CN107405527A - 具有可拆卸计算装置的无人驾驶飞行器 - Google Patents

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Abstract

本公开大体上针对使用可装卸计算装置以用于命令和控制的无人驾驶飞行器(UAV)。所述UAV能够包含具有旋翼和用于附接计算装置的可调整托架的机身。例如智能电话、平板电脑、MP3播放器等等的所述计算装置能够提供必要的航空电子设备和计算设备以自主地控制所述UAV。例如，所述可调整托架能够伸展以适配平板电脑或其它较大计算装置，或回缩以适配智能电话或其它较小计算装置。因此，所述可调整托架能够实现多个不同的计算装置结合单个机身的附接和使用。另外地，所述UAV能够包括可调整臂，其用于帮助平衡所述不同的计算装置和/或附接到所述机身上的额外设备的负载。

Description

具有可拆卸计算装置的无人驾驶飞行器
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年3月16日提交的第14/658,689号美国申请的优先权，且其是所述申请的接续申请，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
也被称作无人机的无人驾驶飞行器(UAV)在航空中已经变得极为普遍。UAV的用途从业余爱好跨越到大规模军事监视和冲击操作。由于其用途分布广泛，所以构造出具有所有形状和大小的UAV。然而，UAV必须具有特定大小以携载使UAV自主、半自主或手动飞行所必需的航空电子设备和计算设备所需要的有效负载。对航空电子设备、计算设备等等的要求也增加了构建UAV的总成本，由此使得其更少用于普通消费者。
即使成本较高，但是UAV在航空的所有方面中的普及性每年都在增加。这一不断增加的普及性引起对增加UAV中的安全特征以保护其它飞机和地面上的人的后续需要。例如，因为UAV是无人驾驶的，所以它们缺少发现和避开它们飞行路径中的其它物体的固有能力。另外，在通信或动力丢失的情况下，UAV可对地面上的人产生安全威胁，因为它们可能会脱离着陆剖面的控制。
附图说明
参考附图描述详细描述。在图中，参考标号最左边的数字识别所述参考标号在其中首先出现的图。不同图中的相同参考标号指示相似或相同的项。
图1是具有可拆卸计算装置的无人驾驶飞行器(UAV)的透视图。
图2是图1中所示的UAV的组件视图。
图3是图1中所示的UAV的侧视图，其具有示范性托架和计算装置外壳阵式指示符。图3A是图1中所示的UAV的侧视图。图3B描绘示范性托架和计算装置外壳对准指示符。图3C描绘说明性地对准的示范性托架和计算装置外壳。
图4是图1中所示的UAV的透视图，其具有计算装置的内部组件的放大图。
图5描绘其中可调整夹板被配置成将计算装置固定到UAV的托架的多个型式。图5A描绘具有一个可调整夹板和一个固定夹板的托架。图5B描绘具有两个可调整夹板的托架。图5C描绘具有四个可调整夹板的托架。
图6描绘其中机身的臂回缩的UAV。图6A和6B分别是其中臂回缩的UAV的透视图和后视图。
图7是其中臂伸展的图5中所示的UAV的后视图，其描绘臂的各种位置。
图8是其中机身的一个臂出于为一个或多个电池充电的目的而伸展的UAV的后视图。
图9是其中图1中所示的UAV可操作的说明性环境。
图10描绘全球定位***(GPS)或其它定位***环境中的手动沿途点输入设定。
图11描绘GPS或其它定位***环境中的跟随我(follow-me)设定。
图12描绘拒绝GPS的环境中的手动沿途点输入设定。
图13是示出用于调整例如UAV 100的UAV的托架和臂的过程的流程图。
图14是示出用于GPS或其它定位***环境中的户外飞行计划绘制的过程的流程图。
图15是示出用于拒绝GPS的环境中的室内飞行计划绘制的过程的流程图。
具体实施方式
概述
本公开大体上针对于使用可装卸计算装置以用于命令和控制的无人驾驶飞行器(UAV)。如上文所论述，UAV必须具有特定大小以携载自主、半自主和手动飞行所必需的航空电子设备和计算设备。然而，本文所描述的各种实施例提供一种UAV市场中的经改善设计。在至少一个实施例中，UAV可包含具有旋翼的机身和用于附接计算装置的可调整托架。例如智能电话、平板电脑、MP3播放器等等的计算装置可提供必要的航空电子设备和计算设备以自主地控制无人机。例如，可调整托架可伸展以适配平板电脑或其它较大计算装置，或回缩以适配智能电话或其它较小计算装置。因此，可调整托架可实现多个不同的计算装置结合单个机身的附接和使用。
UAV的各种实施例可包含具有可调整臂的机身以及附接到所述机身上的旋翼。臂可完全回缩以用于存储，且可伸展以用于飞行。臂可在整个运动范围内进行调整，以便当不同计算装置安装在托架中时平衡无人机的重心。在一些实施例中，臂可手动放置在用于特定计算装置的设定位置处。在各种实施例中，臂位置可基于来自多个传感器的平衡输入由控制管理***自动设定。
根据各种实施例，控制管理***基于来自飞行管理***的输入而控制和维持飞行。飞行管理***可以是加载在计算装置上的应用程序或程序，其被配置成从计算装置上的各种传感器接收输入，所述传感器例如加速度计、陀螺仪和位置传感器(例如，全球定位***接收器)。在一些实施例中，飞行管理***可处理输入，并将信息发送到控制管理***以根据需要调整臂和/或旋翼，从而维持平衡飞行。
在各种实施例中，飞行管理***还包括飞行计划。飞行计划可包括特定沿途点、一系列沿途点、一组随机沿途点、跟随我特征，或飞行信息的任何其它路线。飞行计划可包含用于无人机在整个飞行计划中飞行的空速或一系列空速。另外，飞行计划可包括用于无人机在整个飞行计划中进行的高度、高度范围或一系列高度调整。在各种实施例中，飞行管理***可将输入发送到控制管理***，以根据需要实现无人机的方向、速度、定向和/或高度的改变，从而维持飞行计划。
根据各种实施例，飞行计划可通过在飞行之前输入一个或多个沿途点而输入到飞行管理***中。沿途点中的每一个可对应于纬度和经度、街道地址或栅网上的某一位置。飞行计划可通过输入一个或多个沿途点的位置信息而手动产生。飞行计划还可通过从服务器下载一系列预设沿途点而输入。
根据各种实施例，飞行计划可在飞行期间产生。例如，耦合到机身的飞行计算装置可被设定成跟随我模式。跟随我模式可被配置成维持与第二计算装置之间的特定距离、距离范围、高度或高度范围。因此，当第二计算装置移动时，无人机将基于来自飞行计算装置的输入而跟随第二计算装置，从而在飞行时产生飞行计划。另外地或可替代地，跟随我模式可被配置成跟随目标。例如，目标可包括以下中的一个或多个：计算装置，例如，除第一或第二计算装置以外的另一计算装置；配件，例如，无线耳机、手表、可穿戴物或类似装置；植入式装置，例如，永久性、半永久性或临时植入到人或动物中的装置等等；或其组合。另外地或可替代地，目标可包括主动或被动发射信号的任何装置。例如，主动信号可包括Wi-Fi或蓝牙TM信号，而被动信号可包括来自支持NFC的装置的信号。另外地或可替代地，目标可基于视觉、书面、形状标识，或其组合。例如，比赛中的赛跑者可具有目标发型和/或目标比赛号码布。另外地或可替代地，汽车可具有品牌(make)、型号、车牌号或其组合。
根据各种实施例，飞行管理***可接收禁飞区输入，例如空中禁区。例如，用户可能想要限制无人机在水体上方的飞行。用户可将水体绘制为禁飞区，并且因此，飞行管理***将在水体周围飞行。对于另一实例，飞行管理***可从联邦航空管理局或其它相关部门(例如，邻居、财产所有者、当地政府机构、父母/监护人)接收其中禁止飞行的区域列表或地图。飞行管理***可处理所述信息，并验证规划好的飞行计划未违反禁飞区。在一些实施例中，如果一个或多个飞行计划将突破禁飞区的边界，那么飞行管理***可向用户提供警告。
根据各种实施例，飞行管理***可接收禁飞时间限制，例如灯火管制飞行时间。例如，父母或监护人可限制他们的孩子飞行UAV的时间(例如，为了确保孩子完成他们的家庭作业或准时睡觉)。飞行管理***可处理所述信息，并验证规划好的飞行时间未违反禁飞时间限制。在一些实施例中，如果操作者尝试越控禁飞时间限制，那么飞行管理***可向父母或监护人提供警告。另外地或可替代地，飞行管理***可基于禁飞时间输入而提供UAV飞行受限的指示。对于另一实例，禁飞时间限制可由特定区域的其它相关部门实施，例如财产所有者、当地政府机构或空域管理。
在各种实施例中，UAV可包含多个安全特征。例如，无人机可包含返航功能。返航功能可监测电池寿命，并确定在需要确保电池寿命足以完成飞行时无人机必须从飞行路径偏离的时间。对于另一实例，无人机可包含超声波传感器，其被配置成检测障碍物并将信号发送到控制管理***以避开障碍物。本文中所提到的安全特征并不意图构成穷尽性列表，而是仅作为说明性实例呈现。此处论述的安全特征以及其它特征将在下文更详细地呈现。
说明性实施例
图1是具有可拆卸计算装置的无人驾驶飞行器(UAV)的透视图。
图1中的UAV 100具有机身102和可解耦计算装置104。机身102可包括碳纤维、钛、铝、塑料其组合，或适合于飞机构造的任何其它材料。机身102可包括托架106，其被配置成容纳计算装置104。计算装置104可包含个人计算装置，例如电话、智能电话、平板电脑、混合计算机、对接平板电脑(docking tablet)、二合一(two-in-one)装置、三合一(three-inone)装置、个人数字助理、智能电视或其它类似装置。机身102还可包括背板108、一个或多个臂110、一个或多个旋翼112，以及耦合到一个或多个旋翼112的一个或多个马达114。
在各种实施例中，UAV 100的组件可经由传统的制造技术来制造。在一些实施例中，组件可通过3-D制造技术、注塑成型、复合制造或任何其它制造方法来制造。
在说明性实例中，UAV 100是具有四个臂110和四个旋翼112的四轴飞行器。如图1中所描绘，前臂110(1)和后臂110(2)可具有不同长度、大小和/或形状。在其它实施例中，前臂110(1)和后臂110(2)可为相同长度、大小和/或形状。在又其它实施例中，UAV 100可具有更少或更多数目个臂和旋翼，例如在三轴飞行器或八轴飞行器。
