可变形飞行器的制造方法_2

文档序号:8531318阅读:来源:国知局
状态下所述动力装置设置在所述中心部上方,所述第二状态下,所述动力装置设置在所述中心部下方。
[0051]上述中心部、机架组件、动力装置及驱动组件同样适用于该实施例。所述可变形机架组件可根据期望变更为可在第一状态和第二状态之间转换以使所述动力装置在第一状态下位于所述中心部上方,在第二状态下位于所述中心部下方。优选地,所述方法可在所述可变形飞行器的操作过程中根据需要调节所述动力装置的高度。
[0052]在另一方面,本发明提供一控制一可变形飞行器的方法。在一实施例中,所述方法包括提供一可变形飞行器,所述可变形飞行器包括:一中心部;分别设置在所述中心部上的至少两可变形机架组件,每个所述至少两可变形机架组件均包括一连接至所述中心部的近端部和一远端部;一设置在所述中心部上的驱动组件,所述驱动组件用于驱使所述至少两可变形机架组件相对于所述中心部在多个不同竖直角之间枢转;及设置在所述至少两可变形机架组件上的多个动力装置,所述动力装置用于移动所述可变形飞行器。所述方法包括驱动安装在所述中心部上的所述驱动组件以驱使所述至少两可变形机架组件相对于所述中心部在多个不同的竖直角之间转动。
[0053]一种控制可变形飞行器的方法包括提供一可变形飞行器,所述可变形飞行器包括连接至一中心部的机架组件,如上所述,所述可变形机架组件可在多个不同竖直角之间转换。所述方法可通过一驱动单元(譬如:马达或引擎)驱动所述驱动组件以驱使所述可变形机架组件在多个不同的竖直角之间转换。所述驱动组件的驱动可根据所述可变形飞行器的状态(譬如,高度、经度或玮度)或基于用户指令自动进行。所述方法可用于,比如,在所述可变形飞行器的操作过程中调整所述可变形机架组件的竖直角。
[0054]在又一实施方式中,本发明提供一种控制可变形飞行器的方法,所述方法包括如下步骤。所述方法包括提供一可变形飞行器。所述可变形飞行器包括:一连接至一负载的中心部;分别设置在所述中心部上的至少两可变形机架组件,每个所述至少两可变形机架组件均包括一枢接至所述中心部的近端部及一远端部;一设置在所述中心部上的驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述至少两可变形机架组件在第一状态和第二状态之间转动,其中所述第一状态下所述至少两可变形机架支撑所述可变形飞行器停靠在一表面,所述第二状态增加所述负载的功能空间;及设置在所述至少两可变形机架上的多个动力装置,所述动力装置用于移动所述可变形飞行器。所述方法包括驱动设置在所述中心部上的所述驱动组件以驱使所述至少两机架组件在所述第一状态和第二状态之间转换。
[0055]一种用于控制一可变形飞行器的方法包括提供一可变形飞行器,如上所述,所述可变形飞行器包括可在第一状态和第二状态之间转换的可变形机架组件,所述第一状态支撑所述可变形飞行器停靠在一表面,所述第二状态增加一负载的功能空间。所述方法包括通过一适当的驱动装置驱动所述驱动组件以驱使所述机架组件在第一状态和第二状态之间变形。例如,当所述可变形飞行器从一表面起飞或着陆于一表面时,所述驱动组件可被驱动以驱使所述机架组件转换至所述第一状态。当所述可变形飞行器处于适合操作所述负载的状态时,譬如,在飞行中,所述驱动组件可驱使所述机架组件转换至所述第二状态。
[0056]在又一实施例中,本发明提供又一可替换的控制一可变形飞行器的方法,所述方法包括如下步骤。所述方法包括提供一可变形飞行器,所述可变形飞行器包括:一连接至一负载的中心部;分别设置在所述中心部上的至少两可变形机架组件,每一所述至少两可变形装置均包括一枢接至所述中心部的近端部和一远端部;一设置在所述中心部上的驱动组件,所述驱动组件用于驱使所述至少两可变形机架组件在第一状态和第二状态之间转换;设置在所述至少两机架组件上的多个动力装置,所述动力装置可用于移动所述可变形飞行器,其中第一状态包括所述动力装置位于所述中心部上方,所述第二状态包括所述动力装置位于所述中心部下方。所述方法包括驱动设置在所述中心部上的所述驱动组件以驱使所述至少两可变形机架组件在第一状态和第二状态之间转换。
