用于无人飞行器的载体制造技术

本公开提供对无人飞行器上的负载(37)的位置进行控制的装置和方法。如本公开所述的载体(36)为负载(37)提供相对于无人飞行器的中央本体(31)或一个或多个推进单元(33)的移动。所述负载(37)可以在所述中央本体(31)或所述一个或多个推进单元(33)的上方和下方移动。所述载体(36)包括一个或多个导向件(361，362)、第一致动器(381)和第二致动器(382)。所述第一致动器(381)允许所述负载(37)相对于所述一个或多个导向件(361，362)平移，所述第二致动器(382)允许所述负载(37)相对于所述一个或多个导向件(361，362)绕一个或多个旋转轴线旋转。因此，可以很好地控制所述负载(37)的位置，并且可以提高所述负载(37)的移动性和可操作性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无人飞行器的载体
技术介绍
已经针对包括监视、搜索和救援操作、勘探以及其他领域的广泛应用范围开发出诸如地面载运工具、空中载运工具、水面载运工具、水下载运工具及航天器的无人载运工具。在一些情形下，无人载运工具可以装备有被配置成用于在操作期间收集数据的负载。例如，无人飞行器(UAV)可以装备有用于航拍的成像装置，例如相机。负载可以通过提供负载在一个或多个自由度上移动的载体来与无人载运工具联接。然而，配备有成像装置的现有无人载运工具在摄影方面可能不太理想。在大多数情况下，由于成像装置与无人载运工具联接所施加的限制，现有的无人载运工具可能在遇到障碍物之前仅能够执行有限的拍摄角度。因此，现有的无人载运工具将难以实现多维摄影，例如，用于全景图像。
技术实现思路
目前存在对于载运工具(例如无人飞行器(UAV))上的负载的放置加以改善的机构和方法的需求。本公开描述用于支持负载放置的系统、方法以及载体。所述系统、方法以及载体可以允许负载沿不同的方向移动，从而使负载获得更好的移动性和可操作性。所述载体可以由载运工具的中央本体来支撑或固定至其上并支撑负载。在操作中，载体可以被配置成允许负载相对于载运工具的一个部件或一部分(例如载运工具的中央本体或推进单元)移动。本公开关于UAV的任何描述都可以适用于任何其他类型的载运工具，且反之亦然。所述载体可以包括一个或多个致动器或致动组件，所述一个或多个致动器或致动组件可以驱动所述负载相对于UAV的中央本体或推进单元移动。为了进一步提高负载的灵活性和可操作性，云台或云台机构可以作为载体的一部分并且可以连接至负载。如本公开所述的云台机构可以提供负载绕一个或多个不同轴线旋转，其中绕不同轴线旋转是由相应的可以彼此独立致动的不同致动器来控制的。所述致动器可以任选地固定于相对彼此的位置和朝向上，从而使得所述致动器都不被另一致动器驱动。因此，云台机构能够以并行的方式控制负载关于多个不同的自由度移动。所述云台机构可以具有使云台机构的体积和重量最小化或减小、从而同时改善由云台机构所提供的移动稳定性的紧凑配置。在本公开的一个方面，描述一种无人飞行器(UAV)。所述无人飞行器包括中央本体。所述无人飞行器进一步包括被配置成用于在空中推进UAV的一个或多个推进单元。所述无人飞行器另外包括载体，所述载体由中央本体支撑，其中所述载体被配置成用于支撑负载并且允许负载相对于中央本体平移。在本公开的另一方面，描述一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的遥控器。所述遥控器包括处理器，所述处理器被配置成用于生成用户控制指令来控制如上所述的UAV。所述遥控器进一步包括通信单元，所述通信单元被配置成将用户控制指令传输至UAV，其中所述用户控制指令包括用于载体使负载相对于中央本体平移的指令。在本公开的另一方面，描述一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的方法。所述方法包括将载体支撑在UAV的中央本体上。所述方法还包括操作一个或多个推进单元以在空中推进UAV。所述方法进一步包括使用载体来支撑负载。所述方法另外包括致动载体以允许负载相对于中央本体平移。在本公开的另一方面，描述一种无人飞行器(UAV)。所述UAV包括中央主体。所述UAV还包括被配置成用于在空中推进UAV的一个或多个推进单元。所述UAV进一步包括载体，所述载体由中央本体支撑，其中载体被配置成用于支撑负载并且允许负载穿过中央本体。在本公开的另一方面，描述一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的遥控器。所述遥控器包括处理器，所述处理器被配置成用于生成用户控制指令来控制如上所述的UAV。遥控器还包括通信单元，所述通信单元被配置成用于将用户控制指令传输至UAV，其中用户控制指令包括用于使载体允许负载穿过中央本体的指令。在本公开的另一方面，描述一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的方法。所述方法包括将载体支撑在UAV的中央本体上。所述方法还包括操作一个或多个推进单元以在空中推进UAV。所述方法进一步包括使用载体来支撑负载。