(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第2の支持機構構成要素は1つ又は複数の終端を含むc字形のヨークを含み、前記c字形のヨークの前記1つ又は複数の終端に対応する1つ又は複数のシャフトによって前記c字形のヨークが前記無人機に連結されている、請求項1に記載の支持機構。
前記第1の支持機構構成要素は前記第2の支持機構構成要素に設けられた嵌合部品と連結され、前記第1の支持機構構成要素は嵌合部品を介して前記第2の支持機構構成要素と連結される、請求項1から請求項14の何れか1項に記載の支持機構。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の装置及び方法は、搭載物を安定化又は位置決めするための支持機構を提供する。支持機構を含んでもよい1つ又は複数の構成要素は互いに及び/又は搭載物に結合されるように構成されている。本明細書で使用する場合、支持機構はジンバルを意味し得る。用語「支持機構」と「ジンバル」は全体にわたり区別なく使用される場合がある。本開示のジンバルは、体積が小型であり且つ重量が小さく、理想的には移動用途に好適であってもよい。ジンバル構成要素のそれぞれは、搭載物の特定の軸(例えば、ロール軸、ピッチ軸又はヨー軸)を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成されてもよい。搭載物は、ロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成されたジンバル構成要素に直接結合されてもよい。場合によっては、ジンバルはロール軸を中心として90°以上の搭載物の回転を可能にしてもよい。
【0018】
多くの場合、搭載物はカメラなどの撮像装置であってもよい。場合によっては、制御部が撮像装置によって取得される画像の所望の姿勢を受信してもよい。所望の姿勢は、例えば、垂直姿勢(例えばポートレート画像)であっても、水平姿勢(例えばランドスケープ画像)であっても、任意の姿勢(例えば、垂直姿勢と水平姿勢との間)であってもよい。これに応答して、制御部は所望の画像が取得され得るようにジンバルの1つ又は複数のアクチュエータが作動するよう指示してもよい。多くの場合、ジンバルは無人機(例えば、無人航空機、即ちUAV)などの可動物体に結合されてもよい。無人機は自己推進してもよい。場合によっては、ジンバルはユーザ(例えば写真家)によって保持されてもよい。例えば、可動物体はハンドヘルドフレームであっても着用可能な物体の一部であってもよい。ジンバルは搭載物に安定性を付与してもよい及び/又は他のジンバルと比べてより広範囲の構成を提供してもよい。
【0019】
本明細書で使用する場合、搭載物はジンバルによって支持される荷重又は物体の任意の一部を意味し得る。搭載物は任意の動作又は機能を実施しないように構成することができる。或いは、搭載物は、機能的搭載物としても知られる、動作又は機能を実施するように構成された搭載物とすることができる。例えば、搭載物は1つ又は複数の目標を調査するための1つ又は複数のセンサを含み得る。センサはセンサ周囲の環境に関する情報を収集してもよい。撮像装置などの搭載物に任意の適切なセンサを組み込むことができる。本明細書中に記載される撮像装置は、視覚撮像装置(visual imaging device)(例えば、画像取得装置、カメラ等)、赤外線撮像装置、紫外線撮像装置、サーマル撮像装置(thermal imaging device)等を含んでもよい。搭載物に組み込んでもよい他の適切なセンサには、音声取得装置(例えば、放物面マイクロホン)、高周波(rf)センサ、磁気センサ、超音波センサ等を含んでもよい。センサは静的検出データ(例えば写真)又は動的検出データ(例えばビデオ)を提供することができる。幾つかの実施形態では、センサは搭載物の目標の検出データを提供する。或いは又は併せて、搭載物は1つ又は複数の目標に信号を提供するための1つ又は複数のエミッタを含み得る。照明源又は音源などの任意の適切なエミッタを使用することができる。幾つかの実施形態では、搭載物は、可動物体から離れているモジュールとの通信用などの1つ又は複数のトランシーバを含む。任意選択的に、搭載物は周囲又は目標と相互作用するように構成することができる。例えば、搭載物は、ロボットアームなどの、物体を操作することができるツール、機器又は機構を含み得る。
【0020】
搭載物は単一種類のセンサ、エミッタ及び/又はツールを含んでもよい。搭載物は複数種類のセンサ、エミッタ及び/又はツールを含んでもよい。搭載物は、本明細書中に記載される任意の数及び組み合わせのセンサ、エミッタ及び又はツール、例えばセンサアレイを含んでもよい。
【0021】
ジンバルとは、1つ又は複数の回転軸を中心とした搭載物の回転を可能にする枢動支持物(pivoted support)を意味し得る。場合によっては、ジンバルは複数のジンバル構成要素を含んでもよい。ジンバル構成要素とは、1つの回転軸を中心とした搭載物の回転を可能にする枢動支持物を意味し得る。ジンバルは、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ又はそれ以上のジンバル構成要素を含んでもよい。多くの場合、複数のジンバル構成要素は複数の回転軸を中心とした物体の回転を可能にするために互いに結合されてもよい。回転軸は互いに垂直であっても、互いに対し任意の角度、例えば、10°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°であってもよい。一例では、ジンバルは、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸を中心とした回転を可能とする構成要素を含む3軸ジンバルであってもよい。
【0022】
ジンバルはジンバルに結合されている物体に安定性を付与してもよい。例えば、3つのジンバル構成要素一式(例えば、直交する枢動軸により互いに結合されている)を用いることにより、最も内側のジンバルに搭載された搭載物は、外部運動に応答したその支持部材の回転による外部運動に関わらず静止したままとなってもよい。場合によっては、搭載物又はジンバルの位置及び/又は運動を測定するセンサ(例えば、慣性測定ユニット(IMU:inertial measurement unit))が設けられてもよい。搭載物が安定化されるように、センサからのデータを利用してもよく、制御信号は、運動に応答して作動するようジンバル上のアクチュエータ(例えばモータ)に指示してもよい。
【0023】
ジンバルは、搭載物の状態(例えば、位置及び/又は姿勢)を人為的に制御するように構成してもよい。ジンバルは回転及び/又は並進可動性を搭載物に付与してもよい。例えば、搭載物を、(例えば、1つの軸、2つの軸又は3つの軸を中心とした)特定の姿勢又は構成に配置するための命令が付与されてもよい。例えば、搭載物を垂直姿勢又は水平姿勢に配置するための命令が付与されてもよい。姿勢又は構成は基準に対するものであってもよい。この基準は、周囲環境であっても、ジンバル(例えば、ジンバル構成要素のそれぞれ)であっても、ジンバルが結合されている可動物体(例えば、無人航空機)であってもよい。搭載物の特定の姿勢は基準に対して静的(例えば不動)なものであっても、基準に対して可変(例えば特定の制御手法で変化する)であってもよい。制御部(例えばマイクロコントローラ)は命令を受信してもよく、更に、(例えば作動するため)モータに命令を付与してもよい。これに応答して、ジンバル上のモータは搭載物が所望の構成及び/又は姿勢に配置されるように作動してもよい。
【0024】
ジンバルは3次元空間で動作してもよい。ジンバルは(例えば、1つ、2つ又は3つの並進度(degrees of translation)及び/又は1つ、2つ又は3つの回転度(degrees of rotation)に関して)動くように構成してもよい。ジンバルは、搭載物を(例えば、1つ、2つ又は3つの並進度及び/又は1つ、2つ又は3つの回転度に関して)動かすように構成してもよく、ジンバルによって支持された搭載物は3次元空間で動作してもよい。
【0025】
ジンバルによって支持された物体(例えば搭載物)の回転運動は、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸によって画定されてもよい。
図1は、搭載物のロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を示す。方向性を有する物体(例えば、ジンバル又は撮像装置などの搭載物)は正面軸(frontal axis)、水平軸及び垂直軸を有してもよい。例えば、搭載物108は、正面側112から光を受け取るレンズ又はアパーチャ109を備えた直立撮像装置であってもよい。撮像装置は正面軸102、水平軸104及び垂直軸106を有してもよい。正面軸に平行する又は一致する軸は本明細書中ではロール軸と称され得る。水平軸に平行する又は一致する軸は本明細書中ではピッチ軸と称され得る。垂直軸に平行する又は一致する軸は本明細書中ではヨー軸と称され得る、ロール軸、ピッチ軸又はヨー軸のそれぞれは搭載物の重心(例えば質量中心)を通っても通らなくてもよい。例えば、軸102及び軸110の両方が本明細書中では搭載物のロール軸と称され得る。
【0026】
ジンバルは、ロール軸、ピッチ軸又はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。場合によっては、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸は、本明細書で使用する場合、所定の静止状態にある搭載物のロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を意味し得る。例えば、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸は、(例えば、静止している状態にある)ジンバルの任意の作動前にジンバルに結合される搭載物のロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を意味し得る。撮像装置を含む搭載物においては、軸(例えば、ロール軸、ピッチ軸又はヨー軸)の1つ又は複数は撮像装置の光軸と相互作用しても、関連付けられてもよい。例えば、ロール軸は撮像装置の光軸と一致しても(例えば同軸上に)整列してもよい。例えば、撮像装置のレンズの光軸は正面軸と一致してもよい。場合によっては、撮像装置のレンズの光軸は正面軸又はロール軸と同軸上に整列してもよい。
【0027】
ジンバルは、搭載物を支持するための1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又はそれを超える数のジンバル構成要素を含んでもよい。単一のジンバル機構により、単一ロール軸、ピッチ軸又はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。ジンバル構成要素のそれぞれは全て互いに直交していても互いに対して特定の角度にあってもよい。種々のジンバル構成要素が互いに異なる相対角度で配置されてもよい。例えば、特定のジンバル構成要素は互いに直交してもよく、他のジンバル構成要素は直交していなくてもよい。各ジンバル構成要素は同じ軸又は異なる軸を中心とした回転を制御してもよい。ジンバルは付加的な構造的構成要素又は並進構成要素を含んでもよい。構造的構成要素はジンバルに付加的な構造保全性を付与してもよい。並進構成要素は、ジンバル構成要素及び/又は搭載物(例えば、回転なしの並進性能)の互いに対する並進の(translational)を可能にしてもよい。
【0028】
場合によっては、ジンバルは搭載物を支持するための単一ジンバル構成要素を含んでもよい。例えば、単一ジンバル構成要素はロール軸110を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。或いは、単一ジンバル構成要素はヨー軸又はピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。搭載物の重心の位置は回転に応じて変化してもよい。或いは、搭載物の重心の位置は同じままであってもよい。これは回転軸が搭載物の重心を通る場合に生じてもよい。
【0029】
場合によっては、ジンバルは搭載物を支持するための2つのジンバル構成要素を含んでもよい。2つのジンバル構成要素のそれぞれは、ロール軸、ピッチ軸又はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。別の実施形態においては、ジンバル構成要素は本明細書中の別の箇所に記載されるような任意の他の軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。2つのジンバル構成要素のそれぞれは、互いに垂直な軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。例えば、2つのジンバル構成要素のうち1つがロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい一方で、別のジンバル構成要素はヨー軸又はピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。2つのジンバル構成要素のそれぞれは、互いに平行な軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。例えば、2つのジンバル構成要素のうち1つはロール軸102を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい一方で、別のジンバル構成要素はロール軸110を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。場合によっては、2つのジンバル構成要素のそれぞれは、互いに平行でも垂直でもない軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。例えば、2つのジンバル構成要素のうち1つはロール軸102を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい一方で、別のジンバル構成要素は軸112を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。ジンバルはジンバル構成要素のいずれかにおいて搭載物を支持するように構成してもよい。例えば、ロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成されたジンバル構成要素は搭載物に結合する又は直接連結するように構成してもよい。例えば、ヨー軸又はピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成されたジンバル構成要素は搭載物に結合する又は直接連結するように構成してもよい。
【0030】
場合によっては、ジンバルは搭載物を支持するための3つのジンバル構成要素を含んでもよい。3つのジンバル構成要素のそれぞれはロール軸、ピッチ軸又はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。別の実施形態においては、ジンバル構成要素は本明細書中の別の箇所に記載されるような任意の他の軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。3つのジンバル構成要素のそれぞれは、互いに垂直な軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。例えば、第1のジンバル構成要素はロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよく、第2のジンバル構成要素はピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよく、第3のジンバル構成要素はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。例えば、第1のジンバル構成要素はロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよく、第2のジンバル構成要素はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよく、第3のジンバル構成要素はピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。場合によっては、3つのジンバル構成要素又は3つのジンバル機構のうち2つはそれぞれ、互いに平行な軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。場合によっては、3つのジンバル機構の幾つか又は全ては、互いに平行でも垂直でもない軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物を支持するための1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ又はそれを超えるジンバル機構を含んでもよい。場合によっては、ジンバル構成要素の数は搭載物が回転してもよい垂直軸の数に一致してもよい。ジンバルはジンバル構成要素のいずれかにおいて搭載物を支持するように構成してもよい。例えば、ロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成されたジンバル構成要素は搭載物に結合する又は直接連結するように構成してもよい。例えば、ヨー軸又はピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成されたジンバル構成要素は搭載物に結合する又は直接連結するように構成してもよい。
【0031】
より多くのジンバル構成要素を有するジンバルに対し類似の種類の変形形態を適用してもよい。例えば、4つ以上のジンバル構成要素を有するジンバルでは、ジンバル構成要素はロール軸、ヨー軸及びピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。ジンバルはその全体がロール軸、ヨー軸及びピッチ軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。場合によっては、ジンバル構成要素の2つ以上が平行回転軸を有してもよい。
【0032】
図2は、実施形態による、3つのジンバル構成要素を含むジンバルの正面図を示す。ジンバルは、第1のジンバル構成要素202と、第2のジンバル構成要素204と、第3のジンバル構成要素206とを含んでもよい。ジンバルは、任意選択的に、中間フレーム構成要素208などの付加的なフレーム構成要素を含んでもよい。各ジンバル構成要素は、任意選択的に、フレーム及びアクチュエータを含んでもよい。
【0033】
図3は、実施形態による、3つのジンバル構成要素を含むジンバルの分解図を示す。第1のジンバル構成要素は、第1のフレーム302及び第1のアクチュエータ304を含んでもよい。第2のジンバル構成要素は第2のフレーム306及び第2のアクチュエータ308を含んでもよい。場合によっては、中間フレーム構成要素309が設けられてもよい。中間フレーム構成要素は、異なるジンバル構成要素、例えば、第1のジンバル構成要素と第2のジンバル構成要素との連結に用いてもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に中間フレーム構成要素を介して間接的に連結されてもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素及び/又は第2のジンバル構成要素は中間フレーム構成要素を含んでもよい。第3のジンバル構成要素は第3のフレーム310及び第3のアクチュエータ312を含んでもよい。第3のジンバル構成要素は、任意選択的に、本明細書中でカップリングプレートと呼ばれるフレーム構成要素314を含んでもよい。カップリングプレートは第3のアクチュエータ(例えば第3のジンバル構成要素)に着脱可能に結合されてもよく、第3のアクチュエータに永久的に結合されてもよい。カップリングプレートは搭載物(例えばカメラ)をジンバルにより容易に結合することを可能にしてもよい。場合によっては、カップリングプレートは省略してもよく、搭載物は第3のジンバル構成要素、例えば、第3のアクチュエータ314に直接連結されてもよい。場合によっては、カップリングプレートは搭載物を含んでもよい。例えば、カップリングプレートはカメラを含んでもよい。カップリングプレートはレンズ316及び画像を取得するための画像センサを含んでもよい。
【0034】
フレームとは、本明細書で使用する場合、(例えば、搭載物又はジンバルに対し)構造支持を提供するように構成されたジンバル構成要素の任意の構造部分を意味し得る。フレームは剛性の部品を含んでもよい。フレームは、また、以後、フレーム構成要素と称され得る。カップリングプレートは搭載物を支持してもよい。
【0035】
アクチュエータは可動部品を含んでもよい。アクチュエータは互いに対する及び/又は支持構造に対するジンバル構成要素の運動を可能にしてもよい。アクチュエータは回転運動又はトルクを生成するように構成された回転式アクチュエータであってもよい。アクチュエータは電気モータなどの自動駆動式又は機械駆動式構成要素を含んでもよい。場合によっては、モータはブラシレスモータを含んでもよい。場合によっては、モータはサーボモータを含んでもよい。サーボモータは、モータと、センサと、モータを精密に制御するための制御部とを含んでもよい。サーボモータは、モータの位置、速度及び/又は加速度を検出するためのセンサ(例えばホールセンサ又はポテンショメータ)を含んでもよい。制御部はセンサからデータ(例えば情報)を受信してもよく、更に、モータの角度位置、速度、加速度及び/又はトルクを所望のように制御してもよい。或いは又は併せて、アクチュエータは、レバー、ハンドル、ノブ又は傾斜機構などの手動操作式構成要素を含んでもよい。フレームは対応するアクチュエータ(例えばモータ)の作動に応じて回転してもよい。
【0036】
アクチュエータはジンバル構成要素(例えばジンバルフレーム)の姿勢を維持しても変化させてもよい。例えば、アクチュエータは制御部から作動のための電子信号(例えば命令)を受信してもよい。作動のための命令は人による入力に応じて受信されてもよい。或いは又は併せて、作動のための命令は人による干渉なく制御部によって自動的に生じてもよい。
【0037】
