CN108382583B - 具有密封的模组化隔间和流体排出埠的无人飞行载具 - Google Patents

Abstract

在一个可行的实施例中，提供一种水路两用无人飞行载具，所述水路两用无人飞行载具包括含有能漂浮材料的机身。机身内的分隔板形成机身内的分离的隔间。连接隔间的安装座是用来固定防水飞行器组件于机身内。每个隔间都有在机身上的排水口，所述排水口从机身内部延伸到机身外部。

Description

具有密封的模组化隔间和流体排出埠的无人飞行载具

本申请是2013年1月18日进入中国国家阶段、国家申请号201180035411.9(国际申请号PCT/US2011/042285)的分案申请。

技术领域

本发明涉及无人飞行载具。

背景技术

在设计小型无人载具时，减少重量和体积是最重要的。小型无人飞行载具或无人机(unmanned aerial vehicle，UAV)通常被设计成从陆地起飞，及降落于陆地上。目前正在寻求可操作这种载具而暴露于，或者在被暴露到水中的环境中。例如，优选可将无人飞行载具降落于水上，而不是陆地上，或减轻陆地的冲击，或因水上是更容易恢复的位置。一般来说，人力操作的和无人的水陆两用飞行器，都能够起飞和降落在水中。

手动发射的水陆两用无人机虽然不需要从水中起飞，但需要降落在陆地或水上。一些手动发射的无人机被设计成透过单独滑行而降落，或撞击地面，这相较于降落水面更为剧烈。

因此，亟需能承受降落于地面的高冲击的水陆两用无人机。

发明内容

在一个可行的实施例中，提供一种水路两用无人飞行载具，所述水路两用无人飞行载具包括含有能漂浮材料的机身。机身内的分隔板形成机身内的分离的隔间。连接隔间的安装座是用来固定防水飞行器组件于机身内。每个隔间都有在机身上的排水口，所述排水口从机身内部延伸至机身外部。

在一个可行的实施例中，提供一种水路两用无人飞行载具，所述水路两用无人飞行载具包括含有能漂浮材料的机身，以及所述机身内的分隔板，以形成所述机身内的分离的电池隔间、负载隔间及航空电子隔间。安装座连接于所述隔间，所述安装座用来固定所述机身内的电池、负载及航空电子。排水口延伸穿过所述机身的壁，以将所述隔间与所述无人飞行载具的外部相连接。

在一个可行的实施例中，提供一种水路两用无人飞行载具，所述水路两用无人飞行载具包括由能漂浮材料构成的机身，具有机身内的分隔板形成所述机身内的分离的电池隔间、负载隔间及航空电子隔间。所述电池隔间与所述航空电子隔间具有排水通道，所述排水通道具有贯穿所述机身的滴流孔。所述负载隔间具有开放式底部。所述电池、负载及航空电子隔间内的安装表面，用来安装所述机身内的电池模组、负载模组及航空电子模组。

附图说明

本发明的特征与优点可藉由详细说明、后附权利要求书及随附的图式而更易于理解，其中：

图1图示水路两用无人飞行载具的透视简图。

图2图示图1之水路两用无人飞行载具的机身的简化上视图。

图3图示图1之水路两用无人飞行载具的机身的简化侧视图。

具体实施方式

图1图示水路两用无人飞行载具(unmanned aerial vehicle)或UAV 10的透视简图。UAV 10具有水路两用无人飞行载具10的机身100，机身100具有模组化隔间120、130及140以容纳模组化的组件或模组，例如电池模组20、负载模组30及航空电子模组40。在各种实施例中，翼部15及/或翼部16可由多个零件构成，在降落期间，所述多个零件可为分离的及/或“可拆开的”或与机身100是分离的。

图2图示图1之水路两用无人飞行载具10的机身100的简化上视图。机身100的壁110由能漂浮材料所组成，以使机身100在所述机身满载组件如图1所示的电池20、负载30与航空电子40及其他飞行器零件与组件时，能在没有装设翼部(未图示)的情况下而漂浮。例如，壁110可具有以防水层密封的模制发泡体核心，虽然这非为必要的。壁110可为单一连续壁或多个壁片段，或类似物。

