(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記支持機構は、前記支持機構の少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、前記搭載物が前記垂直方向に平行移動することを可能にする、請求項4に記載のUAV。
前記少なくとも1つの作動アセンブリはガイドスクリューを含み、前記ガイドスクリューは前記少なくとも1つのロッドに配置され、且つ前記搭載物と係合されており、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記搭載物を前記本体に対して平行移動させる、請求項7から請求項9の何れか1項に記載のUAV。
前記少なくとも1つの作動アセンブリはベルトを含み、前記ベルトは前記少なくとも1つのロッドに配置され、且つ前記搭載物と接続されており、前記少なくとも1つのモータが前記ベルトを駆動して前記搭載物を前記本体に対して平行移動させる、請求項8から請求項10の何れか1項に記載のUAV。
前記少なくとも1つの作動アセンブリがロープを含み、前記ロープは前記少なくとも1つのロッドに配置され、且つ前記搭載物と接続されることにより、前記少なくとも1つのモータが前記ロープを駆動して前記搭載物を前記本体に対して平行移動させる、請求項8から請求項10の何れか1項に記載のUAV。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本明細書で説明するような装置、機構及び方法は、車両の1つ又は複数の構成部品又は部分に対する、例えば、無人航空機(UAV)の中心本体(本体)又は推進ユニットに対する搭載物のポジショニングを制御する。搭載物は、支持機構によって車両に結合され、且つ支持機構は、搭載物が車両の1つ又は複数の構成部品に対して平行移動することを可能にし得るか又は搭載物をそのように駆動し得る。支持機構は、搭載物を支持し、且つ1つ又は複数のアクチュエータ又は作動アセンブリを使用して搭載物を駆動して動かすように構成され得る。支持機構は、1つ又は複数のガイドと、1つ、2つ又はそれを上回る数のアクチュエータとを含み得る。1つ又は複数のアクチュエータは、搭載物が1つ又は複数のガイドに対して平行移動することを可能にするように構成され得る。別の1つ又は複数のアクチュエータは、搭載物が1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にするように構成され得る。幾つかの実施形態では、1つ又は複数のガイドは、中心本体上に配置されるか又はその内部に固定される1つ又は複数のバー又はロッドとしてもよく、及び搭載物は、バー又はロッドに沿って動いて、車両の中心本体に対して平行移動し得るか、又は車両の中心本体を通過し得る。
【0020】
本明細書の支持機構は、任意選択的に、搭載物に結合されるジンバル機構を含み得る。ジンバル機構は、単軸又は複数の軸(例えば、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上等)の周りで搭載物を回転させ得る。各軸に対し、ジンバル機構は、対応するジンバル構成部品を含んでもよく、ジンバル構成部品は、アクチュエータ及び/又はフレーム構成部品を含み得る。それゆえ、ジンバル機構は、多自由度に関して搭載物の動きを同様に制御できる。更に、本明細書で説明するようなジンバル機構は、少なくとも1つの軸、2つの軸、又は3つの異なる軸の周りでの搭載物の回転をもたらしてもよく、それら軸の周りでの回転は、互いに独立して作動され得る対応するアクチュエータによって制御され得る。アクチュエータは、互いに位置及び向きが固定され、どちらのアクチュエータも他方のアクチュエータによって駆動されないようにし得る。本明細書で説明するジンバル機構は、ジンバル機構の体積及び/又は重量を最小限にするか又は低減させることができる一方、搭載物の回転安定性を高める小型構成を有し得る。
【0021】
本明細書で説明する車両は、航空車両、例えば無人航空機(UAV)としてもよく、及び空撮のために、撮像装置、例えば、カメラ等の搭載物を装備し得る。UAVの本明細書でのいずれの説明も、任意のタイプの車両、例えば任意のタイプの航空車両又は飛行できる車両に適用し得る。任意のタイプの車両のいずれの説明も、任意の車両又は任意の他のタイプの車両に適用し得る。搭載物は、支持機構によって支持されることができ、支持機構は、搭載物に動きをもたらす上述のようなジンバル機構を任意選択的に含み得る。体積及び重量が制限され得るUAVに搭載物が結合されるとき、搭載物も、小さく且つ軽量とし得る。搭載物を支持するためにUAVに結合されるべき支持機構も、搭載物に安定的なモーションをもたらしながらも、低体積及び低重量を有し得る。これにより、搭載物、例えば撮像装置が、多くの異なる位置及び/又は向きから眺めを撮ることができるようにし得る。搭載物の位置は、搭載物、支持機構、及び/又はUAVに配置され得る1つ又は複数のセンサ、例えば慣性センサ又はホール効果センサを用いて決定され得る。
【0022】
UAVに対する搭載物の動きは、支持機構の構成に基づいて、多くの異なる方法で実施され得る。幾つかの実施形態では、支持機構は、搭載物がUAVの中心本体に対して平行移動することを可能にするように構成され得る。搭載物は、中心本体に対して垂直方向に平行移動し得る、及び/又はUAVの構成部品、例えば中心本体に対して水平方向に平行移動し得る。支持機構はまた、搭載物がUAVの中心本体又は推進ユニットの上側及び下側に動くことを可能にするように構成され得る。支持機構は、搭載物がUAVの中心本体を通過することを可能にするように更に構成され得る。本明細書で説明するような動きは、UAVの中心本体又は推進ユニットに対する搭載物の垂直運動及び水平運動のうちの少なくとも一方とし得る。幾つかの実施形態では、支持機構は、搭載物が、水平方向には全く平行移動する必要なく、垂直方向に平行移動することを可能にするように構成され得る。幾つかの他の実施形態では、支持機構は、搭載物が、水平方向の平行移動を可能にする間、垂直方向に平行移動することを可能にするように構成され得る。搭載物の動きは、支持機構の少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して開始し得る。UAVに対する搭載物のそのような平行移動は、搭載物の利用に更なる順応性及び多用途性を提供し得る。例えば、搭載物の位置がUAVに対して切り替わるため、搭載物に対して異なる視点が与えられ得る。搭載物を使用して、ロケーションを変更することにより、UAVの下側及び上側の情報を収集し得る。
【0023】
支持機構及び支持機構の回転部分(例えば、ジンバル)の平行移動部分の動作は、互いに独立して又は組み合わせて実施され得る。例えば、支持機構の平行移動部分は、ジンバルによって駆動された搭載物の回転を可能にする間、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にし得る。更に、支持機構は、搭載物が回転する必要なく、搭載物が平行移動すること(例えば、垂直方向又は水平方向に)を可能にし得る。このようにして、本発明の幾つかの実施形態は、ジンバルが全く関与することなく、実施され得る。
【0024】
ここで図面を参照すると、
図1及び
図2は、それぞれ、支持機構11を備える無人航空機(UAV)10の例を概略的に示す。搭載物15は支持機構によって支持され、支持機構は、UAVに対して搭載物が動くことを可能にし得る。
【0025】
UAV10は、中心本体12と、中心本体12にそれぞれ配置されたフレームアセンブリ13とを含み得る。フレームアセンブリ13にはそれぞれ、複数の推進ユニット14が装着され得る。
図1は、搭載物15がUAVの中心本体の下側にある時点を示す。
図2は、搭載物15がUAVの中心本体の上側にある時点を示す。
【0026】
UAVを使用して積載物を支持し得る。積載物は、支持機構及び/又は搭載物を含み得る。UAVの中心本体は、任意選択的に積載物を支持する。UAVは、積載物を支持しながら、飛行できるとし得る。
【0027】
幾つかの実施形態では、フレームアセンブリは、中心本体から延在し得る1つ又は複数のアーム又はブランチとし得る。フレームアセンブリは、中心本体から放射状に延在し得る。各フレームアセンブリは、単一の推進ユニットを支持してもよいし、又は複数の推進ユニットを支持してもよい。推進ユニットは、1つ又は複数のロータブレードと、1つ又は複数のロータブレードの動きを駆動し得るアクチュエータとを含み得る。UAVには、任意の数のフレームアセンブリが設けられ得る。例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれを上回る数のフレームアセンブリが中心本体から延在し得る。フレームアセンブリは、中心本体に対して実質的に横方向に延在し得る。推進ユニットは、中心本体と同一平面上になるように位置決めされ得る。或いは、推進ユニットは、中心本体の上側及び/又は中心本体の下側にあってもよい。中心本体に対する推進ユニットのロケーションは、固定されたままであってもよいし、又は可変としてもよい。場合によっては、フレームアセンブリの、互いに対する及び/又はUAVの中心本体に対する鉛直角は、同じ状態のままでもよいし、又は可変としてもよい。
【0028】
中心本体は、UAVの1つ又は複数の電気的構成部品を支持し得る。電気的構成部品の例は、限定されるものではないが、フライトコントローラ、1つ又は複数のプロセッサ、メモリ記憶ユニット、慣性計測装置(IMU)、全地球測位システム(GPS)ユニット、1つ又は複数のセンサ、通信ユニット、及び/又はパワーユニット(例えば、バッテリー)を含み得る。幾つかの実施形態では、1つ又は複数の電気的構成部品は、中心本体のハウジング内に部分的に又は完全に入れられ得る。1つ又は複数の電気的構成部品は、中心本体内にある1つ又は複数のキャビティに格納され得る。
【0029】
搭載物は、様々な機能を果たすように構成され得る。更に、搭載物は、いずれの動作又は機能も果たさないように構成され得る。搭載物の例は、データを収集する装置(例えば、撮像装置(可視光、赤外線、紫外線(UV)、地熱又は任意の他のタイプの放射);1種又は複数種の粒子を検出する装置;磁場、電場、放射場(radio field)等の場を検出する装置;放射線検出器;マイクロホン、本明細書の他の箇所で詳細に説明されるような任意のタイプのセンサ、放射をもたらす装置(例えば、発光体、イメージエミッタ、発熱体、電波発信源(radio emitter)、無線信号エミッタパーティクルエミッタ)、環境と相互作用する装置(例えば、ロボットアーム、サンプルコレクター、液体分配器、殺虫剤又は肥料散布装置)、又は任意の他のタイプの装置、又はこれらの組み合わせを含み得る。搭載物はまた、1つ又は複数の標的、例えば、センサ周囲の環境を調査するための1つ又は複数のセンサを含み得る。搭載物には、任意の好適なセンサ、例えば画像捕捉装置(例えば、カメラ)、オーディオ捕捉装置(例えば、パラボラマイクロホン)、赤外線撮像装置、又は紫外線(UV)撮像装置が組み込まれ得る。センサは、静的センシングデータ(例えば、写真)又は動的センシングデータ(例えば、映像)を提供し得る。幾つかの実施形態では、センサは、搭載物装置の標的に関するセンシングデータを提供し得る。その代わりに又はそれと組み合わせて、搭載物は、1つ又は複数の標的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。任意の好適なエミッタ、例えば照明光源又は音源を使用し得る。幾つかの実施形態では、搭載物は、可動物体から遠いところにあるモジュールと通信する等のために、1つ又は複数の送受信機を含み得る。任意選択的に、搭載物は、環境又は標的と相互作用するように構成され得る。例えば、搭載物は、ロボットアーム等の物体を操作できるツール、器具、又は機構を含み得る。搭載物は、ジンバル又はジンバル機構を介して支持機構に取り外し可能に結合され得るか又は装着され得る。更に、本明細書で使用されている搭載物は、ジンバルによって支持される積載物又は物体のいずれかの部品を指し得る。
【0030】
幾つかの実施形態では、搭載物は、撮像装置の視野内にある物体の1つ又は複数の画像を取得及び/又は送信するように構成された撮像装置を含み得る。撮像装置の例は、カメラ、ビデオカメラ、赤外線撮像装置、紫外線撮像装置、サーマルイメージング装置、カメラ付きのスマートフォン/携帯電話、又は光信号を捕捉することができる任意の装置を含み得る。非撮像装置は、音、粒子、液体等を収集又は分配する等のための任意の他の装置を含み得る。非撮像装置の例は、マイクロホン、拡声器、粒子又は放射線検出器、消火ホース等を含み得る。カメラ搭載物の本明細書でのいずれの説明も、他のタイプの搭載物装置に適用され得る。
【0031】
支持機構は、UAVの任意の好適な部分に結合され得る。例えば、支持機構は中心本体に結合され得る。例えば、支持機構は、中心本体が中空構造を有するものとして設計及び製造されるときに、中心本体の内縁又は外縁に結合され得る。支持機構は、UAVの中心本体の上側及び下側に延在するように構成され得る。中心本体の上側に延在する支持機構の長さは、中心本体の下側に延在する支持機構の長さに等しいとし得る。或いは、中心本体の上側に延在する支持機構の長さは、中心本体の下側に延在する支持機構の長さよりも長いとし得る、又は逆もまた同様である。支持機構は、UAVの中心本体を通過し得る。場合によっては、支持機構の横寸法は、中心本体の横寸法を越えない。或いは、支持機構の横寸法は、中心本体の横寸法を越えて広がり得る。
【0032】
支持機構は、任意選択的に細長い構造を有し得る。支持機構の長さ部分は、UAVの推進ユニットを含む平面に対して垂直であるとし得る。例えば、支持機構は、UAVの中心本体に対して実質的に垂直に向けられ得る。或いは、支持機構の長さ部分は、UAVの推進ユニットを含む平面に対して平行であるとし得る。例えば、支持機構は、UAVの中心本体に対して実質的に水平に向けられ得る。場合によっては、支持機構の長さ部分は、UAVの推進ユニットを含む平面に対して任意の角度にあってもよい。例えば支持機構は、UAVの中心本体に対して実質的に斜角であるとし得る。
【0033】
UAVと支持機構との間の結合部は、固定継手とし得る。場合によっては、UAV(例えば、UAVの任意の構成部品)に対する支持機構のポジショニング及び/又は向きは固定されてもよい。或いは、UAV(例えば、UAVの任意の構成部品)に対する支持機構のポジショニング及び/又は向きは、可変としてもよい。そのようなポジショニング及び/又は向きは、ユーザによって手動で、又は1つ又は複数のアクチュエータを用いて、変更され得る。場合によっては、UAVと支持機構との間の結合部は、いくらかの振動減衰性を与え得る。振動減衰性は、垂直方向、水平方向、又はそれらの任意の組み合わせにおける振動を低減させ得る。場合によっては、振動減衰機構は、支持機構に、UAVに対するその向きを維持させるようにし得る。場合によっては、振動減衰機構は、UAVに対する支持機構の向きにおいて、いくらかの変動を可能にし得る。支持機構は、支持機構によって支持される搭載物がUAVに対して動く又は平行移動することを可能にし得る。UAVに対するポジショニング、向き、及び/又は動きのいずれの説明も、UAVの任意の構成部品に対するポジショニング、向き、及び/又は動きに適用し得る。UAVの構成部品の例は、限定されるものではないが、中心本体、フレームアセンブリ(例えば、アーム又はブランチ)、推進ユニット、着陸用スタンド、電子的構成部品、センサ、コントローラ、メモリユニット、パワーユニット(例えば、バッテリー)、又はUAVの任意の他の構成部品を含み得る。
【0034】
本発明の幾つかの実施形態では、搭載物は、支持機構によって駆動されて、搭載物を動かすように案内する1つ又は複数のガイドを支持機構が含むときに、支持機構の長さ部分に沿って平行移動し得る。搭載物は、UAVに対して平行移動し得る。搭載物は、静的基準系(例えば、環境)に対して平行移動し得る。例えば、搭載物は、重力の方向に対して平行移動し得る。例えば、
図1及び
図2に示すように、支持機構は、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にし得る(例えば、支持機構の底端部から支持機構の上端部まで、又は支持機構の上端部から支持機構の底端部まで)。このようにして、支持機構は、搭載物がUAVの中心本体又は推進ユニットの下側又は上側に平行移動することを可能にする。更に、支持機構は、搭載物が中心本体を通過できるようにし得る。それゆえ、搭載物が撮像装置として供されるとき、撮像装置をUAVの中心本体又はブレードの下側又は上側で動かすことによって、又は撮像装置をUAVの中心本体に通過させるように動かすことによって、柔軟な撮影角度での及び遮るもののない視野での空撮が実現され得る。これにより、遮るもののない、より広範囲の捕捉画像を提供し得る。例えば、ユーザが、UAVの下側の画像を撮りたい場合、撮像装置は、UAVの中心本体の下側に位置決めされて、UAVの中心本体及び/又は推進ユニットによって遮られることなく、広範囲のビューイングオプションを提供し得る。ユーザがUAVの上側で画像を撮りたい場合、撮像装置はUAVの中心本体の上側に取り込まれて、UAVの中心本体及び/又は推進ユニットによって遮られることなく、中心本体の上側で広範囲のビューイングオプションを提供し得る。
【0035】
支持機構は、搭載物がUAVに対して平行移動することを可能にし得る。搭載物は、支持機構の長さ部分に沿って平行移動し得る。搭載物は、支持機構の全長を移動(traverse)し得る。場合によっては、搭載物は、支持機構の先端(例えば、支持機構の底部及び/又は支持機構の頂部)にある静的ビューイング位置に到達し得る。場合によっては、搭載物は、支持機構の長さ部分に沿ったどこかの静的ビューイング位置に到達し得る。例えば、搭載物は、支持機構の先端間のどこかで停止し得る。場合によっては、搭載物は、支持機構の先端間の1つ又は複数の定位置において停止し得る。或いは、搭載物は、支持機構の先端間の任意の点で停止することができる。
【0036】
搭載物は、UAVに対して、1つ又は複数の軸の周りで回転できる。搭載物は、搭載物が支持機構に沿って停止されると、回転し得る。場合によっては、搭載物は、搭載物がもはや平行移動動作をしていないときにのみ、回転し得る。或いは、搭載物は、回転、及び平行移動動作を同時に行い得る。搭載物は、支持機構に沿って移動しながら、回転し得る。
【0037】
本明細書で説明するような支持機構は、様々な構造又は配置構成を有するように構成され得る。場合によっては、支持機構は、少なくとも1つのロッド又はバーを有し、ロッド又はバーは、搭載物を支持し、且つ搭載物をロッド又はバーに沿って動かすように駆動し得る。他の幾つかの場合では、支持機構は、互いに実質的に平行であるように配置された2つのロッド又はバーを有し、それにより、支持機構は、1つ又は複数のアクチュエータ、例えば、モータを作動させることによって、搭載物が2つのロッド又はバーに沿って動くことを可能にし得る。場合によっては、単一のロッド又はバーが、搭載物のモーションを駆動し得る一方、1つ又は複数の他のロッド又はバーが、搭載物に安定性又は支持をもたらす。或いは、複数のロッド又はバーが、搭載物のモーションを駆動し得る。
【0038】
UAVに対する搭載物の動きを可能にするために、支持機構は、1つ又は複数のアクチュエータ又は作動アセンブリを含み得る。アクチュエータは、1つ又は複数の可動部品を含み得る。アクチュエータは、UAVの任意の構成部品、例えばUAVの中心本体又は推進ユニットに対して搭載物が動くことができるようにし得る。アクチュエータは、回転運動又はトルクを生じるように構成されたロータリーアクチュエータとし得る。アクチュエータは、自動式又はマシンドリブン式構成部品、例えば電動モータを含み得る。場合によっては、モータは、ブラシレスモータを含み得る。幾つかの実施形態では、モータは、ベルト、チェーン又はギアボックスから、全く低減されることなく回転力を獲得できる直接駆動式のモータとし得る。更に、直接駆動モータは、例えば、トルクのむらによる又はロストモーションすなわち空動きによる悪影響を受けることなく、高速で、高精度のポジショニングを提供し得る。場合によっては、モータはサーボモータを含み得る。サーボモータは、モータと、センサと、モータを精密制御するためのコントローラとを含み得る。サーボモータは、モータ及びモータに結合された搭載物の位置、速さ、及び/又は加速度を検出するためのセンサ(例えば、ホールセンサ又は電位差計)を含み得る。コントローラは、センサからデータ(例えば、情報)を受信し、及び更に、モータの角度位置、速度、加速度及び/又はトルクを所望通りに制御し得る。その代わりに又はそれと組み合わせて、アクチュエータは、手動で操作される構成部品、例えばレバー、ハンドル、ノブ、又はティルト機構を含み得る。搭載物は、対応するアクチュエータ(例えば、モータ)の作動に応答して、動き始めてもよい。
【0039】
1つ又は複数のアクチュエータを含むシステムを作動させることによって、搭載物をUAVに対して平行移動させ得る。例えば、1つ又は複数のアクチュエータは、搭載物に支持機構の長さ部分を移動させ得る。支持機構が1つ又は複数のロッド/バーを含む場合、アクチュエータは、1つ又は複数のロッド/バーの長さ部分に沿って動くように搭載物を駆動し得る。アクチュエータは、1つ又は複数のロッド/バーの1つ又は複数の構成部品を動かして、ロッド/バーに沿った搭載物の動きを生じ得る。
【0040】
1つ又は複数のアクチュエータを含む作動アセンブリは、搭載物をUAVに対して回転させ得る。例えば、1つ又は複数のアクチュエータは、1つ、2つ、3つ又はそれを上回る数の軸の周りで搭載物をUAVに対して回転させることを可能にし得るジンバル機構の一部とし得る。1つ、2つ、3つ又はそれを上回る数の軸は、原点の状態(original state)において互いに直交し得る。或いは、それら軸は、互いに直交している必要はない。軸は、搭載物のピッチ軸、ヨー軸、及び/又はロール軸を含み得る。
【0041】
幾つかの実施形態では、アクチュエータは、アクチュエータの作動に影響を及ぼす命令をもたらす電子信号を受信し得る。場合によっては、命令は、リモートコントローラ(例えば、ユーザ制御命令又はコマンド)からもたらされ得る。作動させるためのユーザ制御命令は、人為的な入力に応答して受信され得る。ユーザが、搭載物のポジショニング/向き、及び/又は搭載物の動きを指定できる。ユーザは、搭載物の動きを直接的に手動で制御し得るため、ユーザからの入力は、搭載物による応答に直接つながる。例えば、ユーザが「上昇」コマンドを提供する間、搭載物は上方に動き、及びユーザが「上昇」コマンドをもたらすのをやめると、上方への動きをやめ得る。或いは、制御は自動化又は半自動化され得る。例えば、ユーザは、搭載物の所望の位置を指定してもよく、及びシステムは、搭載物を所望の位置に自動的に動かし得る。例えば、ユーザが、カメラが最上位置にあり且つ上方へ45度の角度が付けられているというユーザの希望を指定する場合、システムは、搭載物をその位置へ自動的に動かし得る。場合によっては、ユーザは、手動制御と自動化又は半自動化制御モードとの間で切り換えることができる。その代わりに又はそれと併せて、作動させるためのコマンドが、全く人為的な干渉がなくても、コントローラによって自動的に生成され得る。自動生成は、リモートコントローラ又はUAV搭載コントローラにおいて生じ得る。自動生成は、1つ又は複数の検知した状況(例えば、環境、UAV、支持機構、及び/又は搭載物に関して検知した状況)に応答して生じ得る。
