着陆和有效载荷装载结构的制作方法

着陆和有效载荷装载结构
1.本技术是针对申请日为2017年10月20日、申请号为201780083510.1、发明名称为“着陆和有效载荷装载结构”的专利申请的分案申请。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术要求2016年11月22日提交的美国申请号15/358935的权益，其全部内容通过引用明确地并入本文。
技术领域
4.本技术涉及着陆和有效载荷装载结构。


背景技术：

5.无人驾驶交通工具(也可称为自主交通工具)是能够在没有物理存在的人类操作员的情况下行驶的交通工具。无人驾驶交通工具可以以远程控制模式、自主模式或部分自主模式操作。
6.当无人驾驶交通工具以远程控制模式操作时，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交通工具的命令来控制无人驾驶交通工具。当无人驾驶交通工具以自主模式操作时，无人驾驶交通工具通常基于预编程的导航航点、动态自动化系统或这些的组合来移动。此外，一些无人驾驶交通工具可以在远程控制模式和自主模式下操作，并且在一些情况下可以同时这样做。例如，作为示例，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，比如操作用于拾取物体的机械系统。
7.存在用于各种不同环境的各种类型的无人驾驶交通工具。例如，存在用于在空中、地面、水下和空间中操作的无人驾驶交通工具。示例包括四旋翼直升机和立式起落uav等。对于可以进行多环境操作的混合操作，也存在无人驾驶交通工具。混合无人驾驶交通工具的示例包括能够在陆地以及水上操作的两栖交通工具或者能够着陆在水上以及陆地上的水上飞机。其他示例也是可能的。此外，无人驾驶交通工具可能需要物理着陆结构来拾取或放下有效载荷，以为电池充电或完成其他任务。


技术实现要素：

8.本技术公开了涉及一种无人驾驶飞行器(uav)着陆结构的实施方式。uav越来越普遍，因此，专用着陆结构是支持uav递送服务所必需的。例如，具有从uav装载和卸载有效载荷的能力的结构可以帮助商家寻求在其业务中利用uav递送服务。为了便于递送有效载荷，uav可以降落在升高的着陆平台上并通过平台中的腔降低有效载荷。附加设备或系统可以包括在着陆结构内，以便定向uav或uav的部件，使得uav可以拾取或投放有效载荷。例如，轨道可以联接到着陆平台，以便将uav定位在腔上方。在另一示例中，轨道可以联接到着陆平台，以使uav的系绳与着陆平台下方的有效载荷对准。本文描述的示例着陆结构可以安装在独立支撑结构上，或者可以安装在现有结构上，比如外建筑物墙壁、屋顶、灯柱、基站等。有利地，这里描述的着陆结构可以安装在各种位置而不会妨碍商家、客户或其他人的日常生
活，同时增加对同一商家、客户或其他人的uav递送服务的访问。
9.在至少一个实施例中，描述了一种设备。该设备包括用于uav的着陆平台、在着陆平台内的腔以及沿着着陆平台和腔的至少一部分延伸的轨道。uav包括绞盘系统，绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳。此外，腔在预定目标位置上对准。而且，腔的尺寸设计成允许绞盘系统使系拴的有效载荷穿过腔。另外，轨道将uav引导到系绳位于腔上方的对接位置。当uav处于对接位置时，系绳可以升高或降低有效载荷通过腔。
10.在另一实施例中，描述了一种系统。该系统包括用于uav的绞盘系统和着陆平台。uav的绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳。此外，着陆平台包括腔和沿着着陆平台和腔的至少一部分延伸的轨道。另外，腔在预定目标位置上对准。腔的尺寸设计成允许绞盘系统使系拴的有效载荷通过腔。当uav沿着着陆平台移动时，轨道将uav引导到腔上方的对接位置。当uav处于对接位置时，可以通过腔将有效载荷装载到uav或者从uav卸载有效载荷通过腔。
11.在又一实施例中，描述了一种方法。该方法包括将uav降落在着陆平台上，uav接合沿着着陆平台并且沿着着陆平台内的腔的至少一部分延伸的轨道，轨道将uav引导到腔上方的对接位置，以及然后当uav处于对接位置时，通过腔将有效载荷装载到uav或者从uav卸载有效载荷通过腔。uav包括绞盘系统，该绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳。此外，腔在预定目标位置上对准，并且其尺寸设计成允许绞盘系统使有效载荷穿过腔。
12.在又一方面，描述了另一种系统。该系统包括用于使uav降落在着陆平台上的装置、用于接合沿着着陆平台并且沿着着陆平台内的腔的至少一部分延伸的轨道的装置、用于将uav引导到腔上方的对接位置的装置以及当uav处于对接位置时通过腔将有效载荷装载到uav或者从uav卸载有效载荷通过腔的装置。uav包括绞盘系统，该绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳。此外，腔在预定目标位置上对准，并且其尺寸设计成允许绞盘系统使系拴的有效载荷穿过腔。
13.通过阅读以下详细描述并参考适当的附图，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
14.图1描绘了根据示例实施例的装载结构上的无人驾驶飞行器(uav)。
15.图2a描绘了根据示例实施例的装载结构上的uav。
16.图2b描绘了根据示例实施例的装载结构上的uav。
17.图3a描绘了根据示例实施例的装载结构上的uav。
18.图3b描绘了根据示例实施例的装载结构上的uav。
19.图4是根据示例实施例的uav系统和着陆结构系统的简化框图。
20.图5是根据示例实施例的从uav装载/卸载有效载荷的方法的流程图。
21.图6描绘了根据示例实施例的装载结构上的uav。
22.图7描绘了根据示例实施例的装载结构上的多个uav。
23.图8描绘了根据示例实施例的装载结构上的多个uav。
24.图9描绘了根据示例实施例的多个装载结构上的多个uav。
25.图10描绘了根据示例实施例的装载结构上的uav。
26.图11a描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
27.图11b描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
28.图11c描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
29.图11d描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
30.图11e描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
31.图11f描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
32.图11g描绘了根据示例实施例的着陆和定位在装载结构上的腔上方的uav。
33.图12a是根据示例实施例的uav的简化图示。
34.图12b是根据示例实施例的uav的简化图示。
35.图12c是根据示例实施例的uav的简化图示。
36.图12d是根据示例实施例的uav的简化图示。
37.图12e是根据示例实施例的uav的简化图示。
38.图13是示出根据示例实施例的uav的部件的简化框图。
39.图14是示出根据示例实施例的uav系统的简化框图。
具体实施方式
40.本文描述了示例设备、方法和系统。本文描述的任何示例实施例或特征不必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。容易理解的是，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，所有这些都在本文中考虑。
41.此外，图中所示的特定布置不应视为限制性的。应该理解的是，其他实施例可以包括给定附图中所示的更多或更少的每个元件。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附图中示出的元件。
42.i.概述
43.本实施例涉及用于无人驾驶飞行器(uav)的着陆和装载结构(这里也称为“着陆结构”)。这里，术语“无人驾驶飞行器”和“uav”是指能够在没有物理存在的人类飞行员的情况下执行某些功能的任何自主或半自主飞行器。uav可以采取各种形式。例如，除其他可能性之外，uav可以采用以下形式：固定翼飞机、滑翔机、立式起落飞机、喷气式飞机、函道风扇飞机、轻型空气飞船比如飞艇或可操控气球、旋翼飞行器比如直升机或多旋翼飞行器和/或鸟类飞行器。在一些方面，uav可以具有垂直起飞和/或着陆等功能。此外，术语“无人机”、“无人驾驶飞行器系统”(uavs)或“无人驾驶航空系统”(uas)也可用于指代uav。
44.在各行各业中，越来越多地利用uav来收回、携带和递送有效载荷。因此，在拾取和投放位置都需要基础设施，以便商家、客户和其他用户可以利用uav递送服务。uav着陆结构可以为一个或多个uav提供已知专用的安全着陆区域以着陆、拾取和/或投放有效载荷。此外，当uav在着陆结构上时，uav可能能够完成各种其他任务，比如再充电或更换电池以及从网络上载或下载信息等。
45.uav可以用于向或从个人或商家(比如向在客户家中的客户递送食物的餐馆)递送或收回有效载荷。商家的营业地可能包括用于uav的着陆结构。着陆结构可以包括预定目标位置，该预定目标位置包括用于拾取的有效载荷。在其他示例中，预定目标位置可以包括用
于uav投放有效载荷的平台或着陆结构的其他部分。这样，对于uav而言可以将目标位置识别为比如递送拾取或投放之类的任务目的地。
46.在至少一个示例中，商家可以将有效载荷装载到位于地面的着陆结构的装载区域上或内部。商家可以在联接到位于地面的结构的用户界面上输入关于有效载荷或递送的细节。在到达着陆结构时，uav可以着陆在着陆结构的装载区域上方的着陆平台上。然后，该结构和/或uav的部件可以将有效载荷装载到uav以进行递送。装载有效载荷可以包括将有效载荷固定到uav的系绳并且可能将有效载荷升高到uav。