在这种实施例中，机身被分成三个隔间，前电池隔间120、中央负载隔间130及后航空电子隔间140。前电池隔间120与中央负载隔间130以分隔壁150隔开。中央负载隔间130与后航空电子隔间140以分隔壁160隔开。在所示实施例中，突耳104、105及106用作固定组件(未图示)于隔间120、130及140内的装置。突耳105可通过可旋转的把手105h而手动旋转，以安装电池(未图示)，然后再被转回至如图示的位置，以锁定电池于前电池隔间120内。也可使用可旋转的突耳104、105及106以外的其他固定机构。

电池隔间120具有安装表面122，所述安装表面122支撑电池(未图示)。在这种实施例中，连接器124，可为表面安装连接器或类似物，一般与安装表面122齐平。通道126f与通道126r被凹设于安装表面122之下。排水口，如通道126f内的滴流孔128b，延伸穿过机身100的底壁110b。通道126r内的滴流孔128s(如图1至图3所示)延伸穿过机身100的侧壁110s。

如果机身露出水面，连接器124的接合表面124m位于通道126f与通道126r的上方，会使在电池20(图1)连接/分开时，所述接合表面不会浸入水中。配线123f与配线123b可分别行进于通道126f与通道126b中，并且嵌壁式及/或嵌入式地通过机身100以提供电力至马达(未图示)及航空电子模组40及/或负载模组30。

中央负载隔间130具有前安装表面132f与后安装表面132r，所述安装表面支撑负载，如照相机组件(未图示)。负载模组30可包含摄相的、侦测的或其他被动的、主动的、非致命的或致命的负载装置。在这种实施例中，连接器134通常与安装表面132r齐平，所述连接器134可为表面安装连接器或类似物。安装表面132r可形成外壳163以容纳连接器134与相关的配线。所述外壳可形成分隔壁160的下部。滴流孔228s(如图1至图3所示)可从外壳163之内开始延伸而穿过侧壁110s，允许将水排出外壳163。在这种实施例中，中央隔间130具有大型开口131于所述底部，使得可应用照相机，例如向下观看，或通过所述大型开口131将所述照相机降下至气流中。大型开口131也允许从中央隔间130排出流体。

在各种实施例中，连接器134的接合表面134m可位在高于外壳163顶部的开口131之上，以使即便所述机身没有完全露出水面，当负载30(图1)在连接/分开情况下，所述接合表面不会浸入水中。

后航空电子隔间140具有安装表面142，位于航空电子隔间140的底部。安装表面142具有前通道146f及后通道146r。通道146f与通道146r被凹设于安装表面142之下。排水口，例如通道146f中的滴流孔228s(如图1至图3所示)，延伸穿过机身100的侧壁110s。通道146r中的滴流孔228b(如图2与图3所示)延伸穿过机身100的底壁110b。安装表面142内的倾斜的凹部229将水排出安装表面142外而进入通道146r。

图3中所示实施例具有开口141，位于机身110的侧壁110s内，以暴露出散热器41(图1)，且允许释出由航空电子40(图1)所产生的热。

图3图示图1之水路两用无人飞行载具10的机身100的简化侧视图。在这实施例中，选择性滑行垫180与滑行垫190被固定于机身100的底壁110b。滑行垫180与滑行垫190在这实施例中用于降落在于坚硬表面。滑行垫180可位于前隔间120的正下方，且可以具有足够厚度与密度的耐久吸震材料来组装，以进一步保护在隔间120内的组件如电池20(图1)的冲击。类似地，滑行垫190可位于后隔间140的正下方，且可以具有足够厚度与密度的耐久吸震材料来组装，以进一步保护在隔间140内的组件，例如航空电子40(图1)。

滴流孔128s延伸穿过机身100的侧壁110s。滴流孔128s延伸穿过侧壁110s并进入电池隔间120的后通道126r。滴流孔228s延伸穿过侧壁110s并进入中央负载隔间130的外壳163。

流体排水口可为滴流孔、流体排水埠或类似物。

各种实施例提供机身100，使UAV能降落于水面及起伏地形。非将整个飞行器密封以防水侵入，各种实施例达到降落于水面的能力，是透过将个别的电气的与电子组件即电池、负载、航空电子及相关的连接器与配线密封。