アクチュエータは電子信号応答して作動してもよい。アクチュエータの作動は、アクチュエータに結合されているフレーム及び/又は構成要素を直接駆動してもよい。アクチュエータに直接結合された構成要素が、アクチュエータの作動により直接、アクチュエータの長手方向の軸を中心に回転してもよい。アクチュエータに間接的に結合された構成要素が、アクチュエータの作動により直接、アクチュエータの長手方向の軸を中心に回転してもよい。直接連結されるとは、本明細書で使用する場合、搭載物が中間構成要素又は構造、例えば、ジンバル構成要素、中間フレーム構成要素、カップリングプレート等なしで第3のジンバル構成要素に連結されていることを意味し得る。例えば、第2のジンバル構成要素上のアクチュエータは第3のフレーム構成要素の回転を作動及び直接駆動してもよい。第2のジンバル構成要素に間接的に結合された搭載物は、更には、第2のジンバル構成要素上のアクチュエータの長手方向の軸を中心に回転してもよい。
【0038】
(例えばフレームの)回転の方向は時計回り方向であってもよい。(例えばフレームの)回転の方向は反時計回り方向であってもよい。作動は時計回り方向又は反時計回り方向のフレームの回転に作用してもよい。アクチュエータは時計回り方向及び反時計回り方向の両方における回転の制御を可能にしてもよい。
【0039】
アクチュエータの角度位置(例えば姿勢)、角速度、角加速度及び/又はトルクは制御してもよい。同様に、アクチュエータは、アクチュエータに直接的又は間接的に結合された構成要素の角度位置及び/又は姿勢、角速度及び角加速度を制御するために使用してもよい。場合によっては、制御部はアクチュエータのパラメータを自動的に又は半自動的に制御するために設けてもよい。場合によっては、アクチュエータのパラメータは手動で制御してもよい。例えば、ユーザは、アクチュエータを制御するように構成された制御部にリレーされてもよい所望のパラメータを入力してもよい。例えば、ユーザはアクチュエータのパラメータを手動で制御してもよい(例えば、アクチュエータを手動で作動する)。
【0040】
アクチュエータ(例えば、及び対応するフレーム及び/又はアクチュエータに結合された他の構成要素)の位置は所望の位置の0.05°、0.1°、0.5°、1°、2°、5°、10°、20°、30°以内に制御されてもよい。アクチュエータ(例えば、及び対応するフレーム及び/又はアクチュエータに結合された他の構成要素)の位置は、静止位置に対して(例えば、時計回り方向又は反時計回り方向に)約0°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。アクチュエータ(例えば、及び対応するフレーム及び/又はアクチュエータに結合された他の構成要素)の位置は、静止位置に対して(例えば、時計回り方向又は反時計回り方向に)約0°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°超回転してもよい。アクチュエータ(例えば、及び対応するフレーム及び/又はアクチュエータに結合された他の構成要素)の位置は、静止位置に対して(例えば、時計回り方向又は反時計回り方向に)約0°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°未満回転してもよい。
【0041】
図4は、実施形態による、3つのジンバル構成要素を含むジンバルの斜視図を示す。場合によっては、搭載物は第3のジンバル構成要素に結合されてもよい。例えば、別の箇所に更に記載されるように、搭載物は第3のジンバル構成要素に直接連結する又は接触するように構成してもよい。第3のジンバル構成要素は第3のアクチュエータの長手方向の軸402を中心とした搭載物の回転を可能にする又は許容するように構成してもよい。第3のアクチュエータの長手方向の軸はロール軸に一致してもよい。例えば、第3のアクチュエータの長手方向の軸は、搭載物のロール軸、ジンバルのロール軸及び/又はジンバルが搭載されてもよい物体(例えば無人機)のロール軸に一致してもよい。第3のジンバル構成要素は搭載物を駆動する、保持する又は支持するように構成してもよい。搭載物は第3のジンバル構成要素の補助により所定の位置に保持されてもよい。第3のジンバル構成要素は、任意選択的に、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれを超える付加的なジンバル構成要素によって支持されてもよい。付加的なジンバル構成要素は、第3のジンバル構成要素と同じ軸又は異なる軸を中心とした搭載物の回転を可能にしても許容してもよい。
【0042】
場合によっては、第3のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に結合されてもよい。例えば、第3のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に直接連結する(例えば、接触する)ように構成してもよい。第2のジンバル構成要素は第3のジンバル構成要素を支持してもよい。第2のジンバル構成要素は第2のアクチュエータの長手方向の軸404を中心とした搭載物の回転を可能にする又は許容するように構成してもよい。第2のアクチュエータの長手方向の軸はヨー軸に一致してもよい。例えば、第2のアクチュエータの長手方向の軸は搭載物のヨー軸、ジンバルのヨー軸及び/又はジンバルのヨー軸が搭載されてもよい物体(例えば、無人機)に一致してもよい。或いは、第2のアクチュエータの長手方向の軸はピッチ軸に一致してもよい。
【0043】
場合によっては、第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素に結合してもよい。例えば、第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素に直接連結する(例えば、接触する)ように構成してもよい。場合によっては、第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素に(例えば中間フレーム構成要素を介して)間接的に連結するように構成してもよい。第1のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素を支持してもよい。第1のジンバル構成要素は、第1のアクチュエータの長手方向の軸を中心とした搭載物の回転406を可能にする又は許容するように構成してもよい。第1のアクチュエータの長手方向の軸はピッチ軸に一致してもよい。例えば、第1のアクチュエータの長手方向の軸は搭載物のピッチ軸、ジンバルのピッチ軸及び/又はジンバルが搭載されてもよい物体(例えば無人機)のピッチ軸に一致してもよい。或いは、第1のアクチュエータの長手方向の軸はヨー軸に一致してもよい。
【0044】
場合によっては、第1のジンバル構成要素は、例えば、無人航空機(UAV)の支持構造によって支持されるように構成してもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素は任意であってもよく、第2のジンバル構成要素は支持構造によって支持されるように構成してもよい。場合によっては、上述の構成要素のいずれか及び/又は全ては(例えば、UAV又はハンドルの)外部支持構造に結合されてもよい。例えば、第1のジンバル構成要素及び/又は第2のジンバル構成要素は支持構造に結合してもよい。例えば、中間フレーム構成要素は支持構造に結合してもよい。
【0045】
ジンバル構成要素は列で配置されるように構成してもよい。ジンバル構成要素は搭載物まで順次連続するように並べられてもよい。例えば、
図2を参照すると、第1のジンバル構成要素202は列の最初であってもよく、第2のジンバル構成要素204は列の2番目であってもよく、第3のジンバル構成要素206は列の3番目であってもよい。列の順序は搭載物からの各ジンバル構成要素の離隔距離の程度に依存してもよい。
【0046】
更に、搭載物から取り外されるジンバル構成要素は列の前の方であってもよい。角度的に搭載物により近いジンバル構成要素は列の後の方であってもよい。搭載物への近さは空間的近さに依存してもよい。搭載物への近さはジンバル構成要素と搭載物との間の中間部分の数に依存してもよい。例えば、第1のジンバル構成要素は搭載物から、3つの中間部分、例えば、1)中間フレーム構成要素208、2)第2のジンバル構成要素204、及び3)搭載物に結合されている第3のジンバル構成要素206によって分離されてもよい。例えば、第3のジンバル構成要素は搭載物から中間部分によって分離されなくてもよい。搭載物から3つの中間部分によって分離される第1のジンバル構成要素は、搭載物から中間部分によって分離されない第3のジンバル構成要素に比べて、更に一層、搭載物から取り外されてもよい。従って、第1のジンバル構成要素は列の前の方であってもよい。
【0047】
列の前の方のジンバル構成要素は列の後の方のジンバル構成要素に対して上流側に位置することを意味し得る。列の後の方にあるジンバル構成要素は列の前の方のジンバル構成要素に対して下流側に位置することを意味し得る。例えば、第3のジンバル構成要素206は、第1のジンバル構成要素202の下流側に位置する第2のジンバル構成要素204の下流側に位置する。例えば、第1のジンバル構成要素は、第3のジンバル構成要素の上流側に位置する第2のジンバル構成要素の上流側に位置する。
【0048】
列の前の方(例えば上流側)のジンバル構成要素は列の後の方にあるジンバル構成要素の位置又は回転に作用してもよい。他の構成要素の位置又は回転に作用するとは、本明細書中では、他の構成要素を支持する又は駆動することを意味し得る。列の前の方のジンバル構成要素は列の後の方にあるジンバル構成要素を支持しても駆動してもよい。列の後の方にあるジンバル構成要素は列の前の方のジンバル構成要素の位置又は回転に作用してもしなくてもよい。列の後の方にあるジンバル構成要素は列の前の方のジンバル構成要素を支持してもしなくても、駆動してもしなくてもよい。例えば、第1のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素及び/又は第3のジンバル構成要素を作動し且つ第1のアクチュエータの長手方向の軸を中心として回転してもよい。例えば、第2のジンバル構成要素及び第3のジンバル構成要素の作動は第1のジンバル構成要素の位置又は回転に作用しなくてもよい。
【0049】
列の前の方(例えば上流側)のジンバル構成要素は列の後の方のジンバル構成要素の重量を所定の位置で保持しても支持してもよい。他の構成要素の重量の所定の位置での保持又は支持は、本明細書中では他の構成要素の支持又は保持と称され得る。列の前の方のジンバル構成要素は列の後の方にあるジンバル構成要素の重量を支持しても、所定の位置に保持してもよい。列の後の方にあるジンバル構成要素は列の前の方のジンバル構成要素の重量を支持してもしなくても、所定の位置に保持してもしなくてもよい。例えば、第1のジンバル構成要素がなければ、第2のジンバル構成要素、第3のジンバル構成要素及び/又は搭載物は地面に落下する可能性がある。しかしながら、第2のジンバル構成要素がなくても、第1のジンバル構成要素は(例えば、UAVに結合されて)所定の位置にとどまってもよい。
【0050】
図5は、実施形態による、分離された第1のジンバル構成要素を示す。場合によっては、第1のジンバル構成要素は
図2の分離された第1のジンバル構成要素202であってもよい。第1のジンバル構成要素500は第1のフレーム502及び第1のアクチュエータ504を含んでもよい。第1のフレームはアウトライン506によって示されるように矩形形状を含んでもよい。第1のフレームは実質的に直線形状であってもよい。場合によっては、ジンバル構成要素は中間フレームを含んでもよい。中間フレームは第1のジンバル構成要素の形状を変化させてもよい。
【0051】
場合によっては、第1のフレームは後に続く構成要素を複数の側から支持してもよい。或いは、第1のフレームは後に続く構成要素を単一の側から支持するような形状としてもよい及び/又は構成としてもよい。
【0052】
第1のジンバル構成要素は(例えば無人機などの装置の)外部構成要素に結合されるように構成しても、ユーザによって保持されるように構成してもよい。場合によっては、第1のフレームは(例えば、ユーザによって保持されるように構成された)ハンドルを含んでもよい。場合によっては、第1のフレームは1つ又は複数の終端510を含んでもよい。終端は外部構成要素又は装置(例えば、無人機、ハンドヘルドフレームアセンブリ等)に直接連結するように構成してもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素の終端のそれぞれは相補的な終端一式(例えばシャフト一式)と機械的に結合するように構成してもよい。例えば、終端のそれぞれは雄コネクタ及び/又は雌コネクタ(例えば、ソケット、締結具等)を含んでもよく、シャフト一式は対応する雌コネクタ及び/又は雌コネクタを含んでもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素の終端は機械的締結具、接着剤及び1つ又は複数の嵌合連結具を介して外部装置(例えばUAV)と結合されるように構成してもよい。終端のそれぞれは1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ又はそれを超える接触点を含んでもよい。
【0053】
場合によっては、第1のジンバル構成要素は、間接的に、例えば、アダプタ又は中間構成要素を介して外部装置に結合されてもよい。アダプタは、第1のジンバル構成要素を外部装置上に固定するように構成された1つ若しくは複数の機械的締結具、又は外部装置の表面に付着するように構成された1つ若しくは複数の接着面を含み得る。
【0054】
或いは又は併せて、アダプタは、アダプタに結合された取付構造を含み得る。取付構造は、例えば、機械的締結具、接着剤又は1つ若しくは複数の嵌合連結具を介して外部装置にしっかりと結合されるように構成されている。
図5は単一終端を含む第1のジンバル構成要素を示すが、UAVなどの外部構成要素又は装置に結合されるように構成された1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ又はそれを超える終端があってもよいことは理解すべきである。
【0055】
第1のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に結合されるように構成してもよい。例えば、(例えば第1のジンバル構成要素の)第1のフレームは嵌合部品を含んでもよい。嵌合部品は、(例えば第2のジンバル構成要素の)第2のフレーム上に設けられた好意的な(complimentary)嵌合部品に連結し、第1のフレームと第2のフレームとの間の連結を形成するように構成してもよい。第1のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に直接連結されてもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素は(例えば上述のアダプタを用いて)第2のジンバル構成要素に間接的に連結されてもよい。第1のジンバル構成要素と第2のジンバル構成要素は(例えば嵌合部品によって)着脱可能に連結されてもよい。第1のジンバル構成要素と第2のジンバル構成要素は永久的に連結されてもよい。例えば、第1のアクチュエータ504は第2のジンバル構成要素に結合されるように構成してもよい。場合によっては、第1のアクチュエータは中間フレーム構成要素に結合されるように構成してもよい。中間フレーム構成要素は、更に、第2のジンバル構成要素に結合されるように構成されてもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素と中間フレーム構成要素との間に連結を形成するため、第1のジンバル構成要素は嵌合部品を含み、中間フレーム構成要素は相補的な嵌合部品を含む。
【0056】
第1のジンバル構成要素は、第2のジンバル構成要素、第3のジンバル構成要素及び/又は搭載物を駆動する又は支持するように構成してもよい。ジンバル構成要素の(例えばアクチュエータの)作動が別の構成要素又は物体の回転又は並進位置に影響する場合、ジンバル構成要素は構成要素又は物体を駆動しても支持してもよい。ジンバル構成要素が他の構成要素又は物体を所定の位置に保持する場合、ジンバル構成要素は構成要素又は物体を支持してもよい。場合によっては、用語「支持する(support)」又は「駆動する(drive)」は、上で全体にわたり述べた搭載物を支持する状況でジンバル構成要素を下流側にて支持するにあたり使用してもよい。
【0057】
第1のジンバル構成要素(例えば第1のアクチュエータ)の作動は、第1のアクチュエータに結合された構成要素を、本明細書中で第1の回転軸とも称される第1のアクチュエータの長手方向の軸を中心として回転してもよい。例えば、第1のジンバル構成要素は第1の回転軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。例えば、第1のジンバル構成要素は、下流側にある、中間フレーム構成要素、第2のジンバル構成要素及び/又は第3のジンバル構成要素の、第1の回転軸を中心とした回転を可能にするように構成してもよい。場合によっては、第1の回転軸はピッチ軸であってもよく、ピッチ軸と整列してもよい。場合によっては、第1の回転軸はヨー軸であってもよく、ヨー軸と整列してもよい。場合によっては、第1の回転軸はロール軸であってもよく、ロール軸と整列してもよい。第1のジンバル構成要素は、第1の回転軸(例えばピッチ軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°に等しい搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。第1のジンバル構成要素は、第1の回転軸(例えばピッチ軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°を超える搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。第1のジンバル構成要素は、第1の回転軸(例えばピッチ軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°未満の搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。
【0058】
図6は、実施形態による、分離された第2のジンバル構成要素を示す。場合によっては、第2のジンバル構成要素は
図2の分離された第2のジンバル構成要素204であってもよい。第2のジンバル構成要素600は第2のフレーム602及び第2のアクチュエータ604を含んでもよい。第2のフレームはアウトライン605によって示されるように矩形形状を含んでもよい。第2のフレームは実質的に直線形状であってもよい。場合によっては、第2のジンバル構成要素は中間フレーム606を含んでもよい。このような場合では、第2のジンバルは、アウトライン608によって示されるようにc字形のヨークを含んでもよい。中間フレームはジンバル構成要素の形状を変化させてもよい。ここで意味する第2のフレームは第2のフレーム602及び/又は中間フレーム606を意味し得る。場合によっては、中間フレームは第2のジンバル構成要素が結合されてもよい、第2のジンバル構成要素とは異なる別個の構成要素であってもよい。
【0059】
場合によっては、第2のフレームは後に続く構成要素を複数の側から支持してもよい。或いは、第2のフレームは後に続く構成要素を単一の側から支持するような形状としてもよい及び/又は構成としてもよい。
【0060】
第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素に結合されるように構成してもよい。場合によっては、第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素に直接連結してもよい。場合によっては、第2のジンバル構成要素は(例えば、アダプタ又は中間フレーム構成要素を用いて)第1のジンバル構成要素に間接的に連結されてもよい。第2のジンバルは第1のジンバル構成要素に着脱可能に結合されてもよい。第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素に永久的に結合されてもよい。場合によっては、第1のジンバル構成要素と第2のジンバル構成要素との間の連結を形成するために第1のジンバル構成要素は嵌合部品を含み、第2のジンバル構成要素は相補的な嵌合部品609を含む。場合によっては、中間フレーム構成要素と第2のジンバル構成要素との間に連結を形成するために中間フレーム構成要素は嵌合部品を含み、第2のジンバル構成要素は相補的な嵌合部品を含む。例えば、嵌合部品609は第1のジンバル構成要素(例えば第1のアクチュエータ)に結合される又は第1のジンバル構成要素(例えば第1のアクチュエータ)を受け入れるように構成してもよい。
【0061】
第2のジンバル構成要素は(例えば無人機などの装置の)外部支持構造に結合されるように構成しても、ユーザによって保持されるように構成してもよい。場合によっては、第2のフレームは(例えば、ユーザによって保持されるように構成された)ハンドルを含んでもよい。場合によっては、第2のフレームは1つ又は複数の終端610を含んでもよい。終端は外部構成要素又は装置(例えば、無人機、ハンドヘルドフレームアセンブリ等)に直接連結するように構成してもよい。場合によっては、実質的に第1のジンバル構成要素に関して記載したように、第1のジンバル構成要素の終端のそれぞれは相補的な終端一式と機械的に結合するように構成してもよい。例えば、終端のそれぞれは雄コネクタ及び/又は雌コネクタ(例えば、ソケット、締結具等)を含んでもよく、シャフト一式は対応する雌コネクタ及び/又は雌コネクタを含んでもよい。場合によっては、第2のジンバル構成要素の終端は機械的締結具、接着剤及び1つ又は複数の嵌合連結具を介して外部装置(例えばUAV)と結合されるように構成してもよい。終端のそれぞれは1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ又はそれを超える接触点を含んでもよい。
【0062】
場合によっては、第2のジンバル構成要素は、間接的に、例えば、アダプタ又は中間構成要素を介して外部装置に結合されてもよい。アダプタは、第2のジンバル構成要素を外部装置上に固定するように構成された1つ若しくは複数の機械的締結具、又は外部装置の表面に付着するように構成された1つ若しくは複数の接着面を含み得る。
【0063】
或いは又は併せて、アダプタは、アダプタに結合された取付構造を含み得る。取付構造は、例えば、機械的締結具、接着剤又は1つ若しくは複数の嵌合連結具を介して外部装置にしっかりと結合されるように構成されている。
図6は単一終端を含む第1のジンバル構成要素を示すが、UAVなどの外部構成要素又は装置に結合されるように構成された1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ又はそれを超える終端があってもよいことは理解すべきである。
