可重新构造的蓄电池运行的交通工具系统技术方案

一种四旋翼UAV，其包括：坚固的、集成蓄电池、负荷承载主体；所述负荷承载主体上的两个臂体，每个臂体都具有两个旋翼；控制模块，其安装在所述负荷承载主体上；有效负载模块，其安装在所述控制模块上；以及，起落橇，其构造为起落装置。所述两个臂体可以下列臂体替换，即具有用于地面交通工具用途的轮子的臂体、具有用于水面用途的浮体和螺旋桨的臂体、以及具有用于水下用途的俯仰控制螺旋桨的臂体。取决于所附接的所述臂体的类型，所述控制模块经构造以作为无人空中交通工具、无人地面交通工具、无人（水）表面交通工具以及无人水下交通工具运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及一种无人、蓄电池运行交通工具(例如，UAV)，并且更具体地涉及一种能够为了多种用途重新构造的蓄电池运行交通工具。
技术介绍
四旋翼UAV (无人空中交通工具)通常特征为，具有在X构造(当从上部观察时)中横向伸出的四个臂体的中心主体。每个臂体都支撑向上导向的一个直升机型旋翼。通过改变每个旋翼的速度实现对四旋翼飞机的典型控制，该旋翼通常相对于其任一侧的旋翼反向旋转(并且与相反侧上的旋翼沿相同方向旋转)。例如，通过使相对其他叶片的反向旋转并且以相同速度使相对角叶片一起成对运行完成盘旋。通过关于相对另一个提高一个对角对的速度完成偏航，而通过相对改变邻近叶片对的速度完成俯仰和滚转。通过在俯仰和滚转中倾斜飞行器完成向前、倒退和左右摆动运动，从而导致发动机的合力包括横向分量。在本领域已知各种其他控制方案。典型的蓄电池运行无人交通工具特征在于，其中单独、集成或可拆卸地附接全部命令和控制硬件和软件的主结构主体构件(例如，机身)。通常在轻质封装中提供蓄电池，诸如被可拆卸地接收到机身的蓄电池槽中的收缩管。一旦将其接收在蓄电池槽中，机身通常就向蓄电池提供结构支撑和保护。通常认为锂蓄电池是优选的蓄电池种类。由于运送锂蓄电池中的风险，所以对于锂蓄电池和蓄电池组(例如，互连蓄电池组)的运送容器有严格的运输部门的要求。为了所有目的通过引用在此并入一份“UN Manual of Test and Criteria, 4th RevisedEdition, Lithium Battery Testing Requirements”。由于锂蓄电池的严格运送要求，所以在运送期间通常使用满足运送要求的稳健运送容器以运输多个蓄电池和/或蓄电池组。一旦运送完成，并且将蓄电池分配给终端用户，蓄电池和/或蓄电池组就可能失去坚固封装容器的保护，并且直到将其安装到其各自的交通工具上之前都可能受到损伤。通常，每个蓄电池组都特别构造并且提供给单一类型的交通工具或装置。因而，蓄电池供应易受损伤影响，并且当必须运送大批蓄电池类型时，满足运送需求可能面临挑战。因此，存在对这样一种蓄电池运行交通工具系统的需求，其中当不受运送容器保护时，蓄电池不易受损，并且它们可被多种交通工具和其他装置自由使用。本专利技术的优选实施例满足这些和其他需要，并且提供进一步相关优点
技术实现思路
在不同实施例中，本专利技术解决了上述一些或全部需要，提供这样一种蓄电池运行交通工具系统，其中当不受运送容器保护时，蓄电池不易受损，并且它们可被作为主要结构构件由多种交通工具和其他装置自由使用。一方面，本专利技术可通过包括形成蓄电池模块、控制模块和一个或更多推进模块的主体，经构造用于一系列任务。蓄电池模块提供一种足以为一系列任务的交通工具提供原动力的蓄电池容量。蓄电池模块具有多个结构性和电子连接端口，用于连接其他组件。控制模块包括控制系统，其经构造以控制交通工具的运行，并且被通过多个连接端口中的第一连接端口直接且可拆卸地连接至蓄电池模块。每个推进模块都包括发动机，其经构造以提供推进力，从而使交通工具移过一系列任务中的一个或更多任务，并且推进模块被通过多个连接端口中的另外连接端口直接且可拆卸地连接至蓄电池模块。另外，其中推进模块和控制模块每个都连接至蓄电池模块的该构造提供蓄电池模块作为交通工具的主结构构件，其承载推进模块之间的结构性负荷，并且支撑(通常非常轻)控制模块和有效载荷。