通过在无人驾驶交通工具之间互换工具系统的地理区域监测系统和方法与流程

本申请要求2016年9月9日提交的美国临时申请no.62/385,390的权益，该美国临时申请通过引用以其全部内容结合于本文中。

本发明一般涉及对地理区域进行监测。

背景技术：

地理区域可以具有众多不同的用途。通常，可以确定和监测关于这些区域的活动和/或状况。获得信息可能是耗时且昂贵的。

附图说明

本文中公开的是利用无人驾驶交通工具来监测区域的系统、装置和方法的实施例。该描述包括附图，其中：

图1图示了根据一些实施例的示例性无人驾驶交通工具任务协调系统的简化框图。

图2图示了根据一些实施例的示例性uav的简化框图、横截面图。

图3图示了根据一些实施例的示例性工具系统的简化框图。

图4图示了根据一些实施例的示例性uav和示例性工具系统的简化框图、横截面图。

图5图示了根据一些实施例的示例性uav的简化框图、横截面图。

图6图示了根据一些实施例的用于在实现使得能够实现无人驾驶交通工具任务协调的方法、技术、设备、装置、系统、服务器和源中使用的示例性系统。

图7图示了根据一些实施例的通过多个uav来实行任务的示例性过程的简化流程图。

图8图示了根据一些实施例的通过多个uav来实行任务的示例性过程的简化流程图。

图9图示了根据一些实施例的通过多个uav的协作操作来管理任务的示例性过程的简化流程图。

图10图示了根据一些实施例的跨多个uav实行分布式计算处理的示例性过程的简化流程图。

图11图示了根据一些实施例的使得能够在uav之间实现工具系统的切换（handoff）的示例性过程的简化流程图。

图12图示了根据一些实施例的在管理实行任务中的uav的同时平衡电力的示例性过程的简化流程图。

为了简单和清楚而图示附图中的元件，并且其不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其它元件被夸大，以帮助改进对本发明的各种实施例的理解。而且，通常没有描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但公知的元件，以便于更少地阻碍对本发明的这些各种实施例的观察。某些动作和/或步骤可以用特定的发生次序来描述或描绘，而本领域技术人员将理解的是，实际上不需要关于顺序的这样的特异性。除了其中已经在本文中另行阐述了不同的特定含义，否则本文中使用的术语和表达具有如上所阐述的由本领域中技术人员赋予这样的术语和表达的普通技术含义。

具体实现方式

不以限制意义考虑以下描述，而是仅仅出于描述示例性实施例的一般原理的目的来做出以下描述。遍及本说明书对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“实现方式”、“一些实现方式”、“一些应用”或类似语言的引用意味着结合实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”、“在一些实现方式中”以及类似语言遍及本说明书的出现可以但不一定全部指代相同的实施例。

一般来说，根据各种实施例，提供了利用无人驾驶飞行器（uav）在一个或多个地理区域处实行各种任务的系统、装置和方法。在一些实施例中，uav可以包括：与一个或多个发动机协作的uav控制电路，以及与发动机耦合并被配置成使得uav能够自己移动的推进系统。uav控制电路可以标识要由uav实行的任务，并且标识要被用来实行该任务的一个或多个工具系统的集合。uav控制电路被进一步配置成控制uav的操作，以引导uav与工具系统的集合中的至少一个可互换地且暂时地耦合，以便启动所确定的uav要实行的任务。在一些实施例中，uav进一步包括：通用耦合器，其包括耦合系统，并且在一些实现方式中包括与uav控制电路通信地耦合的通信总线。通用耦合器使得能够可互换地耦合和解耦多个不同的工具系统中的一个或多个，该多个不同的工具系统中的一个或多个在由uav携带时和/或在由uav携带之后均具有要被投入使用的不同功能。通用耦合器的耦合系统将至少一个工具系统与uav固定，并且在一些实例中使得能够实现通信总线与工具系统之间的通信连接。工具系统均被配置成实行至少一个功能。能够由不同的工具系统实行的不同的功能有很多。例如，工具系统中的一些包括：包裹固定工具系统，其被配置成在递送包裹时保持并实现包裹的运输；传感器工具系统，其被配置成感测状况并将所感测的状况的传感器数据通过通信总线传送到uav控制电路；相机工具系统，其被配置成捕获图像和/或视频；照明工具系统，其被配置成以预期的波长来发光；化学品分配系统，其被配置成在一个或多个位置处和/或在地理区域的至少一部分上分配化学品；以及其他这样的工具系统。

图1图示了根据一些实施例的示例性无人驾驶交通工具任务协调系统100的简化框图。该系统包括一个或多个中央控制系统102和多个无人驾驶飞行器（uav）104。该系统可以附加地或替换地包括多个无人驾驶地面交通工具（ugv）、海上或水上无人驾驶交通工具（地表下和/或地表以上）、两栖无人驾驶交通工具、其他这样的无人驾驶交通工具、或两个或更多个这种类型的无人驾驶交通工具的组合。为了简化描述，下述内容是参考uav描述的；然而，系统的操作、功能和/或特征中的一些或全部可以通过下述各项来实现：ugv、海上无人驾驶交通工具、两栖交通工具、uav、其他这样的无人驾驶交通工具、或者两个或更多个这样的无人驾驶交通工具的组合。uav中的至少一些被配置成与一个或多个工具系统106可释放地协作，该工具系统106均可以被用来实行一个或多个任务和/或向uav提供功能。中央控制系统102被配置成经由有线和/或无线通信、通过一个或多个计算机和/或通信网络108与uav104通信。此外，在一些实施例中，中央控制系统和/或uav可以通过直接耦合和/或经由一个或多个网络108来有权访问具有信息、编程、代码、数据和/或其他这样的相关信息的一个或多个数据库112。

在一些实施例中，任务协调系统100可以包括一个或多个安装台（mountingstation）114和/或对接台。安装台中的至少一些被配置成以预定取向和/或配置来支撑一个或多个工具系统106，以使得uav能够与一个或多个工具系统暂时协作以及移除一个或多个工具系统。此外，安装台可以被配置成允许uav将一个或多个工具系统与安装台定位在一起，并且允许uav从一个或多个工具系统脱离。在一些实现方式中，uav可以与安装台通信，从而提供关于要取回的工具系统的信息，并且安装台可以采取步骤来准备工具系统（例如，将电力引导至工具系统来对内部电源进行再充电、将工具系统移动到要与uav协作的方位中、确认工具系统处于操作状况中（例如，基于先前的输入信息、应用测试等）和/或其他这样的动作）。

在一些实施例中，任务协调系统100可以包括：一个或多个传感器和/或传感器系统116，其可以将信息传送到uav和/或中央控制系统。此外，传感器系统中的一个或多个可以并入到要由uav携带、通过uav实现和/或被uav利用的工具系统中。传感器系统可以与uav直接通信，和/或经由有线和/或无线通信通过计算机和/或通信网络108中的一个或多个进行通信。在一些实施例中，系统100可以包括：一个或多个远程调度和/或服务请求器122，其被配置成提供任务的调度和/或提交实行一个或多个任务的请求。通常，调度和/或请求被传送到中央控制系统102；然而，在一些实例中，调度和/或请求可以被引导至uav104中的一个或多个。

图2图示了根据一些实施例的示例性uav104的简化框图、横截面图。图3图示了根据一些实施例的示例性工具系统106的简化框图。参考图1-3，uav104包括：一个或多个uav控制电路202；一个或多个升降发动机204；一个或多个推进系统206；以及用以支撑至少多个升降发动机、推进系统和uav的其他组件的子结构支撑件208、主体、框架、壳体和/或其他支撑结构。在一些实施例中，子结构支撑件包括：封入一系列组件中的一些或全部组件的壳体。在其他实施例中，子结构支撑件包括：支撑用于操作的组件的简单框架。此外，在一些应用中，子结构支撑件可以被配置成使得组件能够被容易地添加或移除，和/或使得子结构支撑件的部分能够被移除或添加。

uav控制电路202与子结构支撑件固定并且与升降发动机耦合，并且部分地被配置成在控制uav的升降和移动方面控制升降发动机的操作。每个推进系统206可以包括与一个或多个升降发动机协作的一个或多个螺旋桨、传动装置等等。类似地，在一些实施例中，在一些uav和/或ugv的情况下，推进系统可以包括一个或多个轮子、轴、传动装置、变速器（transmissions）和/或其他这样的组件，以使得能够沿着地面或其他表面移动。在一些实例中，uav控制电路控制螺旋桨（或轮子）的每分钟旋转，以实现针对uav的期望升降和/或推进。

通常，uav进一步包括：可再充电电源212，其与uav控制电路和多个升降发动机耦合，从而向uav控制电路和多个升降发动机供给电力。可再充电电源可以包括一个或多个可再充电电池、电容器、其他这样的电力存储设备、或者两个或更多个这样的电源的组合。一些实施例进一步包括：光伏电池和/或太阳能电池板的一个或多个集合，以向可再充电电源供给电力。附加地或替换地，uav可以包括：电力耦合器，以使得uav能够与外部电源暂时地电耦合来对可再充电电源进行再充电。

此外，任务协调系统100的许多（即便不是全部）uav104进一步包括：通用耦合器214，其被配置成将多个不同的工具系统106中的一个或多个与uav可互换地耦合和解耦。再次，不同的工具系统可以被配置成实行不同的功能和/或在实现不同的任务时使用。通过使得能够实现工具系统的互换，可以利用单个uav来实现多个不同的任务。

在一些实施例中，通用耦合器包括：一个或多个耦合系统216，其被配置成将至少一个工具系统与uav固定。工具系统106中的至少一些类似地包括：一个或多个耦合系统316，其被配置成与具有通用耦合器214的至少一个耦合系统216牢固地耦合，以及与其解耦。此外，在一些实施例中，通用耦合器包括与uav控制电路202通信地耦合的一个或多个通信总线220、线路等等，并且可以进一步与至少一个或多个通信接口222、端口、触点和/或其他这样的通信连接通信地耦合，它们被配置成与协作的工具系统106的一个或多个类似或配合的通信接口322、端口、触点和/或其他这样的通信连接通信地耦合。类似地，工具系统包括：通信线路、总线等等，它们在至少工具系统控制电路302与一个或多个通信接口322之间建立通信。

耦合系统216、316和/或通用耦合器214可以包括一个或多个槽、闩锁系统、可伸缩销、用以接收可伸缩销的销孔、偏置杆、凹口、导轨、槽或沟槽（例如，用以接收导轨）、具有对应的发动机的旋转棒和用以容纳该棒并允许该棒旋转的对应的腔体、一个或多个磁体集合、一个或多个电磁体集合、柔性闩锁和对应的凸缘或其它接合表面、螺纹螺栓和对应的螺纹孔、夹子、其他这样的结构、或用以将至少一个工具系统106与通用耦合器暂时固定的两个或更多个这样的固定结构的组合。一个或多个致动器、发动机等等可以被包括有耦合系统，并且由uav控制电路控制，以使耦合系统将工具系统与uav接合、锁定或以其他方式固定，并且类似地使耦合系统将工具系统解锁、脱离或以其他方式释放，从而允许uav与工具系统分离。在被固定时，通信接口222被配置成在通信总线220与一个或多个工具系统106之间建立通信连接。