所述方法另外包括致动载体以允许负载穿过中央本体。在本公开的另一方面，描述一种被配置成用于将负载支撑在无人飞行器(UAV)上的载体。所述载体包括一个或多个导向件。所述载体还包括第一致动器，所述第一致动器被配置成允许负载相对于一个或多个导向件平移。所述载体进一步包括第二致动器，所述第二致动器被配置成允许负载相对于一个或多个导向件绕一个或多个旋转轴线旋转。在本公开的另一方面，描述一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的遥控器。所述遥控器包括处理器，所述处理器被配置成用于生成用户控制指令来控制如上所述的载体。所述遥控器还包括通信单元，所述通信单元被配置成用于将用户控制指令传输至UAV，其中用户控制指令包括用于使载体允许负载相对于一个或多个导向件平移的指令以及用于使载体允许负载相对于一个或多个导向件绕一个或多个旋转轴线旋转的指令。在本公开的另一方面，描述一种将负载支撑在无人飞行器(UAV)上的方法。所述方法包括提供一个或多个导向件。所述方法还包括将第一致动器配置成允许负载相对于一个或多个导向件平移。所述方法进一步包括将第二致动器配置成允许负载相对于一个或多个导向件绕一个或多个旋转轴线旋转。应理解的是，本公开的不同方面可以单独、共同地或相互组合。本公开所述的本公开的各个方面可以应用于下文阐述的任何特定应用或应用于任何其他类型的可移动物体。此处关于飞行器的任何描述都可以适用于或者使用于任何可移动物体，例如任何载运工具。此外，本公开中在空中运动(例如，飞行)的情形下披露的装置及方法也可以适用于其他类型运动的情形，例如在地面上或在水上的移动、水下运动或在太空中的运动。通过浏览说明书、权利要求书及附图，将显而易见本公开的其他目标和特征。援引并入本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过援引并入本公开，其程度就如同明确且单独地指明每一个单独的出版物、专利或专利申请均通过援引以其全文并入本公开。附图说明在所附权利要求中具体列出了本公开的新颖特征。通过参考以下对利用了本公开原理的说明性实施方式进行阐释的详细描述并参照附图，将获得对本公开特征及优点的更好理解，在附图中：图1根据本公开实施方式的具有载体的无人飞行器(UAV)的示意图；图2根据本公开实施方式的图1的UAV的示意图，其中所述载体能够使负载向上移动；图3是根据本公开实施方式的具有载体的UAV的示例；图4是根据本公开实施方式的图3的UAV的前视图，其中负载位于底部位置；图5是根据本公开实施方式的图4的“I”区域的放大视图；图6是根据本公开实施方式的图3的UAV的侧视图，其中负载位于底部；图7是根据本公开实施方式的图3的UAV的前视图，其中负载位于顶部位置；图8是根据本公开实施方式的图7的UAV的侧视图；图9是根据本公开实施方式的图3的UAV的俯视图；图10是根据本公开实施方式的具有载体的UAV的另一示例；图11是根据本公开实施方式的图10的UAV的前视图，其中负载位于底部位置；图12是根据本公开实施方式的图11的“II”区域的放大视图；图13是根据本公开实施方式的图11的UAV的侧视图，其中负载位于底部位置；图14是根据本公开实施方式的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人飞行器(UAV)，包括：中央本体；一个或多个推进单元，所述一个或多个推进单元被配置成用于在空中推进所述UAV；以及载体，所述载体由所述中央本体支撑，其中所述载体被配置成用于支撑负载并允许所述负载相对于所述中央本体平移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无人飞行器(UAV)，包括：中央本体；一个或多个推进单元，所述一个或多个推进单元被配置成用于在空中推进所述UAV；以及载体，所述载体由所述中央本体支撑，其中所述载体被配置成用于支撑负载并允许所述负载相对于所述中央本体平移。2.如权利要求1所述的UAV，其中所述载体被配置成允许所述负载在所述中央本体上方和下方移动。3.如权利要求1所述的UAV，其中所述载体被配置成允许所述负载相对于所述中央本体在水平方向上平移。4.如权利要求1所述的UAV，其中所述载体被配置成允许所述负载相对于所述中央本体在竖直方向上平移。5.如权利要求4所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，而不需要所述负载旋转。6.如权利要求4所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，同时允许所述负载旋转。7.如权利要求4所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，而不需要所述负载在水平方向上的平移。8.如权利要求4所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，同时允许所述负载在水平方向上平移。9.如权利要求4所述的UAV，其中所述载体允许所述负载响应于所述载体的至少一个致动器的致动而在所述竖直方向上平移。10.