或用于任何其他类型的可移动物体。本文对飞行器的任何描述都可以适用于任何可移动物体，诸如任何载具。另外，本文在空中运动(例如，飞行)的背景下所公开的设备和方法也可以应用于其他类型的运动的背景下，诸如在地面上或水上的移动、水下运动或空间运动。

通过说明书、权利要求书和附图的综述，本发明的其他目的和特征将变得明显。

以引用的方式并入的文献

本说明书中提及的全部出版物、专利和专利申请都以引用的方式并入本文中，直到如同每个单独的出版物、专利或专利申请都被明确地且单独地指出以引用的方式整体并入本文中的程度。

附图说明

在随附的权利要求书中具体地阐述了本发明的新颖特征。通过参考以下详细描述和附图，将获得对本发明的特征和优点的更好的理解，该详细描述阐述了利用本发明的原理的说明性实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的在第一构型和第二构型之间变换的可变型设备的示意图。

图2示出了根据本发明的实施例的呈第二构型的可变型设备的示意图。

图3示出了根据本发明的实施例的用于实现可变型设备的变换的方法的流程图。

图4提供了根据本发明的实施例的在呈第一构型和第二构型时执行图像捕获的可变型设备的图示。

图5提供了根据本发明的实施例的当设备在第一模式和第二模式之间变换时设备的功能操作的变化的图示。

图6提供了根据本发明的实施例的用于触发可变型设备的变换的触发机构的图示。

图7示出了根据本发明的实施例的用于借助于触发机构操作可变型设备的方法的流程图。

图8提供了根据本发明的实施例的到触发机构的不同类型的外部输入的图示。

图9提供了根据本发明的实施例的到触发机构的不同类型的内部输入的图示。

图10提供了根据本发明的实施例的用户交互设备与可变型设备之间的交互操作的示意图。

图11示出了根据本发明的实施例的具有用于用户交互的不同部署的不同交互组件的示意图。

图12示出了根据本发明的实施例的在第一构型和第二构型之间变换的无人飞行器(uav)的不同示意图。

图13示出了根据本发明的实施例的变换成手持或三脚架配置的uav的不同示意图。

图14示出了根据本发明的实施例的处于第一模式和第二模式的uav的不同示意图。

图15示出了根据本发明的实施例的可移动物体。

图16示出了根据本发明的实施例的用于控制可移动物体的系统。

具体实施方式

提供了用于以不同模式操作设备或以不同配置操作可变型设备的系统、装置和方法。处于第一模式的设备或者呈第一构型或载具构型的可变型设备可以是载具，例如无人载具，诸如无人地面载具或无人飞行器(uav)。处于第二模式的设备或者呈第二构型或手持构型的可变型设备可以是手持装置。本文对uav的任何描述都可以适用于任何类型的飞行器或可移动物体，或反之亦然。

这里的设备可以在没有任何变换的情况下支持第一模式和第二模式；在第一模式中，该设备能够进行自推进或空中操作；在第二模式中，需要手动操纵进行移动或者该设备被配置为用于地面水平操作或较低处操作。设备可以包括一个或多个功能单元，该一个或多个功能单元包括但不限于电力系统、飞行控制器、图像传输系统、推进系统、冷却系统、万向节和图像捕获装置。一个或多个功能单元可以在设备处于第一模式时处于第一状态，并且在设备处于第二模式时处于第二状态。设备可以包括能够在不同状态下实现一个或多个功能单元的操作的控制系统。

这里的设备在处于第一模式时可以是uav，并且可以在处于第二模式时是被配置为由单手承载的手持装置。基于设备的模式，一个或多个功能单元可以在对应的状态下操作。例如，设备的图像传输系统可以在第一模式中以无线状态操作，并且可以在第二模式中以有线状态操作。类似地，图像传输系统可以在第二模式中相对于第一模式以降低的传输功率操作。这样，一个或多个功能单元变得更适合于在设备的不同模式下操作，从而增强了设备的灵活性和可用性。

这里的可变型设备可以包括一个或多个部件，该一个或多个部件能够相对于另一个部件移动。可以至少部分地通过使一个或多个部件相对于另一个部件移动而使可变型设备能够在第一构型和第二构型之间变换。在第一构型中，可变型设备可以借助于一个或多个推进单元而能够进行自推进。推进单元可以由可变型设备的一个或多个臂支撑，以产生用于空中操作的升力。在第二构型中，可变型设备可能需要手动操作以进行移动。例如，当通过移动可变型设备的一个或多个部件使其变换成第二构型时，用户可以通过单手握住可变型设备并执行手持操作。例如，当图像捕获装置附接或安装到可变型设备时，用户可以在可变型设备在飞行的同时或者在使用可变型设备作为手持图像捕获装置的同时直接拍摄图片或制作视频。

可变型设备可以经由一个或多个部件的移动进行变换。这里的移动可以是一个或多个部件相对于另一个部件的折叠或展开，或者一个或多个部件相对于另一个部件的延伸或缩回。例如，可变型设备的一个或多个臂可以在可变型设备处于用于空中操作的第一构型时从可变型设备的中心本体展开出来并且在可变型设备处于用于手持操作的第二构型时折叠在可变型设备的中心本体上。附加地或替代性地，可变型设备的一个或多个部件可以在第一构型中从可变型设备的中心本体延伸出来，并且可以在第二构型中缩回到可变型设备的中心本体中。在一些情况下，一个或多个致动器可以帮助可变型设备的转换。这样，可变型设备的可承载性和可用性得到改善，并且可变型设备的功能进一步扩展，因为它不仅可以执行空中操作而且还支持手持操作。当可变型设备被实现为呈第一构型的uav时，这可以有利地为用户提供在不同情况下使用uav的更大灵活性。这也可以使用户更容易操纵处于不同配置的uav而无需担心单独的部件。

为了容易地控制可变型设备在第一构型和第二构型之间进行变换，还可以提供用户交互设备，以用于与可变型设备进行用户交互。用户交互设备能够接收用户输入以启动可变型设备的一个或多个部件的移动，使得可变型设备在第一构型和第二构型之间进行变换。为此，用户交互设备可以包括被配置为接收用户输入的交互组件，诸如触摸屏。可选地，用户输入可以控制已经耦接到可变型设备的万向节，或者调整万向节的设定。因此，万向节可以适合于在第二构型中使用，例如，以在图像捕获装置附接到万向节时用于手持拍摄。这有利地允许通过处于各种配置的可变型设备进行容易的数据收集，诸如图像捕获。

在一些实施方案中，可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换可以由触发机构启动或触发。例如，触发机构可以响应于外部输入切换可变型设备的配置。替代性地，触发机构可以基于包括传感器数据/载具操作数据的内部数据来切换可变型设备的配置。这里的传感器数据可以由装载在可变型设备上的各种传感器收集。这里的载具操作数据可以从可变型设备的一个或多个功能单元诸如可变型设备的一个或多个推进单元获得。借助于触发机构，可以以受控的方式完成可变型设备的变换。触发机构的使用还可以允许可变型设备以易于使用的方式改变配置。

接下来参考附图在下面详细描述本发明的各种实施例。

图1示出了根据本发明的实施例的在第一构型和第二构型之间变换的可变型设备100的示意图。这里的可变型设备可以是可移动物体，诸如无人飞行器(uav)。可变型设备可以在第一构型中用作可移动物体诸如uav，并且可以变换成不同的第二构型。本文对uav的任何描述都可以适用于任何类型的可移动物体，反之亦然。本文对uav的任何描述都可以适用于任何类型的飞行器或无人载具。可移动物体可以是具有一个或多个固定或可移动的臂、翼、延伸部分和/或推进单元的机动载具或船舶。

可变型设备的变型可以包括物体的物理变换。这里的变换可以包括可变型设备的至少一个部件相对于可变型设备的另一个部件的移动。在一些情况下，可变型设备的多个部件可以相对于可变型设备的一个或多个其他部件移动。可变型设备的一个或多个部件可以相对于可变型设备的中心本体或区域移动。可变型设备的一个或多个部件的移动可以包括相对于可变型设备的另一个部件绕一个轴线、两个轴线或三个轴的转动。替代性地或另外，可变型设备的一个或多个部件的移动可以包括相对于可变型设备的另一个部件沿一个轴线、两个轴线或三个轴的变换。一个轴线、两个轴线或三个轴可以是可变型设备的偏航轴线、俯仰轴线或滚转轴线中的一者或多者。当多个部件可移动时，它们相对于相同的一个轴线、两个轴线或三个轴线或者不同的轴线转动地和/或平移地移动。移动可以包括在变换期间的枢转、折叠、滑动、伸缩或它们的任何组合。在一些实施例中，可以移动的一个或多个部件可以是除了可变型设备的推进单元之外的部件。可选地，可以移动的一个或多个部件可以包括支撑可变型设备的推进单元的部件，诸如臂或腿。

可变型设备的变型可以引起可变型设备的总尺寸在第一构型和第二构型之间的变化。例如，可变型设备可以在第一构型中比在第二构型中占据更大的空间，或反之亦然。可变型设备可以在第一构型中处于扩展状态并且在第二构型中处于缩回状态，或反之亦然。可变型设备可以在第一构型中比在第二构型中具有更大的占地面积(例如，横向或竖向)，或反之亦然。可变型设备可以在第一构型中比在第二构型中具有更大的最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、对角线或直径)，或反之亦然。

可选地，可变型设备的变型可以引起可变型设备的整体形状在第一构型和第二构型之间的变化。例如，在第一构型中，可变型设备可以具有比第二构型包含更多横向空间和更少竖向空间的形状，或反之亦然。可变型设备可以在第一构型中而不是在第二构型中具有基本对称的形状(例如，关于平面对称，径向地对称)，或反之亦然。可变型设备可以在第一构型中而不是在第二构型中具有中心本体内的质心，或反之亦然。可变型设备的横向横截面形状和/或竖向截面形状可以在第一构型和第二构型之间不同。

用户可以在第一构型和第二构型之间以不同的方式与可变型设备交互。例如，用户可以在第一构型和第二构型之间以不同的方式保持和/或支撑可变型设备。例如，在第一构型中，用户可以从中心本体或着陆架保持或支撑可变型设备，或者当可变型设备处于运动时可以完全不保持可变型设备。在第二构型中，用户可以从臂或任何形式的把手保持或支撑可变型设备，并且当可变型设备可能不被配置为处于运动时用户可能不需要支撑可变型设备。在第一构型中，用户可以在可变型设备正在收集数据(例如，空中成像)时不直接物理地接触和操纵可变型设备。在第二构型中，用户可以在可变型设备正在收集数据(例如，手持成像)时直接接触和操纵可变型设备。

在一些实施例中，当可变型设备呈第一构型时，可变型设备能够进行自推进。可变型设备能够在环境内移动而不需要来自用户的直接手动接触或操纵。在一些实施例中，环境可以包括天空、空间、陆地和/或水域。可变型设备可以包括可以允许可变型设备的自推进的一个或多个推进单元。一个或多个推进单元可以包括可以有助于可变型设备的自推进的马达。推进单元可以包括可以有助于可变型设备的自推进的一个或多个转子或轮子。一个或多个推进单元可以允许可变型设备在被致动时以受控的方式移动。可变型设备可以具有机载能量存储和/或发电系统，其可以提供允许可变型设备自推进的电力。

当可变型设备呈第二构型时，可变型设备可能需要手动辅助来移动。例如，可变型设备可以被配置为由操作人员承载，或者加载到可以移动的装置(例如，吊杆、自行车和载具)上。可变型设备可以具有可以由操作人员容易地抓握的部件，或者可以容易地附接到可以移动的装置的部件。可变型设备可以被配置用于基本静止的操作。例如，可变型设备可以被配置为安置在表面上或附接到静止物体上。例如，可变型设备可以变成能够在稳定地安置在表面上的同时进行操作的三脚架或类似类型的支撑结构。在一些实施例中，在第二构型中，可变型设备可以不具有起作用的推进单元，或者可以禁用推进单元的操作。在一些情况下，在第二构型中，可以防止来自机载能量存储系统和/或发电系统的电力为推进单元供电。这可以在其他特征诸如可变型设备的成像装置或承载件可以被供电和/或操作时的同时发生。在一些实施例中，可变型设备可以具有推进单元，可以不以可以允许可变型设备的受控移动的方式配置该推进单元，即使被致动也是如此。当呈第二构型时，可变型设备的大小和/或形状可以被设置成使得可变型设备的部件不会干扰可变型设备的手动操纵。

可变型设备在第一构型中可以被配置用于空中操作。例如，可变型设备可以配置用于飞行。可变型设备可以被配置为在飞行的同时收集数据。可变型设备可以被配置为在飞行的同时捕获图像。可变型设备可以被配置为在飞行的同时将图像传输到远程装置。可变型设备在第一构型中可以被配置用于空中成像。

可变型设备在第二构型中可以被配置用于地面水平操作或较低处操作。可变型设备可以被配置为在处于地面水平或较低处的同时收集数据。可变型设备可以被配置为在处于地面水平或较低处的同时捕获图像。可变型设备可以被配置为在处于地面水平或较低处的同时将图像传输到装置。可变型设备在第二构型中可以被配置用于地面水平成像或较低处成像。可变型设备可以在表面上，或者由人或其他装置承载在表面上。表面可以是地面、地下、水面或水下。可选地，可变型设备在第二构型中可以不被配置用于空中操作。可变型设备在呈第二构型时可能不能够飞行，或者可能已经禁用飞行功能。在第二构型期间可以允许可变型设备的其他功能，诸如数据收集(例如，成像)。

图1的a部分示出了呈第一构型的可变型设备的示例。在一个示例中，呈第一构型的可变型设备可以是uav。本文对uav的任何描述都可以适用于用于空中成像的任何类型的可移动物体或物体，反之亦然。本文对uav的任何描述都可以适用于呈第一构型的可变型设备，或反之亦然。

uav可以包括uav本体102。uav本体可以是中心本体。uav的重心可以在uav本体内、uav本体上方或uav本体下方。uav的重心可以通过竖向地延伸通过uav本体的轴线。uav本体可以支撑uav的可从uav本体延伸的一个或多个臂104。uav本体可以承受一个或多个臂的重量。uav本体可以直接接触一个或多个臂。uav本体可以与一个或多个臂或者一个或多个臂的部件一体形成。uav可以经由一个或多个中间件连接到一个或多个臂。

uav本体可以由实心件形成。替代性地，uav本体可以是中空的，或者可以在其中包括一个或多个腔。uav本体可以具有任何形状和大小。例如，uav本体的形状可以是矩形、棱柱形、球形、椭圆形等。在一些实施例中，uav可以具有基本上盘状的形状。

uav本体可以包括壳体，该壳体可以在其中部分地或完全地封闭一个或多个部件。部件可以包括一个或多个电气部件。部件的示例可以包括但不限于飞行控制器、一个或多个处理器、一个或多个记忆存储单元、通信单元、显示器、导航单元、一个或多个传感器、电源和/或控制单元、一个或多个电子速度控制(esc)模块、一个或多个惯性测量单元(imu)或任何其他部件。类似地，所描述的部件中的任何部件可以设置在uav的臂上、臂内或嵌入在臂中。臂可以可选地包括一个或多个腔，其可以容纳部件(例如，电气部件)中的一个或多个部件。在一个示例中，臂可以具有或可以不具有可以提供关于臂的位置(例如，定向、空间位置)或移动的信息的惯性传感器。所描述的各种部件可以分布在uav的本体、uav的臂或它们的任何组合上。

此外，uav可以具有任何数量的臂。例如，uav可以具有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或多于十个臂。臂可以可选地从中心本体径向延伸。臂可以关于与uav的中心本体相交的平面对称布置。替代性地，臂可以以径向方式对称布置。

多个臂可以支撑承载一个或多个转子叶片108的一个或多个推进单元106。转子叶片可以由马达或发动机致动以产生用于uav的升力。例如，转子叶片可以固定到马达的转子上，使得转子叶片随转子一起转动以产生升力(推力)。臂可以固定到中心本体，使得臂和中心本体可作为整体移动(如uav)。

如图所示的多个臂可以经由多个接头(未示出)可转动地耦接到中心本体。接头可以定位在中心本体的周边或中心本体的周边附近。可选地，接头可以定位在中心本体的侧面或边缘上。多个接头可以被配置为允许臂相对于多个转动轴转动。多个转动轴可以彼此平行、正交或倾斜。多个转动轴也可以与uav的滚转轴线、俯仰轴和偏航轴中的一个或多个平行、正交或倾斜。

在如图1的a部分所示的第一构型中，uav能够经由一个或多个推进单元进行自推进。例如，当由推进单元承载的转子叶片转动时，可以产生推力以用于向上提升uav。此外，基于借助于嵌入在uav的中心本体中的速度控制器的速度控制，转子叶片可以以不同的转动速度转动，从而uav作为飞行器在空中飞来飞去。uav可以执行各种空中操作，诸如当图像捕获装置耦接到uav时的空中摄影，其可以由操作员以无线方式实时控制。

uav能够进行自主飞行、半自主飞行和/或手动控制的飞行。例如，用户可以借助于远程终端控制uav的飞行。uav能够在表面上起飞和/或降落。uav能够在飞行的同时使用图像捕获装置捕获图像。当uav降落在地面上时，uav能够使用图像捕获装置捕获图像。