在各种实施例中，臂110可各自容纳马达114。马达114可耦合到旋翼112，且被配置成驱动所述旋翼112。在一些实施例中，UAV 100可每一臂包含小于一个马达。在此类实施例中，UAV 100可在机身102上包含一个、两个或三个马达，所述马达耦合到一个或多个旋翼112，且被配置成驱动所述一个或多个旋翼112。在其它实施例中，UAV 100可具有四个或更多个马达114。在此类实施例中，UAV 100可在每一臂上和/或在机身102上的不同位置处具有一个或多个马达。例如，一个马达可耦合到每一臂，而一个或多个马达可安装在机身的不同部分上，以增强由安装在每一臂上的马达产生的电力。在一些实施例中，马达可全部耦合到彼此以在马达故障或紧急情况下提供冗余。
在各种实施例中，马达114可包括电动马达。在此类实施例中，电动马达可由任何合理的电力源供电，例如锂离子电池、燃料电池、太阳能、核能或混合技术。在一些实施例中，马达114可包括导管风扇、喷气发动机、叶轮、涡轮螺旋桨发动机等等。
旋翼112可经由旋翼轴而耦合到马达114。在此类实施例中，马达114可产生经由旋翼轴传输到旋翼112以便产生用于推进的推力的电力。旋翼轴可包括金属材料(例如，铝、钢、不锈钢、钛、它们的合金等)、塑料材料(例如，高密度聚乙烯、丙烯酸、三聚氰胺、聚碳酸酯等)、复合材料(例如，玻璃纤维、碳纤维等)、木材，以及上述各项的组合，等等。
旋翼112可包括复合材料、木材、塑料材料、尼龙材料、金属材料或其组合。在各种实施例中，旋翼112可以是变速且斜度固定的旋翼。在其它实施例中，旋翼112可以使变速且斜度可变的旋翼。在又其它实施例中，旋翼112可以是速度固定且斜度可变的旋翼。另外地或可替代地，各种实施例可包含上述旋翼的中的一个或多个，其与不同的上述旋翼或其它推进***中的一个或多个组合使用。在说明性实例中，每一旋翼112为相同大小(例如，翼弦、厚度和/或翼展)。在其它实例中，前旋翼112(1)的大小可与后旋翼112(2)的大小不同。
在各种实施例中，前旋翼112(1)可顺时针旋转，而后旋翼112(2)可逆时针旋转，或反之亦然。在其它实施例中，相对的前旋翼112(1)可反向旋转，以使得一个顺时针旋转而另一个逆时针旋转。在此类实施例中，相对的后旋翼112(2)也可反向旋转。
在各种实施例中，可基于来自一个或多个惯性传感器(例如，加速度计、陀螺仪、磁力计等等)的输入，由控制管理***确定旋翼的速度和/或斜度。惯性传感器可位于计算装置104中和/或可耦合到机身102。惯性传感器可被配置成测量UAV 100沿着三条轴线：航向、横摇轴和纵摇轴的精确定位数据，并将所述定位数据发送到控制管理***。
响应于接收到定位数据，控制管理***可向旋翼112中的一个或多个发送输出信号，从而指挥旋翼112中的每一个根据需要增大和/或减小速度和/或斜度，以维持所要飞行状态。在一些实施例中，控制管理***可向每一马达110发送输出信号，从而指挥马达接通、断开、闲置、增加或减小电力。在一些实施例中，控制管理***可经由旋翼112的速度和/或斜度而调整和/或控制UAV 100的定向。
在各种实施例中，控制管理***可被配置成直接从远程计算装置、从远程计算装置经由计算装置104和/或直接从容纳在托架106中的计算装置104接收飞行管理输入(例如，方向、速度、高度、沿途点、飞行计划、地理位置等)和/或平衡输入(例如，来自一个或多个加速度计、陀螺仪、磁力计等的输入)。
在各种实施例中，托架106可进行调整，并因此使得它能够容纳具有不同大小的计算装置。例如，托架106可进行调整以容纳平板电脑、智能电话和智能电视，以及任何其它类型的手持式个人计算装置。在一些实施例中，托架106可包括附接特征和/或装置。例如，托架可包括用于将计算装置104固定到UAV 100的至少一个夹板。所述夹板可进行调整，且可被配置成手动和/或自动调整。另外地或可替代地，托架可包括卡钩和环连接器、粘合剂(例如，胶或胶带)，和/或搭扣配合连接器。
在各种实施例中，夹板可耦合到致动器，所述致动器被配置成伸展和/或回缩所述夹板。在一些实施例中，夹板可包括压力传感器，其被配置成检测将施加到计算装置104的最大压力量。一旦实现所述压力，压力传感器就可发送指示最大压力和/或足以固定计算装置104的压力的信号。在具有致动器的实施例中，响应于来自压力传感器的信号，致动器可切断到夹板的电力。
在一些实施例中，托架106可为固定大小。在一些实施例中，托架106可被配置成容纳具有特定大小的计算装置104。在此类实施例中，可通过搭扣配合、紧抱配合(hug fit)或被配置成将装置固定到壳体中的任何其它类型的配合将计算装置固定在托架106中。例如，托架106可包括外壳的两个部分：底部部分和顶部部分。托架106的底部部分可耦合到机身102，并且其大小可设定成适配特定计算装置。顶部部分可经由例如搭扣配合的连接而耦合底部。因此，在此实例中，托架106的这两个部分可覆盖整个计算装置，且将它固定在适当位置。托架的顶部部分可具有半透明覆盖物，以便能够看到计算装置的显示器。
在一些实施例中，托架106可具有固定大小，但是可被配置成容纳具有不同大小的计算装置。在此类实施例中，托架可结合覆盖计算装置104的外壳一起起作用以影响固定连接。固定连接可包括卡钩和环连接、搭扣配合连接、粘合剂连接、磁连接，或任何其它机械和/或电连接。例如，托架可包括磁体，其被吸引到覆盖计算装置104的至少一个侧面的磁性外壳。在另一实例中，计算装置外壳可利用磁栅或另外的同时位于托架和外壳上的充电栅网而附着到托架。在这些实例中，磁栅可提供对托架中的装置的适当对准的指示。在又其它实例中，计算装置外壳可包括夹片的母端，而托架包括夹片的公端，以使得当外壳和托架啮合时，计算装置牢固地连接到机身。
在各种实施例中，机身102可进一步包括附接模块116。在说明性实例中，附接模块116位于托架的附近，且容纳控制管理***。在其它实例中，附接模块116可位于机身的任何部分上，例如臂、托架和/或基座。
附接模块116可被配置成将额外设备固定到UAV 100。例如，附接模块116可被配置成容纳灯(例如，导航、聚光灯等)、相机(例如，静态、视频、数字、前视红外、范围、电子稳定平台等)、通信设备(例如，计算机、天线等)、动作传感器(例如，手势传感器、运动传感器等)、面部辨识传感器、防撞***、距离传感器、超声波传感器、加速度计、陀螺仪、定位传感器(例如，全球定位***传输器和/或接收器)或任何其它所要有效负载。
在一些实施例中，附接模块116可被配置成容纳相机镜头。在此类实施例中，相机镜头可被配置成结合计算装置相机一起操作，以便增大和/或减小计算装置相机的视角。例如，广角相机镜头的位置可紧邻计算装置相机的一部分，由此增大计算装置相机镜头的角度。另外地或可替代地，窄角相机镜头可用于进一步聚焦计算装置相机的视图。另外地或可替代地，可添加改变计算装置相机的方面的镜头，例如，焦距可保持与原始计算装置相机相同，其中过滤特征、移轴特征或其它特征可由镜头提供。另外地或可替代地，各种实施例设想多个镜头、复合镜头或其组合。另外地或可替代地，上述配置中的任一种还可与一个或多个其它成像装置组合。例如，可能使用计算装置相机或可能不使用计算装置相机。例如，额外成像装置可与上述镜头中的任一种或其组合一起使用。另外地或可替代地，成像装置可采集热光、红外光、可见光、紫外光等等，或其组合。
另外地或可替代地，附接模块116可被配置为用于额外设备的万向安装件。例如，附接模块116可包括相机可附接到的万向安装件，以增大相机的视野。在各种实施例中，附接模块116可被进一步配置成容纳棱镜和/或反射镜。在此类实施例中，棱镜和/或反射镜可用于调整计算装置的一个或多个组件和或一个或多个额外组件的视角。例如，当UAV处于水平稳定飞行配置中时，容纳在托架中的计算装置的相机角度可直线往下。然而，可能需要看见什么在UAV的前方。因此，反射镜和/或棱镜可被调整到至少部分地在相机镜头的前方的位置，并以某一角度放置，使得相机可观察到从反射镜和/或棱镜反射回来什么。在此类配置中，反射镜和/或棱镜可有效地将静止相机的视图增大到大约360度。
在各种实施例中，附接模块116可包括连接，以使得额外设备可从控制管理***传输和/或接收数据。例如，防撞***可耦合到附接模块。防撞***可包括雷达、便携式防撞***、近地警告***、地形感知和警告***、激光距离传感器、超声波传感器，或能够检测沿着飞行路径的潜在障碍物的任何其它类型的传感器。防撞***可向控制管理***发送一个或多个信号，从而向控制管理***发出威胁警报。控制管理***可处理信号，并根据需要调整飞行路径以避开障碍物。
在各种实施例中，如上文所论述的额外设备可直接耦合到机身。在此类实施例中，例如，防撞***可直接耦合到机身102，并且经由有线和/或无线连接而连接到控制管理***。
图2是图1中所示的说明性UAV的组件视图。如上文所论述，UAV 200可包括机身202和可解耦计算装置204。机身202可包括用于容纳计算装置204的托架206。机身还可包括背板208、一个或多个臂210、一个或多个旋翼212、耦合到一个或多个旋翼212的一个或多个马达214，以及一个或多个着陆面216。
在说明性实例中，UAV 200是具有四个臂110的四轴飞行器，每一臂被配置成容纳马达114，马达114耦合到旋翼112且被配置成驱动所述旋翼112。在其它实例中，一个或多个马达114可安装在机身上的其它地方，并且可经由旋翼轴向旋翼传输电力。
在各种实施例中，UAV 200可包括控制管理***218，其用于控制由马达产生的电力和/或旋翼的斜度和/或速度。如图2中所示，控制管理***218可内嵌于UAV的机身202中，且可包括具有传感器和处理器的母板。在一些实施例中，控制管理***218可经由附接模块220而附接到机身202上。在又其它实施例中，控制管理***218的部分可内嵌于机身202中，而另一部分可经由一个或多个附接模块220而附接到机身202上。
