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无人机着陆的系统、方法和站点

阅读:336发布:2020-05-08

专利汇可以提供无人机着陆的系统、方法和站点专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一方面,披露了用于着陆和处理无人机(1)的示例系统(10、110),系统(10、100)包括可移动的平台(16、116),所述平台可 支撑 着陆状态的无人机(1);空间(14、114),所述空间用于接收平台(16、116)和着陆状态的无人机(1),第一可闭合障碍物(17、117),设置在着陆状态的无人机(1)和外部环境之间;第二可闭合障碍物(18、118),设置在着陆状态的无人机(1)和空间(22、122)的毗邻客运区域之间;控制装置(205),被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作平台(16、116)、第一可闭合障碍物(17、117)和第二可闭合障碍物(18、118):在第一条件中,第一可闭合障碍物(17、117)处于打开状态,第二可闭合障碍物(18、118)处于关闭状态,无人机(1)着陆于平台(16、116),在第二条件中,平台(16、116)和着陆状态的无人机(1)由空间(22、122)接收,第一可闭合障碍物(17、117)移动到关闭状态,第二可闭合障碍物(18、118)移动到打开状态。,下面是无人机着陆的系统、方法和站点专利的具体信息内容。

1.一种无人机着陆的系统,所述系统包括:
可移动的平台,所述平台可支撑着陆状态的所述无人机;
空间,用于接收所述平台和着陆状态的无人机,
第一可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与外部环境之间;
第二可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与客运区域之间,所述客运区域和所述空间毗邻;以及
控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物:
在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于所述平台,
在所述第二条件下,所述平台和着陆状态的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置适用于确定在所述第二条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述第二可闭合障碍物的操作。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置适用于确定在所述第一条件下处于安全状态和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述平台移动到所述空间内。
4.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述控制装置包括与所述无人机通信的传感器和通信链路中的至少一个,以确定所述无人机的操作状态。
5.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述平台包括至少一个传感器,所述传感器适用于提供信息以使所述控制装置能够确定所述无人机的操作状态。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统,其特征在于,所述安全状态包括所述无人机的无人机体转子中的至少一个停止运动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述控制装置适用于识别接近的无人机,并将所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物移动到所述第一条件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,在所述第二条件下,所述控制装置被配置为将所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统包括:
在外部环境和所述空间之间的第一开口,所述第一可闭合障碍物位于所述第一开口处;以及
在所述空间和客运区域之间的第二开口,所述第二可闭合障碍物位于所述第二开口处。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物被设置成在相应的关闭状态下能够分别覆盖所述空间的相应所述第一开口和所述第二开口。
11.根据权利要求8或9所述的系统,其特征在于,所述控制装置包括耦合到每一个第一可闭合障碍物和第二可闭合障碍物中的致动器
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述系统包括至少两个空间、第一可闭合障碍物、第二可闭合障碍物和平台,且所述控制装置被配置为协调至少两个所述第一可闭合障碍物、所述第二可闭合障碍物和所述平台的运动,以便实现至少两个无人机分别移动到两个所述空间中。
13.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述平台适用于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时将所述无人机带入所述空间。
14.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述平台适用于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时将所述无人机运送到所述空间。
15.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述平台适用于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时相对于所述空间延伸和缩回。
16.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述平台适用于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时相对于所述空间向上和向下移动。
17.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述客运区域至少部分被封闭。
18.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述平台携带并提供至少一个所述第一可闭合障碍物。
19.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述无人机是客运或货运无人机。
20.一种结构,包括如权利要求1至19中任一项所述的系统。
21.一种建筑物,包括如权利要求1至19中任一项所述的系统。
22.一种用于无人机的便携式着陆站,所述便携式着陆站包括如权利要求1至19中任一项所述的系统。
23.一种无人机着陆站,所述着陆站包括:
接收无人机的空间;
被所述空间接收的可移动着陆平台,所述着落平台可支撑无人机;
位于外部环境与所述空间之间的第一可闭合障碍物;
位于所述空间与客运区域之间的第二可闭合障碍物,所述客运区域和所述空间毗邻;
以及