47.在装载有效载荷之后，uav然后可以飞行到可包括另一着陆结构的另一预定目标位置。在示例中，预定目标位置可以在诸如客户房屋之类的特定位置处，或者在诸如客户邻居之类的位置附近，使得客户可以从uav拾取有效载荷。在到达预定目标位置时，uav可以着陆在着陆结构上。然后，该结构和/或uav可以将有效载荷运输到位于地面或附近的结构的装载/卸载区域，使得有效载荷容易被客户接近。因此，uav着陆和装载结构可以为商家和客户提供利用uav递送服务的新方式。
48.着陆结构可以是永久性的，可以是独立的，可以附接或集成到现有结构(例如建筑物的墙壁、灯柱、基站等)中，和/或甚至可以是可移动的(比如附接在卡车上的uav着陆结构)。示例着陆结构可以包括位于高于平均人体高度的缓冲距离处的着陆平台，使得商家、客户和其他人能够在着陆结构周围自由走动而不会受到着陆平台或uav的阻挡或阻碍。使着陆平台提升到高于人类的缓冲距离可以防止对人的伤害和/或对uav或其他结构的损坏。在其他实施例中，着陆平台可以位于远离人类交互的缓冲距离处。远离人类交互的缓冲距离可以包括水平和/或垂直距离，使得着陆平台周围的人与着陆或起飞的任何uav保持安全距离。缓冲距离也可被认为是安全距离。
49.着陆平台可包括平台内的腔，以使uav与有效载荷对接。此外，着陆平台可以包括轨道或其他对准特征，其可以将uav或uav的部件定位到腔上方的位置，使得uav或uav的部件对准以拾取或投放有效载荷。例如，轨道可以将uav引导到着陆平台的腔上方的对接位置，使得uav可以通过腔装载或卸载有效载荷。
50.如果uav未在腔上方正确对准，则uav可能无法接近着陆平台下方的装载区域或有效载荷。因此，uav可能需要在其着陆时被定向，使得uav可以在对接位置上在腔上方对准。然而，当uav着陆在着陆平台上时，可能难以仅利用uav的动力来控制uav的定向或对准。例如，使用uav转向控制器可能不足以精确到将uav正确地定向在着陆平台上使得uav可被装载/卸载。此外，在着陆平台上时使用uav的控制器可能会损坏uav或周围环境。因此，使轨道联接到着陆平台以引导uav减少了当uav在着陆平台上时对uav的高精度转向和控制的需要。
51.有利地，uav着陆和装载结构可以为更多人提供uav递送服务的访问。此外，升高的着陆平台可以降低对人类造成伤害的风险。此外，着陆结构的固有特征可以允许将着陆结构安装在各种位置上，而不会妨碍着陆结构周围人们的日常生活。
52.ii.示例uav着陆和有效载荷装载基础设施
53.现在参考附图，图1示出了具有安装在商家位置(比如餐馆或仓库)的着陆结构100的场景。图1描绘了靠近商家位置前面的着陆结构100，比如在餐馆前门外。着陆结构100可包括着陆平台105、有效载荷平台140、用户界面139和垂直支撑结构145。有效载荷平台140
可携带有效载荷135。此外，着陆平台105可包括腔115并且可以在着陆平台105的底部上联接到垂直支撑结构145。还示出了uav125，其降落在或停留在图1中的着陆平台105上。uav125可以包括绞盘系统(图1中未示出)，其包括可联接到有效载荷135的系绳(图1中未示出)。在示例中，绞盘系统可定位在uav125内或附接到uav125的下侧。系绳可通过利用有效载荷联接装置130联接到有效载荷135。
54.此外，商家位置处的着陆结构100可包括预定目标位置。着陆结构100可被称为uav125和其他uav的专用着陆位置。更具体地，预定目标位置可包括着陆结构100内的有效载荷平台140。在其他实施例中，可以将包括一个或多个有效载荷(比如有效载荷135)的装载或卸载区域指定为预定目标位置。
55.在一示例中，有效载荷135可以装载在地平面处的有效载荷平台140上，地平面可以在用户界面139处或附近。地平面可被认为是沿着垂直支撑结构145的高度，其对于站在地上的人来说很容易接近，比如三到五英尺的高度。在地平面上，着陆结构100的垂直支撑结构145可以包括用于商家、客户或其他uav递送服务用户的用户界面139。用户可以在用户界面139处将各种参数或特征输入到着陆结构100的计算机系统中。在用户界面139上输入的这些特征可以包括关于有效载荷135的细节，如有效载荷135的大小、重量和/或内容物。可以在用户界面139上输入的其他特征可以包括递送物流，比如递送站点的地址、递送时间或拾取时间等。
56.有效载荷135可以在地平面和装载水平之间在有效载荷平台140上沿垂直支撑结构145上下垂直行进。有效载荷平台140可以可移动地联接到垂直支撑结构145。装载水平可以是垂直高度或水平，其中有效载荷135连接和/或联接到uav125的有效载荷联接装置130。在一些实施例中，装载水平可以在着陆平台105的底部处或附近。在其他实施例中，装载水平可以是沿垂直支撑结构145的一半或四分之三的距离。在甚至其他实施例中，装载水平可以与地平面相同，且有效载荷平台140可以保持静止。
57.在装载水平处，有效载荷135可以利用有效载荷联接装置130固定到uav125。有效载荷135可以穿过腔115到达有效载荷联接装置130。在其他示例中，有效载荷135和有效载荷联接装置130可以一起穿过腔115。在这种情况下，有效载荷联接装置130可以附接到系绳的第一端，并且系绳的第二端可以附接到位于uav125内的绞盘系统。uav125可以垂直地降低和升高有效载荷联接装置130，以便到达有效载荷135并与其相接。因此，腔115的尺寸可以设定成允许绞盘系统使系拴的有效载荷135和/或有效载荷联接装置130穿过腔115。
58.有效载荷联接装置130可以包括诸如钩、胶囊或壳体(或其组合)的特征，其配置为与有效载荷135联接。有效载荷135还可以包括手柄或钩住机构以与有效载荷联接装置130连接。有效载荷联接装置可包括其他机械或机电特征。
59.着陆结构100还可以包括附加特征，比如在结构100的全部或一部分上的外壳，以保护免受天气相关元素，比如风、雨、雪或极端温度。在示例中，在有效载荷135可能对温度变化敏感的情况下，外壳可以向有效载荷135提供温度控制。例如，有效载荷135可以是热食物递送，并且有效载荷平台140可以包括使有效载荷135保持温暖的加热外壳。着陆结构100还可以包括附加特征，比如围绕有效载荷平台140的栏杆或门，如果有阵风或有效载荷135的内容物移位，则可以防止有效载荷135掉落到地面。
60.在至少一些示例中，着陆结构100可以安装在公共区域中，该公共区域可以是指定
的uav递送服务投放和/或拾取位置。在其他示例中，着陆结构100可以安装在特定地址处。这种着陆结构100的位置对于递送系统和uav 125而言可以是已知的。因此，着陆结构100的位置可被认为是已知的或预定目标位置，其中用户可以与uav125对接以便拾取或投放包裹或其他有效载荷135。在一些示例中，在uav125已知的整个地理区域中可以存在预定目标位置的网络。
61.在示例中，着陆平台105更具体地是腔115可以安装成使得腔115在预定目标位置上对准。因此，uav125可以简单地将有效载荷135垂直地升高到腔115的正下方的预定目标位置或从其降低。此外，在一些示例中，着陆结构100特别是着陆平台105可以包括导航辅助设备，并且该导航辅助设备可以配置为向uav发送信号。导航辅助设备可以提供最终的uav125着陆引导，并且可以包括基准标记、灯、声音、无线电频率以及其他信号。
62.着陆结构100可以是系统的一部分。该系统可以包括uav125、着陆平台105和控制系统。除了其他示例之外，控制系统可以位于着陆结构100处、在uav125内或在远程位置处。控制系统可以配置为完成作为装载和/或卸载过程的一部分的任务。例如，控制系统可以配置为指示uav125施加对称向前推力，使得uav的起落架接触着陆平台105上的轨道。uav125的对称向前推力可以允许uav125在没有由uav125进行任何主动转向的情况下沿着着陆平台125滑行。该轨道可被认为是被动对准特征，比如内置在着陆平台105中的凸起轨道或槽。在其他方面，轨道可被认为是主动对准特征，比如一条传送带或一系列传送带。轨道可以在腔115上方引导uav125。
63.此外，控制系统可以指示uav125继续施加向前推力直到uav125到达对接位置。控制系统还可确定uav125是否已到达对接位置，然后激活uav125的绞盘系统以降低系绳通过腔115。系绳可在第一端处联接到有效载荷联接装置130，在第二端处联接到绞盘系统。这样，控制系统可以指示绞盘系统降低有效载荷联接装置130通过腔115，使得有效载荷联接装置130可以联接到有效载荷135或与其分离。然后控制系统可以确定系绳已经联接到有效载荷135或者系绳已经与有效载荷135分离。最后，控制系统然后可以激活绞盘系统以将系绳升回通过腔115。
64.图2a和2b分别描绘了具有着陆结构200a和200b的其他实施例的两个附加场景。在图2a中，着陆结构200a可包括着陆平台205a和垂直支撑结构245a。uav225a也在图2a中示出，并且包括绞盘马达290a、系绳232a和有效载荷联接装置230a。着陆结构200a的元件和特征可以与图1的着陆结构100的元件和特征相同或相似。
65.在图2a所示的场景中，uav225a已落在着陆平台205a上并且已从uav225a中的绞盘系统展开系绳232，从而将有效载荷联接装置230a降低到接近地平面。uav225a中的绞盘系统可以通过利用绞盘马达290a来操作以升高和降低有效载荷联接装置230a。在地平面处，用户可以将有效载荷235a固定到有效载荷联接装置230a。在这样的示例中，地平面可以与装载水平相同。如图2a所示，有效载荷联接装置230a可以包括钩，并且有效载荷235a可以是具有手柄的袋，该手柄可以放置成围绕着有效载荷联接装置230a的钩，从而将有效载荷235a固定到有效载荷联接装置230a。
66.在一示例中，在固定有效载荷235a之后，绞盘马达290a可以缠绕系绳232a，从而将有效载荷235a和有效载荷联接装置230a升高到装载平台205a。绞盘马达290a可以继续缠绕系绳232a，从而升高有效载荷235a，直到有效载荷235a完全穿过着陆平台205a的腔(图2a中
未示出)。
