通过在无人驾驶交通工具之间互换工具系统的地理区域监测系统和方法技术方案

在一些实施例中，提供了无人驾驶空中任务系统，其包括多个无人驾驶飞行器（UAV），其均包括：UAV控制电路；发动机；以及推进系统，其与发动机耦合并被配置成使得相应UAV能够自己移动；以及其中该多个UAV中的第一UAV的第一UAV控制电路被配置成，标识携带着被配置成实行第一功能的第一工具系统的第二UAV，使通知被传送到第二UAV，从而引导第二UAV将第一工具系统转移到第一UAV，并且引导第一UAV的第一推进系统与从第二UAV转移的第一工具系统耦合。

A Geographical Area Monitoring System and Its Application to Unmanned Transportation Interchange Tool Systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过在无人驾驶交通工具之间互换工具系统的地理区域监测系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年9月9日提交的美国临时申请No.62/385,390的权益，该美国临时申请通过引用以其全部内容结合于本文中。
本专利技术一般涉及对地理区域进行监测。
技术介绍
地理区域可以具有众多不同的用途。通常，可以确定和监测关于这些区域的活动和/或状况。获得信息可能是耗时且昂贵的。附图说明本文中公开的是利用无人驾驶交通工具来监测区域的系统、装置和方法的实施例。该描述包括附图，其中：图1图示了根据一些实施例的示例性无人驾驶交通工具任务协调系统的简化框图。图2图示了根据一些实施例的示例性UAV的简化框图、横截面图。图3图示了根据一些实施例的示例性工具系统的简化框图。图4图示了根据一些实施例的示例性UAV和示例性工具系统的简化框图、横截面图。图5图示了根据一些实施例的示例性UAV的简化框图、横截面图。图6图示了根据一些实施例的用于在实现使得能够实现无人驾驶交通工具任务协调的方法、技术、设备、装置、系统、服务器和源中使用的示例性系统。图7图示了根据一些实施例的通过多个UAV来实行任务的示例性过程的简化流程图。图8图示了根据一些实施例的通过多个UAV来实行任务的示例性过程的简化流程图。图9图示了根据一些实施例的通过多个UAV的协作操作来管理任务的示例性过程的简化流程图。图10图示了根据一些实施例的跨多个UAV实行分布式计算处理的示例性过程的简化流程图。图11图示了根据一些实施例的使得能够在UAV之间实现工具系统的切换（handoff）的示例性过程的简化流程图。图12图示了根据一些实施例的在管理实行任务中的UAV的同时平衡电力的示例性过程的简化流程图。为了简单和清楚而图示附图中的元件，并且其不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其它元件被夸大，以帮助改进对本专利技术的各种实施例的理解。而且，通常没有描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但公知的元件，以便于更少地阻碍对本专利技术的这些各种实施例的观察。某些动作和/或步骤可以用特定的发生次序来描述或描绘，而本领域技术人员将理解的是，实际上不需要关于顺序的这样的特异性。除了其中已经在本文中另行阐述了不同的特定含义，否则本文中使用的术语和表达具有如上所阐述的由本领域中技术人员赋予这样的术语和表达的普通技术含义。具体实现方式不以限制意义考虑以下描述，而是仅仅出于描述示例性实施例的一般原理的目的来做出以下描述。遍及本说明书对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“实现方式”、“一些实现方式”、“一些应用”或类似语言的引用意味着结合实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”、“在一些实现方式中”以及类似语言遍及本说明书的出现可以但不一定全部指代相同的实施例。一般来说，根据各种实施例，提供了利用无人驾驶飞行器（UAV）在一个或多个地理区域处实行各种任务的系统、装置和方法。在一些实施例中，UAV可以包括：与一个或多个发动机协作的UAV控制电路，以及与发动机耦合并被配置成使得UAV能够自己移动的推进系统。UAV控制电路可以标识要由UAV实行的任务，并且标识要被用来实行该任务的一个或多个工具系统的集合。UAV控制电路被进一步配置成控制UAV的操作，以引导UAV与工具系统的集合中的至少一个可互换地且暂时地耦合，以便启动所确定的UAV要实行的任务。在一些实施例中，UAV进一步包括：通用耦合器，其包括耦合系统，并且在一些实现方式中包括与UAV控制电路通信地耦合的通信总线。通用耦合器使得能够可互换地耦合和解耦多个不同的工具系统中的一个或多个，该多个不同的工具系统中的一个或多个在由UAV携带时和/或在由UAV携带之后均具有要被投入使用的不同功能。通用耦合器的耦合系统将至少一个工具系统与UAV固定，并且在一些实例中使得能够实现通信总线与工具系统之间的通信连接。工具系统均被配置成实行至少一个功能。能够由不同的工具系统实行的不同的功能有很多。例如，工具系统中的一些包括：包裹固定工具系统，其被配置成在递送包裹时保持并实现包裹的运输；传感器工具系统，其被配置成感测状况并将所感测的状况的传感器数据通过通信总线传送到UAV控制电路；相机工具系统，其被配置成捕获图像和/或视频；照明工具系统，其被配置成以预期的波长来发光；化学品分配系统，其被配置成在一个或多个位置处和/或在地理区域的至少一部分上分配化学品；以及其他这样的工具系统。图1图示了根据一些实施例的示例性无人驾驶交通工具任务协调系统100的简化框图。该系统包括一个或多个中央控制系统102和多个无人驾驶飞行器（UAV）104。该系统可以附加地或替换地包括多个无人驾驶地面交通工具（UGV）、海上或水上无人驾驶交通工具（地表下和/或地表以上）、两栖无人驾驶交通工具、其他这样的无人驾驶交通工具、或两个或更多个这种类型的无人驾驶交通工具的组合。