[发明专利]垂直起降无人驾驶飞行器的地面移动系统插件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年4月6日提交的标题为“Motorized Ground Propulsion System Plugin for Vertical Take Off and Landing Unmanned Aerial Vehicles”的提交日期在先的美国临时专利申请号为62/143,605的优先权，该专利申请的全部内容的全文特此以引用方式并入。

本文中引用的所有专利、专利申请和出版物的全部内容特此以引用方式并入，以便更充分地描述截止本文中所述的本发明日期的本领域技术人员已知的现有技术。

技术领域

本公开的一个或更多个实施方式总体上涉及无人驾驶飞行器(UAV)或“无人驾驶飞机(drone)”的自主着陆操作。更具体地，一个或更多个实施方式涉及UAV的地面推进系统。

背景技术

包括具有垂直起降(VTOL)飞行器的混合飞机在内的小型直升机和多轴飞行器是一项在民用市场上快速发展的技术。它们越来越多地用于使人们面临风险的操作(例如，在化工厂、核电站等中)、在高度不能接近的区域(例如，高架桥、摩天大楼、炉子、海上救援等)中进行的活动以及需要高精度的监测过程(例如，检查水坝/桥梁中的裂缝、飞机维修、油罐龙骨等)。

除了工业和政府的关键基础设施应用之外，VTOL飞行器技术的潜在应用范围遍及工业(例如，在工厂、机械设备等中)至环境保护(例如，火山、公园、海岸等)，包括保护敏感地区(例如，考古遗址、领土边界等)。然而，市场上可用的大多数飞行器的范围有限(例如，取决于它们任务的类型，飞行时间为15至25分钟)，这限制了更广泛部署该技术的可能性。

发明内容

本文中阐述的实施方式包括能附接于诸如多轴飞行器的垂直起降(VTOL)无人驾驶飞行器(UAV)的可插拔硬件扩展件或地面移动插件(GMP)。GMP(或“GMP飞行器”)可被配置成在有或没有方向约束的情况下例如在地面上附接于UAV和/或移动UAV。另外或另选地，GMP可以被配置成物理上支持UAV平稳着陆。GMP可将所附接的UAV重新定位于能例如借助地面移动而接近的预定位置。该预定位置可以是例如用于再充电、封装或“有效载荷”交付、数据下载等的对接站的隔室。

在一些实施方式中，GMP包括：框架，所述框架被配置成与UAV机械联接；多个轮子，所述多个车轮中的至少一个轮子能由马达致动；以及控制器，所述控制器与所述马达能操作地联接，以控制设备的推进。所述框架可包括适配器，所述适配器用于与UAV和/或多个UVA类型/大小中的任一个机械和/或电联接。

在一些实施方式中，UAV能够到达特定位置(例如，对接站和/或充电器)，而不顾及着陆不精确、天气条件不利或诸如低能见度的其他减轻因素。换句话说，一旦UAV附接于GMP，就可获取漫游者机器人的属性和能力。

在一些实施方式中，一种用于向UAV提供地面推进的设备包括：框架，所述框架被配置成与所述UAV机械联接；多个轮子，所述多个轮子中的至少一个轮子能由马达致动；以及控制器，所述控制器与所述马达能操作地联接，以控制所述设备的推进。所述控制器可适于在使用期间与所述UAV的电子板和远程控制单元中的至少一个建立接口连接。所述设备的所述框架可被配置成与计算机机械和电联接。所述设备还可包括诸如无线充电器的充电器，所述充电器被配置成在使用期间连接到所述UAV的电池并且对其进行再充电。例如，当所述UAV的至少一部分被接纳在所述设备的里面或上面(例如，在所述UAV已经着陆在所述设备上之后)时，所述设备可与所述UAV电联接。

在一些实施方式中，所述设备从所述UAV的电源接收电力，作为本地或机载电源的替代或补充。

在一些实施方式中，所述设备包括电池。

在一些实施方式中，所述设备包括GPS接收器、天线和万向节中的至少一者。

在一些实施方式中，所述设备包括与所述控制器能操作地联接的计算机，所述计算机包括处理器和非暂态存储器，所述非暂态存储器存储处理器能发出的用于驱动所述马达的指令。所述计算机可包括相机，所述相机被配置成捕获视频和静止图像中的至少一者，并且可选地包括图像处理器，所述图像处理器用于处理视频和静止图像中的至少一者。所述计算机还可包括天线，所述天线被配置成与诸如UAV或对接站的远程终端通信。