这使得飞行器的其他部分能保持漂浮，且当所述UAV从水中退出时，通过一组流体排出埠，将任何飞行器内的水排出。以这种方式，电气的与电子组件的保护即非依赖于保持机身100或外壁110的整体性，因机身100或外壁110可能会在降落于坚硬及/或起伏地形(一般为降落于地面)期间受损坏。

这也使得飞行器内需要进行防水的体积达到最小化，从而减低整个***的重量和复杂性。

再者，所述飞行器能降落于坚硬表面或起伏地形而不损坏电气的与电子组件的能力，不仅是通过将这些组件置于模组化隔间120、130及140内来达成，也通过允许隔间120、130及140的壁110能部分地变形而不致造成UAV故障来达成。所述壁110形成冲击区围绕在隔间120、130及140内的电气的与电子组件，且分隔板能抑制组件20、30及40相撞。可选择地，在一些实施例中，壁110与安装座122、132f、132r及142为从壁110及/或壁110的各自的分隔板150与分隔板160(图2)处嵌设的组件20、30、及40(图1)。额外的吸震材料(未图示)可加入至隔间120、130或140内以更减少任何因冲击而损坏组件20、30或40的机会。

如图1与图2所示，机身110可含有选择性的外通道110c于机身110的侧面110s，于航空电子隔间140的侧壁110s上，从孔218向后延伸至飞行器10的尾部。配线203延伸通过孔218并沿着外通道110c以将航空电子组件40连接至驱动器组件202，用来致动在飞行器10尾部的控制表面。外通道110c使得可以很容易地接触配线以进行检查、维修和更换。

值得注意的是任何参照“一个实施例”或“一实施例”意指任何描述与所述实施例有关的特定特征、结构或特性，必要时应包含于实施例中。在本说明书不同处的用词“在一实施例中”，并非都指相同实施例。

这里提供的图式和例子是为说明之目的，而不是为了用来限制所附的权利要求书。本公开应视为本发明的例证原则，所附实施例并无意限制本发明的精神和范围及/或权利要求书。

所述领域中的技术者可将本发明进行修改，以达到本发明特定的应用。

本专利中所含的讨论目的是作为一个基本的描述。读者应知道，具体的讨论可能不会明确描述所有可行的实施例，且替代方案是隐含的。此外，这一讨论可能未完全解释本发明的一般性质，也可能没有明确说明每个功能或元件可如何被取代或等效置换。再者，这些概念是隐含在本公开中的。在本发明中介绍了装置导向的用语，每个元件的隐含地执行所述装置的一项功能。还应该了解的是，可作出各种变化而不偏离本发明的本质。这种变化也隐含在所述描述中。这些变化仍属于本发明所要求保护的范围。

此外，本发明及权利要求书中的每一不同的元件也可以各种方式来实现。本公开应理解为包括每个这样的变型，无论是任何装置实施例、方法实施例的变型，甚至仅仅是任何这些元件的一个变化。特别是，应理解的是，与本发明元件相关的公开，即使仅功能或结果相同，每个元件的用语可用等价的设备用语来表示。这种等效，更广泛，更通用的用语，甚至应该被认为是涵盖在描述每个元件或动作。这些用语可为了显现本发明所赋予的隐含的范围的目的而被替代。同样地，每个所公开的物理元件应被理解为涵盖物理元件利于达成的所公开的动作。这些变化和替代用语应被认为是所述详细说明所明确揭示。

在描述了与本发明相关的数个实施例后，应对于所述技术领域者具有将本发明变化的建议。这里的例示实施例非用于限制，而各种配置和特征的组合均为可能的。因此，本发明不仅限于所公开实施例，应以所附的权利要求书为准。

Claims (42)

1.一种水路两用无人飞行载具，包含：

a)机身，所述机身包含能漂浮材料的壁使得所述机身是在水中漂浮的；

b)所述机身内之分隔板，形成所述机身内的分离的隔间；

c)安装座，连接于所述隔间，所述安装座用来固定所述机身内的防水飞行器组件；及

d)所述隔间的每一者具有在所述机身上靠近所述机身的底部的排水口，所述排水口从所述机身的内部延伸至所述机身的外部使得所述机身并非是密封以防水侵入的。

2.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中在所述隔间中的至少一些隔间的所述排水口包含滴流孔，所述滴流孔贯穿所述机身的壁。