可变型设备能够在第一构型和第二构型之间变型。例如，在完成第一构型中的操作之后，可以使uav变换成第二构型。如前文所述，在第二构型中，可以禁用自推进并且可能需要手动操纵来移动uav。可以通过uav的一个或多个部件相对于uav的另一个部件的移动来实现uav的变换。这里的一个或多个可移动部件可以使用任何耦接机构(诸如紧固件、致动元件、接头、铰链、螺栓、螺钉等)耦接到另一个部件或者彼此耦接。一个或多个可移动部件的示例可以包括但不限于uav臂、腿、着陆架、转子叶片、中心本体的部分、承载件、有效载荷或uav的任何其他部件。一个或多个可移动部件可以在uav呈第一构型时处于扩展状态，并且可以在uav呈第二构型时处于缩回状态。因此，如下面将非常详细论述的，一个或多个部件在扩展状态和缩回状态之间的状态转换可以使uav能够在第一构型和第二构型之间变型。

参考图1的b部分，可以使可变型设备变换成第二构型。例如，可以通过将一个或多个可折叠臂向下折叠使uav从扩展状态变换到缩回状态。在第二构型中，uav可以可选地不是自推进的。uav可以被配置用于地面水平操作或较低处操作。如图所示，在第二构型中，可变型设备能够由单手110保持。一个或多个折叠臂可以用作把手，并且uav的推进单元可以可选地停止操作。在第二构型中，uav可以变换成手持装置，其可以用于地面水平处的手持操作或甚至较低处的操作。例如，当图像捕获装置附接到uav时，操作员可以抓握uav并四处移动以拍摄照片或制作视频。在一些情况下，可以折叠或缩回uav的一些部件，使得uav可以形成用于保持图像捕获装置的支撑件。

以上已经使用uav作为非限制性示例论述了本发明的可变型设备。应当注意，本发明不限于uav，而是可以应用于任何合适的载具，例如无人载具，诸如无人地面载具。在这种情况下，无人地面载具的一个或多个推进单元可以包括一个或多个轮子，其可以转动以驱动无人地面载具向前或向后移动或转向。一个或多个轮子可以附接到无人地面载具的底盘系统。此外，基于参考图1进行的描述，应当理解，本发明的可变型设备可以借助于可变型设备的一个或多个部件的相对移动在第一构型和第二构型之间变换。在一些实施例中，可变型设备可以在第一构型中能够进行自推进并且在第二构型中不能够进行自推进。在第二构型中，需要来自用户或操作者的手动操纵来移动可变型设备。在一些实施例中，可变型设备可以在第一构型中用于穿过空气飞行，例如，执行空中操作，并且可以在第二构型中执行地面水平操作或较低处操作。

如前文所述，可变型设备可以在第一构型中借助于其一个或多个推进单元能够进行自推进。例如，当由可变型设备的一个或多个推进单元承载的一个或多个转子叶片转动时，可以产生推进力以提升和推进可变型设备在空中飞来飞去。在该第一构型中，取决于从例如布置或安装在可变型设备上的一个或多个电池单元获得的电源，可变型设备可以不需要任何外力或工具来进行推进。在一些情况下，为了自推进，可变型设备可以装备有用于将任何其他类型的能量转化成电能的能量转化单元。例如，可变型设备可以装备有用于将太阳能转化成电能的太阳能电池。当在空中飞行时，可变型设备可以根据操作者的需要执行空中操作，例如，收集环境数据、空中摄影、空中监视、空中测量、实时图像传输等。这里的空中操作可以由操作员借助于远程控制器实时控制，该远程控制器可以具有用于用户交互的视觉显示器。

相反，在经由可变型设备的一个或多个部件的相对移动从第一构型变换成第二构型之后，可变型设备可以在第二构型中不是自推进的，而是可以通过外力或工具进行推进。在一些实施例中，可以从人手(例如用户的单手)获得外力。通过抓握呈第二构型的可变型设备，操作员能够将可变型设备用作手持装置或设备。在一些其他实施例中，外部工具可以是移动物体，诸如自行车、汽车、吊杆等，其移动可以使装载或安装在其上的可变型设备一起移动。

在第二构型期间，可变型设备能够具有地面水平操作或较低处操作。在一些情况下，当图像捕获装置附接到可变型设备时，可变型设备可以用作用于保持图像捕获装置的保持架。因此，用户可以承载可变型设备来四处移动并拍照或录制视频。在一些实施例中，图像捕获装置可以经由可移除地连接到uav的承载件(诸如万向节)附接到uav。本文对万向节的任何描述都可以适用于能够支撑有效载荷诸如图像捕获装置的任何类型的承载件。在这种情况下，用户能够借助于万向节控制图像捕获装置的取向。例如，凭借万向节，用户可以控制图像捕获装置绕滚转轴线、偏航轴和俯仰轴中的至少一个转动。在一些实施例中，当万向节在竖向方向(即重力方向)上支撑图像捕获装置时，稳定化组件可以夹在图像捕获装置和万向节之间。可选地，可以在万向节和可变型设备诸如uav本体之间提供稳定化组件。这样，可以通过稳定化组件减小或消除图像捕获装置在竖向方向上的振动和颤动或抖动。稳定化组件可以包括一个或多个弹性构件(例如，蜗形弹簧或张力弹簧)，或者一个或多个连杆机构(例如，平行四边形连杆)，以产生可以均衡图像捕获装置的重力的力。因此，用户能够进行稳定的走动摄像或电影摄影。

在一些情况下，可变型设备的一个或多个推进单元可以仍然能够在第二构型中操作，但具有降低的电力而不是如前文所述地断电。在这种情况下，可变型设备的推进单元可能不起用于推进可变型设备的主要来源的作用，但可以提供用于帮助操作者承载uav的辅助力。因此，与关断推进单元的情况相比，操作者可以用较小的力四处移动uav。

在一些情况下，为了便于抓握或握持，本发明的可变型设备可以被符合人体工程学地成形，以用于在呈第二构型时由单手承载。例如，可变型设备可以被配置为包括把手，该把手被符合人体工程学地设计成在呈第二构型时由单手承载。该把手可以是可折叠或可缩回的部件，其可以在第一构型中从可变型设备展开或延伸出来，并且在第二构型中朝向可变型设备折叠或缩回以用于握持。作为替代方案，把手可以可释放地耦接到可变型设备。在这种情况下，当可变型设备即将以第二构型执行手持操作时，用户可以经由任何合适的耦接工具或机构将把手耦接到可变型设备，例如其中心本体。

如前文所述，在一些实施例中，可变型设备可以在第一构型中是uav，并且在第二构型中是手持装置。

图2示出了根据本发明的实施例的呈第二构型的可变型设备200的示意图。可变型设备可以在第二构型中是手持装置。可变型设备在呈第二构型时可能需要手动操纵以便移动。下面将使用呈手持构型的uav作为示例来论述呈第二构型的可变型设备的细节。本文对呈手持构型的uav的任何描述可以适用于呈第二构型的可变型设备，或反之亦然。

参考图2，在第一构型中可以是uav的可变型设备可以在第二构型中包括uav本体202和可缩回在uav本体上的一个或多个臂204、206。臂可以具有伸长配置。在一些实施例中，臂中的每一个臂都可以是伸长臂。伸长臂可以具有比横截面尺寸大的长度。uav可以具有任何数量的臂。例如，uav可以具有一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、或八个或更多个。臂可以均匀地间隔开。例如，如果为uav提供了n个臂，则每个臂之间的度数可以是360/n。替代性地，臂不需要均匀地间隔开。在一些情况下，没有臂彼此平行。替代性地，可以将臂布置成使得臂中的两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个可以基本上彼此平行。

这些臂中的一个或多个臂可以支撑一个或多个推进单元208和210，当可变型设备呈第一构型时，该一个或多个推进单元可以实现uav的飞行。在一些实施例中，每个臂可以支撑一个或多个推进单元。替代性地，这些臂中的一个或多个臂可以不支撑推进单元。在一些情况下，每个臂可以支撑一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、或者十个或更多个推进单元。每个臂可以支撑相同数量的推进单元。替代性地，不同的臂可以支持不同数量的推进单元。

当可变型设备呈第一构型时，推进单元可以被配置为产生用于uav的升力。推进单元可以包括转子组件。转子组件可以包括一个或多个转子叶片212和214，当可变型设备呈第一构型时，该一个或多个转子叶片可以转动以产生用于uav的升力。在一些情况下，可以为推进单元提供多个转子叶片。多个转子叶片可以或不可以相对于彼此可移动。转子组件可以包括驱动转子叶片的转动的致动器。致动器可以借助于轴耦接到一个或多个转子叶片。致动器的转动可以引起轴的转动，这又可以引起转子叶片的转动。本文对轴的任何描述也都可以适用于可以由同一致动器驱动的多个轴。致动器可以由电能、磁能、热能、机械能、液压或气动压力驱动。致动器可以是马达。在一些实施例中，致动器的示例可以包括自换向马达或外部换向马达。马达可以包括机械换向器马达、电子换向器马达、同步机器和/或异步机器。电动马达可以包括ac马达或dc马达。马达的一些示例可以包括直接驱动马达、无级马达或伺服马达。马达可以被配置为在单个方向上转动，或者能够反转方向。如本文其他地方更详细描述的，uav的推进单元中的每一个推进单元的转子叶片可以转向，使得推进单元的第一子集具有在第一方向上转动的转子叶片，并且推进单元的第二子集具有在第二方向上转动的转子叶片。替代性地，转子叶片可以在相同方向上转动。推进单元可以包括或不包括可以设置转子叶片的至少一部分周围的保护罩。

在一些实施例中，推进单元可以定位在臂的远端或臂的远端附近。在一些实施例中，臂可以在近端处耦接到uav本体，并且可以具有远离uav本体延伸的远端。由臂支撑的推进单元中的一个或多个推进单元可以在沿着臂的长度的一位置处被支撑。每个臂可以具有相对于臂的远端定位在相同的百分比或距离内的推进单元。替代性地，不同的臂可以具有相对于臂的远端定位在不同的百分比或距离处的推进单元。

推进单元可以基本上定位在臂的上表面上。臂的上表面可以是臂的与臂的下表面相反的表面，其中，臂的下表面面向重力方向。臂的上表面可以背离重力方向。替代性地，推进单元可基本上定位在臂的下表面上、臂的上表面和下表面上、臂内或它们的任何组合。在一个示例中，推进单元的一个或多个转子叶片可以定位在臂的上表面上方。替代性地，推进单元的一个或多个转子叶片可以定位在臂的下表面下方。在一些情况下，推进单元的至少一个转子叶片可以定位在臂的上表面上方，而推进单元的至少一个转子叶片可以定位在臂的下表面下方。在一些情况下，推进单元的致动器可以定位在臂的上表面上方、臂的下表面下方或臂内。例如，致动器可以至少部分地定位在臂的腔内。致动器可以在或可以不在臂的上表面上方和/或臂的下表面下方部分地延伸。

可变型设备可以承载有效载荷。有效载荷可以包括能够感测可变型设备周围的环境的装置、能够将信号发射到环境中的装置、和/或能够与环境交互的装置。一个或多个传感器可以被提供作为有效载荷，并且能够感测环境。传感器的示例可以是摄像机。任何其他传感器诸如本文其他地方描述的那些传感器可以被提供作为有效载荷。

有效载荷可以包括能够将信号发射到环境中的一个或多个装置。例如，有效载荷可以包括沿电磁波谱的发射器(例如，可见光发射器、紫外发射器、红外发射器)。有效载荷可以包括激光器或任何其他类型的电磁发射器。有效载荷可以发射一个或多个振动，诸如超声波信号。有效载荷可以(例如，从扬声器)发出可听到的声音。有效载荷可以发射无线信号，诸如无线电信号或其他类型的信号。

有效载荷可以相对于uav本体静止。有效载荷可以被配置为使得其在uav的操作(例如，当可变型设备呈第一构型时uav的飞行)期间不会相对于uav本体移动。有效载荷可以被配置为使得其在有效载荷的操作(例如，通过摄像机捕获图像)期间不会相对于uav本体移动。有效载荷可以相对于uav本体固定。

有效载荷可以相对于uav本体可移动。有效载荷可以被配置为使得其能够在uav的空中操作(例如，当可变型设备呈第一构型时uav的飞行)期间相对于uav本体移动。有效载荷可以被配置为使得有效载荷能够在有效载荷的操作(例如，通过摄像机捕获图像)期间相对于uav本体移动。可以借助于可以使得有效载荷能够相对于uav本体移动的一个或多个承载件或部件来支撑有效载荷。例如，有效载荷可以相对于uav本体沿一个、两个或三个方向平移，或者相对于uav本体绕一个轴线、两个轴线或三个轴线转动。承载件可以允许有效载荷相对于uav本体的取向的改变。有效载荷可以由具有万向节框架组件的承载件支撑。可以应用本文其他地方针对有效载荷和承载件描述的任何特性。可以借助于一个或多个致动器使有效载荷相对于uav本体移动。

有效载荷可以由uav本体支撑。有效载荷可以由uav的一个或多个臂支撑。有效载荷可以在uav本体下方。有效载荷可以被支撑在中心本体下方、中心本体上方或中心本体的侧面上。

如图2中所示，uav已经变换成第二构型或手持构型，其中，可变型设备可以具有用于由用户握持的把手216。应当理解，当可变型设备呈第一构型时，呈载具构型的uav能够执行空中操作诸如之前参考图1所论述的那些空中操作，并且当可变型设备呈第二构型时，呈手持构型的uav可以适合于由用户特别是以单手握持。可以通过将臂折叠在中心本体上或将臂从中心本体延伸出来实现这里的载具构型(或第一构型)与手持构型(或第二构型)之间的变换，如虚线所示。例如，可变型设备的第一构型中的uav的臂可以相对于uav的中心本体移动以形成可变型设备的第二构型中的手持装置的把手，该臂可以用于支撑可以产生升力的推进单元。在一些实施例中，可以移动单个臂以形成把手，或者可以移动多个臂以形成把手。在一些情况下，一个或多个臂可以在手持构型中被折叠在中心本体上，这可以允许可变型设备在手持构型中占据较少的空间。紧凑的配置可以有利地允许用户用单手或双手操纵可变型设备。

呈手持构型的可变型设备的把手能够相对于可变型设备的中心本体移动。把手能够在可变型设备的载具构型和手持构型之间移动。把手可以通过关于一个轴线、两个轴线或三个轴线转动而移动。把手可以可选地通过关于一个轴线、两个轴线或三个轴线伸缩、延伸和/或平移而移动。替代性地，把手可以是静止的或可以保持静止。当设备处于载具构型时，把手可以发挥除了用作把手之外的功能。例如，当可变型设备处于载具构型时，把手可以支撑推进单元。

在一些实施例中，把手可以是独立的部件，其可以经由任何耦接方法耦接到uav的给定位置，例如，uav的中心本体。例如，这里的耦接可以涉及：过盈配合；间隙配合；过渡配合；枢轴耦接器，包括滚珠轴承、铰链和其他合适的转动接头；或者利用一个或多个紧固件(诸如钉子、螺钉、螺栓、夹子、连结件等)的固定耦接器。

把手可以被符合人体工程学地设计或成形为在呈手持构型时由单手承载。为此，把手可以被配置为具有抓握区域218，该抓握区域被配置为允许用户的手指至少部分地环绕抓握区域。当可变型设备用于地面水平操作或较低处操作(例如，成像)时，可变型设备可以被配置为使得当用户的手指至少部分地环绕在抓握区域时，用户的手腕处于符合人体工程学的正确位置。在一些实施例中，把手可以被配置为在用户抓住把手并操作可变型设备时具有基本竖向或竖向倾斜的取向。替代性地，当用户抓住把手并操作可变型设备时，把手可以具有基本水平或水平倾斜的取向。抓握区域可以设计成具有粗糙或不平坦的表面或纹理，使得手和把手之间的摩擦力可以进一步增加以用于紧紧地握持。可选地，抓握区域可以具有指示手指定位的弯曲或多个隆起物。在一些情况下，抓握区域可以具有橡胶或弹性层或表面，其可以允许用户舒适地抓握把手。

替代性地，在一些实施例中，把手可以由可变型设备的一个或多个部件形成。例如，在向下折叠之后，支撑一个或多个推进单元的一个或多个臂可以形成作为用于用户握持的把手，如图1的b部分所示。这样，不必添加额外部件作为把手。在一些情况下，可变型设备可以被符合人体工程学地成形为在呈手持构型时由单手承载。例如，uav的中心本体可以具有伸长的形状(例如，手状)，以用于在呈第二构型时由单手容易地握持。另外，如将参考图12所论述的，uav的一个臂可以具有伸长的形状(例如，手状)，以用于由用户的单手握持。

可变型设备可以被配置为使得当用户抓握把手以操作呈手持构型的可变型设备时，可变型设备的重心基本保持在把手或把手的重心上方。替代性地，当用户抓握把手以操作呈手持构型的可变型设备时，可变型设备的重心可以基本上在把手或把手的重心下方或与把手或把手的重心一致。

把手还可以包括用户输入接口220，该用户输入接口被配置为在用户的手指至少部分地环绕在抓握区域时接收来自用户的手的输入。输入可以包括按下可由用户的拇指或手指中的任一者访问的一个或多个按钮、触发器、键、操纵杆或轨迹球。输入可以包括可由用户的拇指或手指中的任一者触及的触摸屏或触摸板。当uav呈手持构型时，用户输入接口接收的输入可以实现uav的操作。在一些情况下，用户输入可以启动uav在载具构型和手持构型之间进行变换。另外，用户输入可以包括关于uav的一个或多个部件的各种控制设置。例如，控制设置可以与关于在载具构型或手持构型中操作的部件的特定参数有关。

