[发明专利]垂直起飞和着陆无人驾驶飞行器

说明书

本发明题为“垂直起飞和着陆无人驾驶飞行器”。本发明公开了一种固定翼、固定旋翼垂直起飞和着陆(VTOL)无人驾驶飞行器(UAV)，VTOL UAV可包括机身，机身从前部延伸到后部并且限定上段和下段；第一对机翼，第一对机翼固定地附接到机身的前部的相对两侧；和第二对机翼，第二对机翼固定地附接到机身的后部的相对两侧。第一对固定机翼可相对于第二对固定机翼沿上段‑下段方向偏移。在一些示例中，第一对机翼限定第一机翼对表面区域，第一机翼对表面区域不同于由第二对机翼限定的第二机翼对表面区域，因此第一对机翼和第二对机翼产生升力，升力迫使VTOL UAV从起飞期间的基本上垂直取向到飞行期间的更加水平取向。

技术领域

本公开涉及垂直起飞和着陆无人驾驶飞行器。

背景技术

无人驾驶飞行器(UAV)可用于许多任务，包括检测任务，诸如测量、航空摄影、扫描、二维或三维(3D)建模和映射、不动产测量和输气管道监测等。UAV可分为五种主流类型：倾斜旋翼或倾斜翼、尾翼、旋翼(例如，直升机)或多旋翼、复合飞机和固定翼。

发明内容

在一些示例中，本公开描述了垂直起飞和着陆(VTOL)无人驾驶飞行器(UAV)，其包括机身，该机身从前部延伸到后部并且限定上段和下段；第一对机翼，该第一对机翼固定地附接到机身的前部的相对两侧；第二对机翼，该第二对机翼固定地附接到机身的后部的相对两侧，其中第一对固定机翼相对于第二对固定机翼沿上段-下段方向偏移；第一多个旋翼，该第一多个旋翼固定地附接到第一对机翼；第二多个旋翼，该第二多个旋翼固定地附接到第二对机翼；和着陆支撑件，该着陆支撑件从机身的后部和第二对固定机翼的后部向后延伸，使得机身在起飞前和着陆后停靠在着陆支撑件上时以基本上垂直延伸的纵轴线停靠。

在一些示例中，本公开描述了方法，该方法包括通过飞行控制电子器件使第一多个旋翼和第二多个旋翼以基本上相同的旋转速度旋转以使垂直起飞和着陆(VTOL)无人驾驶飞行器(UAV)从垂直取向起飞。VTOL UAV包括机身，该机身从前部延伸到后部并且限定上段和下段；第一对机翼，该第一对机翼固定地附接到机身的前部的相对两侧；第二对机翼，该第二对机翼固定地附接到机身的后部的相对两侧，其中第一对固定机翼相对于第二对固定机翼沿上段-下段方向偏移；第一多个旋翼，其中第一多个旋翼固定地附接到第一对机翼；第二多个旋翼，其中第二多个旋翼固定地附接到第二对机翼；和着陆支撑件，该着陆支撑件从机身的后部和第二对固定机翼的后部向后延伸，使得机身在起飞前和着陆后停靠在着陆支撑件上时以基本上垂直延伸的纵轴线停靠。该方法还包括通过飞行控制电子器件使第二多个旋翼比第一多个旋翼更快地旋转以使VTOL UAV转变为水平飞行取向。

附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。其他特征、目的和优点将从描述和附图以及从权利要求书中显而易见。

附图说明

图1是示例性垂直起飞和着陆(VTOL)无人驾驶飞行器(UAV)的等轴视图，该无人驾驶飞行器包括两对固定翼以及从机身的后部向后延伸的着陆支撑件。

图2A和图2B是示例性VTOL UAV的侧视图和俯视图，示出了垂直尾翼的偏航阻尼效果。

图3是示出示例性VTOL UAV的着陆支撑件的视图的概念图。

图4是示出在VTOL UAV的机翼上包括控制表面的示例性VTOL UAV视图的概念图。

图5A和图5B是示出处于拆卸状态的示例性VTOL UAV和携带箱中的拆卸VTOL UAV的视图的概念图。

图6A和图6B是示出示例性VTOL UAV的示例性电子部件和有效载荷的概念图。

图7A至图7D是示出用以在垂直飞行取向下实现所选飞行操纵的VTOL UAV的多个旋翼的相对旋转速率的概念图。