由于蓄电池模块的稳健结构，所以可将其设计为满足蓄电池的严格交通运输要求。使用稳健蓄电池模块作为主交通工具结构避免了使用两个稳健结构(一个用于蓄电池(为了安全运输)，而另一个为了单独的交通工具主体)的需求。在本专利技术的另一方面，第一组推进模块每个都可能包括处于臂体相反端的两个基本竖直定向的推进器，其具有位于中心(臂体上)的连接器。第二组推进模块每个都可能包括处于臂体相反端的两个轮子，其具有位于中心(臂体上)定位的连接器。第三组推进模块每个都可能包括处于臂体相反端的两个浮体、发动机驱动螺旋桨，以及位于中心(臂体上)定位的连接器。第四组推进模块每个都可能包括处于臂体相反端的两个俯仰控制螺旋桨，其具有位于中心(臂体上)定位的连接器。有利地，通过简单地改变附接至蓄电池模块的推进模块类型，交通工具可在四旋翼飞机、有轮地面交通工具、水面交通工具和潜水交通工具之间转换。在本专利技术的另一方面，该交通工具形成四旋翼飞机，其具有每个都稍微朝交通工具的前端成一定角度的四个推进器。该向下俯构造使得飞机向上仰从而盘旋，同时允许以蓄电池和控制模块基本水平地巡航向前飞行。有利地，这最小化了盘旋期间的向后观察，同时最小化巡航飞行期间的空气阻力。在本专利技术的另一方面，可在交通工具的任一端可交替地使用每个推进模块。因而，可使用单个替换推进模块替换损坏的前推进模块或损坏的后推进模块。在本专利技术的仍另一方面，臂体连接至主体的相反纵向端上的蓄电池模块。每个臂体连接器都构造有附接至其各自臂体的端盖。每个主体连接器都构造有凹槽，其适合当臂体连接器被连接至主体连接器时，一致地并且纵向接收臂体。主体连接器凹槽经构造，以直接承载来自臂体连接器臂体的所有竖直负荷，臂体连接器端盖不承受负荷。结果，主结构性力在臂体和蓄电池单元之间基本直接传递，并且端盖不需要向臂体自身一样稳健。这节省了重量，并且提供一种更可靠的结构。参考作为例子示出本专利技术的原理的附图，通过下文优选实施例的详细说明将明白本专利技术的其他特征和优点。下文列出以使得人们能够建立和使用本专利技术的实施例的特别优选实施例的详细说明无意限制所列举的权利要求，相反，它们作为保护要求的专利技术的具体例子。附图说明图1示出使用本专利技术的UAV (无人空中交通工具)的透视图。图2示出图1中所示的UAV的分解透视图。图3示出图1的UAV的坚固、集成蓄电池、负荷承载主体的透视图。图4示出图3的UAV的坚固、集成蓄电池、负荷承载主体的端视图。图5示出图1的UAV的UAV推进臂体的透视图。图6示出图5的UAV推进臂体的连接模块的后视图。图7示出图1中所示的UAV的示意性顶视图。图8示出图1的UAV的控制模块的顶视图，其具有被看作半透明的上部表面。图9示出图8的控制模块的底视图，其具有被看作半透明的上部表面。图10示出定向为向前飞行的图1中所示的UAV的侧视图。图11示出定向为盘旋或着陆的图1中所示的UAV的侧视图。图12示出图10中所示的UAV的前视图。图13示出图10中所示的UAV的顶视图。图14示出图1中所示的UAV的分解透视图。图15示出图1的UAV的UAV推进臂体的透视图。图16示出可用于将图1的UAV转变为图17的UGV的UGV推进臂体的透视图。图17示出被转变为UGV的图1的UAV的透视图。图18示出图1中所示的UAV的几种变化的表示。图19示出经封装用于在容器中运输的图1中所示的UAV的顶视图。图20示出图19中所示的经封装UAV的前视图。图21示出转变为USV的图1的UAV的分解透视图。图22示出图21的USV的顶视图。图23示出图21的USV的透视图。图24示出图21的USV的侧视图。图25示出图21的USV的前视图。图26示出转变为UUV的图1的UAV的分解透视图。图27示出图26的UUV的顶视图。图28示出图26的UUV的透视图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.26 US 61/396,459;2010.07.07 US 61/399,1681.