在各种实施例中，控制管理***218的处理器可被配置成与计算装置204和/或远程计算装置介接。控制管理***218的处理器还可被配置成处理来自UAV 200机载传感器和/或内嵌于计算装置204中的传感器的输入。在各种实施例中，控制管理***218的处理器可被配置成监测机身和/或计算装置204上的一个或多个电池的电压。在一些实施例中，控制管理***218可被配置直接从存储在UAV中的一个或多个存储器、从远程计算装置或从容纳在托架206中的计算装置204接收飞行输入。
在各种实施例中，托架206可进行调整，并因此使得它能够容纳具有不同大小和形状的计算装置。如图2中所示，托架可被配置成结合覆盖计算装置204的至少部分的外壳222一起起作用。在此类实施例中，外壳222可经由一个或多个搭扣配合、闩锁、卡钩、固定和/或可调整夹板、磁体等等而附接到托架上。在各种实施例中，外壳222可包括用于围绕计算装置204的一个或多个零件。外壳222可将计算装置204固定在适当位置，并且可提供对所述装置的保护。
图3是图1中所示的UAV的侧视图，其具有示范性托架和计算装置外壳阵式指示符。图3A是图1中所示的UAV的侧视图。图3B描绘示范性托架和计算装置外壳阵式指示符。
图3A中所说明的UAV，类似于UAV 100，包括机身302和可解耦计算装置304，例如计算装置104。机身302可包括托架306、背板308、一个或多个臂310、一个或多个旋翼312，以及耦合到一个或多个旋翼312的一个或多个马达314，和一个或多个起落架316。起落架316可包括金属材料、塑料材料、橡胶材料、木材或复合材料。在一些实施例中，起落架316可包括球轴承或可允许UAV 300在着陆面上滚动的其它圆形表面。
在各种实施例中，机身302可包括控制管理***318。如图3中所描绘，控制管理***318经由例如附接模块116的附接模块而耦合到UAV。然而，控制管理***318可耦合到背板308或机身的另一组件和/或完全或部分内嵌于机身302内。
在说明性实施例中，托架306包括具有用于固定计算装置304的连接器的固定壳体。在此类实施例中，托架306可结合外壳320一起起作用以影响托架306和计算装置304之间的固定连接，所述外壳覆盖计算装置104的至少部分。连接器可以是磁连接器、电连接器、机械连接器或已知用于将物体固定在一起的任何其它类型的连接器。例如，托架304可包括一个或多个磁体，其被吸引到外壳320中的一个或多个磁体。对于另一实例，外壳320可通过电吸引或另外的同时位于托架306和外壳320上的充电栅网而附着到托架306。对于又一实例，托架306和外壳320可各自配置有二分之一的卡钩和环连接器。还设想又其它实例。
如图3B中所说明，外壳320和/或托架306可包括对准指示符，以产生计算装置304相对于UAV的预定义平衡。在说明性实例中，对准指示符可包括栅网***。在此类实施例中，托架306和外壳320可同时包括栅网。在一些实施例中，外壳可包括二分之一的栅网，而托架可包括另一半。因此，当栅网对准时，可针对所要平衡而将计算装置304固定到托架306中。另外地或可替代地，栅网可从彼此偏移预定数目个栅网空间以适应所要平衡。例如，外壳320可横向地或水平地或同时横向和水平地从托架306偏移一个或多个栅网空间。另外地或可替代地，各种实施例设想偏移可以是完整栅网空间、部分栅网空间或其组合。
图3C示出了其中外壳320从托架306偏移一个或多个栅网空间的说明性实施例。各种实施例设想偏移可提供UAV的所要平衡。各种实施例设想偏移可适应各种类型的计算装置304。例如，各种类型的计算装置304可具有不同大小和/或重量分布。一个或多个栅网空间的偏移可由***计算、通过初始位置利用测试和推荐重定位确定、在数据库中查询，或其组合。
托架306可被配置成容纳多个不同计算装置304。如此，例如控制管理***116的控制管理***318可被配置成平衡UAV 300与每一不同计算装置304(例如，确保UAV的重心足以稳定飞行)。控制管理***318可基于计算装置尺寸(例如，计算装置304的长度、宽度、高度和重量)而手动和/或自动平衡UAV 300。UAV 300可通过调整托架306的位置和/或一个或多个臂310的位置进行平衡。所属领域的技术人员理解飞机平衡包括前后平衡以及左右平衡。
一个或多个臂可沿着平面从0度的回缩位置调整。在一些实施例中，臂可回缩到在0度和-45度之间的位置。在一些实施例中，臂可沿着平面调整360度。在一些实施例中，臂可从0度调整到270度的最大范围。每一臂可单独地基于计算装置304的大小、形状和重量分布而定位。
在一些实施例中，一个或多个臂可基于计算装置304的大小而在它们相应的的整个范围内手动调整。计算装置304可包括具有任何大小或形状的计算装置，例如，3"x 4"智能电话、3"x 6"智能电话、5"x 8"平板电脑等。另外地或可替代地，计算装置304可被配置成容纳具有特定宽度范围和/或高度范围(例如，宽度在2"到6"之间或在3"到10"之间等，且长度在4"到8"之间或在5"到15"之间等)的计算装置。应理解，计算装置的长度和宽度可互换。因此，装置可在纵向模式和横向模式之间旋转90度。
在此类实施例中，机身可具有用于定位特定装置的指示符。例如，每一臂可具有对应于iPhone 6的第一位置和对应于iPad Air 2的第二位置的指示符。对于另一实例，每一臂可具有对应于Windows Phone的第一位置和对应于Lenovo Miix 3平板电脑的第二位置的指示符。
在各种实施例中，计算装置304可例如在应用程序中存储一个或多个臂基于计算装置304的尺寸和重量分布的优选和/或推荐位置。在一些实施例中，计算装置304或远程计算装置可以能够从基于网络的源访问一个或多个臂基于计算装置304的尺寸和重量分布的优选和/或推荐位置。例如，存储在计算装置304上的飞行管理***可含有用于UAV的臂的所要设定，并且可将所要设定传送到控制管理***318。对于另一实例，控制管理***可针对计算装置304的尺寸和重量分布查询基于网络的资源，例如蜂窝电话制造。
在各种实施例中，在建立与控制管理***318的连接后，计算装置304上的应用程序可向控制管理***318发送计算装置304的尺寸。连接可以是有线和/或无线(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、身体区域网络(BAN)、近场通信(NFC)、卫星网络、电缆网络、Wi-Fi网络、WiMax网络、移动通信网络(例如，3G、4G等)，或其任何组合)。在一些实施例中，一旦固定在托架306中，计算装置304就可向控制管理***318发送尺寸。
在各种实施例中，响应于接收到计算装置304的尺寸，控制管理***可调整臂和/或托架以经由一个或多个电致动器平衡UAV 300。在一些实施例中，起落架316可包括传感器，所述传感器被配置成测量施加在接触着陆面的位置处的重量和/或扭矩。在此类实施例中，控制管理***318可接收起落架传感器输入，并使用所述起落架传感器输入来计算臂和/或托架的位置。
在各种实施例中，臂和/或托架可手动调整。在一些实施例中，臂和/或托架可包括用于具有特定尺寸和重量的装置的预设位置。在一些实施例中，控制管理***318可计算臂和/或托架的位置，并且可在计算装置304和/或远程计算装置的显示器上显示位置信息。例如，控制管理***可通过显示器告知用户托架应该向左移动两个扣并向上移动一个扣。在另一实例中，在具有栅网***托架和外壳阵式的实施例中，控制管理***可告知用户托架应该移动到特定栅网位置以便适当平衡。在另一实例中，控制管理***318可通过显示器告知用户前臂应该相对于机身移动第一位置，而后臂应该相对于机身移动第二位置。在又另一实例中，计算装置上的显示器上的显示可包括箭头，其向用户示出臂中的每一个所应该放置的位置。
在各种实施例中，控制管理***318可经由有线和/或无线连接而连接到着陆板322。着陆板可辅助控制管理***318至少部分地基于在着陆面322中的每一个处的重量分布而计算UAV 300的平衡。响应于接收到重量分布信息，控制管理***318可调整臂310和/或托架306以平衡UAV 300。在各种实施例中，控制管理***318可使UAV 300在初始起飞期间抬升到处于悬停中，并且可验证适当平衡。
另外地或可替代地，控制管理***318可将臂310调整到初始设定或告知用户将臂310手动调整到初始设定。一旦确定初始设定，UAV 300可抬升到处于悬停中，并验证适当平衡。在一些实施例中，适当平衡可基于在为旋翼供电的电马达中的每一个上的电流汲取。如果初始设定未产生适当平衡，那么控制管理***可计算臂310的初始设定的效率。在一些实施例中，控制管理***318可计算臂310和/或托架306所需要的任何调整，以适当地平衡UAV300。在此类实施例中，可通过确定每一马达维持稳定飞行所需的电流以及比较所述电流来计算测量结果。在各种实施例中，控制管理***318接着可自动进行调整，以使得马达中的每一个所需的电流大体上相等。例如，一个或多个马达可相应地进行重定位。在一些实施例中，控制管理***318可显示维持平衡飞行所必需的臂和/或托架的手动调整。
在一些实施例中，控制管理***318可提供以减小的效率继续且同时UAV 300略微不平衡的选择方案。在此类实施例中，控制管理***318可计算由于脱离平衡态而减小的性能特性(例如，增加的所需电力、减小的空速、减小的范围等)。另外地或可替代地，控制管理***318可提供其中臂和/或托架移动到平衡位置的UAV 300的性能特性，由此提供比较不平衡飞行性能特性与平衡飞行性能特性的能力。控制管理***318可使性能特性显示在计算装置304上的显示器上和/或显示在UAV 300上的单独显示器上。例如，控制管理***318可向用户显示注意，例如，“在这个位置，UAV将具有10结的最大空速和20分钟的最长飞行时间。在调整位置(例如，向左2个扣且向上1个扣的托架位置、在位置2处的前臂、在位置4处的后臂等)处，UAV将具有15结的最大空速和30分钟的最长飞行时间。