【0064】
第2のジンバル構成要素は第1のジンバル構成要素によって支持されてもよい。例えば、第1のジンバル構成要素の作動により第2のジンバル構成要素がピッチ軸を中心に回転してもよい。第2のジンバル構成要素は第3のジンバル構成要素及び/又は搭載物を駆動する又は支持するように構成してもよい。
【0065】
第2のジンバル構成要素は第3のジンバル構成要素に結合されるように構成してもよい。例えば、(例えば第2のジンバル構成要素の)第2のフレームは嵌合部品614を含んでもよい。嵌合部品は、(例えば、第3のジンバル構成要素の)第3のフレームに設けられた好意的な(complimentary)嵌合部品に連結し、第2のフレームと第3のフレームとの間に連結を形成するように構成してもよい。第2のジンバル構成要素は第3のジンバル構成要素に直接連結されてもよい。第2のジンバル構成要素は第3のジンバル構成要素に間接的に連結されてもよい(例えば、別の箇所に記載されるようにアダプタを介して連結される)。第2のジンバル構成要素と第3のジンバル構成要素は(例えば、嵌合部品によって)着脱可能に連結されてもよい。第2の構成要素と第3の構成要素は永久的に連結されてもよい。
【0066】
第2のジンバル構成要素の作動(例えば、第2のアクチュエータ)により、第2のアクチュエータに結合された構成要素は、本明細書中で第2の回転軸とも称される第2のアクチュエータの長手方向の軸を中心として回転してもよい。例えば、第2のジンバル構成要素は第2の回転軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。例えば、第2のジンバル構成要素は第2の回転軸を中心とした第3のジンバル構成要素の回転を可能にするように構成してもよい。場合によっては、第2の回転軸はヨー軸であってもよく、ヨー軸と整列してもよい。場合によっては、第2の回転軸はピッチ軸であってもよく、ピッチ軸と整列してもよい。場合によっては、第2の回転軸はロール軸であってもよく、ロール軸と整列してもよい。第2の回転軸は第1の回転軸と異なるものであってもよい。第2の回転軸は第1の回転軸のものと同じであってもよい。第2の回転軸は第1の回転軸に直交してもよい。第2のジンバル構成要素は、第2の回転軸(例えばヨー軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°に等しい搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。第2のジンバル構成要素は、第2の回転軸(例えばヨー軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°を超える搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。第2のジンバル構成要素は、第2の回転軸(例えばヨー軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°未満の搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。
【0067】
図7は、実施形態による、分離された第3のジンバル構成要素を示す。場合によっては、第3のジンバル構成要素は
図2の分離された第3のジンバル構成要素206であってもよい。第3のジンバル構成要素700は第3のフレーム702及び第3のアクチュエータ704を含んでもよい。アウトライン706によって示されるように、第3のフレームは矩形形状を含んでもよい。第3のフレームは実質的に直線形状であってもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素は中間フレーム708を含んでもよい。中間フレームはジンバル構成要素の形状を変化させてもよい。ここで意味する第3のフレームは第3のフレーム702及び/又は中間フレーム708を意味し得る。場合によっては、中間フレームは第3のジンバル構成要素が結合されてもよい、第3のジンバル構成要素とは異なる別個の構成要素であってもよい。中間フレームは搭載物を受け入れるために用いても、搭載物と結合されてもよい。搭載物を受け入れるために用いられる又は搭載物と結合される中間フレームは、以後、カップリングプレートと称され得る。
【0068】
場合によっては、第3のフレームは後に続く構成要素を複数の側から支持してもよい。或いは、第3のフレームは後に続く構成要素を単一の側から支持するような形状としてもよい及び/又は構成としてもよい。
【0069】
第3のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に結合されるように構成してもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に直接連結してもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に間接的に連結されてもよい。第3のジンバルは第2のジンバル構成要素に着脱可能に結合されてもよい。第3のジンバル構成要素は第2のジンバル構成要素に永久的に結合されてもよい。場合によっては、第2のフレームと第3のフレームとの間に連結を形成するために第2のフレームは嵌合部品を含み、第3のフレームは相補的な嵌合部品710を含む。
【0070】
第3のジンバル構成要素は搭載物を受け入れるように構成してもよい。第3のジンバル構成要素は搭載物に結合されるように構成してもよく、搭載物は第3のジンバル構成要素に結合されるように構成してもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素は搭載物を受け入れるためのカップリングプレート708を含んでもよい。カップリングプレートは第3のジンバル構成要素に直接連結されてもよい。カップリングプレートは第3のジンバル構成要素に間接的に連結してもよい。カップリングプレートは第3のジンバル構成要素に着脱可能に結合されてもよい。カップリングプレートは第3のジンバル構成要素に永久的に結合されてもよい。場合によっては、カップリングプレートと第3のジンバル構成要素との間の連結を形成するためにカップリングプレートは嵌合部品を含み、第3のジンバル構成要素は相補的な嵌合部品を含む。場合によっては、搭載物はカップリングプレートなしで第3のアクチュエータ704に直接連結されてもよい。場合によっては、カップリングプレートはカメラなどの搭載物を含んでもよい。例えば、カップリングプレートはレンズ712及び画像を取得するための画像センサを含んでもよい。本明細書中で呼ばれるように、第3のジンバル構成要素はカップリングプレートと共に(例えばカップリングプレートを含む)第3のジンバル構成要素と称され得る。
【0071】
搭載物は第3のジンバル構成要素によってしっかりと保持されてもよい。例えば、搭載物と第3のジンバル構成要素との間の連結はいかなる量の風力、振動及び/又は乱流によっても搭載物が第3のジンバル構成要素から外れ得ないように十分に固定されたものとしてもよい。
【0072】
搭載物はカップリングプレート及び/又は第3のアクチュエータに対して静止した状態に維持してもよい。搭載物は第3のフレームに機械的にロックされるように構成してもよい(例えば、カップリングプレートを介して又は第3のアクチュエータ上に直接)。場合によっては、搭載物は、第3のジンバル構成要素(例えば、カップリングプレート又は第3のアクチュエータ)上に1つの動作を用いて配置されてもよい。例えば、第3のジンバル構成要素及び搭載物上の構成要素は、1クリックカップリング(1−click coupling)に用いてもよい相補的な部分(例えば、雌及び雄コネクタ、締結具、ソケット等)を含んでもよい。場合によっては、搭載物は、搭載物をアクチュエータ及び/又はカップリングプレートと整列させ、その後回転させた後に第3のジンバル構成要素(例えば、カップリングプレート、第3のアクチュエータ及び/又は第3のフレーム)に機械的にロックされるように構成してもよい。場合によっては、搭載物はスナップ式機構を用いて第3のフレーム構成要素及び/又は第3のアクチュエータに機械的にロックされるように構成してもよい。場合によっては、搭載物はスライド式機構を用いて第3のフレーム構成要素及び/又は第3のアクチュエータに機械的にロックされるように構成してもよい。場合によっては、搭載物は1つ又は複数のクランプを用いて第3のフレーム構成要素及び/又は第3のアクチュエータに機械的にロックされるように構成してもよい。
【0073】
第3のジンバル構成要素は、搭載物を受け入れるための単一接触点(例えば1つの嵌合連結ポート)を含んでもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素は搭載物を受け入れるための複数の接触点(例えば複数の嵌合連結ポート)を含んでもよい。場合によっては、搭載物は、第3のジンバル構成要素に取り付けられる又は第3のジンバル構成要素から取り外されるように構成された単一ユニットを含んでもよい。場合によっては、搭載物は互いから分離可能であってもよい複数のユニットを含んでもよい。場合によっては、複数のユニットは異なる接触点において第3のジンバルによって分離可能に受け入れられるように構成してもよい。場合によっては、付加的なジンバル構成要素は搭載物を受け入れるように構成してもよい。
【0074】
搭載物が第3のフレーム(例えばカップリングプレート)に取り付けられる場合、搭載物は第1のフレームの下に配置されてもよい。搭載物が第3のジンバル構成要素(例えば第3のフレーム)に取り付けられる場合、搭載物は第3のフレームの前に配置されてもよい。搭載物が第3のジンバル構成要素(例えば第3のフレーム)に取り付けられる場合、搭載物は第2のジンバル構成要素の下に配置されてもよい。搭載物が第3のジンバル構成要素(例えば第3のフレーム)に取り付けられる場合、搭載物はジンバル(例えば、第1、第2及び第3のフレーム)の前に配置されてもよい。
【0075】
搭載物は、例えば、機械的締結具、接着剤、ねじ、磁石又は1つ若しくは複数の嵌合連結具により直接第3のジンバル構成要素に結合されてもよい。或いは、搭載物は、例えば、アダプタを介して間接的に第3のジンバル構成要素に結合されてもよい。アダプタは、アダプタ上に搭載物を固定するように構成された1つ若しくは複数の機械的締結具、又は搭載物の表面に付着するように構成された1つ若しくは複数の接着面を含み得る。或いは又は併せて、アダプタは、アダプタに結合された取付構造を含み得る。取付構造は、例えば、機械的締結具、接着剤、又は1つ若しくは複数の嵌合連結具により搭載物にしっかりと結合されるように構成されている。或いは又は併せて、アダプタはアダプタに結合された収容構造を含み得る。収容構造は搭載物をしっかりと係合するように内部に搭載物を収容するように構成されている。
【0076】
第3のジンバル構成要素は、更に、搭載物から取り外される又は搭載物を解放するように構成してもよい。場合によっては、第3のフレーム構成要素はクイックリリース機構を用いて搭載物から取り外されるように構成してもよい。クイックリリース機構は、第3のフレーム構成要素を搭載物から1つの動作で分離するように構成してもよい。例えば、第3のフレーム構成要素はボタン又は突起を含んでもよい。ボタン(又は突起)を押すことによって、搭載物は第3のフレームから取り外され(例えば、解放され)てもよい。場合によっては、クイックリリース機構は、搭載物を第3のフレームから2つ以上の動作を用いて解放するように構成してもよい。例えば、第3のフレーム上の突起を押すと第3のフレームを搭載物に結合しているロック(例えば、機械的なロック)を解放してもよく、第3のフレームを搭載物から物理的に分離するために次の力を必要としてもよい。例えば、クイックリリース機構は、第3のフレーム上のボタンを押し、搭載物を第3のフレームからスライドさせて出すことによって実施してもよい。例えば、クイックリリース機構は、第3のフレーム上のボタンを押し、搭載物を第3のフレーム(例えばカップリングプレート)から引くことによって実施してもよい。例えば、クイックリリース機構は、第3のフレーム上のボタンを押し、搭載物を回転させ、その後、搭載物を第3のフレームから引き抜くことによって実施してもよい。或いは、搭載物は第3のジンバル構成要素に永久的に結合されてもよく、且つ着脱不能であってもよい。
【0077】
第3のジンバル構成要素は、第1のジンバル構成要素及び/又は第2のジンバル構成要素によって支持され(例えば、駆動され)てもよい。例えば、第1のジンバル構成要素の作動により第3のジンバル構成要素がピッチ軸を中心として回転してもよい。例えば、第2のジンバル構成要素の作動により第3のジンバル構成要素がヨー軸を中心として回転してもよい。第3のジンバル構成要素は搭載物を駆動する又は支持するように構成してもよい。
【0078】
第3のジンバル構成要素(例えば第2のアクチュエータ)の作動により、第3のアクチュエータに結合された構成要素が、本明細書中で第3の回転軸とも称される第3のアクチュエータの長手方向の軸を中心として回転してもよい。例えば、第3のジンバル構成要素は、第3の回転軸を中心とした搭載物の回転を可能にする又は許容するように構成してもよい。場合によっては、第3の回転軸はロール軸であってもよく、ロール軸と整列してもよい。場合によっては、第3の回転軸はピッチ軸であってもよく、ピッチ軸と整列してもよい。場合によっては、第3の回転軸はヨー軸であってもよく、ヨー軸と整列してもよい。第3の回転軸は第1の回転軸と異なるものであってもよい。第3の回転軸は第1の回転軸のものと同じであってもよい。第3の回転軸は第2の回転軸と異なるものであってもよい。第3の回転軸は第2の回転軸のものと同じであってもよい。第3の回転軸は第1の回転軸及び第2の回転軸と異なるものであってもよい。第3の回転軸は第1の回転軸のものと同じであってもよく、第2の回転軸と異なるものであってもよい。第3の回転軸は第2の回転軸のものと同じであってもよく、第1の回転軸と異なるものであってもよい。第3の回転軸は第1の回転軸及び第2の回転軸の両方と異なるものであってもよい。第3の回転軸は第1の回転軸及び第2の回転軸の両方に直交してもよい。
【0079】
第3のジンバル構成要素は、第3の回転軸(例えばロール軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°に等しい搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。第3のジンバル構成要素は、第3の回転軸(例えばロール軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°を超える搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。第3のジンバル構成要素は、第3の回転軸(例えばロール軸)を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°未満の搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素はロール軸を中心とした搭載物の90度以上の回転を可能にするように構成してもよい。場合によっては、第3のジンバル構成要素はロール軸を中心とした搭載物の90度超の回転を可能にするように構成してもよい。
【0080】
図8は、実施形態による、無人航空機に搭載されたジンバルを示す。第1のジンバル構成要素は無人航空機(例えばUAV)に結合され(例えば、取り付けられ)てもよい。第2のジンバル構成要素はUAVに結合され(例えば、取り付けられ)てもよい。本明細書中の無人機又は無人航空機に関する任意の記載はジンバルの支持構造として機能してもよい任意の種類の外部装置に当てはまってもよい。場合によっては、第1のフレームは中間システムを介して無人機に取り付けられてもよい。中間システムはジンバルに対する無人機の運動の影響を低減してもよい。これには並進運動及び/又は回転運動を含んでもよい。
【0081】
中間システムは振動減衰システム802であってもよい。振動減衰システムは無人機からジンバルを振動的に分離するように構成してもよい。振動減衰システムはジンバルに対する無人機の振動の影響を低減するように構成してもよい。これにより、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は99.9%以上の低減が生じてもよい。場合によっては、振動減衰システムは無人機の高周波振動(例えば、2Hz、3Hz、5Hz、10Hz、20Hz、30Hz、40Hz又は50Hz超)の影響を本明細書中に記載される任意の量低減する又は除去するように構成してもよい。振動減衰システムはジンバル、搭載物及び/又はUAVを安定化してもよい。
【0082】
場合によっては、振動減衰システムは、搭載物、ジンバル及び/又はUAVを安定化するように構成された複数のエラストマーを含んでもよい。例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又はそれ以上の数の丸形エラストマー(circular elastomer)が提供されてもよい。丸形エラストマーは、ジンバルに直接連結するように構成された剛性のフレームにUAVを連結してもよい。ジンバルを支持するために振動緩衝器が使用されてもよく、この用語は全体にわたり使用される。例えば、振動緩衝器はジンバル(例えば、及び搭載物)の重量を支持してもよい。例えば、振動緩衝器はジンバルを所定の位置に保持してもよい。場合によっては、振動減衰システムはばねを含んでもよい。振動緩衝器は推進ユニット804、806、808、810の動作に起因する振動運動(例えば揺動)を最小化してもよい。例えば、振動緩衝器は発生した振動エネルギー(例えば運動エネルギー)を吸収し、それを熱エネルギーに変換し、それによってシステム(例えば、UAV、ジンバル及び/又は搭載物)を安定化してもよい。
【0083】
ジンバルはUAVの下にある状態で示されるが、本明細書中に提供されるシステム及び方法はUAVの上方又は側部に位置するジンバルに等しく適用可能であってもよい。本明細書中に開示されるジンバルはUAVの上面、UAVの下面、UAVの中心本体の上又は下、UAVの周辺部の上又は下等に取り付けられてもよい。ジンバルはUAVの中心の実質的に近傍にある状態で示されるが、ジンバルはUAVのどこに位置してもよい(例えば、中心近傍、縁端近傍等)ことは理解すべきである。
【0084】
場合によっては、ジンバルが結合される外部構成要素又は装置はロール軸、ピッチ軸又はヨー軸などの回転軸を中心として搭載物が回転できる範囲を阻害する又は制限する場合がある。例えば、無人航空機に結合されている場合、第1のジンバル構成要素は、ピッチ軸、ヨー軸及び/又はロール軸を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°又は300°に等しい搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。例えば、無人航空機に結合されている場合、第1のジンバル構成要素は、ピッチ軸、ヨー軸及び/又はロール軸を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°又は300°を超える搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。例えば、無人航空機に結合されている場合、第1のジンバル構成要素は、ピッチ軸、ヨー軸及び/又はロール軸を中心とした約30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°又は300°未満の搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。
【0085】
本明細書中に記載される支持機構は搭載物の安定化を可能にしてもよい。安定化は搭載物の運動中に必要とされても有用とされてもよい。場合によっては、搭載物(例えば、搭載物を支持する支持機構)は動作中(例えば、歩行中、無人機内にいる等)の人によって支持されてもよい。場合によっては、搭載物は動作中の無人機(例えばUAV)に結合されてもよい。
【0086】
搭載物の安定化は1つ又は複数の慣性センサの補助により達成されてもよい。場合によっては、安定化は慣性測定ユニット(IMU:inertial measurement unit)の補助により達成されてもよい。本明細書中のIMUに関する任意の記載は1つ又は複数の慣性センサに当てはまってもよい。IMUは搭載物に結合されてもよい。IMUはジンバルに結合されてもよい。IMUはジンバルの任意の部分に結合されてもよい。例えば、3つのジンバル構成要素を含むジンバルでは、IMUは第1のジンバル構成要素、第2のジンバル構成要素及び/又は第3のジンバル構成要素に結合されてもよい。場合によっては、IMUは第1、第2又は第3のジンバル構成要素のフレームに結合されてもよい。IMUはジンバルの1つ又は複数のアクチュエータと通信していてもよい。アクチュエータはIMUの一部を成してもIMUと通信していてもよい検知構成要素を含んでもよい。或いは又は併せて、IMUは支持機構が取り付けられている無人機(例えばUAV)に結合されてもよい。
【0087】
IMUは加速度計、ジャイロスコープ及び/又は磁力計などの慣性センサを含んでもよい。IMUは加速度を検知しても、ピッチ、ロール及びヨーなどの回転特性の変化を検知してもよい。IMUは周囲環境に信号を送信する及び/又は信号を受信することなく上述のを検知してもよい。この変化は基準に対するものであってもよい。例えば、変化は周囲環境又は重力の方向に対するものであってもよい。IMU又はIMUに結合された1つ若しくは複数のプロセッサは搭載物、支持機構及び/又は無人機の現在位置を計算してもよい。IMU又はIMUに結合された1つ若しくは複数のプロセッサは搭載物、支持機構及び/又は無人機の位置の変化を計算してもよい。制御部はIMUからデータを受信し、命令信号をアクチュエータに出力してもよい。
【0088】
制御部は信号(例えば入力信号)を受信し、命令信号を出力してもよい。例えば、制御部は上述のセンサ(例えばホールセンサ)及び/又はユーザから入力信号を受信してもよい。受信した信号に基づき、制御部はアクチュエータに、例えば、作動するための命令を出力してもよい。制御部はジンバル、支持構造(例えばUAV)及び/又は搭載物に搭載されてもよい。制御部は、有線接続又は無線接続を介して受信信号及び出力信号を通信してもよい。例えば、アクチュエータは受信機を有してもよい及び制御部からの出力信号を受信するため。或いは又は併せて、ジンバルの他の部分が受信機を有してもよく、UAVが信号を受信し、有線で伝送された信号をアクチュエータに送信してもよい。
【0089】