67.类似地，在另一示例中，在uav225a落在着陆平台205a上之后，绞盘马达290a可以展开绳索232a，并且将绳索232a垂直向下朝向地面延伸，从而降低有效载荷235a。在这种情况下，着陆结构200a可以包括预定目标位置，比如邻域内的特定位置，并且着陆平台205a特别是平台205a的腔(未示出)可以在预定目标位置上方对准。这样，期望递送的用户可在被通知该位置之后到达预定目标位置。然后，用户可以从位于地平面处的有效载荷联接装置230a卸载有效载荷235a。
68.图2a中还示出了垂直支撑结构245a。在该示例中，垂直支撑结构245a可以附接到建筑物的外墙。在其他实施例中，垂直支撑结构245a可以是独立的。在其他实施例中，垂直支撑结构245a可以是城市灯柱、基站或其他结构。
69.在图2b中，着陆结构200b可包括着陆平台205b、有效载荷平台240b和垂直支撑结构245b。uav225b也在图2b中示出，并且包括绞盘马达290b、系绳232b和有效载荷联接装置230b。着陆结构200b的元件和特征可以与图1的着陆结构100以及图2a的着陆结构200a的元件和特征相同或相似。
70.在图2b所示的实施例中，uav225b已落在着陆平台205b上并且利用绞盘马达290b展开系绳232b来降低有效载荷联接装置235b。有效载荷联接装置235b可包括用于打开和/或夹持有效载荷235b的机构。有效载荷235b可以位于有效载荷平台240b上，并且有效载荷平台240b可以位于着陆平台205b的腔(图2b中未示出)下方。有效载荷平台240b可以可移动地联接到垂直支撑结构245b，使得有效载荷平台240b可以在地平面(例如用户可以首先将有效载荷235b放置在有效载荷平台240b上的高度)和装载水平之间垂直行进。在装载水平处，有效载荷235b可以利用有效载荷联接装置230b固定到uav225b。这样，在至少一些示例中，装载水平可以处于比地平面更高的高度。
71.在一方面，有效载荷平台240b可以将有效载荷235b提升到垂直支撑结构245b的中间并且可以停在那里。有效载荷联接装置230b可以降低到停止的有效载荷235b，联接到有效载荷235b，然后向上升高有效载荷235b通过着陆平台205b的腔(未示出)。有效载荷平台240b和有效载荷联接装置230b之间的相对运动的其他组合是可能的。
72.图2a和2b中描绘的一方面是装载平台205a-b在地面上方和着陆结构200a-b的用户上方的高度。在示例中，着陆平台205a-b的底部可以位于高于平均人体高度的缓冲距离处。通过将着陆平台205a-b定位在地面上人类之上的缓冲距离，uav225a-b保持与地面上人类更安全的距离。uav 225a-b可包括转子和其他重型部件并以高速移动，因此可能对着陆结构200a-b的用户或旁观者造成伤害。因此，通过保持平均人体高度之上的缓冲距离，uav225a-b可以安全地保持远离地面上人类。在一些示例中，装载平台205a-b的底部的高度可以在地面上方九至十五英尺处。在其他示例中，装载平台205a-b的底部的高度可以在高于平均人类高度4到10英尺之间的缓冲距离处，使得着陆平台205a-b在地面上方约九至十五英尺处。在甚至其他实施例中，着陆平台205a-b可以位于远离人类交互的缓冲距离或安全距离处。远离人类交互的缓冲距离可以是从着陆平台205a-b沿垂直和/或水平方向。此外，远离人类交互的缓冲距离可以包括附加安全装置，比如在着陆或起飞期间保护人类免受uav225a-b影响的栏杆或墙壁。
73.图3a和3b示出了装载平台305的示例实施例。图3a和3b包括装载平台305、着陆区
域310、腔315、轨道320、至少一个挡块322、uav325、有效载荷联接装置330、系绳332和垂直支撑结构345。图3a和3b的元件和特征可以与图1、2a和2b中的元件和特征相同或相似。例如，着陆平台305可以分别与图1、2a和2b的着陆平台105、205a和205b相同或相似。
74.图3a是装载平台305a的俯视图，其中uav 325已落在装载平台305的着陆区域310中。着陆区域310可以是平坦表面或主要平坦表面，其可以具有比uav325更大的占地面积。在一些实施例中，着陆区域310可以是水平的，而在其他实施例中，着陆区域310可以成一角度。在一些示例中，着陆区域310可以成一角度，使得下坡在朝向腔315的方向上。着陆区域310可以包括灯、传感器，或者产生可以对uav325识别着陆平台305的着陆区域310的其他信号。
75.腔315可以提供对uav325的下侧的访问，使得uav325或者特别是uav325的有效载荷联接装置330可以与uav325可能正在拾取或递送的有效载荷联接或分离。此外，腔315的尺寸可以设定成允许有效载荷和有效载荷联接装置330穿过腔315配合。这样，为了使uav325卸载或装载有效载荷，在uav325落在着陆区域310中之后，uav325可能需要滑行或朝向腔315移动，使得有效载荷可被装载到uav325的下侧或从uav325的下侧卸载。为了便于正确装载或卸载操作特征，重要的是腔315、有效载荷联接装置330和有效载荷沿着相同或几乎相同的垂直轴线对准。
76.因为腔315的尺寸可以设定成通过腔315配合有效载荷，并且因为有效载荷联接装置330与下面的有效载荷对准可能是重要的，所以uav325可能需要移动到腔315上方的特定位置。腔315周围的特定位置和/或区域可被认为是对接位置。在至少一个实施例中，uav325可以使用其自身动力沿着陆平台305行进到腔315。然而，着陆平台305可能相对较窄并且可能变得困难和需要精确的转向(通过来自用户的远程控制或通过自动驾驶系统)，以便将uav325滑行到腔315上方的对接位置。
77.此外，虽然uav325在其落在着陆平台305上时可具有期望的定向(例如定向在使得uav325仅需要向前行进以越过腔315并到达对接位置的方向上)，当uav325落在着陆平台305上时，uav325实际上可以具有与期望定向不同的定向。例如，如图3a所示，uav325可以与着陆平台305的腔315或轨道320成一角度。这样，uav325可以与轨道320接合，并且轨道320可以将uav325引导到腔315上方的对接位置。因此，可以仅要求uav325施加对称或甚至向前的推力以到达对接位置。
78.在图3b中，uav325可以处于腔315上方的对接位置。uav325可以沿着着陆平台305移动，被轨道320引导到对接位置。对接位置可以表示着陆平台305上的优选位置和定向。当处于腔315上方的对接位置时，可以从uav325装载或卸载有效载荷。在一些方面，当uav处于对接位置时，系绳332可以定位在腔上方，使得系绳可以升高或降低有效载荷通过腔315。此外，当处于对接位置时，uav325可以能够替换uav325上的电池或对其充电以及其他任务。另外，当处于对接位置时，机械约束比如扣钩或柔性带可以防止uav325从着陆平台325移动或掉落。
79.轨道320可包括单个或多个部件或部分。在至少一个示例中，例如如图3a和3b所示，轨道320可以包括凸起轨道的直线部分，其可位于着陆平台305上靠近着陆区域310处。轨道320然后可以包括凸起轨道的锥形部分，其从直线部分开始并呈锥形至腔315的边缘。此外，轨道320还可以包括轨道的腔部分，其沿着腔315的至少一部分延伸。在示例中，轨道
320可被认为具有“y”形状。轨道320的其他几何形状也是可能的，以便将uav325引导到对接位置。例如，取决于着陆平台305的尺寸和形状以及腔315在平台305内的位置，可以使用大致圆形的轨道320。
80.在示例中，如图3a所示的uav325(即与腔315成一角度)可以施加向前推力，并且uav325的吊杆或其他部件可以接合轨道320，并且结果是轨道320可以转动和定向uav325，使得轨道320可以将uav325引导到腔315上方的对接位置。接合轨道320可以包括部件比如uav325的吊杆与轨道320接触。沿着轨道引导uav325可以包括当uav325沿着陆平台305横向移动时转动uav325，使得uav325在腔315上实现期望的方向前进。
81.在一些方面，轨道320可以是被动对准特征。例如，轨道320可以内置在平台305中，使得轨道320充当不移动的物理屏障或障碍物。在其他方面，轨道320可以是主动对准特征。例如，轨道320可以包括一条传送带或一系列传送带，其在腔315上方沿平台305引导uav325。轨道325的其他示例也是可能的。
82.当uav325向前推进时，可能需要提供至少一个止动块322以机械地防止uav325行进超出腔315。在实施例中，例如如图3b所示，至少一个止动块322可以与部件比如uav325的起落架接合或接触，从而阻止uav325继续向前。至少一个止动块322还可以包括防止uav325垂直移动的特征。这样，止动块322的特征可以防止uav325通过阵风或其他外力从平台305脱离。在一示例中，至少一个止动块322可包括顶部部分，其构造成如果uav325在垂直方向上经历阵风或其他力则与uav325的起落架或另一部件接触。在其他示例中，至少一个止动块322可以包围或捕获uav325的起落架的至少一部分。至少一个止动块322可以位于靠近腔315的着陆平台305的远端处。在示例中，为了脱离至少一个止动块，uav325可以反向推进，使得uav325的起落架不再被至少一个止动块322包围或捕获。
83.iii.示例着陆结构系统
84.图4是示出着陆结构400的部件的简化框图。着陆结构400可包括分别与图1、2a、2b、3a和3b的着陆结构100、着陆结构200a-b和着陆平台305类似的元件和特征。
85.着陆结构400可以包括各种类型的传感器，并且可以包括配置为提供本文描述的功能的计算系统。着陆结构400可包括传感器460，比如传感器460，以监测有效载荷平台的高度或在uav落在着陆结构400上时监测uav的状态。
86.在所示实施例中，着陆结构400还包括一个或多个处理器462。处理器462可以是通用处理器或专用处理器(例如数字信号处理器、专用集成电路等)。一个或多个处理器462可以配置为执行计算机可读程序指令468，其存储在数据存储器466中并且可执行以提供本文描述的uav和着陆结构的功能。