在一个示例中，用户输入可以用于控制设备在处手持构型时执行的成像。例如，输入可以控制图像捕获装置的定位、承载件的致动和/或变焦。在图像捕获装置诸如摄像机耦接到uav的一些情况下，用户输入可以涉及摄像机的各种可调参数。可调参数可以包括曝光(例如，曝光时间、快门速度、光圈、胶片速度)、增益、伽马值、感兴趣区域、像素组合/二次抽样、像素时钟、偏移、触发、iso、图像捕获模式(例如，视频、照片、全景、夜间模式、动作模式等)、图像观看模式、图像滤波器等。与曝光相关的参数可以控制到达图像捕获装置中的图像传感器的光量。例如，快门速度可以控制光到达图像传感器的时间光量，并且光圈可以控制在给定时间内到达图像传感器的光量。与增益相关的参数可以控制来自光学传感器的信号的放大。iso可以控制摄像机对可用光的灵敏度水平。控制曝光和增益的参数可以共同考虑并在本文中称为expo。

当摄像机经由承载件例如万向节耦接到可变型设备时，用户输入可以包括在万向节上的设置或控制。在一些情况下，万向节可以包括一个或多个万向节平台，其可以允许摄像机相对于可变型设备的移动。例如，通过手动设置或控制，万向节可以允许摄像机相对于可变型设备绕至少一个轴转动，例如相对于可变型设备绕偏航轴线、滚转轴和俯仰轴中的一个或多个转动。可以应用本说明书中的其他地方描述的万向节的任何描述和/或特性。

当呈手持构型时，可以设置可变型设备的大小或平衡可变型设备使得可以允许用户用单手容易地握持和操纵可变型设备。可变型设备可以支撑图像捕获装置，并且允许用户用单手控制图像捕获装置的目标和/或图像捕获装置的操作诸如参数。

图3示出了根据本发明的实施例的用于实现可变型设备的变换的方法300的流程图。应当理解，图3中描述的可变型设备可以是如上面使用uav作为示例参考图1和图2所论述的可变型设备。因此，如本说明书之前或其他地方所描述的任何关于可变型设备的描述也可以被应用于如图3所论述的可变型设备。

如图3中所示，在302处，方法300可以启动可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。可选地，该方法可以接收用户输入以启动可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。如前文所述，在第一构型中，可变型设备能够借助于一个或多个推进单元自推进。可变型设备可以在第一构型中被配置用于空中操作。此外，如本说明书中其他地方描述的，在第一构型中，设备可以用作载具，诸如无人载具，包括例如用于执行各种任务的无人地面载具或无人飞行器。因此，这里的第一构型可以是载具构型。在从第一构型变换成第二构型时，可变型设备可以适合于由人手握持。在第二构型中，可变型设备可能需要手动操纵以便移动。因此，用户可以手动控制可变型设备作为用于手持操作的手持装置，诸如使用附接到可变型设备的摄像机拍照或录制视频。因此，这里的第二构型可以是手持构型。

方法300可以在304处实现可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。可选地，可以响应于用户输入来实现变换。在一些实施例中，用户输入可以包括手动操纵可变型设备的一个或多个部件。例如，用户可以相对于另一个部件手动移动一个或多个部件以实现从第一构型到第二构型的变换，或反之亦然。用户可以直接接触并操纵一个或多个部件以实现变换。在其他情况下，用户输入可以启动一个或多个自动化移动。例如，用户可以向交互组件提供输入，该交互组件可以使一个或多个致动器移动一个或多个部件而无需用户对该部件的直接操纵。例如，可以在一个或多个处理器处接收用户输入的指示。响应于用户输入的指示，一个或多个处理器可以产生对致动器的指令以移动一个或多个部件。替代性地，可以在不需要用户输入的情况下发生变换。

在一些实施例中，如将参考图10和图11详细论述的，可以借助于用户交互设备的交互组件来接收用户输入。在一些情况下，用户能够经由交互组件选择期望的配置。例如，用户可以选择手持构型，因为他或她想要手动拍摄一些静止图像。如将参考图10详细论述的，在选择手持构型时，可能呈载具构型的可变型设备可以借助于性能组件自动变换成手持构型。例如，可变型设备可以折叠或缩回其一个或多个部件，使得它变换成用于用户握持的手持构型。在一些情况下，可变型设备在变换成第二构型之后，可以用于在地面下、在地下管道中、在水下或在洞穴中的手持操作，以用于收集环境数据、照明、收集样本、摄影等

如前文所述，可变型设备可以在第一构型和第二构型之间进行转换。第二构型可以可选地是可以支撑有效载荷的支撑设备，诸如图像捕获装置。支撑设备可以是用于图像捕获装置的三脚架或支架。支撑设备可以可选地不是自推进的。支撑设备可以被配置用于地面水平操作或较低处操作。支撑设备可以被配置为安置在表面上以支撑图像捕获装置。支撑设备可以主要被配置用于静止使用，或者可以承载在可移动物体上。支撑设备可以在期望的高度处支撑图像捕获装置，而不需要来自附加装置的支撑。支撑设备可以可选地比可变型设备在第一构型中将做到的在更高的高度处支持成像。例如，三脚架可以可选地比呈第一构型时在更高的高度处支持成像。支撑设备可以是或可以不是手持的。例如，用于图像捕获装置的支架可以或可以不设计用于手持使用。支撑设备可以或不能够以单手承载。替代性地，可能需要两只手来使用或操纵支撑设备。

如前文所述，可变型设备的一个或多个部件可以折叠或缩回作为用于用户握持的把手。然而，在一些情况下，可变型设备的一个或多个部件可以缩回或折叠以形成支撑设备的腿，诸如用于支撑摄像机的摄像机支撑装置。在一些实施例中，如将参考图13详细论述的，这里的腿可以形成为用于支撑摄像机的三脚架，例如，安置在表面上的三脚架。因此，uav能够在第二构型中以许可进行有效操作的取向安置在表面(例如，平坦地面)或物体上。例如，在将摄像机放在三脚架上之后，用户能够拍摄静止图像或进行自拍。对于那些使用可变型设备进行载具操作或空中操作然后想用它作为三脚架来保持摄像机以便拍照和拍摄的用户来说，这可能是方便的。考虑到可承载性和可用性，可以选择uav的一个或多个臂的长度，使得由折叠臂形成的三脚架仍然可以方便地由手握持。例如，一个或多个臂的长度可以是7cm、8cm、9cm、10cm、12cm、15cm、16cm、18cm、20cm、25cm、30cm或更大。在一些实施例中，臂的长度可以是7cm至30cm范围内的值。支撑设备可以具有任何数量的支撑腿。例如，可以为摄像机支架提供两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个支撑腿。在一些情况下，支撑设备的每个腿可以对应于uav的已经变换成腿的臂。

在从第一构型变换成第二构型之后，本发明的可变型设备可以从第二构型变换回第一构型。从第二构型到第一构型的变换可以与从第一构型到第二构型的变换相反。例如，当执行从第二构型到第一构型的变换时，在从第一构型到第二构型的变换中执行的折叠或缩回操作可以用展开或延伸操作替换。

在一些实施例中，当用户期望将可变型设备从第二构型中的手持装置变换成第一构型中的uav时，他或她可以启动可变型设备的变换。用户可以手动将可变型设备从第二构型变换成第一构型。在一些情况下，用户可以将可变型设备的一个或多个部件相对于可变型设备的另一个部件手动展开或延伸，使得可变型设备从第二构型变换成第一构型，以用于载具操作，诸如空中操作。在可变型设备呈第二构型时可变型设备的一个或多个臂被折叠以形成把手的实施例中，用户可以手动展开一个或多个臂，使得可变型设备呈第一构型。

替代性地，可以响应于用户输入来启动可变型设备从第二构型到第一构型的变换。在一些情况下，用户可以启动一个或多个自动化移动以实现变换。例如，用户可以向交互组件提供输入，然后该交互组件可以使一个或多个致动器移动部件，使得可变型设备从第二构型变换到第一构型。可以在装载在可变型设备上的一个或多个处理器处接收用户输入的指示。响应于用户输入的指示，一个或多个处理器可以产生对所论述的一个或多个致动器的指令以使一个或多个部件移动。因此，可变型设备可以自动地从第二构型变换到第一构型。当使用可变型设备作为第二构型中的手持装置的用户想要很快使用可变型设备作为第一构型中的载具而没有太多的手动干预和等待时间时，这是有利的。

可变型设备可以在第一构型和第二构型中不执行相同的任务或使命。例如，可变型设备可以在呈第一构型时收集天气数据，并且可以在第二构型中收集地面上的样本。在一些情况下，可变型设备可以在呈第一构型和第二构型时执行相同的任务或使命。

例如，可变型设备可以在呈第一构型和第二构型时执行图像捕获。这里的成像捕获可以以连续的方式进行。例如，可变型设备可以借助于一个或多个推进单元通过自推进在第一构型中执行空中摄影或水下摄影，然后可以通过用户的手动操作在第二构型中基本上立即执行地面水平的摄影。此外，可变型设备可以在呈第一构型和第二构型时执行成像数据传输和数据收集。可变型设备可以被配置为在第一构型和第二构型之间变换的同时捕获图像。这可以允许在可变型设备在第一构型和第二构型之间变换的同时进行不间断的成像。因此，可变型设备可以允许空中成像平滑地变换成手持成像而不间断，反之亦然。

图4提供了根据本发明的实施例的在呈第一构型和第二构型时执行图像捕获的可变型设备400的图示。应当理解，图4中描绘的可变型设备可以是如上参考图1至图3所论述的可变型设备。因此，如前文所述的关于可变型设备的任何描述也可以应用于如图4所示的可变型设备。在本文其他地方找到的对可变型设备的第一构型和第二构型的任何描述都可以适用于图4中的可变型设备。

如图4的a部分所示，可以以第一构型提供可变型设备。第一构型的一个示例是uav，其可以包括uav本体402和在第一构型中可从uav本体(例如，中心本体)延伸的一个或多个臂404。臂中的一个或多个臂可以支撑可以影响uav的飞行的一个或多个推进单元406。一个或多个推进单元可以承载一个或多个转子叶片408。转子叶片可以由马达或发动机致动以产生用于uav的升力。例如，转子叶片可以固定到马达的转子上，使得转子叶片随转子一起转动，以产生用于uav的升力(推力)，使得uav能够执行空中操作。

如图4的b部分所示，可变型设备被变换成第二构型。第二构型的一个示例是手持构型。在一些实施例中，在将一个或多个臂向下折叠作为用于由单手412握持的把手时，可以使设备从uav变换成手持构型。应当理解，折叠臂以形成把手仅说明了将uav变换成第二构型的一种方式。如前文所述，代替使用一个或多个臂作为把手，uav的另一个部件也可以用于用户握持。例如，在一些情况下，可折叠或可缩回的起落架可以在从呈第二构型的uav本体展开或延伸出来之后用作把手。

图4中进一步示出了用于在第一构型和第二构型中捕获图像的图像捕获装置410。图像捕获装置(或成像装置)能够检测可见光、红外光或紫外光。可以在可变型设备上提供一个或多个图像捕获装置，诸如摄像机。

在一些实施例中，一个或多个图像捕获装置或者用以接收一个或多个图像捕获装置的一个或多个接口在可变型设备处于第一(或载具)配置时处于第一位置，并且在可变型设备处于第二(或手持)配置时处于与第一位置不同的第二位置。例如，一个或多个图像捕获装置可以在第一构型中相对于中心本体处于第一位置，并且一个或多个图像捕获装置可以在第二构型中相对于中心本体处于不同的第二位置。图像捕获装置可以具有在第一构型中相对于环境的主取向(例如，指向下方)，以及在第二构型中相对于环境的不同的第二主取向(例如，指向前方)。第一位置和第二位置之间的交替可以借助于一个或多个致动器自动发生。作为替代方案，第一位置和第二位置之间的交替可以手动发生。在一些实施例中，第一位置和第二位置可以是相同的。例如，在可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换期间，一个或多个图像捕获装置可以相对于可变型设备的中心本体保持静止。

一个或多个图像捕获装置可以经由被配置为实现一个或多个图像捕获装置的取向的一个或多个承载件耦接到可变型设备。本文对承载件的任何描述可以包括一个或多个万向节，或反之亦然。在一些情况下，可变型设备可以包括一个或多个接口以接收一个或多个万向节。为了控制一个或多个万向节，可变型设备可以包括用户接口，并且一个或多个万向节可以由用户使用用户接口进行控制。替代性地或另外地，用户可以从远离可变型设备的装置控制万向节。在一些情况下，用户可以在可变型设备呈第一构型(例如，载具)时使用远程终端来控制万向节，并且在可变型设备呈第二构型(例如，手持)时使用装载在可变型设备上的用户接口来控制万向节。

如上所述的图像捕获装置可以包括一个或多个摄像机。摄像机可以是物理图像捕获装置。图像捕获装置可以被配置为检测电磁辐射(例如，可见光、红外光和/或紫外光)并基于检测到的电磁辐射生成图像数据。图像捕获装置可以包括图像传感器，诸如响应于光的波长产生电信号的电荷耦合装置(ccd)传感器或互补金属氧化物半导体(cmos)传感器。可以处理所得到的电信号以产生图像数据。由图像捕获装置生成的图像数据可以包括一个或多个图像，其可以是静态图像(例如，照片)、动态图像(例如，视频)或它们的合适的组合。图像数据可以是多色的(例如，rgb、cmyk、hsv)或单色的(例如，灰度、黑白、褐色)。图像捕获装置可以包括被配置为将光指向图像传感器上的透镜。

摄像机可以是捕获动态图像数据(例如，视频)的电影摄像机或视频摄像机。摄像机可以是捕获静态图像(例如，照片)的静物摄像机。摄像机可以捕获动态图像数据和静态图像。摄像机可以在捕获动态图像数据和静态图像之间切换。尽管在摄像机的背景下描述了本文提供的某些实施例，但是应当理解，本公开可以应用于任何合适的图像捕获装置，并且本文关于摄像机的任何描述也可以应用于任何合适的图像捕获装置，并且本文关于摄像机的任何描述也可以应用于其他类型的图像捕获装置。

摄像机可以用于产生3d场景(例如，环境、一个或多个物体等)的2d图像。由摄像机产生的图像可以表示3d场景在2d图像平面上的投影。因此，2d图像中的每个点对应于场景中的3d空间坐标。摄像机可以包括光学元件(例如，透镜、反射镜、滤光片等)。摄像机可以捕获彩色图像、灰度图像、红外图像等。

摄像机可以以特定图像分辨率捕获图像或图像序列。在一些实施例中，图像分辨率可以由图像中的像素数量来定义。在一些实施例中，图像分辨率可以大于或等于约352×420像素、480×320像素、720×480像素、1280×720像素、1440×1080像素、1920×1080像素、2048×1080像素、3840×2160像素、4096×2160像素、7680×4320像素或15360×8640像素。在一些实施例中，摄像机可以是4k摄像机或具有更高分辨率的摄像机。

摄像机可以以特定捕获速率捕获图像序列。在一些实施例中，可以以标准视频帧速率(诸如约24p、25p、30p、48p、50p、60p、72p、90p、100p、120p、300p、50i或60i)捕获图像序列。在一些实施例中，可以以每0.0001秒、0.0002秒、0.0005秒、0.001秒、0.002秒、0.005秒、0.01秒、0.02秒、0.05秒、0.1秒、0.2秒、0.5秒、1秒、2秒、5秒或10秒小于或等于约一个图像的速率捕获图像序列。在一些实施例中，捕获速率可以根据用户输入和/或外部条件(例如，雨、雪、风、环境的不明显的表面纹理)而改变。

摄像机可能具有可调整的参数。在不同的参数下，图像捕获装置可以捕获不同的图像，同时经受相同的外部条件(例如，位置、照明)。由uav支撑的一个或多个摄像机可以具有相同的参数、特性或特征中的一者或多者。在一些情况下，由uav支持的摄像机中的全部摄像机都可以具有相同的特性或特征。替代性地，由uav支撑的中的一个或多个摄像机可以具有不同的特性或特征。在一些情况下，由uav支持的摄像机中的每个摄像机都可以具有不同的特性或特征。

当可变型设备呈第一构型和第二构型时，并且可选地当在第一构型和第二构型之间转换时，摄像机可以在操作中。当可变型设备呈第一构型和第二构型时，并且可选地当在第一构型和第二构型之间转换时，摄像机可以被通电。当可变型设备呈第一构型和第二构型时，并且可选地当在第一构型和第二构型之间转换时，摄像机可以正在捕获图像。当可变型设备呈第一构型和第二构型时，并且可选地当在第一构型和第二构型之间转换时，摄像机可以正在记录和/或传输图像。当可变型设备呈第一构型和第二构型时，并且可选地当在第一构型和第二构型之间转换时，摄像机可以被稳定。

基于可变型设备的不同配置，用户可以如上所述用不同的参数配置摄像机。当可变型设备在第一构型和第二构型之间改变其配置时，可以调整摄像机的一个或多个参数。例如，根据不同的用户要求或为了不同的目的，可以调整摄像机参数。在一个示例中，可变型设备可以是在第一构型中执行空中操作的uav，并且摄像机可以以比当可变型设备呈第二构型诸如手持构型时更高的分辨率进行操作。在另一示例中，与第二构型相比，当可变型设备呈第一构型时，摄像机可以以更高的帧速率进行操作。在一些情况下，当可变型设备呈第一构型时，摄像机可以拍摄全景图像，并且当可变型设备呈第二构型时，摄像机可以拍摄规则比例的2d图像。在一些情况下，摄像机可以在第一构型中相对于第二构型具有更宽的图像捕获角度。可选地，与第二构型相比，当可变型设备呈第一构型时，摄像机可以以不同的方式无线地传输信息。与第二构型相比，当可变型设备呈第一构型时，摄像机可能消耗不同的电量。可选地，可以在第一构型和第二构型之间使用不同的图像稳定技术。

