无人驾驶飞行器结构和方法技术

本文中描述的实施例涉及具有振动抑制和隔离能力的无人驾驶飞行器(UAV)，该UAV包括第一框架部分(112)、第二框架部分(114)和第三框架部分(116)。该第一框架部分(112)、第二框架部分(114)和第三框架部分(116)中的每一个彼此分开。至少一个第一支承构件(725)将该第一框架部分(112)和第三框架部分(116)无弹性地耦接起来。至少一个第二支承构件(715)将该第一框架部分(112)或第三框架部分(116)中的一个或多个和该第二框架部分(114)弹性地耦接起来，以使该第一框架部分(112)和该第三框架部分(116)隔离于第二框架部分(114)的振动。

Structure and method of unmanned aerial vehicle

The embodiments described herein relate to an unmanned aerial vehicle (UAV) with vibration suppression and isolation capabilities, comprising a first frame part (112), a second frame part (114) and a third frame part (116). Each of the first frame part (112), the second frame part (114) and the third frame part (116) is separated from each other. At least one first supporting member (725) inelastically couples the first frame part (112) and the third frame part (116). At least one second supporting member (715) elastically couples one or more of the first frame part (112) or the third frame part (116) with the second frame part (114) so that the first frame part (112) and the third frame part (116) are isolated from the vibration of the second frame part (114).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无人驾驶飞行器结构和方法相关专利申请的交叉引用本专利申请要求于2016年5月3日递交的美国非临时申请No.15/145,176的优先权和权益，其要求于2015年12月29日递交的美国临时申请No.62/272,530的优先权，它们二者都以引用方式整体并入本文。
技术介绍
已经开发了各种不同的无人驾驶飞行器(UAV)，包括针对业余爱好者的远程控制(RC)飞机，以及用于军事和商业应用的更高级的“无人机”或UAV。已经针对爱好者、商业或军事应用开发了各种不同UAV配置和特性，包括例如各种“四轴飞行器”或四旋翼配置。在操作过程中，UAV要产生振动、动量和能够创造该UAV上的组件的动作和物理位移的其它力。例如，空气推进设备、旋翼发动机、螺旋桨等等可以是振动和能够导致UAV组件的移动或物理位移的其它力的源。假设UAV携带的各个传感器和相机是运动敏感型的，有效的动作抑制、减少和/或隔离能够减少或阻止对运动敏感型元件的负面影响。另外，比如但并不仅限于塑料(例如，苯乙烯(ABS)、亚克力、尼龙等等)、泡沫塑料、陶瓷等等之类的材料可以被用于UAV的制造或快速原型设计(例如，3维打印)。但是，这些材料可能无法提供理想的结构完整性、耐久性或硬度。
技术实现思路