控制系统,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物,在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于所述平台,所述第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
24.根据权利要求23所述的着陆站,其特征在于,所述空间在所述第一条件下位于所述平台下方,所述平台在所述第二条件下可降低到所述空间。
25.根据权利要求23所述的着陆站,其特征在于,所述空间在所述第一条件下平地毗邻所述平台,所述平台在所述在第二条件下可水平移动到所述空间。
26.根据权利要求23所述的着陆站,其特征在于,所述控制装置适用于确定在所述第二条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述第二可闭合障碍物的操作。
27.根据权利要求23所述的着陆站,其特征在于,所述控制装置适用于确定在所述第一条件下处于安全状态和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述平台移动到所述空间内。
28.根据权利要求26或27所述的系统,其特征在于,所述控制装置包括与无人机通信的传感器和通信链路中的至少一个,以确定无人机的操作状态。
29.根据权利要求26或27所述的系统,其特征在于,所述平台包括至少一个传感器,所述传感器适用于提供信息以使所述控制装置能够确定所述无人机的操作状态。
30.一种建筑物,包括至少两个无人机着陆区域,每个着陆区域包括:
接收无人机的空间;
可被所述空间接收的相关可移动着陆平台,所述着陆平台可支撑无人机;
位于所述空间内用于实现所述无人机和所述平台进入所述空间的相关第一可闭合障碍物;
位于所述空间内用于实现人在所述无人机和所述空间外的客运区域之间移动的相关第二可闭合障碍物;以及
控制系统,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作和协调与每个所述着陆区域相关联的所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物,在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于所述平台,在所述第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
31.一种着陆和处理无人机的方法,所述方法包括:
在第一条件下,操作第一可闭合障碍物到打开状态以允许在空间内接收无人机,操作第二可闭合障碍物到关闭状态以禁止人进入所述空间,操作无人机处理系统的平台的放置位置以支撑着陆的无人机,以及
在第二条件下,操作所述平台将着陆的无人机移动到所述空间内,操作所述第一可闭合障碍物到关闭状态,操作所述第二可闭合障碍物到打开状态。
32.根据权利要求31所述的系统,其特征在于,所述控制装置适用于确定在所述第二条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述第二可闭合障碍物的操作。
33.根据权利要求31所述的系统,其特征在于,所述控制装置适用于确定在所述第一条件下处于安全状态和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述平台移动到所述空间内。
34.根据权利要求32或33所述的系统,其特征在于,所述控制装置包括与无人机通信的传感器和通信链路中的至少一个,以确定无人机的操作状态。
35.一种无人机着陆的系统,所述系统包括:
结构,所述动力结构可支撑着陆状态的无人机;
空间,用于接收在着陆状态下的无人机,
第一可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与外部环境之间;
第二可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与客运区域之间;以及
控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作所述动力结构、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物,在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于所述动力结构,在所述第二条件下,所述动力结构使在着陆状态下的所述无人机移动以由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
36.一种无人机着陆的系统,所述系统包括:
可移动的着陆平台;
空间,所述空间用于接收无人机和所述平台,
第一可闭合障碍物,被设置成可在第一打开状态和第一关闭状态之间有选择地移动,以禁止所述无人机进入所述空间;
第二可闭合障碍物,被设置成在第二打开状态和第二关闭状态之间有选择地移动,以禁止人进入所述空间;以及
控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物,在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于所述第一打开状态,所述第二可闭合障碍物处于所述第二打开状态,所述无人机着陆于所述平台,在所述第二状态下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到所述第一关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到所述第二打开状态。
37.根据权利要求36所述的系统,其特征在于,所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物中的至少一个耦合到所述平台并由所述平台提供。
38.一种无人机着陆的系统,所述系统包括:
可移动的着陆平台;
空间,用于有选择地接收无人机、平台和人;以及
控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下配置所述空间,在所述第一条件下,所述无人机和所述平台由空间接收并禁止人进入所述空间,在所述第二条件下,所述人能够进入所述空间访问无人机。
39.一种无人机着陆的系统,所述系统包括:
动力结构,所述动力结构用于支撑着陆状态的无人机;
空间,设置为有选择地接收着陆状态的无人机;以及
控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下配置所述空间,在所述第一条件下,所述动力结构移动无人机以便可由所述空间接收并禁止人进入所述空间,在所述第二条件下,所述人能够进入所述空间以访问所述无人机。
40.一种无人机着陆的系统,所述系统包括:
可移动的着陆平台;
空间,所述空间用于接收无人机和所述平台,
位于所述空间用于接收无人机和所述着陆平台的第一开口;
为所述空间用于实现人在无人机和空间外的环境之间移动的第二开口;
第一可闭合障碍物,被设置成至少部分覆盖所述第一开口;
第二可闭合障碍物,被设置成至少部分覆盖所述第二开口;以及
控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下操作所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物,在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于所述平台,在所述第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。