仍然参考图1-3，工具系统106包括：一个或多个功能系统310，其被配置成向工具系统提供功能，以使得工具系统能够实行一个或多个功能和/或任务。在一些实现方式中，例如，功能系统310可以包括：一个或多个相机，以使得工具系统能够捕获图像和/或视频内容；一个或多个传感器，以使得工具系统能够获得可以被传送到uav控制电路和/或远程处理系统（例如，中央控制系统102、第三方处理系统和/或服务等）的传感器数据；一个或多个包裹固定工具系统，其被配置成保持并实现一个或多个物品（例如，在被递送、移动等等时的包裹）的运输；一个或多个照明系统，以在期望区域上发光；一个或多个化学品分配系统；一个或多个通信系统，以使得工具系统能够提供通信集线器（hub）、中继器、网络接入点、和/或其他这样的通信功能；一个或多个音频系统，以捕获音频内容和/或回放音频内容；一个或多个电荷发射器；一个或多个雷达系统；一个或多个运动检测器；一个或多个声纳系统；一个或多个激光系统；一个或多个距离测量系统；一个或多个光探测器；一个或多个湿度传感器；一个或多个化学检测器系统；一个或多个土壤测试系统；一个或多个红外摄像系统；一个或多个昆虫消灭系统（insectzappingsystem）；一个或多个产品评估系统（例如，发光系统和对应的检测以评估颜色、密度等）；一个或多个探地雷达系统；其他这样的功能系统；或者两个或更多个这样的功能系统的组合。传感器可以是基本上任何相关的传感器，并且可以在下述情况下被激活：在uav在飞行时、在uav悬停时、在uav处于静止方位（例如，在地面上、在安装台之上或之中、在集结待命区域之上或之中）时、和/或当工具系统从uav脱离时（例如，uav可以是将传感器工具系统运输并定位到在预定位置的阈值距离内的任务）。通过使得能够耦合和解耦多个不同的工具系统，可以利用单个uav来实现不同的功能和/或任务。类似地，uav不必携带可能增加重量和/或导致电力上的消耗（drain）的过多功能，它们可能导致减少的操作时间、更小的行程范围、减少的潜在功能等等。替代地，uav可以从不包括意图被uav利用的功能系统的工具系统和/或uav没在运输的工具系统脱离。

在一些实施例中，工具系统包括：一个或多个工具系统控制电路302，其被配置成提供对一个或多个功能系统310的至少一些控制和/或从一个或多个功能系统获得信息。一些实施例使得uav控制电路202能够直接地或通过工具系统控制电路302提供对功能系统310的至少一些控制，而在其他实施例中，该工具系统可以不包括工具系统控制电路，并且uav控制电路可以通过通信接口222、322直接控制一个或多个功能系统。在其他实施例中，工具控制系统可以至少独立于uav来控制功能系统。此外，uav控制电路可以向工具系统控制电路和/或功能系统提供信息，和/或将信息转发到工具系统控制电路和/或功能系统。在一些实施例中，工具系统进一步包括：计算机和/或处理器存储器，其被配置成存储数据（诸如传感器信息）、操作参数、操作指令、和/或可由工具系统控制电路302和/或与工具系统协作的uav的uav控制电路202访问的其他这样的信息。此外，可以利用工具系统的存储器来存储信息，使得uav不必存储信息。例如，由一个或多个传感器功能系统捕获的传感器数据可以存储在工具系统上，而不是将信息存储在uav的计算机和/或处理器可读存储器中。

在一些应用中，uav向工具系统提供电力以操作一个或多个功能系统310。一些工具系统106可以包括：一个或多个电源312，其向工具系统控制电路302和一个或多个功能系统310提供电力。通常，工具系统电源312是可再充电电源，从而使得能够实现电源的重复再充电和放电。工具系统可以被配置成与电源线或安装台114的其他耦合装置或其他源进行耦合，以对工具系统电源进行再充电。存储在工具系统电源312中的电力允许工具系统在限制或阻止从uav提取电力时进行操作，这可以允许uav的更大操作持续时间。附加地或替换地，uav可以提供电力以对工具系统电源进行再充电。类似地，在一些实例中，uav可以从工具系统电源提取电力以延长uav的操作。在一些实施例中，uav可以不包括电源或具有有限的电源212，并且从与uav协作的一个或多个工具系统提取电力。

图4图示了根据一些实施例的示例性uav104和示例性工具系统106的简化框图、横截面图。参考图1-4，在一些实施例中，通用耦合器214包括：一个或多个对准组装件和/或系统，其被配置成帮助将通用耦合器与工具系统的耦合器系统对准。类似地，工具系统可以附加地或替换地包括：一个或多个对准组装件和/或系统，其在一些实例中被配置成与通用耦合器的对准组装件和/或系统协作。对准系统可以包括一个或多个组装件、结构和/或组件，以帮助uav与工具系统进行协作和/或对准，和/或帮助工具系统与uav进行协作和/或对准。在一些实施例中，例如，通用耦合器的对准系统可以包括逐渐变细的和/或大致圆锥形的腔402，而工具系统的对准系统可以包括对应的逐渐变细的或大致圆锥形的突出部404。在一些实施例中，通用耦合器214可以附加地或替换地包括：一个或多个对准结构414，其被配置成在工具系统和uav中的至少一个被移动时与工具系统的一个或多个对准结构416接合并协作，以产生在uav与工具系统之间的牢固耦合。例如，一个或多个突出部、轨、导向件等等可以被配置成接合一个或多个对应的凹槽、槽等等。在一些实例中，对准结构414可以包括延伸部，并且对准结构416可以包括止动元件，该止动元件具有被配置成接合形成在工具系统的配合表面中的止动元件的延伸部。

在一些实施例中，uav和/或通用耦合器包括：至少一个永磁体406的一个或多个集合，其被定位成与工具系统的表面和/或与跟通用耦合器214协作的工具系统106的至少一个永磁体408的一个或多个集合相互作用。在一些应用中，磁体集合可以至少协助将工具系统与通用耦合器对准，并且在一些实例中帮助维持工具系统相对于通用耦合器的方位。附加地或替换地，在一些实施例中，通用耦合器和/或工具系统包括：至少一个电磁体410的一个或多个集合，其在一些应用中可以相对于永磁体406、408中的至少一个而被定位。uav控制电路可以被配置成激活电磁体410的集合，以帮助与工具系统脱离。在一些实例中，电磁体可以被激活以部分地克服相对于一个或多个永磁体集合的磁力，从而导致工具系统与uav的解耦。

图5图示了根据一些实施例的示例性uav104的简化框图、横截面图。uav和/或通用耦合器214包括一个或多个夹持系统502。在一些实施例中，夹持系统包括：一个或多个钳状元件50、收缩元件和/或其他这样的元件，它们被配置成在被uav控制电路控制时张开和缩回，从而夹持一个或多个工具系统或其他物品（例如，包裹、工具等）。此外，在一些应用中，夹持系统可以包括或被固定有延伸和缩回系统506，该延伸和缩回系统506可以将夹持系统或至少钳状元件远离子结构支撑件208延伸以及朝向子结构支撑件208缩回。夹持系统例如可以延伸以便与工具系统的夹持特征协作，并且可以缩回以将工具系统与uav固定并耦合。延伸和缩回系统506可以包括起重机系统（例如，具有一个或多个起重机发动机、线轴以及可以通过线轴的旋转由起重机发动机降低和缩回的线缆或绳索）、活塞和协作液压装置、或其他压缩气体或流体和/或其他这样的系统。例如，工具系统可以包括在2015年9月23日提交的题为“systemsandmethodsofdeliveringproductswithunmanneddeliveryaircraft”的美国专利申请no.62/222,572中描述的起重机系统和包裹递送系统，该专利申请通过引用以其全部内容结合于本文中。作为另一个示例，工具系统可以包括在2015年9月23日提交的题为“packagereleasesystemforuseindeliverypackages,andmethodsofdeliveringpackages”的美国专利申请no.62/222,575中描述的包裹协作和释放系统和/或与该系统协作，该专利申请通过引用以其全部内容结合于本文中。

在一些实现方式中，工具系统可以随着延伸和缩回系统缩回所夹持的工具系统而旋转。由此，在一些实施例中，通用耦合器可以包括一个或多个结构和/或组件以限制或停止旋转。例如，一些实施例包括：一个或多个延伸部512，其被配置成接合形成在工具系统的配合表面中的止动元件。当夹持系统从通用耦合器缩回至少阈值距离时，该延伸部可以进一步至少协助工具系统的对准并且抑制工具系统的旋转。例如，延伸部可以是弹簧偏置杆、柔性杆或其他这样的延伸部，其接合了形成在工具系统的表面中的脊部、凹槽、沟槽或其他结构。在其他实例中，例如，止动元件可以是通用耦合器中的凹槽或沟槽，该凹槽或沟槽通过工具系统上的突出部、柔性杆或其他这样的延伸部来被接合。

任务协调系统100利用一个或多个uav来实现一个或多个任务。如上所述，这些任务可以是基本上任何相关的任务，其可以由一个或多个uav和/或与一个或多个uav协作和/或由一个或多个uav运输的一个或多个工具系统来实行。在一些实现方式中，可以由中央控制系统102来调度和启动一个或多个任务。这些任务可以包括：定期实行的任务；其中可能需要控制对实行任务的时间进行定时的任务；用户通过中央控制系统指示的任务；中央控制系统确定要基于传感器信息来实行的任务；uav确定应当实行并且被引导要通过中央控制系统来实行的任务；以及其他这样的任务。中央控制系统可以标识用以被用来实行一个或多个任务的一个或多个uav和一个或多个工具系统。当功能从uav尚不可得或者当uav不具有带有所需功能的相关工具系统时，可以由中央控制系统将一个或多个指令有线和/或无线地传送到一个或多个uav，从而引导uav与一个或多个工具系统协作。可以进一步向要在实现一个或多个任务时利用的一个或多个uav和/或相关工具系统提供指令。例如，指令可以指定任务的定时、位置、工具系统的位置、关于如何实行任务的指示、实行任务时要遵循的路线、和/或其他这样的指令。此外，在一些应用中，中央控制系统可以在选择要被指示来实现一个或多个任务中的一些或全部任务的uav和/或工具系统时，评估一个或多个uav和/或工具系统的电力水平。在一些实例中，任务可以与优先级相关联。因此，一些所调度的任务可以优先于uav确定应当实行的一些任务，而在其他实例中，uav确定应当实行的一个或多个任务可以优先于一个或多个所调度的任务。

在一些应用中，中央控制电路可以在确定是否要实行一个或多个任务时进一步评估信息，诸如传感器信息、用户输入的数据和/或指令、参数和/或其他这样的信息。类似地，在一些实施例中，一个或多个uav的uav控制电路可以被配置成标识要实行的一个或多个任务和/或要被用来实行一个或多个任务的工具系统。例如，在标识要实行的一个或多个任务和/或要被用来实行这些任务的一个或多个工具系统时，uav控制电路可以获得来自一个或多个外部传感器、内部传感器、与uav协作的一个或多个工具系统的传感器的传感器信息、来自中央控制系统的信息、与要实行的任务或目标相对应的信息和/或来自其他源的信息。uav控制电路可以对相关信息应用内部分析，以标识要实行的一个或多个任务，并且标识要被用来实现该一个或多个任务的一个或多个工具系统。分析可以包括例如：评估相对于与由第一工具捕获的传感器数据相对应的一个或多个阈值的该传感器数据，以及标识与传感器数据相关联的一个或多个预定任务，该传感器数据具有与一个或多个阈值的预定关系。例如，传感器可以检测阈值数量的预定害虫的存在。uav控制电路和/或中央控制系统可以基于检测到阈值数量的害虫来确定要应用预定杀虫剂。uav控制电路和/或中央控制系统可以标识一个或多个工具系统，该一个或多个工具系统可以在所确定的区域上应用杀虫剂（例如，其还可以基于与检测害虫的传感器数据相关联的位置信息）。类似地，uav控制电路和/或中央控制系统可以标识一个或多个uav，以便与所标识的工具系统协作并且实现应用杀虫剂的任务。一些实施例可以进一步将指令引导至一个或多个工作人员，诸如引导一个或多个工作人员来准备工具系统。在上面的示例中，可以引导一个或多个工作人员来确保将阈值数量的杀虫剂装入一个或多个化学品应用工具系统中。