如权利要求1所述的UAV，其中所述载体包括至少一个竖杆。11.如权利要求10所述的UAV，其中所述至少一个竖杆穿过所述UAV的中央本体。12.如权利要求10所述的UAV，其中大致上彼此平行的至少两个竖杆穿过所述UAV的中央本体。13.如权利要求10所述的UAV，其中所述载体包括设置在所述至少一个竖杆上的至少一个致动组件。14.如权利要求13所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括至少一个电机。15.如权利要求14所述的UAV，其中所述至少一个电机放置在所述中央本体上方。16.如权利要求14所述的UAV，其中所述至少一个电机放置在所述中央本体下方。17.如权利要求14所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括导螺杆，并且所述导螺杆被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载卡合，使得所述至少一个电机驱动所述导螺杆以使所述负载相对于所述中央本体平移。18.如权利要求14所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括同步带，并且所述同步带被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载相连接，使得所述至少一个电机驱动所述同步带以使所述负载相对于所述中央本体平移。19.如权利要求14所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括钢丝绳，并且所述钢丝绳被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载相连接，使得所述至少一个电机驱动所述钢丝绳以使所述负载相对于所述中央本体平移。20.如权利要求1所述的UAV，其中所述负载是成像装置。21.如权利要求20所述的UAV，其中所述载体包括云台，所述云台与所述成像装置联接，并且所述云台允许所述成像装置在平移的同时绕一个或多个旋转轴线旋转。22.如权利要求21所述的UAV，其中所述云台是3轴云台。23.如权利要求21所述的UAV，其中所述成像装置在平移的同时保持拍摄。24.如权利要求21所述的UAV，其中所述成像装置在平移的同时停止拍摄。25.如权利要求21所述的UAV，其中所述成像装置在一定平移距离内保持拍摄。26.如权利要求21所述的UAV，其中所述成像装置在一定平移距离内停止拍摄。27.如权利要求21所述的UAV，其中所述成像装置在所述载体相对于所述中央本体的底端执行高角度拍摄并且在所述载体相对于所述中央本体的顶端执行低角度拍摄。28.如权利要求1所述的UAV，其中所述负载相对于所述中央本体的平移距离是预先确定的。29.如权利要求1所述的UAV，其中所述一个或多个推进单元是由从所述中央本体延伸的一个或多个臂来支撑的。30.如权利要求1所述的UAV，其中所述一个或多个推进单元包括被配置成用于为所述UAV产生升力的一个或多个旋翼叶片。31.如权利要求1所述的UAV，其中所述UAV包括用于对所述负载的平移进行控制的控制器。32.如权利要求31所述的UAV，其中所述控制器包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成用于生成一个或多个用户指令以用于对所述负载的平移进行控制。33.如权利要求32所述的UAV，其中所述控制器被装载在所述UAV上并且被配置成基于所述一个或多个用户指令来控制所述负载的平移。34.如权利要求31所述的UAV，其中所述控制器包括用于显示一个或多个平移配置以供用户选择的显示装置。35.如权利要求34所述的UAV，其中所述显示装置是用于接收所述用户选择的所述一种或多种平移配置的触敏显示器。36.如权利要求34所述的UAV，其中所述一个或多个平移配置包括以下各项中的一项或多项：平移启用、平移禁用、一个或多个平移方向、一个或多个平移距离。37.如权利要求1所述的UAV，其中所述负载相对于所述中央本体的平移距离借助于一个或多个传感器可测量。38.如权利要求37所述的UAV，其中所述载体包括用于测量所述负载相对于所述中央本体的平移距离的霍尔传感器。39.如权利要求37所述的UAV，其中所述载体包括用于测量所述负载相对于所述中央本体的平移距离的数字游标卡尺。40.如权利要求37所述的UAV，其中所测量的平移距离可视化地显示给所述UAV的用户。41.一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的遥控器，所述遥控器包括：处理器，所述处理器被配置成用于生成用于控制如权利要求1所述的UAV的用户控制指令；以及通信单元，所述通信单元被配置成将所述用户控制指令传输至如权利要求1所述的UAV，其中所述用户控制指令包括用于所述载体使所述负载相对于所述中央本体平移的指令。42.一种用于对在无人飞行器(UAV)上的负载的放置进行控制的方法，所述方法包括：将载体支撑在所述UAV的中央本体上；操作一个或多个推进单元以在空中推进所述UAV；使用所述载体来支撑所述负载；并且致动所述载体以允许所述负载相对于所述中央本体平移。