说明书全文

无人机着陆的系统、方法和站点

相关申请

[0001] 本申请要求于2017年10月12日提交的澳大利亚临时专利申请No.2017904114优先权,其内容通过引用并入。

技术领域

[0002] 本发明涉及用于着陆和处理诸如客运无人机等的无人机的系统、方法和站点。本发明还涉及用于着陆和处理无人机的便携式着陆站点或建筑物

背景技术

[0003] 自动和半自动飞行器,通常称为无人机,可用于运载乘客和货物。这种无人机目前正在大都市或城市地区进行个人和货物运输的试验。这种客运和货运无人机通常具有乘客或货物吊舱和多个螺旋桨,每个螺旋桨由从吊舱向外伸展的相应臂承载。
[0004] 在大都市或城市地区使用这种无人机带来了诸如为起飞、着陆、处理无人机和客运和/或货运物流提供指定区域等挑战。例如,在起飞和着陆期间,螺旋桨存在显著的危险。
[0005] 本文披露的发明旨在克服一个或以上的上述问题或至少提供有用的替代方案。

发明内容

[0006] 根据广泛的第一方面,提供了一种用于无人机着陆的系统,所述系统包括:可移动的平台,所述平台可支撑着陆状态的无人机;空间,用于接收所述平台和着陆状态的无人机;第一可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与外部环境之间;第二可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与客运区域之间,所述客运区域和所述空间毗邻;以及控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物:在所述第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,无人机着陆于所述平台,在所述第二条件下,所述平台和着陆状态的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
[0007] 在一方面,所述控制装置用于确定在所述第二条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述第二可闭合障碍物的操作。
[0008] 在另一方面,所述控制装置用于确定在第一条件下处于安全状态和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述平台移动到所述空间内。
[0009] 在又一方面,所述控制装置包括与无人机通信的传感器和通信链路中的至少一个,以确定所述无人机的操作状态。
[0010] 在又一方面,所述平台包括至少一个传感器,所述传感器适用于提供信息以使所述控制装置能够确定所述无人机的操作状态。
[0011] 在又一方面,所述安全状态包括无人机的无人机体转子中的至少一个停止运动。
[0012] 在又一方面,所述控制装置适于识别接近的无人机,并将所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物移动到所述第一条件。
[0013] 在又一方面,在所述第二条件中,所述控制装置被配置为将所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态。
[0014] 在又一方面,所述系统包括:位于外部环境和空间之间的第一开口,所述第一可闭合障碍物位于所述第一开口处;以及空间和客运区域之间的第二开口,所述第二可闭合障碍物位于所述第二开口处。
[0015] 在又一方面,所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物被设置成在相应的关闭状态中能够分别覆盖所述空间相应的所述第一开口和所述第二开口。
[0016] 在又一方面,所述控制装置包括耦合到每一个所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物中的致动器
[0017] 在又一方面,所述系统包括至少两个空间、第一和第二可闭合障碍物和平台,所述控制装置,被配置为协调至少两个第一、第二可闭合障碍物和平台的运动,从而实现至少两个无人机分别移动到至少两个所述空间中。
[0018] 在又一方面,所述平台适用于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时将无人机带入所述空间。
[0019] 在又一方面,所述平台适于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时将无人机运送到所述空间。
[0020] 在又一方面,所述平台适于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时相对于所述空间延伸和缩回。
[0021] 在又一方面,所述平台适于在所述第一条件和所述第二条件之间移动时相对于所述空间向上和向下移动。
[0022] 在又一方面,所述客运区域至少部分被封闭。
[0023] 在又一方面,所述平台携带并提供至少一个所述第一可闭合障碍物。
[0024] 在又一方面,所述无人机是客运或货运无人机。
[0025] 根据广泛的第二方面,提供了一种包括如上文和此处所定义的系统的结构。
[0026] 根据广泛的第三方面,提供了一种包括如上文和此处所定义的系统的建筑物。
[0027] 根据广泛的第四方面,提供了一种包括如上文和此处所定义的系统的无人机便携式着陆站。
[0028] 根据广泛的第五方面,提供了一种无人机着陆站,该着陆站包括:接收无人机的空间;可由空间接收的可移动着陆平台,所述着落平台可支撑无人机;位于外部环境和所述空间之间的第一可闭合障碍物;位于所述空间与客运区域之间的第二可闭合障碍物,所述客运区域和所述空间毗邻;以及控制系统,被配置为有选择地在第一条件和第二条件之间操作所述平台、所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物:在第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于平台,以及在第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
[0029] 在一方面,所述空间在所述第一条件下位于所述平台下方,所述平台在所述第二条件下可降低到所述空间。
[0030] 在另一方面,所述空间在所述第一条件下平地毗邻所述平台,所述平台在所述第二条件下可水平移动到所述空间。
[0031] 在又一方面,所述控制装置适用于确定在所述第二条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并禁止在所述非安全状态下操作所述第二可闭合障碍物。
[0032] 在又一方面,所述控制装置适于确定在所述第一条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在非安全状态下禁止所述平台移动到所述空间内。
[0033] 在又一方面,所述控制装置包括与无人机通信的传感器和通信链路中的至少一个,以确定无人机的操作状态。
[0034] 在又一方面,所述平台包括至少一个传感器,所述传感器适于提供信息以使所述控制装置能够确定所述无人机的操作状态。