对参数的这种调整可以自动发生而无需用户干预。在一些实施例中，可以检测可变型设备的变换，并且可以启动一个或多个摄像机参数的变化。替代性地或另外地，对摄像机参数的调整可以响应于一个或多个用户指令而发生，以改变一个或多个参数。例如，用户可以在用户改变可变型设备的配置时调整摄像机参数。在一些实施例中，用户可以预先设置当可变型设备改变配置时可以改变的一个或多个摄像机参数。可以根据用户的预先设定在变换时自动调整摄像机参数。

在一些实施例中，摄像机可以在可变型设备的第一构型和第二构型中具有相同的摄影参数。用户可以将摄像机配置为具有相同的参数。这样，在第一构型和第二构型中由摄像机制作的图像、视频、电影或镜头可以具有相同的图像质量和视觉效果，从而实现一致的视觉体验。

一个或多个摄像机可以支撑在可变型设备的中心本体上。可变型设备可以是呈第一构型的uav。一个或多个摄像机可以由uav本体支撑。一个或多个摄像机可以被支撑或不被支撑在uav的一个或多个臂上。一个或多个摄像机可以由uav的壳体支撑。一个或多个摄像机可以附接到uav的壳体的外表面。一个或多个摄像机可以嵌入在uav的壳体的外表面内。一个或多个摄像机可以具有可以暴露于uav外部的环境的光学元件，诸如透镜。可以借助于盖子可选地保护光学元件免受uav外部的环境的影响。盖子可以是透明的。盖子可以包括或不包括滤光片。

在一些实施例中，摄像机可以在第一构型和第二构型中耦接到uav，并且可以在两个配置中例如由用户在第一构型中经由远程控制器以无线方式或在第二构型中以有线方式进行配置。替代性地，摄像机可以仅在第一构型和第二构型中的一个配置中耦接到uav，从而以第一构型和第二构型中的任一者配置执行图像捕获。

如前文所述，尽管uav可以在呈第一构型和第二构型时执行图像捕获，但是一些操作可以在第一构型和第二构型中的仅一个配置中被执行。例如，在一些实施例中，可能需要自推进的空中操作或载具操作可以可选地仅在第一构型中被执行。相反，在一些实施例中，手持操作诸如需要用户手动操纵的操作可以可选地仅在第二构型中被执行。为此，可变型设备可以包括把手，该把手可以至少部分地由可变型设备的臂形成。把手可以包括抓握区域，该抓握区域被配置为允许用户的手指至少部分地环绕该抓握区域。

图5提供了根据本发明的实施例的当设备在第一模式和第二模式之间变换时设备500的功能操作的变化的图示。如图5所示的设备可以是无人载具，诸如处于第一模式的无人地面载具或无人飞行器(uav)。设备可以具有至少两种模式，即第一模式和第二模式。设备可以在两种模式之间在功能上不同。设备的一个或多个功能单元可以在两种模式之间起不同的作用。设备可以具有或不具有在两种模式之间的物理变换。在第一模式和第二模式之间的变化可以包括或不包括设备的一个或多个部件相对于设备的另一个部件的移动。

设备可以被配置为当处于第一模式时能够进行自推进，并且可以被配置为当处于第二模式时需要手动操纵以便移动。替代性地或另外地，设备可以被配置为当处于第一模式时用于空中操作，并且可以被配置为当处于第二模式时用于地面水平操作或较低处操作。在一些实施例中，设备可以是能够在第一模式中飞行的uav，并且可以是被配置为当处于第二模式时由单手人体工学地承载的手持装置。本说明书之前或其他地方关于自推进、手动操纵、空中操作、地面水平操作和较低处操作所作的任何描述也可以适用于如参考图5所论述的设备。

设备可以包括控制系统502和一个或多个功能单元。如图所示，一个或多个功能单元可以包括作为非限制性示例的电力系统504、飞行控制器506、图像传输系统508、图像捕获装置510、推进单元512、冷却系统514、万向节516、和/或传感器518。应当注意，所描绘的功能单元仅是说明性的，并且设备中可以包括可以由控制系统控制的其他功能单元。

本文的功能单元可以包括软件模块、硬件模块、部件、系统、元件、机构或构件中的一个或多个，它们包括在设备中或与设备有联系，使得可以为设备提供某些功能或使设备具有某些功能。

一个或多个功能单元可以包括电力系统。电力系统可以涉及利用各种能源来提供电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或它们的任何合适的组合。电力系统可以为可变型设备提供电力。电力系统可以向可变型设备的一个或多个功能单元提供电力和/或调节到可变型设备的一个或多个功能单元的电力。电力系统可以包括能量存储系统。在一些实施例中，设备可以包括一个或多个电池单元，其包括用于提供电能的可充电电池。设备可以可选地包括能量产生系统。因此，设备可以经由以上述合适的能量中的任何能量操作的推进系统进行自推进。电力系统可以可选地包括用于将一个能量源转化成另一个能量源以用于为设备供电的能量转化器或转化单元。例如，设备可以包括用于将太阳能转化成电能的光电换能器。

电力系统可以可选地在可变型设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。第一状态可以与第二状态不同。例如，设备可以在第一模式中能够进行自推进，并且可以在第二模式中需要手动操纵以便移动。在这种情况下，可以针对不同模式不同地设置由电力系统提供的电力。例如，电力系统可以被配置为在第一模式中为设备提供更多的电力，因为推进单元可以在第一模式中消耗更多的能量。相反，电力系统可以被配置为在第二模式中比在第一模式中提供更少的电力，因为用户可以手动移动设备并且可以减少或甚至切断用于驱动推进系统的电力。因此，相对于第一模式，可以在第二模式中减少设备的一个或多个部件的功耗。这可以有利地节省电力并提高能量效率。在一些情况下，电力系统可以在设备处于第一模式时向一个或多个推进单元提供电力，并且可以在设备处于第二模式时切断电力或阻止电力到达推进单元。在替代性实施例中，当设备处于第一模式和第二模式时，电力系统可以以相同的方式操作。

一个或多个功能单元可以包括飞行控制器。当设备被实现为uav时，飞行控制器可由设备的主体(例如，uav本体)支撑。飞行控制器可以控制装载在设备上的一个或多个致动器。飞行控制器可以提供可以影响一个或多个致动器的信号。飞行控制器可以包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器可以产生信号以影响一个或多个致动器。一个或多个处理器可以响应于飞行信息产生信号。该信号可以产生在飞行控制器上，或者可以响应于来自远离设备的用户终端的命令而产生。可以响应于来自装载在设备上的一个或多个传感器的信号产生信号。可以响应于载具操作数据产生信号。该信号可以在飞行控制器上产生，而不需要用户输入或主动用户控制。在一些实施例中，飞行控制器可以驱动装载在设备上的一个或多个推进单元以产生运动效果。运动效果可以包括：(1)设备的运动模式；或(2)设备沿预定运动路径的移动。在一些其他实施例中，可以使用装载在设备上的飞行控制器自主地操作设备。

飞行控制器可以可选地在设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。第一状态可以与第二状态不同。在一些实施例中，当设备处于第一模式时，飞行控制器可以控制包括一个或多个推进单元的推进系统，以便为设备移动提供适当的推进力；因此，飞行控制器处于第一状态。当设备处于第二模式时，飞行控制器可以控制推进系统停止为设备移动提供推进力；因此，飞行控制器处于第二状态。例如，当设备处于第二模式时，飞行控制器可以阻止推进单元操作。

一个或多个功能单元可以包括图像传输系统。图像传输系统可以传输由设备产生或收集的图像数据。可以借助于如前文所述的一个或多个图像捕获装置来产生或收集图像数据。图像传输系统可以将图像数据传输到远离设备的终端装置。终端装置可以是远程控制器。远程控制器可以与控制设备的操作的远程控制器相同。替代性地，图像传输系统可以将图像数据传输到服务器诸如云服务器以进行进一步处理。除了传输图像日期之外，图像传输系统还能够从装载在设备上或离开设备的其他部件、元件、系统或机构接收图像数据或任何其他类型的数据。例如，图像传输系统可以从远离设备的终端装置接收图像数据、处理图像数据、然后将经处理的图像数据传输回终端装置以供使用。

在一些实施例中，图像传输系统可以包括装载在设备上的(第一)通信单元。第一通信单元可以被配置为从装载在设备上的编码器接收编码图像或视频数据、来自装载在设备上的运动控制器的运动信息和/或来自装载在设备上的环境感测单元的环境信息。在一些实施例中，可以从运动控制器到第一通信单元向环境信息提供运动信息。在一些情况下，第一通信单元可以被配置为将编码视频数据、运动信息和/或环境信息传输到远离设备的第二通信单元。第二通信单元可以定位在或不定位在用户终端处。用户终端可以定位在或不定位在地面上。用户终端可以远离设备定位。在一些情况下，第二通信单元可以定位在与设备和用户终端通信的地面站。用户终端和设备可以经由通信单元和第二通信单元彼此通信。图像数据/信息可以经由下行链路从设备传输到用户终端。用户终端或另一设备可以经由上行链路向设备传输各种控制信号。上行链路和下行链路中的每一个都可以是无线链路。无线链路可以包括rf(射频)链路、wi-fi链路、蓝牙链路、3g链路或lte链路。无线链路可以用于在长距离上传输图像数据或控制数据。例如，可以在等于或大于约5m、10m、15m、20m、25m、50m、100m、150m、200m、250m、300m、400m、500m、750m、1000m、1250m、1500m、1750m、2000m、2500m、3000m、3500m、4000m、4500m、5000m、6000m、7000m、8000m、9000m或10000m的距离上使用无线链路。

设备和用户终端之间(第一通信单元和第二通信单元之间)的通信带宽可以在从约10kbps到约1mbps的范围内。可以根据当前或可用的通信带宽使用不同的图像数据压缩策略。例如，当通信带宽足够快以支持实时图像传输时，可以均匀地压缩整个图像。然而，当通信带宽下降到某个水平时，可以将其切换到以不同的速率选择性地压缩不同的图像的不同的图像压缩策略。在一些实施例中，编码视频数据可以包括高清晰度立体视频数据。在其他实施例中，经处理的视频数据可以包括超高清立体视频数据。

当设备处于其中如前文所述设备可以进行自推进并且执行包括例如空中操作的载具操作的第一模式时，图像传输系统可以被配置为以无线方式将图像数据传输给用户，特别是具有视觉显示器的用户终端或远程控制器。因此，图像传输系统此时可以处于第一状态。当设备处于其中设备可能需要手动操纵以进行例如由用户的手握持的移动的第二模式时，图像传输系统可以被配置为以有线方式传输图像数据，因为用户终端可以接近设备，并且可以使用包括同轴电缆或usb线的电缆容易地连接用户终端和设备。因此，图像传输系统此时可以处于第二状态。由于图像传输系统可以在第二状态下与用户终端进行有线通信，因此可以节省在第一状态下用于与终端装置空中接口和无线通信的传输电力。因此，图像传输系统可以在第二模式中相对于第一模式以降低的传输功率操作。

在一些情况下，当设备处于其中如前文所述设备可以进行自推进并且执行包括例如空中操作的载具操作的第一模式时，图像传输系统可以被配置为使用长距离无线通信技术传输图像数据，该长距离无线通信技术包括例如2g、3g、4g蜂窝通信、卫星通信等。相应地，图像传输系统可以处于第一状态。在一些其他情况下，当设备处于其中设备可能需要手动操纵以进行例如由用户的手握持的移动的第二模式时，图像传输系统可以被配置为使用短距离无线通信技术传输图像数据，该短距离无线通信技术包括例如zigbee、蓝牙、wi-fi、irda、超宽带、nfc、dect、无线1394等。相应地，图像传输系统可以处于第二状态。因此，图像传输系统可以被配置为在第二模式中相对于第一模式以更短的距离范围操作。与长距离范围相比，由于减小了通信距离，更短的距离范围可以很可能提供更稳定或稳健的通信，特别是在无线通信中。此外，图像传输系统可以在设备的第二模式中相对于设备的第一模式以降低的传输功率操作，因为与第一模式中的长距离无线通信相比，第二模式中的较短距离无线通信可以消耗更少的传输电力。

一个或多个功能单元可以包括可以由装载在设备上的一个或多个接口接收的一个或多个图像捕获装置。一个或多个图像捕获装置可经由被配置为实现一个或多个图像捕获装置的取向的一个或多个承载件耦接到设备。图像捕获装置可以包括摄像机，其可以是捕获动态图像数据(例如，视频)的电影摄像机或视频摄像机。在一些情况下，摄像机可以是捕获静态图像(例如照片)的静物摄像机。在一些情况下，摄像机可以捕获动态图像数据和静态图像。替代性地，摄像机可以在捕获动态图像数据和静态图像之间切换。关于与可变型设备有关的图像捕获装置和不同配置的任何描述都可以适用于这里的设备和不同模式。

一个或多个图像捕获装置可以可选地在设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。第一状态可以与第二状态不同。例如，图像捕获装置可以被配置为在设备处于第一模式时在第一状态下具有更宽的图像捕获角度，并且可以被配置为在设备处于第二模式时在第二状态下相对于第一状态具有更窄的图像捕获角度。在一些情况下，图像捕获装置可以被配置为在设备处于第一模式时在第一状态下捕获并产生全景图像，并且可以被配置为在设备处于第二模式时在第二状态下捕获并产生2d图像。

在一些实施例中，图像捕获设备可以被配置为在当设备处于第一模式时的第一状态下比在设备处于第二模式时的第二状态下以更高的分辨率操作。类似地，图像捕获设备可以被配置为在当设备处于第一模式时的第一状态下比在设备处于第二模式时的第二状态下以更高的帧速率操作。因此，应该理解，可以为用于在对应于设备的不同模式的不同状态下操作的图像捕获装置设置不同的参数或配置。

一个或多个功能单元可以包括一个或多个推进单元。一个或多个推进单元可以在第一模式中为设备提供推进力。一个或多个推进单元可以在第二模式中为设备提供或不提供推进力。先前对一个或多个推进单元关于可变型设备和不同配置所做出的任何描述都可以适用于这里的设备和不同模式。

一个或多个推进单元可以可选地在设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。例如，当设备在第一模式和/或第二模式之间变换时，推进单元的一个或多个转子叶片、轴或致动器可以改变定向以形成第一状态或第二状态。推进单元(或所描述的推进单元的任何部件)的取向的改变可以是任何度数，诸如至少30度、45度、60度、75度、85度、90度、95度、105度、120度、135度、150度、或165度。推进单元的取向的改变可以小于所描述的值中的任何值，或者可以落在所描述值中的任何两个值之间的范围内。定向的改变可以是大约竖向角度。定向的改变可以包括竖向部件。定向的改变可以包括在与重力方向平行的方向上的部件。如前文所述，在一些实施例中，当设备处于第一模式时，推进单元可以通电并因此处于第一状态。相反，当设备处于第二模式时，推进单元可以断电并因此处于第二状态。因此，与当设备处于第二模式时的第二状态相比，在当设备处于第一模式时的第一状态下，推进单元可以被配置为具有更高的电力水平。替代性地，推进单元可以在第二状态下被配置为即使用户意外地给推进单元通电也保持静止。因此，当设备处于用于手持操作的第二模式时，可以在第二状态下完全禁用推进单元的功能。

推进单元的转子叶片可以在设备是第一模式中的uav时在第一状态下被展开或解开，并且可以在设备是第二模式中的手持装置时在第二状态下被折叠或收拢。替代性地，推进单元或其转子叶片可以在设备是第一模式中的uav时在第一状态下安装或附接到设备，并且可以在设备是第二模式中的手持装置时在第二状态下从设备移除或释放。

一个或多个功能单元可以包括冷却系统，该冷却系统被配置为将设备的一个或多个部件冷却和维持在指定的温度范围内，以便优化设备的性能和使用期限。在一些情况下，冷却系统可以包括一个或多个风扇以产生气流以传递由装载在设备上的部件产生的热量，例如由推进单元产生的热量。

冷却系统可以可选地在设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。第一状态可以与第二状态不同。例如，当设备处于第一模式时，可以以高电力水平给冷却系统供电，以便冷却推进单元或空中操作中涉及的其他部件或组件。与此相比，当设备处于第二模式时，可以相对于第一模式以相对低的电力水平给冷却系统供电，因为第二模式中的推进单元可以被关闭或以低电力操作。在一些情况下，当处于不同模式时，冷却系统可以冷却设备的不同部件。例如，当设备处于第一模式时，冷却系统可以冷却在第一状态下的推进单元。当设备处于第二模式时，冷却系统可能不会冷却在第二状态下的推进单元。

一个或多个功能单元可以包括被配置为实现图像捕获装置的取向的万向节。万向节可以可移除地连接到设备。万向节可以直接连接到设备或者经由任何合适的耦接元件或机构间接连接到设备。万向节可以被配置为驱动图像捕获装置绕一个或多个轴诸如滚转轴线、偏航轴和俯仰轴中的至少一个转动。万向节可以包括用于使图像捕获装置在各个方向上转动的一个或多个马达，使得图像捕获装置可以以不同的取向捕获图像。