在一些实施例中，uav控制电路可以至少部分地基于使用与uav暂时耦合的一个或多个工具系统实行的当前或先前任务来标识要实行的任务。此外，uav控制电路可以确定是否要由uav和/或一个或多个其他uav来实行任务。附加地，uav控制电路可以标识要被用来实行被标识成要实行的任务的一个或多个工具系统。例如，uav可以基于正由uav实行的当前任务或由uav携带的工具系统来标识需要实行随后的任务。类似地，可以基于从另一个uav携带的工具系统接收到的信息来标识随后的任务。在一些实施例中，uav控制电路可以接收来自uav携带的工具系统并且在实行第一任务时获得的传感器数据。基于通过工具系统接收到的传感器数据，uav控制电路可以标识第二任务以及在实行第二任务时要使用的第二工具系统。

当需要不同的工具系统来实行任务时，uav控制电路可以标识不同的工具系统的位置。表示不同的工具系统的位置可以借助一个或多个数据库，该一个或多个数据库存储关于工具系统标识符、对应功能及其当前位置和/或与工具系统协作的uav的标识的信息。uav可以访问数据库、访问分布式分类账（ledger）的信息，可以将请求传送到中央控制系统102以提供与期望的工具系统有关的数据库信息，与一个或多个其他uav通信以标识期望的工具系统的位置（例如，不同的uav可以做出下述响应：它正携带着期望的工具系统和/或它知道期望的工具系统位于其中的安装台114）以及其他这样的源。

如上所述，uav中的至少一些包括通用耦合器。因此，在一些实例中，uav控制电路可以产生和/或激活第一工具系统与uav的通用耦合器的解耦，并且在第一工具系统的解耦之后引导不同的第二工具系统与该通用耦合器的耦合。在一些实例中，可以在一个或多个安装台114中的一个处获取第二工具系统。安装台可以接近正由系统100监测的地理区域和/或处于该地理区域内，而在其他实现方式中可以远离该地理区域。uav控制电路可以控制升降发动机204和推进系统206，以将uav引导至安装台来将uav的通用耦合器与第二工具系统暂时耦合，并且随后控制推进系统以将uav引导至任务位置并且在实行第二任务时激活第二工具系统。

安装台可以包括至少一个工具对接台，以将至少一个工具系统支撑在使得一个或多个uav能够与预期的工具系统协作的方位中。此外，安装台可以被配置成存放或支撑多个不同的工具系统，以及用以接收uav不再需要的工具系统的一个或多个空的工具对接台。在一些实施例中，工具对接台包括：电耦合装置，该电耦合装置被配置成与工具系统电耦合，以在等待被uav使用和/或运输时向工具系统提供电力和/或对内部可再充电电源312进行再充电。安装台可以包括控制电路和/或一个或多个通信收发器，从而使得安装台能够进一步建立与工具系统的有线和/或无线通信，以使得能够实现数据（例如，传感器数据、图像和/或视频内容、在实行任务时累积的任务参数和/或历史（例如，分配的化学品的数量、曝光持续时间、超声数据、操作定时等）、其他这样的数据、或者两种或更多种这样的数据的组合）的取回和/或传输。类似地，安装台可以被配置成建立与uav的有线和/或无线通信。一些实施例进一步包括：一个或多个通信耦合器，其被配置成与工具系统和/或uav上的至少一个对应的通信耦合器物理地耦合。附加地，在一些实施例中，安装台可以进一步包括：一个或多个uav对接台，其被配置成允许一个或多个uav与安装台暂时对接，以对uav的一个或多个可再充电电源进行再充电和/或在不使用时存放uav。

安装在安装台上的一个或多个工具系统通常被定位成使得uav能够与工具系统协作。在一些实施例中，任务协调系统100包括：一个或多个安装台114，其均被配置成至少在与uav协作时支撑至少一个工具系统。此外，一些安装台包括：一个或多个对准系统，其在uav和安装台中的至少一个被移动时与uav或通用耦合器的对准系统协作，以产生uav的对准系统与安装台的对准系统之间的协作来使至少一个工具系统与通用耦合器对准，从而使得能够实现uav与工具系统之间的牢固耦合。

在其他实例中，uav可以从另一个uav获得工具系统。第一uav的uav控制电路和/或中央控制系统可以标识一个或多个其他uav，该一个或多个其他uav携带第一uav所需的工具系统、有权访问该工具系统和/或处于接近该工具系统的方位处。uav和/或中央控制系统可以将指令传送到第二uav来使其从工具系统脱离，和/或将工具系统运输到位置和/或安装台并且使其从工具系统脱离。例如，第一uav的uav控制电路可以标识与期望的第二工具系统暂时耦合的第二uav，并且控制推进系统以使得第一uav能够从第二uav取回第二工具系统。在仍其他实例中，第二工具系统与第二uav的脱离可以仅在第一uav就位以便与第二工具系统协作之后发生。在一些实施例中，第一uav和第二uav可以在飞行时交换工具系统（例如，第一uav可以将其自身和通用耦合器定位在第二uav上方，并且第二uav可以将工具系统向上释放到第一uav）。

此外，在一些实施例中，中央控制系统102可以引导两个或更多个uav协作地实行任务。该协作操作可以包括：两个单独的uav均与相同种类的工具系统或不同的工具系统协作，以协作地进行操作来实行任务的部分。例如，可以引导多个uav评估农作物的区域，以试图标识和/或解决一个或多个类型的昆虫或害虫（例如，用以分配化学品的工具系统、用以用预定波长发光的工具系统等）评估农作物的区域。作为另一示例，可以引导两个或更多个uav利用传感器工具系统来获得与地理区域相对应的传感器数据。类似地，在一些实施例中，uav控制电路可以标识至少第二uav要被用来协作地实行任务的至少一部分。该确定可以基于在实行任务时要被覆盖的地理区域的量、要被应用于一区域的材料的数量、工具系统的重量和/或大小、实行该任务所需的预期持续时间和/或其他这样的因素。uav控制电路可以使通知被传送到第二uav控制电路，从而引导第二uav与第一uav协作地实行任务的至少该部分。再次，第二uav可以在协作地实行任务时利用相同或不同的工具系统。

作为另外的示例，在一些实施例中，第一uav的uav控制电路和/或中央控制系统可以使用从第一uav携带的第一工具系统获得的传感器数据和/或来自其他传感器的其他传感器数据，以检测害虫侵袭的阈值水平。基于该侵袭的阈值水平，uav控制电路和/或中央控制系统可以标识：至少预定数量的害虫驱虫剂（pestrepellant）要被应用于已知或确定的一个或多个农作物的地理区域。此外，基于地理区域的大小和驱虫剂的数量，可以预测持续时间以将害虫驱虫剂应用于多个子区域中的每一个，并且标识要被用来在应用阈值时间段内至少将害虫驱虫剂应用于该多个子区域（其一起覆盖了该地理区域）（例如，想要在三个小时内应用驱虫剂以限制由检测到的害虫潜在引起的损害）的多个uav。类似地，uav控制电路和/或中央控制系统可以选择并引导多个uav以与第一类型的工具系统协作，该第一类型的工具系统包括：害虫驱虫剂分配功能系统，其具有用以携带驱虫剂的储库（reservoir）和用以分配驱虫剂的分配器。在一些实例中，可以提供关于将设置（例如，分配速率、分配时的压力、分配模式（例如，汽雾、流、水雾、尘雾等）和/或其他这样的设置）应用于工具系统和/或关于应用uav设置（例如，在分配期间的飞行海拔、到子区域的路线信息、在实现驱虫剂的分配时的路线信息、在分配时的行进速度和/或其他这样的设置）的另外的指令。

在一些实施例中，uav控制电路可以在实现任务时继续评估传感器数据和/或其他参数（例如，uav和/或工具系统的电力水平、所估计的任务完成百分比、所应用的化学品的剩余数量等）。基于该传感器数据和/或参数信息，uav可以确定uav和/或工具系统将不能够充分地完成任务。因此，uav控制电路可以标识另一个uav和/或工具系统来接管以完成该任务。类似地，uav控制电路可以向中央控制系统通知uav和/或工具系统将不能够完成任务的确定，从而允许中央控制系统标识随后的uav。在其他实现方式中，传感器数据和/或参数可以附加地或替换地由中央控制系统来评估，以允许中央控制系统预测uav和/或工具系统不太可能能够完成该任务，并且标识随后的uav和/或工具系统。

在其他实例中，多个uav可以在实行任务时协作地进行操作，其中该多个uav物理地耦合在一起和/或该多个uav与单个工具系统耦合。例如，一些工具系统可以具有超过单个uav的升降能力的重量，和/或可以具有限制单个uav有效地运输和/或利用工具系统的能力的大小。因此，中央控制系统和/或uav控制电路可以引导多个uav进行协作来实现任务和/或利用工具系统。在一些实施例中，第一uav的uav控制电路可以控制推进系统206以使第一uav与第二uav的通用耦合器暂时协作，从而允许这两个uav协作地实行任务的至少一部分。第一uav的通用耦合器可以被配置成与第二uav的另一个通用耦合器暂时耦合，并且在第一uav和第二uav处于运动中时维持第一uav相对于第二uav的方位。在一些实施例中，可以利用多个uav的通用耦合器来将多个uav耦合在一起和/或创建uav的堆叠、队列或链。在其他实例中，多个uav的通用耦合器可以利用协作耦合器或桥结构暂时固定，该协作耦合器或桥结构可以包括一个或多个附加的通用耦合器以与一个或多个工具系统耦合。通用耦合器可以包括：多个耦合系统216，以允许第一耦合系统与工具系统耦合，并且允许第二耦合系统与另一个uav耦合。类似地，取决于预期的实现方式，uav上的一个或多个通用耦合器的耦合系统的取向可以指向下、向上、朝向侧面或者其他取向。图2和4-5图示了该通用耦合器，其中单个耦合系统216向下取向以与定位在uav下面的工具系统耦合。然而，在其他实现方式中，通用耦合器可以包括指向上、横向或向下的耦合系统。在一些实例中，通用耦合器可以包括以不同方向定向的多个耦合器系统。

在一些实施例中，一个或多个工具系统可以包括通用耦合器和/或第二耦合系统316，以使得能够与第二uav和/或另一个工具系统耦合。当与第二工具系统协作时，单个uav可能能够同时与多个工具系统（例如，堆叠的、链接的等的多个工具系统）协作。uav与多个工具系统之间的通信可以借助在链接的工具系统之间的菊链（daisychain）耦合。在其他实施例中，uav可以包括：特定耦合器，其被配置成与工具系统的特定耦合器固定。这可能限制要与被特定配置的uav协作的一些工具系统的使用。如上所述，在一些实施例中，uav可以包括允许多个工具系统与uav同时耦合的多个通用耦合器，和/或通用耦合器可以包括允许多个工具系统与单个通用耦合器同时耦合的多个耦合系统216。

再次，在一些实例中，可由单个uav实行或由多个uav协作地实行的任务可以被调度，而在其他实例中，uav控制电路可以基于传感器数据和/或对uav控制电路而言可用的其他信息来确定要实行的任务。在一些实施例中，用以一起操作和/或物理地耦合来实行一个或多个任务的多个uav的协调可以由uav控制电路在uav之间协调、由中央控制系统来协调，等等。例如，第一uav的uav控制电路可以与第二uav的uav控制电路直接通信，以在实行一个或多个任务的至少一部分时协调第一uav和第二uav两者的操作。