【0042】
アクチュエータは、電子信号に応答して作動し得る。アクチュエータが作動することにより、アクチュエータに結合されたフレーム及び/又は構成部品を直接駆動し得る。例えば、搭載物が結合され得るジンバルが作動され、及び/又は支持機構の平行移動部分が作動され得る。アクチュエータの作動によって、アクチュエータに直接結合された構成部品を、直接、1つ又は複数の軸の周りで回転させ得るか、又はアクチュエータの縦軸に対して平行に平行移動させ得る。本明細書では、作動は、搭載物を、UAVの中心本体又は推進ユニットに対して動くようにさせ得る又はそのように駆動し得る(例えば、平行移動式及び/又は回転式に)。
【0043】
搭載物は、UAVに対して一定速度で平行移動し得る。場合によっては、搭載物の動きは、最高限界速度を超えないとし得る。場合によっては、搭載物は、UAVに対して可変速度で平行移動し得る。場合によっては、UAVに対する搭載物の速度及び/又は加速度は、ユーザからの入力に依存し得る。ユーザは、搭載物の平行移動の速度及び/又は加速度を手動で制御し得る。或いは、搭載物の平行移動の速度及び/又は加速度は、自動又は半自動的に制御され得る。同様に、搭載物は、UAVに対して一定速度で回転し得る。場合によっては、搭載物の回転は、最高限界速度を超えないとし得る。場合によっては、搭載物は、UAVに対して可変速度で回転し得る。場合によっては、UAVに対する搭載物の角速度及び/又は角加速度は、ユーザからの入力に依存し得る。ユーザは、搭載物の角速度及び/又は角加速度を手動で制御し得る。或いは、搭載物の角速度及び/又は角加速度は、自動又は半自動的に制御され得る。
【0044】
幾つかの実施形態では、搭載物は、少なくとも約1mm/秒、2mm/秒、3mm/秒、5mm/秒、1cm/秒、2cm/秒、3cm/秒、4cm/秒、5cm/秒、7cm/秒、10cm/秒、15cm/秒、20cm/秒、25cm/秒、30cm/秒、40cm/秒、50cm/秒、75cm/秒、又は1m/秒の速度で平行移動できるとし得る。場合によっては、搭載物は、本明細書でもたらされた値のいずれか又はそれを下回る最大平行移動速度を有し得る。
【0045】
構成部品(例えば、フレーム)の回転方向は、時計回りでも反時計回りでもよい。作動によって、時計回り方向又は反時計回り方向の構成部品の回転に影響を及ぼし得る。アクチュエータは、時計回り及び反時計回り方向の双方の回転を制御することを可能にし得る。時計回り方向又は反時計回り方向の構成部品の回転によって、搭載物を、支持機構の1つ又は複数のガイドに沿って、
図2に例示的に示すように支持機構がガイドの反対側に到達するまで、動かし得る。場合によっては、アクチュエータの回転方向を変更して、搭載物のモーションの方向を変更し得る(例えば、平行移動方向を変更する、又は回転方向を変更する)。
【0046】
場合によっては、支持機構は、支持機構に沿った搭載物による距離を測定するための1つ又は複数の距離測定構成部品を提供し得る。場合によっては、UAVの構成部品及び/又は支持機構の端部に対する搭載物の位置が決定され得る。このようにして、UAVに対する搭載物の動きは、精密に制御され得るため、搭載物によって実行されるような対応するタスクは、所望の又は要求されたロケーションにおいて完了され得る。動いた距離は、搭載物が動く絶対距離としても、又は異なる基準点(例えば、支持機構の端部、UAVの1つ又は複数の構成部品)の選択に基づいた相対距離としてもよい。支持機構に沿った搭載物の位置は、高い特異度(degree of specificity)に決定され得る。場合によっては、搭載物の位置は、数cm以内、1cm、5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm、又は0.1mm又はそれを下回る値に決定され得る。搭載物が動いた距離は、異なる条件に従って、又は異なる目的のために、例えば、空撮、監視等のために、予め決定され得るか又は事前設定され得る。線形位置に加えて、搭載物の回転位置も、同様に決定され得る。搭載物に対する1つ又は複数の軸の周りでの回転の角度は、精密に制御され得る。場合によっては、搭載物の角度位置は、10度以内、5度、3度、2度、1度、0.5度、又は0.1度、又はそれを下回る値に決定され得る。
【0047】
幾つかの実施形態では、固定基準系(例えば、周囲環境)に対する及び/又は互いに対するUAV、支持機構、及び/又は搭載物の動きは、端末によって制御され得る。端末は、UAV、支持機構、及び/又は搭載物から離れたロケーションにある遠隔制御装置又はリモートコントローラとし得る。任意の好適なユーザ入力、例えば、航空車両上での搭載物のポジショニングを制御するための、手動で入力されたコマンド、音声制御、ジェスチャー制御、又は位置制御(例えば、端末の動き、ロケーション又は傾きによって)を使用して、端末と相互作用できる。遠隔端末は、1つ又は複数のボタン、ジョイスティック、キー、トラックボール、タッチパッド、タッチスクリーン、マイクロホン、慣性センサ、熱センサ、カメラ、又は1人又は複数のユーザと対話することを可能にし得る任意の他のユーザ対話型装置を含み得る。
【0048】
端末は、更に、UAV、支持機構、及び/又は搭載物の任意の好適な状態を制御するために使用され得る。例えば、端末を使用して、固定基準系に対する及び/又は互いに対するUAV、支持機構、及び/又は搭載物の位置及び/又は向きを制御し得る。幾つかの実施形態では、端末を使用して、UAV、支持機構、及び/又は搭載物の個々の要素、例えば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を制御し得る。端末は、通信ユニット、例えば、UAV、支持機構、又は搭載物のうちの1つ又は複数と通信するように適合された無線通信ユニット装置を含み得る。端末は、UAV、支持機構、及び/又は搭載物の情報を視覚的に又は図形で示すための好適な表示ユニットを含み得る。
【0049】
図3は、本発明の実施形態による、支持機構を備えるUAV30の例である。
【0050】
UAV30は、中心本体31と、中心本体にそれぞれ配置された1つ又は複数のフレームアセンブリ32(例えば、アーム又はブランチ)と含み得る。中心本体から延在するフレームアセンブリには、それぞれ、複数の推進ユニット33が装着されている。更に、UAVは1つ又は複数の支持部材34を含み、支持部材は、表面(例えば、地面)に置かれるときにUAVを支持するために設けられ得る。
【0051】
中心本体31は、多角形形状を有する平坦な構造として設計され得る。多角形は、規則的な形状、例えば円、三角形、四角形(例えば、正方形、長方形、台形、又は菱形)、六角形、八角形等とし得る。中心本体は、任意選択的に、中心孔又はキャビティ35を有し得る。多角形内に置かれたキャビティは、多角形と同じ形状を有しても、又は外側の多角形とは異なる形状を有してもよい。例えば、キャビティは、中心本体の中心において、円、三角形、四角形(例えば、正方形、長方形、台形、又は菱形)、六角形、又は八角形の形状を有するように設計され得る。幾つかの実施形態では、中心本体は、マルチレイヤー構造、例えば、
図3に示すように間隙を有して互いに平行な2つの層311及び312を有するように設計され得る。複数の層は、同じ形状又は寸法を有し得る、又は異なる形状又は寸法を有し得る複数のプレートによって形成され得る。推進ユニットと結合されるフレームアセンブリは、それぞれ、層間において、多角形の頂点で中心本体に結合され得る。例えば、8個のフレームアセンブリが設けられる場合、それらフレームアセンブリは、八角形の中心本体の頂点に置かれ得る。このようにして、UAVの構造的な配置構成は、より単純化され且つ小型になり、及びUAVの良好なバランス、堅固さ及び安定化が達成され得る。
【0052】
各推進ユニットを使用して、UAVが、それぞれ3自由度までの平行移動及び/又は3自由度までの回転に関して、離陸、着陸、ホバリング、及び空中を動くことができるようにする。推進ユニットは、1つ又は複数のロータ331を含み得る。ロータは、ロータ331のシャフトに結合された1つ又は複数のロータブレード332を含み得る。ロータブレード及びシャフトは、モータ等の好適な駆動機構によって回転するように駆動される。UAVの推進ユニットを8個のロータとして示してあるが、任意の好適な個数、タイプ、及び/又は配置構成の推進ユニットを使用し得る。例えば、ロータの数は、1、2、3、4、5、6、7、8、又はそれを上回る数とし得る。ロータは、中心本体又はUAVに対して垂直に、水平に、又は任意の他の好適な角度に向けられ得る。ロータの角度は、固定されても、又は可変であってもよい。対向するロータのシャフト間の距離は、任意の好適な距離、例えば2m以下、5m以下等とし得る。任意選択的に、距離は、40cm〜1m、10cm〜2m、又は5cm〜5mの範囲内にあるとし得る。本明細書で説明するような推進ユニットは、任意の好適なモータ、例えばDCモータ(例えば、ブラシ付き又はブラシレス)又はACモータによって駆動され得る。場合によっては、モータは、ロータブレードを装着し且つこれを駆動するように適合され得る。
【0053】
幾つかの実施形態では、フレームアセンブリはそれぞれ、中心本体から取り外し可能とし得る。同様に、各推進ユニットのロータも、好都合には、積み込みのために取り外し可能とし、且つ好ましくはシャフトに取り外し可能に装着可能である。或いは、フレームアセンブリ及び/又は推進ユニットは、取り付けられたままとし得る。フレームアセンブリは、中心本体に対して可動であっても、又は可動でなくてもよい。場合によっては、フレームアセンブリは、1つ又は複数のアクチュエータを用いて可動であるとし得る。
【0054】
図3に示すように、UAVは更に1つ又は複数の支持部材34を含み、支持部材は、表面(例えば、地面)に置かれるときにUAVを支持するために設けられ得る。支持部材は、UAVの中心本体に回転可能に接続され得るシャフト341と、クロスバー342とを含み得る。支持部材は、UAVの中心本体に対して回転できる。クロスバーは、シャフトの遠位端部に又は遠位端部付近にあり得る。クロスバーは、シャフトに対して好適な角度に配置され、例えば、シャフトに対して垂直に又はほぼ垂直に延在し得る。クロスバーは、クロスバーの中間点において又はその付近において等、クロスバーの任意の好適な部分を介してシャフトに結合され得る。幾つかの実施形態では、1つ又は複数の支持構成部品343は、クロスバーの各端部又はその付近に配置され得る。1つ又は複数の支持構成部品は、1つ又は複数の周囲バンド又はフープとして供されてもよく、クロスバーの各端部又はその付近を覆い得る。1つ又は複数の支持構成部品はまた、クロスバーの各端部又はその付近に配置される1つ又は複数の車輪として供されてもよく、それにより、地面に着陸後、UAVを簡単に動かすことができる。本明細書の1つ又は複数の支持構成部品は、様々な材料、例えば金属又はプラスチック材料から作製され得る。幾つかの実施形態では、1つ又は複数の着陸部材は、UAVの着陸時に生成される振動を低減させるか又は振動を相殺するために、振動吸収材料、例えば人工材料から作製され得る。
【0055】
幾つかの実施形態では、支持部材は、弾性要素344及びファスナー345を任意選択的に含む引張機構を含み得る。ファスナーは、ボルト又はナットによってシャフトに装着され、及び弾性要素の一方の端部はファスナーに、及び弾性要素の他方の端部はUAVの中心本体に結合され得る。本明細書では、弾性要素は、中心本体に配置されているプーリー機構によって引っ張られ得るバネとして実装され得る。それにより、支持部材は、UAVの離陸後にバネが締められると、折り畳まれ得るか又は引っ込められ得、及び支持部材は、UAVがまさに地面に着陸しようとしているとき、広げられ得るか又は伸ばされ得る。本明細書では、弾性要素はまた、ピストンとして実装され、ピストンの往復運動によって、中心本体に対して支持部材を広げたり閉じたりするように駆動し得る。
【0056】
幾つかの実施形態では、支持部材に起因する視界の妨げを回避するために、支持部材がそれらの閉鎖構成にあるとき、すなわち、UAVの飛行中に、支持機構に対する支持部材の相対的なロケーションを事前設定又は予め構成することが好ましい。このことを考慮して、幾つかの実施形態では、クロスバーの長さは、撮像装置の視野に入らないように短くされ得る。幾つかの実施形態では、クロスバーを使用する代わりに、UAVを直接支持するために、より多数のシャフトが適用され、例えば、3、4又はそれを上回る数のシャフトがUAVの中心本体の周りに対称的に分布され得る。幾つかの実施形態では、引張機構は、支持機構に対して、例えば中心本体の下側にあるガイドの下部に対して100度、105度、110度、115度、120度又はそれを上回る度数の角度となるようにシャフトを引っ張り得る。
【0057】
幾つかの実施形態では、推進ユニットから切り離された1つ又は複数の支持部材を使用する代わりに、推進ユニットに結合される1つ又は複数の支持構成部品が、UAVが地面に着陸するときにUAVを支持するために、適用され得る。1つ又は複数の支持構成部品は、フレームアセンブリの幾つか又は全ての任意の好適な部分に、例えば、推進ユニットの下の方に等、推進ユニットの近くに位置し得る。本明細書では、1つ又は複数の支持構成部品は、静的とし得る、例えば、推進ユニットの下の方で固定され得る。或いは、1つ又は複数の支持構成部品は、推進ユニット又はフレームアセンブリに対して、摺動、回転、折り畳み、枢動、延在、収縮等によって可動とし得る。
【0058】
本明細書で説明するようなUAVの中心本体を使用して、支持機構36及び搭載物37を支持し得る。支持機構は、中心本体の任意の好適な部分、例えば中心本体の底部又は下面に結合され得る。支持機構は、中心本体の側面又は上面に取り付けられ得る。場合によっては、支持機構は、中心本体のキャビティを通過し得る。支持機構は、中心本体のキャビティの内側面に取り付けられ得る。例えば、キャビティが多角形形状内に切り欠きを含む場合、支持機構は、切り欠き部分を通過し得る及び/又は切り欠きの側面に接触し得る。支持機構と中心本体との間の結合部は、固定継手又は一体軸継手としてもよく、支持機構が中心本体に対して動かないようにし得る。場合によっては、本明細書では結合部は、支持機構と中心本体との間がある程度動くことを可能にし得るたわみ継手とし得る。支持機構は、中心本体に永久的に固定されてもよいし、又は支持機構は、中心本体から取り外し可能としてもよい。
【0059】
幾つかの実施形態では、支持機構36は、互いに実質的に平行である2つのガイド361及び362を有し得る。本明細書では、ガイドは、バー又はロッド等、異なる形態で供されてもよく、それらは伸長可能とし得るため、運搬及び梱包が簡単である。限定されるものではないが、1、2、3、4、5、6、又はそれを上回る数のガイドを含む、任意の数のガイドが設けられ得る。ガイドは、中心本体の任意の好適な部分に配置され得る。幾つかの実施形態では、ガイドは、様々な手法、例えば溶接、半田付け、リベット締め、ボルト締め等によって、中心本体の内側に垂直に固定され得る。1つ又は複数のガイドは1つ又は複数の作動アセンブリ363を有し、作動アセンブリは、搭載物をガイドに沿って動くように駆動して、搭載物がUAV、又はUAVの任意の構成部品に対して自由に位置決めされ得るようにし得る。これにより、中心本体及び/又は推進ユニットの上側又は下側に搭載物は自由に移動できるようになる。幾つかの実施形態では、作動アセンブリは、同期ベルトアセンブリ39によって実装され得る。ガイドに配置された同期ベルトアセンブリは、ガイドに沿って装着された1つ又は複数のモータを使用して、搭載物を、ガイドに沿って動くように駆動し得る。1つ又は複数のモータは、ガイドの底部、ガイドの頂部、又はガイドの頂部と底部との間のどこかに装着され得る。
【0060】
本明細書に図示するようなガイドは、例として提示されるにすぎず、及び当業者は、本明細書で提示する教示に基づいて、支持機構が他の構造によって実装され得ることを理解することに留意されたい。例えば、既存のガイドに対して垂直であり且つそれらに接続された1つ又は複数の追加的なガイドが配置され得る。この場合、支持機構は、搭載物がUAVの中心本体又は推進ユニットに対して水平に動くことを可能にし、それにより、異なる方向での搭載物の柔軟な動きを獲得し得る。
【0061】
図3の支持機構によって駆動される搭載物は、撮像装置、例えばカメラとして示され、中心本体に対して下方又は上方に向くことができ、それにより、ローアングルの撮影及びハイアングルの撮影をそれぞれ実行し得る。カメラはまた、横向きを狙い得る。カメラは、中心本体に対して回転するように構成され(例えば、ジンバル又は他の装着プラットフォームによって)、複数のビューイング角(viewing angle)から画像を撮り得る。搭載物は、ジンバル38、例えば、図示のような3軸ジンバルを介してガイドに接続するように構成され得る。カメラは例として提供されるにすぎず、他のタイプの搭載物が設けられてもよい。ジンバルは、1軸ジンバル、2軸ジンバル、3軸ジンバル、又は任意の他のタイプのジンバルとし得る。代替の実施形態では、カメラは、固定された向きのままとし得るが、UAVに対して平行移動できる。
【0062】
ジンバルを、UAVの下側にあるとして示すが、支持機構の装着位置に依存して、本明細書で開示されたジンバルは、UAVの上面、UAVの下面、UAVの中心本体の上側又は下側、UAVの周辺部分の上側又は下側等に装着され得る。それゆえ、幾つかの実施形態では、撮像装置に結合された別のジンバルが支持機構の上端部に配置されてもよいため、2つの撮像装置は、UAVの上面及び下面にそれぞれ配置される。幾つかの実施形態では、1、2、3又はそれを上回る数の搭載物が、支持機構を移動することができる。搭載物は、同時に支持機構を移動し得る。搭載物は、支持機構に沿って互いにすれ違ったり追い越したりする(pass one another)ことができても、できなくてもよい。
【0063】
ジンバルは、1つ又は複数の回転軸の周りでの搭載物の回転をもたらし且つ搭載物の動きを安定させるように構成された単一のアクチュエータ又は複数のアクチュエータ381、382及び383を含み得る。幾つかの実施形態では、ジンバルは、UAVに対する搭載物の状態(例えば、位置及び/又は向き)を制御するように適合され得る。例えば、ジンバルは、UAVに対して(例えば、1、2、又は3自由度の平行移動及び/又は1、2、又は3自由度の回転に関して)搭載物を動かすように構成され、UAVの動きに関わらず、搭載物、例えばカメラは、好適な基準系に対するその位置及び/又は向きを維持するようにし得る。基準系は固定基準系(例えば、周囲環境)とし得る。或いは、基準系は、可動基準系(例えば、UAV又は搭載物標的)とし得る。例えば、搭載物は、固定基準系に対して安定化され、且つUAVが飛び回るときでも、実質的に同じ向きを維持し得る。場合によっては、振動又はジッターの影響は、低減又は除去され得る。
【0064】
場合によっては、
図5に示すように、ジンバルは、1つ又は複数のフレームアセンブリ384、385及び386を含み得る。フレームアセンブリは、搭載物に対して構造的支持体を提供し得る。フレームアセンブリは、個々のフレーム構成部品を含んでもよく、そのうちの幾つかは、互いに対して可動とし得る。フレーム構成部品は、互いに対して回転し得る。ジンバルの1つ又は複数のアクチュエータ(例えば、モータ)381、382、383は、個々のフレーム構成部品の動きを作動し得る。アクチュエータは、複数のフレーム構成部品を同時に動かすことを可能にし得るか、又は一度に1つのフレーム構成部品を動かすことを可能にするように構成され得る。フレーム構成部品の動きは、搭載物の対応する動きを生じ得る。例えば、作動アセンブリは、1つ又は複数の回転軸(例えば、ロール軸、ピッチ軸、又はヨー軸)の周りでの1つ又は複数のフレーム構成部品の回転を作動させ得る。1つ又は複数のフレーム構成部品が回転することによって、搭載物、例えば、撮像装置を、航空車両に対して、1つ又は複数の回転軸の周りで回転させ得る。
【0065】
幾つかの実施形態では、搭載物装置の回転順序は、真下に向けたとき等の搭載物装置の通常の動作環境下で「ジンバルロック」の問題をしょうじることなく、搭載物装置を回転できるように選択される。例えば、一実施形態では、回転順序は、最内から最外の回転軸へ、ピッチ、ロール及びヨーとし得る。別の実施形態では、回転順序は、最外から最内の回転軸へ、ピッチ、ロール及びヨーとし得る。搭載物装置の任意の回転順序(例えば、最外から最内の回転軸、又は最内から最外の回転軸へ、ピッチ/ヨー/ロール、ロール/ピッチ/ヨー、ロール/ヨー/ピッチ、ヨー/ロール/ピッチ、又はヨー/ピッチ/ロール)が考慮され得る。
【0066】
図4は、本発明の実施形態による、搭載物が底部位置にある状態の、
図3のUAV30の正面図である。搭載物、例えば図示の通りの撮像装置は、点線の楕円による領域「I」として囲まれるジンバルによって、支持機構のガイドに接続され得る。前述の通り、ジンバル(例えば、本明細書に図示するような3軸ジンバル)は、1、2、3又はそれを上回る数の軸の周りでの撮像装置の回転を支援し得る。その一方で、例示的な同期ベルトの実装形態に基づいて、撮像装置は、同期ベルトによって引っ張られ、ガイドの長さに沿った任意の好適な位置に到達し得る。接続関係及び作動原理について更に説明するために、
図5を参照して説明する。
【0067】
図5は、
図4の領域「I」の拡大図である。搭載物51(例えば、カメラ)は、ジンバルに結合され得る。これまで説明してきたように、本明細書ではジンバルは3軸ジンバルとし得るため、3つの作動アセンブリ、例えば作動アセンブリ381、作動アセンブリ382及び作動アセンブリ383を含み得る。この結合に基づいて、搭載物は、異なる自由度の周りで、例えばピッチ軸、ヨー軸、及びロール軸の周りで回転できるとし得る。ガイドに沿った搭載物の動きを可能にするために、支持機構は、第1の接続要素52及び第2の接続要素53を提供し得る。第1の接続要素は支持機構を第1のガイド362に接続し、及び第2の接続要素は支持機構を第2のガイド361に接続し得る。
【0068】
幾つかの実施形態では、第1のガイドに結合される第1の接続要素52の一方の側面521は、1つ又は複数の突起、例えばタブ、ブロック、又はギアを有するように構成され、これら突起は、ガイドの内部溝内にスナップ嵌めし、且つ内部溝の長さに沿って動き得る。ガイドの内部溝はガイドと同じ長さを有し得る。或いは、内部溝の長さは、ガイドの長さよりも短いとし得る。1つ又は複数の突起は溝とかみ合って、第1の接続要素がガイドと密接に係合し、且つ撮像装置がジンバルと一緒にガイドに沿って動くときに、ガイドから抜け落ちたり滑り落ちたりできないようにする。第1の接続要素の他方の側面522は、ジンバル(例えば、フレームアセンブリ384)に結合され得る。例えば、第1の接続要素は、ジンバルのフレームアセンブリと螺合され得る。第1の接続要素は、フレームアセンブリが第1のガイドに対して回転できるように、ジンバルのフレームアセンブリに接続され得る。
【0069】