87.数据存储器466可以包括或采取可以由至少一个处理器462读取或访问的一个或多个计算机可读存储介质的形式。一个或多个计算机可读存储介质可以包括易失性和/或非易失性存储部件，比如光学、磁性、有机或其他存储器或盘存储器，其可以与一个或多个处理器462中的至少一个整体或部分集成。在一些实施例中，数据存储器466可以使用单个物理设备(例如一个光学、磁性、有机或其他存储器或盘存储单元)来实现，而在其他实施例中，数据存储466可以使用两个或更多个物理设备来实现。
88.在另一方面，着陆结构400可包括一个或多个通信系统472。通信系统472可包括一个或多个无线接口和/或一个或多个有线接口，其允许着陆结构400通过一个或多个网络通
信。这样的无线接口可以提供在一个或多个无线通信协议下的通信，比如蓝牙、wifi(例如ieee 802.11协议)、长期演进(lte)、wimax(例如ieee 802.16标准)、射频id(rfid)协议、近场通信(nfc)和/或其他无线通信协议。这样的有线接口可以包括以太网接口、通用串行总线(usb)接口或类似的接口，以经由导线、双绞线、同轴电缆、光链路、光纤链路或至有线网络的其他物理连接进行通信。
89.在一些实施例中，着陆结构400可以包括允许短程通信和远程通信的通信系统472。例如，着陆结构400可以配置用于使用蓝牙的短程通信和cdma协议下的远程通信。在这样的实施例中，着陆结构400可以配置成用作“热点”，或者换句话说，作为远程支持设备与一个或多个数据网络(比如蜂窝网络和/或互联网)之间的网关或代理。如此配置，着陆结构400可以促进远程支持设备否则将不能自行执行的数据通信。
90.例如，着陆结构400可以提供到远程设备的wifi连接，并且用作到着陆结构400可能例如在lte或3g协议下连接到的蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关。着陆结构400还可以充当到远程设备可能无法以其他方式访问的高空气球网络、卫星网络或这些网络的组合等的代理或网关。
91.在另一方面，着陆结构400可包括电力系统470。除了与电网的强制线连接之外，电力系统470还可包括一个或多个电池。在一示例中，一个或多个电池可以是可再充电的，并且每个电池可以经由电池和电源之间的有线连接和/或经由无线充电系统(比如将外部时变磁场施加到内部电池的感应充电系统)而再充电。在一方面，用于uav的额外电池可以在着陆结构400上存储和充电。这样，当uav处于着陆结构400上的对接位置时，来自着陆结构400的充电电池可以代替uav的耗尽的电池。
92.iv.装载和卸载uav的示例方法
93.图5是利用着陆结构来装载或卸载uav的示例方法500的流程图。方法500可以包括一个或多个操作、功能或动作，如框502、504、506和/或508中的一个或多个所示，其中的每一个可以由本文公开的任何设备或系统来执行；然而，也可以使用其他配置。
94.此外，说明性方法比如方法500可以全部或部分地由uav着陆结构系统中的部件执行，比如如图4所示的uav和着陆结构系统中的一个或多个部件。应当理解，示例方法比如方法500可以由实体或实体的组合(即由其他计算设备、机器人设备和/或其组合)来执行，而不脱离本发明的范围。
95.如框502所示，方法500包括由uav降落在着陆平台上。着陆平台可以包括平台内的腔和轨道。轨道可以包括凸起轨道的一个或多个部分，或者还可以包括切入平台的槽。着陆平台的底部可以位于高于平均人体高度的缓冲距离处。通过保持平均人体高度和着陆平台之间的缓冲距离，可以在各种位置安装着陆结构，同时减少uav与人之间的物理交互。因为uav可能包括可导致人员伤害或财产损失的重型和/或旋转部件，所以将着陆平台安全地定位在现有结构上方可以降低这种人员伤害或财产损失的风险。
96.如框504所示，方法500还包括接合轨道的uav。在uav降落在着陆平台的着陆区域之后，接合轨道可以包括uav使用对称向前推力沿着平台滑行，直到uav的部件比如位于uav机翼下方的吊杆接合轨道。吊杆可以通过物理接触轨道来接合轨道。
97.在示例中，轨道可沿着着陆平台并沿着平台的腔的至少一部分延伸。此外，腔可以在预定目标位置上对准。预定目标位置可以是被指定为从uav接收包裹或有效载荷的地址
或位置。在一些示例中，预定目标位置可以包括配置为存储有效载荷的着陆结构的特定部件。在其他示例中，预定目标位置可以包括uav将在其中拾取有效载荷的地址或位置。因此，腔在目标位置上对准，使得uav可以在停留或降落在着陆平台上时准确地拾取或投放有效载荷。另外，腔的尺寸可以设计成允许uav的有效载荷联接装置和有效载荷本身升高和降低通过腔。
98.如框506所示，方法500还包括沿着轨道将uav引导到腔上方的对接位置。轨道可通过充当uav可以利用的缓冲器或栏杆来被动地引导uav，以便在腔上方达到平台上的优选定向和位置。例如在接合轨道之后，uav继续向前推进以继续沿着平台滑行。通过仅使用平衡的向前侧向推力，uav可以由轨道转向(即可以由轨道转动或定向)到腔上方的对接位置。
99.如框508所示，方法500还可以包括在uav处于对接位置时通过腔将有效载荷装载到uav或从uav卸载有效载荷。在示例中，当uav处于对接位置时，机械约束或止动块或其他机构可将uav保持在适当位置以进行装载/卸载。此外，当uav处于对接位置时，uav还可以交换或替换uav系统的零件或部件，比如电池，或者可以联接到着陆结构的着陆平台或另一部件，以充电或从服务器网络下载/上载信息。
100.方法500可以包括图5中未示出的其他步骤或功能。例如，方法500可以包括通过有效载荷平台将有效载荷从地平面传输到装载水平。有效载荷平台可以配置为沿着联接到着陆平台的垂直支撑结构垂直移动。此外，有效载荷平台可以沿着与着陆平台的腔相同的垂直轴线对准，以便于uav的正确装载/卸载。
101.方法500还可以包括位于uav中的绞盘系统，其垂直向上或向下移动有效载荷联接装置以固定有效载荷。例如，有效载荷平台可以沿着陆平台的方向在垂直支撑结构的一半上移动，并且绞盘系统可以展开附接到有效载荷联接装置的系绳，从而降低该装置通过腔并且从着陆平台向下降至有效载荷平台的位置。有效载荷联接装置可以将有效载荷固定在的位置可被认为是着陆结构的装载水平。
102.v.uav着陆基础设施的替代实施例
103.图6示出了着陆结构600的另一实施例。着陆结构600可包括着陆平台605和腔615。此外，着陆结构600可包括分别与图1、2a、2b、3a、3b和4的着陆结构100、着陆结构200a-b、着陆平台305和着陆结构400类似的元件和特征。
104.在示例中，着陆平台605可以附接到建筑物的外墙。这样，着陆平台605可以从建筑物的墙壁悬臂式伸出。在一些方面，着陆平台605可占据非常小的空间并且可几乎放置在墙壁上的任何位置。这样，着陆平台605可以向商家或客户提供uav递送访问或容量，而不会干扰现有结构或需要很多构造。在示例中，比如在图6中，着陆平台605可包括弯曲和焊接以形成着陆平台605的圆形铝或钢管或杆。在这样的示例中，平台的着陆区域可以与围绕腔615的平台的区域重合。此外，着陆区域或uav625接触并最初落在着陆平台605上的区域可以成角度并且通过利用重力将uav625引导到对接位置。
105.图7示出了着陆结构700的又一实施例。着陆结构700可包括着陆平台705、腔715和垂直支撑结构745。此外，着陆结构700可包括分别与图1、2a、2b、3a、3b、4和6的着陆结构100、着陆结构200a-b、着陆平台305、着陆结构400和着陆结构600类似的元件和特征。
106.在示例中，着陆平台705可以足够大以同时保持或对接多个uav725。此外，腔也可以足够大，使得多个uav725可以同时被装载或卸载。如图7所示，着陆结构700可以安装在商
家商店或餐馆的服务窗口上。这样，商家或客户可以容易地访问由uav725投放或拾取的有效载荷。
107.图8示出了着陆结构800的另一实施例。着陆结构800可包括着陆平台805、腔815、多个有效载荷835和有效载荷对准装置837。此外，着陆结构800可包括分别与图1、2a、2b、3a、3b、4、6和7的着陆结构和平台类似的元件和特征。
108.在示例中，着陆平台可以集成到附接到建筑物的遮篷中。在其他示例中，着陆平台805可以集成到伞或屋顶或其他现有结构中。在一些方面，着陆平台805可以安装在服务窗口或站上。商家可以将有效载荷835放置在有效载荷对准装置837上，并且有效载荷对准装置837可以将有效载荷835对准在腔815下方，使得有效载荷835可以由uav825固定。有效载荷对准装置837可以安装在着陆平台805下方并且可包括传送器、升降机或滑动件，其配置成将有效载荷835移动到与uav825的着陆平台805上的着陆位置相对应的拾取位置。
109.图9示出了安装在单个建筑物上的多个着陆结构900a-c的另一实施例。每个着陆结构900a-c可以包括垂直支撑结构945a-c以及其他部件。此外，着陆结构900a-c可以包括分别与图1、2a、2b、3a、3b、4、6、7和8的着陆结构和平台类似的元件和特征。
110.建筑物可以是餐馆或仓库，并且uav925a、925b和925c可以通过着陆结构900a-c的多个位置进入。例如，着陆结构900a可以靠近门或门安装件的一部分。这样，当用户进入或离开建筑物时，用户可以投放或拾取不同的有效载荷。代表另一示例，着陆结构900b可以作为建筑物的一部分或通过建筑物的屋顶安装。这样，着陆结构900b可以向建筑物内(比如厨房中)的用户提供uav递送拾取/投放服务。例如，uav925b可以通过着陆在着陆结构900b上经由垂直支撑结构945b将产品或其他原料递送给厨房中的厨师。在另一示例中，着陆结构900c可以通过建筑物的窗户靠近或联接到驱动器。垂直支撑结构945a-c可以包括升降机平台、传送器平台或其他类型的已知运输装置，以将有效载荷从下方的用户提升到uav925a-c或者将有效载荷从uav925a-c移动到下方的用户。
111.图10示出了着陆结构1000的另一实施例。着陆结构1000可包括着陆平台1005、轨道1020和车辆1046。此外，着陆结构1000可包括分别与图1、2a、2b、3a、3b、4、6、7、8和9的着陆结构和平台类似的元件和特征。