在一些实施例中，任务协调系统100可以包括：uav数据库，其经由通信网络108对中央控制系统和/或一个或多个uav控制电路是可访问的。uav数据库可以存储uav能力数据，其定义了多个uav中的每一个的操作能力、uav历史信息和/或其他这样的信息。uav能力可以包括由uav制造商提供的规范能力（例如，升降能力、飞行持续时间能力、大小、通信能力、机载传感器、飞行速度、其他信息、以及通常两种或更多种这样的信息的组合）。此外，uav数据库可以存储一个和/或多个操作能力。操作能力可以包括与uav的状况相对应的实时数据，该uav的状况诸如但不限于剩余电池电量、当前位置信息、当前预期路线信息、与uav协作的一个或多个工具系统的工具系统标识符、所估计的剩余飞行能力、海拔信息、误差数据、操作状态信息、来自一个或多个内部uav传感器的传感器数据、来自一个或多个外部传感器的传感器数据、其他这样的能力信息、或者两种或更多种这样的信息的组合。在一些应用中，uav数据库可以进一步包括：对应于与uav协作的一个或多个工具系统的工具系统能力（例如，工具系统电力水平、一个或多个储库的填充水平、工具系统上的一个或多个传感器的类型、其他这样的信息、或者两种或更多种这样的信息的组合）。uav控制电路和/或中央控制系统可以被配置成访问uav能力数据中的至少一些，并且在做出关于正在实行的当前任务或要实行的随后任务的决策中利用该信息。在一些实例中，例如，利用uav能力数据来选择一个或多个uav的集合，以完成当前任务和/或至少启动另一个任务。

一些实施例进一步包括工具系统数据库和/或有权访问工具系统数据库，该工具系统数据库被配置成存储与多个工具系统中的每一个相关联的工具系统参数。该工具系统参数可以至少部分地定义由该多个工具系统中的对应一个工具系统所实行的功能。工具系统数据库可以进一步存储操作参数、操作能力信息、历史信息、实时当前信息、工具系统标识符、工具系统位置、对应于与uav协作的一个或多个工具系统的工具系统能力（例如，工具系统电力水平、一个或多个储库的填充水平、工具系统上的一个或多个传感器的类型、其他这样的信息、或两种或更多种这样的信息的组合）、其他这样的信息或这样的信息的组合。uav控制电路和/或中央控制系统可以访问工具系统数据库中的至少一些以做出关于一个或多个工具系统的决策，诸如选择要与要被用来实现一个或多个任务的相应部分的一个或多个uav中的每一个协作的一个或多个工具系统。

一些实施例进一步向uav提供路线信息以实现一个或多个任务。中央控制系统和/或一个或多个uav控制电路可以使单独的路线信息被传送到要在实现一个或多个任务的相应部分时跟随的一个或多个uav中的每一个。路线可以基于要实行的任务、其中uav要实现任务的地理区域或子区域、uav的当前位置、要由uav使用的工具系统的当前位置、uav和/或工具系统的电力水平和/或其他这样的信息。在一些实施例中，uav控制电路获得传感器数据，并且基于该传感器数据来标识要被覆盖以实现一个或多个所确定的任务的地理区域。可以标识要利用的多个uav，以在所确定的地理区域或该地理区域的子区域处实现一个或多个任务的至少一部分。还可以标识定时信息，诸如其中要实行一个或多个任务的一个或多个阈值时间段。可以使通知被传送到一个或多个uav的集合中的每一个，以实现关于地理位置和/或子区域之一的一个或多个任务的至少一部分。

一些实施例进一步评估uav和/或工具系统的电力水平，以选择、引导和/或协调uav和工具系统。在一些实现方式中，uav控制电路可以访问与多个其他uav中的每一个相对应的电力水平数据，并且至少部分地基于一个或多个uav相对于与要实行的任务相对应的一个或多个阈值电力水平的电力水平，来从多个uav中选择一个或多个其他uav。类似地，中央控制系统102可以访问电力水平数据并且评估不同uav和/或工具系统的电力水平，以选择一个或多个uav和/或向一个或多个uav发出指令。电力水平数据可以由uav和/或工具系统传送到中央控制系统、安装台、电力跟踪系统等等。在其他实施例中，电力水平信息可以由一个或多个uav和/或工具系统传送到其他uav，从而允许uav构建本地电力水平数据。响应于来自另一个uav或中央控制系统的查询、其他这样的事件、或者两个或多个这样的事件的组合，电力水平的通信可以基于预定计划（schedule）、基于被满足的一个或多个阈值（例如，所存储的电力水平下降到电力阈值以下）。

如上所述，在一些实施例中，至少一些工具系统可以包括内部电源（例如，一个或多个电池、电容器、其他这样的电力存储设备或者两种或更多种这样的设备的组合）。此外，在一些实现方式中，电源可以是可再充电电源。例如，工具系统可以在与安装台协作时被再充电。在一些实施例中，电力可以附加地或替换地由uav提供给与uav暂时协作的工具系统。该电力可以被用来操作工具系统和/或对uav的可再充电电源进行再充电或部分地再充电。附加地或替换地，uav可以从工具系统提取电力以进一步支持uav的操作和/或延长uav的操作时间。在一些实施例中，uav控制电路和/或电力管理系统240监测uav上的一个或多个本地可再充电电源212的电力水平，以及工具系统的一个或多个电源的电力水平。可以由uav控制电路取决于一个或多个阈值、预期的操作持续时间、外部状况和/或其他这样的信息来控制电力流（powerflow）。此外，在一些实例中，电力管理系统（其在一些实现方式中与uav控制电路通信，并且在其他实例中通过uav控制电路来实现）使电力被从工具系统的一个或多个电源312中提取和/或从该一个或多个电源312中汲取（drain），并且存储在uav的可再充电电源212中。在一些应用中，在工具系统与uav解耦之前，激活工具系统电源的汲取。例如，uav可以响应于使用工具系统完成了任务而使电源312被汲取，而在其他实例中，uav控制电路和/或电力管理系统在逼近安装台时和/或在将工具系统与安装台对接时启动工具系统的电源312的汲取。

一些实施例在要实行任务或一系列任务时利用多个uav来协作地操作，这可以通过使多个uav实行一个或多个任务的部分而是有益的。多个uav可以在实行任务的部分时同时协作地操作。在其他实现方式中，uav中的一个或多个可以顺序地操作以协作地实行一个或多个任务。在一些实施例中，uav控制电路可以评估数据（例如，传感器数据、操作参数、uav参数、工具系统参数等），并且标识要由多个uav（例如，实行评估的uav和一个或多个其他uav）协作地实行的任务。可以获得传感器数据，并且基于该传感器数据，uav控制电路可以标识要在其内实现任务的地理区域。可以标识uav集合以被协作地用来均在阈值时间段内、在地理区域的相应子区域处实现所标识的任务的一部分。可以使一个或多个通知被传送到uav集合中的每一个，以分别实现相对于子区域之一的任务的至少一部分。uav控制电路可以使单独的路线信息被传送到要在实现任务的相应部分时跟随的uav集合中的每一个。

可以维护uav数据库，该uav数据库存储定义了多个uav中的每一个的操作能力的uav能力数据。可以基于从uav和/或工具系统接收到的报告统计和/或操作参数来维护该数据库。可以响应于查询、基于阈值数据和/或其他这样的事件来提供数据。一个或多个uav控制电路可以访问uav能力数据中的至少一些，并且基于与uav集合相对应的uav能力数据来选择两个或更多个uav的集合以协作地实行一个或多个任务。类似地，一些实施例附加地或替换地维护工具系统数据库，该工具系统数据库存储了与多个工具系统中的每一个相关联的工具系统参数，并且至少定义了由该多个工具系统中的对应一个所实行的功能。一个或多个uav控制电路可以访问工具系统参数中的至少一些，以便基于工具系统参数而针对每一个来选择一个或多个工具系统，该一个或多个工具系统要与uav集合中的每个uav协作，以被该uav集合用来协作地实现一个或多个任务的相应部分。

一些实施例标识多个工具系统要被用来实现任务、相互联系的或相关的任务的集合等等。可以从多个可用的工具系统中选择工具系统的集合。类似地，可以选择一个或多个uav的集合，以均与要在协作地实行一个或多个任务时使用的多个工具系统中的至少一个暂时协作。在一些实例中，一个或多个uav控制电路可以标识多个地理区域中的每一个中的至少一个uav，并且将指令传送到多个地理区域中的每一个中的所标识的至少一个uav中的每一个，从而引导在多个地理区域中的每一个中的每个所标识的uav在该多个地理区域中的相应一个内实行一个或多个任务。

在一些实施例中，用以确定要实行的一个或多个任务、标识要利用的一个或多个uav、标识要利用的一个或多个工具系统、路线和/或其他因素的计算过程可以通过跨多个uav控制电路的计算共享来实现。一些实施例使通过一个或多个uav的集合和/或工具系统获取的数据可以由一个或多个uav的uav控制电路访问。可以在实行至少一个任务的集合时获取数据中的一些。该数据可以被分发到两个或更多个uav的集合，和/或两个或更多个uav控制电路被提供对所获取的数据的访问。多个uav控制电路可以通过uav控制电路来实现数据的协作计算处理，并且基于该协作计算处理来协作地标识要实行的至少一个任务的集合，并且标识要被uav集合用在协作地实行该任务集合中的至少两个工具系统的集合。

在一些实现方式中，uav控制电路可以被指定主控制电路，并且可以发出关于计算处理的分发的指令。在其他实现方式中，中央控制系统可以引导计算处理在多个uav控制电路之间的分发。此外，可以由uav控制电路访问参数数据来评估其他uav的其他uav控制电路的处理能力、由其他uav的其他uav控制电路实行的当前处理、以及其他这样的参数，以选择要被引导来实行该处理中的一些或全部的uav和/或确定如何分发该协作计算处理。此外，一个或多个uav可以处于实行一个或多个任务的操作中，而在一些实现方式中，实行处理的uav中的一个或多个或全部uav可以处于空闲模式（例如，对接在安装或对接台、再充电台处，简单地等待开始行动，和/或其他这样的空闲模式）中。在一些实施例中，uav控制电路传送处理的状态和/或级别。响应于针对报告的请求和/或其他这样的实例，该报告可以基于预定计划、基于达到或维持大于处理阈值的处理级别的uav控制电路。该报告可以被引导至中央控制系统和/或数据库，而在其他实例中，该报告可以被引导至特定的uav控制电路。然而，在一些实现方式中，该报告可以在uav控制电路之间转发，从而允许信息在多个uav的至少操作集合内的多个（即使不是全部）uav控制电路上分发。此外，安装台可以包括：安装控制电路，其可以提供对安装台（以及与安装台协作的工具系统）的控制。安装台控制电路可以进一步被用作分布式计算处理中的源。一个或多个uav和/或中央控制系统可以将指令引导至安装台，以利用安装台的计算源来评估和确定要实行的任务、是否应当分发通知（例如，状况要求人做出立即行动和/或注意）、是否要使用工具系统以及要使用工具系统的类型、和/或其他这样的分布式处理。

此外，一些实施例在多个uav和/或工具系统之间分发信息、参数、作业、调度、路线和/或其他信息。这可以提供通过系统的冗余，以及增加信息的可用性。一个或多个uav和/或工具系统可以被配置成维护来自一个或多个其他uav和/或工具系统的信息的副本，从而提供备份以防万一一个或多个uav和/或工具系统发生故障，以及进一步分发信息并且提供对该信息的增加的可访问性。附加地或替换地，一些实施例利用基于云的存储装置来分发信息、参数、状况、代码和/或其他这样的信息。在一些实施例中，uav和/或工具系统可以选择性地将其信息和/或属性克隆到一个或多个其他uav、工具系统、中央控制系统、基于云的存储装置和/或其他这样的可访问存储器。一些实施例利用一个或多个共享的分布式分类账或区块链数据方案，以便于信息分发、验证信息的传输、和/或跟踪信息的分发。分布式分类账和/或区块链数据方案可以进一步限制或阻止对uav、工具系统和/或其他信息的未授权访问和/或黑客攻击。