[0035] 根据广泛的第六方面,提供了一种建筑物,所述建筑物包括至少两个无人机着陆区域,每个着陆区域包括:接收无人机的空间;可被所述空间接收的相关的可移动着陆平台,所述着陆平台可支撑无人机;位于所述空间内用于接收无人机和平台进入所述空间的相关第一可闭合障碍物;位于所述空间内允许人在无人机和空间外的客运区域之间移动的相关第二可闭合障碍物;控制系统,被配置为可选择地在第一条件和第二条件之间操作和协调与每个所述着陆区相关联的平台、第一可闭合障碍物和第二可闭合障碍物,在第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,所述无人机着陆于所述平台,在第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
[0036] 根据广泛的第七方面,提供了一种用于着陆和处理无人机的方法,该方法包括:在第一条件下,操作第一可闭合障碍物到打开状态以允许接收无人机到空间内,操作第二可闭合障碍物到关闭状态以禁止人进入空间,操作无人机处理系统的平台的放置位置以支撑着陆的无人机,以及在第二条件下,操作平台将着陆的无人机移动到所述空间内,操作所述第一可闭合障碍物到关闭状态,操作所述第二可闭合障碍物到打开状态。
[0037] 在一个方面,控制装置适于确定在第二条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述第二可闭合障碍物的操作。
[0038] 在另一方面,控制装置适于确定在第一条件下处于安全和非安全状态之一的无人机的操作状态,并在所述非安全状态下禁止所述平台移动到所述空间内。
[0039] 在又一方面,控制装置包括与无人机通信的传感器和通信链路中的至少一个,以确定无人机的操作状态。
[0040] 根据广泛的第七方面,提供了一种用于无人机着陆的系统,所述系统包括:动结构,所述动力结构可支撑着陆状态的无人机;空间,用于接收在着陆状态下的无人机;第一可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与外部环境之间;第二可闭合障碍物,设置在着陆状态的无人机与客运区域之间;以及控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下操作所述动力结构、第一可闭合障碍物和第二可闭合障碍物,在第一条件中,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,无人机着陆于所述动力结构,以及在第二条件中,所述动力结构能够使着陆状态下的无人机移动以便由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。
[0041] 根据广泛的第八方面,提供了一种用于无人机着陆的系统,所述系统包括:可移动的着陆平台;空间,所述空间用于接收无人机和平台;第一可闭合障碍物,被配置成可在第一打开状态和第一关闭状态之间有选择地移动,以禁止无人机进入所述空间;第二可闭合障碍物,被配置成在第二打开状态和第二关闭状态之间有选择地移动,以禁止人进入所述空间;以及控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下操作所述平台、第一可闭合障碍物和第二可闭合障碍物,在第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于第一打开状态,所述第二可闭合障碍物处于第二打开状态,无人机着陆于所述平台,以及在第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到第一关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到第二打开状态。
[0042] 在一方面,所述第一可闭合障碍物和所述第二可闭合障碍物中的至少一个耦合到所述平台并由所述平台提供。
[0043] 根据广泛的第九方面,提供了一种用于无人机着陆的系统,所述系统包括:可移动的着陆平台;空间,用于有选择地接收无人机、平台和人;以及控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下配置所述空间,在第一条件下,所述无人机和平台由所述空间接收,并禁止人进入所述空间,以及在第二条件下,人能够进入所述空间访问无人机。
[0044] 根据广泛的第十方面,提供了一种用于无人机着陆的系统,所述系统包括:动力结构,所述动力结构用于支撑着陆状态的无人机;空间,设置为有选择地接收着陆状态的无人机;控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下配置所述空间,在第一条件下,所述动力结构移动无人机以便可由所述空间接收,并禁止人进入所述空间,以及在第二条件下,人能够进入所述空间访问无人机。
[0045] 根据广泛的第十一方面,提供了一种无人机着陆的系统,所述系统包括:可移动的着陆平台;空间,所述空间用于接收无人机和着陆平台;用于接收无人机和着陆平台进入所述空间的第一开口;允许人在无人机和所述空间外的环境之间移动的第二开口;第一可闭合障碍物,被设置成至少部分覆盖所述第一开口;第二可闭合障碍物,被设置成至少部分覆盖所述第二开口;以及控制装置,被配置为有选择地在第一条件和第二条件下操作所述着陆平台、第一可闭合障碍物和第二可闭合障碍物,在第一条件下,所述第一可闭合障碍物处于打开状态,所述第二可闭合障碍物处于关闭状态,无人机着陆于所述平台,以及在第二条件下,所述平台和着陆的无人机由所述空间接收,所述第一可闭合障碍物移动到关闭状态,所述第二可闭合障碍物移动到打开状态。附图简述
[0046] 仅通过非限制性示例,参考附图描述了本发明,其中:
[0047] 图1是用于着陆和处理无人机的系统的第一个例子的前视透视图,示出了从建筑物延伸到可闭合障碍物的平台,该平台用于接收着陆的无人机;
[0048] 图2是顶视图,示出了平台处于第一向外着陆状态的所述系统,其中一个可闭合障碍物处于打开状态;
[0049] 图3是侧视图,示出了平台处于向外着陆状态下的系统;
[0050] 图4是前视图,示出了平台处于向内着陆状态下的系统;
[0051] 图5是前视剖视图,示出了可伸展和可缩回的着陆平台的轨道装置;
[0052] 图6是透视图,示出了配备有所述系统的建筑物的结构;
[0053] 图7A和7B是顶视图,示出了当所述系统安装或形成建筑物的一部分时的无人机着陆和处理装置的结构或布局;
[0054] 图8是透视图,示出了可安装在便携式建筑物上的无人机着陆和处理系统的第二个例子;
[0055] 图9是顶视图,示出了便携式建筑物;
[0056] 图10是正面剖视图,示出了便携式建筑物;
[0057] 图11是端部剖视图,示出了便携式建筑物;
[0058] 图12是侧视细节剖视图,示出了辊子系统、平台和可缩回屋顶之间的装置;
[0059] 图13是顶部细节剖视图,示出了辊子系统、平台和可缩回屋顶之间的装置;
[0060] 图14是简化功能框图,示出了系统的控制系统或装置;
[0061] 图15是简化的功能图,示出了用于呼叫、定位和指导无人机的系统的客运或货运应用的示例;以及
[0062] 图16A和16B示出了简化的流程图,示出了在无人机着陆和起飞期间由系统执行的示例性方法步骤。