第2の接続要素53の一方の側面531は、ジンバル(例えば、作動アセンブリ831)に結合され、且つ第2の接続要素の別の側面532は、第2のガイドに結合され得る。第2のガイドは、任意選択的に、同期ベルトアセンブリを有し得る。第2の接続要素は、同期ベルトアセンブリに接続され得る。第2の接続要素と同期ベルトアセンブリとの間の結合は、考えられる複数の手法、例えば溶接、半田付け、リベット締め、ボルト締め等によって実施され得る。
【0070】
同期ベルトアセンブリは、同期ベルト391を含み得る。同期ベルトは、歯車392と係合し得る歯付きベルトとし得る。歯車すなわちギアホイールは、モータ等の作動アセンブリ、例えば、作動アセンブリ363によって、回転するように駆動され得る。作動アセンブリは、ガイドの任意の好適なロケーションに配置され得る。例えば、
図3に示すように、作動アセンブリは、ガイドの前側又は裏側に配置され得る。代替例として、作動アセンブリは、
図3及び
図4に示すようにUAVの中心本体に対してガイドの底端部に配置されるのではなく、ガイドの上端部に配置され得るか、又はガイドの長さ部分に沿ったどこかに配置され得る。同期ベルトが滑らかに回転するように、別のギア又は駆動輪393がまた、ガイドの他方の側に、例えば、
図3に示すもの等、ガイドの上端部に、配置され得る。任意のロケーションに任意の数の駆動輪を設け得る。
【0071】
本明細書で説明する歯付きベルト、プーリー又はギアは、特にモータ用の歯付きベルト駆動装置の伝導装置すなわちギアリング用に、任意の好適な合成材料から成形され得る。これは、金属ギアを使用する同じ装置と比較すると、駆動装置のコストをかなり削減し、且つ、歯付きベルトの摩耗を最小限にまで低減させるという利点を更に有し、それゆえ、機械的アセンブリの寿命を長くするという利点を獲得し得る。
【0072】
本明細書で説明するような同期ベルトアセンブリは、説明のためにすぎず、及び当業者は、UAVの中心本体又は推進ユニットに対する搭載物の動きをもたらす他の同期ベルト配置構成も適用可能とし得ることを理解できる。同期ベルトを運転するために使用される作動アセンブリは、ガイドの任意の好適なロケーションに配置され得る。例えば、作動アセンブリは単一のガイドの両側に配置され得る。更に、潜在的なコスト及び複雑さに関わらず、対向するガイドに、別の同期ベルトを使用し得る。それゆえ、良好なバランスが達成され、及び搭載物は、より迅速及び簡単に動かされ得る。作動アセンブリが複数のガイドに設けられるとき、それらは同期されて、搭載物の両端部を同じ速度で動かし得る。例えば、第1のガイド及び第2のガイドの双方とも、同じ速さで動作するアクチュエータを有し、ベルト配置構成を同じ速さ及び方向で駆動し、それにより、両ガイドによって支持される搭載物が、ガイドに起因して実質的に回転されることなく、ガイドを移動できるようにし得る。
【0073】
更に、同期ベルトの長さ、駆動輪の歯の数、駆動輪のサイズ、又は作動アセンブリのパワーは、搭載物の移動距離又は移動速度を考慮するときには、意図的に予め決定又は設定され得る。例えば、搭載物が高速で動く必要があるとき、比較的高出力の作動アセンブリは、駆動輪により多くのエネルギーをもたらすように適用されて、同期ベルトがより迅速に回転されるようにする必要があり得る。ここでも、搭載物の正確な動きが必要とされるとき、小径の駆動輪は、ガイドに沿った搭載物の動きが正確に制御され得るように、適用され得る。それゆえ、上述のような同期ベルト配置構成は、上述の要因のうちの1つ又は複数を考慮することによって、設計され得る。その代わりに又はそれと組み合わせて、本明細書で説明する同期ベルト配置構成は、同期ベルトに結合された装着構造を含んでもよく、及び装着構造は、例えば、機械的な締結具、接着剤、又は1つ又は複数のかみ合い接続によってジンバルを支持機構のガイドにしっかりと結合するように構成される。
【0074】
図6は、本発明の実施形態による、搭載物が底部にある、
図3のUAVの側面図である。撮像装置の裏側に配置されているジンバルの作動アセンブリ383に起因して、搭載物(例えば、撮像装置)は、ロール軸の周りで回転され得ることが分かる。撮像装置は、UAVの中心本体及び推進ユニットの下側にある間、中心本体及び推進ユニットに起因して視界が遮断されることなく、ローアングルの撮影を実施し得る。しかしながら、この向きであるゆえに、撮像装置が、ハイアングルの撮影を実施することは理想的ではない。なぜなら、撮像装置が上方を狙うとき、特に、ピッチ軸の周りでジンバルによって駆動される撮像装置の回転が一定の程度に達すると、中心本体又は推進ユニットの画像が撮像装置の光学ビューファインダーに出現し得るためである。そのようなタイプの視覚的干渉を回避するために、本発明の実施形態による支持機構は、搭載物が、上方へ、中心本体又は推進ユニットの上側に動くことを可能にし得る。それゆえ、搭載物によって実施されるハイアングルの撮影には、遮るものがない。搭載物は、遮るもののない画像又は他のデータを収集するために必要とされるように、中心本体の上側又は下側に動き得る。
【0075】
図7は、本発明の実施形態による、搭載物が最上の位置にある、
図3のUAVの正面図である。
【0076】
支持機構によって支持される搭載物は、ガイドの上端部又はその付近になるように、支持機構のガイドに沿って動かされた。搭載物は、作動アセンブリ、例えば同期ベルトによって動かされ得る。本発明の幾つかの実施形態では、ガイドに沿った搭載物の平行移動は、多くの態様において構成され得る。考えられる構成は、UAVに対する搭載物の平行移動を可能にし、UAV(例えば、UAVの中心本体又は推進ユニット)に対する搭載物の平行移動を無効にし、UAVに対して平行移動する搭載物に対して1つ又は複数の平行移動方向を設定し、及びUAVに対して平行移動する搭載物に対して1つ又は複数の平行移動距離を設定するための、1つ又は複数のオプションを含み得る。これらの構成は、ユーザの好み又は適用条件に応じて、予め決定され得るか又は事前設定され得る。搭載物に表示された、UAV上のコントロールパネルに配置された、又はリモートコントローラに視覚的に表示されたユーザインターフェースを用いて、様々なオプションが実施され得る。
【0077】
搭載物の平行移動を可能にし得るオプションが選択され得る。そのような状況では、搭載物は、支持機構のガイドに沿って動かされ得る。これは、ユーザの命令に応答して発生し得るか、又は自動的に発生し得る。場合によっては、搭載物は、所与の時刻(例えば、4:00PMに又は任意の他の指定した時間に)動いてもよいし、又は所与の期間後(例えば、UAVが空中に打ち上げられた1分又は2分後)に動いてもよい。搭載物は、カメラ用の所与のモーションのスケジュールに従ってガイドに沿って動き得る。スケジュールは、絶対時間に関して、又はUAVの運転機能、例えばスイッチが入ること、又は離陸することに関して提供され得る。場合によっては、搭載物は、環境、UAV、支持機構、又は搭載物の検知した状況に応答して動き得る。例えば、搭載物は、支持機構の底部側で動き始めてもよい。UAV上のセンサは、UAVの上側で発生したモーションを検出し得る。カメラは、UAVの中心本体の上側に動いて、UAVの上側でモーションを引き起こしているものを、より良好に見えるようにしてもよい。
【0078】
搭載物の平行移動を無効にし得るオプションが選択され得る。搭載物の平行移動を無効にすることによって、UAVの動作及び/又はUAVの飛行中に搭載物をガイドに沿って動かさないようにし得る。場合によっては、UAVの自動的平行移動は生じなくてもよい。幾つかの実施形態では、搭載物の平行移動を生じるユーザ入力は、無効にされ得るか又は無視され得る。それゆえ、ユーザがリモートコントロールによって、搭載物を平行移動させるような入力をもたらす場合でも、搭載物は、平行移動が無効にされるときには、平行移動しなくてもよい。これは、搭載物の回転を無効にすることと併用されても、又は併用されなくてもよい。場合によっては、搭載物の平行移動が無効にされる一方で、搭載物の回転は可能にされ得る。例えば、回転を制御するためのユーザ入力が許可され得るか、又は自動回転が発生し得る。他の例では、平行移動を無効にすることによって、搭載物の回転を自動的に無効にし得る。これは、UAVに対する搭載物の全ての動きの無効と称し得る。或いは、UAVの回転を無効にする又は無効にしないオプションは、同時に選択され得る。場合によっては、逆のことも発生し得る。例えば、搭載物の回転が無効にされ得る一方で、搭載物の平行移動が可能にされる。
【0079】
搭載物の平行移動を可能にする及び/又は無効にすることは、ユーザ命令に応答して発生し得る。場合によっては、ユーザ命令は、UAVの飛行の前にもたらされる。場合によっては、これによって、UAVの飛行中に、ユーザが搭載物に対する平行移動の設定を変更しないようにし得る。或いは、命令は、UAVの飛行中にもたらされてもよい。命令は、リモートコントローラによってユーザからもたらされ得る。場合によっては、命令は、ユーザによって、UAVにおいて直接、手動でもたらされ得る。UAVにおいて命令がもたらされるとき、ユーザは、リモートコントローラを介して、それに続く命令をもたらすことができても、又はできなくてもよい。場合によっては、飛行中に平行移動の無効が選択されるとき、搭載物は、一時的に停止し、且つ、更なるユーザ制御命令を受信するまで、その現在の位置に留まり得る。これは、現在の位置が、幾つかの壮大な眺めを撮影するのに非常に良好な位置であると判明する場合、好都合とし得る。前述の通り、無効は、平行移動のみ、回転のみ、又は平行移動及び回転の双方を指し得る。
【0080】
幾つかの実施形態では、搭載物の動きの範囲及び/又は方向は、事前設定され得るか又は限定され得る。例えば、ユーザは、搭載物の上方への動き、又は搭載物の下方への動きのみを許可する入力をもたらし得る。ユーザは、搭載物が支持機構に沿って移動することができる距離を制限する入力をもたらし得る。ユーザはまた、支持機構に沿って搭載物が移動できるロケーションを制限する入力をもたらし得る(例えば、上限及び/又は下限)。
【0081】
飛行前又はその最中の平行移動方向は制御され得る。例えば、飛行前、搭載物の現在のロケーションに応じて、ユーザは、搭載物を反対方向に動くように設定して、一回の動きでハイアングルの撮影又はローアングルの撮影を行い得るようにし得る。更に、ユーザは、飛行前に、搭載物を、元のロケーション、例えば、中心本体に対するガイドの底端部又はガイドの上端部まで動くように構成し得る。飛行の最中、ユーザはまた、中心本体又は推進ユニットに対する搭載物の平行移動方向を制御できるようにし得る。例えば、ローアングルの撮影が好ましい場合、ユーザは、ガイドの上部まで動くように搭載物を無線で制御し得る。これは、ユーザに対して、ユーザ選択に関して「上」及び「下」方向がそれぞれ表示されるユーザインターフェースを表示することによって、なされ得る。更に、これはまた、リモートコントローラに配置されたジョイスティックによって、又は音声認識技術による音声入力によって、なされ得る。
【0082】
ユーザはまた、搭載物が動くための1つ又は複数の平行移動距離を構成し得る。場合によっては、様々な撮影標的又は異なる撮影条件に関して、ユーザは、搭載物を、多かれ少なかれ動くように構成し得る。例えば、UAVの遥か上方又は下方にある撮影標的に関し、搭載物の平行移動距離は、通常よりも長く設定され得る。なぜなら、搭載物は、より長い距離動いて、ガイドのそれぞれの対向端部に到達し、それによりローアングルの撮影又はハイアングルの撮影を獲得し得るようにするためである。更に、推進ユニットに起因して遮られたビューすなわち眺めが許容可能であるかどうかに依存して、平行移動距離は、長い距離又は短い距離として事前設定され得る(例えば、異なる分類又は指定された数値範囲)。例えば、推進ユニットによる視覚的干渉が許容できない場合、平行移動距離は、長い距離として事前設定され得る。対照的に、推進ユニットによる視覚的干渉が固く禁じられていない場合、短い平行移動距離が予め決定又は事前設定され得る。それゆえ、搭載物の動きは、効率的に制御され得る。
【0083】
幾つかの実施形態では、搭載物によって実施される撮影又は写真撮影の動作は、飛行前又は飛行の最中に、予め決定又は事前設定され得る。例えば、ユーザは、特定のタイプの搭載物として撮像装置を構成し、平行移動しながら撮影し続け得る。反対に、ユーザは、撮像装置を、平行移動しながら撮影しないように、すなわち、平行移動中は撮影をやめるすなわち停止するように構成し得る。場合によっては、ユーザは、撮像装置を、一定の平行移動距離内で撮影し続けるように構成し得る。対照的に、ユーザは、撮像装置を、一定の平行移動距離内では撮影しない、すなわち、撮影をやめるように構成し得る。搭載物装置が動作しているかどうかは、平行移動距離、平行移動速さ、平行移動加速度、平行移動距離、検知した環境状の況、検知したUAVの状態、検知した支持機構の状態、検知した搭載物の状態、ユーザ命令、及び/又は任意の他の要因に依存する。このようにして、撮影動作は柔軟に制御され、及びバッテリー寿命が延ばされ得る。
【0084】
搭載物の移動距離、例えば平行移動距離は、より良好に制御するためにモニタリングされ得る。場合によっては、1つ又は複数のセンサを使用して、平行移動情報、例えば平行移動の距離、方向、又は動きを決定し得る。場合によっては、1つ又は複数のアクチュエータからの情報を使用して、その情報を判断し得る。例えば、モータに出力されたパワー、モータから出力されたパワー、モータの動作時間の長さ、モータの回転速度、及び/又は平行移動を生じ得るモータの回転の方向を使用して、平行移動情報を判断し得る。場合によっては、支持機構は、中心本体に対する搭載物の平行移動距離を測定するための1つ又は複数のホール効果センサを備え得る。例えば、当業者に公知のように、タコメータによる調査及びカウントにおいて、ホールセンサを使用し得る。モータ上のホールセンサによって実施された回転のカウントに基づいて、同期ベルトの運転距離が決定され、それゆえ、搭載物の移動距離が得られ得る。他の幾つかの場合には、支持機構は、中心本体に対する搭載物の移動距離を測定するために、1つ又は複数のデジタルノギスを提供し得る。その結果得られた測定距離は、ユーザに送信され得る。幾つかの実施形態では、測定距離は、リモートコントローラの表示装置上に表示され、ユーザは、搭載物の動きをやがて知り得る。例えば、測定された平行移動距離は、UAVのユーザに図形で又は視覚的に、例えば、搭載物の動きが図形的にリアルタイムで表示される軌跡で、表示され得る。
【0085】
幾つかの実施形態では、搭載物は、少なくとも150mmだけ、垂直方向に平行移動することが可能にされ、及び搭載物は、少なくとも15mm/秒の速度で垂直方向に平行移動することが可能にされ得る。
【0086】
搭載物が支持機構の最上の位置に到達すると、対応する動作を実施し得る。例えば、搭載物が撮像装置として供されると、
図7に例示的に示すように、撮影又は写真撮影の動作を実施し得る。前に述べた通り、1つ又は複数のアクチュエータ(例えば、モータ)を介してジンバルによってもたらされた駆動力に基づいて、撮像装置は、1つ又は複数の回転軸の周りを回転し得る。例えば、複数のアクチュエータの作動に基づいて、撮像装置は、ピッチ軸、ヨー軸、及びロール軸のうちの1つ又は複数の周りを回転できるとし得る。撮像装置がヨー軸の周りを回転するとき、支持機構の画像が撮像装置の視野角すなわち画角(view angle)に入り、例えば、支持機構のガイドが撮像装置の視野角を遮り、これは、撮影に望ましくない。この目的のために、幾つかの実施形態では、撮像装置は、例えば、アクチュエータ382の回転作動に基づいて、ピッチ軸の周りで回転することができ、支持機構のガイドが撮像装置の視野角を遮らないようにし得る。例えば、撮像装置は、支持機構のガイドに対して反転されて、頂部に位置決めされるようにし得る。それゆえ、支持機構のガイドによって与えられた視覚的な障害物を除外することが可能である。この反転動作は、撮像装置の視野角における支持機構の画像の検出に応答して、実施され得る。或いは、反転動作は、ひとたび搭載物が支持機構の最上の位置に、例えば、ガイドの上端部に到達すると、自動的に実施され得る。
【0087】
図8は、本発明の実施形態による
図7のUAVの側面図である。
図8に示すように、支持機構は、搭載物がUAVの中心本体を、及びUAV又はUAVの推進ユニットの下側及び上側に通過することを可能にし得る。所与の時点において、搭載物が中心本体によって横方向に囲まれるように、搭載物はUAVの中心本体を通過し得る。搭載物は、約360度、又は180度又はそれよりも大きい角度範囲にわたって取り囲まれ得る。ひとたび搭載物が下方位置から上方位置に到達すると、搭載物は、対応するタスクを実施し得る。前に述べた通り、搭載物が撮像装置であるとき、ピッチ軸の周りで上方に回転することによって、ローアングルの撮影を実施し始め得る。それにより、一般的にハイアングルの撮影を実施し得る従来の撮影とは異なる撮影角度を達成できる。例えば、撮影標的が、空中に浮かんでいるパラシュート降下している愛好家である場合、撮像装置は、UAVが愛好家の下側を飛行している場合には、パラシュートの下のその愛好家の写真又は映像を撮る。幾つかの実施形態では、リモートコントローラを保持しているユーザは、リアルタイムのフィードバックデータに基づいて、搭載物を制御して、異なる軸で回転させながら、その位置を調整し、例えば、少し下方に動かしたり、又は垂直方向に動かしたりし、それにより、高品質の画像又は映像データを異なる視界で記録し得る。幾つかの実施形態では、ハイアングルの撮影及びローアングルの撮影によってそれぞれ獲得された画像の組み合わせ又は融合は、パノラマ像又は画像を生じ、それにより、より包括的で詳細な高品質の画像を獲得する。
【0088】
図9は、本発明の実施形態による、
図3のUAVを垂直方向から見た図である。
図9に示すように、例示的なUAVは、それぞれの延在アーム又はフレームアセンブリを使用して中心本体にそれぞれ配置された8個の推進ユニットを含む。任意の数の推進ユニットが設けられ得る。推進ユニットは、任意選択的に放射状に配置され得る。場合によっては、推進ユニットは、中心本体から等距離にあるとし得る。推進ユニットは、互いに対して横方向に同じ角度にあるフレームアセンブリによって支持され得る。
【0089】
更に、UAVが地面に置かれるときにUAVを支持するための、2つの支持部材も中心本体に結合され得る。支持部材は、UAVが地面にあるときにUAVの重量を支えるように構成された着陸用スタンドとし得る。支持部材は、UAVを支持するために支持部材が下げられた位置にあるときに、支持機構及び/又は搭載物が地面に触れないようにし得る十分な長さを有し得る。
【0090】
本発明の実施形態による支持機構は、中心本体の中心領域に配置され得る。図示の通り、支持機構の1つ、2つ、又はそれを上回る数のガイドが、中心本体の中心キャビティの周辺に垂直に、且つ互いに平行に固定され得る。搭載物、例えば、撮像装置は、支持機構のガイドによって結合されたジンバルによって支持され得る。それゆえ、本発明の実施形態による搭載物は、回転しながら又は回転せずに、ガイドの長さに沿って動き得る。更に、これまで説明してきたように、端末、例えば、リモートコントローラが、それに応じてUAVでの搭載物のポジショニングを制御するように設けられ得る。幾つかの実施形態では、リモートコントローラは、
図3〜9に示すようにUAVを制御するためのユーザ制御命令を生成するように構成された1つ又は複数のプロセッサを含み得る。ユーザ制御命令は、搭載物の動きを可能にする、搭載物の動きを無効にする、搭載物を所与の期間、所与の方向に動かす、搭載物の動きを停止させる、搭載物の動きを再開する、動いている間は撮影をやめる、予め決定された距離内での撮影を停止、開始、又は再開することを含み得る。リモートコントローラは、UAVへ、上述のようなユーザ制御命令を送信するために、無線送受信機等の通信ユニットを更に含み得る。対応して、UAVは、そのようなユーザ制御命令を受信するための無線送受信機等の通信ユニットを含み、及びこのユーザ制御命令を処理するための1つ又は複数のプロセッサを含み、それにより、搭載物が、例えば中心本体の上側又は下側に動く、推進ユニットの上側又は下側に動く、垂直方向に動く、水平方向に動く、1つ又は複数の回転軸の周りを回転する等の対応する動作を行い得る。
【0091】
図10は、本発明の実施形態による支持機構を備えるUAV100の別の例を示す。
【0092】
図10に示すように、UAV100は、
図3に示すものとよく似ている。例えば、UAVはまた、マルチプレイヤー構造を備える中心本体101と、空中を飛行するようにUAVを推進させる1つ又は複数の推進ユニット102と、地面等の表面に置かれているUAV用の着陸用ギア(landing gears)104を備える2つの平行支持部材103とを含む。
図10に示すUAVと
図3に示すものとの違いは、支持機構構造が異なることである。
図3〜9を参照して前で詳述したように、本明細書で説明したUAVは、主に同期ベルトに基づいて、作動アセンブリの特定の形態として実装された支持機構を含み、それにより搭載物が支持機構のガイドに沿って自由に動くことを可能にし得る。同期ベルトの代替例として、
図10に示す支持機構は、作動アセンブリの別の特定の形態としてガイドスクリューアセンブリを提供し、UAVの中心本体又は推進ユニットの上側又は下側に動くように搭載物を駆動し得る。
【0093】
特に、本明細書の支持機構105は、互いに実質的に平行である2つのガイド1051及び1052を含み、及び一方のガイド、例えば、ガイド1051上には、1つ又は複数のモータ等の作動アセンブリを含むガイドスクリューアセンブリ1053として示される作動アセンブリが配置されている。ジンバル106はガイドと接続される。例えば、ジンバルの片側は、ガイドスクリューアセンブリに配置される支持機構のガイド(例えば、ガイド1051)と接続される。ジンバルの別の側は、支持機構の他方のガイド(例えば、ガイド1052)と接続される。カメラ等の撮像装置として示す搭載物107は、支持機構に結合されて、ジンバルによって駆動される搭載物が、ジンバルが3軸ジンバルである場合、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸等の周りで1つ又は複数の自由度で回転できるようにし得る。
【0094】
図11は、本発明の実施形態による、
図10のUAV100の正面図である。
図11に示すように、囲まれた領域「II」では、搭載物の例示的な形態としてのカメラ107が、ジンバルに結合されており、ジンバルは、ガイドスクリューアセンブリに結合されている。作動アセンブリの動作に基づいて、支持機構のガイドに入れられ得るガイドスクリューは回転し続け、それにより、ジンバルを、所望のロケーションに達するまで、ガイドに沿って垂直に動くように駆動する。垂直方向におけるジンバルの動きは、搭載物も垂直に動かすことを可能にし得る。それゆえ、搭載物は、ガイドに沿って平行移動し、それゆえ、UAVの中心本体又はUAVの推進ユニットの上側に動き得る。以下、領域「II」に示すガイドスクリューアセンブリについて詳細に説明する。
【0095】
図12は、