在一些实施例中，一个或多个uav的uav控制电路可以访问与多个uav中的每一个相关联的计算处理能力信息。该计算处理能力可以被维持在处理能力数据库中、响应于针对当前处理能力的请求而被提供、基于预定计划而被分发、响应于处理能力超过一个或多个阈值或下降到一个或多个阈值以下和/或其他这样的触发而被分发。一个或多个uav控制电路可以使用处理能力信息，以基于与uav集合中的每一个相关联的计算处理能力信息来标识要在实行协作计算处理时利用的至少两个uav的集合。uav控制电路在评估计算处理能力时可以标识uav控制电路、安装台和/或具有大于一个或多个能力阈值的计算能力的中央控制系统。一个或多个阈值可以取决于要实行的计算处理的预期类型（例如，一个或多个类型的传感器数据的第一集合的评估可能需要比一个或多个类型的传感器数据的第二集合更多计算处理和数据库访问，多个不同类型的传感器数据的评估与其他阈值、基于可用资源的数目（例如，uav在其上试图做出决策的给定区域中的可用uav的数目、可用工具系统的数目等）的阈值相关联，以及其他这样的考虑或因素）。

如上所呈现的，可以协作地利用多个uav的计算资源来评估数据和信息，以确定要实行的任务、选择uav、选择工具系统、调度任务、为uav规定路线和/或其他这样的计算处理。一些实施例附加地利用其他计算资源。例如，可以将指令传送到一个或多个安装台的集合，从而引导安装台的第一集合中的每一个访问数据（诸如，通过一个或多个uav和/或工具系统获取的数据）；并且进一步引导安装台的集合与一个或多个uav的集合的uav控制电路一起实现对数据的协作计算处理，以协作地标识要实行的一个或多个任务的集合；协作地标识要被用来实现任务集合的至少一部分的至少两个工具系统的集合；和/或其他这样的处理。附加地或替换地，一些实施例将指令传送到中央控制系统，从而引导中央控制系统访问通过一个或多个uav和/或工具系统获取的数据；并且与uav控制电路和/或一个或多个安装台的集合一起实现对数据的协作计算处理，以协作地标识要实行的一个或多个任务；标识工具系统的集合；确定uav用以实现一个或多个任务的路线；调度uav；和/或其他这样的处理。

分布式计算处理包括下述处理：基于其中要实行任务的地理区域以及uav和工具系统的位置来标识uav和/或工具系统。在一些实施例中，uav控制电路标识多个地理区域中的每一个中的至少一个uav。基于对位置数据库和/或其他这样的信息的访问，这可以响应于uav控制电路的查询。可以将在实现数据的协作计算处理时的指令传送到多个地理区域中的每一个中的一个或多个所标识的uav中的每一个，从而引导多个地理区域中的每一个中的所标识的至少一个uav中的每一个来实行协作计算处理的至少一部分，来至少标识多个uav的集合中与多个地理区域中的相应一个相关联的uav，以在协作地实行至少一个任务时被激活。类似地，uav控制电路可以在实现数据的协作计算处理时，标识多个地理区域中的每一个中的至少一个uav，并且将指令传送到多个地理区域中的每一个中的每个所标识的uav，从而引导多个地理区域中的每一个中的每个所标识的uav来实行协作计算处理的至少一部分，以标识工具系统的集合中与多个地理区域中的相应一个相关联的至少一个工具系统，以便在协作地实行至少一个任务时利用。

一个或多个uav控制电路可以访问与多个uav和/或工具系统中的每一个相对应的电力水平数据，并且至少部分地基于该多个uav和/或工具系统中的每一个相对于与该任务相对应的一个或多个阈值电力水平的电力水平，来选择要在协作地实行至少一个任务时利用的uav和/或工具系统。在一些实施例中，一个或多个uav控制电路访问uav数据库，该uav数据库存储定义了多个uav中的每一个的处理能力的uav处理能力数据，并且该一个或多个uav控制电路基于至少两个uav的集合中的每一个的处理能力来选择至少两个uav的集合。

如上所述，在一些实现方式中，uav控制电路标识uav要实行的一个或多个任务。对要实行的任务的确定可以基于预定计划、来自中央控制系统的指令、来自另一个uav的指令或请求、基于通过使用一个或多个工具系统而获取的传感器信息和/或参数数据、其他这样的因素或这样的因素的组合。类似地，uav可以标识要在实现一个或多个任务时使用的一个或多个类型的工具系统106，和/或被引导来利用一个或多个类型的工具系统。基于工具系统的类型，uav控制电路在一些实现方式中可以标识可供使用和/或可以变成可供使用的类型的特定工具系统。再次，在标识或选择要使用的特定工具系统时可以考虑一个或多个因素。参数中的一些可以包括但不限于：uav与工具系统之间的距离、工具系统上所存储的电力水平、直到工具系统可自由使用的预期持续时间、工具系统的特定操作能力（例如，两个工具系统可以都被配置成检测土壤湿度但是使用不同类型的土壤湿度传感器）、其他这样的参数、以及通常两种或更多种这样的参数的组合。

在一些实施例中，例如，第一uav控制电路可以使用工具系统来实行任务，并且可以确定第一uav将不能够完成该任务。第一uav可以标识第二uav和/或发出广播以确定哪些uav是可用的。可以通知并引导第二uav接管该任务。因此，第一和第二uav可以协调任务的切换以继续该任务。在其他实例中，任务可以是所调度的长期任务或连续任务，并且第二uav可以继续该任务，和/或工具系统可以在uav之间切换以实行该长期任务和/或连续任务。

在一些实施例中，例如，第一uav控制电路可以标识携带着工具系统的第二uav，该工具系统被配置成实行第一uav控制电路已经确定需要实行和/或被指示实行的一个或多个功能。此外，第一uav可以标识出第二uav已经完成使用工具系统，或者接收预期第二uav何时完成使用该工具系统的通信。该通信可以基于从第一uav到第二uav的查询、基于通过中央控制系统的调度、基于可通过一个或多个数据库访问和/或遍及多个uav分发的状态信息和/或其他这样的方法。在一些实例中，第一uav控制电路可以使通知被传送到第二uav控制电路，从而引导第二uav将工具系统转移到第一uav。该转移可以借助两个uav之间的命令和/或协商，从而引导第二uav将工具系统对接在所选安装台（例如，与第二uav最接近的安装台、在uav之间大约等距离的安装台、基于要实行的任务的位置的所选安装台、基于两个uav的电力水平的所选安装台和/或其他这样的因素）处。在其他实例中，该转移可以仅仅引导第二uav将工具系统放置在地面上，并且引导第一uav随后与所释放的工具系统协作。还在其他实现方式中，可以在两个uav都在飞行中时转移工具系统（例如，携带着在子结构支撑件208下面的工具系统的第二uav可以使工具系统与第一uav的通用耦合器协作，该通用耦合器使得能够将工具系统耦合在子结构支撑件的顶部上；第一uav可以被配置成上下颠倒地飞行长达一段时间，以便与工具系统协作等）。因此，第一uav控制电路可以将第一uav的推进系统引导至工具系统的位置，并且将第一uav定位成与从第二uav转移的工具系统耦合。

在一些实施例中，uav控制电路在引导另一uav来转移工具系统时可以引导另一个uav在其中要使用工具系统实行任务的位置处释放工具系统。这可以包括引导uav在地面上、在接近其中要实行任务、放置工具系统的区域以及预定着陆区域或其他预定放置区域等等的安装台中释放工具系统。类似地，一些实施例引导第二uav悬停在限定位置和海拔处。第一uav可以引导其推进系统来使第一uav将第一uav定位在第二uav附近，并且在第一uav和第二uav都在飞行中时与跟第二uav协作的工具系统耦合。

要在uav之间切换工具系统的确定可以基于一个或多个因素。在一些实施例中，例如，uav控制电路可以标识出由另一个uav使用第一工具系统实行的任务要继续被实行和/或要被连续地实行。uav控制电路可以引导其推进系统与第一工具系统耦合，并且使用第一工具系统继续实现该任务。此外，一些实施例标识出第一uav的电力水平小于阈值电力水平。可以基于小于阈值电力水平的第一uav的电力水平使通知被传送到第一uav，从而引导第一uav来转移工具系统。类似地，一些实施例评估工具系统的电力水平，以确认工具系统中有足够的电力继续被用来实行任务。因此，一些实施例在使通知被传送到uav从而引导uav来转移工具系统之前，确认工具系统的电力水平大于工具系统电力水平阈值。

一些实施例在启动转移之前评估工具系统和/或uav的位置数据，以试图减少延迟、减少由于至少延长的行程和/或其他这样的因素所致的电力汲取。可以维护工具系统数据库，该工具系统数据库存储与多个工具系统中的每一个相关联的工具系统参数数据。该数据库可以部分地定义多个工具系统中的每一个的功能能力和当前位置。uav控制电路可以被配置成访问工具系统数据库，标识出一个或多个工具系统具有要被用来实行任务的功能，并且标识出一个或多个工具系统中的至少一个处于要与预期的工具系统暂时耦合的uav的阈值距离内。在一些实施例中，任务可以具有时间限制。由此，可以转移工具系统，以试图在阈值时间限制内完成任务。uav控制电路可以标识出第二uav被预测成在阈值时间段内使用第一工具系统完成正被实行的第一任务。

可以检测其他触发和/或状况以产生一个或多个工具系统的转移。例如，一些实施例可以基于工具状况启动工具系统的转移，该工具状况可以被预计（例如，基于正被实行的任务、实行任务花费的时间、完成任务的预测剩余时间、工具零件的类型等）和/或被测量。类似地，工具系统的转移可以基于自上次维护以来实行的预定计划任务的知识，以及针对所规划的任务的预计或未来磨损率。可以考虑历史工具经验磨损和破裂、维护、清洁、充电、重新填充、锐化等。在一些实例中，可以基于可检测和/或可观察的特性来启动工具系统切换。

一些实施例评估工具系统的状况以确定是否启动工具系统转移。关于工具系统状况的所测量的和/或所预测的状况和观察可以根据一个或多个传感器输入、根据集成系统性能监测（例如，诸如实行任务所需的力或时间随着磨损而增加）和/或其他这样的状况而做出。例如，工具系统控制电路、uav控制电路和/或中央控制系统可以跟踪实行任务的工具系统的进程，并且基于一个或多个阈值来评估进程（例如，用钝刀片进行切割花费更长时间、需要增加的压力等），这通常是可检测的和/或可观察的。可以取决于工具系统的具体内容来使用其他可检测的特性（例如，当工具系统包括携带着化学品或其他物质的罐时的低罐位（lowtank）、当进行分配或收集时的重量中的改变等）。

一些实施例在选择用以实行任务的uav和/或选择要使用的工具系统时可以进一步考虑uav和/或工具系统的电力水平。此外，一些实施例试图平衡uav和/或工具系统之间的电力利用。在一些实施例中，uav的uav控制电路和/或中央控制系统可以访问与任务协调系统100的多个不同uav中的每一个相对应的电力水平数据。可以基于预定计划、基于响应于电力水平下降到一个或多个阈值中的每一个以下的通知、基于从请求的uav控制电路和/或中央控制系统传送到uav和/或工具系统的请求等等，从uav和/或工具系统接收电力水平数据。例如，uav控制电路可以使一个或多个电力水平轮询（polling）请求被传送和/或广播到多个uav和/或工具系统，并且接收基于该轮询请求的电力水平信息。可以例如由中央控制系统来维护一个或多个电力数据库，该一个或多个电力数据库包括与多个uav和/或工具系统相关联的电力水平数据。uav和/或工具系统可以将电力水平数据传送到中央控制系统，该中央控制系统可以更新电力数据库中的电力水平。如上所述，可以基于计划任务、阈值和/或其他这样的状况或事件来传送电力水平数据。uav控制电路和/或中央控制系统可以从电力数据库访问电力水平信息，以评估uav和/或工具系统。