万向节可以可选地在设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。第一状态可以与第二状态不同。在一些实施例中，万向节在第一模式中应用控制取向的第一组规则，并且万向节在第二模式中应用与第一组规则不同的控制取向的第二组规则。换句话说，不同模式中的设备可以使万向节处于对应的不同状态。例如，关于第一组规则，用户可以为万向节设置多个阈值转动角度，使得耦接到万向节的图像捕获装置的视场可以不被设备的其他部件诸如当设备被实现为uav并执行空中操作时的螺旋桨或起落架阻挡。关于第二组规则，用户可以为万向节设置多个不同的阈值转动角度，因为设备可以由用户的手握持以进行拍摄并且可以被手动控制。第一组规则和第二组规则可以由用户通过设备上的用户接口输入。另外，用户接口可以包括用于用户输入的按钮、开关、拨盘、触摸屏、滑块、旋钮或键中的一者或多者。

例如，当设备处于第一模式时，用户可以配置万向节在滚转轴线、偏航轴线和俯仰轴线中的每一者中相对于设备的最大转动角度，使得起落架或螺旋桨可以不存在于由在第一状态下耦接到万向节的图像捕获装置捕获的图像中。当设备处于第二模式时，用户可以配置处于第二状态而不是第一状态的万向节在滚转轴线、偏航轴线和俯仰轴线中的每一者中的不同转动角度。由于设备在第二模式中的不同抓握位置或设备在第二模式中的取向改变，起落架或螺旋桨可以妨碍在第二状态下耦接到万向节的图像捕获装置的视场。类似地，当设备处于第一模式时，用户可以在第一状态下配置万向节在各个方向上的最大转动角度，使得由耦接到万向节的图像捕获装置捕获的图像可以用于产生全景图像。当设备处于第二模式时，用户可以在相对于第一状态的第二状态下配置万向节的不同转动角度，因为他或她可能希望拍摄正常图像或2d图像而不是全景图像。

在一些情况下，万向节能够使图像捕获装置稳定，以均衡在第一模式中在基本上水平的方向上施加在图像捕获装置上的外力和在第二模式中在基本上竖直的方向上的图像捕获装置的重力。例如，当设备是第一模式中的uav并且万向节可移动地耦接到uav时，万向节可以在水平方向上为图像捕获装置提供支撑，以抵消施加在图像捕获装置上的外力。例如，外力可以是风力。当所论述的设备处于第二模式时，万向节可以在竖向方向上支撑图像捕获装置，例如，位于图像捕获装置下方，然后来自万向节的支撑力可以在竖向方向上均衡图像捕获装置的重力。图像捕获装置可以在不同的模式中由相对于设备的中心本体处于的不同定向或相同定向的万向节保持。另外，图像捕获装置可以被保持处于相对于环境的相同的取向，这可以使其在不同的模式中处于相对于设备的中心本体的不同的取向。

一个或多个功能单元可以可选地包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为感测设备的周围环境、空间位置、速度和/或加速度、收集各种类型的数据等。设备上的传感器(其可以在壳体内、壳体外部、嵌入在壳体中、或它们的任何组合)的示例可以包括以下中的一个或多个：全球定位系统(gps)传感器、视觉传感器、温度传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、气压计或高度计。可以使用适合于收集环境信息的任何传感器，包括位置传感器(例如，gps传感器、能够实现位置三角测量的移动装置发射器)、视觉传感器(例如，能够检测可见光、红外光或紫外光的图像捕获装置，诸如摄像机)、接近传感器(例如，超声波传感器、激光雷达、飞行时间摄像机)、惯性传感器(例如，加速度计、陀螺仪、惯性测量单元(imu))、高度传感器、压力传感器(例如气压计)、音频传感器(例如，麦克风)或场传感器(例如，磁力计、电磁传感器)。可以使用任何合适数量和组合的传感器，诸如一个、两个、三个、四个、五个或更多个传感器。

传感器可以可选地在设备处于第一模式时在第一状态下操作，并且在设备处于第二模式时在第二状态下操作。例如，当设备处于例如用于空中操作的第一模式时，gps传感器可以以其全电力或能力以最高可能的精度在第一状态下操作。然而，当设备处于用于地面水平操作或较低水平操作例如用于手持操作的第二模式时，可以在第二状态下切断gps传感器，因为在第二模式中可能不需要gps传感器来进行位置定位。类似地，高度传感器可以在设备处于第一模式时在第一状态下接通，并且可以在设备处于第二模式时在第二状态下切断。由于设备可以在第一模式中执行空中操作并且在第二模式中执行地面水平操作或较低水平操作，因此可以为在不同状态下操作的一个或多个传感器配置不同的参数。例如，视觉传感器可以在设备处于第一模式中的空中操作时被配置用于在第一状态下进行全景成像，并且在设备处于第二模式中的手持操作时被配置用于在第二状态下进行2d成像。

控制系统可以被配置为当设备在第一模式和第二模式之间改变时控制一个或多个功能单元在第一状态和第二状态之间变换。例如，当控制系统检测到设备发生模式改变时，它可以允许一个或多个功能单元相应地改变它们的状态。在一些实施例中，控制系统可以响应于外部输入实现一个或多个功能单元的操作。外部输入可以从远离设备的用户终端产生。外部输入可以由用户发起。外部输入可以通过从外部与设备交互来进行。

在一些情况下，可以经由状态切换接口或装载在设备上或离开设备的模式切换接口来提供外部输入。状态切换接口或模式切换接口可以是按钮、开关、拨盘、触摸屏、滑块、旋钮或键。可以通过触摸、按压或选择设备上的模式切换接口来改变设备的模式。可以通过触摸、按压或选择设备上的状态切换接口来改变一个或多个功能单元的状态。外部输入可以由远离设备或接近设备的用户终端(或终端装置)提供。

例如，用户可以经由终端装置上的模式切换接口选择设备的期望模式，并且指示所选模式的信号可以无线地传输到设备，这可以使得设备能够以所选模式操作。类似地，用户可以经由终端装置上的状态切换接口选择功能单元的期望状态，并且指示所选状态的信号可以无线地传输到设备，这可以使得功能单元能够在所选状态下操作。替代性地，可以由与设备处于有线连接的终端装置以提供外部输入。例如，终端装置可以经由任何合适的电缆连接到设备，并且用户可以选择布置在终端装置上并指示不同的模式(或功能单元的不同状态)的物理项或虚拟项。此后，可以产生指示所选模式(或状态)的信号，并且该信号经由电缆从终端装置传输到设备，这致使设备(或功能单元)以所选模式(或在所选状态下)操作。

在一些情况下，可以由来自设备的用户的手势或语音命令提供外部输入。例如，当设备装备有语音识别装置或图像识别装置时，由用户做出的指定手势或语音可以由语音识别装置或图像识别装置识别为模式切换指令或状态切换指令。结果，控制系统可以基于该识别来改变设备的模式或功能单元的状态。例如，如果用户说“进入第一模式”，则具有语音识别装置的设备可以记录语音并通过例如将当前记录的语音与先前存储的语音进行比较来验证用户的真实性。如果两个声音彼此匹配，则控制系统可以允许设备以例如用于空中操作的第一模式操作。响应于此，一个或多个功能单元也可以改变或进入它们的第一状态。例如，当设备即将以第一模式操作时，可以在第一状态下接通gps传感器或高度传感器。

附加地或替代性地，可以通过由用户发起的设备的取向的改变来提供外部输入。在一些情况下，通过朝向指定方向改变设备的取向，设备可以在第一模式和第二模式之间自动改变其模式，并且一个或多个功能单元可以相应地在第一状态和第二状态之间改变其状态。例如，借助于装载在设备上的一个或多个惯性测量单元(imu)或类似单元，设备可以确定其自身相对于参考坐标系的取向。当检测到其中心本体被转动某一度数(例如180度)时，设备可以确定它应该进入不同的模式，例如，从用于空中操作的第一模式到用于地面水平操作或较低处操作的第二模式。

在一些实施例中，控制系统可以响应于内部输入实现一个或多个功能单元的操作。内部输入可以是从装载在设备上的或设备内部的一个或多个部件产生或收集的任何指令或数据。基于所收集的内部数据，控制系统可以自动地改变设备的模式或者一个或多个功能单元的状态，而不需要外部输入或外部信号。控制系统可以基于所收集的内部数据与外部输入或信号的结合来改变设备的模式或者一个或多个功能单元的状态。例如，在控制系统基于所收集的内部数据确定模式改变或状态改变是必要的之后，控制系统可以经由用户接口询问用户对模式改变或状态改变的许可。在一些实施例中，内部数据可以可选地包括传感器数据或载具操作数据。

传感器数据可以是可以由装载在设备上的一个或多个传感器感测、生成或收集的任何数据。装载在设备上的一个或多个传感器可以感测设备的空间部署、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个转动度)。一个或多个传感器可以包括全球定位系统(gps)传感器、运动传感器、视觉传感器、惯性传感器、接近传感器、图像传感器、高度传感器、压力传感器、音频传感器、场传感器、加速度传感器等。在一些情况下，设备可以基于来自装载在设备上的一个或多个传感器的信息来启动模式改变。例如，高度传感器可以聚集指示相对于下层表面的设备高度的信息。当高度传感器检测到设备相对于下层表面处于预定高度或在预定高度下方时，控制系统可以使设备从第一模式变换到第二模式。因此，设备的一个或多个功能单元可以相应地从第一状态改变到第二状态。

作为另一示例，加速度传感器可以检测设备在不同模式中的加速度。当加速度传感器感测到设备的加速度等于或大于预定阈值时，它可以产生相应的传感器数据，以指示控制系统将设备的模式或功能单元的状态从第二模式改变为第一模式，或从第二状态改变为第一状态。类似地，当加速度传感器感测到设备的加速度等于或小于预定阈值时，它可以产生对应的传感器数据以指示控制系统改变将设备的模式或功能单元的状态从第一模式改变为第二模式，或从第一状态改变为第二状态。

在一些情况下，控制系统可以监测设备的载具操作数据并使用载具操作数据来实现一个或多个功能单元的操作。例如，控制系统可以从飞行控制器获得关于推进单元的载具操作数据。飞行控制器可以借助于一个或多个电子速度控制(esc)模块与一个或多个推进单元通信和/或控制一个或多个推进单元的操作。基于关于推进单元的载具操作数据例如关于螺旋桨的转动速度和马达的电力消耗的数据，控制系统可以确定是否将推进单元的状态从第一状态改变为第二状态，或反之亦然，如图5中的箭头所示。

作为另一示例，可以通过电力系统监测推进单元的电力水平。当电力水平等于或大于预定阈值时，电力系统可以指示控制系统将设备的模式从第二模式改变为第一模式，或者将功能单元的状态从第二状态改变为第一状态。类似地，当电力水平等于或小于预定阈值时，电力系统可以指示控制系统将设备的模式从第一模式改变为第二模式，或者将功能单元的状态从第一状态改变为第二状态。在替代性实施例中，当推进单元被关闭或断电时，控制系统可以将设备的模式从第一模式改变为第二模式，或者将功能单元的状态从第一状态改变为第二状态。相反，当推进单元通电时，控制系统可以将设备的模式从第二模式改变为第一模式，或者将功能单元的状态从第二状态改变为第一状态。

应当理解，在一些实施例中，设备的模式改变可以使控制系统相应地改变一个或多个功能单元的状态。替代性地，一个或多个功能单元的状态改变可以使控制系统在第一模式和第二模式之间改变设备的模式。

为了更好地控制设备和布置在其上的一个或多个功能单元，可以为用户提供用户接口。用户接口可以装载在设备上。例如，当设备被实现为第一模式中的uav时，用户接口可以被布置在设备的本体上，例如，在uav本体或中心本体上。用户接口可以包括按钮、开关、拨盘、触摸屏、滑块、旋钮或键中的一者或多者。用户接口可以包括如前文所述的状态切换接口或模式切换接口。如上文或本说明书中的其他地方所论述的，用户接口在被实现为触敏屏时可以包括用于控制和设置一个或多个功能单元的多个图形对象或选项。在一些实施方案中，所有图形对象都可以显示在屏上，而不管设备或者一个或多个功能单元所处的模式或状态如何。在一些实施方案中，可以在屏上显示所有图形对象，而不管设备或者一个或多个功能单元所处的模式或状态。在一些情况下，可以在屏上显示用于不同功能单元的不同设置或控制页面并且用户可以搜索期望的功能单元并通过经由手指转向匹配的页面来进行对应的配置。在一些实施例中，用户接口可以包括用于控制万向节的图形对象，使得耦接到万向节的图像捕获装置被驱动以相对于设备绕一个或多个轴转动。

图6提供了根据本发明的实施例的用于触发可变型设备的变换的触发机构的图示。触发机构可以被配置为启动可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。第一构型的一个示例可以是载具构型。第二构型的一个示例可以是手持构型。当处于载具构型时，可变型设备可以是任何载具，诸如无人载具，包括无人地面载具和无人飞行器(uav)。当呈手持构型时，可变型设备可以是被配置为由人手握持的手持装置。在之前或本说明书中的其他地方对可变型设备做出的任何描述都可以适用于如参考图6所论述的可变型设备。

如图6的a部分所示，呈载具构型的可变型设备600可以是uav。当可变型设备处于载具构型时，uav可以包括uav本体602和可从uav本体(例如，中心本体)延伸的一个或多个臂604。臂中的一个或多个臂可以支撑可以影响uav的飞行的一个或多个推进单元606。一个或多个推进单元可以承载一个或多个转子叶片608。转子叶片可以由马达或发动机致动以产生用于uav的升力。例如，转子叶片可以固定到马达的转子上，使得转子叶片随转子一起转动，以产生uav的升力(推力)。因此，uav能够以自推进方式执行载具操作，诸如空中操作，例如，收集环境数据、空中摄影、空中监视、空中测量、实时图像传输等。

如前文所述，触发机构可以用于使可变型设备在第一(例如，载具)配置和第二(例如，手持)配置之间变换。这里的触发机构可以是用于使可变型设备在第一构型和第二构型之间变换的单个触发机构。替代性地，触发机构可以包括第一触发机构和第二触发机构，其中第一触发机构可以用于使可变型设备从第一构型变换成第二构型，并且第二触发机构可以用于使可变型设备从第二构型变换到第一构型。在一些实施例中，触发机构可以包括多个潜在触发器，其可以具有相同类型或不同类型。

触发机构可以被配置为使可变型设备的一个或多个部件相对于可变型设备的另一个部件移动。触发机构可以被配置为借助于一个或多个致动器来启动一个或多个部件的移动。例如，触发机构可以产生指示触发的信号并将其发送到处理器。在接收到这样的信号时，处理器可以产生指令以指示一个或多个致动器致动一个或多个部件，使得一个或多个部件可以相对于另一个部件移动。因此，可变型设备可以在第一构型和第二构型之间进行变换。应当理解，可以借助于一个或多个致动器响应于触发机构自动地实现一个或多个部件的移动。

可变型设备的一个或多个部件可以相对于可变型设备的中心本体或区域移动。可变型设备的一个或多个部件的移动可以包括绕可变型设备的偏航轴线、俯仰轴线或滚转轴线中的一者或多者的转动。当多个部件可移动时，它们相对于相同的一个轴线、两个轴线或三个轴线或者不同的轴线转动地和/或平移地移动。移动可以包括在变换期间的枢转、折叠、滑动、伸缩或它们的任何组合。在一些实施例中，一个或多个部件可以包括支撑可变型设备的推进单元的部件，诸如臂或腿。在之前或本说明书中的其他地方关于一个或多个部件的移动做出的任何描述都可以适用于如参考图6所论述的一个或多个部件的移动。

如图6的b部分所示，借助于触发机构612，在将一个或多个臂向下折叠作为用于由单手610握持的把手时，呈载具构型的可变型设备被变换成手持构型。在手持构型中，可变型设备可以用作用于由用户握持的手持装置，以进行手持操作，诸如地面水平操作或较低处操作。例如，当摄像机附接到可变型设备时，用户可以使用可变型设备作为手持图像捕获装置直接拍摄图片或制作视频。在较低处操作中，用户可以使用呈手持构型的可变型设备作为摄像机支撑装置，以用于支撑或保持摄像机进行拍摄。可以理解的是，可变型设备可以借助于摄像机在载具构型和手持构型中执行图像捕获。

代替使用支撑推进单元的一个或多个臂作为把手，可变型设备的另一个部件可以用于用户握持。例如，在一些情况下，可折叠或可缩回的起落架可以在从呈手持构型的uav本体展开或延伸出来之后用作把手。在一些实施例中，可变型设备可以包括符合人体工程学地设计成在呈手持构型时由单手承载的把手。例如，当可变型设备处于载具构型时，把手或把手状部件可以缩回到uav本体中。在启动触发机构时，把手或把手状部件可以延伸出呈手持构型的uav本体以供用户握持。把手可以被设计成具有抓握区域，该抓握区域被配置为允许用户的手指至少部分地环绕抓握区域，在该抓握区域中可以设置用户输入接口，以用于接收来自用户的手的输入。替代性地，可变型设备可以被符合人体工程学地成形以用于在呈手持构型时由单手承载。

在一些实施例中，可变型设备还可以包括用于接收用户输入以控制一个或多个功能单元的操作的用户接口，其中一个或多个功能单元选自包括电力系统、飞行控制器、图像传输系统、推进系统、冷却系统、万向节、图像捕获装置或者一个或多个传感器的组，它们类似于图5中示意性示出的那些。由用户输入接口接收的输入可以在可变型设备呈手持构型时实现可变型设备的操作。在一些情况下，用户输入可以控制万向节，使得耦接到万向节的图像捕获装置被驱动以绕一个或多个轴转动，包括相对于可变型设备的滚转轴线、偏航轴线或俯仰轴线。在之前或本说明书中其他地方做出的对功能单元的任何描述都可以适用于如这里所论述的功能单元。