在一些实施例中，着陆板322可被配置成经由控制管理***318和/或计算装置304而与UAV 300通信，以向UAV 300提供基座位置。基座位置可以是其中UAV应该返回到以便着陆的位置。在一些实施例中，基座位置可被设定为特定沿途点或起飞位置。在各种实施例中，控制管理***318或UAV 300上的其它电力管理组件可持续跟踪UAV 300和/或计算装置304所剩的电池寿命。基于与基座位置之间的距离，控制管理***可计算返航时间。在返航时，控制管理***和/或计算装置304上的应用程序可计算路线并使UAV 300返回到基座位置。当启用返航功能时，UAV 300可一直跟踪机载电池以确保UAV 300不会将电池电量消耗到它不再能飞的程度。
在各种实施例中，着陆板322可经由连接器为UAV 300机载电池充电。在此类实施例中，UAV 300可着陆在着陆板322上，并且一个或多个起落架316可以物理方式连接到一个或多个连接器(例如，***式连接器、电感式耦合器等)。一个或多个连接器接着可将电力传递到UAV 300机载电池。在一些实施例中，计算装置可耦合到UAV 300，以使得它可例如经由USB或类似连接而从UAV 300接收电力。
图4是图1中所示的UAV的透视图，其具有计算装置的内部组件的放大图。
如上文所论述，计算装置402可向UAV提供飞行管理输入(例如，方向、速度、高度、沿途点、飞行计划、地理位置等)和/或定向/平衡输入(例如，来自一个或多个加速度计、陀螺仪、磁力计等的输入)。计算装置402可经由有线和/或无线连接而连接到控制管理***404，例如控制管理***218。一旦连接好，计算装置402就可将飞行管理和定向数据传输到控制管理***404。在一些实施例中，计算装置402还可以被配置成从控制管理***404接收飞行管理和定向数据。
在各种实施例中，计算装置402可包含具有例如经由总线410而可操作地连接到操作***408的一个或多个处理单元406的任何计算装置，所述总线410在一些情况下可包含以下中的一个或多个：***总线、数据总线、地址总线、PCI总线、Mini-PCI总线和任一种局部、***和/或独立总线，例如通用串行总线(USB)。操作***408可以是能够管理计算机硬件和软件资源的任何操作***。例如，操作***408可管理飞行管理***412、一个或多个稳定性增强传感器414(例如，加速度计、陀螺仪、磁力计等等)、定位传感器416(例如，全球定位***传感器等等)，以及各种其它装置418(例如，静态相机、摄像机、3D相机、超声波传感器等)。
或者或另外，本文中所描述的功能性可至少部分地由例如加速器的一个或多个硬件逻辑组件执行。例如(但不限于)，可使用的硬件逻辑组件的说明性类型包含现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上***(SOC)***、复杂可编程逻辑装置(CPLD)等。例如，加速器可表示混合装置，例如出自ZYLEX或ALTERA的包含内嵌于FPGA结构中的CPU过程(CPU course)的一个混合装置。
在一些实施例中，一个或多个稳定性增强传感器414监测计算装置402的一部分的位置、角度、加速度和/或定向。例如，稳定性增强传感器414可包括陀螺仪和/或加速度计，其监测计算装置402的斜度、横摇和偏航以及它们中的每一个随着时间推移的改变。稳定性增强传感器414可经由信号向控制管理***404提供前述定位数据。
例如，稳定性增强传感器414可检测飞机由于一阵风或施加在UAV 400上的其它力而产生的突然倾斜。作为响应，稳定性增强传感器414可经由飞行管理***412向控制管理***404传输信号。控制管理***404可使由一个或多个旋翼产生的推力增大或减小，以抵消所施加的力，并因此使UAV 400的飞行稳定。
控制管理***404可包括具有一个或多个处理器、一个或多个存储器、操作***、逻辑控制和/或一个或多个参数的计算机***。控制管理***404可处理来自计算装置402的信号以确定如何指挥旋翼和为旋翼供电以维持所要飞行状态。
所要飞行状态可由飞行管理***412确定。飞行管理***412可包括加载在计算装置上的应用程序或程序，其被配置成从稳定性增强传感器414、定位传感器416和各种其它装置418接收输入。在一些实施例中，飞行管理***412可处理输入，并将信息发送到控制管理***以根据需要调整臂和/或旋翼，从而维持平衡飞行。
在各种实施例中，计算装置402还可包括网络接口420，其用于实现计算装置402、UAV 400和/或一个或多个远程装置之间经由网络的通信。例如，网络可包含例如互联网的公共网络、例如机构和/或个人内联网的私用网络，或私用和公共网络的某种组合。网络还可包含任何类型的有线和/或无线网络，包含但不限于局域网(LAN)、广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、身体区域网络(BAN)、近场通信(NFC)、卫星网络、电缆网络、Wi-Fi网络、WiMax网络、移动通信网络(例如，3G、4G等)，或其任何组合。
网络可利用通信协议，包含基于包和/或基于数据报的协议，例如互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)或其它类型的协议。此外，网络还可包含促进网络通信和/或形成网络的硬件基础的数个装置，例如交换器、路由器、网关、访问点、防火墙、基站、转发器、主干装置等等。
网络接口420可包含一个或多个网络接口控制器(NIC)或其它类型的收发器装置，其用于通过网络发送和接收通信和/或数据。另外地或可替代地，计算装置402还可包括接近度接口422，其用于进一步实现计算装置402、UAV和/或一个或多个远程装置之间的通信。接近度接口422可包含一个或多个接近度网络接口控制器或其它类型的收发器装置，其用于通过接近度网络发送和接收通信。如本文所使用，接近度网络可为点对点、无线USB、蓝牙、IrDA、Z-Wave、身体区域或基于至少两个装置的接近度的任何其它有线或无线路径。在一些实施例中，控制管理***404可包括网络和/或接近度接口，其用于实现与计算装置402的通信和/或数据传递。
在各种实施例中，飞行管理***412可向控制管理***404提供飞行计划。飞行计划可包括特定沿途点、一系列沿途点、一组随机沿途点、跟随我特征，或飞行信息的任何其它路线。飞行计划可包含用于无人机在整个飞行计划中飞行的空速或一系列空速。另外，飞行计划可包括用于无人机在整个飞行计划中进行的高度、高度范围或一系列高度调整。在各种实施例中，飞行管理***412可将输入发送到控制管理***404，以根据需要实现无人机的方向、速度或高度的改变，从而维持飞行计划。
在各种实施例中，飞行计划可通过在飞行之前输入一个或多个沿途点而输入到飞行管理***412中。沿途点中的每一个可对应于纬度和经度、街道地址或栅网上的某一位置。飞行计划可通过输入一个或多个沿途点的位置信息而手动产生。飞行计划还可通过从服务器下载一系列预设沿途点而输入。
另外地或可替代地，飞行计划可在飞行期间产生。例如，计算装置402可被设定成跟随我模式。跟随我模式可被配置成维持与第二计算装置之间的特定距离、距离范围、高度或高度范围。因此，当第二计算装置移动时，UAV 400将基于来自计算装置402的输入而跟随第二计算装置，从而在飞行时产生飞行计划。
对于另一实例，UAV上的计算装置402可经由无线网络而与第二计算装置通信。计算装置402可将数据从一个或多个传感器流式传输到第二计算装置，例如视频。监测第二计算装置上的数据流的用户可能想要再查看一次视频中观察到的特定事物。因此，用户可将命令输入到第二计算装置中，所述命令接着可传输到计算装置402，以使飞行计划反向并在所关注的事物处停止。第二计算装置还可传输命令以在所关注的事物处产生新沿途点、在所关注的事物周围徘徊、在接近所关注的事物处悬停等。
在各种实施例中，飞行管理***412可存储禁飞区输入，例如空中禁区。例如，用户可能想要限制无人机在水体上方的飞行。用户可将水体绘制为禁飞区，并且因此，飞行管理***将在水体周围飞行。对于另一实例，飞行管理***412可被配置成从联邦航空管理局或其它相关部门接收其中禁止飞行的区域列表或地图。飞行管理***412可处理所述信息，并验证规划好的飞行计划未违反禁飞区。在一些实施例中，如果一个或多个飞行计划将突破禁飞区的边界，那么飞行管理***412可向用户提供警告。
另外，UAV 400可能能够在紧急情形中完全自主飞行。例如，如果计算装置变的不可操作，那么UAV 400可被配置成用于自动恢复功能，其中UAV可在没有来自计算装置402的输入的情况下实现悬停和着陆。对于另一实例，在失去与计算装置402或第二计算装置的联系后，UAV 400可启用自动恢复功能，例如通过控制管理***。
图5描绘其中可调整夹板被配置成将计算装置固定到例如UAV 100的UAV的托架的多个型式。可调整夹板502中的每一个可手动和/或自动调整以收纳计算装置，例如计算装置104。在各种实施例中，固定和/或可调整夹板可包括压力传感器，其向进行手动调整的用户和/或控制管理***提供压力信息。压力信息可包括对足以确保计算装置固定的压力的通知。在一些实施例中，压力信息还可包括对施加到装置上的最大压力的通知，从而警告用户任何进一步施加的压力都可能会导致可解耦计算装置的损坏。例如，指示可呈光的形式。在这些实例中，当施加了足以将计算装置保持在适当位置的压力时，光可变成绿色。如果施加最大压力，那么指示灯可变成红色，由此警告用户不能再向计算装置施加更多压力。
在图5A中所示的说明性实施例中，例如托架106的托架可包括一个可调整夹板502和一个固定夹板504。可调整夹板502和固定夹板504可包括金属材料、塑料材料、木材或另一坚硬材料。在一些实施例中，可调整夹板502可沿着托架中的轨道506进行调整。在一些实施例中，可调整夹板502可包括伸缩臂，由此允许夹板根据需要沿着轨道506进行伸展和回缩，从而容纳计算装置。
