可變形飛行器的制造方法
【專利說明】可變形飛行器
[0001]交叉引用
[0002]本申請要求2013年I月10日提交的第CN 201310008317.5號中國申請的優(yōu)先權(quán)。該申請全文列入本文作為參考。
【背景技術(shù)】
[0003]無人交通工具可以用于執(zhí)行監(jiān)測、偵察及探索等軍事或民事應用。無人交通工具可以裝配功能性負載，譬如用于搜集環(huán)境數(shù)據(jù)的傳感器。譬如，遠程控制無人飛行器，包括固定翼飛機和旋翼飛機，可以用于提供其它方式難以進入的環(huán)境的航拍圖像。
[0004]無人飛行器的設(shè)計需要權(quán)衡考量包括飛行器尺寸、重量、額定負載載重、能源消耗及成本等多項因素。此外，飛行器設(shè)計還需要提供足夠的用于負載操作的功能空間。在某些情況下，現(xiàn)有的無人飛行器設(shè)計由于機架遮擋可視空間導致不能為負載相機提供理想的無阻礙視野。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于現(xiàn)有設(shè)計的不足，需要對現(xiàn)有的交通工具，例如無人飛行器，在結(jié)構(gòu)和設(shè)計上進行進一步改良。本發(fā)明提供用于可變形飛行器的系統(tǒng)、裝置及方法。在一些實施例中，所述系統(tǒng)、裝置及方法提供一種可從一第一狀態(tài)變換至一第二狀態(tài)的飛行器，以用于增加連接至所述飛行器的負載的功能空間。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)、裝置、方法不需要增加飛行器尺寸或為所述負載提供額外的裝配結(jié)構(gòu)來增加負載功能空間。
[0006]一方面，本發(fā)明揭露了一種可變形飛行器，所述可變形飛行器包括:一中心部；分別設(shè)置在所述中心部上的至少兩可變形機架組件，每個所述至少兩可變形機架組件均包括一樞接至所述中心部的近端部和一遠端部；設(shè)置在所述中心部上的一驅(qū)動組件，用于驅(qū)動所述至少兩可變形機架組件相對于所述中心部轉(zhuǎn)動至多個不同的豎直角；及設(shè)置在所述至少兩可變形機架組件上的多個動力裝置，所述動力裝置用于移動所述可變形飛行器。
[0007]在另一方面，本發(fā)明揭露一可變形飛行器。所述可變形飛行器包括:一中心部；分別設(shè)置在所述中心部上的至少兩可變形機架組件，每個所述至少兩可變形機架組件均包括一連接至所述中心部的近端部和一遠端部；一驅(qū)動組件，用于使得所述至少兩可變形機架組件在一第一狀態(tài)和一第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；及設(shè)置在所述至少兩可變形機架組件上的多個動力裝置，所述動力裝置用于移動所述可變形飛行器，其中第一狀態(tài)包括所述動力裝置位于所述中心部上方，而第二狀態(tài)包括所述動力裝置位于所述中心部下方。
[0008]在又一方面，本發(fā)明揭露一可變形飛行器，所述可變形飛行器包括:一連接至一負載的中心部；分別設(shè)置在所述中心部上的至少兩可變形機架組件，每個所述至少兩可變形機架組件中均包括一近端部和一遠端部，所述近端部連接至所述中心部；設(shè)置在所述中心部上的一驅(qū)動組件，用于使得所述至少兩可變形機架組件在一第一狀態(tài)和一第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，其中第一狀態(tài)下，所述至少兩可變形機架組件支撐所述可變形飛行器停靠在一表面，第二狀態(tài)下，增加所述負載的功能空間；及設(shè)置在至少兩可變形機架組件上的多個動力裝置，所述動力裝置用于移動所述可變形飛行器。
[0009]在一些實施例中，所述可變形飛行器為無人飛行器。
[0010]在一些實施例中，所述至少兩可變形機架組件包括一主軸和至少一副軸，所述至少一副軸平行于所述主軸延伸，所述主軸和所述至少一副軸分別樞接至所述中心部，其中所述主軸和所述至少一副軸相互連接，從而使得所述驅(qū)動組件對所述主軸的驅(qū)動產(chǎn)生對所述至少一副軸的相應的驅(qū)動。
[0011 ] 在一些實施例中，所述驅(qū)動組件包括一線性驅(qū)動器，每個所述至少兩可變形機架組件的一部分均與所述線性驅(qū)動器連接。所述線性驅(qū)動器包括一螺桿和螺母機構(gòu)，每個所述至少兩可變形機架組件的與所述線性驅(qū)動器連接的所述部分與所述螺母連接。
[0012]在一些實施例中，每個所述多個動力裝置均包括一旋翼。所述旋翼相對于所述可變形飛行器水平方向設(shè)置。
[0013]在一些實施例中，所述可變形飛行器進一步包括一接收器，所述接收器用于接收用戶指令，所述用戶指令用于控制一個或多個驅(qū)動組件和所述多個動力裝置。所述用戶指令可傳輸自一遠程終端。
[0014]在一些實施例中，所述可變形飛行器進一步包括連接至所述中心部的一負載。所述負載可包括一影像獲取裝置。
[0015]在一些實施例中，所述驅(qū)動組件可用于樞轉(zhuǎn)所述至少兩機架組件在第一豎直角和第二豎直角之間轉(zhuǎn)換。在第一豎直角，所述至少兩可變形機架組件可相對所述中心部呈向下的角度，在第二豎直角，所述至少兩可變形機架組件可相對所述中心部呈向上的角度。