制御部は複数の構成要素に分配してもよい。例えば、制御部の一部はジンバルに搭載してもよく、制御部の一部は搭載物に配置してもよい。場合によっては、1つより多い制御部が連係して動作してもよい。複数の制御部は同じ構成要素又は異なる構成要素に配置してもよい。或いは又は併せて、制御部を搭載しなくてもよい。例えば、制御部は、リモート制御装置、地上局、サーバ又はクラウドコンピューティングインフラなど、装置に搭載しなくてもよい。
【0090】
制御部はアクチュエータの作動を発生させる1つ又は複数のアクチュエータに信号(単数)又は信号(複数)を送信してもよい。制御部による出力信号はアクチュエータの作動、位置、速度、加速度及び/又はアクチュエータによって生成されるトルクの程度を制御してもよい。制御部による出力信号は単一ジンバル構成要素(例えば単一アクチュエータ)又は複数のジンバル構成要素(例えば複数のアクチュエータ)の作動を実施してもよい。制御部からの出力信号は複数のアクチュエータの作動を、例えば、順次又は並列で(例えば同時に)実施してもよい。
【0091】
作動によりIMUの姿勢を維持してもよく、搭載物は安定化してもよい。システム(例えば、IMU、ジンバル及び1つ又は複数のプロセッサ)はアクチュエータ(例えばモータ)が不要な運動(例えば振動及び揺動)に応答して作動するように構成してもよい。システムはアクチュエータ(例えばモータ)が人為的な運動に応答して作動しないように構成してもよい。
【0092】
支持機構は搭載物の人為的な運動を可能にしてもよい。場合によっては、ユーザがジンバル及び/又は搭載物の位置を所望のように直接制御してもよい。例えば、ユーザはジンバル構成要素のそれぞれの作動を人為的に制御してもよい。場合によっては、物理的制御装置を設けてもよい。物理的制御装置は、携帯電話、PDA、タブレット、コンピュータ、リモートコントローラ等のようなモバイル機器を含んでもよい。モバイル機器はタッチスクリーンディスプレイなどのディスプレイを含んでもよい。場合によっては、ユーザは制御装置に搭載されたアプリケーションを通じて個々のジンバル構成要素の制御にアクセスしてもよい。場合によっては、ジンバル構成要素(例えばアクチュエータ)のそれぞれに対応する物理的ボタン又は機能をリモート制御装置上に設けてもよい。ユーザはジンバル構成要素のそれぞれを作動し、作動の程度(例えば、ジンバル構成要素のそれぞれをどれほど回転させるか)を制御してもよい。
【0093】
例えば、ユーザは、例えば、ジンバル構成要素の作動パラメータ(例えば、生成されるトルク、アクチュエータの加速度、速度、位置等)を設定してもよい。実際の作動は制御部によって(例えば、自動的に又は半自動的に)実施してもよく、或いは、選択したアクチュエータの作動に影響し得るボタンをユーザが押してもよい。場合によっては、リモート制御装置の構成がジンバル構成要素の作動に影響してもよい。例えば、リモート制御装置を傾けること又は回転させることがジンバル構成要素の作動に影響してもよい。場合によっては、リモート制御装置の姿勢は搭載物の姿勢に一致してもよい。例えば、リモート制御装置をそのロール軸を中心として回転させると搭載物もそのロール軸を中心に回転するように構成してもよい。生成されるトルク、制御装置の速度、加速度及び/又は位置変化を搭載物が模倣してもよい。場合によっては、搭載物が制御装置の特定の変化を模倣することはできるが他の変化は模倣することはできないように特定の閾値を超える生成トルク又は特定の閾値を超える角加速度のみが制御部によって認識される。
【0094】
場合によっては、ユーザはジンバル及び/又は搭載物の位置を間接的に制御してもよい。例えば、ユーザは入力(例えば、物理的制御装置に)を提供してもよく、ジンバルに結合された制御部(例えばマイクロコントローラ)はジンバルの構成を制御してもよい。例えば、ユーザはジンバル又は搭載物の所望の姿勢を入力してもよい。搭載物の所望の姿勢は垂直姿勢であってもよい。搭載物の所望の姿勢は水平姿勢であってもよい。搭載物の所望の姿勢は垂直姿勢と水平姿勢との間の任意の姿勢であってもよい。搭載物の垂直又は水平姿勢は、本明細書で使用する場合、ロール軸、ピッチ軸及び/又はヨー軸に対する搭載物の姿勢を意味し得る。例えば、(例えば、静止している状態における)搭載物の直立位置が搭載物の水平姿勢であってもよい。例えば、水平姿勢に対しロール軸を中心に90°回転させた搭載物の姿勢が搭載物の垂直姿勢であってもよい。ロール軸に対する姿勢を記載したが、この記載はピッチ軸又はヨー軸に関しても等しく適用可能であってもよい。
【0095】
場合によっては、搭載物の姿勢は周囲環境(例えば地面)に対するものであってもよい。場合によっては、搭載物の姿勢はジンバルの構造(例えばカップリングプレート)に対するものであってもよい。場合によっては、搭載物の姿勢はジンバルが結合されている支持構造又は外部装置に対するものであってもよい。姿勢は静的(例えば、周囲環境又はUAVに対して固定された姿勢)であってもよい。姿勢は動的(例えば、変化する)であってもよい。場合によっては、姿勢がどのようであるか、及び姿勢がどのように変化し得るかをユーザが指定してもよい。
【0096】
1つ又は複数のセンサが更に提供されてもよい。例えば、ポテンショメータ又はホールセンサが提供されてもよい。1つ又は複数のセンサはジンバルに結合されてもよい。例えば、ホールセンサは、搭載物を搭載するように構成されたジンバル構成要素などのジンバル構成要素に結合されてもよい。1つ又は複数のセンサは本明細書中に記載される任意のジンバル構成要素に結合されてもよい。場合によっては、1つ又は複数のセンサはアクチュエータ又はジンバル構成要素に結合されてもよい。1つ又は複数のセンサはアクチュエータの角度(例えば回転角度)を検知するように構成してもよい。アクチュエータの角度は、例えば、リアルタイムで又は設定された間隔で制御部に送信されてもよい。例えば、アクチュエータの角度は、約0.0001秒、0.0002秒、0.0005秒、0.001秒、0.002秒、0.005秒、0.01秒、0.02秒、0.05秒、0.1秒、0.2秒、0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、30秒若しくは60秒毎、又は0.0001秒、0.0002秒、0.0005秒、0.001秒、0.002秒、0.005秒、0.01秒、0.02秒、0.05秒、0.1秒、0.2秒、0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、30秒若しくは60秒毎未満で制御部に送信されてもよい。(例えば、ユーザからの)入力及び1つ又は複数のセンサからのデータ(例えば、検出された回転の程度)に基づき、制御部は搭載物を回転させるためモータに対し作動するよう指示してもよい。(例えば、ユーザからの)入力及び1つ又は複数のセンサからのデータ(例えば、検出された回転の程度)に基づき、搭載物は所望の姿勢へと回転してもよい。
【0097】
場合によっては、搭載物は撮像装置を含む。場合によっては、撮像装置は視野から視覚画像を取得するように構成されているカメラであってもよい。更に、ユーザによる入力は画像の所望の姿勢を含んでもよい。例えば、ユーザは水平姿勢の画像、垂直姿勢の画像又は任意の姿勢(例えば、対角姿勢)を有する画像を取得することを所望してもよい。水平姿勢を有する画像はランドスケープ画像を意味し得る。垂直姿勢を有する画像はポートレート画像を意味し得る。撮像装置はデフォルト位置(例えば、直立静止位置)において水平姿勢を有する画像を取得してもよい。例えば、支持機構にデフォルト状態で結合されている間、撮像装置は水平姿勢を有する画像を取得してもよい。撮像装置はロール軸を中心に90度回転した場合、垂直姿勢を有する画像を取得してもよい。例えば、
図8に関しては、カメラは(例えば、直立姿勢で)カップリングプレート810に結合されてもよい。第3のジンバル構成要素のモータが第3のモータの長手方向の軸を中心として90°回転するように駆動する場合、撮像装置は垂直姿勢を有する画像を取得してもよい。或いは、撮像装置はデフォルト位置において垂直姿勢を有する画像を取得してもよく、ロール軸を中心に90°回転する場合、水平姿勢を有する画像を取得してもよい。
【0098】
所望の姿勢は複数のオプションから予め選択してもよい。例えば、所望の姿勢は水平姿勢と垂直姿勢との間で選択してもよい。例えば、所望の姿勢は、撮像装置がロール軸を中心に回転し得る限られた数の角度、例えば、0度、30度、45度、60度、90度、120度、150度、180度等の間で選択してもよい。場合によっては、所望の姿勢は(例えば、撮像装置がロール軸を中心に回転し得る角度の)連続的な範囲において選択してもよい。場合によっては、特定の所望の姿勢(例えば、ロール軸を中心とした搭載物の回転の程度の数値)をユーザが入力してもよい。場合によっては、ユーザは特定の所望の姿勢をリストから選択してもよい。場合によっては、段階的に(例えば、15度毎に)姿勢を変化させるオプションがユーザに提示されてもよい。前述のセンサ(例えばホールセンサ)が搭載物の現在姿勢及び/又は搭載物により取得される画像に関する情報を提供してもよい。
【0099】
制御部は、撮像装置(例えばカメラ)によって取得される画像の所望の姿勢を受信してもよい。
【0100】
本明細書中に上記したように、制御部は、1つ又は複数のセンサからジンバル構成要素又はアクチュエータの回転の程度を(例えばリアルタイムで)更に受信してもよい。所望の姿勢及び/又はモータの検出された回転の程度に基づき、制御部は、所望の姿勢を有する画像が取得され得るように撮像装置を回転させるため、モータに(例えば、時計回り方向又は反時計回り方向のいずれかに)駆動するよう指示してもよい。
【0101】
撮像装置は画像を取得するために使用した姿勢を維持してもよい(例えば、デフォルト姿勢に戻らない)。撮像装置は画像取得後にデフォルト姿勢に戻ってもよい。撮像装置は所定の時間の後にデフォルト姿勢に戻ってもよい。例えば、撮像装置は、約10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、200秒、300秒、600秒、1800秒後にデフォルト姿勢に戻ってもよい。例えば、撮像装置は、約10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、200秒、300秒、600秒、1800秒を超えた後にデフォルト姿勢に戻ってもよい。例えば、撮像装置は、約10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、200秒、300秒、600秒、1800秒未満の後にデフォルト姿勢に戻ってもよい。場合によっては、撮像装置をデフォルト姿勢に戻すための他の条件が存在してもよい。期間制限の代替として又は期間制限と共に他の条件を使用してもよい。例えば、撮像装置は制御部により命令された場合にデフォルト姿勢に戻ってもよい。制御部は照明、デフォルト姿勢において費やした時間量等のような1つ又は複数の要素に応じて所望の姿勢をリアルタイムで決定してもよい。
【0102】
場合によっては、搭載物(例えば撮像装置)がロール軸を中心として90°以上回転する場合、撮像装置の視野は遮断されない。例えば、UAVなどの無人機に搭載された支持機構においては、無人機のいずれの部分も撮像装置の視野を遮ることなく、撮像装置はロール軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転することができる場合。場合によっては、ジンバル構成要素が互いに衝突することなく撮像装置はロール軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。場合によっては、ジンバルのいずれの部分も撮像装置の視野を遮ることなく撮像装置はロール軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。
【0103】
場合によっては、搭載物(例えば、撮像装置)がピッチ軸を中心として90°以上回転する場合、撮像装置の視野は遮断されない。例えば、UAVなどの無人機に搭載された支持機構においては、無人機のいずれの部分も撮像装置の視野を遮ることなく撮像装置はピッチ軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転することができる場合。場合によっては、ジンバル構成要素が互いに衝突することなく撮像装置はピッチ軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。場合によっては、ジンバルのいずれの部分も撮像装置の視野を遮ることなく撮像装置はピッチ軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。
【0104】
場合によっては、搭載物(例えば撮像装置)がヨー軸を中心として90°以上回転する場合、撮像装置の視野は遮断されない。例えば、UAVなどの無人機に搭載された支持機構においては、無人機のいずれの部分も撮像装置の視野を遮ることなく撮像装置はヨー軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転することができる場合。場合によっては、ジンバル構成要素が互いに衝突することなく撮像装置はヨー軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。場合によっては、ジンバルのいずれの部分も撮像装置の視野を遮ることなく撮像装置はヨー軸を中心として約少なくとも90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°又は360°回転してもよい。
【0105】
場合によっては、画像を処理するための画像処理装置が提供されてもよい。画像処理装置は(例えば、ホールセンサなどの1つ又は複数のセンサから)撮像装置の姿勢を受信してもよい。1つ又は複数のセンサは撮像装置の姿勢を画像処理装置に送信してもよい。受信した撮像装置の姿勢(例えば、垂直姿勢又は水平姿勢)に基づき、画像処理装置は(例えば、見る者に対し提示される)画像の姿勢を選択してもよい。センサと結合された画像処理装置は画像の表示を簡略化してもよい。画像処理装置は取得した複数の画像間の対応を可能にしてもよい。
【0106】
本明細書中に記載されるジンバル構成要素の構成は小型且つ軽量のジンバル構造を可能にしてもよい。小型且つ軽量のジンバル構造は、移動用途、或いは通常、体積及び重量が制限されているUAVなどの無人機にジンバルを結合する場合に特に有利であってもよい。場合によっては、小型且つ軽量の構成は、支持機構及び/又は搭載物をUAVのシェル内に搭載することを可能にしてもよい。
【0107】
例えば、ジンバルにより占有されるスペースの総体積は約1000cm
3、750cm
3、500cm
3、400cm
3、300cm
3、250cm
3、200cm
3、175cm
3、150cm
3、125cm
3、100cm
3、75cm
3、50cm
3、40cm
3、30cm
3、20cm
3、15cm
3、10cm
3、5cm
3又は1cm
3以下であってもよい。ジンバルにより占有されるスペースの体積とは、ジンバルの外部境界によって包含されるスペースを意味し得る。場合によっては、ジンバルにより占有されるスペースの体積とは、ジンバルを完全に包含し得る仮想立方体又は直方体を意味し得る。場合によっては、ジンバルにより占有されるスペースの体積とは、ジンバルを集合的に包含し得る複数の立方体又は直方体を意味し得る。場合によっては、ジンバルにより占有されるスペースの体積とは、ジンバルを流体に浸した場合の押しのけ容積を意味し得る。
【0108】
例えば、2次元面に関してジンバルが占有する面積は100cm
2、75cm
2、50cm
2、40cm
2、30cm
2、25cm
2、20cm
2、15cm
2、9cm
2、6.25cm
2、4cm
2、125mm
2、100mm
2、25mm
2又は1mm
2以下であってもよい。2次元面とは、ジンバルの横断軸及び垂直軸によって画定される面を意味し得る。2次元面とは、ジンバルの垂直軸及び正面軸によって画定される面を意味し得る。2次元面はジンバルの正面軸及び垂直軸によって画定される面を意味し得る。例えば、
図2は、ジンバルの横断軸及び垂直軸によって画定される面を示し得る。
【0109】
例えば、ジンバルの高さは約100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm若しくは1mmに等しくてもよく、又は100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm若しくは1mm未満であってもよい。例えば、ジンバルの幅は、約100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm若しくは25mm、20mm、15mm、10mm、5mm若しくは1mmに等しくてもよく、又は100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm若しくは25mm、20mm、15mm、10mm、5mm若しくは1mm未満であってもよい。例えば、ジンバルの長さは、約100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm若しくは25mm、20mm、15mm、10mm、5mm若しくは1mmに等しくてもよく、又は100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm若しくは25mm、20mm、15mm、10mm、5mm若しくは1mm未満であってもよい。
【0110】
場合によっては、ジンバルの寸法は約100mm×100mm×100mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約80mm×80mm×80mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約60mm×60mm×60mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約50mm×50mm×50mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約40mm×40mm×40mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約30mm×30mm×30mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約20mm×20mm×20mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約10mm×10mm×10mm未満であってもよい。場合によっては、ジンバルの寸法は約60mm×40mm×60mm未満であってもよい。
【0111】
場合によっては、ジンバルは、搭載物の体積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍に等しい体積を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の体積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍未満の体積を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の体積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍の間の体積を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の体積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍以下の体積を有してもよい。搭載物の体積はジンバルの体積と同様に画定してもよい。
【0112】
場合によっては、ジンバルは、搭載物の面積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍に等しい(例えば、2次元面を占有する)面積を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の面積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍未満の面積を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の面積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍の間の面積を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の面積の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍以下の面積を有してもよい。搭載物の面積はジンバルの面積と同様に画定してもよい(例えば、搭載物の横断軸及び垂直軸を中心として画定される2次元面に関して搭載物が占有する面積等)。
【0113】
場合によっては、ジンバルは、搭載物の高さの約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍に等しい高さを有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の高さの約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍未満の高さを有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の高さの約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍の間の高さを有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の高さの0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍以下の高さを有してもよい。搭載物の高さに対するジンバルの高さに関して列挙した制限はジンバルの幅又は長さに対して等しく適用可能であってもよい。
【0114】
場合によっては、ジンバルは、搭載物の重量の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍に等しい重量を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の重量の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、又は5倍未満の重量を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の重量の約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍の間の重量を有してもよい。場合によっては、ジンバルは、搭載物の重量の0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍以下の重量を有してもよい。ジンバルの重量はカメラの重量未満であってもよい。