可调整夹板502可针对计算装置，基于所述计算装置的尺寸而自动调整。在一些实施例中，计算装置可向控制管理***传输计算装置尺寸。例如，当在UAV的接近度内在计算装置上启动例如飞行管理***412的应用程序时，所述应用程序可将计算装置数据自动发送到控制管理***。响应于接收到所述尺寸，控制管理***可发信号通知致动器508启动，以使可调整夹板502针对计算装置而伸展或回缩到适当位置。致动器508可以是电气、机械、液压或任何其它类型的致动器。在此类实施例中，可调整夹板和/或固定夹板中的压力传感器可向控制管理***传输压力信号。在各种实施例中，控制管理***可被配置成当压力达到一定量时撤销启动致动器508。在一些实施例中，在达到特定压力后，压力传感器可直接切断从致动器508到可调整夹板502的信号。
在各种实施例中，可调整夹板502可手动调整。在此类实施例中，可调整夹板502可沿着轨道506进行手动操控，并且可利用紧固机构510固定到适当位置。紧固机构可包含(但不限于)螺丝、螺钉、螺母、接脚、橡皮圈和/或被配置成固定装置的任何其它机构。可调整夹板502还可伸缩，并利用紧固机构510以特定长度固定。紧固机构510可包含(但不限于)螺丝、螺钉、螺母、接脚、橡皮圈和/或被配置成固定装置的任何其它机构。在一些实施例中，可调整夹板和固定夹板可经由张力机构而彼此连接，所述张力机构例如橡皮圈、弹簧或附着到夹板上的另一张力机构。
在各种实施例中，可通过按钮512手动启动致动器508来调整可调整夹板502。在此类实施例中，用户可手动按下按钮512，从而发送启动致动器的信号，并使可调整夹板移动。按钮512可具有伸展特征和回缩特征。在一些实施例中，按钮512可包括分支按钮，以使得按下二分之一的按钮使可调整夹板502伸展，而按下另一半使它回缩。在一些实施例中，按钮512可包括拨动开关，以使得在一个方向上拨动使可调整夹板502伸展，且在相反方向上拨动使可调整夹板502回缩。
在各种实施例中，可调整夹板可包括用于具有特定大小的计算装置的一个或多个预定设定，例如设定514和516。长度设定可通过制动件、夹片、标记或示出长度设定的任何其它合理的方式确定。例如，设定514可以是用于5英寸智能电话的可调整夹板502设定，而设定516可以是用于8英寸平板电脑的可调整夹板502设定。
如图5B中所说明，托架可包括用于固定计算装置的两个可调整夹板502。如上文所描述，可调整夹板502可手动和/或自动调整。
在一些实施例中，计算装置可向控制管理***传输计算装置尺寸。在一些实施例中，可直接和/或通过经由有线和/或无线连接而连接到控制管理***的第二计算装置将计算装置的尺寸输入到控制管理***中。在这些情况下，第二计算装置可包括个人计算装置，例如智能电话、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能电视、二合一装置、三合一装置、个人数字助理或其它类似装置。
响应于接收到所述尺寸，控制管理***可发信号通知致动器508启动，以使可调整夹板502针对计算装置而调整到适当位置。控制管理***可使一个或两个可调整夹板502基于UAV的重量和平衡进行调整。在一些实施例中，可调整夹板502可首先将计算装置固定在适当位置。一旦固定，控制管理***就可从各种传感器接收重量和平衡输入，并且可将信号发送到致动器以同时移动两个可调整夹板502，从而帮助平衡UAV。
在各种实施例中，可调整夹板502可手动调整。在此类实施例中，可调整夹板502可沿着轨道506进行手动操控，所述轨道506可以是伸缩臂的轨道，并且可利用紧固机构510固定到适当位置。在一些实施例中，可调整夹板502可经由张力机构而彼此连接，所述张力机构例如橡皮圈、弹簧或附着到夹板上的另一张力机构。
在各种实施例中，可通过按钮512手动启动致动器508来调整可调整夹板502。按钮512可包括开关、一个或多个按钮或任何其它接合方法。在此类实施例中，用户可手动按下按钮512，从而发送启动致动器的信号，并使可调整夹板移动。按钮512可具有伸展特征和回缩特征。例如，按钮512可为拨动的，以使得在一个方向上拨动使可调整夹板502伸展，且在相反方向上拨动使可调整夹板502回缩。
在一些实施例中，可调整夹板502中的每一个可通过专用按钮512单独调整。在其它实施例中，可调整夹板502可在启动按钮512后以相同速率调整成与彼此更接近或更远离。
如图5C中所说明，托架可包括四个可调整夹板502。图5C中所描绘的可调整夹板502可操作为图5A和5B中所描述的可调整夹板502中的任一种。
可调整夹板502可被配置成使得每对可调整夹板以与彼此相反的方式定位。在说明性实例中，安装可调整夹板502以使得每一可调整夹板502将固定计算装置的拐角。在一些实施例中，每一可调整夹板502可固定计算装置的顶侧、底侧、左侧和右侧。
图6描绘其中机身的臂回缩的UAV。图6A和6B分别是其中臂回缩的UAV的透视图和后视图。
如上文所论述，UAV的臂602，例如臂110，可沿着平面从如图6中所描绘的回缩位置调整到伸展位置以进行飞行。在回缩位置中，臂602可塞进机身的背板604的后方，所述背板604定位于托架和/或外壳606和臂602之间。
在各种实施例中，UAV 600可包括锁定机构以将臂602保持回缩位置中的适当位置。锁定机构可包括齿轮锁、可回缩防护件、制动件或类似锁定装置中的一个或多个。锁定机构可由用户手动控制和/或由控制管理***608控制。在一些实施例中，控制管理***608可经由由致动器610供电的机构而使臂602锁住和解锁。
在一些实施例中，UAV 600可包括锁定机构以在处于图6A和6B中所示的回缩位置中时将旋翼612保持在适当位置。旋翼612的锁定机构可包括齿轮锁、可回缩防护件、制动件或类似锁定装置。在各种实施例中，马达614在脱离时可将旋翼612锁到用于存储的位置中(例如，锁到图6A和6B中所示的回缩位置中)。
如上文所论述，臂602可伸展以进行飞行。臂602可手动和/或自动部署到伸展位置以进行飞行。在具有自动致动的实施例中，致动器610可为臂供电以部署到伸展位置，以便进行飞行。在此类实施例中，基于耦合到托架的计算装置，控制管理***608可指挥致动器发送信号以使每一臂伸展到特定位置。例如，从相对于UAV 600的纵轴成零(0)度的回缩位置，臂可针对具有较小长度的计算装置(例如，智能电话)伸展到较小角度(例如，70到100度)。然而臂602可针对较大计算装置(例如，平板电脑)伸展到较大角度(例如，100到150度)。本文中呈现的实例仅出于解释性的目的，且并不意味着针对特定装置限制UAV的臂的移动。
图7是其中臂伸展的图6中所示的UAV的后视图。UAV 700的臂702可基于UAV 700的重量和平衡而伸展到多个位置。重量和平衡可由可经由附接模块而附接到UAV 700上的计算装置和/或其它外部传感器、设备等等实现。
在说明性实例中，臂702可以与每一位置中的中心线轴704成大体上相等角度的方式定位。如所示，在位置A处，后臂702(2)被配置成与中心线轴成大约90度。在位置B处，后臂702(2)被配置成与中心线轴成大约120度。在位置C处，后臂702(2)被配置成与中心线轴成大约150度。然而，臂可被配置成比说明性实例中所示的角度更大和更小的角度。
图7描绘各种位置中的后臂702(2)，而前臂702(1)保持在与中心线轴704成大约90度的位置。然而，前臂702(1)可被调整到不同角度，类似于用在位置B和C处的后臂702(2)示出的那些。
如所描绘，在位置A处，前臂702(1)和后臂702(2)可被配置成相对于彼此成大体上相同的角度。在位置B和C中，前臂702(1)和后臂702(2)可被配置成相对于彼此成不同角度。在一些实施例中，前臂702(1)中的每一个和后臂702(2)中的每一个可独立于彼此进行移动，并且可以不同角度进行配置。例如，一个后臂702(2)可在位置B处，而另一后臂702(2)可在位置C处，其中位置B和C相对于中心线轴704成不同角度。
图8是其中机身的一个臂802出于为一个或多个电池804再充电的目的而伸展的UAV的后视图。在各种实施例中，为马达、致动器、控制管理***和/或耦合到机身的任何其它组件供电的电力可由一个或多个电池804提供。
在一些实施例中，一个或多个电池804可存储在例如背板108的背板806和/或一个或多个臂802内部。在一些实施例中，一个或多个电池804可安装在背板806上和/或安装在一个或多个臂802上。电池804可包括镍镉、铅酸、锌溴、锂离子、镍氢或任何其它类型的可充电和/或一次性电池。
如图8中所描绘，一个或多个臂802可被配置成单独地伸展而其它臂回缩。在此类实施例中，耦合到伸展臂802的旋翼808可在冲压空气(ramair)中旋转以产生电力。例如，手上拿着UAV的四处走动的用户可伸展UAV的臂并通过在风中旋转旋翼而为电池再充电。
在各种实施例中，UAV 800可包括太阳能面板810，其用于提供电力以向马达供电。在此类实施例中，太阳能面板可并入到背板806的表层(例如，粘贴或喷涂在表层上、与表层一起制成)、托架和/或容纳计算装置的外壳中。另外地或可替代地，太阳能面板810可安装在背板806、托架和/或容纳计算装置的外壳上。
在一些实施例中，安装到机身上的计算装置的一个或多个电池可额外经由上述***或方法中的一个或多个进行再充电。例如，耦合到机身的计算装置可经由USB或类似电缆而连接到UAV 800。UAV 800可将经由伸展臂802、太阳能面板810等等产生的电力传递到计算装置的一个或多个电池。
说明性环境
图9到12描绘其中可使用例如UAV 100的UAV的说明性环境。图10到12说明通过其可产生飞行计划的方法。本文中所描绘的方法并不意图为排他性的，而是提供产生飞行计划并将它保存到UAV、飞行计算装置、第二计算装置和/或服务器的说明。
图9是其中例如UAV 100的UAV可操作的说明性环境。下文描述的环境只构成一个实例，且并不意图将权利要求限于任何特定的操作环境。在不脱离所要求的主题的精神和范围的情况下可使用其它环境。