具体实施方式

[0063] 参考图1至图7B和图8至图13,分别示出了系统10、110的两个例子,用于着陆和处理无人机1(也称为自动飞行器等)。系统10的第一示例适合于新的或现有的建筑物或结构12,以及系统110的第二示例适合于或可提供作为便携式建筑物或结构112的一部分。尽管系统10、110优选地适于处理人和无人机1的交互,但无人机1可以是货运或客运无人机1。应注意,这里使用的术语无人机包括完全自动或被动驾驶的所有和任何形式的自动或半自动飞行器。
[0064] 下面将分别详细描述每个例子,并使用诸如10、110或12、112的数字序列来表示类似的部分。然而,首先转向系统10、110的一般概述,每个示例包括大致类似的功能,并包括无人机着陆和处理装置13、113以及控制装置或系统205。用于建筑物和便携式系统10、110的控制装置或系统205是类似的并在图14和15中示出,且着陆和起飞方法305、405示例的操作方法也是类似的,并在图16A和16B中示出。
[0065] 无人机着陆和处理装置13、113包括一个或以上着陆站15、115。每个着陆站15、115包括着陆空间、区域或壳体14、114,用于接收着陆状态的无人机1,动力着陆结构以可支撑无人机1的可移动平台16、116的形式提供,所述平台可由空间14、114接收,第一可闭合或可移动的障碍物17、117在外部环境和着落的无人机1之间,以及第二可闭合或可移动的障碍物18、118在空间14、114内,可有选择地允许人在无人机1和等候区或客运区22、122之间移动。第一和第二可闭合障碍物17、117、18、118可以分别部分或完全覆盖空间14、114。
[0066] 注意,在一些示例中,以平台16、116的形式提供的动力着陆结构可包括固定部分/结构和可移动部分/结构,以支撑无人机1并将无人机1移动到空间14、114。可移动部件例如可以包括支撑在固定平台上方的输送装置,或者可移动部件可以是如本文示例中所示的平台本身。两个实例都包含在本申请内。
[0067] 控制装置或系统205被配置为有选择地在第一条件和第二条件下操作平台16、116,第一可闭合障碍物17、117和第二可闭合障碍物18、118,使得在第一条件下,第一可闭合障碍物17、117处于打开状态,第二可闭合障碍物18、118处于关闭状态,而无人机1可着陆于平台16、116,以及在第二条件下,平台16、116和着陆的无人机1可由空间14、114接收,第一可闭合障碍物17、117移动到关闭状态,第二可闭合障碍物18、118移动到打开状态。
[0068] 控制装置或系统205包括控制器206、控制器206用于与各种传感器207、致动器209、无人机1和外部计算设备223接口并可操作地通信。控制器206由软件配置以执行如本文所述的一个或以上步骤,例如图16A和16B中的步骤。
[0069] 这里披露的系统10、110试图为人口稠密地区的客运或货物悬停无人机的安全着陆和起飞提供有效的解决方案。例如,无人机1可以从在城市的外部区域的便携式建筑物112的便携式无人机着陆站115或建筑物112的屋顶上起飞,然后飞到建筑物10外面的可缩回的着陆平台16。
[0070] 特别地,一旦无人机1着陆且发动机失效,无人机1或者降低到便携式无人机着陆站115内或者通过相应的无人机着陆平台16、116水平地缩回到建筑物站12内。这可以确保等待进入无人机或收集货物的人们的安全,并通过第二可闭合障碍物18、118与空间隔开,直到着陆平台16、116被定到最终位置。第一实施例
[0071] 现在更具体地参考图1至图7b,系统10的第一示例涉及安装到诸如高层建筑物等的新建筑物或现有建筑物12的系统10。无人机着陆和处理装置13可包括至少两个着陆站15、客运等候区或空间22和维护/存储区域24。无人机处理装置13可占据建筑物12的一部分、整个楼层或多个楼层。控制系统或装置205可以位于建筑物处或远离建筑物。
[0072] 每一个空间14中具有一个相关联的平台16、一个第一可闭合障碍物17和一个第二可闭合障碍物18。平台16由引导装置34支撑,引导装置34适于使平台16相对于空间14在向内和向外位置之间移动。因此,无人机1可以在向外延伸时落在平台16上,然后当平台16缩回时在空间14内向内运送。
[0073] 通常,每个着陆站15的外部可缩回的平台16在无人机着陆之后或在其起飞之前缩回到关闭位置。外部可缩回的平台16允许乘客在空间14内的受控条件下和最小的天气影响下安全地进入和离开无人机1。
[0074] 引导装置34包括辊子系统33,辊子系统33在两侧具有一组侧辊35,以及这些辊子35在可伸展的轨道37上移动,允许其伸展然后缩回到建筑物12中。轨道37内的固定内轮39由柱41支撑,柱41锚固在建筑物12的地板59中,如图5中最佳所示。
[0075] 主支撑梁53跨越着陆平台16的下侧,以提供与辊子系统33的主连接并支撑平台16的子结构。然后,子结构由一系列梁55组成,这些梁连接到主支撑梁53中并悬臂伸展到平台16的端部。