在一些实施例中，可以确定和/或访问用以实行任务的电力需求和/或预期电力使用。例如，可以标识要实行的任务和要在实行该任务时使用的对应的工具系统。可以基于要实行的任务来确定预测的电力使用，可以预测要被行进以与工具系统协作并且实行任务的区域，可以考虑参数（例如，风速、温度、湿度、在其中要实行任务的区域的阈值距离中或该距离内的空中和/或地面交通、人类的存在和/或其他这样的参数），和/或可以考虑其他这样的因素。基于uav和/或工具系统的预期电力使用信息和电力水平数据，可以至少部分地基于下述各项来选择一个或多个其他uav：一个或多个其他uav相对于与要实行的任务相对应的一个或多个阈值电力水平的电力水平；以及将与要在实行任务时使用的一个或多个uav暂时协作的uav和/或一个或多个工具系统的预测电力使用。此外，一些实施例可以在实行不同任务的集合时使用多个uav，并且在不同任务之间轮换多个uav以平衡电力使用。这可以包括在不同的工具系统之间进行切换以实行不同的任务。此外，电力的平衡可以包括在不同的uav之间进行切换，同时允许uav在往回切换到被引导来实行一个或多个任务的多个uav的轮换之前进行再充电。

一些实施例包括：电力水平数据库，其维护可由uav控制电路访问的多个uav和/或工具系统中的每一个的电力水平数据。附加地或替换地，一些实施例可以包括：任务预测电力使用数据库，其针对多个uav中的每一个来关联预测电力使用数据，该预测电力使用数据与携带多个工具系统中的至少所选一个来实行多个不同任务中的至少一个的uav中的一个相对应。uav控制电路可以访问任务预测电力使用数据库，以标识要由多个uav中的每一个利用来实行任务的预测的电力量。此外，uav控制电路可以访问电力水平数据库，并且评估电力水平数据，该电力水平数据指示了多个uav中的每一个相对于要由对应的uav利用的预测的电力量的当前电力水平。

在一些实施例中，uav控制电路被配置成确定预测由第二uav利用以携带第一工具系统来实行任务的预测的电力量。在一些实例中，电力使用的预测可以包括：标识uav在实行任务时的预测行进距离。类似地，一些实施例通过用以实行任务的多个工具系统中的两个或更多个来访问预测的电力使用，并且至少部分地基于下述各项来选择多个工具系统中的工具系统：工具系统相对于与要实行的任务相对应的工具系统阈值电力水平的电力水平；以及工具系统在实行任务时的预测电力使用。预测电力使用可以基于uav和/或工具系统的规范、基于与被用来实行相同或类似任务的相同或类似uav和/或工具系统相对应的历史数据和/或其他这样的信息。例如，在一些实施例中，uav控制电路使电力水平和/或使用数据被传送到可以维护电力水平数据的中央控制系统。使用该信息，中央控制电路可以确定相对于各种因素（例如，uav的类型、所使用的工具系统的类型、与uav协作的工具系统的数目和/或类型、工具系统参数（例如，大小、重量、风阻力等、所携带的化学品的数量）、所实行的任务的类型、实行任务的持续时间、其他这样的因素、或者两个或更多个这样的因素的组合）的电力使用。此外，一个或多个阈值可以与数据相关联。例如，除非满足了一个或多个阈值（例如，电力水平中的阈值变化、操作的阈值持续时间等），否则可以不考虑某些数据。

一个或多个uav控制电路可以被配置成引导多个uav中的每一个在实行不同任务的集合时的协作操作，并且在不同任务之间轮换多个uav中的两个或更多个，以平衡多个uav之间的电力使用。例如，第一工具系统与一个或多个其他工具系统相比较可能相对较重。因此，可以引导多个uav在实行一个或多个任务时切换工具系统，以平衡uav的电力使用和/或提供一个或多个任务的扩展性能。类似地，工具系统可以从uav提取电力。因此，可以引导多个uav切换工具系统。在一些应用中，不同的任务可能会导致更大的电力汲取。例如，一些任务可能要花费更长时间来实行。因此，可以协作地引导多个uav来实行任务以试图平衡电力使用。

在一些实施例中，中央控制系统对相对于历史电力水平使用信息的电力水平使用进行评估，以评估多个uav的操作效率，评估uav性能和/或潜在的维护需求，跟踪uav和/或工具系统的恶化中的性能以调整该uav和/或工具系统的预期电力使用，和/或其他这样的考虑。此外，在一些实例中，电力管理可以引导uav在uav从工具系统脱离之前从与uav协作的工具系统的电源汲取电力，并且将其存储在uav的电源中。一些实施例进一步标识当前不需要和/或预测不需要的一个或多个传感器系统和/或工具系统，并且引导uav在关于与这些系统解耦时使这些系统断电。该解耦可能导致减少的重量，因此提供更高的预期效率和/或增加的操作时间。

考虑到类似的参数（例如，类似的风速、预期的空中和/或地面交通等）的影响、考虑到当在要穿过的类似量的区域上实行相同或不同任务时的电力使用和/或其他这样的信息，所预测的电力使用可以基于使用在一个或多个uav和/或工具系统被用来实行相同或类似任务时获得的电力使用数据的历史信息。一些实施例进一步维持或存储所选择的一个或多个uav和/或工具系统随时间的电力水平使用，以在随后的电力平衡分析中利用。更进一步地，一些实施例可以对相对于历史电力水平使用信息的电力使用进行评估，以评估一个或多个uav和/或工具系统的操作效率、评估uav性能和/或潜在的维护需求、跟踪uav和/或工具系统的恶化中的性能以调整该uav和/或工具系统的预期的电力使用，和/或其他这样的考虑。例如，中央控制系统和/或uav控制电路可以标识用以实行一个或多个任务的电力使用的数量超过阈值，并且引导在uav和/或工具系统上实行维护（例如，替换可再充电电源、实行清洁、实行对工具系统的零件变锋利等）。

此外，一些实施例维持一个或多个共享的分布式分类账或区块链数据方案并且提供对它们的访问。通过一个或多个uav和/或工具系统获取的信息可以使用关于通信而保持的分布式分类帐和链接的块来传送。分布式分类帐可以在多个通信系统和/或设备（例如，uav、工具系统、安装台、对接台、中央控制系统和/或其他这样的通信系统）当中复制。分布式分类帐中的一些或全部可以是私有的，而分布式分类帐中的一些或全部可以是公共方案。分类帐条目块可以应用工作证明（proof-of-work）、股权证明（proof-of-stake）、空间证明（proof-of-space）和/或其他这样的认证来实现分布式共识。私有分类帐可以应用对授权系统或设备的受限访问。分类帐可以提供对信息（例如，传感器信息、调度、操作状态信息（例如，电力水平、使用中的工具系统、已完成的任务的估计百分比等）、可用且使用中的uav和工具系统信息、uav和工具系统的位置信息、安装台位置、在安装台处接收工具系统的可用性、已完成任务的历史、用户输入历史、用户请求历史、uav操作历史、工具系统操作历史、其他这样的信息、以及通常两种或更多种这样的信息的组合）的访问。此外，分类帐信息可以由任务协调系统100的多个系统访问。在一些实例中，当返回到安装台和/或对接台时，来自uav和/或工具系统的信息被批量上载。

如上所述，工具系统使得任务协调系统100能够利用uav来实行多个不同的任务。uav不必被构建成实行特定任务，而是替代地可以与一个或多个耦合器和/或通用耦合器组装，以使得不同的uav能够可释放地与一个或多个工具系统协作，该一个或多个工具系统可以由uav携带到其中要利用工具系统的位置。在一些实例中，例如，可以利用一个或多个工具系统来跟踪一个或多个区域上的农作物。农作物跟踪和/或监测可以借助图像和/或视频处理、在不同时间处捕获的图像之间的图像比较、害虫检测、土壤取样、农作物成熟度评估（例如，通过光和/或光学处理）、和/或其他这样的监测。

在一些实施例中，一个或多个工具系统可以被配置成检测rfid标签、水印和/或其他这样的区别标记物或标识符。可以利用工作人员和/或一个或多个工具系统来给测试作物贴标签，诸如利用rfid标签、水印或其他这样的标记。uav可以在相关区域上携带适当的工具系统以针对任何数目的参数（诸如例如，果实发育、果实的糖含量、果实成熟度、抗虫性、水分水平和/或其他这样的参数）来检测贴标签的农作物并且监测测试农作物和/或测试农作物内的一个或多个测试植物。可以基于视频取样、水分取样、果实取样和现场测试以及其他这样的信息获取来确定这样的参数。可以利用一个或多个工具系统来捕获信息，以使得能够评估这些参数中的一个或多个。因此，任务协调系统允许远程监测农作物、植物、测试农作物、测试植物、害虫侵袭、土壤状况、天气以及其他的项、状况、项目等等。

一些工具系统可以被配置成支持和/或协助其他工具系统。例如，一些工具系统可以提供更换组件、取回由另一个工具系统采集的样本、将有效负载运输到另一个工具系统或从另一个工具系统运输有效负载，和/或向工具系统提供其他服务。作为另外的示例，辅助工具系统可以携带用于照明工具系统的更换灯泡，辅助工具系统可以更换钻孔或锯切工具系统的钻头或锯，辅助可以提供一个或多个附加的传感器以通过另一个淹没（drown）来放置，辅助工具系统可以提供附加的处理化学品或材料，辅助工具系统可以运输一个或多个附加的处理容器和/或从取样工具系统取回具有样本的一个或多个处理容器，和/或其他这样的辅助功能。

此外，可以在许多不同类型的设备和/或系统上利用、实现和/或运行本文中描述的电路、电路系统、系统、设备、过程、方法、技术、功能、服务、服务器、源等等。图6图示了示例性系统600，其可以被用于实现上文或下文提到的电路、系统或设备的组件、电路、电路系统、系统、功能、装置、过程或设备中的任一个，或者这样的电路、电路系统、功能、系统、装置、过程或设备的部分。例如，系统600可以被用来实现下述各项中的一些或全部：中央控制系统102、uav104、工具系统106、安装台114、服务请求器122、uav控制电路202、工具系统控制电路302和/或其他这样的组件、电路、功能和/或设备。然而，当然不需要使用系统600或其任何部分。

作为示例，系统600可以包括：控制电路或处理器模块612、存储器614、以及一个或多个通信链路、路径、总线等等618。一些实施例可以包括：一个或多个用户界面616、和/或一个或多个内部和/或外部电源或电力供应640。控制电路612可以借助一个或多个处理器、微处理器、中央处理单元、逻辑、本地数字存储装置、固件、软件和/或其他控制硬件和/或软件来实现，并且可以被用来执行或协助执行本文中描述的过程、方法、功能和技术的步骤，并且控制各种通信、决策、程序、内容、清单、服务、界面、记录、报告等。此外，在一些实施例中，控制电路612可以是控制电路和/或控制系统610的部分，其可以借助一个或多个处理器利用对一个或多个存储器614的访问来实现，该一个或多个存储器614可以存储由控制电路和/或处理器实现以实现预期功能的指令、代码等等。在一些应用中，控制电路和/或存储器可以在通信网络（例如，lan、wan、互联网）上分发，从而提供分布式和/或冗余处理和功能。再次，系统600可以被用来实现上文或下文中的一个或多个、或者组件、电路、系统、过程等等的部分。例如，该系统可以实现具有作为中央系统控制电路的控制电路的中央控制系统102、具有uav控制电路202的uav104、具有工具系统控制电路302的工具系统106、或其他组件。