[0057]一种控制可变形飞行器的方法可包括提供一可变形飞行器,如上所述,所述可变形飞行器包括可在第一状态和第二状态之间转换的机架组件,所述第一状态下所述动力装置位于所述中心部上方,所述第二状态下所述动力装置位于所述中心部下方。所述方法可包括通过一适当驱动装置驱动所述驱动组件以驱使所述机架组件在第一状态和第二状态之间转换。如前所述,所述驱动组件的驱动可自动进行或响应用户指令进行。所述方法可应用于,例如,在所述可变形飞行器的操作过程中调整所述动力装置的高度。
[0058]参照图1至图4所不,一可变形无人飞行器(transformable unmanned aerialvehicle, UAV) 100可包括一中心部10,分别设置在所述中心部10上的可变形机架组件20。多个动力装置30分别设置在所述机架组件20上。“推进支撑架”、“推进支撑装置”、“可变形装置”、及“可变形结构”也可用于指代所述可变形机架组件20。
[0059]所述UAV 100的中心部10可用于支撑一负载,譬如一载体和/或在其他地方有详细说明的负载。所述负载可连接至所述中心部10的任意适合部位,譬如,所述中心部10的底部或下侧。所述连接可以是固定连接,或所述负载可相对所述中心部移动。
[0060]所述连接负载可以是一用于执行一功能的负载,譬如,一传感器,一发射器,工具,仪器,操纵器,或其他功能装置。例如,所述负载可以是一影像获取装置。在一些情境中,所述影像获取装置可以是朝向所述中心部10下方的相机。所述相机可相对所述中心部10旋转(例如,通过一个载体或其他安装平台)以获取多个视角的影像。所述相机负载可应用于其他类型的负载装置中。
[0061]所述负载与一功能空间相关联。如前所述,所述功能空间可以是占用空间、受影响的空间、操作空间,或所述负载操作过程中使用的空间。例如,通过传感器的所述功能空间,所述传感器可以收集数据。在一些情境中,一个相机或其他影像获取装置的所述功能空间可以是所述相机的无阻碍的视野或视角。对于工具、仪器或操纵器,所述功能空间可以是无阻碍的工作范围或移动范围。例如,一个发射器(例如照明光源)的功能空间可以是能够接收到所述发射器的发射物(例如照明光源)的无阻碍区域。一个负载的所述功能空间可以是固定尺寸或可变尺寸的。在一些实施例中,所述功能空间可以增大或缩小。例如,所述功能空间可以通过所述UAV 100的变形来增大或缩小,可参如下详细所述。
[0062]所述动力装置30可用于使所述UAV 100起飞、着陆、悬停,及在空中关于三个平移自由度以及三个旋转自由度运动。在一些实施例中,所述动力装置30可包括一个或多个旋翼。所述旋翼可包括连接至一转轴的一个或多个旋翼叶片。所述旋翼叶片或转轴可被一适当的驱动机构驱动而旋转,例如电机。虽然所述无人飞行器100的动力装置30被描述为包括4个旋翼,但是动力装置的其他适当的数量、类型或排配都是可实施的。例如,所述旋翼可以是一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多。所述旋翼可以相对于所述UAV100水平、垂直或其他任何适当角度设置。所述旋翼的角度可以是固定的或可变的。相对设置的所述旋翼转轴之间的距离可以是任何适当的距离,例如小于等于2米,或小于等于5米。可选地,所述距离可以在40厘米到I米之间、从10厘米到2米之间,或从5cm到5米之间。所述动力装置30可以被任意适当的电机驱动,例如直流电机(例:有刷电机或无刷电机)或交流电机。在一些实施例中,所述马达可被装配用于驱动一旋翼叶片。
[0063]所述可变形机架组件20可用于连接所述动力装置30至所述中心部10。每一机架组件20的邻近部分别可连接至所述中心部10。所述动力装置30可安装至所述可变形机架组件20的任意适合部位,例如所述可变形机架组件20的远端或靠近所述远端的部位。可替换地,所述动力装置30可以安装在所述近端或靠近所述近端的部位。所述动力装置30可以安装在或靠近所述远端约1/10、1/5、1/4、1/3、1/2、3/4、2/3、4/5,或9/10所述可变形机架组件长度的部位。在一些实施例中,所述UAV 100可包括任意适当数量的可变形机架组件20,例如,2个、3个、4个或更多。在一些实施例中,所述UAV 100包括至少两可变形机架组件20。所述可变形机架组件20可对称地或不对称地围绕所述中心部10设置。每一可变形机架组件20可用于支撑单个的动力装置或多个动力装置。所述动力装置30可平均排配在所述可变形机架组件20上。可替换地,每一可变形机架组件20可以包括不同数量的动力装置30。