112.车辆1046可以是货车或卡车，比如可以使用uav1025的食物卡车。uav1025可以用于向客户递送包括食物的有效载荷，或者可以用于向卡车内的厨师或员工投放额外的原料。在其他实施例中，车辆1046可以是能够通过作为较大递送服务网络的一部分的uav1025拾取或递送包裹的递送卡车或货车。例如，车辆1046可以通过驾驶到邻近区域来将包裹递送到邻近区域，然后利用uav1025来递送到特定地址或位置。
113.在至少一个方面，附接到车辆1046的着陆平台1005可以不位于高于平均人体高度的缓冲距离。然而，着陆结构1000可以包括其他安全特征，比如栏杆、笼子或可以包括在着陆平台1005的外边缘周围的其他外壳，以在uav1025从平台1005降落或起飞时保护人免受伤害。这样的外壳可以从着陆平台1005延伸到至少高于平均人体高度的缓冲距离。在这样的示例中，uav1025可以垂直地通过外壳降落和起飞。在其他方面，可以包括其他安全特征，比如当uav1025在平台上时可以覆盖uav1025的可伸展遮篷，作为着陆结构1000的一部分。在另一示例中，可以在车辆1046的内部包括附加安全特征，从而保护可能或可能不与uav1025交互的车辆内的人。
114.vi.具有被动定位的uav着陆结构的进一步实施例
115.图11a-g描绘了着陆结构1100的另一实施例。具体地，图11b-11g示出了着陆和滑行到对接站1117的uav1125。着陆结构1100可包括着陆平台1105、着陆区域1110、腔1115、对接站1117和轨道1120。在示例中，着陆区域1110可以是uav1125的优选着陆位置。着陆区域1110可以被轨道1120包围或至少稍微包围。轨道1120可以是图11b-g内的着陆平台1105中的槽1120。槽1120可被切入着陆平台1105的表面。此外，着陆结构1100可以包括分别与图1、2a、2b、3a、3b、4、6、7、8、9和10的着陆结构和平台类似的元件和特征，它们可以或者可以不在图11a-g中示出。
116.如图11a中所示，uav1125可包括至少一个吊杆(boom)1122。吊杆1122可联接到uav1125的机翼。此外，吊杆1122可包括两个着陆支撑件1123a-b。每个着陆支撑件1123a-b可以是垫、腿、轮或其他类型的起落架，其可以在uav1125着陆并降落在着陆平台1105上时支撑uav1125。uav1125可以包括可以提供垂直推力的垂直螺旋桨1124v以及可以提供侧向推力的侧向螺旋桨1124l。在至少一个示例中，可以有六个垂直螺旋桨1124v联接到吊杆1122。
117.此外，如图11a所示，每个着陆支撑件1123a-b可包括延伸超出着陆支撑件1123的销1121。在一些方面，销1121可以仅在uav1125的一侧的着陆支撑件1123a-b内。因此例如在图11b-11g中，销1121仅在uav1125的左手侧的着陆支撑件1123a-b中。在一些示例中，销1121可以联接到着陆支撑件1123内的弹簧，使得销1121可以从着陆支撑件1123缩回或延伸。
118.如图11b所示，uav1125可以降落或着陆在着陆平台1105上。更具体地，uav1125可降落在可以靠近着陆平台1105的中间的着陆区域1110中。
119.如图11c所示，uav1125可以使用向前推力来将uav1125推向槽1120。因为着陆区域1110可被槽1120包围，所以无论uav1125降落时的定向如何，uav1125仅需要在没有任何转向控制或反馈的情况下向前推进以朝向槽1120横向移动。在一些方面，可以对侧向螺旋桨1124l施加均匀或对称的推力，以便沿着着陆平台1105横向移动uav1125。
120.如图11d所示，一旦uav1125到达槽1120，前着陆支撑件1123a的销1121d可以接合槽1120。标记1121d提供示例位置，其中前着陆支撑件1123a的销1121进入并接合槽1120。销1121可通过下降或向下延伸到槽1120中而接合槽1120，从而限制uav1125的横向移动。因此当uav1125继续对称向前推力时，uav1125将开始围绕前着陆支撑件1123a中的销1121旋转。例如，如图11d所示，可以迫使uav1125转向对接站1117，因为销1121已经接合在槽1120中。
121.如图11e所示，随着uav1125继续向前推力，uav1125已经围绕前着陆支撑件转动或旋转，使得后着陆支撑件1123b的销1121现在可以接合槽1120，类似于前着陆支撑件1123a的销1121那样。标记1121e示出了后着陆支撑件1123b内的销1121到达并接合槽1120的位置。uav1125现在可以具有接合在槽1120中的两个销1121。
122.如图11f所示，两个销1121接合在槽中，随着uav1125继续向前推进，槽1120沿着着陆平台1105朝向对接站1117引导uav1125。换句话说，槽1120将uav1125朝向对接站1117转向。
123.最后，如图11g所示，uav1125定位在对接站1117中的腔1105上方。对接站1117可被认为是uav1125处于对接位置的地点，因此uav1125可以在处于对接站1117时被装载/卸载。
uav1125仅需要提供对称的向前推力，而当uav1125沿着陆平台1105滑行时，槽1120引导uav1125。
124.vii.说明性无人驾驶交通工具
125.图12a是根据示例实施例的提供uav的俯视图的简化图示。特别地，图12a示出了固定翼uav1200的示例，其还可以被称为飞机、飞行器、双翼飞机、滑翔机等。顾名思义，固定翼uav1200具有静止翼1202，其基于机翼形状和飞行器的向前空速产生升力。例如，两个机翼1202可具有翼型形状的横截面，以在uav1200上产生空气动力。
126.如图所示，固定翼uav1200可包括机翼主体1204而不是明确限定的机身。机翼主体1204可以包含例如控制电子设备，比如惯性测量单元(imu)和/或电子速度控制器、电池、其他传感器和/或有效载荷等。说明性的uav1200还可包括起落架(未示出)以辅助受控的起飞和降落。在其他实施例中，也可以是没有起落架的其他类型的uav。
127.uav1200还包括推进单元1206，其可以各自包括用于推进uav1200的电动机、轴和螺旋桨。垂直稳定器1208(或翼片)也可以附接到机翼主体1204和/或机翼1202，以在飞行期间稳定uav的偏航(左转或右转)。在一些实施例中，uav1200也可以配置为充当滑翔机。为此，uav1200可以关闭其电动机、推进单元等，并滑行一段时间。
128.在飞行期间，uav1200可以通过控制其俯仰、侧倾、偏航和/或高度来控制其移动的方向和/或速度。例如，垂直稳定器1208可以包括用于控制uav的偏航的一个或多个方向舵，并且机翼1202可以包括用于控制uav的俯仰的一个或多个升降舵和/或用于控制uav的侧倾的一个或多个副翼。作为另一示例，同时升高或降低所有螺旋桨的速度可导致uav1200分别增加或减小其高度。
129.类似地，图12b示出了固定翼uav1220的另一示例。固定翼uav1220包括机身1222、具有翼型横截面的两个机翼1224以为uav1220提供升力、垂直稳定器1226(或翼片)以稳定飞机的偏航(左转或右转)、水平稳定器1228(也称为升降舵或水平尾翼)以稳定俯仰(向上或向下倾斜)、起落架1230和推进单元1232，其可以包括电动机、轴和螺旋桨。
130.图12c示出了具有推动器配置的螺旋桨的uav1240的示例。与推进单元安装在uav的前部相反，术语“推动器”是指推进单元142安装在uav的后部并且向前“推动”飞行器。类似于图12a和12b所提供的描述，图12c描绘了在推动器飞机中使用的常见结构，包括机身1244、两个机翼1246、垂直稳定器1248和推进单元1242，其可以包括电动机、轴和螺旋桨。
131.图12d示出了立式起落uav1260的示例。在所示示例中，立式起落uav1260具有固定机翼1262，以提供升力并允许uav1260水平地滑行(例如沿着x轴，所处位置大致垂直于图12d所示的位置)。然而，固定机翼1262还允许立式起落uav1260自行垂直地起飞和降落。
132.例如，在发射场地，立式起落uav1260可垂直(如图所示)定位，其翼片1264和/或机翼1262搁置在地面上并使uav1260稳定在垂直位置。然后立式起落uav1260可以通过操作其螺旋桨1266来产生向上的推力(例如大致沿y轴的推力)从而起飞。一旦处于合适的高度，立式起落uav1260可以使用其护翼1268将其自身重新定向在水平位置，使得其机身1270更接近与x轴对准而非y轴。通过水平定位，螺旋桨166可以提供向前推力，从而使立式起落uav1260能够以与通常飞机类似的方式飞行。
133.图示的固定翼uav上的许多变化是可能的。例如，固定翼uav可以包括更多或更少的螺旋桨，和/或可以利用一个或多个管道风扇来推进。此外，具有更多机翼(例如具有四个
机翼的“x翼”配置)、具有更少机翼或甚至没有机翼的uav也是可能的。
134.如上所述，除了固定翼uav之外或者可替代地，一些实施例还可能涉及其他类型的uav。例如，图12e示出了通常被称为多旋翼飞行器1280的旋翼机的示例。多旋翼飞行器1280也可以被称为四旋翼飞行器，因为它包括四个旋翼1282。应该理解，示例实施例可以涉及具有比多旋翼飞行器1280更多或更少的旋翼的旋翼机。例如，直升机通常具有两个旋翼。具有三个或更多个旋翼的其他示例也是可能的。这里，术语“多旋翼飞行器”是指具有多于两个旋翼的任何旋翼机，术语“直升机”是指具有两个旋翼的旋翼机。
135.更详细地参考多旋翼飞行器1280，四个旋翼1282为多旋翼飞行器1280提供推进和可操纵性。更具体地，每个旋翼1282包括附接到电动机1284的叶片。如此构造，旋翼1282可以允许多旋翼飞行器1280垂直起降，在任何方向上操纵，和/或悬停。此外，叶片的桨距可以作为一组和/或有区别地进行调整，并且可以允许多旋翼飞行器1280控制其俯仰、侧倾、偏航和/或高度。