43.如权利要求42所述的方法，其中所述载体被配置成允许所述负载在所述中央本体上方和下方移动。44.如权利要求42所述的方法，其中所述载体被配置成允许所述负载在所述一个或多个推进单元上方和下方移动。45.如权利要求42所述的方法，其中所述载体被配置成允许所述负载相对于所述中央本体在水平方向上平移。46.如权利要求42所述的方法，其中所述载体被配置成允许所述负载相对于所述中央本体在竖直方向上平移。47.如权利要求46所述的方法，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，而不需要所述负载旋转。48.如权利要求46所述的方法，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，同时允许所述负载旋转。49.如权利要求46所述的方法，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，而不需要所述负载在水平方向上平移。50.如权利要求46所述的方法，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上平移，同时允许在所述负载在水平方向上平移。51.如权利要求46所述的方法，其中所述载体允许所述负载响应于所述载体的至少一个致动器的致动而在所述竖直方向上平移。52.如权利要求42所述的方法，其中所述载体包括至少一个竖杆。53.如权利要求52所述的方法，其中所述至少一个竖杆穿过所述UAV的中央本体。54.如权利要求52所述的方法，其中大致上彼此平行的至少两个竖杆穿过所述UAV的中央本体。55.如权利要求52所述的方法，其中所述载体包括设置在所述至少一个竖杆上的至少一个致动组件。56.如权利要求55所述的方法，其中所述至少一个竖杆穿过所述UAV的所述中央本体。57.如权利要求55所述的方法，其中大致上彼此平行的至少两个竖杆穿过所述UAV的所述中央本体。58.如权利要求55所述的方法，其中所述载体包括设置在所述至少一个竖杆上的至少一个致动组件。59.如权利要求58所述的方法，其中所述至少一个致动组件包括至少一个电机。60.如权利要求59所述的方法，其中所述至少一个电机放置在所述中央本体上方。61.如权利要求59所述的方法，其中所述至少一个电机放置在所述中央本体下方。62.如权利要求59所述的方法，其中所述至少一个致动组件包括导螺杆，并且所述导螺杆设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载卡合，使得所述至少一个电机驱动所述导螺杆以使所述负载相对于所述中央本体平移。63.如权利要求59所述的方法，其中所述至少一个致动组件包括同步带，并且所述同步带被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载相连接，使得所述至少一个电机驱动所述同步带以使所述负载相对于所述中央本体平移。64.如权利要求59所述的方法，其中所述至少一个致动组件包括钢丝绳，并且所述钢丝绳被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载相连接，使得所述至少一个电机驱动所述钢丝绳以使所述负载相对于所述中央本体平移。65.如权利要求42所述的方法，其中所述负载是成像装置并且所述载体包括与所述成像装置相联接的云台，并且所述方法进一步包括将所述云台配置成用于使所述成像装置绕一个或多个旋转轴线旋转。66.如权利要求65所述的方法，进一步包括操作所述成像装置以在平移的同时保持拍摄。67.如权利要求65所述的方法，进一步包括操作所述成像装置以在平移的同时停止拍摄。68.如权利要求65所述的方法，进一步包括操作所述成像装置以在一定平移距离内保持拍摄。69.如权利要求65所述的方法，进一步包括操作所述成像装置以在一定平移距离内停止拍摄。70.如权利要求65所述的方法，进一步包括操作所述成像装置以在所述载体相对于所述中央本体的底端执行高角度拍摄。71.如权利要求65所述的方法，进一步包括操作所述成像装置以在所述载体相对于所述中央本体的顶端执行低角度拍摄。72.如权利要求42所述的方法，进一步包括预先确定所述负载相对于所述中央本体的平移距离。73.如权利要求42所述的方法，进一步包括应用一个或多个传感器来测量所述负载相对于所述中央本体的平移距离。74.如权利要求73所述的方法，其中所述传感器包括一个或多个霍尔传感器。75.如权利要求73所述的方法，其中所述传感器包括一个或多个数字游标卡尺。76.如权利要求73所述的方法，进一步包括可视化地显示所测量的平移距离。77.一种无人飞行器(UAV)，包括：中央本体；一个或多个推进单元，所述一个或多个推进单元被配置成在空中推进所述UAV；以及载体，所述载体由所述中央本体支撑，其中所述载体被配置成用于支撑负载并且允许所述负载穿过所述中央本体。78.如权利要求77所述的UAV，其中所述载体被配置成允许所述负载在竖直方向上穿过所述中央本体。79.