【0115】
上で列挙した搭載物に対するジンバルの制限はジンバルが結合され得る支持構造又は外部装置に等しく適用可能であってもよい。例えば、搭載物に対するジンバルの体積、高さ及び/又は重量に関して列挙した制限はUAVに等しく適用可能であってもよい。例えば、ジンバルは、UAVの高さの約0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍又は5倍に等しい高さを有してもよい。
【0116】
本開示のジンバルは支持構造又は外部装置(例えばUAV)によって電力が供給され(例えば、作動され)てもよい。或いは又は併せて、ジンバルは、ジンバルに動力を供給するために使用される自律電源(例えばバッテリー)を含んでもよい。場合によっては、ジンバルは手動で電力を供給されてもよい。
【0117】
本明細書中では主として3つの構成要素を含む支持機構(例えばジンバル)について記載してきたが、本開示の支持機構は1つの構成要素、2つの構成要素、3つの構成要素、4つの構成要素、5つの構成要素又はそれを超える構成要素を含んでもよい。単一ジンバル構成要素が搭載物を受け入れる又は搭載物に結合されるように記載してきたが、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれを超えるジンバル構成要素が搭載物を受け入れる又は搭載物に結合されるように構成してもよい。搭載物を受け入れるように構成されているジンバル構成要素はロール軸を中心とした搭載物の回転を可能とするように記載したが、搭載物を受け入れるように構成されているジンバル構成要素はロール軸、ピッチ軸又はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。
【0118】
例えば、ジンバルは2つのジンバル構成要素を含んでもよく、第1のジンバル構成要素はピッチ軸又はヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能とし、第2のジンバル構成要素はロール軸を中心とした搭載物の回転を可能とする。実質的に上で述べたように、第2のジンバル構成要素は搭載物を受け入れる又は搭載物に結合されるように構成してもよい。
【0119】
例えば、ジンバルは5つのジンバル構成要素を含んでもよい。5つのジンバル構成要素のうち3つは、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を中心とした搭載物の回転を可能にするように構成してもよい。5つのジンバル構成要素のうち残りの2つは、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸に垂直、平行のいずれかである付加的な軸を中心とした搭載物の回転を可能にしてもよい。5つのジンバル構成要素のうち2つは、搭載物を受け入れる又は搭載物に結合されるように構成してもよい。例えば、ジンバル構成要素のうち1つは、搭載物に直接連結し、ロール軸を中心とした搭載物の360度回転を可能とするように構成してもよい一方で、別のジンバル構成要素は搭載物に直接連結し、ヨー軸を中心とした搭載物の360度回転を可能としてもよい。
【0120】
本開示のジンバルはロール軸を中心とした搭載物の90度以上の回転を可能にしてもよい。ロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にするジンバル構成要素に搭載物を直接結合すると、搭載物を、ロール軸を中心に90度以上回転させる機能が付与されてもよい。ロール軸を中心とした90度以上の回転を付与する機能は、ジンバルが航空無人機に結合され、ジンバルによって支持される搭載物が空中撮影用のカメラを含む空中撮影におけるジンバルの適用に特に有利となり得る。ロール軸を中心とした90度以上の回転を付与する機能は、画像の後処理を要することなく垂直姿勢の画像の取得を可能にしてもよい。ロール軸を中心とした搭載物の回転を可能にするジンバル構成要素に搭載物を直接結合すると、優れた構成可能性(configurability)を持つ小型且つ低重量のジンバルを可能にしてもよい。特にエネルギーの節約のため、及びより長い移動時間を可能とするため、小型性及び低重量は空中撮影用のUAVとの結合に有利となり得る。
【0121】
図9は、本発明の実施形態による無人航空機(UAV)900を示す。UAV900は、4つのロータ902、904、906及び908を有する推進システムを含み得る。任意の数のロータを提供してもよい(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ以上)。無人航空機のロータ又は他の推進システムは、無人航空機が空中停止する/位置を維持する、姿勢を変化する、及び/又は位置を変化することを可能にしてもよい。対向するロータのシャフト間の距離は任意の適切な長さ910とされ得る。例えば、長さ910は2m以下又は5m以下とされ得る。幾つかの実施形態では、長さ910は40cm〜7m、70cm〜2m、又は5cm〜5mの範囲内とされ得る。本明細書中のUAVについての任意の記載は異なるタイプの可動物体などの可動物体に適用してもよく、この逆もまた同じである。
【0122】
幾つかの実施形態では、可動物体は荷重を運搬するように構成され得る。荷重には、乗客、貨物、設備、機器等の1つ又は複数を含み得る。荷重はハウジング内に提供され得る。このハウジングは可動物体のハウジングとは別個のものであっても、可動物体のハウジングの一部であってもよい。或いは、荷重にハウジングを提供することができる一方で、可動物体はハウジングを有しない。或いは、荷重の一部又は荷重全体がハウジングなしで提供され得る。荷重は可動物体にしっかりと固定することができる。任意選択的に、荷重は可動物体に対して動かすことが可能である(例えば、可動物体に対して並進可能又は回転可能である)。
【0123】
本明細書中に上記したように、幾つかの実施形態では、荷重は搭載物を含む。搭載物は撮像装置(例えばカメラ)を含んでもよい。
【0124】
多くの実施形態はUAVに結合された1つの撮像装置を有するものとして本明細書中に記載したが、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれを超える撮像装置などの任意の数の撮像装置をUAVに結合してもよいことは理解すべきである。撮像装置は電磁放射(例えば、可視光線、赤外線及び/又は紫外線)を検知し、検知された電磁放射に基づく画像データを生成するように構成され得る。例えば、撮像装置は、光の波長に応答して電気信号を生成する電荷結合装置(CCD)センサ又は相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサを含んでもよい。生成された電気信号は処理されて画像データが生成され得る。撮像装置によって生成される画像データには、静止画像(例えば写真)であっても、動画像(例えばビデオ)であっても、その適切な組み合わせであってもよい1つ又は複数の画像を含み得る。画像データは多色(例えば、RGB、CMYK、HSV)とすることも、単色(例えば、グレースケール、モノクロ、セピア)とすることもできる。
【0125】
幾つかの実施形態では、撮像装置はカメラとされ得る。カメラは動画像データ(例えばビデオ)を取得する映画カメラ又はビデオカメラとされ得る。カメラは静止画像(例えば写真)を取得するスチルカメラとされ得る。カメラは双眼カメラとされ得る。双眼カメラとは、本明細書で使用する場合、ステレオ又はステレオビジョンカメラを意味し得る。ステレオカメラは2つのカメラを含んでもよい。カメラは単眼カメラであってもよい。本明細書中に提供される特定の実施形態はカメラという状況で記載されるが、本開示は任意の適切な撮像装置に適用することができ、本明細書中のカメラに関する任意の記載は任意の適切な撮像装置にも適用することができ、本明細書中のカメラに関する任意の記載は他の種類の撮像装置にも適用することができることは理解すべきである。カメラは3次元シーン(例えば、周囲環境、1つ又は複数の物体等)の2次元画像を生成するために使用され得る。カメラによって生成された画像は3次元シーンの2次元画面上への投影を示し得る。したがって、2次元画像内の各点はシーン内の3次元空間座標に対応する。
【0126】
本明細書中に記載される撮像装置により得られる画像はUAVの動作に関連する種々の用途に用いることができる。幾つかの実施形態では、画像は周囲環境内におけるUAVのナビゲーションを(例えば、自律的に、半自律的に又は手動で)容易にするために使用される。幾つかの実施形態では、画像は障害物検知及び回避のために使用される。幾つかの実施形態では、画像はUAVの状態情報(例えば、位置、姿勢、速度及び/又は加速度情報)を評価する又は決定するために処理され得る。状態情報は1つ又は複数の撮像装置により得られた1つ又は複数の画像を用いて評価され得る又は決定され得る(例えば、1つ又は複数のプロセッサによる処理)。
【0127】
撮像装置はそれぞれ視野を有してもよい。撮像装置の視野は撮像装置によって検知可能な(例えば、視認可能な)周囲環境の範囲であってもよい。視野は、撮像装置によって画像化される特定のシーンの角度範囲として測定され得る写角に関連してもよい。撮像装置の写角は360°、300°、240°、180°、150°、120°、90°、60°、30°、20°若しくは10°未満、又は約360°、300°、240°、180°、150°、120°、90°、60°、30°、20°若しくは10°の角度であってもよい。視野は撮像装置の可動物体に対する相対的な方向と表され得る。例えば、視野は可動物体(例えばUAV)に対して垂直、水平、上方、下方、側方等に配向されてもよい。撮像装置はそれぞれ光軸を有してもよい。「主軸」とも称され得る撮像装置の光軸は線とすることができ、この線に沿って撮像装置のある程度の回転対称がある。幾つかの実施形態では、撮像装置の光軸は撮像装置の光学構成要素(例えば、レンズ、光センサ)の中心を通る。
【0128】
本明細書中に上記したように、荷重には支持機構を含んでもよい。支持機構は搭載物のために提供することができ、搭載物は、支持機構を介して直接的(例えば、可動物体に直に接する)又は間接的(例えば、可動物体に接しない)のいずれかにおいて可動物体に結合され得る。逆に、搭載物は支持機構を要することなく可動物体に取り付けることができる。搭載物は支持機構と一体形成することができる。或いは、搭載物は支持機構に着脱可能に結合することができる。幾つかの実施形態では、搭載物は1つ又は複数の搭載物要素を含むことができ、上述のように、搭載物要素の1つ又は複数は可動物体及び/又は支持機構に対して動かすことができる。
【0129】
支持機構は可動物体と一体形成することができる。或いは、支持機構は可動物体に着脱可能に結合することができる。支持機構は可動物体に直接的又は間接的に結合することができる。支持機構は搭載物に対し支持を提供することができる(例えば、搭載物の重量の少なくとも一部を支持する)。支持機構は、搭載物の運動を安定させる及び/又は案内することが可能な適切な取付構造(例えば、ジンバル用の台)を含み得る。幾つかの実施形態では、支持機構は、可動物体に対する搭載物の状態(例えば、位置及び/又は姿勢)を制御するように構成され得る。例えば、可動物体の運動に関係なく搭載物がその位置及び/又は姿勢を適切な基準座標系に対して維持するように、支持機構は可動物体に対して(例えば、1つ、2つ又は3つの並進度(degrees of translation)及び/又は1つ、2つ又は3つの回転度(degrees of rotation)に関して)動くように構成することができる。基準座標系は固定基準座標系(例えば周囲環境)とすることができる。或いは、基準座標系は移動基準座標系(例えば、可動物体、搭載物の目標)とすることができる。
【0130】
幾つかの実施形態では、固定基準座標系(例えば周囲環境)及び/又は互いに対する可動物体、支持機構及び搭載物の運動は端末によって制御され得る。端末は、可動物体、支持機構及び/又は搭載物から離れた位置にあるリモート制御装置とされ得る。端末は支持台に配置することも固定することもできる。或いは、端末は手持型デバイスとすることも着用可能なデバイスとすることもできる。例えば、端末は、スマートフォン、タブレット、ノート型パソコン、コンピュータ、眼鏡、グローブ、ヘルメット、マイクロホン又はそれらの適切な組み合わせを含み得る。端末は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン又はディスプレイなどのユーザインターフェースを含み得る。端末との相互作用のため、手動入力コマンド、音声制御、ジェスチャー制御又は位置制御(例えば、端末の運動、位置又は傾きによる)などの任意の適切なユーザ入力が使用され得る。
【0131】
端末は、可動物体、支持機構及び/又は搭載物の任意の適切な状態を制御するために使用され得る。例えば、端末は、可動物体、支持機構及び/又は搭載物の、互いから及び/又は互いへの固定基準に対する位置及び/又は姿勢を制御するために使用され得る。幾つかの実施形態では、端末は、支持機構の作動アセンブリ、搭載物のセンサ又は搭載物のエミッタなどの、可動物体、支持機構及び/又は搭載物の個々の要素を制御するために使用され得る。端末は、可動物体、支持機構又は搭載物の1つ又は複数と通信するように構成された無線通信デバイスを含み得る。
【0132】
端末は、可動物体、支持機構及び/又は搭載物に関する情報を見るための適切なディスプレイユニットを含み得る。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、姿勢、角速度、角加速度又はこれらの任意の適切な組み合わせに関する可動物体、支持機構及び/又は搭載物の情報を表示するように構成され得る。幾つかの実施形態では、端末は、機能的搭載物によって提供されるデータ(例えば、カメラ又は他の画像取得デバイスによって記録された画像)などの、搭載物によって提供される情報を表示することができる。
【0133】
任意選択的に、同じ端末が、可動物体、支持機構及び/若しくは搭載物、又は可動物体、支持機構及び/若しくは搭載物の状態の制御、並びに可動物体、支持機構及び/又は搭載物からの情報の受信及び/又は表示の両方を行ってもよい。例えば、ある端末は、搭載物によって取得された画像データ又は搭載物の位置に関する情報を表示する一方で、周囲に対する搭載物の位置を制御してもよい。或いは、異なる機能に対して異なる端末を使用してもよい。例えば、第1の端末は可動物体、支持機構及び/又は搭載物の運動又は状態を制御してもよく、第2の端末は可動物体、支持機構及び/又は搭載物からの情報を受信及び/又は表示してもよい。例えば、第1の端末は周囲に対する搭載物の位置を制御するために使用してもよく、第2の端末は搭載物によって取得された画像データを表示する。可動物体と、可動物体の制御及びデータの受信の両方を行う一体型端末との間において、又は可動物体と、可動物体の制御及びデータの受信の両方を行う複数の端末との間において様々な通信モードを用いてもよい。例えば、可動物体と、可動物体の制御及び可動物体からのデータの受信の両方を行う端末との間において少なくとも2つの異なる通信モードを形成してもよい。
【0134】
図10は、実施形態による、支持機構1002及び搭載物1004を含む可動物体1000を示す。可動物体900は航空機として示されるが、この表示は限定を意図するものではなく、本明細書中に上記したように、任意の好適なタイプの可動物体を使用することができる。当業者であれば、本明細書中に航空機システムという状況で記載されるいずれの実施形態も任意の適切な可動物体(例えば、UAV)に適用することができることは理解するであろう。
【0135】
場合によっては、搭載物1004は支持機構1002を要することなく可動物体1000上に設けてもよい。可動物体1000は、推進機構1006と、検出システム1008と、通信システム1010とを含んでもよい。推進機構1006は、本明細書中に上記したように、ロータ、プロペラ、ブレード、エンジン、モータ、車輪、アクスル、磁石又はノズルのうち1つ又は複数を含み得る。可動物体は、1つ以上、2つ以上、3つ以上、又は4つ以上の推進機構を有してもよい。推進機構は全て同じタイプのものであってもよい。或いは、1つ又は複数の推進機構を異なるタイプの推進機構とすることができる。幾つかの実施形態では、推進機構1006は可動物体1000の任意の水平運動を要することなく(例えば、滑走路を走行することなく)可動物体1000が表面から垂直に浮上すること、又は表面上に垂直に着陸することを可能にすることができる。任意選択的に、推進機構1006は可動物体1000が特定位置及び/又は姿勢にて空中停止することを可能とするように作動することができる。
【0136】
例えば、可動物体1000は、可動物体に揚力及び/又は推力を付与することができる複数の水平配向ロータ(horizontally oriented rotors)を有し得る。複数の水平配向ロータは可動物体1000に垂直離陸、垂直着陸及びホバリング能力を付与するために作動され得る。幾つかの実施形態では、水平配向ロータの1つ又は複数は時計回り方向に回転してもよく、水平ロータの1つ又は複数は反時計回り方向に回転してもよい。例えば、時計回り方向のロータの数は反時計回り方向のロータの数に等しくてもよい。各ロータによって生成される揚力及び/又は推力を制御し、それによって、(例えば、3並進度(degrees of translation)以下及び3回転度(degrees of rotation)以下に関する)可動物体1000の空間的配置、速度及び/又は加速度を調整するために、水平配向ロータそれぞれの回転速度は個々に変更することができる。
【0137】
検出システム1008は、(例えば、3並進度(degrees of translation)以下及び3回転度(degrees of rotation)下に関する)可動物体1000の空間的配置、速度及び/又は加速度を検出し得る1つ又は複数のセンサを含み得る。1つ又は複数のセンサは、全地球測位システム(GPS)センサ、モーションセンサ、慣性センサ、近接センサ又は画像センサを含み得る。検出システム1008によって提供される検出データは(例えば、以下に記載されるように適切な処理ユニット及び/又は制御モジュールを使用して)可動物体1000の空間的配置、速度及び/又は姿勢を制御するために使用され得る。或いは、検出システム908は、天候条件、潜在的障害物への近接、地理的特徴の位置、人工構造物の位置等のような可動物体の周囲環境に関するデータを提供するために使用され得る。
【0138】
通信システム1010により、無線信号1016を介した通信システム1014を有する端末1012との通信が可能になる。通信システム1010、1014は、無線通信に好適な任意の数の送信機、受信機及び/又はトランシーバを含んでもよい。通信はデータを一方向のみに伝送することができるように片方向通信であってもよい。例えば、片方向通信には、端末1012にデータを送信する又はその逆に送信する可動物体1000のみを含んでもよい。データは通信システム1010の1つ又は複数の送信機から通信システム1012の1つ又は複数の受信機へと、又はその逆に伝送してもよい。或いは、通信はデータを可動物体1000と端末1012との間において両方向に伝送することができるように両方向通信であってもよい。両方向通信には、通信システム1010の1つ又は複数の送信機から通信システム1014の1つ又は複数の受信機へと、及びその逆にデータを送信することを含み得る。
【0139】
幾つかの実施形態では、端末1012は、可動物体1000、支持機構1002及び搭載物1004の1つ又は複数に制御データを提供することができ、可動物体1000、支持機構1002及び搭載物1004の1つ又は複数から情報(例えば、可動物体、支持機構又は搭載物の位置及び/又は運動情報、搭載物によって検出された、搭載物カメラによって取得された画像データなどのデータ)を受け取ることができる。場合によっては、端末から制御データには、可動物体、支持機構及び/又は搭載物の相対位置、運動、作動又は制御のための命令を含んでもよい。例えば、制御データにより、可動物体の位置及び/若しくは姿勢の変更(例えば、推進機構1006の制御を通じて)又は可動物体に対する搭載物の運動(例えば、支持機構1002の制御を通じて)が生じてもよい。端末からの制御データにより、カメラ又は他の画像取得デバイスの動作の制御(例えば、静止画又は動画の撮影、ズームイン又はズームアウト、電源のオン又はオフ、画像モードの切り換え、画像解像度の変更、焦点の変更、被写界深度の変更、撮影時間の変更、視野角又は視野の変更)などの搭載物の制御が発生してもよい。場合によっては、可動物体、支持機構及び/又は搭載物からの通信には、(例えば、検出システム1008又は搭載物1004の)1つ又は複数のセンサからの情報を含んでもよい。通信には、1つ又は複数の異なるタイプのセンサ(例えば、GPSセンサ、モーションセンサ、慣性センサ、近接センサ又は画像センサ)により検出された情報を含んでもよい。そのような情報は、可動物体、支持機構及び/又は搭載物の位置(例えば、位置、姿勢)、運動又は加速度に関するものであってもよい。搭載物からのそのような情報には、搭載物によって取得されたデータ又は検出された搭載物の状態を含んでもよい。端末1012によって伝送され提供された制御データは可動物体1000、支持機構1002又は搭載物1004の1つ又は複数の状態を制御するように構成され得る。或いは又は併せて、端末が可動物体1000、支持機構1002及び搭載物1004のそれぞれと別個に通信することができ、且つそれらを別個に制御することができるように、支持機構1002及び搭載物1004は、また、それぞれ、端末1012と通信するように構成された通信モジュールを含み得る。
【0140】
幾つかの実施形態では、可動物体1000は端末1012に加えて又は端末1012の代わりに別のリモートデバイスと通信するように構成することができる。端末1012は、また、別のリモートデバイス及び可動物体1000と通信するように構成してもよい。例えば、可動物体1000及び/又は端末1012は別の可動物体又は別の可動物体の支持機構若しくは搭載物と通信してもよい。所望であれば、リモートデバイスは第2の端末であっても他のコンピューティングデバイス(例えば、コンピュータ、ノート型パソコン、タブレット、スマートフォン又は他のモバイル機器)であってもよい。リモートデバイスは、可動物体1000にデータを送信する、可動物体1000からデータを受信する、端末1012にデータを送信する及び/又は端末1012からデータを受信するように構成することができる。任意選択的に、リモートデバイスは、可動物体1000及び/又は端末1012から受信したデータをウェブサイト又はサーバにアップロードすることができるようにインターネット又は他の情報通信ネットワークに接続することができる。