図11の領域「II」の拡大図である。図示の通り、支持機構は、2つのバー又はロッドとして供され得る2つのガイド1051及び1052を含む。ガイドのいずれか一方、例えば、ガイド1051には、ガイドスクリューアセンブリ1053が配置されている。ガイド1052は、任意選択的に、ガイドスクリューアセンブリを有してもよいし、又はガイド1052は、ガイドスクリューアセンブリに接続されてもよい。ガイドスクリューアセンブリは、第1のギア要素1055を駆動するためにアクチュエータ1054、例えば、モータを含み得る。本明細書で説明するようなモータは、任意の好適なモータ、例えばDCモータ(例えば、ブラシ付き又はブラシレス)又はACモータとして供され得る。場合によっては、モータは、1つ又は複数のギア要素を装着し且つそれらを回転させるように駆動するように適合され得る。ガイドスクリューロッド1056を動かすために、第2のギア要素1057が適用され得る。第2のギア要素は、ガイドスクリューロッドに固定され、且つそのねじ山によって第1のギア要素に係合し得る。場合によっては、第2のギア要素は、溶接、リベット締め等によってガイドスクリューロッドに結合され得る。第2のギア要素及びガイドスクリューロッドは、一体形に成形され得る。ジンバルをUAVに接続するために、支持機構は、第1の接続要素1058及び第2の接続要素1059を更に含み得る。第1の接続要素は、2つの動作面を有してもよく、そのうちの一方は、1つ又は複数の突起によってガイド1052に摺動可能に接続され、及びそのうちの他方は、ジンバルに回転可能に接続され得る。本明細書の1つ又は複数の突起は、ガイド1052の内リムに嵌り得る1つ又は複数のタブ、1つ又は複数の摺動ブロック又は1つ又は複数のプーリーとし得る。第2の接続要素1059はまた、2つの動作面を有してもよく、そのうちの一方は、ガイド1051(特に、ガイドスクリューロッド1056)に摺動可能に接続され、及びそのうちの他方は、ジンバルに回転可能に接続され得る。幾つかの実施形態では、第2の接続要素には、ガイドスクリューロッドの表面のねじ山に対応し得るねじ山があり、第2の接続要素は、ガイドスクリューロッドと螺合し得る。幾つかの実施形態では、第2の接続要素の動作面上には、ガイドスクリューロッド上のねじ山に係合し得る1つ又は複数の歯があってもよい。本明細書でしたような第1及び第2の接続要素は、フレームアセンブリが支持機構のガイドに対して回転し得るように、ジンバルのそれぞれのフレームアセンブリに接続され得る。その代わりに又はそれと組み合わせて、本明細書で説明するガイドスクリューの配置構成は、ガイドスクリューロッドに結合された1つ又は複数の装着構造を含んでもよく、及びこれらの装着構造は、例えば、機械的な締結具、接着剤、又は1つ又は複数のかみ合い接続によってジンバルを支持機構にしっかりと結合するように構成される。
【0096】
作動アセンブリが複数のガイドに設けられるとき、これら作動アセンブリは同期して、搭載物の両端部を同じ速度で動かす。例えば、第1のガイド及び第2のガイドの双方とも、ガイドスクリューロッドを同じ速さ及び方向で駆動するために同じ速さで動作するアクチュエータを有し、それにより、両ガイドによって支持される搭載物が、ガイドに起因して実質的に回転することなく、ガイドを移動できるようにし得る。
【0097】
上記の様々な接続に基づいて、動作中、支持機構の作動アセンブリ(例えば、モータ)は、ガイドスクリューロッドを回転するように作動し得る。ガイドスクリューロッドが回転すると、第1及び第2の接続要素は、ジンバルを前後に動かし得る、例えば、UAVの中心本体の下側のロケーションから中心本体の上側のロケーションまで上方に動かす。幾つかの実施形態では、ジンバルは、中心本体のキャビティを通過し且つガイドの対向端部に到達するように平行移動され得る。それゆえ、搭載物は、ジンバルに結合され且つ撮像装置として組み入れられるとき、マルチアングル撮影を実行し得る。例えば、撮像装置がUAVの中心本体の下側にあるときは、ハイアングルの撮影を実行し得る。撮像装置がUAVの中心本体の上側に平行移動されるときは、ローアングルの撮影を実行し得る。このようにして、UAVの中心本体又は推進ユニットからの視覚的干渉がなくなる。なぜなら搭載物の自由運動によってこの干渉を克服し得るためである。更に、ジンバルは搭載物を1つ又は複数の回転軸の周りで回転可能にし得るため、搭載物の動きは、複数の方向に、より順応性がある。幾つかの実施形態では、1つ、2つ、3つ、又はそれを上回る数の搭載物が支持機構を移動できるとし得る。搭載物は、同時に支持機構を移動し得る。搭載物は、支持機構に沿って互いにすれ違ったり追い越したりでききても、又はできなくてもよい。
【0098】
図13は、本発明の実施形態による、搭載物が底部位置にある、
図11のUAVの側面図である。
図13に示すように、ジンバルの作動アセンブリ1301(例えば、モータ)は、搭載物、例えば、撮像装置に結合されている。それゆえ、撮像装置は、作動アセンブリからの作動に基づいて、ロール軸の周りで回転され得る。撮像装置は、UAVの中心本体及び推進ユニットの下側にある間、中心本体又は推進ユニットによって視界が遮断されずに、ローアングルの撮影を実行し得る。しかしながら、撮像装置がハイアングルの撮影を実行することは理想的ではない。なぜなら、撮像装置が上方を狙うとき、特にジンバルによって駆動される撮像装置のピッチ軸の周りでの回転が、一定の程度に達するときは、中心本体又は推進ユニットの画像が、撮像装置の光学ビューファインダーに出現する可能性があるためである。この目的のために、本発明の実施形態による支持機構は、例えば、本明細書で説明するようなガイドスクリューアセンブリを介して、搭載物が上方へ、UAVの中心本体又は推進ユニットの上側に動くことを可能にし得る。それゆえ、搭載物によって実行されるローアングルの撮影は遮られず、及び搭載物がUAVの中心本体の下側にあるときに実行されるようなハイアングルの撮影を補足するために使用され得る。搭載物は、遮るもののない画像又は他のデータを収集する必要に応じ、中心本体の上側又は下側に動き得る。ハイアングルの撮影及びローアングルの撮影によってそれぞれ獲得された画像の組み合わせ又は融合は、パノラマ像又は画像を生じ、それにより、より包括的で詳細な高品質の画像を獲得する。
【0099】
図14は、本発明の実施形態による、搭載物が最上の位置にある、
図11のUAVの正面図である。
【0100】
支持機構によって支持された搭載物は、ジンバルに結合され、且つガイドスクリューの上端部又はその付近になるまでガイドに沿って垂直に動く。搭載物は、ガイドスクリュー等の作動アセンブリによって動かされ得る。本明細書では、ガイドの底端部からガイドの上端部までの平行移動は、複数の要因を考慮することによって構成され得る。幾つかの実施形態では、ユーザは、平行移動を可能にしないすなわち無効にするかどうか、1つ又は複数の平行移動方向、及び1つ又は複数の平行移動距離を構成する幾つかのオプションを与えられ得る。更に、ユーザは、平行移動オプション及び撮影オプションの双方を一緒に構成するように選択し得る。これらの構成は、ユーザの好み又は適用条件に従って予め決定又は事前設定され、及び搭載物に表示されるか、UAVのコントロールパネルに配置されるか、又はリモートコントローラに視覚的に表示されるユーザインターフェースによって実施され得る。幾つかの実施形態では、これらの構成の幾つか又は全ては、ユーザの繰り返しの入力が無くても、現在の構成に対し変更又は訂正が行われるまで、有効なままであってもよい。
【0101】
搭載物の平行移動を可能にし得るようなオプションが選択され得る。そのような状況では、搭載物は、支持機構のガイドに沿って動かされ得る。これは、ユーザ命令に応答して発生し得るか、又は自動的に発生し得る。場合によっては、搭載物は、所与の時刻(例えば、4:00PM又は任意の他の指定した時刻)に動いてもよいし、又は所与の期間後(例えば、UAVが空中に打ち上げられた1又は2分後)に動いてもよい。搭載物は、カメラに対する所与のモーションのスケジュールに従って、ガイドに沿って動き得る。スケジュールは、絶対時間に関して、又はUAVの活動、例えばスイッチが入る、又は離陸することに関して、もたらされ得る。場合によっては、搭載物は、環境、UAV、支持機構、又は搭載物の検知した状況に応答して動き得る。例えば、搭載物は、支持機構の底部側で動き始め得る。UAVのセンサは、UAVの上側で発生するモーションを検出し得る。カメラは、UAVの中心本体の上側に動いて、UAVの上側でモーションを引き起きしているものを、より良好に見えるようにする。
【0102】
搭載物の平行移動を無効にし得るようなオプションが選択され得る。搭載物の平行移動を無効にすることによって、UAVの動作及び/又はUAVの飛行の最中に、搭載物がガイドに沿って動かないようにし得る。場合によっては、UAVの自動的平行移動が生じなくてもよい。幾つかの実施形態では、搭載物の平行移動を生じるユーザ入力は、無効にされても又は無視されてもよい。それゆえ、ユーザがリモートコントロールを介して、搭載物を平行移動させるための入力を提供しても、搭載物は、平行移動が無効にされるときには平行移動しなくてもよい。これは、搭載物の回転の無効と併用されても、又は併用されなくてもよい。場合によっては、搭載物の平行移動は無効にされるが、搭載物の回転は可能にされてもよい。例えば、回転を制御するユーザ入力が可能にされ得るか、又は自動回転が発生し得る。他の場合には、平行移動を無効にすることによって、搭載物の回転を自動的に無効にし得る。これは、UAVに対する搭載物の全ての動きの無効と称し得る。或いは、UAVの回転を無効にする又は無効にしないオプションは、同時に選択され得る。場合によっては、逆も発生し得る。例えば、搭載物の回転が無効にされるが、搭載物の平行移動は可能にされ得る。
【0103】
搭載物の平行移動を可能にする及び/又は無効にすることは、ユーザ命令に応答して発生し得る。場合によっては、ユーザ命令は、UAVの飛行前にもたらされる。場合によっては、これは、ユーザが、UAVの飛行中に搭載物に関する平行移動設定を変更しないようにし得る。或いは、命令は、UAVの飛行中にもたらされ得る。命令は、ユーザからリモートコントローラを介してもたらされ得る。場合によっては、命令は、ユーザによって手動で、UAVにおいて直接、もたらされ得る。命令がUAVにおいてもたらされるとき、ユーザは、それに続く命令を、リモートコントローラを介してもたらすことができても又はできなくてもよい。場合によっては、飛行中に平行移動の無効が選択されると、搭載物は、一時的に停止し、且つ更なるユーザ制御命令を受信するまで、その現在の位置に留まり得る。これは、現在の位置が幾つかの壮大な眺めの撮影に非常に良好な位置であると分かる場合、好都合とし得る。前述の通り、無効は、平行移動のみ、回転のみ、又は平行移動及び回転の双方を指し得る。
【0104】
幾つかの実施形態では、搭載物の動きの範囲及び/又は方向は、事前設定され得るか又は限定され得る。例えば、ユーザは、搭載物の上方への動き、又は搭載物の下方への動きのみを許可する入力をもたらし得る。ユーザは、搭載物が支持機構に沿って動くことができる距離を制限する入力をもたらし得る。ユーザはまた、支持機構に沿って搭載物が移動し得るロケーションを制限する入力をもたらし得る(例えば、上限及び/又は下限)。
【0105】
搭載物をより良好に制御するために、幾つかの実施形態では、搭載物によって実施されるような撮影動作又は写真撮影動作は、飛行前又は飛行中に予め決定又は事前設定され得る。例えば、ユーザは、平行移動しながら撮影し続ける、特定のタイプの搭載物として撮像装置を構成し得る。反対に、ユーザは、平行移動する間は撮影しないように撮像装置を構成し得る。場合によっては、ユーザは、一定の平行移動距離内で撮影し続けるように撮像装置を構成し得る。対照的に、ユーザは、一定の平行移動距離内では撮影しない(すなわち、撮影を停止する)ように撮像装置を構成し得る。搭載物装置が動作しているかどうかは、平行移動距離、平行移動の速さ、平行移動加速度、平行移動距離、検知した環境の状況、検知したUAVの状態、検知した支持機構の状態、検知した搭載物の状態、ユーザ命令、及び/又は任意の他の要因に依存し得る。このようにして、撮影動作は、柔軟に制御され、及びバッテリー寿命が延ばされ得る。
【0106】
搭載物の平行移動距離等の移動距離は、より良好に制御するためにモニタリングされ得る。これは、1つ又は複数のセンサを用いて行われ得る。場合によっては、1つ又は複数のセンサは、平行移動情報、例えば平行移動の距離、方向、又は動きを決定するために用いられ得る。場合によっては、1つ又は複数のアクチュエータからの情報を使用して、その情報を判断し得る。例えば、モータへの出力、モータからの出力、モータの動作時間の長さ、モータの回転速度、及び/又は平行移動を生じ得るモータの回転方向を使用して、平行移動情報を判断し得る。場合によっては、支持機構は、中心本体に対する搭載物の平行移動距離を測定するための1つ又は複数のホールセンサを含み得る。例えば、当業者に知られているように、ホールセンサは、タコメータによる調査及びカウントにおいて使用され得る。モータに対してホールセンサによって実施された回転のカウントに基づいて、ガイドスクリューロッドの運転距離は決定され、それゆえ搭載物の移動距離が獲得され得る。他の幾つかの場合では、支持機構は、中心本体に対する搭載物の移動距離を測定するために1つ又は複数のデジタルノギスを提供し得る。その結果得られた測定距離は、ユーザにリアルタイムで又はほぼリアルタイムで送信される。幾つかの実施形態では、測定された距離は、リモートコントローラの表示装置に表示されて、ユーザは、搭載物の移動状況を極めて迅速に知り得る。例えば、測定された平行移動距離は、UAVのユーザに図形で又は視覚的に、例えば、搭載物の動きが図形的にリアルタイムで表示される軌跡で、表示され得る。
【0107】
幾つかの実施形態では、搭載物装置の回転順序は、搭載物装置の元の動作環境下で、例えば真下に向いているときに「ジンバルロック」の問題を生じることなく、搭載物装置の回転を許可するように選択される。例えば、一実施形態では、回転順序は、最内から最外の回転軸へ、ピッチ、ロール及びヨーとし得る。別の実施形態では、回転順序は、最外から最内の回転軸へ、ピッチ、ロール及びヨーとし得る。搭載物装置の任意の回転順序(例えば、最外から最内の回転軸へ、又は最内から最外の回転軸へ、ピッチ/ヨー/ロール、ロール/ピッチ/ヨー、ロール/ヨー/ピッチ、ヨー/ロール/ピッチ、又はヨー/ピッチ/ロール)が考慮され得る。
【0108】
図15は、本発明の実施形態による
図11のUAVの側面図である。
図15に示すように、ガイドスクリューロッドを含む支持機構は、搭載物がUAVの中心本体へ、及びUAV又はUAVの推進ユニットの下側及び上側に通過することを可能にする。搭載物は、所与の時点において、搭載物が中心本体によって横方向に取り囲まれるように、UAVの中心本体を通過し得る。搭載物は、約360度、又は180度又はそれを上回る角度範囲にわたって取り囲まれ得る。ひとたび搭載物が下方位置から上方位置に到達すると、搭載物は、対応するタスクを実行し得る。上述の通り、搭載物が撮像装置であるとき、ピッチ軸の周りで上方に回転することによってローアングルの撮影を実行可能とし得る。それにより、一般的にハイアングルの撮影を実行する従来の撮影とは異なる撮影角度を達成できる。例えば、撮影標的が、空中に浮かんでいるパラシュート降下している愛好家である場合、撮像装置は、UAVが愛好家の下側を飛行している場合には、パラシュートの下のその愛好家の写真又は映像を撮る。幾つかの実施形態では、リアルタイムのフィードバックデータ又はほぼリアルタイムのフィードバックデータに基づいて、問題のパラシュート降下している愛好家も含むユーザは、リモートコントローラを使用して、搭載物の位置を制御し、例えば、異なる軸で回転しながら下方に少し動かし、又は垂直方向に動かし、それにより、異なる視野角で画像又は映像データを記録し得る。幾つかの実施形態では、ハイアングルの撮影及びローアングルの撮影によってそれぞれ獲得された画像の組み合わせ又は融合は、パノラマ像又は画像を生じ、それにより、より包括的で詳細な高品質の画像を獲得し得る。
【0109】
搭載物が支持機構の最上の位置に到達すると、対応する動作を実行し得る。例えば、搭載物が撮像装置であるとき、撮影動作又は写真撮影動作を実行し得る。前に述べた通り、ジンバルによって1つ又は複数のアクチュエータ(例えば、モータ)を介してもたらされた駆動力に基づいて、撮像装置は、1つ又は複数の回転軸の周りで回転し得る。例えば、複数のアクチュエータの作動に基づいて、撮像装置は、ピッチ軸、ヨー軸、及びロール軸のうちの1つ又は複数の周りで回転できる。撮像装置がヨー軸の周りで回転するとき、支持機構の画像が、撮像装置の視野角に入る可能性があり、例えば、支持機構のガイドが撮像装置の視野角を遮り、これは撮影に望ましくない。この目的のために、幾つかの実施形態では、撮像装置は、例えば、アクチュエータ382の回転作動に基づいてピッチ軸の周りで回転し、支持機構のガイドが撮像装置の視野角を遮断しないようにし得る。例えば、撮像装置は、支持機構のガイドに対して反転されて、頂部に位置決めされ得るようにする。それゆえ、支持機構のガイドによって与えられた視覚的障害物を除外することが可能である。例えば、パノラマ撮影が望ましいとき、この最上の位置にある撮像装置は、全く障害物なく、360度の写真撮影を実行できるか、又はより横方向の写真撮影を実行できる。この反転動作は、撮像装置の視野角における支持機構の画像の検出に応答して実行され得る。或いは、反転動作は、ひとたび搭載物が支持機構の最上の位置、例えば、ガイドの上端部に到達すると、自動的に実行され得る。
【0110】
図16は、本発明の実施形態による、
図11のUAVを垂直方向から見た図である。
図16に示すように、例示的なUAVは8個の推進ユニットを含み、それらは、それぞれの延在アーム又はフレームアセンブリを使用して、中心本体にそれぞれ配置されている。任意の数の推進ユニットが設けられ得る。推進ユニットは、任意選択的に放射状に配置され得る。場合によっては、推進ユニットは、中心本体から等距離にあるとし得る。推進ユニットは、互いに対して横方向に同じ角度にあるフレームアセンブリによって支持され得る。更に、地面に置かれるときにUAVを支持するために、2つの支持部材も中心本体に結合される。幾つかの実施形態では、UAVが空中を飛行するとき、2つの支持部材は後退されるため、UAVに対してより多くの動作空間を提供する。支持部材は、UAVが地面上にあるときにUAVの重量を支えるように構成された着陸用スタンドとし得る。支持部材は、支持部材がUAVを支持するために下げられた位置にあるときに支持機構及び/又は搭載物が地面に接触しないようにし得るのに十分な長さを有し得る。本発明の実施形態による支持機構は、中心本体の中心領域に配置され得る。図示の通り、支持機構の1つ、2つ、又はそれを上回る数のガイドが、中心本体の中心キャビティの周辺に垂直に且つ互いに平行に固定されている。搭載物、例えば、撮像装置は、支持機構のガイドに結合されたジンバルによって担持され得る。それゆえ、搭載物は、回転しながら又は回転せずに、ガイドの長さに沿って動き得る。
【0111】
更に、これまで説明してきたように、それに応じてUAV上での搭載物のポジショニングを制御するために、端末、例えば、リモートコントローラが提供され得る。幾つかの実施形態では、リモートコントローラは、
図10〜16に示すように、UAVを制御するためのユーザ制御命令を生成するように構成された1つ又は複数のプロセッサを含み得る。ユーザ制御命令は、搭載物の動きを可能にする、搭載物の動きを無効にする、搭載物を所与の方向に、所与の期間動かす、搭載物の動きを停止する、搭載物の動きを再開する、動いている間は撮影を停止する、予め決定された距離内で撮影を停止、開始、又は再開することを含み得る。リモートコントローラは、更に、通信ユニット、例えば上述したようにUAVにユーザ制御命令を送信するための無線送受信機を含み得る。対応して、UAVは、通信ユニット、例えばそのようなユーザ制御命令を受信するための無線送受信機を含み、及びこのユーザ制御命令を処理するための1つ又は複数のプロセッサを含み、それにより搭載物に、中心本体の上側又は下側への動き、推進ユニットの上側又は下側への動き、垂直方向への動き、水平方向への動き、1つ又は複数の回転軸の周りでの回転等の対応する動作を実行させ得る。幾つかの実施形態では、ユーザは、動きながら撮影を実行する又は実行しないように撮像装置を構成し得る。例えば、ユーザは、リモートコントローラ上のタッチセンシティブスクリーンを介して、支持機構が、撮像装置が動くことを可能にしている間に、撮影を実行するように、撮像装置を構成し得る。更に、ユーザはまた、動いているときには撮影を停止するように撮像装置を構成し得る。このようにして、中心本体又は推進ユニット(例えば、ブレード)を含む画像又は映像は、排除され得る。更に、特定の移動距離内で撮影を実行するかどうかはまた、予め決定又は構成され得る。例えば、撮影が行われる可能性のない最小運動範囲が決定される場合、搭載物は、ひとたびこの範囲に入ると、撮影を実行することが許されない。本明細書では、この範囲は、中心本体の下側のガイド上の一定のロケーションから、中心本体の上側のガイド上の一定のロケーションまでの距離とし得る。幾つかの実施形態では、本明細書では、この範囲は、推進ユニットの下側のガイド上の一定のロケーションから、推進ユニットの上側のガイド上の一定のロケーションまでの距離とし得る。本明細書では、この範囲は、更に、ガイド上の一定のロケーションからガイドの底端部までの距離、又はガイド上の一定のロケーションからガイドの上端部までの距離とし得る。搭載物がこの範囲内で動くとき、撮影を実行することを許される。なぜなら、UAVの中心本体又は推進ユニットは、一定の程度までその視野角(angle of view)を遮断しない可能性があるためである。
【0112】
図17は、本発明の実施形態による搭載物のポジショニングを制御する方法を示すフローチャートである。
図17に示すように、方法1700は、1701において、UAVの中心本体上で支持機構を支持するステップを含み得る。本明細書では、UAVは、
図1〜16に示すようなものとし得る。方法1700はまた、1702において、空中でUAVを推進させるために1つ又は複数の推進ユニットを動作させるステップを含む。1つ又は複数の推進ユニットは、それぞれ、中心本体から延在する1つ又は複数のフレームアセンブリ又はアームによって中心本体に配置され得る。方法1700は、更に、1703において、支持機構を使用して搭載物を支持するステップを含み得る。方法1700は、更に、1704において、支持機構を作動させて、支持機構が中心本体に対して平行移動することを可能にするステップを含み得る。
【0113】
