[发明专利]无人机和用于控制无人机的系统

说明书

一种轻质、袖珍的无人机(UAV)，其可被用户持握于伸出的手掌中以使该无人机起飞和降落。该UAV包括半环形或基本上呈环形的中空主体，该主体限定了通道。该UAV还包括用于使风扇旋转的马达，该风扇将空气导入或导出该通道以实现UAV的起飞。该UAV包括飞行控制系统，飞行控制系统包括至少两个飞行控制表面，该飞行控制表面可以导向空气流经通道时对其进行改变以控制UAV在飞行过程中的翻滚、俯仰以及可选的偏航。该飞行控制系统可由微处理机控制器进行控制。该UAV还包括配置有至少一个无线传送和接收单元的负载。

技术领域

本发明涉及飞行器领域。本发明的装置尤其涉及用于承载负载的无人机，该无人机的尺寸被设计为能够存储在用户的口袋内并且可从表面例如用户外伸出的手或安装单元上发射和着陆。

背景技术

无人机(UAV)执行各种任务，包括军事航空监视、民用和商业目的。

授予莫勒的US4,795,111描述了一种竖向起飞和着陆(VTOL)类型的UAV，其采用单个螺旋桨导向气体通过单个通道以形成上升。单个通道具有一起作用以控制UAV的飞行路径的多个叶片和扰流片。至少莫勒所描述的扰流片被定位在单个通道内，这减少了通过其中的气流并且降低这个UAV的上升能力。另外，莫勒描述了需要携带在UAV上的燃料箱的发动机。

授予蔡康等人的US5,152,478描述了另一种VTOL UAV，其具有由环形机身限定的单个通道。该UAV具有为形成上升而引导空气通过单个通道的成对反向旋转的桨叶。UAV的飞行路径由反向旋转的桨叶的总桨距和周期性桨距控制而控制。蔡康描述了在环形机身内容纳直径方向上对置的燃料箱。

仍然授予莫勒的US6,450,445描述了另一种VTOL UAV，其采用为了形成上升而引导空气通过单个通道的成对反向旋转的桨叶。UAV的飞行路径由定位在通道的输出端处的槽形空气偏转组件控制以收集和重新引导一部分导向空气。

这些已知的UAV都需要增大UAV的整体质量和尺寸的零部件，比如燃料箱或外露的偏转组件。

发明内容

本发明的实施例涉及一种无人机(UAV)，该无人机对于用户而言足够小以将其存储在他们的衣服口袋、钱包或手提袋内。该UAV同样轻质并且安全以允许用户将其握在外伸的手中以起飞和着陆。本发明的另外的实施例涉及包括UAV的多功能影像捕捉套件。

本发明的实施例涉及一种包括主体的UAV，该主体限定了用于通过其中生成气流推力的通道。该UAV还包括用于将空气流导入通道的第一端并且从与该第一端相对的第二端导出的至少一个风扇。该导向气流形成了反作用推力以使UAV基本上沿竖向起飞和着陆。该UAV还包括飞行控制系统，该飞行控制系统包括至少两个可独立地或一起地改变导向空气流经通道时的方向、压力和速度的飞行控制表面。该飞行控制系统还包括致动器，该致动器可操作地连接至每个飞行控制表面以控制每个飞行控制表面在中间通道内的位置。每个飞行控制表面的位置可被用于在飞行过程中控制UAV的偏航、翻滚和俯仰中的一个或多个。该致动器可由一个或多个预编程算法、人工智能、远程用户或它们的组合控制。UAV的主体还可为中空的并且包括负载，该负载可包括各种电子零部件(如无线传送和接收单元、相机、位置确定装置和传感器)中的一个或多个。