图9示出了其中UAV 902可操作的实例环境900。UAV 902可包括计算装置，例如计算装置104。远程装置904和/或环境900的组件，例如服务器908，可包含被配置成经由一个或多个网络906进行通信的多种装置类型，且不限于任何特定类型的装置。在一些实例中，远程装置904和/或服务器908可包含静止装置，包含但不限于服务器、台式电脑、个人计算机、支持网络的电视、终端、游戏控制台、机顶盒、游戏装置、工作站和瘦客户端，例如能够操作分布式计算资源的那些。在一些实例中，远程装置904和/或服务器908可包含移动装置，包含但不限于移动电话、平板电脑、移动电话平板电脑混合装置、个人数据助理(PDA)、笔记本电脑、媒体播放器、个人视频记录器(PVR)、相机和任何其它移动计算机或任何其它移动电信装置。在一些实例中，远程装置904和/或服务器908可包含嵌入型装置，包含但不限于可穿戴式计算机、植入式计算装置、汽车计算机、计算机导航类型装置(例如基于卫星的导航***，包含全球定位***(GPS)装置和其它基于卫星的导航***装置)、器具和用于包含在计算装置中的集成组件。在各种实例中，远程装置904和/或服务器908可包含被配置成经由一个或多个网络906进行通信的任何其它种类的计算装置。
例如，网络906可包含例如互联网的公共网络、例如机构和/或个人内联网的私用网络，或私用和公共网络的某种组合。网络906还可包含任何类型的有线和/或无线网络，包含但不限于局域网(LAN)、广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、身体区域网络(BAN)、近场通信(NFC)、卫星网络、电缆网络、Wi-Fi网络、WiMax网络、移动通信网络(例如，3G、4G等)，或其任何组合。网络906可利用通信协议，包含基于包和/或基于数据报的协议，例如互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)或其它类型的协议。此外，网络906还可包含促进网络通信和/或形成网络的硬件基础的数个装置，例如交换器、路由器、网关、访问点、防火墙、基站、转发器、主干装置等等。
在一些实例中，网络906可进一步包含实现与例如无线访问点(WAP)的无线网络的连接的装置。支持通过WAP的连接性的实例在各种电磁频率(例如，射频)上发送和接收数据，包含支持电气电子工程师学会(IEEE)802.11标准(例如，802.11g、802.11n等)和其它标准的WAP。
远程装置904和服务器908可包含具有例如经由总线914而可操作地连接到计算机可读媒体912的一个或多个处理单元910的任何计算装置，所述总线914在一些情况下可包含以下中的一个或多个：***总线、数据总线、地址总线、PCI总线、Mini-PCI总线和任一种局部、***和/或独立总线。存储在计算机可读媒体912上的可执行指令可包含(例如)操作***916、控制管理***918、飞行管理***920和/或可通过处理单元910加载和执行的其它模块和程序。
远程装置904和/或服务器908上的操作***910可以是任何操作***，包含但不限于MICROSOFT WINDOWS、WINDOWS、QNXTM、IBM z/OSTM、LINUX、安卓、iOSTM、OSXTM、NETBSDTM，或能够管理计算机硬件和软件资源的任何其它操作***。在一些实例中，远程装置904和服务器908可包含操作***916，例如MICROSOFT WINDOWS。在各种实例中，远程装置904可包含操作***916(1)，例如MICROSOFT WINDOWS，而服务器908可包含操作***916(2)，例如安卓。
另外地或可替代地，本文中所描述的功能性可至少部分地由例如加速器的一个或多个硬件逻辑组件执行。例如(但不限于)，可使用的硬件逻辑组件的说明性类型包含现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上***(SOC)***、复杂可编程逻辑装置(CPLD)等。例如，加速器可表示混合装置，例如出自ZYLEX或ALTERA的包含内嵌于FPGA结构中的CPU过程的一个混合装置。
远程装置904和/或服务器908还可包含一个或多个网络接口922，其用于实现远程装置904、服务器908和UAV之间的通信。此类网络接口922可包含一个或多个网络接口控制器(NIC)或其它类型的收发器装置，其用于通过网络发送和接收通信和/或数据。例如，网络接口922可包含接近度接口，其用于进一步实现远程装置904、服务器908和UAV之间的通信。此类接近度接口可包含一个或多个接近度网络接口控制器或其它类型的收发器装置，其用于通过接近度网络发送和接收通信。
远程装置904、服务器908和UAV 902之间的通信经由有线或无线信号可为可能的，包含但不限于蓝牙、无线电控制、语音控制、电磁波、Wi-Fi信号、蜂窝电话信号或其某一组合。远程装置904可经由网络906将信号发送到控制管理***918，例如控制管理***216。在接收到所述信号后，控制管理***918可根据需要调整马达速度、旋翼速度和/或旋翼斜度以反映远程装置904的需要。
在各种实施例中，UAV 902可被配置成基于存储在例如计算装置104的计算装置和/或例如控制管理***216控制管理***中的飞行计划数据而自主地飞行。UAV 902可被配置成经由网络906向远程装置904更新定位数据。在此类实施例中，用户可在整个飞行计划中跟踪UAV 902的位置，并根据需要经由远程装置904中的控制管理***918和/或飞行管理***920更改飞行计划。
另外地或可替代地，UAV 902可基于对去除装置904的接近度(例如在跟随我模式中)而使飞行计划得以飞行。在此类实施例中，UAV 902可基于经由网络906传送的距离输入而维持与远程装置904之间的距离和/或高度。
图10描绘全球定位***(GPS)或其它定位***环境中的手动沿途点输入设定。
如上文所论述，飞行计划可通过在飞行之前输入一个或多个沿途点而输入到计算装置上的飞行管理***中，例如飞行管理***412。另外地或可替代地，飞行计划或其沿途点可例如经由控制管理***或其它机载计算机而被直接输入到UAV中。
沿途点中的每一个可对应于纬度和经度、街道地址或栅网上的某一位置。飞行计划可通过输入一个或多个沿途点的位置信息而手动产生。飞行计划还可通过从服务器下载一系列预设沿途点而输入。
在位置1002处，位于沿途点A的用户输入沿途点A的位置数据。在一些实施例中，沿途点或计算装置上的其它按钮可经选择以指示计算装置保存沿途点位置数据。沿途点位置数据可基于GPS输入或在所述位置处的其它定位***输入而确定。一旦选定，计算装置可保存对应沿途点的位置数据。在一些实施例中，沿途点A处的地址可被输入到飞行管理***中。
在位置1004和1006处，沿途点B和C的位置数据可被输入到飞行管理***中。飞行管理***可将沿途点A、B和C保存为飞行计划，并稍后向控制管理***传输所述飞行计划以沿着对应于沿途点A、B和C的路线飞行。
在各种实施例中，飞行管理***可保存沿途点以用于随后访问和稍后的飞行计划制定。例如，另一飞行计划可包含沿途点A和B，且不包含沿途点C。对于又一实例，沿途点B可包括所关注的特定点，并且因此另一飞行计划可使UAV直接飞行到沿途点B，并在沿途点B周围悬停和/或徘徊。在此实例中，飞行管理***可接收输入以在处于徘徊模式中时维持与沿途点之间的最大和/或最小距离。
另外地或可替代地，例如沿途点B的沿途点可被设定成使得UAV可经发射以在特定高度徘徊。沿途点B可包括具有有限网络连接或不具有网络连接的遥远区域中的位置，例如森林。因此，用户可将UAV的当前位置设定为沿途点B，且接着发射UAV以在设定高度在沿途点B处和在沿途点B周围徘徊。高度可在起飞之前预先确定。在一些实施例中，UAV可一直上升到它可连接到网络的高度。在此类实施例中，UAV可包括最大高度设定以确保UAV和其它飞机的安全。例如，在森林中徒步旅行的用户可在某一位置上发射UAV，由此允许用户连接到网络并发送求救信号。对于另一实例，用户可连接到网络以发送和/或接收电子邮件或其它消息。
图11描绘说明性跟随我设定，其可用于全球定位***(GPS)环境和/或拒绝GPS的环境。
在各种实施例中，UAV 1102可被配置成在跟随我模式中飞行。在跟随我模式中，计算装置1104可被配置成维持与远程装置1106之间的距离Ld和/或高度Lh。跟随我模式可在计算装置1104、远程装置1106和/或UAV 1102机载控制管理***中被设定为飞行计划。
在各种实施例中，跟随我模式的设定可由飞行管理***和/或控制管理***预先确定。在此类实施例中，UAV 1102可在整个飞行计划中维持与远程计算装置1106之间的设定距离和高度。
在一些实施例中，跟随我模式的设定可经由到飞行管理***和/或控制管理***中的输入而进行调整。在此类实施例中，用户可设定UAV 1102和远程计算装置1106之间的所要距离Ld和/或高度Lh。在一些实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可将预定变化应用到距离Ld和/或高度Lh。在一些实施例中，用户可设定允许变化因数，例如加上或减去距离Xd和/或加上或减去高度Yh。在此类实施例中，UAV可在跟随我模式中减少电池使用，这是因为接近度传输不需要频繁进行。
在各种实施例中，UAV 1102和/或计算装置1104可包括手势感测装置。在此类实施例中，手势感测装置可被配置成跟踪用户和/或远程计算装置1106的移动。例如，在从用户和/或远程计算装置1106接收到指示UAV 1102前进的指示(例如握持远程计算装置1106的手的摆动运动)之前，UAV 1102可一直在某一区域中悬停或徘徊。
另外地或可替代地，手势感测装置可跟踪握持远程计算装置1106的用户的移动。响应于不寻常的移动或求救信号，计算装置1104可在用户和/或远程计算装置1106上方徘徊，并启动计算装置1104上的一个或多个功能性。例如，如果手势传感器接收到求救信号，那么计算装置1104可自动呼叫9-1-1或其它主管机构请求帮助。对于另一实例，UAV 1102可经由计算装置1104上的相机和/或附接到UAV 1102上或内嵌于UAV 1102中的相机自动记录意外事件。
图12描绘拒绝GPS的环境中的手动沿途点输入设定。在此类实施例中，用户可通过将障碍物输入到***中和/或输入用于特定飞行的沿途点而设定沿途点。可经由UAV、附接到UAV上的计算装置和/或远程装置进行输入。