幾つかの実施形態では、支持機構は、搭載物が中心本体の上側及び下側に動くことを可能にするように構成され得る。それに加えて又はその代わりに、支持機構は、搭載物が1つ又は複数の推進ユニットの上側及び下側に動くことを可能にするように構成される。支持機構が搭載物を平行移動させることを可能にし得る方向は、中心本体に対して水平方向又は垂直方向とし得る。垂直に動くとき、搭載物は、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の上側及び/又は下側に平行移動し得る。水平に動くとき、搭載物は、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の右及び/又は左に、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の前及び/又は後ろに、又は中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の任意の第1の側面及び/又は対向する第2の側面に、平行移動し得る。水平に動くとき、搭載物は、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の上側に、又は中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の下側に留まり得る。搭載物はまた、ジンバルアセンブリを用いて、1つ又は複数の回転軸の周りで回転することができるとし得る。それゆえ、支持機構は、搭載物の回転を可能にしながら、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にし得る。支持機構は、搭載物が全く回転する必要なく、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にし得る。すなわち、搭載物が回転することを可能にされるかどうかは、柔軟に構成され得る。幾つかの実施形態では、支持機構は、搭載物が、水平方向での平行移動を可能にする一方で、又は水平方向には全く平行移動する必要なく、垂直方向に平行移動することを可能にし得る。本明細書の支持機構は、1つ又は複数のアクチュエータを含んでもよく、及び支持機構は、支持機構の少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にする。
【0114】
本発明の実施形態による支持機構は、支持機構が搭載物を所望の方向に動かすことができる限り、多くの形態で実装され得る。幾つかの実施形態では、支持機構は、少なくとも1つの垂直ロッドを含んでもよく、及びこの垂直ロッドは、UAVの中心本体を通過している。或いは、支持機構は、少なくとも2つの垂直ロッドを含んでもよく、これら垂直ロッドは、互いに実質的に平行であり、且つUAVの中心本体を通過している。
【0115】
搭載物を、UAVの中心本体又は推進ユニットの上側又は下側に動かすように駆動するために、支持機構は、UAVの中心本体を通過し得る少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含み得る。
【0116】
本明細書で説明するような少なくとも1つの作動アセンブリは、少なくとも1つのモータ含んでもよく、及びその位置は、柔軟に選択され得る。例えば、少なくとも1つのモータは、中心本体の上側又は下側に位置決めされ得る。幾つかの実施形態では、少なくとも1つの作動アセンブリは、
図10〜16のUAVにおいて例示的に示すように、ガイドスクリューを含んでもよく、及びガイドスクリューは、少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ搭載物と係合することにより、少なくとも1つのモータがガイドスクリューを駆動して搭載物を中心本体に対して平行移動させるようにする。幾つかの実施形態では、
図3〜9のUAVにおいて例示的に示すように、少なくとも1つの作動アセンブリは同期ベルトを含んでもよく、及び同期ベルトは、少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ搭載物と接続することにより、少なくとも1つのモータが同期ベルトを駆動して搭載物を中心本体に対して平行移動させるようにする。或いは、少なくとも1つの作動アセンブリは鋼線ロープを含んでもよく、及び鋼線ロープは、少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ搭載物と接続することにより、少なくとも1つのモータが鋼線ロープを駆動して搭載物を中心本体に対して平行移動させるようにする。
【0117】
本明細書では、搭載物は、UAVに結合され且つ対応するタスクを実行し得る任意の好適な積載物とし得る。幾つかの実施形態では、搭載物は撮像装置としてもよく、及び支持機構は、画像装置に結合されたジンバルを含み、及び方法は、更に、撮像装置を1つ又は複数の回転軸で回転させるようにジンバルを構成するステップを含み得る。換言すると、ジンバルは、撮像装置が動いている間に、撮像装置を様々な方向で回転するように作動させ得る。
【0118】
異なる構成に依存して、方法は、平行移動しながら撮影し続けるように撮像装置を動作させるステップを含み得る。更に、方法は、平行移動している間は撮影を停止するように撮像装置を動作させるステップを含み得る。幾つかの実施形態では、撮像装置の動作をより精密に又は正確に制御するために、方法は、更に、一定の平行移動距離内では撮影し続けるように撮像装置を動作させるステップ、又は一定の平行移動距離内では撮影を停止するように撮像装置を動作させるステップを含み得る。
【0119】
撮像装置は、UAVの中心本体の上側又は下側に自由に動き得るため、方法は、更に、中心本体に対して支持機構の底端部においてハイアングルの撮影を実行するように撮像装置を動作させるステップ、及び中心本体に対して支持機構の上端部においてローアングルの撮影を実行するように撮像装置を動作させるステップを含み得る。それゆえ、撮像装置は、マルチアングル撮影を実行でき、及び中心本体の上側及び中心本体の下側でそれぞれ撮られた画像は、組み合わせられるか又は融合されて、より明瞭な詳細なパノラマ画像を形成し得る。
【0120】
方法は、更に、中心本体に対する搭載物の平行移動距離を予め決定するステップを含み得る。それゆえ、搭載物は、事前構成に従って、対応する距離だけガイドに沿って動き得る。幾つかの実施形態では、方法は、更に、中心本体に対する搭載物の平行移動距離を測定するために、1つ又は複数のセンサ又はアセンブリを適用するステップを含み得る。これらの1つ又は複数のセンサ又はアセンブリは、1つ又は複数のホールセンサ又は1つ又は複数のデジタルノギスを含み得る。それにより、ユーザは、中心本体に対する搭載物の現在のロケーションを知らされ得る。例えば、方法は、測定された平行移動距離をユーザに視覚的に表示するステップを含み得る。
【0121】
この目的のために、ユーザは、リモートコントローラを使用して、現在のロケーション、平行移動方向、移動距離等のフィードバックデータを受信し、及びフィードバックデータを受信すると、ユーザは、対応する調整を行うかどうかを判断し得る。例えば、ユーザは、搭載物に、更に垂直方向に動いてローアングルの撮影を実施し得るかどうかを命令し得る。ここでも、ユーザはまた、搭載物に、これ以上動かないように命令し得る。なぜなら、電力供給が低い状態にあるためである。搭載物とユーザとの間の通信は、多くの好適な方法で行われ得る。例えば、UAV及びリモートコントローラには通信ユニットがそれぞれあってもよく、及び送受信機として供され得るこれらの通信ユニットを使用して、UAVとリモートコントローラとの間に無線通信を確立し、且つ双方向通信を行い得る。
【0122】
図18は、本発明の実施形態に従って搭載物のポジショニングを制御するための別の方法1800を示すフローチャートである。
【0123】
図18に示すように、方法1800は、1801において、UAVの中心本体上で支持機構を支持するステップを含み得る。方法1800はまた、1802において、UAVを空中で推進させるように1つ又は複数の推進ユニットを動作させるステップを含み得る。方法1800は、更に、1803において、支持機構を使用して搭載物を支持するステップを含み、及び、更に、1804において、搭載物が中心本体を通過することを可能にするように支持機構を作動させるステップを含み得る。本明細書では、UVAは、添付図面に例示的に示すようなものを指し得る。
【0124】
異なる配置構成及び構成によれば、支持機構は、搭載物に異なる動きを実行させるように構成され得る。例えば、幾つかの実施形態では、支持機構は、搭載物が中心本体を垂直方向に通過することを可能にするように構成され得る。更に、支持機構は、搭載物を全く回転させる必要なく、搭載物が中心本体を垂直方向に通過することを可能にするように構成され得る。或いは、支持機構は、搭載物が中心本体を垂直方向に通過することを可能にする一方で、搭載物の回転を可能にするように構成され得る。更に、支持機構は、水平方向における平行移動を全く必要とすることなく、又は水平方向での動きを可能にしながら、搭載物が中心本体を垂直方向に通過することを可能にするように構成され得る。垂直に動くとき、搭載物は、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の上側及び/又は下側に平行移動し得る。水平に動くとき、搭載物は、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の右及び/又は左へ、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の前及び/又は後ろへ、又は中心本体又はUAVの任意の他の構成部品のいずれかの第1の側面及び/又は対向する第2の側面へ、平行移動し得る。水平に動くとき、搭載物は、中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の上側に、又は中心本体又はUAVの任意の他の構成部品の下側に、留まり得る。本発明の実施形態による搭載物は、柔軟に動き得ることを理解されたい。
【0125】
支持機構は、支持機構の少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、搭載物が中心本体を垂直方向に通過することを可能にする。幾つかの実施形態では、支持機構は、
図1及び
図2に例示的に示すような、UAVの中心本体を通過し得る少なくとも1つの垂直ロッドを含み得る。その代わりに及びそれに加えて、支持機構は、UAVの中心本体を通過している、互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ロッドを含み得る。
【0126】
搭載物をUAVの中心本体を横切って動くように作動させるために、支持機構は、少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含み、及び少なくとも1つの作動アセンブリは、少なくとも1つのモータを含み得る。少なくとも1つのモータのロケーションは、好適に選択され得る。例えば、少なくとも1つのモータは、中心本体の上側又は下側に位置決めされる。
【0127】
中心本体に対して搭載物を滑らかに動かすのを容易にするために、幾つかの実施形態では、少なくとも1つの作動アセンブリはガイドスクリューを含み、及びガイドスクリューは、少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ搭載物と係合することにより、少なくとも1つのモータがガイドスクリューを駆動して中心本体に対して搭載物を動かすようにし得る。幾つかの実施形態では、少なくとも1つの作動アセンブリは同期ベルトを含み、及び同期ベルトは、少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ搭載物と接続することにより、少なくとも1つのモータが同期ベルトを駆動して中心本体に対して搭載物を動かすようにし得る。その代わりに及びそれに加えて、少なくとも1つの作動アセンブリは鋼線ロープを含み、及び鋼線ロープは、少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、及び搭載物と接続することにより、少なくとも1つのモータが鋼線ロープを駆動して中心本体に対して搭載物を動かすようにし得る。
【0128】
本明細書では、搭載物は、UAVに結合され且つ様々なタスクを実行し得る任意の所望の積載物とし得る。幾つかの実施形態では、搭載物は撮像装置としてもよく、及び支持機構は、撮像装置に結合されたジンバルを含み、及び方法は、更に、撮像装置を1つ又は複数の回転軸の周りで回転させるようにジンバルを構成するステップを含み得る。このようにして、垂直又は水平方向での動きに加えて、搭載物は、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸のいずれかの周りで回転可能とし得る。
【0129】
幾つかの実施形態では、方法は、動きながら撮影し続けるように撮像装置を動作させるステップを含み得る。方法はまた、動いている間は撮影を停止するように撮像装置を動作させるステップを含み得る。例えば、節電するために、撮影は、動いている間は一時的に中断されて、所望のロケーション、例えば、中心本体の上側のガイドの上端部に到達した後で再開され得る。幾つかの実施形態では、方法は、更に、一定の移動距離内では撮影し続けるように撮像装置を動作させるステップを含み得る。方法は、更に、一定の移動距離内では撮影を停止するように撮像装置を動作させるステップを含み得る。移動距離は、ユーザの好み又は実験データに従って構成され得る。例えば、移動距離は、ガイドの底端部から、中心本体又は推進ユニットの画像が撮像装置のビューファインダーに出現し得るロケーションまでとし得る。UAVの中心本体に対する撮像装置の移動距離は、1つ又は複数のセンサ又はアセンブリによって測定され得る。1つ又は複数のセンサは、1つ又は複数のホールセンサを含み得る。その代わりに及びそれに加えて、1つ又は複数のデジタルノギスは、撮像装置の移動距離を測定するために適用され得る。幾つかの実施形態では、測定された移動距離は、ユーザに戻され得る。この目的のために、UAVは、1つ又は複数のプロセッサと、無線送受信機として供され得る通信ユニットとを含み得る。通信ユニットは、測定された移動距離を、ユーザによって保持されたリモートコントローラに送信し得る。測定された移動距離を受信すると、ユーザは、撮像装置の動きをリアルタイムで知り、且つ対応する調整を行い得る。
【0130】
方法は、更に、中心本体に対して支持機構の底端部においてハイアングルの撮影を実行するように撮像装置を動作させるステップと、中心本体に対して支持機構の上端部においてローアングルの撮影を実行するように撮像装置を動作させるステップとを含み得る。このようにして、異なる眺めのいずれかで記録された異なる画像を組み合わせるか又は融合して、パノラマ画像を獲得する。
【0131】
図19は、本発明の実施形態による搭載物のポジショニングを制御するための更なる方法1900を示すフローチャートである。
【0132】
図19に示すように、方法1900は、1901において、1つ又は複数のガイドを提供するステップを含み得る。方法1900はまた、1902において、搭載物が1つ又は複数のガイドに対して平行移動することを可能にするように第1のアクチュエータを構成するステップを含み得る。方法1900は、更に、1903において、搭載物が1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にするように第2のアクチュエータを構成するステップを含み得る。
【0133】
幾つかの実施形態では、1つ又は複数のガイドは、垂直に又は水平に向けられ得る1つ又は複数のバーとし得る。第1のアクチュエータは、搭載物が1つ又は複数のガイドに対して水平又は垂直方向に平行移動することを可能にするように構成され得る。異なる構成及び配置構成によれば、第1のアクチュエータは、第2のアクチュエータによって搭載物が全く回転されることなく、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にし得るか、又は第1のアクチュエータは、搭載物が垂直方向に平行移動することを可能にし得る一方で、第2のアクチュエータは搭載物の回転を可能にする。その代わりに及びそれに加えて、第1のアクチュエータは、搭載物が、水平方向には全く平行移動する必要なく、垂直方向に平行移動することを可能にし得る。更に、第1のアクチュエータは、搭載物が、水平方向での平行移動を可能にしながら、垂直方向に平行移動することを可能にし得る。
【0134】
方法は、UAVの中心本体を通過し得る少なくとも1つの垂直ガイドを提供するステップを含み得る。更に、方法は、互いに実質的に平行であり且つUAVの中心本体を通過し得る少なくとも2つの垂直ガイドを提供するステップを含み得る。搭載物が動くことを可能にするために、方法は、少なくとも1つの垂直ガイドに第1のアクチュエータを配置するステップを含み得る。第1のアクチュエータは、UAVの中心本体の上側又は下側に位置決めされた少なくとも1つのモータを含み得る。幾つかの実施形態では、第1のアクチュエータはガイドスクリューを含んでもよく、及びガイドスクリューは、少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ搭載物と係合することにより、少なくとも1つのモータがガイドスクリューを駆動して搭載物を平行移動させるようにする。幾つかの実施形態では、第1のアクチュエータは同期ベルトを含んでもよく、及び同期ベルトは、少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ搭載物と接続することにより、少なくとも1つのモータが同期ベルトを駆動して搭載物を平行移動させ得る。それに加えて又はその代わりに、第1のアクチュエータは鋼線を含んでもよく、及び鋼線ロープは、少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ搭載物と接続することにより、少なくとも1つのモータが鋼線のラインを駆動して搭載物を平行移動させ得る。
【0135】
方法は、搭載物に結合されたジンバルを含むように第2のアクチュエータを構成するステップと、搭載物が1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にするようにジンバルを構成するステップと含み得る。例えば、ジンバルは3軸ジンバルとし、及び搭載物は撮像装置とし得る。平行移動している最中、撮像装置は、それに応じた構成にされ得る。幾つかの実施形態では、撮像装置は、平行移動しながら撮影し続けるように構成され得る。幾つかの他の実施形態では、撮像装置は、平行移動している間は撮影を停止するように構成され得る。撮像装置の撮影動作を更に精密に制御するために、幾つかの実施形態では、撮像装置は、一定の平行移動距離内では撮影し続けるように構成され得るか、又は一定の平行移動距離内では撮影を停止するように構成され得る。
【0136】
その動きに基づいて、撮像装置は、中心本体に対し支持機構の底端部においてハイアングルの撮影を実行し、及び中心本体に対し支持機構の上端部においてローアングルの撮影を実行し得る。このようにして、異なる画像及び映像データを、撮像装置から異なる視点で撮ることができる。
【0137】
方法は、1つ又は複数のガイドに対する搭載物の平行移動距離を予め決定するステップを含み得る。例えば、ユーザの好み又は実験データによれば、ユーザは、搭載物をガイドに沿って1つ又は複数の所望のロケーションまで動かすように構成し得る。1つ又は複数の所望のロケーションは、撮影に良好であるか又は搭載物を簡単に安定させるロケーションとし得る。
【0138】
1つ又は複数のガイドに対する搭載物の移動距離をより良好に制御するために、幾つかの実施形態では、方法は、1つ又は複数のセンサ又は測定アセンブリ、例えば、1つ又は複数のホールセンサ、又は1つ又は複数のデジタルノギスを用いて、1つ又は複数のガイドに対する搭載物の平行移動距離を測定するステップを含み得る。測定された平行移動距離は、ユーザへ、例えば、ユーザによって保持されたリモートコントローラへ送信され得る。これは、UAV及びリモートコントローラのそれぞれの送受信機を介して行われ得る。測定された距離を受信すると、ユーザは、搭載物の現在のロケーションを知り、且つ対応する調整を行い得る、例えば、搭載物に動き続けるように命令するか又は搭載物に停止するように命令する。幾つかの実施形態では、ユーザは、更に関与することなく、搭載物が所望のロケーションに到達するまで搭載物の移動状況をモニタリングするだけとし得る。動きをより良好に制御するために、方法は、例えば、リモートコントローラからの平行移動命令に応答して、搭載物の平行移動距離を制御するように、UAVに搭載された制御システムを構成し得る。平行移動命令は、リモートコントローラに組み込まれた1つ又は複数のプロセッサによって実行された処理に基づいて、自動的に生成され得る。例えば、1つ又は複数のプロセッサは、搭載物のリアルタイムの動きをモニタリングし、且つ必要な場合には、UAVに平行移動命令を送信し得る。平行移動命令はまた、ユーザ入力に基づいて生成され得る。例えば、ユーザは、リモートコントローラ上の表示装置を用いてユーザ命令を入力し、その後、命令は、リモートコントローラの通信ユニットを介してUAVに送信され得る。本明細書では、入力手法は、単に説明のためとしてもよく、及び既存の又は将来開発される入力手法も本発明の実施形態に適用可能とし得る。
【0139】
図20は、本発明の実施形態による可動物体200を示す。可動物体200は、航空機として示すが、この説明は、説明のためにすぎず、及び本明細書で既に説明したような任意の好適なタイプの可動物体を使用し得る。前述の通り、UAVの本明細書でのいずれの説明も、任意のタイプの可動物体に適用可能とし、及び逆もまた同様である。
【0140】
図示の通り、可動物体は、本発明の実施形態に従って前述したように、支持機構202を介して可動物体に結合される積載物201を支えるように構成され得る。積載物は、乗客、貨物、備品、器具等のうちの1つ又は複数を含み得る。積載物は、ハウジング内に設けられ得る。ハウジングは、可動物体のハウジングとは分離していても、又は可動物体用のハウジングの一部であってもよい。或いは、積載物はハウジングを備え得る一方、可動物体はハウジングを有しない。或いは、積載物の複数の部分又は積載物全体は、ハウジングがない状態で設けられる。積載物は、可動物体に対して堅固に固定され得る。任意選択的に、積載物は、可動物体に対して可動とし得る(例えば、可動物体に対して平行移動可能又は回転可能)。
【0141】
幾つかの実施形態では、積載物は搭載物を含む。搭載物は、どんな動作又は機能も実行しないように構成され得る。或いは、搭載物は、機能的搭載物としても知られている、ある動作又は機能を実行するように構成された搭載物とし得る。例えば、搭載物は、1つ又は複数の標的を調査するための1つ又は複数のセンサを含み得る。撮像装置(例えば、カメラ)、オーディオ捕捉装置(例えば、パラボラマイクロホン)、赤外線撮像装置、又は紫外線撮像装置等の任意の好適なセンサが、搭載物に組み込まれ得る。センサは、静的センシングデータ(例えば、写真)又は動的センシングデータ(例えば、映像)を提供し得る。幾つかの実施形態では、センサは、搭載物の標的にセンシングデータを提供し得る。その代わりに又はそれと組み合わせて、搭載物は、1つ又は複数の標的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。照明光源又は音源等の任意の好適なエミッタを使用できる。幾つかの実施形態では、搭載物は、可動物体から離れたモジュールと通信するため等の1つ又は複数の送受信機を含む。任意選択的に、搭載物は、環境又は標的と相互作用するように構成され得る。例えば、搭載物は、ロボットアーム等の物体を操作できるツール、器具、又は機構を含み得る。
【0142】
