用于无人驾驶飞行器的电气系统技术方案

一种示例无人驾驶飞行器，包括：电源；具有一个或多个处理器的处理器模块；以及多个悬臂，每个悬臂可耦合到印刷电路板(PCB)和多个螺旋桨。在示例UAV中，每个悬臂的PCB包括可电耦合到电源和悬臂的对应螺旋桨的电力集线器、以及可电耦合到处理器模块的至少一个处理器和对应螺旋桨的信号集线器。此外，在示例UAV中，每个PCB的电力集线器被配置为将电力从电源传输到对应螺旋桨，并且其中每个PCB的信号集线器被配置为将信号从处理器模块传输到对应螺旋桨，使得处理器模块控制多个螺旋桨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无人驾驶飞行器的电气系统相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月30日提交的美国专利申请第15/395,996号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术介绍
无人驾驶载具(unmannedvehicle)(也可称为自主载具)是能够在没有物理存在的人类操作员的情况下行进的载具。无人驾驶载具可以在远程控制模式、自主模式或部分自主模式下操作。当无人驾驶载具在远程控制模式下操作时，位于远程位置的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送到无人驾驶载具的命令来控制无人驾驶载具。当无人驾驶载具在自主模式下操作时，无人驾驶载具通常基于预编程的导航路点、动态自动化系统或这些的组合来运动。此外，一些无人驾驶载具可以在远程控制模式和自主模式两者下操作，并且在一些情况下可以同时这样做。例如，远程飞行员或驾驶员可能希望将导航留给自主系统，同时手动执行另一任务，诸如操作用于拾取对象的机械系统，作为示例。针对各种不同环境存在各种类型的无人驾驶载具。例如，存在用于在空中、地面上、水下和太空中操作的无人驾驶载具。示例包括四轴飞行器和尾坐式(tail-sitter)UAV，以及其他载具。对于可以进行多环境操作的混合操作，也存在无人驾驶载具。混合无人驾驶载具的示例包括能够在陆地上以及在水上操作的水陆两用飞行器、或能够在水上以及陆地上着陆的飞行艇。其他示例也是可能的。
技术实现思路
示例系统可以涉及无人驾驶飞行器(unmannedaerialvehicle，UAV)、UAV的电气系统和UAV的机翼内的电气系统。UAV可以包括电源、处理器模块和印刷电路板(PCB)，每个PCB被配置为将电力从电源传输到多个螺旋桨，并且将信号从处理器模块传输到多个螺旋桨。在一个示例中，提供了一种UAV，其包括电源、具有一个或多个处理器的处理器模块、以及多个悬臂(boomarm)，每个悬臂可耦合到印刷电路板(PCB)和多个螺旋桨。在示例UAV中，每个悬臂的PCB包括可电耦合到电源和悬臂的对应螺旋桨的电力集线器、以及可电耦合到处理器模块的至少一个处理器和对应螺旋桨的信号集线器。此外，在示例UAV中，每个PCB的电力集线器被配置为将电力从电源传输到对应螺旋桨，并且其中每个PCB的信号集线器被配置为将信号从处理器模块传输到对应螺旋桨，使得处理器模块控制多个螺旋桨。在另一示例中，提供了一种UAV的电气系统，其包括电源、具有一个或多个处理器的处理器模块、以及包括多个螺旋桨子组的多个螺旋桨。在示例电气系统中，每个螺旋桨子组对应于UAV的多个悬臂中的一个，以及多个印刷电路板(PCB)。而且，在示例系统中，多个PCB中的每个PCB对应于多个悬臂中的一个。此外，在示例系统中，每个悬臂的PCB包括可电耦合到电源和悬臂的对应螺旋桨子组的电力集线器、以及可电耦合到处理器模块的至少一个处理器和对应螺旋桨子组的信号集线器。另外，每个PCB的电力集线器被配置为将电力从电源传输到对应螺旋桨子组，并且其中每个PCB的信号集线器被配置为将信号从处理器模块传输到对应螺旋桨子组，使得处理器模块控制多个螺旋桨。在另一示例中，提供了一种UAV的机翼内的电气系统，其包括电源、具有一个或多个处理器的处理器模块、以及多个印刷电路板(PCB)。在示例系统中，多个PCB均包括可电耦合到电源和多个螺旋桨的电力集线器、以及可电耦合到处理器模块的至少一个处理器和多个螺旋桨的信号集线器。此外，在示例系统中，每个PCB的电力集线器被配置为将电力从电源传输到多个螺旋桨，并且其中每个PCB的信号集线器被配置为将信号从处理器模块传输到与PCB相关联的多个螺旋桨，使得处理器模块控制多个螺旋桨。前述
技术实现思路
仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考图和以下详细描述以及附图，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。附图说明图1A是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的简化图示。图1B是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的简化图示。图1C是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的简化图示。图1D是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的简化图示。图1E是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的简化图示。图2是示出根据示例实施例的无人驾驶飞行器的组件的简化框图。图3是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的电气系统的框图。图4是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的印刷电路板与无人驾驶飞行器的其他组件交互的框图。图5是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的俯视图，该无人驾驶飞行器具有由无人驾驶飞行器的处理器模块可控制的多个控制区。图6是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的电气系统的简化电路图。图7是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的处理器模块的简化图。图8A、图8B和图8C是根据示例实施例的无人驾驶飞行器的印刷电路板的简化电路图。具体实施方式本文描述了示例方法和系统。本文描述的任何示例实施例或特征不一定被解释为比其他实施例或特征优选或有利。本文描述的示例实施例不意味着限制。将容易理解，所公开的系统和方法的某些方面可以以各种不同的配置来布置和组合，本文考虑到所有这些各种不同的配置。此外，图中所示的特定布置不应视为限制。应理解，其他实施例可以包括更多或更少的给定图中所示的每个元件。此外，可以组合或省略一些所示元件。此外，示例实施例可以包括未在图中示出的元件。I.概述示例实施例可以包括或以其他方式涉及无人驾驶飞行器和无人驾驶飞行器的电气系统。例如，无人驾驶飞行器(UAV)可包括电源和具有一个或多个处理器的处理器模块。UAV还可包括多个悬臂(boomarm)，多个悬臂中的每一个具有对应多个螺旋桨。每个悬臂可以对应于印刷电路板(PCB)。每个PCB可以被配置为将电力从电源传输到对应多个螺旋桨，并将信号从处理器模块传输到对应多个螺旋桨，使得螺旋桨可由处理器模块控制。在一些示例中，每个PCB可以包括电力集线器和信号集线器。电力集线器可以电耦合到电源和对应多个螺旋桨。每个PCB可以经由电力集线器将电力传输到对应多个螺旋桨。信号集线器还可以电耦合到处理器模块和对应多个螺旋桨。每个PCB可以经由信号集线器将处理器模块的信号传输到对应多个螺旋桨。在一些示例中，UAV还可以包括传感器模块，该传感器模块具有可电耦合到处理器模块的一个或多个传感器。处理器模块可基于一个或多个传感器的传感器数据确定用于多个螺旋桨的控制信号。每个PCB的信号集线器可以被配置为将控制信号传输到对应螺旋桨，使得螺旋桨可以至少部分地基于传感器模块的传感器数据由传感器模块控制。在一些示例中，UAV可另外包括机翼。多个PCB可以结合到机翼中。机翼可另外包括传感器模块的一个或多个传感器。机翼还可包括多个螺旋桨。机翼的螺旋桨也可以由处理器模块控制。在一些示例中，多个PCB可以在机翼的注射成型过程期间结合到机翼中。将PCB结合到UAV中可允许对多个螺旋桨的有效电力传输和控制，同时有效地利用空间。例如，每个PCB可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶飞行器，包括：/n电源；/n一个或多个处理器；以及/n多个悬臂，每个悬臂可耦合到印刷电路板(PCB)和多个螺旋桨；/n其中，每个悬臂的PCB包括可电耦合到电源和悬臂的对应螺旋桨的电力集线器、以及可电耦合到所述一个或多个处理器中的至少一个处理器和对应螺旋桨的信号集线器；/n其中，每个PCB的电力集线器被配置为将电力从电源传输到对应螺旋桨，并且其中，每个PCB的信号集线器被配置为将信号从所述一个或多个处理器传输到对应螺旋桨，使得处理器模块控制多个螺旋桨。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161230 US 15/395,9961.一种无人驾驶飞行器，包括：
电源；
一个或多个处理器；以及
多个悬臂，每个悬臂可耦合到印刷电路板(PCB)和多个螺旋桨；
其中，每个悬臂的PCB包括可电耦合到电源和悬臂的对应螺旋桨的电力集线器、以及可电耦合到所述一个或多个处理器中的至少一个处理器和对应螺旋桨的信号集线器；
其中，每个PCB的电力集线器被配置为将电力从电源传输到对应螺旋桨，并且其中，每个PCB的信号集线器被配置为将信号从所述一个或多个处理器传输到对应螺旋桨，使得处理器模块控制多个螺旋桨。