图7示出了根据本发明的实施例的借助于触发机构操作可变型设备的方法700的流程图。如图7所示的触发机构可以是如图6所示的触发机构。因此，如之前参考图6所做的对触发机构的任何描述都可以适用于如下面参考图7所论述的触发机构。应当理解，方法700可以实现如上面参考图6所论述的操作。

如图7所示，在702处，该方法可以借助于触发机构启动可变型设备的一个或多个部件的移动，使得可变型设备在载具构型和手持构型之间变换。如前文所述，在载具构型中，可变型设备可以是任何载具，包括地面载具或飞行器，诸如uav。此外，可以允许可变型设备在载具构型中借助于一个或多个推进单元进行自推进。另外，呈载具构型的可变型设备能够进行空中操作，例如空中摄影。当呈手持构型时，可变型设备可能不能进行自推进。因此，可以借助于外部装置推进可变型设备。例如，可变型设备可以附接到移动物体，诸如自行车、汽车或吊杆，以便进行推进。替代性地，可变型设备在手持构型中可以由用户的手承载、握持或抓握。

可变型设备可以是呈手持构型的手持装置，并且可以由用户的单手或双手握持。呈手持构型的可变型设备可以执行地面水平操作或甚至更低处操作。例如，当图像捕获装置附接到可变型设备时，用户可以使用可变型设备作为手持图像捕获装置(或手持成像装置)。在这种情况下，用户可以握住可变型设备的由可变型设备的一个或多个部件形成的把手以拍照或录制视频。替代性地，用户可以将单独的把手安装到可变型设备并抓住单独的把手以制作镜头。在一些情况下，可变型设备可以包括符合人体工程学地设计成在呈手持构型时由单手承载的把手。

触发机构可以启动可变型设备的物理变换。例如，触发机构可以启动可变型设备的一个或多个部件相对于可变型设备的另一个部件移动。另一个部件可以是可变型设备的中心本体或区域。在一些实施例中，一个或多个部件可以经由连接机构可移动地连接。这里的连接机构可以包括任何合适的机械机构、元件、部件、构件，诸如链接机构、连杆机构、致动器机构、锁定机构、快速释放机构、螺钉、螺栓、紧固件、弹性元件、钩子、皮带、链子等。一个或多个部件的移动可以包括绕可变型设备的偏航轴线、俯仰轴线或滚转轴线中的一者或多者转动。移动可以包括枢转、折叠、滑动、伸缩或它们的任何组合。

在一些实施例中，触发机构还可以启动一个或多个功能单元的状态改变。这里的功能单元可以选自包括电力系统、飞行控制器、图像传输系统、推进系统、冷却系统、万向节和图像捕获装置的组。触发机构可以启动一个或多个功能单元在可变型设备处于载具构型时在在第一状态下操作，并且在可变型设备呈手持构型时在不同于第一状态的第二状态下操作。如之前参考图5所论述的对状态改变的任何描述也可以适用于如这里所论述的状态改变。

可变型设备的物理变换可以触发可变型设备的一个或多个功能单元的状态改变。相反，可变型设备的一个或多个功能单元的状态改变可以触发可变型设备的物理变换。在替代性实施例中，一个或多个功能单元的状态改变和uav的变换可以同时发生。可选地，一旦可变型设备完成其在载具构型和手持构型之间的物理变换，一个或多个功能单元就可以开始改变其状态以适应uav的当前配置。另外，在一些实施例中，当一个或多个功能单元改变它们的状态时，触发机构可以被触发以启动uav在载具构型和手持构型之间的变换。

在704处，该方法可以响应于触发机构实现可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换。

可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换可以响应于触发机构的触发而自动地进行。例如，触发机构可以产生指示可变型设备的一个或多个部件的移动的指令或信号，并将其发送到处理器。在接收到指令或信号时，处理器可以指导一个或多个致动器致动一个或多个部件移动，从而使可变型设备在载具构型和手持构型之间变换。在一些实施方案中，触发机构可以直接与和一个或多个部件相关联的一个或多个致动器通信，并且指示致动器致动相关部件以便将可变型设备变换到预期配置中。

在一些情况下，可以从可变型设备中省略触发机构。在这种情况下，可以通过手动操作来执行可变型设备的变换。例如，用户可以在预定方向上手动移动可变型设备的一个或多个部件，使得可变型设备可以处于预期配置。在一些情况下，当可变型设备的一个或多个部件是一个或多个臂时，用户可以手动折叠或缩回一个或多个臂，使得可变型设备可以呈手持构型。相反，用户可以手动展开或延伸一个或多个臂，使得可变型设备可以呈载具构型。在一些实施例中，用户可以直接从可变型设备中移除一些部件，或者将一些部件安装到可变型设备，使得可变型设备可以处于不同的配置。例如，用户可以手动移除臂，使得可变型设备呈手持构型。相反，用户可以手动地将臂添加回可变型设备，使得可变型设备可以呈载具构型。

触发机构可以响应外部输入。图8提供了根据本发明的实施例的到触发机构的不同类型的外部输入的图示。如图8所示的触发机构可以与参考图6和图7描述的布置和方法共享一个或多个特性、特征、部件。可选地，如图8所示的触发机构可以与如图6和图7中所论述的触发器机构相同。

如图8的a部分所示，触发机构802可以响应于外部输入而启动可变型设备的变换。这里的外部输入可以在可变型设备的外部产生，并由装载在可变型设备上的触发机构接收。外部输入可以是指示触发机构启动可变型设备例如如前文所述在载具构型和手持构型之间变换的用户输入。

如a部分所示，触发机构可以经由状态切换接口804接收一个或多个外部输入。状态切换接口可以是按钮、开关、拨盘、触摸屏、滑块、旋钮或键中的一者或多者。状态切换接口可以分析外部输入的内容并确定外部输入是否与可变型设备的变换有关。如果是这种情况，那么状态切换接口可以将外部输入传输到触发机构，该触发机构可以启动可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换。

例如，当状态切换接口被实现为可变型设备的本体上的旋钮时，用户可以在预定方向(例如，顺时针方向)上扭动旋钮，以指示触发机构启动可变型设备从载具构型到手持构型的变换。用户可以在与预定方向相反的方向上例如在逆时针方向上扭动旋钮，以指示触发机构启动可变型设备从手持构型到载具构型的变换。当状态切换接口被实现为两个按钮，其中一个指示从载具构型到手持构型的变换，并且另一个指示从手持构型到载具构型的变换时，用户可以选择其中一个按钮来指示触发机构启动可变型设备到载具构型和手持构型中的一者的变换。

替代性地，在一些实施方案中，在没有如上所述的状态切换接口的情况下，触发机构可以包括控制部分和用户接口部分。触发机构的控制部分可以布置在可变型设备的本体内，并且触发机构的用户接口可以从本体突出或者布置在本体的外表面上以用于接收外部输入。当用户接口接收到外部输入时，它可以将外部输入传输到控制部分。控制部分可以检查外部输入是否可能与可变型设备的变换相关。如果是这种情况，则如前文所述，控制部件可以借助于处理器或者一个或多个致动器启动可变型设备的变换。在一些实施例中，触发机构可以被实现为一个或多个图形元件、项目或选项，其布置在安装或合并在可变型设备的外表面上的触敏显示器上以供用户选择。在接收到用户选择诸如触摸或按压一个或多个图形元件时，触发机构可以借助于一个或多个处理器触发可变型设备的变换。

如图8的b部分所示，远离可变型设备的终端装置806可以将外部输入提供给触发机构808。这里的终端装置可以包括但不限于固定装置、移动站、平板电脑、智能电话、平板电脑(pad)、便携式数字助理等。在一些情况下，外部输入可以由终端装置使用任何合适的通信技术无线地提供，该通信技术例如包括第二代(2g)通信标准、第三代(3g)通信标准、第四代(4g、包括长期演进(lte))通信标准、第五代(5g)通信标准、短距离通信技术诸如无线局部网络或蓝牙。在一些情况下，外部输入可以由终端装置以例如经由电缆或usb线与uav有线连接的方式提供。

可以通过触摸或手动操纵来实现这里的外部输入。例如，当触敏屏用于接收外部输入时，用户可以触摸不同的项目例如图形对象或符号，以选择用于可变型设备的期望配置。在接收到这样的选择时，触发机构可以启动可变型设备到期望配置的变换。当提供物理键、旋钮、按钮、滑块或开关中的一个或多个用于接收外部输入时，用户可以通过按压、扭动、滑动或切换操纵来手动选择期望的配置。

可以为用户定制外部输入。例如，外部输入可以由来自可变型设备的用户的手势或语音命令提供。例如，用户可以做出指定的手势或语音，并且在借助于装载在可变型设备上的手势或语音识别装置识别出指定的手势或语音时，触发机构可以启动可变型设备的变换。替代性地，可以由用户发起的可变型设备或终端装置的取向的改变来提供外部输入。例如，在由装载在可变型设备上的惯性测量单元(imu)检测到定向改变时，触发机构可以启动变换。作为另一示例，当用户摇动或倾斜终端装置时，终端装置内的加速度计或imu可以检测到这种定向改变并因此将指令作为外部输入传输到触发机构，指示触发机构启动变换。在一些实施例中，可以布置热敏传感器用于接收外部输入。当检测到由用户的触摸产生的温度或热量时，热敏传感器可以指示触发机构启动变换。

触发机构可以被配置为响应于不同类型的内部输入来启动uav在载具构型和手持构型之间的变换，如分别在图9的a部分和b部分所示，该内部输入包括传感器数据或载具操作数据。

内部输入可以是从装载在可变型设备上的或在可变型设备内部的一个或多个部件产生或收集的任何指令或数据。内部输入可以是装载在可变型设备上的或在可变型设备内部的一个或多个部件的测量数据、监测数据或性能数据。可以定期地、周期性地或在事件触发的基础上、或者基于满足的某一条件产生内部输入。在一些实施例中，内部输入可以包括从装载在可变型设备上的一个或多个传感器收集的传感器数据和/或从装载在可变型设备上的一个或多个功能单元收集的载具操作数据。

如图9的a部分所示，一个或多个传感器902可以生成传感器数据。传感器可以包括但不限于惯性传感器、高度传感器、姿态传感器、加速度传感器、红外传感器或深度传感器。响应于从传感器收集或传输的传感器数据，触发机构904可以启动可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换。

例如，高度传感器可以聚集指示相对于下层表面的设备高度的信息。当高度传感器检测到可变型设备相对于下层表面处于预定高度或在预定高度下方时，触发机构可以使可变型设备从载具构型变换到手持构型。作为另一示例，加速度传感器可以以不同的配置检测设备的加速度。当加速度传感器感测到可变型设备的加速度等于或大于预定阈值时，它可以产生相应的传感器数据以指示触发机构改变可变型设备的配置。类似地，当加速度传感器感测到可变型设备的加速度等于或小于预定阈值时，它可以产生相应的传感器数据以指示触发机构改变可变型设备的配置。

如图9的b部分所示，一个或多个功能单元906可以生成载具操作数据。这里的一个或多个功能单元可以包括但不限于电力系统、飞行控制器、图像传输系统、推进系统、冷却系统、万向节和图像捕获装置。载具操作数据可以包括关于一个或多个功能单元的操作的数据。响应于载具操作数据，触发机构908可以启动可变型设备在载具构型和手持构型之间的变换。在一些实施方案中，当触发机构确定载具操作数据等于、大于或小于预定阈值时，它可以启动可变型设备的变换。例如，当载具操作数据指示推进单元正在以逐渐降低的电力操作时，触发机构可以响应于此而启动可变型设备从载具构型到手持构型的变换。作为另一示例，当载具操作数据指示电力系统正在以高于预定电力水平的电力水平操作时，触发机构可以启动可变型设备从手持构型到载具构型的变换。在一些实施方案中，飞行控制器的载具操作数据可以指示电动速度控制器正在逐渐降低螺旋桨的转动速度。响应于这种载具操作数据，触发机构可以启动可变型设备从载具构型到手持构型的变换。因此，用户可以手动握持可变型设备以进行地面水平操作或较低处操作。

可变型设备可以根据触发机构的类型以不同的速度改变其配置和/或模式。可变型设备可以根据触发机构的类型改变具有不同程度的验证或中间步骤的配置和/或模式。可以给不同类型的触发机构赋予不同的优先级。例如，在一些情况下，外部输入可以被赋予比内部输入更高的优先级。因此，当接收外部输入时，触发机构可以立即启动可变型设备的变换而没有任何延迟。相反，当接收到内部输入时，触发机构可以可选地要求用户对变换的确认或批准，导致相对于外部输入的较慢变换。在一些情况下，内部输入可以被赋予比外部输入更高的优先级。例如，当内部输入指示需要转换时，触发机构可以立即启动变换而没有任何延迟。相反，当接收到外部输入时，触发机构可以基于所收集的内部输入确定变换是否可行。如果内部输入显示变换不可行或不安全，则触发机构可能不会启动变换。在这种情况下，触发机构可以通知用户这种情况。例如，触发机构可以经由状态切换接口通知用户变换不被许可。

如整个说明书中所论述的，本发明的设备或可变型设备在呈第二构型或手持构型时非常便于由用户的手握持。例如，可变型设备可以具有小于或等于50cm、40cm、30cm、20cm、19cm、18cm、17cm、16cm、15cm、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm或1cm的尺寸(例如，长度、宽度和/或高度)。替代性地，尺寸(例如，长度、宽度和/或高度)可以大于或等于50cm、40cm、30cm、20cm、19cm、18cm、17cm、16cm、15cm、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm、或1cm。尺寸可以落在本文描述的任何值之间的范围内。长度、宽度和/或高度可以彼此相同或不同。在一些情况下，最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、对角线或直径中的最大尺寸)可以小于或等于本文所描述的值中的任何值。设备或可变型设备的长度、宽度或高度可以小于或大于所描述的尺寸中的任何尺寸，或者可以彼此相同或不同。

图10提供了根据本发明的实施例的用户交互设备1002和可变型设备1004之间的交互操作的示意图。用户交互设备可以与可变型设备交互，从而实现可变型设备的操作。在一些实施例中，用户交互设备可以实现可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。第一构型的一个示例是载具构型，并且第二构型的一个示例是手持构型。可变型设备在呈第一构型时可以借助于在一个或多个推进单元能够进行自推进。可变型设备在呈第二构型时可能需要手动操纵以便移动。

本文中的可变型设备可以与之前或本说明书中的其他地方所论述的那些可变型设备共享相同的特征、结构或特性。这里的可变型设备可以可选地与之前或本说明书中的其他地方所论述的那些可变型设备相同。因此，关于可变型设备的任何描述也都可以适用于这里。尽管以下将论述用户交互设备和可变型设备之间的交互，但是本发明的用户交互设备也可以用于与可能不可变型的设备诸如参考图5论述的设备交互。

如图10所示，用户交互设备可以包括交互组件1006和性能组件1008。交互组件可以被配置为接收用户输入以启动可变型设备的一个或多个部件的移动。性能组件可以响应于用户输入实现可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。

可变型设备的一个或多个部件的移动可以包括绕可变型设备的偏航轴线、俯仰轴线或滚转轴线中的一者或多者的转动。当多个部件可移动时，它们相对于相同的一个轴线、两个轴线或三个轴线或者不同的轴线转动地和/或平移地移动。移动可以包括在变换期间的枢转、折叠、滑动、伸缩或它们的任何组合。在一些实施方案中，用户输入可以被配置为使一个或多个致动器移动部件，使得可变型设备在第一构型和第二构型之间变换。

性能组件可以被配置为响应于由交互组件接收的用户输入实现可变型设备在第一构型和第二构型之间的变换。性能组件可以与可变型设备通信以实现变换。基于例如用户交互设备和可变型设备之间的距离、信道带宽、通信链路质量等，性能组件和可变型设备之间的通信可以是无线的或有线的。例如，如果可变型设备在第一构型中远离用户交互设备，则可以在它们之间建立无线通信。此外，如果可变型设备靠近用户交互设备或接近用户交互设备，则可以在它们之间建立有线通信。在之前或本说明书中的其他地方对无线通信或有线通信做出的任何描述都可以适用于这里的无线通信或有线通信。

在接收到用户输入时，性能组件可以确定用户输入是否与变换操作有关。如果是这种情况，它可以指示可变型设备变换成如由用户输入指示的配置。在一些实施方案中，可以由性能组件借助于装载在可变型设备上的一个或多个处理器接收用户输入的指示。响应于用户输入的指示，性能组件可以借助于一个或多个处理器产生指令，该指令指导装载在可变型设备上的一个或多个致动器移动一个或多个部件，由此可变型设备处于预期配置。

可以在软件、硬件或它们的任何组合中的一者中实现这里的性能组件，该软件包括固件。在由软件实现性能组件的情况下，它可以是计算机程序，该计算机程序可以存储在机载储存器(例如，闪速存储器或只读存储器(rom))中并且在由一个或多个处理器执行时执行与可变型设备的双向通信。当由硬件实现时，性能组件可以包括一个或多个电路或电路系统，其可以被配置为接收由交互组件转发的用户输入并执行与可变型设备的双向通信，从而使可变型设备如箭头所示在第一构型和第二构型之间变换。