[0076] 着陆平台16具有围绕所有四个侧面的安全扶手51,以确保乘客和维护平台16的人的安全。对维护/存储区域24的访问是受限制的,并当着陆站15进行维护时,关闭该区域并在完成之前将不允许任何无人机活动。如果在外部障碍物38打开时需要在平台16上进行维护,则扶手51可提供安全的工作平台。扶手51可对着陆于平台16上的无人机1的空气动力学影响最小化。
[0077] 平台16包括绞盘211形式的致动器209,其用于向内和向外移动平台16。致动器209由控制系统205控制。控制系统205通过控制绞盘速度并测量平台与绞盘的距离来确保平台16在辊子系统上均匀移动,以避免滚轮卡住。
[0078] 传感器装置207安装在每个着陆站15上。传感器装置207可以包括声音传感器217和运动传感器219,其位于每个着陆站15的每个落处,以作为辅助安全系统检测任何运动或噪声点。这还将检测着陆区域或空间中的任何物体、类或未经授权的人,以及控制系统205可被配置为自动关闭所述着陆站15,例如通过锁定第二可闭合障碍物18,直到该区域被解除以及安全。
[0079] 空间14包括在建筑物12的外表面上的第一开口36,其可以通过第一可闭合障碍物17关闭。可闭合障碍物17可通过外部致动器225移动,外部致动器225可由控制系统205操作,以允许当平台16缩回时,着陆的无人机1由空间14接收。每个空间14可以具有其自己的可闭合障碍物17。第一可闭合障碍物17可以是滚轮等,或者可以是可伸缩的系柱。
[0080] 第二可闭合障碍物18被设置成覆盖至建筑物12的内部区域的空间14的第二开口40,例如客运等候区22,或维护/存储区域24。第二可闭合障碍物18可以是内部障碍物的门
42。门42可通过内部致动器227可滑动地移动,内部致动器227可由控制系统205操作,以允许人在空间14内的无人机1和建筑物12的内部区域(例如客运等待区域22)之间移动。
[0081] 这里以内部障碍物门42的形式提供的第二可闭合障碍物18,其可以通过控制系统205在打开和关闭状态之间根据无人机1的操作状态有选择地移动。例如,如果无人机处于安全状态,例如着陆于平台16上,则平台16被缩回且第一可闭合障碍物17处于关闭状态,第二可闭合障碍物18移动到打开状态,以允许乘客进入/离开空间14和无人机1。每个空间14可以具有一个或多个其自己的第二可闭合障碍物18。
[0082] 建筑物12的一些示例可以包括在分开的楼层上的至少两个无人机处理和着陆装置13,每个楼层包括至少两个着陆站15。在这些情况下,每个空间14的使用,例如平台16的伸展和缩回,如下面进一步详述的由控制系统205协调,以防止例如无人机和平台16之间的碰撞。
[0083] 下面分别参考图16A和16B进一步详细说明系统10、110用于起飞和着陆的操作方法。在步骤307,控制系统205被通知无人机接近,且无人机1被指定给特定的着陆站15。控制系统205将来自平台16的GPS应答器221的位置信号发送到接近的无人机1,使得无人机1能够识别平台16上的中心着陆位置。注意,在通知无人机1时,控制系统205还监视和协调其他着陆站15的状况,例如平台16的位置,以避免,例如,当无人机降落在较低的平台上时,与较高平台的碰撞。
[0084] 控制系统205可以包括安装在建筑物12处或建筑物12上的气象单元或站215,以测量对于无人机1安全着陆在无人机平台16上而言至关重要的速、湍流、风切变和其他天气条件。因此,在步骤309,控制系统205进行着陆条件检查和天气检查。
[0085] 如果天气条件不适合在所述着陆站15上安全着陆,将提前通知无人机1,以便它可以在另一个着陆站进行替代着陆或返回起飞站。如果天气条件有利,着陆站15被配置为着陆,包括被指定的着陆站15的第一可闭合障碍物17被激活打开,以及无人机着陆平台16通过绞盘211移动伸展到建筑物12外部的向外着陆位置。然后无人机1着陆于平台16上。注意,着陆条件检查和天气检查还可以包括使用传感器207进行的安全检查,以确认平台16可以自由使用且没有障碍物。
[0057] 在无人机1着陆于平台16上且无人机1的转子停止后,无人机1可以通知控制系统205它没有运行。因此,在步骤313,控制系统205接收来自无人机1的着陆信号,且执行它自身的交叉检查以确认无人机的关闭状态或“安全状态”。控制系统传感器207包括在着陆平台16的每个角落的声音传感器217和/或运动传感器219,所述平台还检查所有转子已经停止以及将无人机平台16缩回到建筑物10中是安全的。
[0058] 然后,在步骤315,控制系统205将平台16和无人机着陆1移动到着陆空间14内。电动绞盘211通过连接到平台16的丝绳56将着陆平台16拉入建筑物中。在激活它们以同时拉入平台之前,控制系统205检查每个绞盘211是否完全可操作。然后,控制系统205控制绞盘速度和平台16的进度。用负荷计测量每根钢丝绳56上的力,以通知控制系统205任何不平衡负荷,并相应地平衡绞车速度,以确保平台安全通过着陆站15的空间14。