[0016]在一些實施例中，所述至少兩可變形機架組件在所述可變形飛行器操作的第一階段轉(zhuǎn)換至所述第一狀態(tài)，而在所述可變形飛行器操作的第二階段轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài)。所述操作的第一階段可包括所述可變形飛行器在空中飛行，所述操作的第二階段可包括所述可變形飛行器飛離一表面及/或著陸于一表面。
[0017]在一些實施例中，所述負載包括一影像獲取裝置，所述功能空間包括所述影像獲取裝置的無障礙視野。
[0018]在一些實施例中，每個所述至少兩可變形機架組件均包括一支撐元件，用于支撐所述可變形飛行器?？坑谝槐砻?。
[0019]在一些實施例中，在第一狀態(tài)，所述至少兩可變形機架組件相對所述中心部呈向下的角度，而在第二狀態(tài)，所述至少兩可變形機架組件相對所述中心部呈向上的角度。
[0020]在又一方面，本發(fā)明提供一用于控制一可變形飛行器的方法。所述方法包括:提供一以上所述的可變形飛行器；驅(qū)動設(shè)置在所述中心部上的所述驅(qū)動組件以樞轉(zhuǎn)所述至少兩機架組件相對于所述中心部至多個不同的豎直角。
[0021]在又一方面，本發(fā)明提供一用于控制一可變形飛行器的方法。所述方法包括:提供一以上所述可變形飛行器；驅(qū)動設(shè)置在所述中心部上的所述驅(qū)動組件以使得所述至少兩機架組件在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
[0022]可以理解的，本發(fā)明的多個不同方面可單獨地、共同地或相互組合地被理解。本處所述本發(fā)明的各方面可應用到下面所述的任何特殊的應用或任何其他類型的可移動裝置。雖然本處所述的所述系統(tǒng)、裝置和方法在上下文中通常指飛行器，但是這并非意圖限制，下所述的實施例可應用至任何適宜的移動裝置。本處關(guān)于飛行器的任何描述可應用至任何可移動裝置，例如任何交通工具。此外，本處上下文所述的所述系統(tǒng)、裝置及方法應用在航空移動中，也可應用至其他類型的移動，例如在地面或水面的移動、水下移動或太空移動。
[0023]結(jié)合說明書、權(quán)利要求書和附圖可更清楚了解本發(fā)明的其他目的和特征。援引加入
[0024]本說明書中提及的所有出版物、專利和專利申請均作為參考被引用于本文，每個單獨的公開文獻、專利和專利申請也被明確、單獨地作為參考引用于本說明書中。
【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的新特征特別地體現(xiàn)在后述權(quán)利要求項中。為更好地理解本發(fā)明的所述特征和有益效果，可結(jié)合參考下述【具體實施方式】中的實施例及相對應的附圖。
[0026]圖1是實施方式的可變形無人機處于飛行狀態(tài)下的圖。
[0027]圖2是實施方式的圖1所示的可變形無人機的II部的局部放大圖。
[0028]圖3是實施方式的圖1所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的圖。
[0029]圖4是實施方式的圖1所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的側(cè)視圖。
[0030]圖5是另一實施方式的可變形無人機處于飛行狀態(tài)下的圖。
[0031]圖6是實施方式的圖5的VI部的局部放大圖。
[0032]圖7是實施方式的圖5所示的可變形無人機在飛行狀態(tài)下的側(cè)視圖。
[0033]圖8是實施方式的圖5所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的圖。
[0034]圖9也是實施方式的圖5所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的圖。
[0035]圖10是實施方式的圖5所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的側(cè)視圖。
[0036]圖11是再一實施方式的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的圖。
[0037]圖12是實施方式的圖11的XI部的局部放大圖。
[0038]圖13也是實施方式的圖11所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的圖。
[0039]圖14是實施方式的圖11所示的可變形無人機在著陸狀態(tài)下的側(cè)視圖。
[0040]圖15是實施例的裝配有載體和負載的飛行器。