[0064]在一些实施例中,所述可变形机架组件20可通过一个横杆或其他类似支撑结构支撑所述动力装置。例如,一可变形机架组件20可包括一设置在所述可变形机架组件20的远端部或靠近所述远端部的横杆。所述横杆可相对所述可变形机架组件20任意适当角度设置,例如从所述可变形机架组件20垂直延伸或近似垂直的方向延伸。所述横杆可通过所述横杆的任意部件连接至所述可变形机架组件20,例如所述横杆的中点或靠近所述横杆中点的部件。所述横杆可用于支撑多个动力装置30 (例如,I个、2个、3个、4个或多个动力装置)。所述动力装置30可安装在所述横杆的任意适当部位。例如,所述动力装置30可设置在或靠近所述横杆的端部。所述动力装置30可对称地设置在所述横杆上,例如所述横杆的每端各设置一个动力装置。可替换地,所述动力装置30可以不对称地设置在所述横杆上。
[0065]可选地,一个或多个可变形机架组件20可包括一支撑元件40。所述支撑元件40可以是直线形、弯曲形或曲线形结构。在一些实施例中,每一可变形机架组件20包括一对应的支撑元件40。所述支撑元件40可用于支撑所述UAV 10在一表面(例如在起飞前或起飞后)。例如,每一支撑元件40可单点或二、三、四或更多点接触所述表面。可选地,所述支撑元件40可用于当所述UAV 100着陆或起飞前支撑所述UAV 100于一表面。所述支撑元件40可位于所述可变形机架组件20的任意适合部位,例如,在或靠近所述远端部或近端部。所述支撑元件40可设置在或靠近所述远端部约1/10、1/5、1/4、1/3、1/2、3/4、2/3、4/5、或者9/10所述可变形飞行器机架长度的部位。在一些实施例中,所述支撑元件40可设置在所述可变形机架组件20靠近所述动力装置30的部位上,例如所述动力装置30下方。所述支撑元件40可连接至所述动力装置30。所述支撑元件40是静止的。可替换地,所述支撑元件40可相对所述可变形机架组件20活动,例如滑动、旋转、伸缩、折叠、枢转、延伸、缩进及其他类似方式移动。
[0066]所述可变形机架组件20可在多个不同状态下转换,例如2个、3个、4个、5个、6个或更多的不同状态。所述UAV 100可被设计为依照一个固定的顺序在多个不同状态下转换。可替换地,所述UAV 100能在多个不同状态下以任意顺序转换。从一第一状态转换到一第二状态可包括多个中间或过渡状态。所述UAV 100能在一中间状态停止变形,或仅在一状态转换完成时停止变形。所述UAV 100可以无限期保持在某一状态,也可以在某一状态仅保持一特定的时间长度。一些状态仅仅用于所述UAV 100操作过程中的特定阶段(例如,当所述UAV 100停在地面上时,在起飞过程中,着陆过程中,或飞行过程中)。可替换地,一些状态也可以用于所述UAV 100操作过程中的任意阶段。例如,对于所述可变形机架组件20比较理想的情况是假定一操作过程中的一第一阶段(例如,着陆状态用于起飞前或着陆后)采用一第一状态及一操作过程中的一第二阶段(例如,飞行状态用于飞行过程中)采用一第二状态。在所述UAV 100的操作过程中可以采用任意数量的状态。
[0067]在一些实施例中,每一所述多个状态为所述UAV 100提供一不同功能。例如,第一状态可以使得所述UAV 100通过所述支撑元件40支撑于一表面。在其他情境中,所述第一状态可以是着陆状态或表面接触状态,在所述着陆状态或表面接触状态,所述UAV 100被支撑于一表面的同时所述负载或中心部10不接触所述表面。第二状态可以增加耦接至所述中心部10的负载的功能空间。例如,第二状态可以是一个飞行状态,所述第二状态可以减少所述UAV 100的一个或多个元件对所述负载功能的干扰。转换所述UAV 100至第二状态可以将所述可变形机架组件20移出负载相机的视野从而提供一个无障碍的视角(例如,360度视角)或扩大视野。在又一实施例中,转换所述UAV 100至第二状态可以包括移动所述可变形机架组件20从而使得所述可变形机架组件20不再阻碍一个或多个类型的传感器或发射器,或减少对一个或多个类型的传感器或发射器的干扰。作为上述实施例可替代的方式或其组合,转换至第二状态可以增加连接在所述中心部10的下侧面的机械臂的有效操纵空间。通过转换状态实现所述功能空间的增
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