在各种实施例中，障碍物和沿途点可通过建立室内栅网***而输入到飞行管理***和/或控制管理***中。在此类实施例中，可通过光学分析或其它分析输入而标出障碍物，例如沿着房间的墙壁。另外，可标出沿途点，例如通过门道、窗口或其它安全通道。在一些实施例中，无障碍物区域和/或高度可设定在栅网***内以确保避免碰撞。
障碍物1202可被输入到飞行管理***和/或控制管理***中。障碍物1202可包括墙壁上的特定障碍物，例如搁架，和/或墙壁长度。在各种实施例中，可经由超声波传感器和/或距离传感器输入，所述超声波传感器和/或距离传感器可检测实心物体并确定与实心物体之间的飞行距离。在一些实施例中，可经由相机输入，其中用户拍摄障碍物的静态相片和/或视频，并且飞行管理***使用图像辨识来避开所述障碍物。
类似于障碍物1202，障碍物1204可被输入到飞行管理***和/或控制管理***中。障碍物1204可向***发出垂直于障碍物1202定向的障碍物的警报。障碍物1204可包括一直到沿途点1206的墙壁。沿途点1206包括其中不会碰到障碍物的安全行进通道。因此，为了安全地从房间A飞到房间B，且从房间B飞到房间A，UAV必须穿过沿途点1206。
如所描绘，房间B包括床。类似于障碍物1202和1204，床，即障碍物1208，可被输入到飞行管理***和/或控制管理***中。另外，大于障碍物1208和小于障碍物1208的其它家具都可被输入到UAV中以避免碰撞。
另外地或可替代地，UAV可包括跟踪位置和与障碍物之间的距离的传感器，从而允许UAV以看到并避开的模式飞行。在此类实施例中，UAV可避开障碍物1202、1204和1208，同时安全地飞过沿途点1206，而无需将先前飞行计划输入到飞行管理***和/或控制管理***中。
在各种实施例中，UAV可包括手势控制传感器，其跟踪用户和/或远程装置的移动。在此类实施例中，用户可通过例如在所要方向上摆动手或摆动远程装置来指挥UAV向左、向右、向上或向下飞行。
图13是示出用于调整例如UAV 100的UAV的托架和臂的过程的流程图。
在框1302处，计算装置可耦合到UAV的机身。在一些实施例中，第一计算装置可经由托架而耦合到机身。托架可经由一个或多个可调整和/或固定夹板而将计算装置固定到适当位置。在此类实施例中，夹板可在周围固定计算装置的至少两个外边缘或拐角。可手动和/或自动将夹板设定到适当位置以固定计算装置。
在各种实施例中，计算装置可容纳在外壳中，所述外壳被配置成附接到托架上。在此类实施例中，外壳可经由一个或多个搭扣配合、闩锁、卡钩、固定和/或可调整夹板、磁体等等而附接到托架上。
在框1304处，控制管理***可测量横跨着陆面的重量分布。至少部分地基于重量和重量分布，控制管理***可计算维持平衡飞行所必需的一个或多个臂的位置。
另外地或可替代地，容纳在托架中的计算装置可向控制管理***提供计算装置数据，例如尺寸。在接收到尺寸后，控制管理***可针对特定计算装置而自动调整臂。例如，控制管理***可具有用于iPhone的预载到它的存储器中的适当臂设定。对于另一实例，控制管理***可保存特定装置的数据，例如UAV的用户共同拥有的和/或使用的那些数据。
在框1306处，控制管理***可将UAV的臂调整到各种位置，所述位置将实现平衡且稳定的飞行。
在框1308处，控制管理***可使UAV进入悬停，并验证适当平衡。如果UAV不是足够平衡，那么控制管理***可确定进行调整以影响平衡且稳定的悬停。在各种实施例中，控制管理***可在飞行时调整臂。在一些实施例中，UAV的着陆面可包括起落架负重开关(weight-on-wheels switch)，由此在飞行时禁止任何臂移动。
在框1310处，控制管理***和/或飞行管理***可在第一计算装置和第二计算装置之间建立连接。所述连接可以是有线和/或无线的。
在框1312处，控制管理***和/或飞行管理***可确定第一和第二装置之间的最大距离。在一些实施例中，最大距离可由操作者通过到第一和/或第二计算装置中的操作者输入而确定。在一些实施例中，最大距离可以是如控制管理***和/或飞行管理***设定的预定距离。例如，应用程序可设定在跟随我模式中的最大飞行距离。
在框1314处，控制管理***和/或飞行管理***可确定第一和第二装置之间的最小距离。在一些实施例中，最小距离可由操作者通过到第一和/或第二计算装置中的操作者输入而确定。在一些实施例中，最小距离可以是如控制管理***和/或飞行管理***设定的预定距离。例如，应用程序可设定在跟随我模式中的最小飞行距离。
在框1314和1316处，控制管理***和/或飞行管理***可基于最大和/或最小距离而维持第一和第二计算装置之间的距离。
在框1320处，控制管理***和/或飞行管理***可确定飞行计划完成并使UAV着陆。在一些实施例中，当飞行计划已经完成时，飞行才可为完整的。在一些实施例中，当操作者经由第一计算装置、控制管理***和/或飞行管理***将信号发送到UAV，从而指挥UAV着陆时，飞行才可为完整的。
图14是示出用于户外飞行计划绘制的过程的流程图。飞行计划可绘制到且存储在耦合到UAV的计算装置的飞行管理***、远程装置的飞行管理***和/或内嵌于UAV中和/或附接到UAV上的控制管理***中。
在框1402处，飞行管理***和/或控制管理***接收沿途点数据。沿途点数据可通过纬度和经度、栅网输入、地址或输入位置数据的任何其它方法而输入。
在框1404处，飞行管理***和/或控制管理***接收禁飞区数据。在各种实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可从例如联邦航空管理局的远程服务下载禁飞区数据。在此类实施例中，远程服务可经由网络而连接到飞行管理***和/或控制管理***，并下载UAV的本地区域的最新飞行限制。例如，当总统飞行时，在有限时段内可存在受限区域。因此，UAV可通过飞行管理***和/或控制管理***接收在特定区域中的飞行未经授权的输入。在此类实施例中，UAV上的计算装置和/或远程计算装置可向用户提供飞行未经授权的指示。在一些实施例中，UAV在它位于禁飞区时可自动停止飞行。
在各种实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可存储由用户提供的禁飞区输入。例如，如果用户不想UAV飞越水池上方，那么用户可输入水池的纬度和经度坐标，并指定在围绕水池坐标的30英尺半径内的禁飞区。
在框1406处，飞行管理***和/或控制管理***接收高度数据。在各种实施例中，高度数据可包括基于飞行计划类型的预定高度。例如，如果飞行计划是从服务器下载，那么高度数据可能已经预载。对于另一实例，如果飞行计划是先前设定的一个飞行计划，那么高度可为预载的。在一些实施例中，高度数据可包括预定变化，以使得高度设定是正值或负值。在一些实施例中，用户可输入高度和/或变化数据。
在框1408处，UAV可从基座位置发射，并使飞行计划得以飞行。在一些实施例中，基座位置可包括固定点，例如发射点纬度和经度。在一些实施例中，基座位置可移动，例如随着着陆垫或与远程装置的连接而移动。
在框1410处，飞行管理***和/或控制管理***可监测UAV和/或计算装置的电池寿命。在各种实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可向操作者的远程装置传输UAV和/或计算装置的电池寿命的状态。
在框1412处，飞行管理***和/或控制管理***可基于UAV的电池寿命而计算最大范围和/或返航距离。在一些实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可计算最大范围和/或返航距离。在一些实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可向操作者的远程装置传输最大距离和/或返航距离。在各种实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可计算返航路线以供UAV飞行。在此类实施例中，考虑到禁飞区限制，返航路线可为到基座位置的最直接路线。
在框1414处，飞行管理***和/或控制管理***可基于在1412处计算的最大范围和/或返航距离而限制与基座之间的范围。
在框1416处，飞行管理***和/或控制管理***可基于沿途点数据而确定最小电池寿命。在此类实施例中，飞行管理***和/或控制管理***可基于UAV和/或计算装置的电池寿命而向远程装置提供飞行计划不可行的警告。在一些实施例中，最小电池寿命包括UAV安全着陆在基座位置处所需的最小电池电力。在一些实施例中，最小电池寿命包括UAV安全着陆在除基座位置以外的安全位置处所需的最小电池电力。安全位置可以是一个或多个指定地址、纬度和经度位置或已知的沿途点。
在框1418处，飞行管理***和/或控制管理***基于所确定的电池寿命可指挥返航路线的飞行。返航路线可以是到基座位置的直接路线和/或考虑到禁飞区的到基座位置或替代的预先指定着陆点和/或安全着陆区域的最短距离。返航功能可提供安全机构以确保UAV和/或计算装置将不会安全着陆之前耗尽电池资源。
图15是示出用于室内飞行计划绘制的过程的流程图。
在框1502处，控制管理***和/或飞行管理***接收第一障碍物的输入。如上文所描述，障碍物可包括单个物体或墙壁的长度。在各种实施例中，障碍物可通过静态相机、视频、距离传感器、超声波传感器等等输入。
在框1504处，控制管理***和/或飞行管理***接收第二障碍物的输入。
在框1506处，飞行管理***和/或控制管理***接收沿途点的输入。沿途点可以是UAV可安全地行进以避开一个或多个障碍物的任何点。
在框1508处，控制管理***和/或飞行管理***接收第三障碍物的输入。
在框1510处，控制管理***和/或飞行管理***接收第二沿途点的输入。
在框1512处，控制管理***和/或飞行管理***可使UAV发射并在沿途点之间飞行，同时避开第一、第二和第三障碍物。
另外地或可替代地，障碍物可在飞行期间通过一个或多个传感器辨识，例如在看到并避开的模式中。因此，UAV可在沿途点之间飞行，同时避开障碍物。
结论