2.如权利要求1所述的UAV，还包括处理器模块，其中，所述处理器模块包括所述一个或多个处理器。


3.如权利要求2所述的UAV，还包括传感器模块，所述传感器模块包括至少一个传感器，其中，传感器模块可电耦合到处理器模块，并且其中，每个PCB的信号集线器被配置为将信号从处理器模块传输到对应螺旋桨，使得处理器模块至少部分地基于所述传感器模块的传感器数据来控制多个螺旋桨。


4.如权利要求3所述的UAV，还包括机翼和机身，其中，机翼和机身各自包括传感器模块的一个或多个传感器，并且其中，机翼还包括处理器模块可控制的多个螺旋桨。


5.如权利要求3所述的UAV，其中，UAV的PCB结合到机翼中，并且其中，每个PCB经由耦合到悬臂的电引线电耦合到对应螺旋桨。


6.如权利要求1所述的UAV，其中，对应于悬臂的每个PCB还包括处理器，并且其中，UAV的处理器模块包括每个PCB的处理器和UAV的中央处理器。


7.如权利要求6所述的UAV，其中，与每个悬臂相关联的PCB还被配置为用作UAV的控制器局域网(CAN)总线节点。


8.如权利要求1所述的UAV，其中，每个PCB的电力集线器包括与多个对应螺旋桨中的每一个对应的多个选择器开关。


9.如权利要求1所述的UAV，其中，悬臂中的至少一个还包括尾部和伺服机构，其中，尾部基于伺服机构的运动而运动，并且其中，与至少一个悬臂相关联的PCB的信号集线器被配置为将信号从处理器模块传输到伺服机构，使得处理器模块控制伺服机构的运动。


10.如权利要求1所述的UAV，其中，多个悬臂由四个悬臂组成，并且其中，四个悬臂中的每一个包括三个螺旋桨。


11.如权利要求1所述的UAV，其中，PCB经由电源的高压端和电源的低压端并联连接。


12.一种无人驾驶飞行器的电气系统，包括：
电源；
处理器模块，包括一个或多个处理器；
多个螺旋桨，包括多个螺旋桨子组，其中，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：A伍德沃思，G武利克，J菲茨西蒙斯，
申请(专利权)人：WING航空有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US