【0141】
図11は、実施形態による可動物体を制御するためのシステム1100のブロック図による概略図である。システム1100は本明細書中に開示されるシステム、デバイス及び方法の任意の適切な実施形態と組み合わせて使用され得る。システム1100は、検出モジュール1102と、処理ユニット1104と、非一時的コンピュータ可読媒体1106と、制御モジュール1108と、通信モジュール1110とを含み得る。
【0142】
検出モジュール1102は可動物体に関する情報を様々な手法で収集する様々なタイプのセンサを用いることができる。様々なタイプのセンサは様々なタイプの信号又は様々なソースからの信号を検出してもよい。例えば、センサには、慣性センサ、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)又は視覚/画像センサ(例えばカメラ)を含み得る。検出モジュール1102は複数のプロセッサを有する処理ユニット1104に作動的に接続することができる。幾つかの実施形態では、検出モジュールは、検出データを適切な外部デバイス又はシステムに直接送信するように構成された送信モジュール1112(例えば、Wi−Fi画像送信モジュール)に作動的に接続することができる。例えば、送信モジュール1112は検出モジュール1102のカメラによって取得された画像をリモート端末に送信するために使用され得る。
【0143】
処理ユニット1104はプログラム可能プロセッサ(例えば、中央処理ユニット(CPU))などの1つ又は複数のプロセッサを有し得る。処理ユニット1104は非一時的コンピュータ可読媒体1106に作動的に接続することができる。非一時的コンピュータ可読媒体1106は、1つ又は複数のステップを実行するために処理ユニット1104によって実行可能な論理演算命令、コード命令及び/又はプログラム命令を記憶することができる。非一時的コンピュータ可読媒体には、1つ又は複数のメモリユニット(例えば、リムーバブルメディア又はSDカード若しくはランダムアクセスメモリ(RAM)などの外部記憶装置)を含み得る。幾つかの実施形態では、検出モジュール1102からのデータは非一時的コンピュータ可読媒体1106のメモリユニットへと直接送られ、非一時的コンピュータ可読媒体1106のメモリユニット内に記憶され得る。非一時的コンピュータ可読媒体1106のメモリユニットは、本明細書中に記載される方法の任意の適切な実施形態を実行するために処理ユニット1104によって実行可能な論理演算命令、コード命令及び/又はプログラム命令を記憶することができる。例えば、処理ユニット1104は処理ユニット1104の1つ又は複数のプロセッサが検出モジュールによって生成された検出データを分析する命令を実行するように構成することができる。メモリユニットは処理ユニット1104によって処理される検出モジュールからの検出データを記憶することができる。幾つかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体1106のメモリユニットは処理ユニット1104によって生成された処理結果を記憶するために使用され得る。
【0144】
幾つかの実施形態では、処理ユニット1104は可動物体の状態を制御するように構成されている制御モジュール1108に作動的に接続することができる。例えば、制御モジュール1108は可動物体の空間的配置、速度及び/又は加速度を6自由度に関して調整するために可動物体の推進機構を制御するように構成することができる。或いは又は併せて、制御モジュール1108は支持機構、搭載物又は検出モジュールの状態の1つ又は複数を制御することができる。
【0145】
処理ユニット1104は、データを1つ又は複数の外部デバイス(例えば、端末、表示デバイス又は他のリモートコントローラ)に送信する及び/又は1つ又は複数の外部デバイス(例えば、端末、表示デバイス又は他のリモートコントローラ)から受信するように構成された通信モジュール1110に作動的に接続することができる。以下に更に詳細に記載されるように有線通信又は無線通信などの任意の適切な通信手段が使用され得る。通信モジュール1111は検出モジュール1102からの検出データの1つ又は複数を送信及び/又は受信することができ、処理ユニット1104によって生成された結果、既定の制御データ、端末又はリモートコントローラからのユーザコマンド等を処理する。幾つかの実施形態では、本明細書中の別の箇所に記載されるように、通信モジュール1110は適応通信モード切換(adaptive communication mode switching)を実行するように構成することができる。
【0146】
システム1100の構成要素は任意の適切な構成で配置され得る。例えば、システム1100の構成要素の1つ又は複数は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検出システム又は上記の1つ若しくは複数と通信する更なる外部デバイスに配置することができる。加えて、
図11では1つの処理ユニット1104及び1つの非一時的コンピュータ可読媒体1106を示すが、当業者であれば、これは限定を意図するものではなく、システム1100は複数の処理ユニット及び/又は非一時的コンピュータ可読媒体を含み得ることは理解するであろう。幾つかの実施形態では、システム1100によって実行される処理機能及び/又は記憶機能の任意の適切な態様が上述の位置の1つ又は複数において行われ得るように、複数の処理ユニット及び/又は非一時的コンピュータ可読媒体の1つ又は複数は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検出モジュール、上記の1つ又は複数と通信する更なる外部デバイス、又はその適切な組み合わせなどの様々な位置に配置することができる。
【0147】
本発明の好適な実施形態を本明細書中に示すとともに記載してきたが、そのような実施形態が単に例として提供されることは当業者には明らかであろう。当業者には本発明から逸脱することなく多くの変形、変更及び置換が想起されよう。本発明の実施において、本明細書中に記載される本発明の実施形態の種々の代替を用いてもよいことは理解すべきである。以下の特許請求の範囲は本発明の範囲を定義し、これら特許請求の範囲の範囲内の方法及び構造並びにそれらの均等物はそれによって包含されるものとする。
[項目1]
搭載物を安定化するための支持機構であって、
ピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にする第1の支持機構構成要素と、
(1)上記第1の支持機構構成要素によって支持されており、且つ(2)ヨー軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にする第2のフレーム構成要素と、
(1)上記第2の支持機構構成要素によって支持されており、(2)ロール軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にし、(3)上記搭載物に連結されている第3の支持機構構成要素と
を含む、支持機構。
[項目2]
上記搭載物はセンサである、項目1に記載の支持機構。
[項目3]
上記搭載物がカメラである、項目1に記載の支持機構。
[項目4]
上記ロール軸は上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目3に記載の支持機構。
[項目5]
上記カメラは水平姿勢で画像を取得する、項目3に記載の支持機構。
[項目6]
上記カメラが垂直姿勢で画像を取得する、項目3に記載の支持機構。
[項目7]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度で画像を取得する、項目3に記載の支持機構。
[項目8]
上記カメラは、上記カメラの姿勢を検知する1つ又は複数のセンサと通信している、項目3に記載の支持機構。
[項目9]
上記1つ又は複数のセンサは、上記カメラから画像を受信し且つ上記1つ又は複数のセンサから送信された上記カメラの姿勢に基づき上記画像の姿勢を選択する画像処理装置へと上記カメラの姿勢を送信する、項目8に記載の支持機構。
[項目10]
上記第3の支持機構構成要素は上記搭載物に直接取り付けられている、項目1に記載の支持機構。
[項目11]
上記第1の支持機構構成要素は車両に直接取り付けられている、項目1に記載の支持機構。
[項目12]
上記車両が動作している間、上記支持機構が上記搭載物の安定化を可能にする、項目11に記載の支持機構。
[項目13]
上記車両は無人航空機(UAV)である、項目11に記載のキャリア。
[項目14]
上記第1の支持機構構成要素は振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目11に記載の支持機構。
[項目15]
上記第2の支持機構構成要素は振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目14に記載の支持機構。
[項目16]
上記振動減衰システムが、上記車両から上記支持機構を振動的に分離するように構成されている、項目14に記載の支持機構。
[項目17]
上記振動減衰システムは複数のエラストマーを含む、項目14に記載の支持機構。
[項目18]
上記第2の支持機構構成要素は1つ又は複数の終端を含むc字形のヨークを含み、上記c字形のヨークの上記1つ又は複数の終端に対応する1つ又は複数のシャフトによって上記c字形のヨークが上記車両に連結されている、項目11に記載の支持機構。
[項目19]
上記第2の支持機構構成要素は振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目18に記載の支持機構。
[項目20]
上記シャフトは振動減衰システムに連結されている、項目18に記載の支持機構。
[項目21]
上記第1の支持機構構成要素は、上記ピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を発生させる第1のモータを含む、項目1に記載の支持機構。
[項目22]
上記第2の支持機構構成要素は、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ヨー軸を中心とした回転を提供する、項目1に記載の支持機構。
[項目23]
上記第3の支持機構構成要素は、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ロール軸を中心とした回転を提供する、項目1に記載の支持機構。
[項目24]
上記第1の支持機構構成要素は上記第2の支持機構構成要素に設けられた好意的な嵌合部品と連結され、上記第1の支持機構構成要素と上記第2のフレーム構成要素との間の連結を形成するように構成された嵌合部品を含む、項目1に記載の支持機構。
[項目25]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に連結されているとき、上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素の下にある、項目1に記載の支持機構。
[項目26]
上記支持機構が約60mm×40mm×60mmの最大寸法を有する、項目1に記載の支持機構。
[項目27]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目1に記載の支持機構。
[項目28]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目1に記載の支持機構。
[項目29]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目1に記載の支持機構。
[項目30]
上記支持機構は1つ又は複数のモータを含む、項目1に記載の支持機構。
[項目31]
上記1つ又は複数のモータは運動に応答して作動するように構成されており、それによって、上記搭載物を安定させる、項目30に記載の支持機構。
[項目32]
上記運動は上記搭載物内に取り付けられた又は上記第3の支持機構構成要素上に取り付けられた慣性測定ユニット(IMU)を用いて検出される、項目31に記載の支持機構。
[項目33]
上記運動は1つ又は複数の位置検出器を用いて更に検出され、上記位置検出器のそれぞれが対応するモータの回転角度を検出する、項目32に記載の支持機構。
[項目34]
上記1つ又は複数のモータが不要な運動に応答して作動し、人為的な運動に応答して作動しないように構成されている、項目31に記載の支持機構。
[項目26]
上記第3の支持機構構成要素はクイックリリース機構を用いて上記搭載物から取り外される、項目1に記載の支持機構。
[項目36]
上記クイックリリース機構が上記第3の支持機構構成要素を上記搭載物から1つの動作で分離するように構成されている、項目35に記載の支持機構。
[項目37]
上記1つの動作はボタンを押すことを含む、項目36に記載の支持機構。
[項目38]
上記第3の支持機構構成要素は1つの動作を用いて上記搭載物に連結される、項目1に記載の支持機構。
[項目39]
上記搭載物は上記第3の支持機構構成要素と機械的にロックされる、項目1に記載の支持機構。
[項目40]
上記搭載物は上記第3の支持機構構成要素と回転により機械的にロックされる、項目39に記載の支持機構。
[項目41]
上記搭載物は上記第3の支持機構構成要素にスナップ式機構を用いて機械的にロックされる、項目39に記載の支持機構。
[項目42]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスライド式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目39に記載の支持機構。
[項目43]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にクランプを用いて機械的にロックされるように構成されている、項目39に記載の支持機構。
[項目44]
搭載物を安定化するためのシステムであって、
無人航空機と、
項目1に記載の支持機構と
を含む、システム。
[項目45]
支持機構に取り付けられた搭載物を安定化するための方法であって、
上記支持機構のピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成された第1の支持機構構成要素を提供するステップと、
上記第1の支持機構構成要素を用いて上記支持機構の第2の支持機構構成要素を支持するステップであって、上記第2の支持機構構成要素がヨー軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成されている、ステップと、
上記第2の支持機構構成要素を用いて第3の支持機構構成要素を支持するステップであって、上記第3の支持機構構成要素が(1)ロール軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成されており、且つ(2)上記搭載物に連結されている、ステップと
を含む、方法。
[項目46]
上記搭載物がセンサである、項目45に記載の方法。
[項目47]
上記搭載物がカメラである、項目45に記載の方法。
[項目48]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目47に記載の方法。
[項目49]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目47に記載の方法。
[項目50]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目47に記載の方法。
[項目51]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目47に記載の方法。
[項目52]
上記カメラが、上記カメラの姿勢を検知するように構成された1つ又は複数のセンサと通信している、項目47に記載の方法。
[項目53]
上記1つ又は複数のセンサが、上記カメラから画像を受信し且つ上記1つ又は複数のセンサから送信された上記カメラの姿勢に基づき上記画像の姿勢を選択する画像処理装置へと上記カメラの姿勢を送信する、項目52に記載の方法。
[項目54]
上記第3の支持機構構成要素が上記搭載物に直接取り付けられている、項目45に記載の方法。
[項目55]
上記第1の支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目45に記載の方法。
[項目56]
上記車両が動作している間、上記支持機構が上記搭載物の安定化を可能にする、項目55に記載の方法。
[項目57]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目55に記載の方法。
[項目58]
上記第1の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目55に記載の方法。
[項目59]
上記第2の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目58に記載の方法。
[項目60]
上記振動減衰システムが、上記車両から上記支持機構を振動的に分離するように構成されている、項目58に記載の方法。
[項目61]
上記振動減衰システムが複数のエラストマーを含む、項目58に記載の方法。
[項目62]
上記第2の支持機構構成要素が1つ又は複数の終端を含むc字形のヨークを含み、上記c字形のヨークの上記1つ又は複数の終端に対応する1つ又は複数のシャフトによって上記c字形のヨークが上記車両に連結されている、項目55に記載の方法。
[項目63]
上記第2の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目62に記載の方法。
[項目64]
上記シャフトが振動減衰システムに連結されている、項目62に記載の方法。
[項目65]
上記第1の支持機構構成要素が、上記ピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を発生させるように構成されている第1のモータを含む、項目45に記載の方法。
[項目66]
上記第2の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ヨー軸を中心とした回転を提供する、項目45に記載の方法。
[項目67]
上記第3の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ロール軸を中心とした回転を提供する、項目45に記載の方法。
[項目68]
上記第1の支持機構構成要素が、上記第2の支持機構構成要素に設けられた好意的な嵌合部品に連結し、上記第1の支持機構構成要素と上記第2のフレーム構成要素との間の連結を形成するように構成された嵌合部品を含む、項目45に記載の方法。
[項目69]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に連結されているとき、上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素の下にある、項目45に記載の方法。
[項目70]
上記支持機構が約60mm×40mm×60mmの最大寸法を有する、項目45に記載の方法。
[項目71]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目45に記載の方法。
[項目72]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目45に記載の方法。
[項目73]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目45に記載の方法。
[項目74]
上記支持機構が1つ又は複数のモータを含む、項目45に記載の方法。
[項目75]
上記1つ又は複数のモータが運動に応答して作動するように構成されており、それによって、上記搭載物を安定させる、項目74に記載の方法。
[項目76]
上記運動が上記搭載物内に取り付けられた又は上記第3の支持機構構成要素上に取り付けられた慣性測定ユニット(IMU)を用いて検出される、項目75に記載の方法。
[項目77]
上記運動が1つ又は複数の位置検出器を用いて更に検出され、上記位置検出器のそれぞれが対応するモータの回転角度を検出するように構成されている、項目7576に記載の方法。
[項目78]
上記1つ又は複数のモータが不要な運動に応答して作動し、人為的な運動に応答して作動しないように構成されている、項目75に記載の方法。
[項目79]
上記第3の支持機構構成要素が迅速解放機構を用いて上記搭載物から取り外されるように構成されている、項目45に記載の方法。
[項目80]
上記迅速解放機構が上記第3の支持機構構成要素を上記搭載物から1つの動作で分離するように構成されている、項目79に記載の方法。
[項目81]
上記1つの動作がボタンを押すことを含む、項目80に記載の方法。
[項目82]
上記第3の支持機構構成要素が1つの動作を用いて上記搭載物に連結するように構成されている、項目45に記載の方法。
[項目83]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に機械的にロックされるように構成されている、項目45に記載の方法。
[項目84]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に回転により機械的にロックされるように構成されている、項目83に記載の方法。
[項目85]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスナップ式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目83に記載の方法。
[項目86]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスライド式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目83に記載の方法。
[項目87]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にクランプを用いて機械的にロックされるように構成されている、項目83に記載の方法。
[項目88]
搭載物を安定化するための支持機構であって、