136.应该理解的是，此处对“无人驾驶”飞行器或uav的引用可同样适用于自主和半自主飞行器。在自主实施方式中，飞行器的所有功能都是自动的；例如经由实时计算机功能预编程或控制，所述实时计算机功能响应来自各种传感器的输入和/或预定信息。在半自主实施方式中，飞行器的一些功能可以由操作人员来控制，而其他功能则是自主执行的。此外，在一些实施例中，uav可以配置为允许远程操作员接管否则可由uav自主控制的功能。更进一步地，给定类型的功能可以在一个抽象级别被远程控制，并且在另一个抽象级别自主执行。例如，远程操作员可以控制uav的高级导航决策，比如通过指定uav应该从一个位置行进到另一个位置(例如从郊区仓库到附近城市的递送地址)，而uav的导航系统自主控制更精细的导航决策，比如两个地点之间的具体路线、实现路线的特定飞行控制，以及在沿路线航行时避开障碍物等。
137.更一般地，应该理解的是，这里描述的示例uav并不意图是限制性的。示例实施例可以涉及任何类型的无人驾驶飞行器、在其中被实现或者采取这样的形式。
138.viii.说明性的uav部件
139.图13是示出根据示例实施例的uav1300的部件的简化框图。uav1300可以采取参考图12a-12e描述的uav1200、1220、1240、1260和1280中的一个的形式或者在形式上类似。然而，uav1300也可以采取其他形式。
140.uav1300可以包括各种类型的传感器，并且可以包括配置为提供在此描述的功能的计算系统。在图示的实施例中，uav1300的传感器包括惯性测量单元(imu)1302、超声波传感器1304和gps1306以及其他可能的传感器和感测系统。
141.在所示的实施例中，uav1300还包括一个或多个处理器1308。处理器1308可以是通用处理器或专用处理器(例如数字信号处理器、专用集成电路等)。一个或多个处理器1308可以配置为执行计算机可读程序指令1312，其存储在数据存储器1310中并且可执行以提供在此描述的uav的功能。
142.数据存储装置1310可包括或采取可以由至少一个处理器1308读取或访问的一个或多个计算机可读存储介质的形式。一个或多个计算机可读存储介质可以包括易失性和/或非易失性存储部件，比如光学、磁性、有机或其他存储器或磁盘存储器，其可以整体地或部分地与一个或多个处理器1308中的至少一个集成。在一些实施例中，数据存储器1310可
以通过使用单个物理设备(例如一个光学、磁性、有机或其他存储器或磁盘存储单元)来实现，而在其他实施例中，数据存储器1310可以通过使用两个或更多个物理设备来实现。
143.如上所述，数据存储器1310可以包括计算机可读程序指令1312以及可能的附加数据，比如uav1300的诊断数据。这样，数据存储器1310可以包括程序指令1312，以执行或促进在此描述的一些或全部uav功能。例如，在所示的实施例中，程序指令1312包括导航模块1314。
144.a.传感器
145.在说明性实施例中，imu1302可以包括加速度计和陀螺仪，它们可以一起用于确定uav1300的定向。特别地，加速度计可以测量飞行器相对于地球的定向，而陀螺仪测量围绕轴线的旋转速率。imu以低成本、低功耗封装在市场上销售。例如，imu1302可以采取微型微机电系统(mems)或纳米机电系统(nems)的形式或者包括它们。还可以使用其他类型的imu。
146.除了加速计和陀螺仪之外，imu1302还可以包括其它传感器，这可以帮助更好地确定位置和/或有助于增加uav1300的自主性。这种传感器的两个示例是磁力计和压力传感器。在一些实施例中，uav可以包括低功率数字3轴磁力计，其可用于实现用于精确航向信息的定向独立电子罗盘。然而，也可以使用其他类型的磁力计。其他示例也是可能的。此外，请注意，uav可以包括上述惯性传感器中的一些或全部作为与imu分离的部件。
147.uav1300还可以包括压力传感器或气压计，其可用于确定uav1300的高度。可替代地，还可以使用其他传感器比如音高计或雷达高度计来提供高度的指示，这可能有助于提高imu的准确性和/或防止其漂移。
148.在另一方面，uav1300可以包括允许uav感测环境中的物体的一个或多个传感器。例如，在图示的实施例中，uav1300包括超声波传感器1304。超声波传感器1304可以通过产生声波并确定波的传输和接收物体的相应回波之间的时间间隔来确定到物体的距离。超声波传感器用于无人驾驶飞行器或imu的典型应用是低水平高度控制和避障。超声波传感器也可以用于需要悬停在一定高度或需要能够检测障碍物的飞行器。其他系统可以用于确定、感测附近物体(比如光检测和测距(lidar)系统、激光检测和测距(ladar)系统、和/或红外或前视红外(flir)系统等)的存在和/或确定到附近物体的距离。
149.在一些实施例中，uav1300还可以包括一个或多个成像系统。例如，uav1300可以使用一个或多个静止摄影和/或摄像机来从uav环境中捕捉图像数据。作为具体的示例，电荷联接器件(ccd)相机或互补金属氧化物半导体(cmos)相机可以用于无人驾驶飞行器。这样的成像传感器具有许多可能的应用，比如避障、定位技术、用于更精确导航的地面跟踪(例如通过将光流技术应用于图像)、视频反馈和/或图像识别和处理等。
150.uav1300还可以包括gps接收器1306。gps接收器1306可以配置成提供典型的公知gps系统的数据，比如uav1300的gps坐标。uav1300可以利用这种gps数据用于各种功能。因此，uav可以使用其gps接收器1306来帮助导航到呼叫者的位置，如至少部分地由其移动设备所提供的gps坐标所指示。其他示例也是可能的。
151.b.导航和位置确定
152.导航模块1314可以提供允许uav1300例如围绕其环境移动并到达期望位置的功能。为此，导航模块1314可通过控制影响飞行的uav的机械特征(例如其方向舵、升降舵、副翼和/或其螺旋桨的速度)来控制飞行的高度和/或方向。
153.为了将uav1300导航到目标位置，导航模块1314可以实现各种导航技术，例如基于地图的导航和基于定位的导航。利用基于地图的导航，uav1300可以设置有其环境的地图，然后可以使用该地图来导航到地图上的特定位置。利用基于定位的导航，uav1300能够通过使用定位而在未知的环境中导航。基于定位的导航可以涉及uav1300建立其自己的环境地图并计算其在地图内的位置和/或物体在环境中的位置。例如，随着uav1300在其整个环境中移动，uav1300可以连续地使用定位来更新其环境地图。该连续映射过程可被称为同时定位和映射(slam)。还可以使用其他导航技术。
154.在一些实施例中，导航模块1314可以使用依赖于航点的技术进行导航。特别地，航点是一组识别物理空间中的点的坐标。例如，空中导航航点可以由某个纬度、经度和高度来限定。因此，导航模块1314可以使uav1300在航点间移动，以便最终行进到最终目的地(例如航点序列中的最终航点)。
155.在另一方面，uav1300的导航模块1314和/或其他部件和系统可以配置为“定位”以更精确地导航到目标位置的场景。更具体地，在某些情况下，可能需要uav位于由uav递送有效载荷1320的目标位置的阈值距离内(例如在目标目的地的几英尺内)。为此，uav可以使用双重方法，其中使用更一般的位置确定技术来导航到与目标位置相关的一般区域，然后使用更精确的位置确定技术来识别和/或导航到一般区域内的目标位置。
156.例如，uav1300可以通过使用航点和/或基于地图的导航来导航到有效载荷1320正被递送的目标目的地的一般区域。然后，uav可以切换到使用定位过程来定位并行进到更具体位置的模式。例如，如果uav1300将有效载荷递送到用户的家中，则uav1300可能需要基本上靠近目标位置，以便避免将有效载荷递送到不期望的区域(例如到屋顶上、泳池中、邻居家地盘等)。然而，迄今为止，gps信号可能只能接到uav1300(例如在用户家中的区块内)。然后可以使用更精确的位置确定技术来找到特定的目标位置。
157.一旦uav1300已经导航到目标递送位置的一般区域，就可以使用各种类型的位置确定技术来实现目标递送位置的定位。例如，uav1300可以配备有一个或多个传感系统，例如超声波传感器1304、红外传感器(未示出)和/或其他传感器，其可以提供导航模块1314利用的输入来自主导航或半自主导航到特定的目标位置。
158.作为另一示例，一旦uav1300到达目标递送位置(或者诸如人员或其移动设备的移动对象)的一般区域，uav1300就可以切换到“电传操纵(fly-by-wire)”模式，其中至少部分地由远程操作员控制，其可以将uav1300导航到特定的目标位置。为此，可以将来自uav1300的传感数据发送给远程操作员以帮助他们将uav1300导航到特定位置。
159.作为另一示例，uav1300可以包括能够向路过者发信号以帮助到达特定目标递送位置的模块；例如，uav1300可以在图形显示器中显示请求这种帮助的可视消息，通过扬声器播放音频消息或音调以指示需要这种帮助等。这样的视觉或音频消息可能指示在将uav1300递送到特定的人或特定的位置时需要帮助，并且可以提供信息以帮助路过者将uav1300递送到人或位置(例如人或位置的描述或图片，和/或人或位置的名称)等。在uav无法使用感测功能或其他位置确定技术来到达特定目标位置的情况下，这样的特征可能是有用的。然而，该特征并不局限于这种情况。
160.在一些实施例中，一旦uav1300到达目标递送位置的一般区域，uav1300就可利用来自用户的远程设备(例如用户的移动电话)的信标来定位该人。这样的信标可以采取各种
形式。作为示例，考虑到远程设备(比如请求uav递送的人的移动电话)能够发送定向信号(例如经由rf信号、光信号和/或音频信号)。在这种情况下，uav1300可以配置为通过“采购”这样的定向信号来导航—换句话说，通过确定信号最强的地方并相应地导航。作为另一示例，移动设备可以在人类范围内或在人类范围外发射频率，并且uav1300可以监听该频率并相应地导航。作为相关的示例，如果uav1300正在监听口头命令，则uav1300可以使用诸如“我在这里！”之类的口头陈述来寻求请求递送有效载荷的人员的具体位置。
161.在替代布置中，导航模块可以在与uav1300无线通信的远程计算设备实现。远程计算设备可以接收指示uav1300的操作状态的数据、来自uav1300的传感器数据(允许其评估uav1300正在经历的环境条件)和/或uav1300的位置信息。提供有这样的信息，远程计算设备可以确定uav1300应当进行的高度和/或方向调整和/或可以确定uav1300应如何调整其机械特征(例如其方向舵、升降舵、副翼和/或其螺旋桨的速度)以实现这种运动。远程计算系统然后可以将这样的调整传送给uav200，使其能够以确定的方式移动。