場合によっては、積載物は、副支持機構203を含み得る。副支持機構は搭載物に提供され、及び搭載物は、副支持機構を介して支持機構に結合され得る。反対に、搭載物は、副支持機構を必要とせずに、可動物体に装着され得る。幾つかの実施形態では、搭載物は、副支持機構と一体的に形成され得る。或いは、搭載物は、副支持機構に解放可能に又は取り外し可能に結合され得る。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んでもよく、及び搭載物要素のうちの1つ又は複数は、可動物体及び/又は支持機構に対して可動とし得る。
【0143】
支持機構は、可動物体と一体的に形成され得る。或いは、支持機構は、可動物体に解放可能に結合され得る。支持機構は、可動物体に直接又は間接的に結合され得る。支持機構は、副支持機構及び搭載物に支持をもたらし得る(例えば、搭載物及び副支持機構の重量の少なくとも一部を支える)。支持機構は、副支持機構に接続するための好適な装着構造(例えば、同期ベルト、ガイドスクリュー又は鋼線ロープ)を含み得る。副支持機構はまた、搭載物の動きを安定させる及び/又は方向付けることができる好適な装着構造(例えば、ジンバルプラットフォーム)を含み得る。この場合、副支持機構は、ジンバル又はジンバルアセンブリとして供され得る。幾つかの実施形態では、副支持機構は、可動物体に対する搭載物の様々な状態(例えば、位置及び/又は向き)を制御するように適合され得る。例えば、支持機構(例えば、ジンバル)は、可動物体に対して動くように構成され(例えば、1、2、又は3自由度の平行移動及び/又は1、2、又は3自由度の回転に関して)、可動物体が動くのにも関わらず、搭載物が好適な基準系に対してその位置及び/又は向きを維持するようにし得る。基準系は、固定基準系(例えば、周囲環境)とし得る。或いは、基準系は、可動基準系(例えば、可動物体、搭載物標的、可動物体の中心本体、可動物体の1つ又は複数の推進ユニット)とし得る。
【0144】
幾つかの実施形態では、支持機構は、可動物体の中心本体に対して搭載物が平行移動することを可能にするように構成され得る。支持機構はまた、搭載物が可動物体の中心本体又は可動物体の推進ユニットの上側又は下側へ動くことを可能にするように構成され得る。
図1〜19を参照して前述したように、支持機構は、ロッド又はバーとして供され得る少なくとも1つのガイドを含み得る。1つ又は複数の作動アセンブリ、例えば、モータは、ガイドに配置され、及び搭載物をガイドに沿って動くように作動させ、搭載物が可動物体の中心本体を通過しているか又は可動物体の中心本体又は推進ユニットに対して平行移動するようにし得る。
【0145】
搭載物の可動性及び操縦性を更に改善するために、副支持機構は、副支持機構及び/又は可動物体に対する搭載物の動きを可能にするように構成され得る。本明細書では、動きは、3自由度(例えば、1、2、又は3軸に沿った)までの平行移動、又は3自由度(例えば、1、2、又は3軸の周りでの)までの回転、又はそれらの任意の好適な組み合わせとし得る。
【0146】
場合によっては、副支持機構は、フレームアセンブリ及び作動アセンブリを含み得る。フレームアセンブリは、搭載物に構造的支持体を提供し得る。フレームアセンブリは、個々のフレーム構成部品を含んでもよく、それらのうちの幾つかは、互いに対して可動であるとし得る。作動アセンブリは、個々のフレーム構成部品の動きを作動させる1つ又は複数のアクチュエータ(例えば、モータ)を含み得る。アクチュエータは、同時に複数のフレーム構成部品の動きを可能にし得るか、又は一度に1つのフレーム構成部品の動きを可能にするように構成され得る。フレーム構成部品の動きは、搭載物の対応する動きを生じ得る。例えば、作動アセンブリは、1つ又は複数の回転軸(例えば、ロール軸、ピッチ軸、又はヨー軸)の周りでの1つ又は複数のフレーム構成部品の回転を作動させ得る。1つ又は複数のフレーム構成部品が回転することによって、搭載物を可動物体に対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転させる。その代わりに又はそれと組み合わせて、作動アセンブリは、1つ又は複数の平行移動軸に沿って1つ又は複数のフレーム構成部品の平行移動を作動させ、それにより、可動物体に対する1つ又は複数の対応する軸に沿った搭載物の平行移動を生じ得る。
【0147】
場合によっては、搭載物は、副支持機構を必要とせずに、可動物体に設けられ得る。可動物体は、推進機構、検知システム、及び通信システムを含み得る。本明細書で既に説明したように、推進機構は、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、又はノズルのうちの1つ又は複数を含み得る。可動物体は、1つ又は複数の、2つ以上の、3つ以上の、又は4つ以上の推進機構を有し得る。推進機構は全て同じタイプとし得る。或いは、1つ又は複数の推進機構は、異なるタイプの推進機構とし得る。幾つかの実施形態では、推進機構は、可動物体の水平運動を全く必要とせずに(例えば、滑走路を進むことなく)、可動物体が表面から垂直に離陸、又は表面に垂直に着陸できるようにし得る。任意選択的に、推進機構は、指定された位置及び/又は向きで可動物体が空中をホバリングすることを可能にするように動作可能とし得る。
【0148】
例えば、可動物体は、可動物体に揚力及び/又は推力を発生させ得る、複数の水平に向けられたロータを有し得る。複数の水平に向けられたロータは、可動物体に垂直離陸能力、垂直着陸能力、及びホバリング能力をもたらすように作動され得る。幾つかの実施形態では、水平に向けられたロータのうちの1つ又は複数は、時計回り方向に回転し得る一方、水平のロータのうちの1つ又は複数は、反時計回り方向に回転し得る。例えば、時計回りのロータの数は、反時計回りロータの数に等しいとし得る。水平に向けられたロータのそれぞれの回転速度は、独立して変化させて、各ロータによって生じた揚力及び/又は推力を制御し、それにより、可動物体の空間的配置、速度、及び/又は加速度を調整し得る(例えば、3自由度までの平行移動及び3自由度までの回転に関して)。
【0149】
当業者は、飛行機システムとの関連で本明細書で説明する実施形態のいずれかが、任意の好適な可動物体(例えば、UAV)に適用され得ることを認識するであろう。UAVは、1つ又は複数のロータを有する推進システムを含み得る。任意の数のロータが設けられ得る(例えば、1、2、3、4、5、6、又はそれを上回る数)。ロータ又はUAVの他の推進システムは、UAVがホバリングする/位置を維持する、向きを変える、及び/又はロケーションを変えることを可能にし得る。対向するロータのシャフト間の距離は、任意の好適な長さとし得る。例えば、その長さは、2m以下、又は5m以下とし得る。幾つかの実施形態では、その長さは、40cm〜7m、70cm〜2m、又は5cm〜5mの範囲内にあるとし得る。UAVの本明細書でのいずれの説明も、可動物体、例えば異なるタイプの可動物体に適用し得る、及び逆もまた同様である。
【0150】
検知システムは、可動物体の空間的配置、速度、及び/又は加速度を検知し得る(例えば、3自由度までの平行移動及び3自由度までの回転に関して)、1つ又は複数のセンサを含み得る。更に、1つ又は複数のセンサを使用して、UAVの中心本体又は推進ユニット、例えば、1つ又は複数のホールセンサ又はデジタルノギスに対する搭載物の移動距離を検知及び測定し得る。更に、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、又はイメージセンサを含み得る。検知システムによって提供されたセンシングデータを使用して、可動物体の空間的配置、速度、及び/又は向き(例えば、下記で説明するような好適なプロセッシングユニット及び/又は制御モジュールを使用して)、及び搭載物の移動方向及び移動距離を制御し得る。或いは、検知システムを使用して、可動物体を取り囲む環境に関するデータ、例えば天候の状況、潜在的障害物に対する近接性、地理的特徴のロケーション、人工構造物のロケーション等を提供し得る。
【0151】
通信システムは、無線信号216を介して、通信システム214を有する端末212との通信を可能にし得る。
【0152】
幾つかの実施形態では、固定基準系(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、及び搭載物の動きは、端末によって制御され得る。端末は、可動物体、支持機構、副支持機構、及び/又は搭載物から離れたロケーションにある遠隔制御装置とし得る。端末は、支持プラットフォームに配置又は取り付けられ得る。或いは、端末は、ハンドヘルド又は装着型の装置とし得る。例えば、端末は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、眼鏡、手袋、ヘルメット、マイクロホン、又はこれらの好適な組み合わせを含み得る。端末は、ユーザインターフェース、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン、又はディスプレイを含み得る。手動で入力されたコマンド、音声制御、ジェスチャー制御、又は位置制御(例えば、端末の動き、ロケーション又は傾斜による)等の任意の好適なユーザ入力を使用して、端末と対話できる。
【0153】
端末を使用して、可動物体、支持機構、副支持機構、及び/又は搭載物の任意の好適な状態を制御し得る。例えば、端末を使用して、固定基準系及び/又は互いに対する可動物体、支持機構、副支持機構、及び/又は搭載物の位置及び/又は向きを制御し得る。幾つかの実施形態では、端末を使用して、可動物体、支持機構、副支持機構、及び/又は搭載物の個々の要素、例えば支持機構の作動アセンブリ、副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を制御し得る。端末は、可動物体、支持機構、副支持機構又は搭載物のうちの1つ又は複数と通信するように適合された無線通信装置を含み得る。例えば、端末は、可動物体の中心本体又は推進ユニットに対する搭載物の平行移動又は動きを制御し得る。
【0154】
端末は、可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物の情報を見るための好適な表示ユニットを含み得る。例えば、端末は、位置、平行移動速度、平行移動加速度、向き、角速度、角加速度、又はこれらの任意の好適な組み合わせに関して、可動物体、支持機構、副支持機構、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、搭載物によって提供された情報、例えば機能的搭載物によって提供されたデータ(例えば、カメラ又は他の画像捕捉装置によって記録された画像)を表示し得る。幾つかの実施形態では、端末は、可動物体の中心本体又は推進ユニットに対する搭載物の平行移動の詳細、例えば平行移動方向、平行移動距離、運動状態等を表示し得る。
【0155】
任意選択的に、同じ端末が、可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物の制御、又は可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物の状態の制御、並びに可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物からの情報の受信及び/又は表示の双方を行い得る。例えば、端末は、搭載物によって撮られた画像データ又は搭載物の位置に関する情報を表示しながら、可動物体の中心本体又は推進ユニットに対する搭載物のポジショニングを制御し得る。或いは、異なる機能には異なる端末を使用し得る。例えば、第1の端末は、可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物の動き又は状態を制御する一方、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/又は表示し得る。例えば、第1の端末を使用して、環境(例えば、可動物体の中心本体又は推進ユニット)に対する搭載物のポジショニングを制御し得る一方、第2の端末は、搭載物によって撮ら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双方を行う統合端末との間、又は可動物体と、可動物体の制御及びデータの受信の双方を行う複数の端末との間では、様々な通信モードが使用され得る。例えば、可動物体と、可動物体の制御及び可動物体からの受信の双方を行う端末との間には、少なくとも2つの異なる通信モードが形成され得る。
【0156】
幾つかの実施形態では、端末は、制御データを、可動物体、支持機構、副支持機構、及び搭載物のうちの1つ又は複数に提供し、且つ可動物体、支持機構、副支持機構及び搭載物のうちの1つ又は複数から情報を受信し得る(例えば、可動物体、支持機構、副支持機構又は搭載物の位置及び/又はモーションの情報;カメラによって撮られた画像データ等、搭載物によって検知されたデータ)。場合によっては、端末からの制御データは、可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物の相対位置、動き、作動、又は制御に関する命令を含み得る。例えば、制御データは、可動物体のロケーション及び/又は向きの修正(例えば、推進機構の制御を介して)、又は可動物体に対する搭載物の動き(例えば、支持機構及び副支持機構の制御を介して)を生じ得る。端末からの制御データは、搭載物の制御、例えばカメラ又は他の画像捕捉装置の動作の制御(例えば、静止画像又は動画を撮ること、ズームイン又はズームアウト、電源を入れる又は切ること、撮像モードを切り替えること、画像解像度を変更すること、焦点を変えること、被写界深度を変えること、露出時間を変更すること、ビューイング角又は視界を変更すること、支持機構のガイドに沿って動くこと)を生じ得る。
【0157】
場合によっては、可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物からの通信は、(例えば、検知システム又は搭載物の)1つ又は複数のセンサからの情報を含み得る。通信は、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、又はイメージセンサ)からの、検知された情報を含み得る。そのような情報は、可動物体、支持機構、副支持機構及び/又は搭載物の位置(例えば、ロケーション、向き)、動き、又は加速度に関連し得る。搭載物からのそのような情報は、搭載物によって撮られたデータ、又は搭載物の検知された状態を含み得る。端末によって送信された制御データを使用して、可動物体、支持機構、副支持機構又は搭載物のうちの1つ又は複数の状態を制御し得る。その代わりに又はそれと組み合わせて、支持機構、副支持機構及び搭載物は、それぞれ、端末と通信するように構成された通信モジュールを含み、端末が、可動物体、支持機構、副支持機構及び搭載物のそれぞれと独立して通信及び制御できるようにし得る。
【0158】
幾つかの実施形態では、可動物体は、端末に加えて、又は端末の代わりに、別の遠隔装置と通信するように構成され得る。端末はまた、別の遠隔装置並びに可動物体と通信するように構成され得る。例えば、可動物体及び/又は端末は、別の可動物体、支持機構若しくは副支持機構、又は別の可動物体の搭載物と通信し得る。所望する場合には、遠隔装置は、第2の端末又は他の計算装置(例えば、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン、又は他のモバイル機器)とし得る。遠隔装置は、可動物体にデータを送信し、可動物体からデータを受信し、端末にデータを送信し、及び/又は端末からデータを受信するように構成され得る。任意選択的に、遠隔装置は、インターネット又は他の電気通信ネットワークに接続され、可動物体及び/又は端末から受信したデータがウェブサイト又はサーバーにアップロードされるようにし得る。
【0159】
通信システムは、無線通信に好適な任意の数の送信機、受信機、及び/又は送受信機を含み得る。通信は単方向通信とし得るため、データは、一方向にのみ送信され得る。例えば、単方向通信は、端末にデータを送信する可動物体のみを含み得るか、又は逆もまた同様である。データは、通信システムの1つ又は複数の送信機から通信システムの1つ又は複数の受信機へ送信され得る、又は逆もまた同様である。或いは、通信は双方向通信とし得るため、データは、可動物体と端末との間で両方向に送信され得る。双方向通信は、通信システムの1つ又は複数の送信機から通信システムの1つ又は複数の受信機へデータを送信することを含み得る、及び逆もまた同様である。
【0160】
図21は、実施形態による可動物体を制御するためのシステム210のブロック図による概略図である。システム210は、本明細書で開示するシステム、装置、及び方法の任意の好適な実施形態と組み合わせて使用され得る。システム210は、検知モジュール211、プロセッシングユニット212、非一時的な(non−transitory)コンピュータ可読媒体213、制御モジュール214、及び通信モジュール215を含み得る。
【0161】
検知モジュールは、可動物体に関する情報を異なる方法で収集し且つ可動物体の中心本体又は推進ユニット等の可動物体の一部に対する搭載物の動きに関する情報を収集する、異なるタイプのセンサを用い得る。異なるタイプのセンサは、異なるタイプの信号又は異なる発信源からの信号を検知し得る。例えば、センサは、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/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。検知モジュールは、複数のプロセッサを有するプロセッシングユニットに動作可能に結合され得る。幾つかの実施形態では、検知モジュールは、センシングデータを好適な外部装置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216(例えば、Wi−Fi画像送信モジュール)に動作可能に結合され得る。例えば、送信モジュールを使用して、検知モジュールのカメラによって撮られた画像を遠隔端末に送信し得る。更に、送信モジュールを使用して、可動物体(例えば、UAV)の中心本体に対する搭載物の移動距離を遠隔端末に送信して、ユーザが観察できるようにし得る。
【0162】
プロセッシングユニットは、1つ又は複数のプロセッサ、例えばプログラム可能プロセッサ(例えば、セントラルプロセッシングユニット(CPU))を有し得る。プロセッシングユニットは、非一時的なコンピュータ可読媒体に動作可能に結合され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、1つ又は複数のステップ、例えば
図17〜19に例示的に示されるようなステップを実行するためにプロセッシングユニットによって実行可能な論理、コード、及び/又はプログラム命令を記憶し得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、1つ又は複数のメモリユニット(例えば、取り外し可能な媒体又は外部記憶装置、例えばSDカード又はランダムアクセスメモリ(RAM))を含み得る。幾つかの実施形態では、検知モジュールからのデータは、非一時的なコンピュータ可読媒体のメモリユニットに直接伝達されて、そこに記憶され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体のメモリユニットは、本明細書で説明する方法の任意の好適な実施形態を実行するためにプロセッシングユニットによって実行可能な論理、コード及び/又はプログラム命令を記憶し得る。例えば、プロセッシングユニットは、検知モジュールによって作り出されたセンシングデータをプロセッシングユニットの1つ又は複数のプロセッサに解析させる命令を実行するように構成され得る。メモリユニットは、プロセッシングユニットによって処理されるべき検知モジュールからのセンシングデータを記憶し得る。幾つかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体のメモリユニットを使用して、プロセッシングユニットによって作り出された処理済の結果を記憶し得る。
【0163】
幾つかの実施形態では、プロセッシングユニットは、
図1〜20を参照して説明したような、可動物体、支持機構、副支持機構、及び/又は搭載物の様々な状態を制御するように構成された制御モジュールに、動作可能に結合され得る。例えば、制御モジュールは、6自由度に関して可動物体の空間的配置、速度、及び/又は加速度を調整するために、可動物体の推進機構を制御するように構成され得る。幾つかの実施形態では、制御モジュールは、搭載物の平行移動距離、平行移動方向、動きの付勢(enablement)又は無効等を制御するように構成され得る。
【0164】
プロセッシングユニットは、データを送信する及び/又は1つ又は複数の外部装置(例えば、端末、表示装置、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に動作可能に結合され得る。下記で更に詳細に説明するように、有線通信又は無線通信等、任意の好適な通信手段を使用し得る。通信モジュールは、検知モジュールからのセンシングデータ、プロセッシングユニットによって作り出された処理済の結果、予め決定された制御データ、端末やリモートコントローラからのユーザコマンド等のうちの1つ又は複数を送信及び/又は受信し得る。例えば、ユーザコマンドは、搭載物に多少動くように、動きを停止するように、及び動きを再開するように命令するためのユーザ制御命令を含み得る。幾つかの実施形態では、搭載物がカメラとして供される場合、ユーザ制御命令を使用して、移動している間も撮影し続けるように、移動している間は撮影を停止するように、規定の移動距離内では撮影し続けるように、及び規定の移動距離内では撮影を停止するようにカメラを制御し得る。幾つかの実施形態では、通信モジュールは、本明細書の他の個所で説明するように、適応通信モードの切り替えを実行するように構成され得る。
【0165】
システムの構成部品は、任意の好適な構成に配置され得る。例えば、システムの1つ又は複数の構成部品は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検知システム、又は上記のうちの1つ又は複数と通信する追加的な外部装置にあり得る。更に、
図21は、単一のプロセッシングユニット及び単一の非一時的なコンピュータ可読媒体を示すが、当業者は、これは限定を意図するものではなく、及びシステムは、複数のプロセッシングユニット及び/又は非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得ることを認識するであろう。幾つかの実施形態では、複数のプロセッシングユニット及び/又は非一時的なコンピュータ可読媒体のうちの1つ又は複数は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検知モジュール、上記のうちの1つ又は複数と通信する追加的な外部装置、又は好適なこれらの組み合わせ等、異なるロケーションに置かれ、システムによって実行される処理機能及び/又はメモリ機能の任意の好適な態様は、上述のロケーションのうちの1つ又は複数で生じ得る。
【0166】