第1の回転軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成された第1の支持機構構成要素と、
(1)上記第1の支持機構構成要素によって支持されており、且つ(2)上記第1の回転軸とは異なる第2の回転軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成されている第2の支持機構構成要素と、
第3の支持機構構成要素であって、(1)上記第2の支持機構構成要素によって支持されており、且つ(2)上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の90度以上の回転を可能にするように構成されている第3の支持機構構成要素と
を含む、支持機構。
[項目89]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の360度超の回転を可能にするように構成されている上記第3の支持機構構成要素である、項目88に記載の支持機構。
[項目90]
上記第1の回転軸がピッチ軸である、項目88に記載の支持機構。
[項目91]
上記第2の回転軸がヨー軸である、項目88に記載の支持機構。
[項目92]
上記搭載物がセンサである、項目88に記載の支持機構。
[項目93]
上記搭載物がカメラである、項目88に記載の支持機構。
[項目94]
上記搭載物がロール軸を中心として90度以上回転する場合、上記カメラの視野が遮断されない、項目93に記載の支持機構。
[項目95]
上記支持機構が車両に搭載されており、上記搭載物がロール軸を中心として90度超回転する場合、上記車両又は支持機構のどの部分も上記カメラの視野に入らない、項目94に記載の支持機構。
[項目96]
上記カメラで垂直画像及び水平画像を捕捉するために上記搭載物がロール軸を中心として回転する、項目93に記載の支持機構。
[項目97]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目93に記載の支持機構。
[項目98]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目93に記載の支持機構。
[項目99]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目93に記載の支持機構。
[項目100]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目93に記載の支持機構。
[項目101]
上記カメラが、上記カメラの姿勢を検知するように構成された1つ又は複数のセンサと通信している、項目93に記載の支持機構。
[項目102]
上記1つ又は複数のセンサが、上記カメラから画像を受信し且つ上記1つ又は複数のセンサから送信された上記カメラの姿勢に基づき上記画像の姿勢を選択する画像処理装置へと上記カメラの姿勢を送信する、項目101に記載の支持機構。
[項目103]
上記第3の支持機構構成要素が上記搭載物に直接取り付けられている、項目88に記載の支持機構。
[項目104]
上記第1の支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目88に記載の支持機構。
[項目105]
上記車両が動作している間、上記支持機構が上記搭載物の安定化を可能にする、項目104に記載の支持機構。
[項目106]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目104に記載の支持機構。
[項目107]
上記第1の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目104に記載の支持機構。
[項目108]
上記第2の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目107に記載の支持機構。
[項目109]
上記振動減衰システムが、上記車両から上記支持機構を振動的に分離するように構成されている、項目107に記載の支持機構。
[項目110]
上記振動減衰システムが複数のエラストマーを含む、項目107に記載の支持機構。
[項目111]
上記第2の支持機構構成要素が1つ又は複数の終端を含むc字形のヨークを含み、上記c字形のヨークの上記1つ又は複数の終端に対応する1つ又は複数のシャフトによって上記c字形のヨークが上記車両に連結されている、項目104に記載の支持機構。
[項目112]
上記第2の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目111に記載の支持機構。
[項目113]
上記シャフトが振動減衰システムに連結されている、項目111に記載の支持機構。
[項目114]
上記第1の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ピッチ軸を中心とした回転を提供する、項目88に記載の支持機構。
[項目115]
上記第2の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ヨー軸を中心とした回転を提供する、項目88に記載の支持機構。
[項目116]
上記第3の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ロール軸を中心とした回転を提供する、項目88に記載の支持機構。
[項目117]
上記第1の支持機構構成要素が、上記第2の支持機構構成要素に設けられた好意的な嵌合部品に連結し、上記第1の支持機構構成要素と上記第2の支持機構構成要素との間の連結を形成するように構成された嵌合部品を含む、項目88に記載の支持機構。
[項目118]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に取り付けられている場合、上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素の下にある、項目88に記載の支持機構。
[項目119]
上記支持機構が約60mm×40mm×60mmの最大寸法を有する、項目88に記載の支持機構。
[項目120]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目88に記載の支持機構。
[項目121]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目88に記載の支持機構。
[項目122]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目88に記載の支持機構。
[項目123]
上記支持機構が1つ又は複数のモータを含む、項目88に記載の支持機構。
[項目124]
上記1つ又は複数のモータが運動に応答して作動するように構成されており、それによって、上記搭載物を安定させる、項目123に記載の支持機構。
[項目125]
上記運動が上記搭載物内に取り付けられた又は上記第3の支持機構構成要素上に取り付けられた慣性測定ユニット(IMU)を用いて検出される、項目124に記載の支持機構。
[項目126]
上記運動が1つ又は複数の位置検出器を用いて更に検出され、上記位置検出器のそれぞれが対応するモータの回転角度を検出するように構成されている、項目125に記載の支持機構。
[項目127]
上記1つ又は複数のモータが不要な運動に応答して作動し、人為的な運動に応答して作動しないように構成されている、項目124に記載の支持機構。
[項目128]
上記第3の支持機構構成要素が迅速解放機構を用いて上記搭載物から取り外されるように構成されている、項目88に記載の支持機構。
[項目129]
上記迅速解放機構が上記第3の支持機構構成要素を上記搭載物から1つの動作で分離するように構成されている、項目128に記載の支持機構。
[項目130]
上記1つの動作がボタンを押すことを含む、項目129に記載の支持機構。
[項目131]
上記第3の支持機構構成要素が1つの動作を用いて上記搭載物に連結するように構成されている、項目88に記載の支持機構。
[項目132]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に機械的にロックされるように構成されている、項目88に記載の支持機構。
[項目133]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に回転により機械的にロックされるように構成されている、項目132に記載の支持機構。
[項目134]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスナップ式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目132に記載の支持機構。
[項目135]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスライド式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目132に記載の支持機構。
[項目136]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にクランプを用いて機械的にロックされるように構成されている、項目132に記載の支持機構。
[項目137]
搭載物を安定化するためのシステムであって、
無人航空機と、
項目88に記載の支持機構と
を含む、システム。
[項目138]
支持機構に取り付けられた搭載物を安定化するための方法であって、
第1の回転軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成されている上記支持機構の第1の支持機構構成要素を提供するステップと、
上記第1の支持機構構成要素を用いて上記支持機構の第2の支持機構構成要素を支持するステップであって、上記第2の支持機構構成要素が上記第1の回転軸とは異なる第2の回転軸を中心とした上記搭載物の回転を可能にするように構成されている、ステップと、
上記第2の支持機構構成要素を用いて第3の支持機構構成要素を支持するステップであって、上記第3の支持機構構成要素がロール軸を中心とした上記搭載物の90度以上の回転を可能にするように構成されている、ステップと
を含む、方法。
[項目139]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の360度超の回転を可能にするように構成されている上記第3の支持機構構成要素である、項目138に記載の方法。
[項目140]
上記第1の回転軸がピッチ軸である、項目138に記載の方法。
[項目141]
上記第2の回転軸がヨー軸である、項目138に記載の方法。
[項目142]
上記搭載物がセンサである、項目138に記載の方法。
[項目143]
上記搭載物がカメラである、項目138に記載の方法。
[項目144]
上記搭載物がロール軸を中心として90度以上回転する場合、上記カメラの視野が遮断されない、項目143に記載の方法。
[項目145]
上記支持機構が車両に搭載されており、上記搭載物がロール軸を中心として90度超回転する場合、上記車両又は上記支持機構のどの部分も上記カメラの視野に入らない、項目144に記載の方法。
[項目146]
上記カメラで垂直画像及び水平画像を捕捉するために上記搭載物がロール軸を中心として回転する、項目143に記載の方法。
[項目147]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目143に記載の方法。
[項目148]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目143に記載の方法。
[項目149]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目143に記載の方法。
[項目150]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目143に記載の方法。
[項目151]
上記カメラが、上記カメラの姿勢を検知するように構成された1つ又は複数のセンサと通信している、項目143に記載の方法。
[項目152]
上記1つ又は複数のセンサが、上記カメラから画像を受信し且つ上記1つ又は複数のセンサから送信された上記カメラの姿勢に基づき上記画像の姿勢を選択する画像処理装置へと上記カメラの姿勢を送信する、項目151に記載の方法。
[項目153]
上記第3の支持機構構成要素が上記搭載物に直接取り付けられている、項目138に記載の方法。
[項目154]
上記第1の支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目138に記載の方法。
[項目155]
上記車両が動作している間、上記支持機構が上記搭載物の安定化を可能にする、項目154に記載の方法。
[項目156]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目154に記載の方法。
[項目157]
上記第1の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目154に記載の方法。
[項目158]
上記第2の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目157に記載の方法。
[項目159]
上記振動減衰システムが、上記車両から上記支持機構を振動的に分離するように構成されている、項目157に記載の方法。
[項目160]
上記振動減衰システムが複数のエラストマーを含む、項目157に記載の方法。
[項目161]
上記第2の支持機構構成要素が1つ又は複数の終端を含むc字形のヨークを含み、上記c字形のヨークの上記1つ又は複数の終端に対応する1つ又は複数のシャフトによって上記c字形のヨークが上記車両に連結されている、項目154に記載の方法。
[項目162]
上記第2の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目161に記載の方法。
[項目163]
上記シャフトが振動減衰システムに連結されている、項目161に記載の方法。
[項目164]
上記第1の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ピッチ軸を中心とした回転を提供する、項目138に記載の方法。
[項目165]
上記第2の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ヨー軸を中心とした回転を提供する、項目138に記載の方法。
[項目166]
上記第3の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記搭載物の、ロール軸を中心とした回転を提供する、項目138に記載の方法。
[項目167]
上記第1の支持機構構成要素が、上記第2の支持機構構成要素に設けられた好意的な嵌合部品に連結し、上記第1の支持機構構成要素と上記第2の支持機構構成要素との間の連結を形成するように構成された嵌合部品を含む、項目138に記載の方法。
[項目168]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に取り付けられている場合、上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素の下にある、項目138に記載の方法。
[項目169]
上記支持機構が約60mm×40mm×60mmの最大寸法を有する、項目138に記載の方法。
[項目170]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目138に記載の方法。
[項目171]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目138に記載の方法。
[項目172]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目138に記載の方法。
[項目173]
上記支持機構が1つ又は複数のモータを含む、項目138に記載の方法。
[項目174]
上記1つ又は複数のモータが運動に応答して作動するように構成されており、それによって、上記搭載物を安定させる、項目173に記載の方法。
[項目175]
上記運動が上記搭載物内に取り付けられた又は上記第3の支持機構構成要素上に取り付けられた慣性測定ユニット(IMU)を用いて検出される、項目174に記載の方法。
[項目176]
上記運動が1つ又は複数の位置検出器を用いて更に検出され、上記位置検出器のそれぞれが対応するモータの回転角度を検出するように構成されている、項目175に記載の方法。
[項目177]
上記1つ又は複数のモータが不要な運動に応答して作動し、人為的な運動に応答して作動しないように構成されている、項目174に記載の方法。
[項目178]
上記第3の支持機構構成要素が迅速解放機構を用いて上記搭載物から取り外されるように構成されている、項目138に記載の方法。
[項目179]
上記迅速解放機構が上記第3の支持機構構成要素を上記搭載物から1つの動作で分離するように構成されている、項目178に記載の方法。
[項目180]
上記1つの動作がボタンを押すことを含む、項目179に記載の方法。
[項目181]
上記第3の支持機構構成要素が1つの動作を用いて上記搭載物に連結するように構成されている、項目138に記載の方法。
[項目182]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に機械的にロックされるように構成されている、項目138に記載の方法。
[項目183]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に回転により機械的にロックされるように構成されている、項目182に記載の方法。
[項目184]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスナップ式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目182に記載の方法。
[項目185]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスライド式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目182に記載の方法。
[項目186]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にクランプを用いて機械的にロックされるように構成されている、項目182に記載の方法。
[項目187]
支持機構であって、上記支持機構によって支持されたカメラを安定化するための支持機構であり、
第1の支持機構構成要素と、
上記第1の支持機構構成要素によって支持された第2の支持機構構成要素と、
(1)上記第2の支持機構構成要素によって支持されており、且つ(2)ロール軸を中心とした上記カメラの回転を可能にするように構成されている第3の支持機構構成要素と、
上記カメラによって捕捉される画像の所望の姿勢を受信し、上記所望の姿勢が上記画像の水平姿勢又は垂直姿勢である、制御部と、
上記ロール軸を中心とした上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと通信している1つ又は複数のセンサであって、上記1つ又は複数のセンサが(1)上記モータの回転の程度を検出するように構成されており、且つ(2)上記モータの回転の上記程度を上記制御部に送信する、センサと
を含み、
上記制御部が、上記モータの上記検出された回転の程度に基づき上記画像の上記所望の姿勢を実現するために上記カメラを回転させるよう上記モータに指示する、
支持機構。
[項目188]
上記カメラがロール軸を中心として90度以上回転する場合、上記カメラの視野が遮断されない、項目187に記載の支持機構。
[項目189]
上記支持機構が車両に搭載されており、上記カメラがロールを中心として90度超回転する場合、上記車両又は支持機構のどの部分も上記カメラの視野に入らない、項目188に記載の支持機構。
[項目190]
上記カメラで垂直画像及び水平画像を捕捉するために上記カメラがロール軸を中心として回転する、項目188に記載の支持機構。
[項目191]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目188に記載の支持機構。
[項目192]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目188に記載の支持機構。
[項目193]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目188に記載の支持機構。
[項目194]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目188に記載の支持機構。
[項目195]
上記カメラから1つ又は複数の画像を受け取るように構成されている画像処理装置を更に含み、上記画像処理装置が、更に、上記1つ又は複数のセンサから上記モータの回転の程度を受け取り、上記モータの回転の上記程度に基づき上記1つ又は複数の画像から選択するように構成されている、項目188に記載の支持機構。
[項目196]
上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと物理的に通信している上記1つ又は複数のセンサが慣性センサである、項目187に記載の支持機構。
[項目197]
上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと物理的に通信している上記1つ又は複数のセンサが少なくとも1つのホールセンサを含む、項目187に記載の支持機構。
[項目198]
上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと物理的に通信している上記1つ又は複数のセンサが少なくとも1つのポテンショメータを含む、項目187に記載の支持機構。
[項目199]
上記第3の支持機構構成要素が上記カメラに直接取り付けられている、項目187に記載の支持機構。
[項目200]
上記第1の支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目187に記載の支持機構。
[項目201]
上記車両が動作している間、上記支持機構が上記カメラの安定化を可能にする、項目200に記載の支持機構。
[項目202]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目200に記載の支持機構。
[項目203]