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言来描述主题，但应理解，所附权利要求书中所界定的主题未必限于所描述的具体特征或动作。实际上，是将具体特征和动作公开为实施权利要求书的说明性形式。
除非另外具体陈述，否则条件性语言例如“可”、“可能”、“可以”或“能够”等等在上下文内理解以呈现某些实例包含某些特征、元件和/或步骤，而其它实例未必包含这些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件性语言大体上并不意图暗示某些特征、元件和/或步骤无论如何为一个或多个实例所需的，或一个或多个实例一定包含用于在具有或不具有用户输入或提示的情况下决定某些特征、元件和/或步骤包含于任何特定实例中或将在任何特定实例中执行的逻辑。除非另外具体陈述，否则例如词组“X、Y或Z中的至少一个”的结合性语言将被理解成呈现项、术语等可为X、Y或Z或其组合。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种无人驾驶飞行器(UAV)，包括：
机身，包括：
一个或多个臂；
一个或多个旋翼，其耦合到所述一个或多个臂；
至少一个马达，其耦合到所述一个或多个旋翼；
控制管理***，其被配置成：
调整托架相对于所述机身的位置，
调整所述一个或多个臂的位置，或
其组合，
其中所述调整至少部分地基于来自所述控制管理***的平衡输入，所述平衡输入响应于所述计算装置相对于所述机身的相对位置；
耦合到所述机身的所述托架，所述托架能够进行调整以接纳计算装置；以及
连接器，其被配置成将所述控制管理***连接到所述计算装置。
2.根据权利要求1所述的UAV，其中所述计算装置包括以下中的至少一个：
智能电话；
平板电脑；或
MP3播放器。
3.根据权利要求1所述的UAV，进一步包括至少一个致动器，所述致动器被配置成调整所述一个或多个臂。
4.根据权利要求1所述的UAV，其中所述一个或多个臂能够在0度到210度的范围内进行调整。
5.根据权利要求1所述的UAV，所述机身进一步包括一个或多个附接模块，其中所述一个或多个附接模块被配置成容纳一个或多个可拆卸组件。
6.根据权利要求5所述的UAV，其中所述一个或多个可拆卸组件包含以下中的一个或多个：
相机；
频闪灯；
LED灯；
加速度计；
陀螺仪；
压力传感器；
位置***；
手势传感器；以及
超声波传感器。
7.根据权利要求1所述的UAV，其中所述控制管理***处理来自所述计算装置的输入，并调整所述一个或多个旋翼以保持所述UAV水平。
8.根据权利要求1所述的UAV，其中所述控制管理***处理来自所述计算装置的输入，并调整所述一个或多个旋翼以维持规划好的飞行路径。
9.一种无人驾驶飞行器(UAV)，包括：
机身，所述机身包括：
至少一个臂；
至少一个旋翼，其耦合到所述至少一个臂；
至少一个马达，其耦合到所述至少一个旋翼；
控制管理***；
托架，其耦合到所述机身；
计算装置，其耦合到所述托架，其中所述计算装置能够与所述托架解耦；以及
连接器，其被配置成将飞行计算机连接到所述计算装置。
10.根据权利要求9所述的UAV，进一步包括电池，其中所述UAV被配置成：
监测所述电池的寿命；
至少部分地基于与基座之间的距离和所述电池的所述寿命而计算返航距离；以及
在所述返航距离下提供返航路线。
11.根据权利要求9所述的UAV，其中所述计算装置包括飞行计划，所述飞行计划是一个或多个沿途点。
12.根据权利要求9所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
调整所述托架相对于所述机身的位置；或
调整所述至少一个臂的位置，
其中所述调整基于来自所述控制管理***的平衡输入。
13.根据权利要求9所述的UAV，其中所述计算装置包括以下中的至少一个：
智能电话；
平板电脑；或
MP3播放器。
14.根据权利要求9所述的UAV，其中所述计算装置包括一个或多个沿途点，且被配置成向所述控制管理***发送与所述一个或多个沿途点相关联的信号，并且响应于接收到与所述一个或多个沿途点相关联的所述信号，所述控制管理***指挥所述UAV到达所述一个或多个沿途点。
15.根据权利要求9所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
从超声波传感器接收输入，所述输入至少包括与障碍物之间的距离；
至少部分地基于所述UAV的速度和飞行路线而计算接近所述障碍物的最接近位置；
确定避开所述障碍物所必需的飞行路线偏离；
响应于所述确定，从所述飞行路线偏离以避开所述障碍物；以及
响应于避开了所述障碍物，恢复所述飞行路线。
16.根据权利要求9所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
从超声波传感器接收多个输入，所述多个输入指示多个障碍物；以及
至少部分地基于所述多个输入而计算飞行路线，其中所述飞行路线避开所述多个障碍物。

Claims (20)

1.一种无人驾驶飞行器(UAV)，包括：
机身，包括：
一个或多个臂；
一个或多个旋翼，其耦合到所述一个或多个臂；
至少一个马达，其耦合到所述一个或多个旋翼；
控制管理***；
耦合到所述机身的托架，所述托架能够进行调整以接纳计算装置；以及
连接器，其被配置成将所述控制管理***连接到所述计算装置。
2.根据权利要求1所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
调整所述托架相对于所述机身的位置，
调整所述一个或多个臂的位置，或
其组合，
其中所述调整至少部分地基于来自所述控制管理***的平衡输入，所述平衡输入响应于所述计算装置相对于所述机身的相对位置。
3.根据权利要求1所述的UAV，其中所述计算装置包括以下中的至少一个：
智能电话；
平板电脑；或
MP3播放器。
4.根据权利要求1所述的UAV，进一步包括至少一个致动器，所述致动器被配置成调整所述一个或多个臂。
5.根据权利要求1所述的UAV，其中所述一个或多个臂能够在0度到210度的范围内进行调整。
6.根据权利要求1所述的UAV，所述机身进一步包括一个或多个附接模块，其中所述一个或多个附接模块被配置成容纳一个或多个可拆卸组件。
7.根据权利要求6所述的UAV，其中所述一个或多个可拆卸组件包含以下中的一个或多个：
相机；
频闪灯；
LED灯；
加速度计；
陀螺仪；
压力传感器；
位置***；
手势传感器；以及
超声波传感器。
8.根据权利要求1所述的UAV，其中所述控制管理***处理来自所述计算装置的输入，并调整所述一个或多个旋翼以保持所述UAV水平。
9.根据权利要求1所述的UAV，其中所述控制管理***处理来自所述计算装置的输入，并调整所述一个或多个旋翼以维持规划好的飞行路径。
10.一种无人驾驶飞行器(UAV)，包括：
机身，所述机身包括：
至少一个臂；
至少一个旋翼，其耦合到所述至少一个臂；
至少一个马达，其耦合到所述至少一个旋翼；
控制管理***；
托架，其耦合到所述机身；
计算装置，其耦合到所述托架，其中所述计算装置能够与所述托架解耦；以及
连接器，其被配置成将飞行计算机连接到所述计算装置。
11.根据权利要求10所述的UAV，进一步包括电池，其中所述UAV被配置成：
监测所述电池的寿命；
至少部分地基于与基座之间的距离和所述电池的所述寿命而计算返航距离；以及
在所述返航距离下提供返航路线。
12.根据权利要求10所述的UAV，其中所述计算装置包括飞行计划，所述飞行计划是一个或多个沿途点。
13.根据权利要求10所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
调整所述托架相对于所述机身的位置；或
调整所述至少一个臂的位置，
其中所述调整基于来自所述控制管理***的平衡输入。
14.根据权利要求10所述的UAV，其中所述计算装置包括以下中的至少一个：
智能电话；
平板电脑；或
MP3播放器。
15.根据权利要求10所述的UAV，其中所述计算装置包括一个或多个沿途点，且被配置成向所述控制管理***发送与所述一个或多个沿途点相关联的信号，并且响应于接收到与所述一个或多个沿途点相关联的所述信号，所述控制管理***指挥所述UAV到达所述一个或多个沿途点。
16.根据权利要求10所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
从超声波传感器接收输入，所述输入至少包括与障碍物之间的距离；
至少部分地基于所述UAV的速度和飞行路线而计算接近所述障碍物的最接近位置；
确定避开所述障碍物所必需的飞行路线偏离；
响应于所述确定，从所述飞行路线偏离以避开所述障碍物；以及
响应于避开了所述障碍物，恢复所述飞行路线。
17.根据权利要求10所述的UAV，其中所述控制管理***被配置成：
从超声波传感器接收多个输入，所述多个输入指示多个障碍物；以及
至少部分地基于所述多个输入而计算飞行路线，其中所述飞行路线避开所述多个障碍物。
18.一种方法，包括：
将第一计算装置耦合到机身，所述第一计算装置能够从所述机身拆卸；
对所述第一计算装置进行编程以与第二计算装置通信；
确定从所述第一计算装置到所述第二计算装置的最大距离；
通过所述第一计算装置维持所述第一计算装置和所述第二计算装置之间的距离，所述距离不大于所述最大距离。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
确定从所述第一计算装置到所述第二计算装置的最小距离；以及
通过所述第一计算装置维持所述第一计算装置和所述第二计算装置之间的所述距离，所述距离不小于所述最小距离。
20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
监测电池的寿命；
至少部分地基于与基座之间的距离和所述电池剩余的所述寿命而计算返航距离；以及
在所述返航距离下指挥返航路线的飞行。
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