162.c.通信系统
163.另一方面，uav1300包括一个或多个通信系统1316。通信系统1316可以包括一个或多个无线接口和/或一个或多个有线接口，其允许uav1300经由一个或多个网络进行通信。这样的无线接口可以提供在一个或多个无线通信协议下的通信，比如蓝牙、wifi(例如ieee 802.11协议)、长期演进(lte)、wimax(例如ieee 802.16标准)、射频id(rfid)协议、近场通信(nfc)和/或其他无线通信协议。这样的有线接口可以包括以太网接口、通用串行总线(usb)接口或类似的接口，以经由导线、双绞线、同轴电缆、光链路、光纤链路或至有线网络的其他物理连接进行通信。
164.在一些实施例中，uav1300可以包括允许短程通信和远程通信的通信系统1316。例如，uav1300可以配置用于使用蓝牙的短程通信和cdma协议下的远程通信。在这样的实施例中，uav1300可以配置成用作“热点”，或者换句话说，作为远程支持设备与一个或多个数据网络(比如蜂窝网络和/或互联网)之间的网关或代理。如此配置，uav1300可以促进远程支持设备否则将不能自行执行的数据通信。
165.例如，uav1300可以提供到远程设备的wifi连接，并且用作到uav可能例如在lte或3g协议下连接到的蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关。uav1300还可以充当到远程设备可能无法以其他方式访问的高空气球网络、卫星网络或这些网络的组合等的代理或网关。
166.d.电力系统
167.在另一方面，uav1300可以包括电力系统1318。电力系统1318可以包括用于向uav1300提供电力的一个或多个电池。在一示例中，一个或多个电池可以是可再充电的，并且每个电池可以经由电池和电源之间的有线连接和/或经由无线充电系统(比如将外部时变磁场施加到内部电池的感应充电系统)而再充电。
168.e.有效载荷
169.uav1300可采用各种系统和配置以便运输有效载荷1320。在一些实施方式中，给定的uav1300的有效载荷1320可包括或采取设计成将各种货物运输到目标递送地点的“包裹”的形式。例如，uav1300可以包括其中可以运输一个或多个物品的舱室。这样的包裹可以是一个或多个食品、购买物品、医疗物品或具有适于由uav在两个位置之间运输的尺寸和重量
的任何其他物体。在其他实施例中，有效载荷1320可以简单地是正在被递送的一个或多个物品(例如没有容纳物品的任何包裹)。
170.在一些实施例中，有效载荷1320可以附接到uav并且在uav的一些或全部飞行期间基本位于uav的外部。例如，包裹可以在飞行到目标位置期间被系拴或以其他方式可释放地附接在uav下面。在包裹在uav下面运送物品的实施例中，包裹可以包括保护其内容物不受环境影响的各种特征，减少系统上的空气动力学阻力，并且防止在uav飞行期间包裹的内容物移位。
171.例如，当有效载荷1320采取用于运输物品的包裹的形式时，包裹可以包括由防水纸板、塑料或任何其他轻质且防水的材料构成的外壳。此外，为了减小阻力，包裹可具有带有尖锐前部的光滑表面，从而减小了正面横截面积。此外，包裹的侧面可以从宽的底部到窄的顶部逐渐变细，这允许包裹用作窄的吊架，从而减少对uav的机翼的干扰影响。这可能会使包裹的一些前部区域和体积远离uav的机翼，从而防止包裹引起的机翼上的升力的降低。另外，在一些实施例中，包裹的外壳可以由单片材料构成，以便减少气隙或多余的材料，这两者都可以增加对系统的阻力。另外或可替代地，包裹可以包括用于抑制包裹抖动的稳定器。抖动的这种降低可能使得包裹与uav的连接刚性较小，并且可能导致包裹的内容物在飞行期间移位较少。
172.为了递送有效载荷，uav可以包括可伸缩的递送系统，当uav在上方盘旋时，该系统将有效载荷降低到地面。例如，uav可包括通过释放机构联接到有效载荷的系绳。绞盘可以展开并缠绕系绳以降低和升高释放机构。释放机构可以配置成在通过系绳从uav降低时固定有效载荷并在到达地平面时释放有效载荷。然后可以通过使用绞盘卷绕系绳将释放机构缩回到uav。
173.在一些实施方式中，一旦将有效载荷1320降低到地面，其就可被动释放。例如，被动释放机构可以包括适于缩回到壳体中并从壳体延伸的一个或多个摆臂。延伸的摆臂可以形成有效载荷1320可以附接在其上的钩。当释放机构和有效载荷1320通过系绳降低到地面上时，释放机构上的重力以及向下的惯性力可能导致有效载荷1320从钩上脱离，从而允许释放机构朝着uav向上升起。释放机构可以进一步包括弹簧机构，当摆臂上没有其他外力时，弹簧机构偏置摆臂以缩回到壳体中。例如，弹簧可以在摆臂上施加力，以将摆臂推向或拉向壳体，使得一旦有效载荷1320的重量不再迫使摆臂从壳体延伸时摆臂就缩回到壳体中。在递送有效载荷1320时，当将释放机构向uav提升时，将摇臂缩回到壳体中可减少释放机构钩住(snag)有效载荷1320或其他附近物体的可能性。
174.主动有效载荷释放机构也是可能的。例如，诸如基于气压的高度计和/或加速度计的传感器可以帮助检测释放机构(和有效载荷)相对于地面的位置。来自传感器的数据可以通过无线链路传送回uav和/或控制系统，并用于帮助确定释放机构何时到达地平面(例如通过利用加速度计检测地面撞击特征的测量结果)。在其他示例中，uav可基于检测系绳上的阈值低向下力的重量传感器和/或基于当降低有效载荷时由绞盘汲取的功率的阈值低测量值来确定有效载荷已到达地面。
175.除此之外或作为系拴递送系统的替代，用于递送有效载荷的其他系统和技术也是可能的。例如，uav1300可以包括气囊降落系统或降落伞降落系统。可替代地，携带有效载荷的uav1300可以简单地在递送位置降落在地面上。其他示例也是可能的。
176.ix.说明性的uav部署系统
177.uav系统可被实施以便提供各种uav相关的服务。特别地，可以在可能与区域和/或中央控制系统进行通信的多个不同的发射站点处提供uav。这样的分布式uav系统可以允许uav快速部署以跨越大的地理区域(例如远大于任何单个uav的飞行范围)提供服务。例如，能够携带有效载荷的uav可以分布在大地理区域(可能甚至遍及整个国家，甚至全世界)的多个发射站点，以便提供各种物品的按需运输到整个地理区域的位置。图14是示出根据示例实施例的分布式uav系统1400的简化框图。
178.在说明性的uav系统1400中，访问系统1402可以允许与uav1404的网络交互、控制和/或使用。在一些实施例中，访问系统1402可以是允许uav1404的人为控制的调度的计算系统。因此，控制系统可以包括或以其他方式提供用户界面，用户可以通过该用户界面访问和/或控制uav1404。
179.在一些实施例中，可以另外或替代地经由一个或多个自动化过程来完成uav1404的调度。例如，访问系统1402可以调度uav1404中的一个以将有效载荷运输到目标位置，并且uav可以通过利用各种机载传感器(比如gps接收器和/或其他各种导航传感器)自主地导航到目标位置。
180.此外，访问系统1402可以提供uav的远程操作。例如，访问系统1402可以允许操作员通过其用户界面来控制uav的飞行。作为具体示例，操作员可以使用访问系统1402来将uav1404调度到目标位置。然后，uav1404可以自主地导航到目标位置的一般区域。此时，操作员可以使用访问系统1402来控制uav1404并且将uav导航到目标位置(例如导航至有效载荷正被运输到的特定人员)。uav的远程操作的其他示例也是可能的。
181.在说明性实施例中，uav1404可以采取各种形式。例如，每个uav1404可以是诸如图12a-12e所示的那些uav。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，uav系统1400也可以使用其他类型的uav。在一些实施方式中，所有uav1404可以具有相同或相似的配置。然而，在其他实施方式中，uav1404可以包括多个不同类型的uav。例如，uav1404可以包括多种类型的uav，每种类型的uav配置成用于一种或多种不同类型的有效载荷递送能力。
182.uav系统1400还可以包括可以采取各种形式的远程设备1406。通常，远程设备1406可以是通过其可以发出调度uav的直接或间接请求的任何设备。(请注意，间接请求可能涉及可能通过调度uav进行响应的任何通信，比如请求包裹递送)。在示例实施例中，远程设备1406可以是移动电话、平板电脑、膝上型电脑、个人电脑或任何联网的计算设备。此外，在一些情况下，远程设备1406可能不是计算设备。作为示例，允许通过普通老式电话服务(pots)进行通信的标准电话可以用作远程设备1406。其他类型的远程设备也是可能的。
183.此外，远程设备1406可以配置为经由一个或多个类型的通信网络1408与访问系统1402进行通信。例如，远程设备1406可以通过在pots网络、蜂窝网络和/或诸如因特网的数据网络上进行通信来实现与访问系统1402(或者访问系统1402的人类操作员)通信。还可以使用其他类型的网络。
184.在一些实施例中，远程设备1406可以配置成允许用户请求将一个或多个物品递送期满望的位置。例如，用户可以通过他们的移动电话、平板电脑或笔记本电脑要求uav将包裹递送到他们的家中。作为另一示例，用户可以请求动态递送到递送时他们所在的任何地方。为了提供这种动态递送，uav系统1400可以从用户的移动电话或用户人员的任何其他设
备接收位置信息(例如gps坐标等)，使得uav可以导航到用户的位置(如由他们的移动电话指示)。
185.在说明性布置中，中央调度系统1410可以是服务器或服务器组，其配置为从访问系统1402接收调度消息请求和/或调度指令。这样的调度消息可以请求或指示中央调度系统1410协调uav部署到各个目标位置。中央调度系统1410可以进一步配置为将这样的请求或指令路由到一个或多个本地调度系统1412。为了提供这样的功能，中央调度系统1410可以经由数据网络(比如因特网或为访问系统和自动调度系统之间的通信建立的专用网络)而与访问系统1402进行通信。