一种经构造用于一系列任务的无人交通工具，其包括蓄电池模块，其具有足以在所述一系列任务中向所述交通工具提供原动力的蓄电池容量，所述蓄电池模块具有多个电子连接端口 ；控制模块，其包括经构造以在所述一系列任务中控制所述交通工具的所述运行的控制系统，所述控制模块由所述蓄电池模块直接且可拆卸地结构性承载，并且所述控制模块通过所述多个连接端口的第一连接端口直接且可拆卸地电子连接至所述蓄电池模块；以及第一推进模块，其具有发动机，其经构造以提供推进力，从而使所述交通工具移动通过所述一系列任务中的一个或更多任务，所述第一推进模块通过所述多个连接端口的第二连接端口直接且可拆卸地结构性连接至所述蓄电池模块。2.根据权利要求1所述的交通工具，并且其还包括第二推进模块，其具有发动机，其经构造以提供推进力，从而使所述交通工具移动通过所述一系列任务中的一个或更多任务， 所述第二推进模块通过所述多个连接端口的第三连接端口直接且可拆卸地结构性连接至所述蓄电池模块。3.根据权利要求2所述的交通工具，其中所述第一推进模块通过所述第二连接端口电子连接至所述蓄电池模块，所述第二推进模块通过所述第三连接端口电子连接至所述蓄电池模块，并且所述第一和第二推进模块通过所述蓄电池模块电子连接至所述控制模块。4.根据权利要求2所述的交通工具，其中所述第一推进模块包括具有被连接至所述第二连接端口的中心定位的第一臂体连接器的第一臂体，以及处于所述第一臂体的相反端的两个基本竖直定向的推进器；以及所述第二推进模块包括具有被连接至所述第三连接端口的中心定位的第二臂体连接器的第二臂体，以及处于所述第二臂体的相反端的两个基本竖直定向推进器。5.根据权利要求4所述的交通工具，其中每个所述基本竖直定向的推进器都朝着由所述交通工具的前端限定的所述交通工具的向前方向稍微成角度，以便所述交通工具经构造以非零俯仰角度盘旋。6.根据权利要求5所述的交通工具，其中所述第二连接端口处于所述交通工具的所述前端。7.根据权利要求5所述的交通工具，并且还包括结构性承载在所述控制模块上的有效载荷。8.根据权利要求7所述的交通工具，其中所述控制模块经构造以支撑处于非零支撑角度的所述有效载荷，以便当所述交通工具以非零俯仰角度定向时所述有效荷载是水平的。9.根据权利要求5所述的交通工具，其中所述第一和第二推进模块是能够互换的，并且其中所述第二和第三连接端口经构造以这样的角度结构上定向所述第一和第二推进模块，即为了以非零俯仰角度盘旋而定向所述推进器的角度。10.根据权利要求5所述的交通工具，并且还包括起落装置，其中所述起落装置经构造以支撑所述交通工具处于所述非零俯仰角度。11.根据权利要求10所述的交通工具，其中所述起落装置为从所述第一推进模块延伸至所述第二推进模块的一个或更多支撑结构的形式。12.根据权利要求2所述的交通工具，其中所述第一推进模块包括具有被连接至所述第二连接端口的中心定位的第一连接器的第一臂体，以及处于所述第一臂体的相反端的两个轮子；以及所述第二推进模块包括具有被连接至所述第三连接端口的中心定位的第二连接器的第二臂体，以及处于所述第二臂体的相反端的两个轮子。13.根据权利要求2所述的交通工具，其中所述第一推进模块包括具有被连接至所述第二连接端口的中心定位的第一连接器的第一臂体，以及处于所述第一臂体的相反端的两个浮体；以及所述第二推进模块包括具有被连接至所述第二连接端口的中心定位的第二连接器的第二臂体，以及处于所述第二臂体的相反端的两个浮体。14.根据权利要求2所述的交通工具，其中所述第一推进模块包括具有被连接至所述第二连接端口的中心定位的第一连接器的第一臂体、处于所述第一臂体的相反端的两个螺旋桨、以及经构造以独立控制所述各自螺旋桨的俯仰角度的两个发动机；以及所述第二推进模块包括具有被连接至所述第三连接端口的中心定位的第一连接器的第二臂体、处于所述第二臂体的相反端的两个螺旋桨、以及经构造以独立控制所述各自螺旋桨的俯仰角度的两个发动机。15.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·菲史儿，P·T·塘沽马瑞，M·L·塞玛泽尔，J·P·泽瓦安，J·D·泰勒尔，J·B·麦卡利斯特，G·托里斯，P·贝里克，
申请(专利权)人：威罗门飞行公司，
类型：
国别省市：