本発明の好ましい実施形態を本明細書で図示及び説明したが、当業者には、そのような実施形態は、例として提供されるにすぎないことが明らかである。多数の変形、変更、及び代替が、ここで、本発明から逸脱することなく、当業者には思い浮かぶであろう。本明細書で説明する本発明の実施形態の様々な代替例が、本発明の実施において用いられ得ることが理解される。以下の特許請求の範囲は本発明の範囲を定義し、及びそれにより、これらの特許請求の範囲内にある方法及び構造及びそれらの等価物が網羅されるものとする。
[項目1]
無人航空機(UAV)であって、
中心本体と;
空中で前記UAVを推進させるように構成された1つ又は複数の推進ユニットと;
前記中心本体によって支持されたキャリアであって、ペイロードを支持し且つ前記ペイロードが前記中心本体に対して平行移動することを可能にするように構成されたキャリアと
を含む、無人航空機(UAV)。
[項目2]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体の上側及び下側に動くことを可能にするように構成されている、項目1に記載のUAV。
[項目3]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体に対して水平方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目1に記載のUAV。
[項目4]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体に対して垂直方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目1に記載のUAV。
[項目5]
前記キャリアが、前記ペイロードを全く回転させる必要なく、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目4に記載のUAV。
[項目6]
前記キャリアが、前記ペイロードの回転を可能にする一方で、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目4に記載のUAV。
[項目7]
前記キャリアが、前記ペイロードが水平方向には全く平行移動する必要なく、前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目4に記載のUAV。
[項目8]
前記キャリアが、水平方向に平行移動することを可能にする一方で、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目4に記載のUAV。
[項目9]
前記キャリアが、前記キャリアの少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目4に記載のUAV。
[項目10]
前記キャリアが少なくとも1つの垂直ロッドを含む、項目1に記載のUAV。
[項目11]
前記少なくとも1つの垂直ロッドが前記UAVの前記中心本体を通過している、項目10に記載のUAV。
[項目12]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ロッドが、前記UAVの前記中心本体を通過している、項目10に記載のUAV。
[項目13]
前記キャリアが、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含む、項目10に記載のUAV。
[項目14]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが少なくとも1つのモータを含む、項目13に記載のUAV。
[項目15]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の上側に位置決めされている、項目14に記載のUAV。
[項目16]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の下側に位置決めされている、項目14に記載のUAV。
[項目17]
前記少なくとも1つの作動アセンブリがガイドスクリューを含み、及び前記ガイドスクリューは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと係合することにより、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるようにする、項目14に記載のUAV。
[項目18]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが同期ベルトを含み、及び前記同期ベルトは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記同期ベルトを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるようにする、項目14に記載のUAV。
[項目19]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが鋼線ロープを含み、及び前記鋼線ロープは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記鋼線ロープを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるようにする、項目14に記載のUAV。
[項目20]
前記ペイロードが撮像装置である、項目1に記載のUAV。
[項目21]
前記キャリアが、前記撮像装置に結合されたジンバルを含み、及び前記ジンバルは、前記撮像装置が平行移動しながら1つ又は複数の回転軸で回転することを可能にする、項目20に記載のUAV。
[項目22]
前記ジンバルが3軸ジンバルである、項目21に記載のUAV。
[項目23]
前記撮像装置が、平行移動しながら撮影し続ける、項目21に記載のUAV。
[項目24]
前記撮像装置が、平行移動する間は撮影を停止する、項目21に記載のUAV。
[項目25]
前記撮像装置が、一定の平行移動距離内では撮影し続ける、項目21に記載のUAV。
[項目26]
前記撮像装置が、一定の平行移動距離内では撮影を停止する、項目21に記載のUAV。
[項目27]
前記撮像装置が、前記中心本体に対し前記キャリアの底端部においてハイアングルの撮影を実行し、及び前記中心本体に対し前記キャリアの上端部においてローアングルの撮影を実行する、項目21に記載のUAV。
[項目28]
前記中心本体に対する前記ペイロードの平行移動距離が、予め決定されている、項目1に記載のUAV。
[項目29]
前記1つ又は複数の推進ユニットが、前記中心本体から延在する1つ又は複数のアームによって支持されている、項目1に記載のUAV。
[項目30]
前記1つ又は複数の推進ユニットが、前記UAVの上昇を生じる1つ又は複数のロータブレードを含む、項目1に記載のUAV。
[項目31]
前記UAVが、前記ペイロードの前記平行移動を制御するためのコントローラを含む、項目1に記載のUAV。
[項目32]
前記コントローラが、前記ペイロードの前記平行移動を制御するための1つ又は複数のユーザ命令を生成するように構成された1つ又は複数のプロセッサを含む、項目31に記載のUAV。
[項目33]
前記コントローラが、前記UAVに搭載されており、及び前記1つ又は複数のユーザ命令に基づいて前記ペイロードの前記平行移動を制御するように構成されている、項目32に記載のUAV。
[項目34]
前記コントローラが、ユーザ選択のための1つ又は複数の平行移動構成を表示するための表示装置を含む、項目31に記載のUAV。
[項目35]
前記表示装置が、前記1つ又は複数の平行移動構成の前記ユーザ選択を受信するためのタッチセンシティブディスプレイである、項目34に記載のUAV。
[項目36]
前記1つ又は複数の平行移動構成が、平行移動の付勢、平行移動の無効、1つ又は複数の平行移動方向、1つ又は複数の平行移動距離のうちの1つ又は複数を含む、項目34に記載のUAV。
[項目37]
前記中心本体に対する前記ペイロードの平行移動距離が、1つ又は複数のセンサを用いて測定可能である、項目1に記載のUAV。
[項目38]
前記キャリアが、前記中心本体に対する前記ペイロードの前記平行移動距離を測定するホールセンサを含む、項目37に記載のUAV。
[項目39]
前記キャリアが、前記中心本体に対する前記ペイロードの前記平行移動距離を測定するためのデジタルノギスを含む、項目37に記載のUAV。
[項目40]
前記測定された平行移動距離が、前記UAVのユーザに視覚的に表示される、項目37に記載のUAV。
[項目41]
無人航空機(UAV)上でのペイロードのポジショニングを制御するためのリモートコントローラであって:
項目1に記載のUAVを制御するためのユーザ制御命令を生成するように構成されたプロセッサと;
項目1に記載のUAVに前記ユーザ制御命令を送信するように構成された通信ユニットであって、前記ユーザ制御命令は、前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるための前記キャリアに対する命令を含む、通信ユニットと
を含む、リモートコントローラ。
[項目42]
無人航空機(UAV)上でのペイロードのポジショニングを制御する方法であって、
前記UAVの中心本体上でキャリアを支持するステップと;
前記空中で前記UAVを推進させるように1つ又は複数の推進ユニットを動作させるステップと;
前記キャリアを使用して前記ペイロードを支持するステップと;
前記キャリアを作動させて、前記ペイロードが前記中心本体に対して平行移動することを可能にするステップと
を含む、方法。
[項目43]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体の上側及び下側に動くことを可能にするように構成されている、項目42に記載の方法。
[項目44]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記1つ又は複数の推進ユニットの上側及び下側に動くことを可能にするように構成されている、項目42に記載の方法。
[項目45]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体に対して水平方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目42に記載の方法。
[項目46]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体に対して垂直方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目42に記載の方法。
[項目47]
前記キャリアが、前記ペイロードを全く回転させる必要なく、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目46に記載の方法。
[項目48]
前記キャリアが、前記ペイロードの回転を可能にしながら、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目46に記載の方法。
[項目49]
前記キャリアが、水平方向には全く平行移動する必要なく、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目46に記載の方法。
[項目50]
前記キャリアが、水平方向の平行移動を可能にしながら、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目46に記載の方法。
[項目51]
前記キャリアが、前記キャリアの少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目46に記載の方法。
[項目52]
前記キャリアが少なくとも1つの垂直ロッドを含む、項目42に記載の方法。
[項目53]
前記少なくとも1つの垂直ロッドが前記UAVの前記中心本体を通過している、項目52に記載の方法。
[項目54]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ロッドが、前記UAVの前記中心本体を通過している、項目52に記載の方法。
[項目55]
前記キャリアが、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含む、項目52に記載の方法。
[項目56]
前記少なくとも1つの垂直ロッドが前記UAVの前記中心本体を通過している、項目55に記載の方法。
[項目57]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ロッドが、前記UAVの前記中心本体を通過している、項目55に記載の方法。
[項目58]
前記キャリアが、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含む、項目55に記載の方法。
[項目59]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが少なくとも1つのモータを含む、項目58に記載の方法。
[項目60]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の上側に位置決めされている、項目59に記載の方法。
[項目61]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の下側に位置決めされている、項目59に記載の方法。
[項目62]
前記少なくとも1つの作動アセンブリがガイドスクリューを含み、及び前記ガイドスクリューは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと係合することにより、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるようにする、項目59に記載の方法。
[項目63]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが同期ベルトを含み、及び前記同期ベルトは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記同期ベルトを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるようにする、項目59に記載の方法。
[項目64]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが鋼線ロープを含み、及び前記鋼線ロープは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記鋼線ロープを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して平行移動させるようにする、項目59に記載の方法。
[項目65]
前記ペイロードが撮像装置であり、及び前記キャリアは、前記画像装置に結合されたジンバルを含み、及び前記方法は、前記撮像装置を1つ又は複数の回転軸で回転させるように前記ジンバルを構成するステップを更に含む、項目42に記載の方法。
[項目66]
平行移動しながら撮影し続けるように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目65に記載の方法。
[項目67]
平行移動している間は撮影を停止するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目65に記載の方法。
[項目68]
一定の平行移動距離内では撮影し続けるように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目65に記載の方法。
[項目69]
一定の平行移動距離内では撮影を停止するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目65に記載の方法。
[項目70]
前記中心本体に対し前記キャリアの底端部においてハイアングルの撮影を実行するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目65に記載の方法。
[項目71]
前記中心本体に対し前記キャリアの上端部においてローアングルの撮影を実行するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目65に記載の方法。
[項目72]
前記中心本体に対する前記ペイロードの平行移動距離を予め決定するステップを更に含む、項目42に記載の方法。
[項目73]
1つ又は複数のセンサを適用して、前記中心本体に対する前記ペイロードの平行移動距離を測定するステップを更に含む、項目42に記載の方法。
[項目74]
前記センサが1つ又は複数のホールセンサを含む、項目73に記載の方法。
[項目75]
前記センサが1つ又は複数のデジタルノギスを含む、項目73に記載の方法。
[項目76]
前記測定された平行移動距離を視覚的に表示するステップを更に含む、項目73に記載の方法。
[項目77]
無人航空機(UAV)であって、
中心本体と;
前記空中で前記UAVを推進させるように構成された1つ又は複数の推進ユニットと;
前記中心本体によって支持されたキャリアであって、ペイロードを支持し且つ前記ペイロードが前記中心本体を通過することを可能にするように構成されたキャリアと
を含む、UAV。
[項目78]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体を垂直方向に通過することを可能にするように構成されている、項目77に記載のUAV。
[項目79]
前記キャリアが、前記ペイロードを全く回転させる必要なく、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目78に記載のUAV。
[項目80]
前記キャリアが、前記ペイロードの回転を可能にしながら、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目78に記載のUAV。
[項目81]
前記キャリアが、水平方向には全く平行移動する必要なく、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目78に記載のUAV。
[項目82]
前記キャリアが、水平方向の動きを可能にしながら、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目78に記載のUAV。
[項目83]
前記キャリアが、前記キャリアの少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目78に記載のUAV。
[項目84]
前記キャリアが少なくとも1つの垂直ロッドを含む、項目77に記載のUAV。
[項目85]
前記少なくとも1つの垂直ロッドが前記UAVの前記中心本体を通過している、項目84に記載のUAV。
[項目86]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ロッドが、前記UAVの前記中心本体を通過している、項目84に記載のUAV。
[項目87]
前記キャリアが、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含む、項目84に記載のUAV。
[項目88]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが少なくとも1つのモータを含む、項目87に記載のUAV。
[項目89]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の上側に位置決めされている、項目88に記載のUAV。
[項目90]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の下側に位置決めされている、項目88に記載のUAV。
[項目91]
前記少なくとも1つの作動アセンブリがガイドスクリューを含み、及び前記ガイドスクリューは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと係合することにより、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して動かすようにする、項目88に記載のUAV。
[項目92]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが同期ベルトを含み、及び前記同期ベルトは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記同期ベルトを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して動かすようにする、項目88に記載のUAV。
[項目93]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが鋼線ロープを含み、及び前記鋼線ロープは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記鋼線ロープを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して動かすようにする、項目88に記載のUAV。
[項目94]
前記ペイロードが撮像装置である、項目77に記載のUAV。
[項目95]
前記キャリアが、前記撮像装置に結合されたジンバルを含み、及び前記ジンバルが、前記撮像装置が動きながら1つ又は複数の回転軸で回転することを可能にする、項目94に記載のUAV。
[項目96]
前記ジンバルが3軸ジンバルである、項目95に記載のUAV。
[項目97]
前記撮像装置が、動きながら撮影し続ける、項目95に記載のUAV。
[項目98]
前記撮像装置が、動いている間は撮影を停止する、項目95に記載のUAV。
[項目99]
前記撮像装置が、一定の移動距離内では撮影し続ける、項目95に記載のUAV。
[項目100]
前記撮像装置が、一定の移動距離内では撮影を停止する、項目95に記載のUAV。
[項目101]
前記撮像装置が、前記中心本体に対し前記キャリアの底端部においてハイアングルの撮影を実行し、及び前記中心本体に対し前記キャリアの上端部においてローアングルの撮影を実行する、項目95に記載のUAV。
[項目102]
前記中心本体の上側及び下側に動く前記ペイロードの移動距離が、予め決定される、項目77に記載のUAV。
[項目103]
前記1つ又は複数の推進ユニットが、前記中心本体から延在する1つ又は複数のアームによって支持されている、項目77に記載のUAV。
[項目104]
前記1つ又は複数の推進ユニットが、前記UAVの上昇を生じるように構成された1つ又は複数のロータブレードを含む、項目77に記載のUAV。
[項目105]
前記UAVが、前記ペイロードの前記動きを制御するコントローラを含む、項目77に記載のUAV。
[項目106]
前記コントローラが、前記ペイロードの前記動きを制御するための1つ又は複数のユーザ命令を生成するように構成された1つ又は複数のプロセッサを含む、項目105に記載のUAV。
[項目107]