186.在所示的配置中，中央调度系统1410可以配置为协调从多个不同的本地调度系统1412调度uav1404。因此，中央调度系统1410可以跟踪哪个uav1404位于哪个本地调度系统1412，该uav1404当前可用于部署和/或每个uav1404配置用于哪个服务或操作(在uav机群包括配置用于不同服务和/或操作的多种类型的uav的情况下)。另外或可替代地，每个本地调度系统1412可以配置为跟踪其相关uav1404中的哪个当前可用于部署和/或当前处于物品运输中。
187.在一些情况下，当中央调度系统1410从访问系统1402接收到对与uav相关的服务(例如物品的运输)的请求时，中央调度系统1410可以选择特定的uav1404来进行调度。中央调度系统1410可以相应地指示与所选择的uav相关的本地调度系统1412调度所选择的uav。然后本地调度系统1412可以操作其相关的部署系统1414来启动所选择的uav。在其它情况下，中央调度系统1410可以将对与uav相关的服务的请求转发到在请求支持的位置附近的本地调度系统1412，并且将特定uav1404的选择留给本地调度系统1412。
188.在示例配置中，本地调度系统1412可被实现为与其控制的部署系统1414相同的位置处的计算系统。例如，本地调度系统1412可以通过安装在诸如仓库的建筑物的计算系统来实现，与特定本地调度系统1412相关的部署系统1414和uav1404也位于此。在其他实施例中，本地调度系统1412可以在远离其相关的部署系统1414和uav1404的位置处实现。
189.uav系统1400的所示配置的多种变化和替代是可能的。例如，在一些实施例中，远程设备1406的用户可以请求直接从中央调度系统1410递送包裹。为此，应用可以在远程设备1406上实现，允许用户提供关于所请求的递送的信息，并且生成和发送数据消息以请求uav系统1400提供递送。在这样的实施例中，中央调度系统1410可以包括处理由这样的应用生成的请求的自动功能，评估这样的请求，并且如果适当的话，与适当的本地调度系统1412协调以部署uav。
190.此外，这里归因于中央调度系统1410、本地调度系统1412、访问系统1402和/或部署系统1414的功能中的一些或全部可被组合在单个系统中，在更复杂的系统中实现，和/或以各种方式在中央调度系统1410、本地调度系统1412、访问系统1402和/或部署系统1414之间重新分配。
191.此外，虽然每个本地调度系统1412示出为具有两个相关的部署系统1414，但是给定的本地调度系统1412可以可选地具有更多或更少的相关的部署系统1414。类似地，尽管中央调度系统1410示出为与两个本地调度系统1412进行通信，但是中央调度系统1410可以可选地与更多或更少的本地调度系统1412进行通信。
192.在另一方面，部署系统1414可以采取各种形式。通常，部署系统1414可以采取用于
物理地发射一个或多个uav1404的系统的形式或包括其。这种发射系统可以包括提供自动uav发射的特征和/或允许人类辅助uav发射的特征。此外，部署系统1414每个可以配置成发射一个特定的uav1404，或发射多个uav1404。
193.部署系统1414还可以配置为提供附加功能，例如包括与诊断有关的功能，比如验证uav的系统功能，验证容纳在uav内的设备(例如有效载荷递送设备)的功能和/或维护容纳在uav中的设备或其他物品(例如通过监测有效载荷的状态，比如其温度、重量等)。
194.在一些实施例中，部署系统1414及其相应的uav1404(以及可能相关的本地调度系统1412)可以策略性地分布在诸如城市的区域中。例如，可以策略性地分布部署系统1414，使得每个部署系统1414靠近一个或多个有效载荷拾取位置(例如在餐馆、商店或仓库附近)。然而，取决于具体实施方式，部署系统1414(以及可能的本地调度系统1412)可以以其他方式分布。作为另外的示例，允许用户通过uav运输包裹的售货亭可以安装在各个位置。这样的售货亭可以包括uav发射系统，并且可以允许用户提供他们的包裹以装载到uav上，并支付uav运输服务等。其他示例也是可能的。
195.在另一方面，uav系统1400可以包括或者可以访问用户账户数据库1416。用户账户数据库1416可以包括用于多个用户账户的数据，并且它们每个都与一个或多个人相关。对于给定的用户账户，用户账户数据库1416可以包括与提供uav有关的服务相关或有用的数据。通常，与每个用户账户相关的用户数据可选地由相关用户提供和/或与相关用户的许可一起收集。
196.此外，在一些实施例中，如果人们希望由uav系统1400的uav1404提供与uav相关的服务，则可能需要人们注册uav系统1400的用户账户。这样，用户账户数据库1416可以包括用于给定用户账户(例如用户名和密码)的授权信息和/或可以用来授权访问用户帐户的其他信息。
197.在一些实施例中，人们可以将他们的一个或多个设备与他们的用户账户相关，使得他们可以访问uav系统1400的服务。例如，当一个人使用相关的移动电话时，例如放置呼叫访问系统1402的操作员或者向调度系统发送请求uav相关服务的消息，电话可以通过唯一的设备标识号码来识别，并且呼叫或消息然后可以归属于相关的用户帐户。其他示例也是可能的。
198.x.结论
199.图中所示的特定布置不应视为限制。应该理解，其他实施例可以包括给定图中所示的更多或更少每个元件。此外，可以组合或省略一些所示元件。此外，示例性实施方式可以包括未在附图中示出的元件。
200.另外，虽然本文已经公开了各种方面和实施方式，但是其他方面和实施方式对于本领域技术人员来说将是显而易见的。这里公开的各个方面和实施方式是出于说明的目的而不是限制性的，真正的范围和精神由所附权利要求指示。可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变，而不脱离这里给出的主题的精神或范围。容易理解的是，如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都是预期的。

技术特征：
1.一种着陆结构，包括：用于无人驾驶飞行器(uav)的着陆平台，其中所述着陆平台在其中包括腔，以及其中所述uav包括绞盘系统，所述绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳；以及沿着所述着陆平台从着陆区域延伸到所述腔的轨道，其中所述轨道从所述着陆区域向外呈锥形至所述腔，使得在所述uav降落在所述着陆平台上之后，所述轨道将所述uav朝向所述腔上方的对接位置引导，其中所述uav在来自所述uav的动力下沿着所述着陆平台行进到所述对接位置。2.根据权利要求1所述的着陆结构，其中所述轨道被动地将所述uav朝向所述对接位置引导。3.根据权利要求1所述的着陆结构，其中所述轨道包括凸起轨道。4.根据权利要求3所述的着陆结构，其中所述凸起轨道远离着陆平台向上延伸。5.根据权利要求1所述的着陆结构，其中当所述轨道将所述uav朝向所述对接位置引导时，所述uav施加向前推力使得所述uav的起落架接触所述轨道。6.根据权利要求5所述的着陆结构，其中所述起落架包括吊杆。7.根据权利要求1所述的着陆结构，其中所述着陆平台位于建筑物的屋顶上。8.根据权利要求1所述的着陆结构，其中当所述uav处于所述对接位置时，所述uav处于存放状态。9.根据权利要求1所述的着陆结构，其中所述uav包括电池，所述uav在降落于所述着陆平台上之后为所述电池充电。10.根据权利要求9所述的着陆结构，其中所述uav在处于所述对接位置时为所述电池充电。11.根据权利要求1所述的着陆结构，其中所述腔在预定目标位置上对准，并且其尺寸设计成允许所述绞盘系统使系拴的有效载荷穿过所述腔；以及其中当所述uav处于所述对接位置时，所述系绳定位在所述腔上方，使得所述系绳可以升高或降低有效载荷通过所述腔。12.根据权利要求11所述的着陆结构，其中所述轨道包括：凸起轨道的直线部分，沿着所述着陆平台；凸起轨道的锥形部分，其中所述轨道的锥形部分从所述轨道的直线部分开始并且呈锥形至所述腔的边缘；以及凸起轨道的腔部分，其中所述轨道的腔部分沿着所述腔的至少部分延伸。13.一种系统，包括：包括绞盘系统的无人驾驶飞行器(uav)，其中所述绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳；着陆平台，在其中包括腔并且包括沿着所述着陆平台从着陆区域延伸到所述腔的轨道，其中所述轨道从所述着陆区域向外呈锥形至所述腔，使得所述轨道将所述uav引导到对接位置，其中所述uav在来自所述uav的动力下沿着所述着陆平台行进至所述对接位置；以及控制系统，配置为：指示所述uav施加向前推力，使得所述uav接触所述轨道；以及
指示所述uav继续施加向前推力，直到所述uav到达所述对接位置。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制系统还配置为：确定所述uav是否已到达所述对接位置；以及基于确定所述uav已到达所述对接位置，启动所述绞盘系统以降低所述系绳通过所述着陆平台中的腔。15.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制系统还配置为：确定所述uav是否已到达所述对接位置；以及基于确定所述uav已到达所述对接位置，为所述uav的电池充电。

技术总结
一种示例UAV着陆结构包括用于UAV的着陆平台、在着陆平台内的腔以及沿着着陆平台和腔的至少一部分延伸的轨道。UAV可以包括绞盘系统，绞盘系统包括可联接到有效载荷的系绳。此外，腔可以在预定目标位置上对准。腔的尺寸可以设计成允许绞盘系统使系拴的有效载荷穿过腔。当UAV沿着陆平台移动时，轨道可以将UAV引导到腔上方的对接位置。当UAV处于对接位置时，有效载荷可以通过腔装载到UAV或从UAV卸载。有效载荷可以通过腔装载到UAV或从UAV卸载。有效载荷可以通过腔装载到UAV或从UAV卸载。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：WING航空有限责任公司
技术研发日：2017.10.20
技术公布日：2023/8/6