上記第1の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目200に記載の支持機構。
[項目204]
上記振動減衰システムが、上記車両から上記支持機構を振動的に分離するように構成されている、項目203に記載の支持機構。
[項目205]
上記振動減衰システムが複数のエラストマーを含む、項目203に記載の支持機構。
[項目206]
上記第1の支持機構構成要素が複数の終端を含むc字形のヨークを含み、上記c字形のヨークの上記複数の終端に対応するシャフト一式によって上記c字形のヨークが上記車両に連結されている、項目200に記載の支持機構。
[項目207]
上記シャフトが振動減衰システムに連結されている、項目206に記載の支持機構。
[項目208]
上記第1の支持機構構成要素が上記車両との連結のため少なくとも2つの接触点を有する、項目200に記載の支持機構。
[項目209]
上記第1の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記カメラのピッチ軸を中心とした回転を提供する、項目187に記載の支持機構。
[項目210]
上記第2の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記カメラのヨー軸を中心とした回転を提供する、項目187に記載の支持機構。
[項目211]
上記第3の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記カメラのロール軸を中心とした回転を提供する、項目187に記載の支持機構。
[項目212]
上記第1の支持機構構成要素が、上記第2の支持機構構成要素に設けられた好意的な嵌合部品に連結し、上記第1の支持機構構成要素と上記第2の支持機構構成要素との間の連結を形成するように構成された嵌合部品を含む、項目187に記載の支持機構。
[項目213]
上記カメラが上記第3の支持機構構成要素に取り付けられている場合、上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素の下にある、項目187に記載の支持機構。
[項目214]
上記支持機構が約60mm×40mm×60mmの最大寸法を有する、項目187に記載の支持機構。
[項目215]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目187に記載の支持機構。
[項目216]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目187に記載の支持機構。
[項目217]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目187に記載の支持機構。
[項目218]
上記支持機構が1つ又は複数のモータを含む、項目187に記載の支持機構。
[項目219]
上記1つ又は複数のモータが運動に応答して作動するように構成されており、それによって、上記搭載物を安定させる、項目218に記載の支持機構。
[項目220]
上記運動が上記搭載物内に取り付けられた又は上記第3の支持機構構成要素上に取り付けられた慣性測定ユニット(IMU)を用いて検出される、項目219に記載の支持機構。
[項目221]
上記運動が1つ又は複数の位置検出器を用いて更に検出され、上記位置検出器のそれぞれが対応するモータの回転角度を検出するように構成されている、項目220に記載の支持機構。
[項目222]
上記1つ又は複数のモータが不要な運動に応答して作動し、人為的な運動に応答して作動しないように構成されている、項目219に記載の支持機構。
[項目223]
上記第3の支持機構構成要素が迅速解放機構を用いて上記搭載物から取り外されるように構成されている、項目187に記載の支持機構。
[項目224]
上記迅速解放機構が上記第3の支持機構構成要素を上記搭載物から1つの動作で分離するように構成されている、項目223に記載の支持機構。
[項目225]
上記1つの動作がボタンを押すことを含む、項目224に記載の支持機構。
[項目226]
上記第3の支持機構構成要素が1つの動作を用いて上記搭載物に連結するように構成されている、項目187に記載の支持機構。
[項目227]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に機械的にロックされるように構成されている、項目187に記載の支持機構。
[項目228]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に回転により機械的にロックされるように構成されている、項目227に記載の支持機構。
[項目229]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスナップ式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目227に記載の支持機構。
[項目230]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスライド式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目227に記載の支持機構。
[項目231]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にクランプを用いて機械的にロックされるように構成されている、項目227に記載の支持機構。
[項目232]
搭載物を安定化するためのシステムであって、
無人航空機と、
項目187に記載の支持機構と
を含む、システム。
[項目233]
支持機構に取り付けられたカメラを安定化するための方法であって、
上記支持機構の第1の支持機構構成要素を提供するステップと、
上記第1の支持機構構成要素を用いて上記支持機構の第2の支持機構構成要素を支持するステップと、
上記第2の支持機構構成要素を用いて第3の支持機構構成要素を支持するステップであって、上記第3の支持機構構成要素がロール軸を中心とした上記カメラの回転を可能にするように構成されている、ステップと、
制御部において、上記カメラによって捕捉される画像の所望の姿勢を受信するステップであって、上記所望の姿勢が上記画像の水平姿勢又は垂直姿勢である、ステップと、
上記ロール軸を中心とした上記カメラの回転を制御するように構成されたモータの回転の程度を検出するステップと
を含み、
上記モータの回転の上記程度を上記制御部に送信し、上記制御部が、上記モータの上記検出された回転の程度に基づき上記画像の所望の姿勢を実現するために上記カメラを回転させるよう上記モータに指示する、
方法。
[項目234]
上記カメラがロール軸を中心として90度以上回転する場合、上記カメラの視野が遮断されない、項目233に記載の方法。
[項目235]
上記支持機構が車両に搭載されており、上記カメラがロールを中心として90度超回転する場合、上記車両又は上記支持機構のどの部分も上記カメラの視野に入らない、項目234に記載の方法。
[項目236]
上記カメラで垂直画像及び水平画像を捕捉するために上記カメラがロール軸を中心として回転する、項目234に記載の方法。
[項目237]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目234に記載の方法。
[項目238]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目234に記載の方法。
[項目239]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目234に記載の方法。
[項目240]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目234に記載の方法。
[項目241]
上記カメラからの1つ又は複数の画像を画像処理装置において受け取るステップを更に含み、上記画像処理装置が上記1つ又は複数のセンサから上記モータの回転の程度を受け取り、上記モータの回転の上記程度に基づき上記1つ又は複数の画像から選択するように構成されている、項目234に記載の方法。
[項目242]
上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと物理的に通信している上記1つ又は複数のセンサが慣性センサである、項目233に記載の方法。
[項目243]
上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと物理的に通信している上記1つ又は複数のセンサが少なくとも1つのホールセンサを含む、項目233に記載の方法。
[項目244]
上記カメラの回転を制御するように構成されたモータと物理的に通信している上記1つ又は複数のセンサが少なくとも1つのポテンショメータを含む、項目233に記載の方法。
[項目245]
上記第3の支持機構構成要素が上記カメラに直接取り付けられている、項目233に記載の方法。
[項目246]
上記第1の支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目233に記載の方法。
[項目247]
上記車両が動作している間、上記支持機構が上記カメラの安定化を可能にする、項目246に記載の方法。
[項目248]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目246に記載の方法。
[項目249]
上記第1の支持機構構成要素が振動減衰システムと共に上記車両に取り付けられている、項目246に記載の方法。
[項目250]
上記振動減衰システムが、上記車両から上記支持機構を振動的に分離するように構成されている、項目249に記載の方法。
[項目251]
上記振動減衰システムが複数のエラストマーを含む、項目249に記載の方法。
[項目252]
上記第1の支持機構構成要素が複数の終端を含むc字形のヨークを含み、上記c字形のヨークの上記複数の終端に対応するシャフト一式によって上記c字形のヨークが上記車両に連結されている、項目246に記載の方法。
[項目253]
上記シャフトが振動減衰システムに連結されている、項目252に記載の方法。
[項目254]
上記第1の支持機構構成要素が上記車両との連結のため少なくとも2つの接触点を有する、項目246に記載の方法。
[項目255]
上記第1の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記カメラのピッチ軸を中心とした回転を提供する、項目233に記載の方法。
[項目256]
上記第2の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記カメラのヨー軸を中心とした回転を提供する、項目233に記載の方法。
[項目257]
上記第3の支持機構構成要素が、モータによる、上記支持機構に取り付けられた上記カメラのロール軸を中心とした回転を提供する、項目233に記載の方法。
[項目258]
上記第1の支持機構構成要素が、上記第2の支持機構構成要素に設けられた好意的な嵌合部品に連結し、上記第1の支持機構構成要素と上記第2の支持機構構成要素との間の連結を形成するように構成された嵌合部品を含む、項目233に記載の方法。
[項目259]
上記カメラが上記第3の支持機構構成要素に取り付けられている場合、上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素の下にある、項目233に記載の方法。
[項目260]
上記支持機構が約60mm×40mm×60mmの最大寸法を有する、項目233に記載の方法。
[項目261]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目233に記載の方法。
[項目262]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目233に記載の方法。
[項目263]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目233に記載の方法。
[項目264]
上記支持機構が1つ又は複数のモータを含む、項目233に記載の方法。
[項目265]
上記1つ又は複数のモータが運動に応答して作動するように構成されており、それによって、上記搭載物を安定させる、項目264に記載の方法。
[項目266]
上記運動が上記搭載物内に取り付けられた又は上記第3の支持機構構成要素上に取り付けられた慣性測定ユニット(IMU)を用いて検出される、項目265に記載の方法。
[項目267]
上記運動が1つ又は複数の位置検出器を用いて更に検出され、上記位置検出器のそれぞれが対応するモータの回転角度を検出するように構成されている、項目266に記載の方法。
[項目268]
上記1つ又は複数のモータが不要な運動に応答して作動し、人為的な運動に応答して作動しないように構成されている、項目265に記載の方法。
[項目269]
上記第3の支持機構構成要素が迅速解放機構を用いて上記搭載物から取り外されるように構成されている、項目233に記載の方法。
[項目270]
上記迅速解放機構が上記第3の支持機構構成要素を上記搭載物から1つの動作で分離するように構成されている、項目269に記載の方法。
[項目271]
上記1つの動作がボタンを押すことを含む、項目270に記載の方法。
[項目272]
上記第3の支持機構構成要素が1つの動作を用いて上記搭載物に連結するように構成されている、項目233に記載の方法。
[項目273]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に機械的にロックされるように構成されている、項目233に記載の方法。
[項目274]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素に回転により機械的にロックされるように構成されている、項目273に記載の方法。
[項目275]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスナップ式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目273に記載の方法。
[項目276]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にスライド式機構を用いて機械的にロックされるように構成されている、項目273に記載の方法。
[項目277]
上記搭載物が上記第3の支持機構構成要素にクランプを用いて機械的にロックされるように構成されている、項目273に記載の方法。
[項目278]
搭載物を安定化するための支持機構であって、
上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の90(超の回転を可能にするように構成された第1の支持機構構成要素と、
(1)上記第1の支持機構構成要素に動作的に連結されており、且つ(2)ヨー軸又はピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を集合的に可能にするように構成された少なくとも1つの付加的な支持機構構成要素と
を含む、支持機構。
[項目279]
上記少なくとも1つの付加的なフレーム構成要素がヨー軸及びピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を集合的に可能にするように構成されている、項目278に記載の支持機構。
[項目280]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目278に記載の支持機構。
[項目281]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目278に記載の支持機構。
[項目282]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目278に記載の支持機構。
[項目283]
上記搭載物がセンサである、項目278に記載の支持機構。
[項目284]
上記搭載物がカメラである、項目278に記載の支持機構。
[項目285]
上記搭載物がロール軸を中心として90度超回転する場合、上記カメラの視野が遮断されない、項目284に記載の支持機構。
[項目286]
上記搭載物がロール軸を中心として90度超回転する場合、当該支持機構のどの部分も上記カメラの視野に入らない、項目285に記載の支持機構。
[項目287]
上記カメラで垂直画像及び水平画像を捕捉するために上記搭載物がロール軸を中心として回転する、項目284に記載の支持機構。
[項目288]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目284に記載の支持機構。
[項目289]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目284に記載の支持機構。
[項目290]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目284に記載の支持機構。
[項目291]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目284に記載の支持機構。
[項目292]
画像処理装置を更に含み、上記画像処理装置が画像の姿勢を上記カメラの姿勢に基づき選択するように構成されている、項目284に記載の支持機構。
[項目293]
上記第1の支持機構構成要素が上記搭載物に直接取り付けられている、項目278に記載の支持機構。
[項目294]
上記少なくとも1つの付加的な支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目278に記載の支持機構。
[項目295]
車両が動いている間、上記支持機構が上記搭載物の安定化を可能にする、項目278に記載の支持機構。
[項目296]
上記支持機構が車両に搭載されている、項目278に記載の支持機構。
[項目297]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目296に記載の支持機構。
[項目298]
上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の360度超の回転を可能にするように構成されている上記第1の支持機構構成要素である、項目278に記載の支持機構。
[項目299]
上記支持機構が上記搭載物の高さの2倍以下の高さを有する、項目278に記載の支持機構。
[項目300]
上記支持機構が上記搭載物の体積の約3倍以下の体積を有する、項目278に記載の支持機構。
[項目301]
上記支持機構が、上記搭載物が占める面積の約3倍以下の面積を占める、項目278に記載の支持機構。
[項目302]
上記占める面積が上記搭載物又はジンバルの横断軸及び垂直軸によって画定される2次元面に関する、項目301に記載の支持機構。
[項目303]
搭載物を安定化するためのシステムであって、
無人航空機と、
項目278に記載の支持機構と
を含む、システム。
[項目304]
支持機構に取り付けられた搭載物を安定化するための方法であって、
上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の90(超の回転を可能にするように構成された第1の支持機構構成要素を提供するステップと、
(1)上記第1の支持機構構成要素に動作的に連結されており、且つ(2)ヨー軸又はピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を集合的に可能にするように構成された少なくとも1つの付加的なフレーム構成要素を提供するステップと
を含む、方法。
[項目305]
上記少なくとも1つの付加的なフレーム構成要素がヨー軸及びピッチ軸を中心とした上記搭載物の回転を集合的に可能にするように構成されている、項目304に記載の方法。
[項目306]
上記支持機構が100mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目304に記載の方法。
[項目307]
上記支持機構が60mm以下の幅、長さ又は高さを有する、項目304に記載の方法。
[項目308]
上記支持機構が150cm3未満の体積を有する、項目304に記載の方法。
[項目309]
上記搭載物がセンサである、項目304に記載の方法。
[項目310]
上記搭載物がカメラである、項目304に記載の方法。
[項目311]
上記搭載物がロール軸を中心として90度超回転する場合、上記カメラの視野が遮断されない、項目310に記載の方法。
[項目312]
上記搭載物がロール軸を中心として90度超回転する場合、上記支持機構のどの部分も上記カメラの視野に入らない、項目311に記載の方法。
[項目313]
上記カメラで垂直画像及び水平画像を捕捉するために上記搭載物がロール軸を中心として回転する、項目310に記載の方法。
[項目314]
上記ロール軸が上記カメラのレンズの光軸と同軸上に整列されている、項目310に記載の方法。
[項目315]
上記カメラが水平姿勢で画像を捕捉する、項目310に記載の方法。
[項目316]
上記カメラが垂直姿勢で画像を捕捉する、項目310に記載の方法。
[項目317]
上記カメラが水平姿勢と垂直姿勢との間の角度にて画像を捕捉する、項目310に記載の方法。
[項目318]
画像処理装置の補助により上記カメラの姿勢に基づき画像の姿勢を選択するステップを更に含む、項目310に記載の方法。
[項目319]
上記第1の支持機構構成要素が上記搭載物に直接取り付けられている、項目304に記載の方法。
[項目320]
上記少なくとも1つの付加的な支持機構構成要素が車両に直接取り付けられている、項目304に記載の方法。
[項目321]
車両が動いている間、上記支持機構が上記搭載物の安定化を可能にする、項目304に記載の方法。
[項目322]
上記支持機構が車両に搭載されている、項目304に記載の方法。
[項目323]
上記車両が無人航空機(UAV)である、項目322に記載の方法。
[項目324]
上記搭載物が上記第1の支持機構構成要素によって支持される場合、ロール軸を中心とした上記搭載物の360度超の回転を可能にするように構成されている上記第1の支持機構構成要素である、項目304に記載の方法。
[項目325]
上記支持機構が上記搭載物の体積の約3倍以下の体積を有する、項目304に記載の方法。
[項目326]
上記支持機構が、上記搭載物が占める面積の約3倍以下の面積を占める、項目304に記載の方法。
[項目327]
上記占める面積が上記搭載物又はジンバルの横断軸及び垂直軸によって画定される2次元面に関する、項目326に記載の支持機構。
[項目328]
上記支持機構が上記搭載物の高さの2倍以下の高さを有する、項目304に記載の方法。