在一些实施例中，可变型设备和/或性能组件可以基于例如如前文所述的内部输入来确定变换是否可能。可变型设备和/或性能组件可以可选地经由用户交互设备特别是经由交互组件向用户发送交互响应。交互响应可以包括关于是许可还是拒绝预期变换的确认信息。在一些情况下，确认信息可以包括关于为什么拒绝变换的更多细节。替代性地，可以仅在拒绝变换时才向用户显示交互响应。

除了实现可变型设备的变换操作之外，用户交互设备还能够实现或控制装载在可变型设备上的一个或多个功能单元的操作。一个或多个功能单元可以选自包括电力系统、飞行控制器、图像传输系统、推进系统、冷却系统、万向节和图像捕获装置的组。用户交互设备可以例如基于可变型设备的对应配置在第一状态和第二状态之间改变一个或多个功能单元的状态。例如，用户交互设备可以在可变型设备处于第一(或第二)配置时，将一个或多个功能单元的状态改变为第一(或第二)状态。因此，一个或多个功能单元的状态可以适应可变型设备的配置。

在一些实施例中，用户交互设备可以在可变型设备呈第一构型时许可第一组用户输入，并且用户交互设备可以在可变型设备呈第二构型时许可与第一组用户输入不同的第二组输入。在一些情况下，第一组用户输入或第二组用户输入可以许可启用或禁用装载在可变型设备上的一个或多个功能单元。例如，当可变型设备呈第一构型时，第一组用户输入可以启用推进系统，使得一个或多个推进单元可以在第一状态下操作。相反，当可变型设备呈第二构型时，第二组用户输入可以禁用推进系统，使得一个或多个推进单元可以停止操作。

在一些实施方案中，第一组用户输入或第二组用户输入可以实现装载在可变型设备上的万向节或图像捕获装置的设置。例如，当可变型设备呈第一构型时，第一组用户输入可以将万向节或图像捕获装置配置为更适合于空中摄影，例如用于全景成像。当可变型设备呈第二构型时，第二组用户输入可以将万向节或图像捕获装置配置为更适合于地面摄影，例如用于2d成像。在之前或本说明书中的其他地方关于万向节或图像捕获装置的设置做出的任何描述也都可以适用于这里。

在一些实施例中，用户交互设备可以被配置为初始化可变型设备的一个或多个部件。这里的初始化可以包括将参数、预设、模式或状态配置为一个或多个部件的初始选项。例如，基于一个或多个用户选择，用户交互设备可以配置附加到可变型设备的图像捕获装置的初始参数，或者可以为飞行控制器配置飞行高度、飞行距离、飞行持续时间，或者可以为一个或多个推进单元配置平均飞行速度、最大飞行速度或最小飞行速度。

可以灵活地布置用户交互设备的物理位置。在一些实施方案中，用户交互组件可以装载在可变型设备上。用户交互组件可以可从可变型设备移除。用户交互设备可以布置在可变型设备的本体例如uav本体上或嵌入可变型设备的本体中。在一些情况下，用户交互设备可以在可变型设备呈第一构型时在装载在可变型设备上的第一位置处，并且在可变型设备呈第二构型时在装载在可变型设备上的与第一位置不同的第二位置处。第一位置和第二位置之间的交替可以手动发生。例如，当用户交互设备布置在uav本体的表面上时，用户可以从uav本体的侧表面(即，第一位置)手动移除用户交互设备并且在可变型设备从第一构型变换成第二构型时将该用户交互设备附接到uav本体的尾部部分(即，第二位置)。

用户交互设备可以包括被配置为接收用户输入的一个或多个物理控制元件，其中物理控制元件可以包括按钮、拨盘、旋钮、滑块、开关或键中的一者或多者。在一些实施例中，物理控制元件可以被定位成在用户握住用户交互设备的至少一部分时通过来自用户的直接手动操纵来接收用户输入。替代性地，物理控制元件可以被定位成使得用户能够在握住用户交互设备的把手的同时提供用户输入。用户输入可以是对一个或多个物理控制元件的单个动作。

当用户交互设备装载在可变型设备上时，可变型设备可以符合人体工程学地设计为在呈第一构型或手持构型时由单手承载。替代性地，可变型设备可以包括符合人体工程学地设计成在呈手持构型时由单手承载的把手。在一些情况下，可变型设备的一个或多个部件可以在可变型设备呈第一构型或手持构型时形成把手。因此，用户可以抓住把手以握住可变型设备并通过操作用户交互设备来进行用户输入。

在一些实施方案中，用户交互设备可以被配置为借助于耦接元件耦接到可变型设备和从可变型设备移除。例如，用户交互设备可以作为单个单件可移除地安装到可变型设备上。在一些情况下，用户交互设备可以具有一些接口，并且可变型设备可以具有匹配的接口。当用户交互设备和可变型设备经由所论述的接口相互连接时，用户能够控制可变型设备的变换并配置关于可变型设备的一个或多个部件的各种设置。

在一些实施方案中，用户交互设备可以装载在终端装置上。用户交互设备可以可释放地连接到终端装置。用户交互设备可以布置在终端装置的本体例如终端装置的主面板上或嵌入终端装置的本体中。用户交互设备可以体现为显示屏，其具有围绕显示屏的外围的一些按钮、开关、滑块或摇杆。替代性地，用户交互设备可以体现为设置或镶嵌在终端装置的本体上的触敏屏。因此，用户可以通过触摸屏幕上显示的一个或多个虚拟或图形对象来输入选择。在一些实施方案中，如将参考图11详细论述的，用户交互设备可以体现为物理键和虚拟对象的组合。在一些实施方案中，这里的终端装置可以是可穿戴装置，用户交互设备可以嵌入在该可穿戴装置中。用户可以触摸可穿戴装置的显示器或推动可穿戴装置上的按钮来输入用户指令。

终端装置可以使用任何合适的通信技术来与可变型设备通信，诸如无线通信或有线通信。例如，当装载在终端装置上的用户交互设备从用户接收到用户输入时，它可以指示终端装置经由包括在终端装置中的收发器将指令传输到可变型设备。在接收到这样的指令时，可变型设备可以执行对应的动作，例如，改变其自己的模式或配置，或者改变一个或多个功能单元的状态或设置。

在一些实施方案中，交互组件可以在远离可变型设备的终端上，并且性能组件可以装载在可变型设备上。换句话说，交互组件和性能组件可以彼此分离，并且可以经由任何合适的无线通信或有线通信彼此通信。因此，用户可以使用终端来经由用户交互组件输入用户指令，并且装载在可变型设备上的性能组件可以在接收到来自可变型设备的用户指令时实现可变型设备的变换。

在一些实施方案中，用户交互设备可以具有小于或等于40cm、35cm、30cm、25cm、20cm、15cm、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm或1cm的尺寸(例如，长度、宽度和/或高度)。替代性地，该尺寸(例如，长度、宽度和/或高度)可以大于或等于40cm、35cm、30cm、25cm、20cm、15cm、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm或1cm。尺寸可以落在本文描述的任何值之间的范围内。用户交互设备的长度、宽度或高度可以彼此相同或不同。在一些情况下，最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、对角线或直径的最大尺寸)可以小于或等于本文所描述的值中的任何值。

在一些实施方案中，用户交互设备可以具有小于或等于25cm、20cm、15cm、12cm、11cm、10cm、9.5cm、9cm、8.5cm、8cm、7.5cm、7cm、6.5cm、6cm、5.5cm、5cm、4.5cm、4cm、3.5cm、3cm、2.5cm、2cm、1.5cm或1cm的尺寸(例如，直径和/或厚度)。替代性地，尺寸(例如，直径和/或厚度)可以大于或等于25cm、20cm、15cm、12cm、11cm、10cm、9.5cm、9cm、8.5cm、8cm、7.5cm、7cm、6.5cm、6cm、5.5cm、5cm、4.5cm、4cm、3.5cm、3cm、2.5cm、2cm、1.5cm或1cm。尺寸可以落在本文描述的任何值之间的范围内。直径和/或厚度可以彼此相同或不同。在一些情况下，最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、厚度、对角线或直径的最大尺寸)可以小于或等于本文所描述的值中的任何值。用户交互设备可以具有可以适合于附接到uav或远程终端的不同形状或尺寸。

用户交互设备可以体现为显示屏，其具有围绕显示屏的外围的一些按钮、开关、滑块或摇杆。替代性地，用户交互设备可以体现为设置或镶嵌在可变型设备的本体上的触敏屏。因此，用户可以通过触摸屏幕上显示的一个或多个虚拟或图形对象来输入选择。在一些实施方案中，如下面将参考图11详细论述的，用户交互设备可以体现为物理键和虚拟对象的组合。

图11示出了根据本发明的实施例的具有用于用户交互的不同部署的不同交互组件的示意图。参考图10关于交互组件做出的描述也可以应用于图11中所示的那些交互组件。

如图11的a部分所示，交互组件1102可以包括被配置为接收用户输入的触摸屏1104，该用户输入可以包括使可变型设备在第一构型和第二构型之间变换的指令。触摸屏可以包括多个图形对象1106，用户可以触摸该多个图形对象以选择用于可变型设备的第一构型或第二构型。来自所述多个图形对象的一个或多个图形对象可用于改变一个或多个功能单元或传感器的状态。例如，一个或多个图形对象可以用于改变飞行控制器、冷却系统、推进单元、万向节、承载件、图像捕获装置、图像传输系统、电力系统等的状态。在一些实施方案中，图形对象可以包括一个或多个图形对象，该一个或多个图形对象允许用户控制与可变型设备或耦接到可变型设备的图像捕获装置耦接的万向节的操作，从而驱动耦接到万向节的图像捕获装置相对于可变型设备绕一个或多个轴转动。

在一些实施方案中，触摸屏可以在可变型设备呈第一构型时包括第一多个图形对象1106-1，并且在可变型设备呈第二构型时包括与第一多个图形对象不同的第二多个图形对象1106-2。第一多个图形对象可以用于将一个或多个功能单元或传感器的状态改变为用于空中操作或载具操作的第一状态。第二多个图形对象可以用于将一个或多个功能单元或传感器的状态改变为用于手持操作或地面水平操作或较低处操作的第二状态。替代性地或组合地，第一多个图形对象也可以用于改变一个或多个功能单元或传感器的设置或选项以用于空中操作或载具操作。第二多个图形对象可以用于改变一个或多个功能单元或传感器的设置或选项以用于手持操作或地面水平操作或较低处操作。第一多个图形对象和第二多个图形对象可以是相同的图形对象或者可以彼此不同。

此外，交互组件可以可选地包括被配置为接收用户输入的一个或多个物理控制元件1108，其中物理控制元件可以包括按钮、拨盘、旋钮、滑块、开关或键中的一者或多者。物理控制元件可以被定位成在用户握住用户交互设备的至少一部分时通过来自用户的直接手动操纵来接收用户输入。替代性地，物理控制元件可以被定位成使得用户能够在握住用户交互设备的把手的同时提供用户输入。此外，用以启动可变型设备的变换的用户输入可以是对一个或多个物理控制元件的单个动作。在一些实施方案中，耦接到可变型设备的万向节可以由用户使用一个或多个物理控制元件来控制，使得耦接到万向节的图像捕获装置被驱动以相对于可变型设备绕一个或多个轴转动。

如图11的b部分所示，交互组件1110可以包括可以被设置为物理控制元件的状态切换接口1112。通过单次触摸状态切换接口，可以在触摸屏1116上显示不同的多个图形对象1114。例如，当第一次触摸状态切换接口时，可以显示用于第一构型例如载具构型的第一多个图形对象。当第二次触摸状态切换接口时，可以显示用于第二构型例如手持构型的与第一多个图形对象不同的第二多个图形对象。因此，第一多个图形对象和第二多个图形对象的显示可以借助于状态切换接口进行交替。

如图11的c部分所示，可以在没有任何物理控制元件的情况下在触摸屏上实现交互组件1118。用于第一构型的第一多个图形对象1120和用于第二构型的第二多个图形对象1112可以与状态切换接口1124和模式切换接口1126一起显示在触摸屏上。如之前或本说明书的其他地方所述，通过选择状态切换接口或模式切换接口，可变型设备或可变型设备的一个或多个部件可以被配置处于第一状态或第二状态，或者处于第一模式或第二模式。例如，通过触摸模式切换接口，可以使可变型设备变换到载具模式(或载具构型)或手持模式(或手持构型)。然后，通过触摸状态切换接口，可以相应地使可变型设备的一个或多个部件改变为第一状态或第二状态。这里的图形控制对象可以被实现为具有指示各种功能单元的字样的各种图标，从而使配置功能单元变得容易。

在替代性实施例中，第一多个图形对象1120可以用于配置或改变一个或多个功能单元的状态或设置，并且第二多个图形对象1122可以用于配置或者改变一个或多个传感器的状态或设置。状态切换接口1124可以用于触发可变型设备的变换，并且模式切换接口1126可以用于切换设备的模式。功能单元的状态或设置的改变可以在可变型设备的配置或模式的改变之前、之后或与其同时进行。

如前文所述，可以可选地通过姿态和/或运动来进行用户输入。例如，当用户交互设备包括惯性测量单元(imu)或类似单元时，它可以检测其自身的姿态和/或运动。当用户例如通过在预定方向上摇动或倾斜布置用户交互设备在其上的可变型设备来改变用户交互设备的取向时，可以形成用户输入并由用户交互设备接收该用户输入，从而改变可变型设备的配置、设备的模式、或者一个或多个功能单元的设置。

图12示出了根据本发明的实施例的在第一构型和第二构型之间变换的无人飞行器(uav)的不同示意图。应当理解，这里的uav可以是如前文所述的可变型设备的一个物理实现。因此，在之前关于可变型设备做出的任何描述也可以应用在这里。例如，如前文所述，uav可以经由变换具有第一构型和第二构型，可以通过相对于uav的另一个部件移动uav的一个或多个部件来实现该变换。第一构型可以是载具构型，并且第二构型可以是手持构型。uav可以在处于载具构型时在捕获图像时能够进行自推进，并且在呈手持构型时在捕获图像时需要手动操纵以便移动。替代性地或另外地，uav可以被配置为在处于载具构型时用于空中操作，并且可以被配置为在呈手持构型时用于地面水平操作或更低处操作。

如图12的a部分所示，uav1202可以包括uav本体1204和可从中心本体延伸的多个臂1206，例如横向设置在uav本体周围的臂1206-1、1206-2、1206-3和1206-4。所述多个臂中的每一个臂可以支撑一个或多个推进单元，例如推进单元1208-1、1208-2、1208-3和1208-4。推进单元可以包括一个或多个转动部件，诸如转子叶片1210-1、1210-2、1210-3和1210-4。推进装置可以另外包括轴或致动器。转动部件可以在任何方向上转动。uav还可以包括一个或多个起落架诸如起落架1212-1和1212-2，以用于降落在表面上，诸如地面上。uav上还布置有能够使uav通电或断电的电源按钮或开关1214。

a部分处示出的uav可以呈第一构型或载具构型。在第一构型或载具构型中，无人机可以执行空中操作，诸如空中摄影、收集环境数据、空中监视、空中测量、实时图像传输等。例如，无人机可以在图像捕获装置耦接到uav时执行空中摄影，其可以由操作员以无线方式实时控制。

在一些实施例中，可以借助于远程终端来控制空中操作，诸如uav的飞行。例如，远程终端可以启动uav的飞行和/或uav的着陆。远程终端可以启动一个或多个预定的航班序列或一种类型的飞行模式。无人机能够进行自主、半自主或直接手动控制的飞行。

远程终端可以包括如前面关于图10和图11所论述的用户交互设备。借助于用户交互设备，用户可以与远程终端交互以控制uav的飞行或启动uav从第一构型到如图11的b部分所示的第二构型的变换。

如b部分中所示，在有或没有装载在uav上的触发机构的帮助下，uav可以变换成第二构型，即手持构型。在一些情况下，一个或多个臂的变换或移动可以响应于感测到的状况或用以着陆或起飞的命令而自动发生。通过横向折叠一个或多个臂诸如臂1206-1、1206-2和1206-4并将臂1206-3留作把手来完成这里所示的变换。

图12的c部分示出了可以具有与a部分和b部分中所示的uav类似的机械结构的uav1203。它们之间的差异是正被人手1218的拇指按压的一个或多个用户接口1216。这里的用户接口可以是如之前参考图10和图11所论述的用户交互组件的交互组件的物理示例。通过使用uav的臂作为用于握持的把手，用户能够与呈手持构型的uav交互。

如前文所述，在一些情况下，用户能够配置uav的一个或多个部件，使得它们更适合于手持构型。特别地，用户能够配置或修改关于电力系统、飞行控制器、图像传输系统、推进系统、冷却系统、万向节和图像捕获装置的一个或多个参数，从而将它们的状态从呈载具构型的第一状态改变到呈手持构型的第二状态。例如，用户能够配置图像捕获装置，使得其可以在第一状态下相对于第二状态具有更宽的图像捕获角度。

图13示出了根据本发明的实施例的变换到手持构型或三脚架配置的uav1302的不同示意图。这里的uav可以如前文所述借助于触发机构或用户交互设备刚从载具构型变换而来。例如，在通过触发机构启动时，uav可以从空中配置变换到手持构型，该手持构型包括如图13的b部分、c部分、d部分和e部分中的每一个中所示的三脚架配置。

uav1302可以包括uav本体1304和多个臂1306。虽然这里示出的臂彼此平行，但是它们可以关于彼此成一定角度。例如，uav的两个相邻臂可以关于彼此成90度角。包括一个或多个转子叶片1308的一个或多个推进单元由每个臂在其远端进行支撑。可选地，uav可以包括耦接到万向节1312的图像捕获装置1310。万向节可以可移除地附接到uav本体的底部。万向节能够驱动图像捕获装置相对于uav本体在偏航轴线、滚转轴线和的俯仰轴线中的至少一者上转动。