本公开内容的各个实施例涉及无人驾驶飞行器(UAV)的结构和制造并使用这些UAV的方法。具体来讲，一些实施例针对该UAV上安置的各个传感器和/或相机的振动抑制(减轻)或隔离。例如，UAV的框架结构可以至少包括第一框架部分、第二框架部分和第三框架部分。该第二框架部分在一些实施例中可以是被夹在或者以其他方式被安置在该第一框架部分和第二框架部分之间。在其它实施例中，该第一框架部分、第二框架部分和第三框架部分可以以任何其它合适的结构安置，其中该第一框架部分、第二框架部分和第三框架部分可以彼此分开以及分隔(即，不相互直接接触)，其中，第一框架部分和第三框架部分中的每一个与第二框架部分至少部分运动隔离或运动抑制。该第二框架部分可以有至少一个振动源，比如但并不仅限于空气推进设备、旋翼发动机、螺旋桨等等。该第一框架部分和第三框架部分可以硬性耦接或者以其他方式紧固在一起，使得第一框架部分和第三框架部分可以作为单个单元或单个质量体一起运动(即，该第一框架部分和第三框架部分可以相对于彼此不运动)。但是，第一框架部分或第三框架部分中的一个或多个和该第二框架部分可以弹性地或灵活地耦接在一起，以抑制该第二框架部分上安置的至少一个振动源所造成的振动。在各个实施例中，UAV的一个或多个框架结构(比如但并不仅限于第二框架部分)可以由第一材料(比如但并不仅限于塑料(例如，苯乙烯(ABS)、亚克力、尼龙等等)、泡沫塑料、陶瓷等等)制成，其可以在便于制造或组装方面提供优势，但是可能无法提供足够的结构性强度或硬度来在飞行操作期间支承UAV组件并维持该UAV的结构完整性。在特定实施例中，该第一材料可以选择为，通过例如3维打印，迅速形成所述一个或多个框架结构。在其它实施例中，其它适用的材料和处理可以被用于形成该一个或多个框架结构。该一个或多个框架结构可以包括一个或多个空腔或空余空间。空腔或空余空间可以用第二材料(例如，碳纤维、碳管、金属等等)填充或占据，其中，该第二材料可以比该第一材料更坚硬，可以更耐高温，或者可以更耐用。在该第一材料的一个或多个框架结构成形之后，该第二材料可以被插入该一个或多个框架结构中的空腔或空余空间中。在其它实施例中，该第二材料可以被模塑或者以其他方式成形在一个或多个框架结构中，例如，在该一个或多个框架结构的制造期间。在各个实施例中，UAV可以包括为最大化视场(FOV)同时不会视觉上捕获到该UAV的任何部分而选择的立体相机。在特定实施例中，该立体相机具有130度的FOV。其它实施例可以提供其它合适的FOV。该立体相机可以被安排为相对于该UAV的发动机/螺旋桨在该UAV或一个多个UAV框架结构或防护结构之下或至少部分被其覆盖，以屏蔽该发动机/螺旋桨所产生的下沉气流(例如，气流)或在其之外，以便减轻该立体相机的振动。在特定实施例中，可以提供挡板或防护罩以覆盖该立体相机或相机模块的部分。在一些实施例中，无人驾驶飞行器(UAV)包括第一框架部分、第二框架部分、第三框架部分，所述第一框架部分、所述第二框架部分和所述第三框架部分中的每一个彼此分开，将所述第一框架部分和所述第三框架部分无弹性地耦接起来的至少一个第一支承构件，以及将所述第一框架部分或所述第三框架部分中的一个或多个和所述第二框架部分弹性地耦接起来以使所述第一框架部分和所述第三框架部分隔离于所述第二框架部分的振动的至少一个第二支承构件。在各个实施例中，所述第二框架部分被安置在所述第一框架部分和所述第三框架部分之间。在一些实施例中，所述UAV还包括被安置在所述第二框架部分上的至少一个空气推进设备。在各个实施例中，所述至少一个空气推进设备产生穿过所述第二框架部分进行传播的振动。所述至少一个第二支承构件被配置为使所述第一框架部分或所述第三框架部分中的所述一个或多个隔离于所述至少一个空气推进设备产生的所述振动。在一些实施例中，所述UAV还包括被安置在所述第一框架部分上的电池。在一些实施例中，所述UAV还包括被安置在所述第三框架部分上的相机、传感器、RF资源、处理器或存储器中的至少一个。在一些实施例中，所述第一框架部分仅经由所述至少一个第一支承构件耦接到所述第三框架部分。在一些实施例中，所述第二框架部分仅经由所述至少一个第二支承构件耦接到所述第一框架部分或所述第三框架部分中的一个或多个。在一些实施例中，所述第一框架部分和所述第三框架部分被配置为相对于所述第二框架部分作为单个质量体运动。在一些实施例中，所述至少一个第一支承构件包括杆、横梁、轴、钩环、夹子或螺栓中的一个或多个。在一些实施例中，所述至少一个第二支承构件包括橡胶管套、橡胶索环、减震器或弹簧中的一个或多个。在一些实施例中，所述至少一个第二支承构件被安置为处于来自所述第一框架部分和所述第三框架部分的组合质量体的压缩之下。在一些实施例中，所述第二框架部分定义至少一个孔。所述至少一个第一支承构件被安置为从所述第一框架部分延伸并且穿过所述至少一个孔以耦接到所述第三框架部分。在一些实施例中，所述至少一个第一支承构件被安置为与所述第二框架部分相分离，使得所述第二框架部分的振动被隔离于所述至少一个第一支承构件。在一些实施例中，所述第一框架部分是被配置为携带为所述UAV供电的电池的托盘。在一些实施例中，所述第一框架部分、所述第二框架部分或所述第三框架部分中的至少一个由对应于主框架结构的第一材料和对应于子框架结构的第二材料构成。所述第二材料比所述第一材料更坚硬。在一些实施例中，所述主框架结构有至少一个通道。