用户界面616可以允许用户与系统600交互并且通过该系统接收信息。在一些实例中，用户界面616包括显示器622和/或一个或多个用户输入624，诸如按钮、触摸屏、轨迹球、键盘、鼠标等，这些可以是与系统600有线或无线耦合的部分。通常，系统600进一步包括一个或多个通信接口、端口、收发器620等等，从而允许系统600通过下述各项进行通信：通信总线、分布式计算机和/或有线和/或无线通信网络108（例如，局域网（lan）、互联网、广域网（wan）等）、通信链路601、与其他设备的其他网络或通信信道和/或其他这样的通信或者两种或更多种这样的通信方法的组合。此外，收发器620或多个收发器可以被配置成用于有线、无线、光纤、光纤电缆、卫星、或其他这样的通信配置或者两种或更多种这样的通信的组合。一些实施例包括允许一个或多个设备与系统600耦合的一个或多个输入/输出（i/o）端口634。i/o端口可以是基本上任何相关的端口或端口的组合，诸如但不限于usb、以太网或其他这样的端口。i/o接口634可以被配置成允许耦合到外部组件的有线和/或无线通信。例如，i/o接口可以提供有线通信和/或无线通信（例如，wi-fi、蓝牙、蜂窝、rf和/或其他这样的无线通信），并且在一些实例中可以包括任何已知的有线和/或无线接口设备、电路和/或连接设备，诸如但不限于一个或多个发射器、接收器、收发器、或两个或更多个这样的设备的组合。

在一些实施例中，该系统可以包括一个或多个传感器626，以向该系统提供信息和/或被传送到另一个组件（诸如，工具系统控制电路、uav控制电路、中央控制系统等）的传感器信息。传感器可以包括基本上任何相关的传感器，诸如距离测量传感器（例如，光学单元、语音/超声单元等）、运动传感器、惯性传感器、位置传感器和其他这样的传感器。前述示例意图是说明性的，并且不意图传达全部可能的传感器的详尽清单。替代地，应当理解的是，这些教导将适应在给定的应用设置中感测各种各样环境中的任一个。

系统600包括具有控制电路612的基于控制和/或处理器的系统的示例。再次，控制电路612可以通过一个或多个处理器、控制器、中央处理单元、逻辑、软件等等来实现。此外，在一些实现方式中，控制电路612可以提供多处理器功能。

可以由控制电路612访问的存储器614通常包括至少由控制电路612访问的一个或多个处理器可读和/或计算机可读介质，并且可以包括：易失性和/或非易失性介质，诸如ram、rom、eeprom、闪速存储器和/或其他存储器技术。此外，存储器614被示为在控制系统610内部；然而，存储器614可以是内部的、外部的或内部与外部存储器的组合。类似地，存储器614中的一些或全部可以是控制电路612的内部的、外部的或其内部和外部的存储器的组合。外部存储器可以是基本上任何相关的存储器，诸如但不限于固态存储设备或驱动器、硬盘驱动器、通用串行总线（usb）棒或驱动器、闪速存储器安全数字（sd）卡中的一个或多个、其他存储器卡、以及其他这样的存储器或者两个或更多个这样的存储器的组合，并且这些存储器中的一些或全部可以通过计算机网络108分布在多个位置处。存储器614可以存储代码、软件、可执行文件、脚本、数据、内容、列表、编程、程序、日志或历史数据、用户信息、客户信息、产品信息等等。尽管图6图示了经由总线耦合在一起的各种组件，但是要理解的是，各种组件实际上可以直接耦合到控制电路和/或一个或多个其他组件。

图7图示了根据一些实施例的通过多个uav来实行任务的示例性过程700的简化流程图。在步骤702中，uav控制电路实现用以与多个不同的工具系统的工具系统106暂时耦合的指令，该多个不同的工具系统均被配置成在由多个uav中的一个携带时或之后实行要被投入使用的不同功能。例如，工具系统可以包括：包裹固定工具系统，其被配置成在递送包裹时保持并实现包裹的运输；传感器工具系统，其被配置成感测状况并将所感测的状况的传感器数据传送到uav控制电路；照明工具系统；一个或多个相机；运动传感器；其他这样的功能；或者两个或多个这样的功能的组合。

在步骤704中，控制uav的推进系统以使uav的通用耦合器214与工具系统对准。如上所述，通用耦合器被配置成与多个不同的工具系统中的一个可互换地耦合以及与该多个不同的工具系统中的一个解耦。在步骤706中，使通用耦合器的耦合系统与工具系统牢固地耦合，并且使得能够实现通用耦合器的通信总线220与工具系统106之间的通信连接。

一些实施例在使通用耦合器与工具系统对准时进一步控制uav的移动，使得uav的永磁体406的第一集合处于工具系统的永磁体408的第二集合的阈值距离内，并且使得能够实现永磁体的第一集合与永磁体的第二集合之间的磁相互作用。在一些实施例中，uav和/或工具系统可以包括一个或多个电磁体的集合。通过激活一个或多个电磁体的集合，可以在uav与工具系统之间实现解耦。在一些实例中，一个或多个电磁体可以相对于一个或多个永磁体的集合来定位，并且部分地被激活以克服至少相对于永磁体的磁力。

此外，通用耦合器与工具系统的对准可以包括：当工具系统和uav中的至少一个被移动时，使uav和/或通用耦合器的对准结构与工具系统的至少对准结构接合，以及使得能够实现要在uav与工具系统之间实现的耦合。uav和/或通用耦合器的对准结构与工具系统的对准结构之间的接合可以包括：使uav和/或通用耦合器的对准结构的一个或多个大致圆锥形的腔与工具系统的对准结构的一个或多个大致圆锥形突出部对准和/或接合；和/或使工具系统的一个或多个圆锥形的腔与通用耦合器的一个或多个圆锥形突出部对准和/或接合。其他实施例可以附加地或替换地使用不同形状的腔和突出部，以帮助使工具系统和通用耦合器对准，该不同形状诸如但不限于圆顶形、金字塔形和/或其他这样的形状。一些实施例可以进一步引发空气流动、抽吸和/或其他方法来协助对准。

通用耦合器的耦合系统可以包括：夹持系统，该夹持系统可以被激活以夹持工具系统的夹持特征。一些实施例通过将uav和/或通用耦合器的夹持系统延伸到用以夹持该夹持特征的方位，而将耦合系统与工具系统牢固地耦合。在一些实例中，夹持系统可以缩回以将工具系统与通用耦合器固定。在固定耦合系统时，一些实施例使uav、通用耦合器和/或工具系统的一个或多个延伸部来接合在工具系统或通用耦合器的配合突出部的表面中形成的凹槽。当夹持系统缩回阈值距离时，该延伸部可以协助对准工具系统并且抑制工具系统的轮换。

通用耦合器与工具之间的对准可以包括：使uav的一个或多个对准结构与多个安装台中的安装台的一个或多个对准结构接合。安装台中的至少一些通常被配置成在uav和安装台中的一个被移动时支撑并对准至少一个工具系统，以产生uav与工具系统的对准结构之间的接合来对准工具系统，从而实现uav与工具系统之间的牢固耦合。在一些实施例中，通用耦合器可以被配置成耦合到一个或多个其他通用耦合器。一些实施例控制第一uav的推进系统并将第一uav的第一通用耦合器与第二uav的通用耦合器对准，并且使第一通用耦合器的耦合系统与第二通用耦合器的通用耦合器牢固地耦合，以当第一uav和第二uav在运动中并且至少一个或多个工具系统有效时维持第一uav相对于第二uav的方位。

图8图示了根据一些实施例的通过多个uav来实行任务的示例性过程800的简化流程图。在步骤802中，在使用第一工具系统来实行第一任务时，由uav控制电路来访问和/或获得通过与uav的通用耦合器暂时耦合的第一工具系统获得的数据。在步骤804中，通过uav控制电路并且至少部分地基于所访问的数据来标识要由uav实行的一个或多个其他任务。在步骤806中，通过uav控制电路并且基于要实行的第二任务来标识要被用来实行第二任务的一个或多个工具系统。一些实施例在访问数据时从第一工具系统接收在实行第一任务时获得的传感器数据。可以基于通过第一工具系统接收到的传感器数据来标识要实行的一个或多个其他任务以及要使用的一个或多个工具系统。

在一些实施例中，产生了第一工具系统与uav的通用耦合器的解耦。可以通过uav控制电路来激活该解耦。在一些实例中，第一工具系统可以通过可以被激活和去激活的一个或多个耦合器来与通用耦合器固定。例如，可缩回的销可以被缩回、杠杆臂可以旋转、一个或多个电磁体可以被激活或去激活、可以实现其他这样的解耦或者两个或更多个这样的解耦的组合。在第一工具系统的解耦之后，可以引导第二工具系统与第一通用耦合器的耦合。

一些实施例控制第一uav的推进系统，从而将第一uav引导至第一安装台。第二工具系统与第一uav的第一通用耦合器暂时耦合。可以进一步控制推进系统以将第一uav引导至任务位置，并且在实行第二任务时激活第二工具系统。在其他实例中，可以标识与第二工具系统暂时耦合的第二uav，并且可以控制第一uav的推进系统以从第二uav取回第二工具系统。

在一些实例中，第一uav的uav控制电路可以标识要被用来实行第二任务的至少一部分的一个或多个其他uav。可以使通知被传送到一个或多个其他uav，从而引导该一个或多个其他uav与第一uav协作地实行第二任务的至少该部分。这可以允许一队uav协作地实行一个或多个任务。一些实施例在实行任务的至少该部分时控制第一uav的推进系统，以使第一uav与第二uav的通用耦合器暂时协作。在一些实施例中，第一uav的uav控制电路访问与多个其他uav中的每一个相对应的电力水平数据，并且至少部分地基于一个或多个其他uav相对于与第二任务相对应的阈值电力水平的电力水平，来从多个uav中选择一个或多个其他uav。第一uav的uav控制电路可以在实行一个或多个任务的至少一部分时启动与第二uav的直接通信，以协调第一uav和第二uav两者的操作。在一些实例中，在第一工具系统与第一uav解耦之前，电力可以从第一工具系统的电源汲取并存储在第一uav的电源中。

图9图示了根据一些实施例的通过多个uav的协作操作来管理任务的示例性过程900的简化流程图。在步骤902中，在使用一个或多个工具系统来实行一个或多个任务时，访问通过与一个或多个uav暂时耦合的一个或多个工具系统获得的数据。在步骤904中，标识要由多个uav的集合协作地实行的至少一个任务的集合。在一些实例中，uav控制电路可以评估所访问的数据，并且至少部分地基于该数据来标识要由uav的集合协作地实行的至少一个任务的集合。在步骤906中，标识多个uav中的一个或多个uav，其要被激活以与第一uav协作地实行至少一个任务的集合。

在一些实例中，uav的协作操作可以至少部分地基于地理区域。可以访问传感器数据，并且基于该传感器数据，可以标识一个或多个地理区域，在该一个或多个地理区域内要实现至少一个任务的集合。可以标识要被协作地利用的uav集合，其均在阈值时间段内、在地理区域的相应子区域处实现至少一个任务的集合的一部分。可以基于在地理区域或子区域的阈值距离内的它们的当前位置来标识uav的集合。在其他实例中，可以基于与uav协作的工具系统和/或在uav的阈值距离内的工具系统来选择uav以路由到不同的区域或子区域。可以使通知被传送到uav的集合中的每一个，以分别实现相对于子区域之一的至少一个任务的集合的至少一部分。此外，一些实施例使单独的路线信息被传送到要被跟随以到达区域或子区域的uav中的每一个，和/或要在实现至少一个任务的集合的相应部分时被跟随的uav中的每一个。