前記コントローラが、前記UAVに搭載されており、及び前記1つ又は複数のユーザ命令に基づいて前記ペイロードの前記動きを制御するように構成されている、項目106に記載のUAV。
[項目108]
前記コントローラが、ユーザ選択用の1つ又は複数の移動構成を表示するための表示装置を含む、項目105に記載のUAV。
[項目109]
前記表示装置が、前記1つ又は複数の移動構成の前記ユーザ選択を受信するためのタッチセンシティブディスプレイである、項目108に記載のUAV。
[項目110]
前記1つ又は複数の移動構成が、移動の付勢、移動の無効、移動方向、及び移動距離のうちの1つ又は複数を含む、項目108に記載のUAV。
[項目111]
前記中心本体に対する前記ペイロードの移動距離が、1つ又は複数のセンサを用いて測定可能である、項目77に記載のUAV。
[項目112]
前記キャリアが、前記中心本体に対する前記ペイロードの前記移動距離を測定するための1つ又は複数のホールセンサを含む、項目111に記載のUAV。
[項目113]
前記キャリアが、前記中心本体に対する前記ペイロードの前記移動距離を測定するための1つ又は複数のデジタルノギスを含む、項目111に記載のUAV。
[項目114]
前記測定された移動距離が、前記UAVのユーザに視覚的に表示される、項目111に記載のUAV。
[項目115]
無人航空機(UAV)上でのペイロードのポジショニングを制御するためのリモートコントローラであって、
項目77に記載のUAVを制御するためのユーザ制御命令を生成するように構成されたプロセッサと;
項目77に記載のUAVに前記ユーザ制御命令を送信するように構成された通信ユニットであって、前記ユーザ制御命令は、前記ペイロードが前記中心本体を通過することを可能にする前記キャリアに対する命令を含む、通信ユニットと
を含む、UAV。
[項目116]
無人航空機(UAV)上でのペイロードのポジショニングを制御する方法において、
前記UAVの中心本体上でキャリアを支持するステップと;
前記空中で前記UAVを推進させるように1つ又は複数の推進ユニットを動作させるステップと;
前記キャリアを使用して前記ペイロードを支持するステップと;
前記キャリアを作動させて、前記ペイロードが前記中心本体を通過することを可能にするステップと
を含む、方法。
[項目117]
前記キャリアが、前記ペイロードが前記中心本体を垂直方向に通過することを可能にするように構成されている、項目116に記載の方法。
[項目118]
前記キャリアが、前記ペイロードを全く回転させる必要なく、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目117に記載の方法。
[項目119]
前記キャリアが、前記ペイロードの回転を可能にしながら、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目117に記載の方法。
[項目120]
前記キャリアが、水平方向には全く平行移動する必要なく、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目117に記載の方法。
[項目121]
前記キャリアが、水平方向の動きを可能にしながら、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目117に記載の方法。
[項目122]
前記キャリアが、前記キャリアの少なくとも1つのアクチュエータの作動に応答して、前記ペイロードが前記中心本体を前記垂直方向に通過することを可能にする、項目117に記載の方法。
[項目123]
前記キャリアが少なくとも1つの垂直ロッドを含む、項目116に記載の方法。
[項目124]
前記少なくとも1つの垂直ロッドが前記UAVの前記中心本体を通過している、項目123に記載の方法。
[項目125]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ロッドが、前記UAVの前記中心本体を通過している、項目123に記載の方法。
[項目126]
前記キャリアが、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置された少なくとも1つの作動アセンブリを含む、項目123に記載の方法。
[項目127]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが少なくとも1つのモータを含む、項目126に記載の方法。
[項目128]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の上側に位置決めされている、項目127に記載の方法。
[項目129]
前記少なくとも1つのモータが前記中心本体の下側に位置決めされている、項目127に記載の方法。
[項目130]
前記少なくとも1つの作動アセンブリがガイドスクリューを含み、及び前記ガイドスクリューは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと係合することにより、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して動かすようにする、項目127に記載の方法。
[項目131]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが同期ベルトを含み、及び前記同期ベルトは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記同期ベルトを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して動かすようにする、項目127に記載の方法。
[項目132]
前記少なくとも1つの作動アセンブリが鋼線ロープを含み、及び前記鋼線ロープは、前記少なくとも1つの垂直ロッドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記鋼線ロープを駆動して前記ペイロードを前記中心本体に対して動かすようにする、項目127に記載の方法。
[項目133]
前記ペイロードが撮像装置であり、及び前記キャリアが、前記撮像装置に結合されたジンバルを含み、及び前記方法が、前記撮像装置を1つ又は複数の回転軸で回転させるように前記ジンバルを構成するステップを更に含む、項目116に記載の方法。
[項目134]
動きながら撮影し続けるように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目133に記載の方法。
[項目135]
動いている間は撮影を停止するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目133に記載の方法。
[項目136]
一定の移動距離内では撮影し続けるように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目133に記載の方法。
[項目137]
一定の移動距離内では撮影を停止するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目133に記載の方法。
[項目138]
前記中心本体に対し前記キャリアの底端部においてハイアングルの撮影を実行するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目133に記載の方法。
[項目139]
前記中心本体に対し前記キャリアの上端部においてローアングルの撮影を実行するように前記撮像装置を動作させるステップを更に含む、項目133に記載の方法。
[項目140]
前記中心本体に対する前記ペイロードの移動距離を予め決定するステップを更に含む、項目116に記載の方法。
[項目141]
1つ又は複数のセンサを適用して、前記中心本体に対する前記ペイロードの移動距離を測定するステップを更に含む、項目116に記載の方法。
[項目142]
前記センサが1つ又は複数のホールセンサを含む、項目141に記載の方法。
[項目143]
前記センサが1つ又は複数のデジタルノギスを含む、項目141に記載の方法。
[項目144]
前記測定された移動距離を視覚的に表示するステップを更に含む、項目141に記載の方法。
[項目145]
無人航空機(UAV)上のペイロードを支持するように構成されたキャリアであって:
1つ又は複数のガイドと;
前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して平行移動することを可能にするように構成された第1のアクチュエータと;
前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にするように構成された第2のアクチュエータと
を含む、キャリア。
[項目146]
前記1つ又は複数のガイドが1つ又は複数のバーである、項目145に記載のキャリア。
[項目147]
前記1つ又は複数のバーが垂直に向けられている、項目146に記載のキャリア。
[項目148]
前記1つ又は複数のバーが水平に向けられている、項目146に記載のキャリア。
[項目149]
前記第1のアクチュエータが、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して水平方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目145に記載のキャリア。
[項目150]
前記第1のアクチュエータが、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して垂直方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目145に記載のキャリア。
[項目151]
前記第1のアクチュエータが、前記第2のアクチュエータによって前記ペイロードが全く回転されずに、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目150に記載のキャリア。
[項目152]
前記第1のアクチュエータが、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする一方で、前記第2のアクチュエータが前記ペイロードの回転を可能にする、項目150に記載のキャリア。
[項目153]
前記第1のアクチュエータが、水平方向には全く平行移動する必要なく、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目150に記載のキャリア。
[項目154]
前記第1のアクチュエータが、水平方向の平行移動を可能にしながら、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目150に記載のキャリア。
[項目155]
前記キャリアが少なくとも1つの垂直ガイドを含む、項目145に記載のキャリア。
[項目156]
前記少なくとも1つの垂直ガイドが前記UAVの中心本体を通過している、項目155に記載のキャリア。
[項目157]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ガイドが、前記UAVの中心本体を通過している、項目155に記載のキャリア。
[項目158]
前記第1のアクチュエータが前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置される、項目155に記載のキャリア。
[項目159]
前記第1のアクチュエータが少なくとも1つのモータを含む、項目158に記載のキャリア。
[項目160]
前記少なくとも1つのモータが、前記UAVの中心本体の上側に位置決めされる、項目159に記載のキャリア。
[項目161]
前記少なくとも1つのモータが、前記UAVの中心本体の下側に位置決めされる、項目159に記載のキャリア。
[項目162]
前記第1のアクチュエータがガイドスクリューを含み、及び前記ガイドスクリューは、前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ前記ペイロードと係合することにより、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記ペイロードを平行移動させるようにする、項目159に記載のキャリア。
[項目163]
前記第1のアクチュエータが同期ベルトを含み、及び前記同期ベルトは、前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記同期ベルトを駆動して前記ペイロードを平行移動させるようにする、項目159に記載のキャリア。
[項目164]
前記第1のアクチュエータが鋼線ロープを含み、及び前記鋼線ロープは前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ前記ペイロードに接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記鋼線のラインを駆動して前記ペイロードを平行移動させるようにする、項目159に記載のキャリア。
[項目165]
前記第2のアクチュエータが、前記ペイロードに結合されたジンバルを含み、及び前記ジンバルは、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にする、項目145に記載のキャリア。
[項目166]
前記ジンバルが3軸ジンバルである、項目165に記載のキャリア。
[項目167]
前記ペイロードが撮像装置である、項目145に記載のキャリア。
[項目168]
前記撮像装置が、平行移動しながら撮影し続ける、項目167に記載のキャリア。
[項目169]
前記撮像装置が、平行移動する間は撮影を停止する、項目167に記載のキャリア。
[項目170]
前記撮像装置が、一定の平行移動距離内では撮影し続ける、項目167に記載のキャリア。
[項目171]
前記撮像装置が、一定の平行移動距離内では撮影を停止する、項目167に記載のキャリア。
[項目172]
前記撮像装置が、前記中心本体に対し前記キャリアの底端部においてハイアングルの撮影を実行し、及び前記中心本体に対し前記キャリアの上端部においてローアングルの撮影を実行する、項目167に記載のキャリア。
[項目173]
1つ又は複数のガイドに対する前記ペイロードの平行移動が、予め決定されている、項目145に記載のキャリア。
[項目174]
前記1つ又は複数のガイドに対する前記ペイロードの平行移動距離が測定可能である、項目145に記載のキャリア。
[項目175]
前記キャリアが、前記ペイロードの前記平行移動距離を測定するための1つ又は複数のホールセンサを含む、項目174に記載のキャリア。
[項目176]
前記キャリアが、前記ペイロードの前記平行移動距離を測定するための1つ又は複数のデジタルノギスを含む、項目174に記載のキャリア。
[項目177]
前記1つ又は複数のガイドに対する前記ペイロードの平行移動距離が制御可能である、項目145に記載のキャリア。
[項目178]
前記UAVに制御システムが搭載されており、前記ペイロードの前記平行移動距離を制御する、項目177に記載のキャリア。
[項目179]
前記ペイロードの前記平行移動距離が、リモートコントローラによって無線で制御される、項目177に記載のキャリア。
[項目180]
前記キャリアが、前記ペイロードの前記平行移動を制御する制御システムを含む、項目145に記載のキャリア。
[項目181]
前記制御システムが、リモートコントローラから平行移動命令を受信するように構成されている、項目180に記載のキャリア。
[項目182]
前記制御システムが、ユーザから直接、平行移動命令を受信するように構成されている、項目180に記載のキャリア。
[項目183]
無人航空機(UAV)上でのペイロードのポジショニングを制御するリモートコントローラであって、
項目145に記載のキャリアを制御するためのユーザ制御命令を生成するように構成されたプロセッサと;
項目145に記載のUAVに前記ユーザ制御命令を送信するように構成された通信ユニットと
を含み、
前記ユーザ制御命令は、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して平行移動することを可能にする前記キャリアに対する命令、及び前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にする前記キャリアに対する命令を含む、リモートコントローラ。
[項目184]
無人航空機(UAV)上のペイロードを支持する方法であって、
1つ又は複数のガイドを提供するステップと;
前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して平行移動することを可能にするように第1のアクチュエータを構成するステップと;
前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りで回転することを可能にするように第2のアクチュエータを構成するステップと
を含む、方法。
[項目185]
前記1つ又は複数のガイドが1つ又は複数のバーである、項目184に記載の方法。
[項目186]
前記1つ又は複数のバーが垂直に向けられている、項目185に記載の方法。
[項目187]
前記1つ又は複数のバーが水平に向けられている、項目185に記載の方法。
[項目188]
前記第1のアクチュエータが、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して水平方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目184に記載の方法。
[項目189]
前記第1のアクチュエータが、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して垂直方向に平行移動することを可能にするように構成されている、項目184に記載の方法。
[項目190]
前記第1のアクチュエータが、前記第2のアクチュエータによって前記ペイロードを全く回転させずに、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目189に記載の方法。
[項目191]
前記第1のアクチュエータが、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする一方で、前記第2のアクチュエータが前記ペイロードの回転を可能にする、項目189に記載の方法。
[項目192]
前記第1のアクチュエータが、水平方向には全く平行移動する必要なく、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目189に記載の方法。
[項目193]
前記第1のアクチュエータが、水平方向の平行移動を可能にする間、前記ペイロードが前記垂直方向に平行移動することを可能にする、項目189に記載の方法。
[項目194]
前記方法が、少なくとも1つの垂直ガイドを提供するステップを含む、項目184に記載の方法。
[項目195]
前記少なくとも1つの垂直ガイドが前記UAVの中心本体を通過している、項目194に記載の方法。
[項目196]
互いに実質的に平行である少なくとも2つの垂直ガイドが、前記UAVの中心本体を通過している、項目194に記載の方法。
[項目197]
前記方法が、前記少なくとも1つの垂直ガイドに前記第1のアクチュエータを配置するステップを含む、項目194に記載の方法。
[項目198]
前記第1のアクチュエータが少なくとも1つのモータを含む、項目197に記載の方法。
[項目199]
前記方法が、前記UAVの中心本体の上側に前記少なくとも1つのモータを位置決めするステップを含む、項目198に記載の方法。
[項目200]
前記方法が、前記UAVの中心本体の下側に前記少なくとも1つのモータを位置決めするステップを含む、項目198に記載の方法。
[項目201]
前記第1のアクチュエータがガイドスクリューを含み、及び前記ガイドスクリューが、前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ前記ペイロードと係合することにより、前記少なくとも1つのモータが前記ガイドスクリューを駆動して前記ペイロードを平行移動させるようにする、項目198に記載の方法。
[項目202]
前記第1のアクチュエータが同期ベルトを含み、及び前記同期ベルトが前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ前記ペイロードと接続することにより、前記少なくとも1つのモータが前記同期ベルトを駆動して前記ペイロードを平行移動させるようにする、項目198に記載の方法。
[項目203]
前記第1のアクチュエータが鋼線ロープを含み、及び前記鋼線ロープが前記少なくとも1つの垂直ガイドに配置され、且つ前記ペイロードと接続し、前記少なくとも1つのモータが前記鋼線のラインを駆動して前記ペイロードを平行移動させるようにする、項目198に記載の方法。
[項目204]
前記方法が、前記ペイロードに結合されたジンバルを含むように前記第2のアクチュエータを構成するステップと、前記ペイロードが前記1つ又は複数のガイドに対して1つ又は複数の回転軸の周りを回転することを可能にするように前記ジンバルを構成するステップとを含む、項目184に記載の方法。
[項目205]
前記ジンバルが3軸ジンバルである、項目204に記載の方法。
[項目206]
前記ペイロードが撮像装置である、項目204に記載の方法。
[項目207]
前記撮像装置が、平行移動しながら撮影し続ける、項目206に記載の方法。
[項目208]
前記撮像装置が、平行移動する間は撮影を停止する、項目206に記載の方法。
[項目209]
前記撮像装置が、一定の平行移動距離内では撮影し続ける、項目206に記載の方法。
[項目210]
前記撮像装置が、一定の平行移動距離内では撮影を停止する、項目206に記載の方法。
[項目211]
前記撮像装置が、前記中心本体に対し前記キャリアの底端部においてハイアングルの撮影を実行し、及び前記中心本体に対し前記キャリアの上端部においてローアングルの撮影を実行する、項目206に記載の方法。
[項目212]
前記方法が、1つ又は複数のガイドに対する前記ペイロードの平行移動距離を予め決定するステップを含む、項目184に記載の方法。
[項目213]
前記方法が、前記1つ又は複数のガイドに対する前記ペイロードの平行移動距離を測定するステップを含む、項目184に記載の方法。
[項目214]
前記ペイロードの前記平行移動距離を測定するように1つ又は複数のホールセンサを構成するステップを更に含む、項目213に記載の方法。
[項目215]
前記ペイロードの前記平行移動距離を測定するように1つ又は複数のデジタルノギスを構成するステップを更に含む、項目213に記載の方法。
[項目216]
前記方法が、前記1つ又は複数のガイドに対して前記ペイロードの平行移動距離を制御するステップを含む、項目184に記載の方法。
[項目217]
前記ペイロードの前記平行移動距離を制御するように、前記UAVに搭載された制御システムを構成するステップを更に含む、項目216に記載の方法。
[項目218]
前記方法が、リモートコントローラから平行移動命令を受信するステップを含む、項目184に記載の方法。
[項目219]
前記方法が、ユーザ入力から平行移動命令を受信するステップを含む、項目184に記載の方法。