为了简化描述，下述内容是参考UAV描述的；然而，系统的操作、功能和/或特征中的一些或全部可以通过下述各项来实现：UGV、海上无人驾驶交通工具、两栖交通工具、UAV、其他这样的无人驾驶交通工具、或者两个或更多个这样的无人驾驶交通工具的组合。UAV中的至少一些被配置成与一个或多个工具系统106可释放地协作，该工具系统106均可以被用来实行一个或多个任务和/或向UAV提供功能。中央控制系统102被配置成经由有线和/或无线通信、通过一个或多个计算机和/或通信网络108与UAV104通信。此外，在一些实施例中，中央控制系统和/或UAV可以通过直接耦合和/或经由一个或多个网络108来有权访问具有信息、编程、代码、数据和/或其他这样的相关信息的一个或多个数据库112。在一些实施例中，任务协调系统100可以包括一个或多个安装台（mountingstation）114和/或对接台。安装台中的至少一些被配置成以预定取向和/或配置来支撑一个或多个工具系统106，以使得UAV能够与一个或多个工具系统暂时协作以及移除一个或多个工具系统。此外，安装台可以被配置成允许UAV将一个或多个工具系统与安装台定位在一起，并且允许UAV从一个或多个工具系统脱离。在一些实现方式中，UAV可以与安装台通信，从而提供关于要取回的工具系统的信息，并且安装台可以采取步骤来准备工具系统（例如，将电力引导至工具系统来对内部电源进行再充电、将工具系统移动到要与UAV协作的方位中、确认工具系统处于操作状况中（例如，基于先前的输入信息、应用测试等）和/或其他这样的动作）。在一些实施例中，任务协调系统100可以包括：一个或多个传感器和/或传感器系统116，其可以将信息传送到UAV和/或中央控制系统。此外，传感器系统中的一个或多个可以并入到要由UAV携带、通过UAV实现和/或被UAV利用的工具系统中。传感器系统可以与UAV直接通信，和/或经由有线和/或无线通信通过计算机和/或通信网络108中的一个或多个进行通信。在一些实施例中，系统100可以包括：一个或多个远程调度和/或服务请求器122，其被配置成提供任务的调度和/或提交实行一个或多个任务的请求。通常，调度和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶空中任务系统，其包括：多个无人驾驶飞行器（UAV），其均包括：UAV控制电路；发动机；以及推进系统，其与所述发动机耦合并被配置成使得相应UAV能够自己移动；以及其中所述多个UAV中的第一UAV的第一UAV控制电路被配置成，标识携带着被配置成实行第一功能的第一工具系统的第二UAV，使通知被传送到所述第二UAV，从而引导所述第二UAV将所述第一工具系统转移到所述第一UAV，并且引导所述第一UAV的第一推进系统与从所述第二UAV转移的第一工具系统耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.09 US 62/3853901.一种无人驾驶空中任务系统，其包括：多个无人驾驶飞行器（UAV），其均包括：UAV控制电路；发动机；以及推进系统，其与所述发动机耦合并被配置成使得相应UAV能够自己移动；以及其中所述多个UAV中的第一UAV的第一UAV控制电路被配置成，标识携带着被配置成实行第一功能的第一工具系统的第二UAV，使通知被传送到所述第二UAV，从而引导所述第二UAV将所述第一工具系统转移到所述第一UAV，并且引导所述第一UAV的第一推进系统与从所述第二UAV转移的第一工具系统耦合。2.根据权利要求1所述的系统，所述第一UAV控制电路在引导所述第二UAV来转移所述第一工具系统时被配置成：引导所述第二UAV在其中要使用所述第一工具系统来实行任务的位置处释放所述第一工具系统。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一UAV控制电路在引导所述第二UVA来转移所述第一工具系统时被配置成：引导所述第二UAV悬停在限定位置和海拔处；以及所述第一UAV在引导所述第一推进系统时被配置成：使所述第一UAV将所述第一UAV定位在所述第二UAV附近，并且在所述第一UAV和所述第二UAV都在飞行中时与所述第一工具系统耦合。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一UAV控制电路被配置成：标识由所述第二UAV使用所述第一工具系统实行的任务要继续被实行，并且引导所述第一推进系统与所述第一工具系统耦合并使用所述第一工具系统继续实现所述任务。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一UAV控制电路被配置成：标识出所述第二UAV的电力水平小于阈值电力水平，并且基于小于所述阈值电力水平的第二UAV的电力水平将通知传送到所述第二UAV，从而引导所述第二UAV来转移所述第一工具系统。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一UAV控制电路被配置成：在使通知被传送到所述第二UAV从而引导所述第二UAV来转移所述第一工具系统之前，确认所述第一工具系统的电力水平大于工具系统电力水平阈值。7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：工具系统数据库，其存储了与多个工具系统中的每一个相关联的工具系统参数数据，定义了所述多个工具系统中的每一个的功能能力和当前位置，其中所述第一UAV控制电路被配置成访问所述工具系统数据库，标识出所述第一工具系统具有要被用来实行任务的功能，并且标识出所述第一工具系统处于所述第一UAV的...

【专利技术属性】
技术研发人员：RL肯特雷尔，JP汤普森，DC温克尔，MD阿奇利，DR海，TD马廷利，BG麦克黑尔，JJ奥布里恩，JF西蒙，NG琼斯，RC泰勒，
申请(专利权)人：沃尔玛阿波罗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US