[发明专利]用于固定飞行器的地面操纵系统和方法

说明书

本申请涉及用于固定飞行器的地面操纵系统和方法，公开了配置成将飞行器固定到地面的飞行器和起落架系统。例如，配置成用于地面操纵的飞行器和飞行器系统。在一个方面，具有臂和末端执行器的飞行器可以固定在地面上以便于基于地面的机器人操纵任务。

技术领域

本发明通常涉及飞行器系统，更具体地说，涉及配置成将飞行器固定到地面的飞行器和起落架系统。

背景技术

无人驾驶移动机器人操纵最常见的是将机器人臂附接到无人驾驶地面车辆(UGV)。例如，iRobot Packbot是坦克履带车辆，其机器人臂附接到其底座(即底盘)。在实践中，这些车辆由人经由远程控制操作。UGV的常见防御应用是操纵/处置简易爆炸装置(IED)。然而，UGV的局限性在于地面路径必须可供UGV 导航到航路点(例如，IED的位置)。例如，障碍物(例如，溪流、峡谷、建筑物等)可以禁止进入航路点。通过使用飞行器可以避免这些障碍。

飞行器，包括无人驾驶空中车辆(UAV)，已经开发出用于空中操纵的机器人臂(即用于在飞行期间拾取和携带物体)。然而，现有的飞行器不能执行类似于UGV的地面操纵，因为飞行器重量轻，并且由于扩展的机器人臂的重量和/ 或通过机器人臂操纵的任何目标物体的重量而翻倒。虽然一个解决方案是简单地增加飞行器的重量(即，方法适用于UGV)，在飞行期间增加飞行器的重量是低效的并且引入飞行动力学的问题。例如，较重的飞行器遭受降低的飞行时间、机动性降低、尺寸增大以及通常降低的适航性。因此，需要一种将飞行器固定 (例如，锁牢)到地面以促进基于地面的机器人操纵任务的系统和方法。

发明内容

本文公开了一种飞行器和配置成将飞行器固定到地面以执行例如地面操纵的起落架系统。例如，具有臂和末端执行器的飞行器可以固定到地面以便于基于地面的机器人操纵任务。

根据第一方面，一种用于对在地面处的目标物体提供地面操纵的飞行器，该飞行器包括：机身；从机身径向延伸的多个转子悬臂；多个推进器，所述多个推进器中的每一个定位在所述多个转子悬臂中的一个的远端处，其中多个推进器配置成由飞行器处理器控制；铰接臂，其在其近端处耦接到机身；末端执行器，耦接到铰接臂的远端以接合目标物体；以及将机身锁牢在地面上的地面固定系统。

在某些方面，地面固定系统包括柔性着陆带。

在某些方面，柔性着陆带配置成从飞行器展开以在地面上为第二飞行器提供着陆区域。

在某些方面，柔性着陆带配置成围绕在飞行期间锁牢到飞行器的主轴机构滚动。

在某些方面，第二飞行器配置成为飞行器充电。

在某些方面，地面固定系统包括纵向结构，以支撑附加质量的放置。

在某些方面，地面固定系统包括纵向结构，以支撑第二飞行器。

在某些方面，地面固定系统包括纵向结构，以支撑由第二飞行器提供的重量。

在某些方面，地面固定系统包括容纳流体或颗粒的储存器。

在某些方面，储存器包括加注颈，以使流体或颗粒通过到储存器。

在某些方面，地面固定系统包括锚，其经由引线耦接到机身。

在某些方面，飞行器配置成将锚降落或推进到地面。

在某些方面，锚是穿透或落入或嵌进地面的尖锐重物。

在某些方面，引线经由绞盘耦接到机身。

在某些方面，绞盘配置成用绞盘拉引线直到飞行器在地面上。

在某些方面，绞盘配置成驱动直到机身和地面之间的引线的一部分被拉紧(tight)。

在某些方面，地面固定系统包括螺钉驱动组装件，以将飞行器耦接到地面。