所述子框架结构被安置在所述至少一个通道中。在一些实施例中，所述第一材料是塑料、泡沫塑料或陶瓷中的至少一个。在一些实施例中，所述第二材料是碳纤维、钢或者金属中的至少一个。在一些实施例中，一种用于提供UAV的方法包括：提供第一框架部分，提供第二框架部分，提供第三框架部分，其中，所述第一框架部分、所述第二框架部分和所述第三框架部分中的每一个彼此分开，提供将所述第一框架部分和所述第三框架部分无弹性地耦接起来的至少一个第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶飞行器(UAV)，所述UAV包括：第一框架部分；第二框架部分；第三框架部分，其中，所述第一框架部分、所述第二框架部分和所述第三框架部分中的每一个彼此分开；至少一个第一支承构件，其将所述第一框架部分和所述第三框架部分无弹性地耦接起来；以及至少一个第二支承构件，其将所述第一框架部分或所述第三框架部分中的一个或多个和所述第二框架部分弹性地耦接起来，以使所述第一框架部分和所述第三框架部分隔离于所述第二框架部分的振动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.29 US 62/272,530;2016.05.03 US 15/145,1761.一种无人驾驶飞行器(UAV)，所述UAV包括：第一框架部分；第二框架部分；第三框架部分，其中，所述第一框架部分、所述第二框架部分和所述第三框架部分中的每一个彼此分开；至少一个第一支承构件，其将所述第一框架部分和所述第三框架部分无弹性地耦接起来；以及至少一个第二支承构件，其将所述第一框架部分或所述第三框架部分中的一个或多个和所述第二框架部分弹性地耦接起来，以使所述第一框架部分和所述第三框架部分隔离于所述第二框架部分的振动。2.如权利要求1所述的UAV，其中，所述第二框架部分被安置在所述第一框架部分和所述第三框架部分之间。3.如权利要求1所述的UAV，还包括：被安置在所述第二框架部分上的至少一个空气推进设备。4.如权利要求3所述的UAV，其中：所述至少一个空气推进设备产生穿过所述第二框架部分进行传播的振动；以及所述至少一个第二支承构件被配置为使所述第一框架部分或所述第三框架部分中的所述一个或多个隔离于所述至少一个空气推进设备产生的所述振动。5.如权利要求1所述的UAV，还包括，被安置在所述第一框架部分上的电池。6.如权利要求5所述的UAV，还包括，被安置在所述第三框架部分上的相机、传感器、RF资源、处理器或存储器中的至少一个。7.如权利要求1所述的UAV，其中，所述第一框架部分仅经由所述至少一个第一支承构件耦接到所述第三框架部分。8.如权利要求1所述的UAV，其中，所述第二框架部分仅经由所述至少一个第二支承构件耦接到所述第一框架部分或所述第三框架部分中的所述一个或多个。9.如权利要求1所述的UAV，其中，所述第一框架部分和所述第三框架部分被配置为相对于所述第二框架部分作为单个质量体运动。10.如权利要求1所述的UAV，其中，所述至少一个第一支承构件包括杆、横梁、轴、钩环、夹子或螺栓中的一个或多个。11.如权利要求1所述的UAV，其中，所述至少一个第二支承构件包括橡胶管套、橡胶索环、减震器或弹簧中的一个或多个。12.如权利要求1所述的UAV，其中，所述至少一个第二支承构件被安置为处于来自所述第一框架部分和所述第三框架部分的组合质量体的压缩之下。13.如权利要求1所述的UAV，其中：所述第二框架部分定义至少一个孔；以及所述至少一个第一支承构件被安置为从所述第一框架部分延伸并且穿过所述至少一个孔以耦接到所述第三框架部分。14.如权利要求1所述的UAV，其中，所述至少一个第一支承构件被安置为与所述第二框架部分相分离，使得所述第二框架部分的振动被隔离于所述至少一个第一支承构件。15.如权利要求1所述的UAV，其中，所述第一框架部分是被配置为携带为所述UAV供电的电池的托盘。16.如权利要求1所述的UAV，其中：所述第一框架部分、所述第二框架部分或所述第三框架部分中的至少一个是由对应于主框架结构的第一材料和对应于子框架结构的第二材料构成的；以及所述第二材料比所述第一材料更坚硬。17.如权利要求16所述的UAV，其中：所述主框架结构具有至少一个通道；以及所述子框架结构被安...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·赫特森，C·杜姆斯托夫，J·P·戴维斯，P·S·费雷尔，C·W·斯威特三世，T·范斯科克，R·E·凯斯勒，A·库什勒耶夫，D·W·梅林格三世，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US