[0059] 在步骤317,控制系统205确认平台16在建筑物12内,并使用传感器207重新确认关闭状态或“安全状态”。例如,作为二级预防措施,还可以在着陆站15的每个角落安装另外的运动传感器219,在允许以内部障碍物门42的形式提供的第二可闭合障碍物18打开之前,确保无人机1不可操作。例如,不安全的状态可以包括无人机转子仍在移动。
[0060] 在步骤319,一旦着陆平台被锁定在建筑物12内的位置,就从地板锁传感器发送信号,以便可以关闭外部可伸缩障碍物38。当外部障碍物38锁定就位时,内部障碍物门42可以打开。建筑物12内的等候区域22允许人们在安全环境中等待,直到无人机1到达。安全设备和维护室24可以具有用于对着陆站进行一般维护,以及根据需要进行小修理的工具和设备,以及电池再充电和站点更换。
[0061] 对于无人机起飞,对于乘客登上无人机起飞或从无人机着陆站15运输货物,遵循类似于上述无人机着陆的相反过程。因此,参照图16B,在步骤407,控制系统205可以接收指示无人机离开的信号,并在客运无人机的情况下确认客运无人机门被锁定。
[0062] 在步骤409,当乘客登上无人机并关闭无人机的门时,控制系统205可以通过在着陆站15内的运动传感器219确认,以确保在内部障碍物18关闭之前在着陆空间14中没有移动。在步骤411,当货物运载无人机的货物已被卸载,同样适于当在着陆空间14中不存在任何人时,内部障碍物18被关闭并固定。
[0063] 在步骤413,着陆站15被设置为起飞,包括打开第一障碍物17并将平台16移动或伸展到平台16的着陆位置。为了无人机从无人机平台16起飞,在步骤415,控制系统205与气象站215进行检查以确保天气条件合适。如果存在突然的阵风或不适合的天气参数,则可以回缩无人机着陆平台16并可以关闭第一障碍物17直到认为可以安全地恢复。在步骤417,控制系统205向无人机提供确认信号以开始操作,且无人机继续起飞。控制系统205可以再次使用传感器207来确认无人机的起飞,且无人机也可以将离开的确认信号发送到控制系统205。
[0064] 无人机着陆站15可以允许人或货物安全地运送到住宅、零售和商业开发整合在一起的主要枢纽中。无人机着陆站可适于任何新的或现有的建筑物,其在地板之间具有足够的垂直间隙,且外部立柱之间的水平间隙可用于可缩回的无人机着陆平台和要安装的门系统。在新开发或现有建筑的翻新中,这可以在无人机着陆站15的对面提供经济适用房。第二实施例
[0065] 系统110的第一个例子包括便携式建筑物或站结构112,其中无人机着陆和处理装置113被配置为能够通过便携式建筑结构112的屋顶150使无人机着陆。在该示例中,无人机着陆和处理装置113包括两个着陆站115。
[0066] 每个着陆站115包括着陆空间或区域114、一个相关联的平台116、第一可闭合障碍物117和第二可闭合障碍物118。在该示例中,第一可闭合障碍物117以可缩回的屋顶障碍物138的形式提供,第二可闭合障碍物118包括内部客运障碍物142,例如滑动门。在两个着陆站115之间设置客运等候区域或空间122以及维护或存储区域124。然而,应注意,在一些示例中,可以省略第一可闭合障碍物117,因为平台116可以被配置为在升高时关闭屋顶150。
[0067] 在该示例中,平台116在靠近屋顶150的第一着陆位置与空间114内的第二降低位置之间垂直移动。与第一示例类似,控制系统205协调和控制可缩回的屋顶障碍物138、平台116和内部客运障碍物142的运动。
[0068] 整个操作方法类似于第一个例子,然而,当然,在第二个例子中平台116为升高和降低。因此,除了平台116的垂直移动之外,方法305、405通常也适于该示例,并为了简洁起见,这里不再详细地重复方法步骤。
[0069] 因此,一般而言,在该示例中,外部可缩回屋顶障碍物138由控制系统205启动,以在指定的无人机1接近时打开。每个着陆平台116将GPS应答器信号发送到接近的无人机1,该无人机1落在平台116上,因此它位于中心。
[0070] 外部可缩回屋顶障碍物138提供安全的障碍物,以防止人或动物进入着陆站115,并允许人们在着陆站115内的受控条件下和没有曝光量以抵抗天气影响(雨、雹等)下进入和离开无人机1。
[0071] 与第一示例类似,气象站215安装在便携式建筑物112的顶部,以测量对于无人机安全着陆而言至关重要的风速、湍流、风切变和其他天气条件。如果天气状况不适合在所述站安全着陆,将提前通知无人机,以便可以在另一个着陆站进行替代着陆或返回起飞站。
[0072] 如果天气条件良好,则可缩回屋顶障碍物138缩回且无人机着陆平台116向上移动到顶部位置。建筑物112包括在每个着陆站115的四个角中的每个角处的电动绞盘211的形式的致动器209,其形成升降装置170的一部分。