用户可以直接握住如图13的a部分所示uav以拍照或录制视频。此外，如果维持适当的平衡，则可以将uav放置在地面上或安置在平坦表面上。因此，图像捕获装置能够在地面水平上或甚至更低水平上拍照，例如在水下，如果uav和图像捕获装置是防水的。

如图13的b部分处所示，uav作为整体相对于a部分处所示的uav转动180度，并且臂变成用于支撑uav本体的腿。如图所示，每个臂被折叠一定程度，使得在支撑平面(例如，地面)和每个臂之间形成夹角。通过使用臂的远端作为支撑点，uav可以被稳定地安置在支撑平面上，并且其定向改变为在uav本体的顶部上的图像装置能够使用更宽的视角拍摄图像。这样，图像捕获装置可以从可以应用窄视角的第一状态改变为由于定向的改变而可以应用更宽视角的第二状态。在一些实施例中，可以将稳定化组件或装置附接到图像捕获装置例如在图像捕获装置下方，使得由图像捕获装置的重力产生的振动可以被由稳定化组件在竖向方向上提供的弹力均衡。

在一些实施例中，如前文所述的用户交互设备可以设置在uav本体上，例如，交互组件1314布置在uav本体的外表面上。借助于交互组件，用户能够配置uav的一个或多个功能单元的参数或改变一个或多个功能单元的状态。例如，由于uav现在呈手持构型中，包括用作摄像机支撑装置，因此用户可以通过交互组件关闭uav的推进单元。此外，uav可以降低冷却系统的电力水平，因为uav的推进或移动可能主要取决于手动操纵并且相对于载具构型可能产生更少的热量。在一些情况下，借助于交互组件，用户可以调整摄影参数，诸如摄像机摇摄和倾斜的姿态参数、变焦参数、快门速度、曝光模式、操作模式、分辨率、场景模式等。

如图13的c部分所示，uav的臂可以被进一步向外折叠，使得它们可以与支撑平面平行。这样，如图所示，uav可以由螺旋桨支撑。替代性地，螺旋桨可以从臂上移除，使得臂可以直接安置在支撑平面上，从而进一步增加作为摄像机支撑装置或三脚架的uav的稳定性。

作为替代方案，如图13的d部分所示，臂可以被折叠成垂直于支撑平面，从而变成用于支撑uav本体和图像捕获装置以及万向节的腿。保持架1316可以布置在uav本体的外表面上，以用于保持移动装置，诸如移动电话1320，如图13的e部分处所示。如前文所述的用户交互设备可以包括在移动电话中，并且用户能够经由用户交互设备与uav交互。此外，用户可以实时地在移动电话的屏幕上观看图像或视频。另外，一些旋钮或按钮1318可以设置在uav本体的外表面上，使得用户可以控制uav的一些功能单元或部件，例如，改变它们的选项、状态或设置。例如，通过按压按钮，用户能够改变电池单元的输出状态。

图14示出了根据本发明的实施例的处于第一模式和第二模式的uav1402的不同示意图。这里的uav可以是如之前参考图5所论述的设备。这里的uav可以是不可变型的。例如，uav可以在处于第一模式时能够进行自推进，并且可以被配置为在处于第二模式时需要手动操作以进行移动。替代性地，uav可以被配置为在处于第一模式时用于空中操作，并且可以被配置为在处于第二模式时用于地面水平操作或者较低处操作。

如图14的a部分处所示，处于第一模式的uav可以包括uav本体1404、多个推进单元1406和由推进单元承载的转子叶片1408。与之前论述的uav不同，本文所示的推进单元可以在没有臂的情况下直接附接到uav本体，从而进一步减小uav的大小或重量。图像捕获装置1410可以附接到uav本体，例如在uav本体的头部处以用于向前拍摄。替代性地，图像捕获装置1412可以安装到uav本体的底部以进行摄影。可选地，图像捕获装置可以由万向节支撑，该万向节可以可移除地附接到uav本体。因此，图像捕获装置可以由万向节控制以相对于uav本体绕一个或多个轴转动。

uav本体上进一步布置有控制按钮、键或旋钮1414、1416、1418和1420。在一些实施例中，还可以在uav上布置其他用户接口，该其他用户接口可以包括开关、拨盘或触摸屏中的一者或多者。如之前参考图10和图11所论述的，这里的用户接口可以是交互组件或其一部分。

如图14的b部分处所示，uav现在处于第二模式，其中单手1424正握住uav进行手持操作。在一些实施例中，uav可以在没有任何变换的情况下从第一模式变换到第二模式。在一些实施例中，uav可以借助于如前文所述的触发机构从第一模式变换到第二模式。例如，当检测到用户关闭螺旋桨时，触发机构可以将uav从用于空中操作的第一模式改变为用于手持操作的第二模式。替代性地，uav可以借助于用户交互设备在第一模式和第二模式之间转换。在一些情况下，用户交互设备可以嵌入在uav中，使得用户可以容易地改变uav的模式。

如图所示，用户可以在握住uav进行手持操作的同时使用他或她的手指来改变uav的模式、一个或多个功能单元的状态、参数或预设。例如，通过按压按钮，用户可以调整摄像机的分辨率、启用或禁用一些部件诸如螺旋桨、改变冷却系统的状态等。

图15示出了根据实施例的包括承载件1502和有效载荷1504的可移动物体1500。尽管可移动物体1500被描绘为航空器，但是该描绘并非意图是限制性的，并且如本文先前所述，可以使用任何合适类型的可移动物体。本领域的技术人员将理解，本文在航空器系统的背景下描述的实施例中的任何实施例都可以应用于任何合适的可移动物体(例如，uav)。在一些情况下，有效载荷1504可以在不需要承载件1502的情况下设置在可移动物体1500上。可移动物体1500可以包括推进机构1506、感测系统1508和通信系统1510。

如前文所述，推进机构1506可以包括转子、螺旋桨、叶片、发动机、马达、轮子、车轴、磁体或喷嘴中的一者或多者。例如，推进机构1506可以是自紧式转子、转子组件或其他转动推进单元，如本文其他地方所公开的。可移动物体可以具有一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个推进机构。推进机构可以都是相同类型的。替代性地，一个或多个推进机构可以是不同类型的推进机构。如本说明书中其他地方所述，可以使用任何合适的工具诸如支撑元件(例如，驱动轴)将推进机构1506安装在可移动物体1500上。推进机构1506可以安装在可移动物体1500的任何合适的部分上，诸如安装在顶部、底部、前面、后面、侧面或它们的合适的组合上。

在一些实施例中，推进机构1506可以使可移动物体1500能够从表面竖向起飞或竖向着陆在表面上，而不需要可移动物体1500的任何水平移动(例如，不用沿着跑道行进)。可选地，推进机构1506可以可操作以许可可移动物体1500在指定位置和/或以指定定向悬停在空中。推进机构1506中的一个或多个可以独立于其他推进机构被控制。替代性地，推进机构1506可以被配置为被同时控制。例如，可移动物体1500可以具有多个水平定向的转子，该转子可以为可移动物体提供升力和/或推力。可以致动多个水平定向的转子以向可移动物体1500提供竖向起飞、竖向着陆和悬停能力。在一些实施例中，水平定向的转子中的一个或多个可以在顺时针方向上旋转，而水平转子中的一个或多个可以在逆时针方向上旋转。例如，顺时针转子的数量可以等于逆时针转子的数量。水平定向的转子中的每个转子的转动速率可以独立地变化，以便控制由每个转子产生的升力和/或推力，从而调整可移动物体1500的空间部署、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个转动度)。

感测系统1508可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器可以感测可移动物体1500的空间部署、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个转动度)。一个或多个传感器可以包括全球定位系统(gps)传感器、运动传感器、惯性传感器、接近传感器或图像传感器。由感测系统1508提供的感测数据可以用于控制可移动物体1500的空间部署、速度和/或定向(例如，如下所述，使用合适的处理单元和/或控制模块)。替代性地，感测系统1508可以用于提供关于可移动物体周围的环境的数据，诸如天气状况、与潜在障碍物的接近度、地理特征的位置、人造结构的位置等。在一些实施例中，如前文所述的触发机构可以基于由感测系统1508收集的数据，在第一构型(或模式)和第二构型(或模式)之间变换可移动物体1500的配置或模式。

通信系统1510使得能够经由无线信号1516与具有通信系统1514的终端1512进行通信。通信系统1510、1514可以包括适合于无线通信的任何数量的发射器、接收器和/或收发器。通信可以是单向通信，使得可以仅在一个方向上传输数据。例如，单向通信可以仅涉及可移动物体1500将数据传输到终端1512，或反之亦然。数据可以从通信系统1510的一个或多个发射器传输到通信系统1512的一个或多个接收器，或反之亦然。替代性地，通信可以是双向通信，使得可以在可移动物体1500和终端1512之间在两个方向上传输数据。双向通信可以涉及将数据从通信系统1510的一个或多个发射器传输到通信系统1514的一个或多个接收器，反之亦然。

在一些实施例中，终端1512可以向可移动物体1500、承载件1502和有效载荷1504中的一个或多个提供控制数据，并从可移动物体1500、承载件1502和有效载荷1504中的一个或多个接收信息(例如，可移动物体、承载件或有效载荷的位置和/或运动信息；由有效载荷感测的数据，诸如由有效载荷摄像机捕获的图像数据)。在一些情况下，来自终端的控制数据可以包括用于可移动物体、承载件和/或有效载荷的相对位置、移动、致动或控制的指令。例如，控制数据可以引起对可移动物体的位置和/或定向的修改(例如，经由控制推进机构1506)，或者有效载荷关于可移动物体的移动(例如，经由控制承载件1502)。来自终端的控制数据可以引起对有效载荷的控制，诸如控制摄像机或其他图像捕获装置的操作(例如，拍摄静止图片或移动图片、放大或缩小、开机或关机、切换成像模式、改变图像分辨率、改变焦距、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视场)。在一些情况下，来自可移动物体、承载件和/或有效载荷的通信可以包括来自一个或多个传感器(例如，有效载荷1504的感测系统1508)的信息。通信可以包括来自一种或多种不同类型的传感器(例如，gps传感器、运动传感器、惯性传感器、接近传感器或图像传感器)的感测信息。此类信息可以涉及可移动物体、承载件和/或有效载荷的位置(例如，位置、定向)、移动或加速度。来自有效载荷的此类信息可以包括由有效载荷捕获的数据或有效载荷的感测状态。由终端1512传输提供的控制数据可以被配置为控制可移动物体1500、承载件1502或有效载荷1504中的一个或多个的状态。替代性地或组合地，承载件1502和有效载荷1504也可以各自包括被配置为与终端1512通信的通信模块，使得终端可以独立地与可移动物体1500、承载件1502和有效载荷1504中的每一个通信并对其进行控制。

在一些实施例中，终端1512可以包括如前文所述用于与可移动物体1500交互的用户交互设备。例如，借助于用户交互设备，终端1512可以接收用户输入以启动可动物体1500从载具构型到手持构型的变换。终端1512可以在可移动物体1500呈手持构型时物理地附接到可移动物体1500，从而提高可移动物体1500的可用性和可承载性。

在一些实施例中，可移动物体1500可以被配置为与作为对终端1512的补充或代替终端1512的另一远程装置通信。终端1512还可以被配置为与另一远程装置以及可移动物体1500通信。例如，可移动物体1500和/或终端1512可以与另一可移动物体或另一可移动物体的承载件或有效载荷通信。当需要时，远程装置可以是第二终端或其他计算装置(例如，计算机、膝上型电脑、平板电脑、智能电话或其他移动装置)。远程装置可以被配置为将数据传输到可移动物体1500、从可移动物体1500接收数据、将数据传输到终端1512、和/或从终端1512接收数据。可选地，远程装置可以连接到因特网或其他电信网络，使得从可移动物体1500和/或终端1512接收的数据可以被上载到网站或服务器。

根据本发明的实施例，可移动物体1500可以具有不同的配置或不同的模式，诸如在之前或本说明书中其他地方所论述的那些。当可移动物体1500支持不同的配置时，它可以是如前文所述的可变型设备，并且能够在第一构型(例如，载具构型)和第二构型(例如，手持构型)之间变换。当可移动物体1500支持不同模式时，它可以是如参考图5所论述的设备，并且能够在第一模式和第二模式之间改变。

可移动物体1500可以另外包括用户接口1518。在一些实施方案中，用户接口1518可以是如前文所述的用户交互设备或包括用户交互设备。因此，用户接口1518可以接收包括用户输入的外部输入并且响应于所接收的输入改变可移动物体1500的配置或模式。例如，用户接口可以将可移动物体1500从用于空中操作的第一构型改变为用于手持操作的第二构型，或反之亦然。作为另一示例，用户接口可以将可移动物体1500从用于空中操作的第一模式改变为用于手持操作的第二模式，或反之亦然。此外，用户接口可以接收用户输入以改变装载在可移动物体1500上的一个或多个功能单元的状态或设置。

图16是根据实施例的以框图的方式示出用于控制可移动物体的系统1600的示意图。系统1600可以与本文公开的系统、装置和方法的任何合适的实施例结合使用。系统1600可以包括感测模块1611、处理单元1612、非暂时性计算机可读介质1613、控制模块1614、通信模块1615和传输模块1616。

感测模块1611可以利用以不同方式收集与可移动物体有关的信息的不同类型的传感器。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或来自不同源的信号。例如，传感器可以包括惯性传感器、gps传感器、接近传感器(例如，激光雷达)或视觉/图像传感器(例如，摄像机)。感测模块1611可以可操作地耦接到具有多个处理器的处理单元1612。在一些实施例中，感测模块可以可操作地耦接到传输模块1616(例如，wi-fi图像传输模块)，该传输模块被配置为将感测数据直接传输到合适的外部装置或系统。例如，传输模块1616可以用于将由感测模块1611的摄像机捕获的图像传输到远程终端。

处理单元1612可以具有一个或多个处理器，诸如可编程处理器(例如，中央处理单元(cpu))。处理单元1612可以可操作地耦接到非暂时性计算机可读介质1613。非暂时性计算机可读介质1613可以存储可由处理单元1604执行的逻辑、代码和/或程序指令，以用于执行如图10所示的性能组件的一个或多个步骤或功能。非暂时性计算机可读介质的功能可以包括一个或多个存储器单元(例如，可移动介质或外部储存器，诸如sd卡或随机存取存储器(ram))。在一些实施例中，来自感测模块1611的数据可以被直接传送到并存储在非暂时性计算机可读介质1613的存储器单元内。非暂时性计算机可读介质1613的存储器单元可以存储可由处理单元1612执行的逻辑、代码和/或程序指令，以执行本文所述的方法的任何合适的实施例。例如，处理单元1612可以被配置为执行指令，该指令使处理单元1612的一个或多个处理器分析由感测模块产生的感测数据并改变可移动物体的配置或模式。存储器单元可以存储来自感测模块的感测数据，以由处理单元1612进行处理。在一些实施例中，非暂时性计算机可读介质1613的存储器单元可以用于存储由处理单元1612产生的处理结果。

在一些实施例中，处理单元1612可以可操作地耦接到控制模块1614，该控制模块被配置为控制可移动物体的状态或模式。例如，控制模块1614可以被配置为控制可移动物体的推进机构，以相对于六个自由度调整可移动物体的空间部署、速度和/或加速度。替代性地或组合地，控制模块1614可以控制包括但不限于承载件、有效载荷或感测模块的一个或多个功能单元的状态中的一者或多者。

处理单元1612可以可操作地耦接到通信模块1615，该通信模块被配置为传输和/或接收来自一个或多个外部装置(例如，终端、显示装置或其他远程控制器)的数据。可以使用任何合适的通信手段，诸如有线通信或无线通信。例如，通信模块1615可以利用局域网(lan)、广域网(wan)、红外线、无线电、wifi、点到点(p2p)网络、电信网络、云通信等中的一者或多者。可选地，可以使用中继站，诸如塔、卫星或移动站。无线通信可以是依赖于接近度的或与接近度无关的。在一些实施例中，通信可能需要或可能不需要视距。通信模块1615可以传输和/或接收来自感测模块1611的感测数据、由处理单元1612产生的处理结果，预定的控制数据、来自终端或远程控制器的用户命令等中的一者或多者。

可以以任何合适的配置来布置系统1600的部件。例如，系统1600的部件中的一个或多个部件可以定位在与上述部件中的一个或多个通信的可移动物体、承载件、有效载荷、终端、感测系统或附加外部装置上。另外，尽管图16描绘了单个处理单元1612和单个非暂时性计算机可读介质1613，但是本领域的技术人员将理解，这并不意图是限制性的，并且系统1600可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施例中，多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可以位于不同的位置处，诸如位于与上述部件中的一个或多个通信的可移动物体、承载件、有效载荷、终端、感测模块、附加外部装置上、或者位于它们的合适的组合上，使得由系统1600执行的处理和/或存储功能的任何合适的方面可以在前述位置中的一个或多个位置处发生。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施例，但是对于本领域的技术人员而言明显的是，仅以举例的方式提供这些实施例。在不脱离本发明的情况下，本领域的技术人员现在将想到许多变化、改变和替换。应该理解，本文所描述的本发明的实施例的各种替代方案可以用于实践本发明。所附权利要求意图将本发明的范围以及方法和结构限定在这些权利要求及其由此被覆盖的等同物的范围内。