一些实施例维护uav数据库中的uav能力数据，该uav数据库存储并定义多个uav中的每一个的操作能力。可以基于与uav的集合相对应的uav能力数据来选择多个uav，以协作地实行至少一个任务的集合。类似地，一些实施例维护工具系统数据库中的工具系统参数，该工具系统数据库将存储工具系统参数与多个工具系统中的每一个相关联，并且至少定义了由多个工具系统中的对应一个所实行的一个或多个功能。操作能力可以进一步定义操作持续时间、电力水平能力、当前电力水平、规格、性能水平、有效信息、当前位置信息和/或其他这样的信息。基于多个所选择的uav中的每一个的工具系统参数，可以选择工具系统并且可以访问工具系统数据库，该多个所选择的uav中的每一个将与多个uav中的一个协作以被用来实现至少一个任务的集合的相应部分。

一些实施例标识出多个工具系统要被用来实现至少一个任务的集合，并且可以从多个可用的工具系统中选择要被利用的两个或更多个工具系统的集合。类似地，可以从多个uav中选择uav的第一集合，它们均要与要在协作地实行至少一个任务的集合时使用的所选择的工具系统中的至少一个暂时协作。在选择uav和/或工具系统时可以进一步考虑地理信息。在一些应用中，标识多个地理区域的每一个中的至少一个uav。可以将指令传送到多个地理区域中的每一个中的每个所标识的uav，从而引导多个地理区域中的每一个中的每个所标识的uav在多个地理区域中的相应一个内实行一个或多个任务的集合。

图10图示了根据一些实施例的跨多个uav实行分布式计算处理的示例性过程1000的简化流程图。在步骤1002中，在实行一个或多个任务的第一集合时，将通过至少一个uav的至少第一集合获取的数据分发到至少两个uav的第二集合。在步骤1004中，通过uav的第二集合的uav控制电路来实现数据的协作计算处理。在步骤1006中，基于该协作计算处理来标识要实行的一个或多个任务的第二集合。在步骤1008中，标识要由至少两个uav的第三集合在协作地实行任务的第二集合时利用的至少两个工具系统的集合。

可以访问与多个uav中的每一个相关联的计算处理能力信息。可以基于与至少两个uav的第二集合中的每一个相关联的计算处理能力信息来标识要在实行协作计算处理时利用的uav的集合。一些实施例维护uav数据库和/或计算处理数据库，其可以维护关于下述各项的当前信息：处理总潜在能力、当前利用的处理能力带宽（其可以基于一段时间内的平均处理器使用和/或历史使用、所调度的处理、所预测的处理和/或其他这样的信息）、工具系统处理器需求、传感器数据处理需求和/或其他这样的处理。安装台可以被附加地或替换地用在计算共享中。在一些实例中，指令可以被传送到一个或多个安装台的集合，从而引导安装台的集合中的每一个至少访问通过一个或多个uav的集合获取的数据。该指令使安装台的集合对数据进行协作计算处理，其可以与uav的集合的一个或多个uav控制电路的处理一起进行，以协作地标识要实行的一个或多个任务的集合以及要在实现一个或多个所标识的任务时利用的工具系统的对应集合。一些实施例将指令传送到中央控制系统，从而引导该中央控制系统访问通过至少一个uav的至少第一集合获取的数据，并且使中央控制系统与uav的集合的uav控制电路和/或安装台的集合一起对数据进行协作计算处理，以协作地标识要实行的任务集合以及工具系统的集合。

协作计算处理可以部分地基于地理区域来分发。可以在多个地理区域中的每一个中标识一个或多个uav。可以将指令传送到多个地理区域中的每一个中的每个所标识的uav，从而引导多个地理区域中的每一个中的uav来实行协作计算处理的至少一部分，以标识多个uav的集合中与多个地理区域中的相应一个相关联的至少一个uav，以便在协作地实行任务的集合时被激活。类似地，一些实施例标识在多个地理区域中的每一个中的一个或多个uav，并且将指令传送到每个所标识的uav，从而引导在多个地理区域中的每一个中的每个uav来实行协作计算处理的至少一部分，以标识工具系统的集合中与多个地理区域中的相应一个相关联的至少一个工具系统，以便在协作地实行一个或多个任务的集合时利用。此外，一些实施例在产生协作计算处理时使uav的集合中的每一个的uav控制电路访问与多个其他uav中的每一个相对应的电力水平数据，以选择工具系统的集合中的至少一个工具系统，并且至少部分地基于多个其他uav中的每一个相对于与至少一个任务相对应的一个或多个阈值电力水平的电力水平，来选择要在协作地实行一个或多个任务时利用的至少一个uav。可以维护并访问一个或多个uav数据库和/或处理能力数据库，其存储了定义多个uav中的每一个的处理能力的uav处理能力数据。可以基于每个uav的处理能力来选择uav的集合。

图11图示了根据一些实施例的在uav之间使得能够实现工具系统的切换的示例性过程1100的简化流程图。在步骤1102中，标识携带着被配置成实行第一功能的工具系统的第一uav。在一些实例中，通过中央控制系统来标识第一uav。在其他实例中，通过任务系统100的多个不同uav中的第二uav的第二uav控制电路来标识第一uav。在步骤1104中，使通知被传送到第一uav，从而引导第一uav将工具系统转移到第二uav。在步骤1106中，引导第二uav的推进系统来控制第二uav以定位第二uav，并将该第二uav与从第二uav转移的工具系统耦合。在一些实例中，引导第一uav从工具系统脱离，并将该工具系统留在地面上、安装台中或其他位置。第二uav可以前进到工具系统的位置，并且与工具系统耦合且将工具系统与第二uav固定。在其他实例中，当第一和第二uav都在飞行中时（例如，在悬停时），该两个uav可以通信并协调工具系统的交换。在一些应用中，可以引导第一uav在其中要使用工具系统来实行任务的位置处释放工具系统。

一些实施例在引导uva来转移工具系统时引导第二uav悬停在限定位置（例如，gps坐标、映射坐标等）和海拔处，并且引导第一uav控制其推进系统以将第一uav定位到第二uav附近，并且在第一uav和第二uav都在飞行中时使第一uav与工具系统耦合。转移工具系统的指示可以包括要继续实行下述操作：使用工具系统来标识由第一uav实行的任务。可以引导第二uav控制其推进系统以与工具系统耦合，并且使用该工具系统来继续实现任务。这可以允许该任务继续，诸如当第一uav电力耗尽时。在一些实例中，第一uav的电力水平可以被标识为小于阈值电力水平。可以基于第一uav的电力水平小于阈值电力水平，使通知被传送到第一uav，从而引导第一uav来转移工具系统。类似地，一些实施例在使通知被传送到uav从而引导uav来转移工具系统之前，确认工具系统的电力水平大于工具系统电力水平阈值。此外，一些实施例访问工具系统数据库，该工具系统数据库存储了与多个工具系统中的每一个相关联的工具系统参数数据、定义了多个工具系统中的每一个的功能能力和当前位置，并且一些实施例可以标识出工具系统具有要被用来实行任务的功能，并且进一步标识出该工具系统处于要被转移到工具系统的uav的阈值距离内和/或处于在其中要使用工具系统来实行任务的地理区域的阈值距离内。一些实施例标识出第一uav被预测在引导转移之前、在阈值时间段内使用工具系统完成正在实行的任务。这可以确保要被转移到工具系统的随后的uav可以实行随后的任务，或在期望时间帧内继续该任务。

此外，一些实施例评估uav和/或工具系统的电力水平，以选择要在实行一个或多个任务时使用的一个或多个uav和/或一个或多个工具系统。中央控制系统和/或uav控制电路可以访问与多个uav和/或多个工具系统中的每一个相对应的电力水平数据。中央控制系统和/或uav控制电路可以评估所访问的电力水平数据，并且至少部分地基于第二uav相对于阈值电力水平的电力水平来选择多个uav中的第二uav和/或工具系统。在一些实例中，阈值电力水平对应于：要实行的第一任务、要与第二uav暂时协作并要在实行第一任务时使用的工具系统的预测电力使用、uav的安全裕度电力水平、其他这样的因素、或者两个或多个这样的因素的组合。

图12图示了根据一些实施例的在实行任务时管理uav的同时平衡电力的示例性过程1200的简化流程图。在步骤1202中，通过多个uav中的第一uav的第一uav控制电路来访问电力水平数据。该电力水平数据可以与多个uav中的每一个相对应，并且通常是当前剩余电力水平数据。在步骤1204中，通常相对于要实行的一个或多个任务来评估所访问的电力水平数据。在步骤1206中，至少部分地基于下述各项来从多个uav中选择至少第二uav：第二uav相对于与要实行的第一任务相对应的阈值电力水平的电力水平；以及要与第二uav暂时协作并要在实行第一任务时使用的第一工具系统的预测电力使用。

一些实施例访问任务预测电力使用数据库，以标识要由多个uav中的至少两个或更多个中的每一个利用以实行任务的预测的电力量。此外，可以访问维护多个uav中的每一个的电力水平数据的电力水平数据库。电力水平数据的评估可以包括评估电力水平数据，该电力水平数据指示多个uav中的两个或更多个中的每一个相对于预期的要被利用的电力量的当前电力水平。例如，可以确定预测的电力量，预测第二uav利用该预测的电力量来携带第一工具系统以实行第一任务。预测由第二uav利用的电力量的预测可以包括标识第二uav在实行第一任务时预测的行进距离。

此外，一些实施例访问由多个工具系统中的两个或更多个用以实行第一任务的预测的电力使用，并且至少部分地基于下述各项来选择多个工具系统中的第一工具系统：第一工具系统相对于与要实行的第一任务相对应的工具系统阈值电力水平的电力水平；以及第一工具系统在实行第一任务时的预测电力使用。一些实施例引导多个uav中的每一个在实行不同任务的集合时的协作操作，并且在不同任务之间轮换多个uav中的两个或更多个，以平衡多个uav之间的电力使用。在评估多个uav的操作效率时，可以相对于历史电力水平使用信息来评估电力水平使用。在一些实现方式中，可以引导第二uav来在第二uav与第一工具系统脱离之前使电力从第一工具系统的电源中汲取并存储在第二uav的电源中。

一些实施例提供了无人驾驶空中任务系统和通过无人驾驶交通工具来管理任务的方法。一些系统包括：多个无人驾驶飞行器（uav），其均包括：uav控制电路；发动机；以及推进系统，其与发动机耦合并被配置成使得相应uav能够自己移动；以及其中该多个uav中的第一uav的第一uav控制电路被配置成，标识携带着被配置成实行第一功能的第一工具系统的第二uav，使通知被传送到第二uav，从而引导第二uav将第一工具系统转移到第一uav，并且引导第一uav的第一推进系统与从第二uav转移的第一工具系统耦合。

一些实施例提供了通过多个无人驾驶飞行器（uav）来实行多个不同任务的方法，其包括：通过多个uav中的第一uav的第一uav控制电路来标识携带着被配置成实行第一功能的第一工具系统的第二uav；使通知被传送到第二uav，从而引导第二uav将第一工具系统转移到第一uav；以及引导第一uav的第一推进系统来定位第一uav，并将第一uav与从第二uav转移的第一工具系统耦合。

本领域技术人员将认识到，在不偏离本发明的范围的情况下，还可以关于上述实施例做出各种各样的其它修改、更改和组合，并且这样的修改、更改和组合要被视为处于本发明概念的范围内。