[0041]圖16是實施例的用于控制飛行器的系統(tǒng)模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0042]本發(fā)明提供用于可變形飛行器的系統(tǒng)、裝置及方法。所述系統(tǒng)、裝置及方法可使飛行器在多種狀態(tài)下變換。每一種狀態(tài)對應于所述飛行器的一種特定功能的最佳配置。例如，一種狀態(tài)可為連接至所述飛行器的負載增加功能空間，譬如為裝配在所述飛行器上的相機擴大視野。當需要時，有一種狀態(tài)可以在所述飛行器?？坑谝槐砻鏁r為所述飛行器提供支撐，例如通過用于提升所述飛行器飛離地面的支撐元件為所述飛行器提供支撐。
[0043]一方面，本發(fā)明提供一具有如下一個或多個特征的可變形飛行器。在一實施例中，一可變形飛行器包括:一中心部；分別設(shè)置在中心部上的至少兩可變形機架組件，每個所述至少兩可變形機架組件均包括一可樞轉(zhuǎn)地連接至所述中心部的近端部及一遠端部；一設(shè)置在所述中心部上的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述至少兩可變形機架組件相對于所述中心部轉(zhuǎn)動至多個不同的豎直角；多個設(shè)置在所述至少兩機架組件上的動力裝置，所述動力裝置用于移動所述可變形飛行器。
[0044]本發(fā)明所述之一種可變形飛行器可包括一中心部，及分別設(shè)置在所述中心部上的至少兩機架組件。多個動力裝置可安裝至所述可變形機架組件上從而連接至所述中心部。所述動力裝置可用于使所述可變形飛行器起飛、著陸、懸停、及在空中關(guān)于三個平移自由度以及三個旋轉(zhuǎn)自由度運動。所述動力裝置可安裝在所述可變形機架組件上的任意適合部位，譬如所述可變形機架組件的遠端部或靠近所述遠端部。
[0045]所述可變形機架組件的近端部可樞接至所述中心部，因此可使得所述機架組件通過相對于所述中心部轉(zhuǎn)動而發(fā)生變形。例如，在一些實施例中，所述可變形機機架組件可相對所述中心部樞轉(zhuǎn)至多個豎直角(例:圖4所示自線條51所測量的豎直角50)。所述可變形機架組件的變形可被設(shè)置在所述中心部并連接至所述機架組件的一適當驅(qū)動組件驅(qū)動。優(yōu)選地，所述方法可允許在所述可變形飛行器的操作過程中根據(jù)需要調(diào)整所述機架組件的豎直角。
[0046]在又一實施例中，本發(fā)明提供一具有如下特征的可變形飛行器。所述可變形飛行器包括:一連接至一負載的中心部；分別裝配在所述中心部上的至少兩機架組件，每一所述至少兩機架組件包括一樞接至所述中心部的近端部及一遠端部；一裝配在所述中心部上的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述至少兩機架組件在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn)，其中第一狀態(tài)下，所述至少兩機架組件可支撐所述可變形飛行器?？吭谝槐砻嫔?，所述第二狀態(tài)可增加所述負載的功能空間；及設(shè)置在所述至少兩可變形機架組件上的多個動力裝置，所述動力裝置用于移動所述可變形飛行器。
[0047]上述中心部、可變形機架組件、動力裝置和驅(qū)動組件同樣可應用到本實施例中。所述機架組件可根據(jù)期望可變形至一第一狀態(tài)，以支撐所述可變形飛行器?？吭谝槐砻?譬如:地面)。例如，所述可變形機架組件可包括多個可支撐所述可變形飛行器的支撐元件以使得所述中心部不接觸所述表面。
[0048]在一些情境下，一可替換的狀態(tài)可能會更有用。例如，所述可變形飛行器的中心部可變更為安裝一負載。所述負載可連接至所述中心部的任意適合部位，譬如，所述中心部的頂端、底部、前面、背面或側(cè)面。所述負載可用于執(zhí)行一功能或操作。所述功能或操作可能會需要一特定的功能空間。所述功能空間可以是，例如，占用空間、受影響的空間、操作空間，或所述負載操作過程中需要使用的空間。在一些情境中，所述功能空間可能會被所述可變形飛行器的一部分阻礙。例如，當在所述第一狀態(tài)下時，所述可變形機架組件可能會延伸至所述功能空間，從而干擾所述負載的操作。
[0049]相應地，所述可變形機架組件可被變更為可變形至一第二狀態(tài)，所述第二狀態(tài)可增加所述負載的功能空間，從而使得或加強所述負載執(zhí)行其功能。此外，所述驅(qū)動組件可被變更為可驅(qū)動所述可變形機架組件在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，從而優(yōu)化所述可變形飛行器的結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)多功能。
[0050]在又一實施例中，本發(fā)明提供又一具有如下特征的可選的可變形飛行器。所述可變形飛行器包括:一連接有一負載的中心部；分別設(shè)置在所述中心部上的至少兩可變形機架組件，每個所述至少兩可變形機架組件均包括一連接至所述中心部的近端部及一遠端部；一設(shè)置在所述中心部上的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述至少兩可變形機架組件在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn)；設(shè)置在所述至少兩可變形機架組件上的多個動力裝置，所述動力裝置用于移動所述可變形飛行器，其中所述第一