3.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中所述隔间的至少一者包含在所述隔间的底部的排水通道，且其中所述排水通道包含与所述排水通道连接的至少一排水口。

4.如权利要求3之水路两用无人飞行载具，其中所述至少一排水口包含滴流孔。

5.如权利要求3之水路两用无人飞行载具，其中所述至少一排水口包含复数个滴流孔。

6.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中所述分离的隔间包含：

a)前电池隔间；

b)中央负载隔间；及

c)后航空电子隔间。

7.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，更包含至少一滑行垫，位于所述机身的底部。

8.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，更包含排水口延伸穿过所述机身内的所述分隔板。

9.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，更包含固定机构，连接于所述隔间以固定所述防水飞行器组件于所述隔间中。

10.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中在所述隔间内的至少一些所述安装座，包含集成的连接器，用来在将对应的飞行器组件安装于各自的隔间内之后电连接所述对应的飞行器组件。

11.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中所述隔间包含电池隔间，所述电池隔间包含表面安装连接器，所述表面安装连接器与所述电池隔间内的所述安装座的安装表面齐平。

12.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中所述隔间包含负载隔间，所述负载隔间包含表面安装连接器，所述表面安装连接器与所述负载隔间内的所述安装座的安装表面齐平。

13.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中所述隔间包含负载隔间，所述负载隔间包含开放式底部。

14.如权利要求13之水路两用无人飞行载具，其中在所述负载隔间之下大致上不具有机身壁。

15.如权利要求1之水路两用无人飞行载具，其中所述隔间包含航空电子隔间，所述航空电子隔间包含散热器开口。

16.一种水路两用无人飞行载具，包含：

a)机身，由能漂浮材料构成使得所述机身是在水中漂浮的；

b)所述机身内的分隔板，形成所述机身内的分离的电池隔间、负载隔间及航空电子隔间；

c)安装座，连接于所述隔间，所述安装座用来固定所述机身内的电池、负载及航空电子；及

d)排水口，靠近所述机身的底部延伸穿过所述机身的壁，以将所述隔间与所述无人飞行载具的外部相连接使得所述机身并非是密封以防水侵入的。

17.如权利要求16之水路两用无人飞行载具，其中所述电池隔间更包含至少一排水通道。

18.如权利要求17之水路两用无人飞行载具，其中所述至少一排水通道包含在其中的所述排水口的至少一者。

19.如权利要求18之水路两用无人飞行载具，其中所述排水口的至少一者包含多个滴流孔。

20.如权利要求16之水路两用无人飞行载具，其中所述航空电子隔间更包含至少一排水通道。

21.如权利要求20之水路两用无人飞行载具，其中所述至少一排水通道包含在其中的所述排水口的至少一者。

22.如权利要求21之水路两用无人飞行载具，其中所述排水口的至少一者包含多个滴流孔。

23.一种水路两用无人飞行载具，包含：

a)机身，由能漂浮材料构成使得所述机身是在水中漂浮的；

b)所述机身内的分隔板，形成所述机身内的分离的电池隔间、负载隔间及航空电子隔间，所述隔间包含：

(1)所述电池隔间，包含排水通道，所述排水通道包含贯穿所述机身的底部的至少一滴流孔使得所述电池隔间并非是密封以防水侵入的；

(2)所述负载隔间，包含开放式底部使得所述负载隔间并非是密封以防水侵入的；及

(3)所述航空电子隔间，包含排水通道，所述排水通道包含贯穿所述机身的所述底部的至少一滴流孔使得所述航空电子隔间并非是密封以防水侵入的；及

c)所述电池、负载及航空电子隔间内的安装表面，用来安装所述机身内的电池模组、负载模组及航空电子模组。

24.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，更包含排水口，所述排水口延伸穿过所述机身内的所述分隔板。

25.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，其中所述电池隔间位于所述负载隔间前面，所述航空电子隔间位于所述负载隔间后面，所述负载隔间位于所述电池隔间和所述航空电子隔间之间。