[0073] 升降装置170还包括钢丝绳和辊子系统172,其连接到电动绞盘211以将着陆平台上下升降到屋顶150。在激活它们以同时提升平台之前,工厂房间中的控制系统205检查每个绞盘211是否完全可操作。调平装置可以放置在平台116上,且如果平台116不是水平的,则通知控制系统。然后,控制系统205控制绞盘速度和每个拐角的进度,以确保平台116稳定和水平。用负荷计测量四根钢丝绳中的每一根钢丝上的力,以通知控制系统205任何不平衡负荷,并相应地平衡绞盘速度以确保平台的安全。
[0074] 建筑物116的屋顶150包括围绕所有四个侧面的安全扶手151,以确保维护者在站115的屋顶上的安全。进入屋顶150仅可以通过设备维护室124,当车顶通道舱口打开时,站
115由控制系统205自动关闭(例如通过舱口传感器),并在维护完成之前不允许任何无人机活动。运动传感器219和/或声音传感器217也放置在着陆站屋顶150的每个角落处,以作为辅助安全系统检测任何运动或声音。还将检测屋顶150上的任何动物或未经授权的人,并将自动关闭该站直到该区域被解除并安全。
[0075] 在无人机1降落到平台116上并转子停止后,无人机1向控制系统205发送信号,表示它没有运行。每个着陆平台的每个角上的运动传感器219和/或声音传感器217也检查所有转子已经停止,以及将无人机1平台16降低到更低的楼层位置是安全的。
[0076] 然后,控制系统205在着陆站地板的四个角中的每一个角处协调电动绞盘211的操作,然后经由钢丝绳和辊子系统172将着陆平台116从顶层降低到地板高度。在激活它们以同时提升平台116之前,控制系统205可以被配置为检查每个绞盘211是否完全可操作。
[0077] 一旦着陆平台116被锁定到地板位置,就从地板锁传感器发送信号,使得两个电动屋顶绞车可以拉出外部可缩回屋顶障碍物138以覆盖着陆平台116和空间114。当可缩回屋顶障碍物138锁定就位时,内部客运障碍物142可以打开。作为辅助预防措施,可以在着陆站115的每个角落中安装另外的传感器207,例如运动传感器,以确保在允许内部客运障碍物
142打开之前无人机1不可操作。
[0078] 便携式建筑物112内的等待区域或空间122允许人们避开天气直到无人机1到达。无人机1可以从诸如智能手机的外部计算设备223订购并被分配给用户,例如从共享乘车应用程序组织汽车取件,如图15所示。安全设备和维护室124可以具有用于对着陆站进行一般维护的工具和设备以及根据需要进行的小修理,作为电池再充电和站点转换。
[0079] 着陆站115内的着陆区域或空间114可以设计成在侧面周围具有自然通风百叶窗161,以减少对空调的需要。在地板上具有简单的排水系统,可将起飞和着陆期间落入着陆区域114的雨水将在建筑物外部排出。对于无人机起飞,对于登上无人机起飞的乘客或从无人机着陆站运输的货物,均遵循上述无人机着陆的相反过程。当乘客登上无人机且门关闭时,信号被发送到控制系统205,内部客运障碍物142可以关闭。着陆站115内的运动传感器
219确保在客运安全门关闭之前在着陆区域中没有任何运动。当货运承运无人机的货物已经卸载时,同样适于在着陆平台116区域中没有人时,客运安全门关闭并固定。
[0080] 为了无人机从升降无人机平台116起飞,对气象站215进行最后检查以确保天气条件合适。如果突然的阵风或天气参数不合适,无人机着陆平台将降低到位,且可缩回屋顶障碍物138关闭,直到认为可以安全恢复。
[0081] 包括着陆站115的便携式建筑物112被设想为可以在工厂条件下成本有效地建造和调试以允许大规模生产。站点的尺寸将适合所使用的客运或货运无人机的尺寸。较大的站点可以在公路或路运输中运输到人口稠密的地区,并通过起重机吊起。对于较小的站点或难以进入的区域,站点可以从直升机或大型无人机运输和降落。
[0082] 便携式建筑物112可根据需要经常定位以适应需求和流行的无人机飞行路线。每个工作站都需要低压电源来操作外部可伸缩屋顶门、室内安全门和照明。太阳能屋顶板/太阳能窗可用于提供所有/部分电力需求。
[0083] 便携式建筑物112优选地由轻质材料(例如)制成,以在需要时减少空气传输的权值,这将减少整个生命操作和维护要求。便携式建筑物112优选地通过螺钉锚固件或类似系统从风载荷固定到地面。或者,也可以使用混凝土底座或地上大体积混凝土支撑
[0084] 在整个说明书和随后的权利要求中,除非上下文另有要求,否则词语“包括”和诸如“包括”和“包含”的变体,将被理解为暗示包括所述整数或步骤或整数组或步骤组,但不排除任何其他整数或步骤或整数组或步骤组。
[0085] 本说明书中对任何已知事项或任何先前出版物的引用,不是,也不应被视为承认或暗示已知事项或现有技术出版物构成本说明书所涉及领域的公知常识的一部分。
[0086] 虽然已经描述了本发明的具体实例,但是应该理解,本发明可扩展到本申请披露的特征的替代组合或从本文提供的公开内容中显而易见的。
[0087] 在不脱离本文提供的公开内容披露或显而易见的本发明的范围的情况下,许多和各种修改对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
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