如权利要求78所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上穿过所述中央本体，而不需要所述负载旋转。80.如权利要求78所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上穿过所述中央本体，同时允许所述负载旋转。81.如权利要求78所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上穿过所述中央本体，而不需要所述负载在水平方向上平移。82.如权利要求78所述的UAV，其中所述载体允许所述负载在所述竖直方向上穿过所述中央本体，同时允许在所述负载水平方向上移动。83.如权利要求78所述的UAV，其中所述载体允许所述负载响应于所述载体的至少一个致动器的致动而在所述竖直方向上穿过所述中央本体。84.如权利要求77所述的UAV，其中所述载体包括至少一个竖杆。85.如权利要求84所述的UAV，其中所述至少一个竖杆穿过所述UAV的所述中央本体。86.如权利要求84所述的UAV，其中大致上彼此平行的至少两个竖杆穿过所述UAV的所述中央本体。87.如权利要求84所述的UAV，其中所述载体包括设置在所述至少一个竖杆上的至少一个致动组件。88.如权利要求87所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括至少一个电机。89.如权利要求88所述的UAV，其中所述至少一个电机放置在所述中央本体上方。90.如权利要求88所述的UAV，其中所述至少一个电机放置在所述中央本体下方。91.如权利要求88所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括导螺杆，并且所述导螺杆被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载卡合，使得所述至少一个电机驱动所述导螺杆以使所述负载相对于所述中央本体移动。92.如权利要求88所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括同步带，并且所述同步带被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载相连接，使得所述至少一个电机驱动所述同步带以使所述负载相对于所述中央本体移动。93.如权利要求88所述的UAV，其中所述至少一个致动组件包括钢丝绳，并且所述钢丝绳被设置在所述至少一个竖杆上并与所述负载相连接，使得所述至少一个电机驱动所述钢丝绳以使所述负载相对于所述中央本体移动。94.如权利要求77所述的UAV，其中所述负载是成像装置。95.如权利要求94所述的UAV，其中所述载体包括云台，所述云台与所述成像装置联接，并且所述云台允许所述成像装置在移动的同时绕一个或多个旋转轴线旋转。96.如权利要求95所述的UAV，其中所述云台是3轴云台。97.如权利要求95所述的UAV，其中所述成像装置在移动的同时保持拍摄。98.如权利要求95所述的UAV，其中所述成像装置在移动的同时停止拍摄。99.如权利要求95所述的UAV，其中所述成像装置在一定移动距离内保持拍摄。100.如权利要求95所述的UAV，其中所述成像装置在一定移动距离内停止拍摄。101.如权利要求95所述的UAV，其中所述成像装置在所述载体相对于所述中央本体的底端执行高角度拍摄并且在所述载体相对于所述中央本体的顶端执行低角度拍摄。102.如权利要求77所述的UAV，其中在所述中央本体上方和下方移动的所述负载的移动距离是预先确定的。103.如权利要求77所述的UAV，其中所述一个或多个推进单元是由从所述中央本体延伸的一个或多个臂来支撑的。104.如权利要求77所述的UAV，其中所述一个或多个推进单元包括被配置成用于为所述UAV产生升力的一个或多个旋翼叶片。105.如权利要求77所述的UAV，其中所述UAV包括用于对所述负载的移动进行控制的控制器。106.如权利要求105所述的UAV，其中所述控制器包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成用于生成一个或多个用户指令以对所述负载的移动进行控制。107.如权利要求106所述的UAV，其中所述控制器被装载在所述UAV上并且被配置成基于所述一个或多个用户指令来控制所述负载的移动。108.如权利要求105的UAV，其中所述控制器包括用于显示一种或多种移动配置以供用户选择的显示装置。109.如权利要求108所述的UAV，其中所述显示装置是用于接收所述用户选择的所述一种或多种移动配置的触敏显示器。110.如权利要求108所述的UAV，其中所述一种或多种移动配置包括以下各项中的一项或多项：移动启用、移动禁用、移动方向以及移动距离。111.如权利要求77所述的UAV，其中所述负载相对于所述中央本体的移动距离借助于一个或多个传感器可测...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，
申请(专利权)人：深圳市大疆灵眸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44