26.如权利要求25之水路两用无人飞行载具，更包含在所述机身的底部上的至少一个滑行垫。

27.如权利要求25之水路两用无人飞行载具，其中所述负载隔间居中位于所述机身内。

28.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，更包含在所述机身的底部上的至少一个滑行垫。

29.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，其中所述负载隔间居中位于所述机身内。

30.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，更包含固定机构，连接于所述隔间以固定分别在所述电池隔间、所述负载隔间和所述航空电子隔间内的所述电池模组、所述负载模组及所述航空电子模组。

31.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，其中所述隔间内的至少一些所述安装表面包含集成的连接器，用来在将对应的飞行器组件安装于各自的隔间内之后电连接所述对应的飞行器组件。

32.如权利要求31之水路两用无人飞行载具，其中所述电池隔间包含表面安装连接器，所述表面安装连接器与所述电池隔间内的所述安装表面齐平。

33.如权利要求31之水路两用无人飞行载具，其中所述负载隔间包含表面安装连接器，所述表面安装连接器与所述负载隔间内的所述安装表面齐平。

34.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，所述负载隔间包含开放式底部。

35.如权利要求34之水路两用无人飞行载具，其中在所述负载隔间之下大致上不具有机身壁。

36.如权利要求35之水路两用无人飞行载具，其中所述机身由能漂浮材料构成，从而使得尽管存在贯穿所述电池隔间中的所述机身的所述至少一滴流孔、贯穿所述航空电子隔间中的所述机身的所述至少一滴流孔、以及所述负载隔间的所述开放式底部，所述无人飞行载具能漂浮。

37.如权利要求35之水路两用无人飞行载具，其中所述航空电子隔间包含散热器开口。

38.如权利要求37之水路两用无人飞行载具，其中所述机身由能漂浮材料构成，从而使得当所述机身装载有电池、负载和航空电子时，所述机身漂浮。

39.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，其中所述航空电子隔间包含散热器开口。

40.如权利要求23之水路两用无人飞行载具，其中所述机身包含在所述机身的侧部的外部通道，所述外部通道从所述航空电子隔间的外侧沿所述机身的侧壁向后延伸到所述无人飞行载具的尾部。

41.一种水路两用无人飞行载具，包含：

a)机身，由能漂浮材料构成使得所述机身是在水中漂浮的；

b)所述机身内的分隔板，形成所述机身内的分离的电池隔间、负载隔间及航空电子隔间，所述隔间包含：

(1)所述电池隔间，包含排水通道，所述排水通道包含贯穿所述机身的底部的至少一滴流孔使得所述电池隔间并非是密封以防水侵入的；

(2)所述负载隔间，包含开放式底部使得所述负载隔间并非是密封以防水侵入的；及

(3)所述航空电子隔间，包含排水通道，所述排水通道包含贯穿所述机身的底部的至少一滴流孔使得所述航空电子隔间并非是密封以防水侵入的；

c)所述电池隔间、所述负载隔间及所述航空电子隔间内的安装表面，用来安装所述机身内的电池模组、负载模组及航空电子模组；及

d)其中所述负载隔间中的开口的尺寸被设置为允许从所述航空电子隔间部署照相机。

42.一种水路两用无人飞行载具，包含：

a)机身，由能漂浮材料构成使得所述机身是在水中漂浮的；

b)所述机身内的分隔板，形成所述机身内的分离的电池隔间、负载隔间及航空电子隔间，所述隔间包含：

(1)所述电池隔间，包含排水通道，所述排水通道包含靠近所述机身的底部贯穿所述机身的至少一滴流孔使得所述电池隔间并非是密封以防水侵入的；

(2)所述负载隔间，包含开放式底部使得所述负载隔间并非是密封以防水侵入的；及

(3)所述航空电子隔间，包含排水通道，所述排水通道包含靠近所述机身的底部贯穿所述机身的至少一滴流孔使得所述航空电子隔间并非是密封以防水侵入的；

c)所述电池隔间、所述负载隔间及所述航空电子隔间内的安装表面，用来安装所述机身内的电池模组、负载模组及航空电子模组；及

d)其中机身由能漂浮材料构成，从而使得当所述机身装载有电池、负载和航空电子时，所述机身漂浮。

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