(57)【要約】【課題】変形可能な航空機のためのシステム、デバイス、および方法が提供される。【解決手段】一側面では、変形可能な航空機は、中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、中心体に対する複数の異なる垂直角まで少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを含む。【選択図】図３
2018150048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形可能な航空機であって、前記航空機は、
中心体と、
それぞれ前記中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、前記中心体に枢動可能に連結された近位部分と、遠位部分とを有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、
前記中心体の上に載置され、前記中心体に対する複数の異なる垂直角まで前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリと、
前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、前記変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットと
を備える、航空機。
【請求項２】
変形可能な航空機であって、前記航空機は、
中心体と、
それぞれ前記中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、前記中心体に連結された近位部分と、遠位部分とを有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、
第１の構成と第２の構成との間で前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように構成された作動アセンブリと、
前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、前記変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットであって、前記第１の構成は、前記推進ユニットが前記中心体より上側に位置付けられていることを含み、前記第２の構成は、前記推進ユニットが前記中心体より下側に位置付けられていることを含む、推進ユニットと
を備える、航空機。
【請求項３】
変形可能な航空機であって、前記航空機は、
ペイロードに連結された中心体と、
それぞれ前記中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、前記中心体に連結された近位部分と、遠位部分とを有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、
前記中心体の上に載置され、第１の構成と第２の構成との間で前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように構成された作動アセンブリであって、前記第１の構成は、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリが、表面上に静置する前記変形可能な航空機を支持することを可能にし、前記第２の構成は、前記ペイロードの機能空間を増加させる、作動アセンブリと、
前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、前記変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットと
を備える、航空機。
【請求項４】
前記変形可能な航空機は、無人機である、請求項１、２、または３に記載の航空機。
【請求項５】
前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、一次シャフトと、前記一次シャフトと平行に延在する少なくとも１つの二次シャフトとを備え、前記一次シャフトおよび前記少なくとも１つの二次シャフトはそれぞれ、前記中心体に枢動可能に連結され、前記一次シャフトおよび前記少なくとも１つの二次シャフトは、前記作動アセンブリによる前記一次シャフトの作動が、前記少なくとも１つの二次シャフトの対応する作動を生じるように、相互に連結されている、請求項１、２、または３に記載の航空機。
【請求項６】
前記作動アセンブリは、線形アクチュエータを備え、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれの一部分は、前記線形アクチュエータに連結されている、請求項１、２、または３に記載の航空機。
【請求項７】
前記線形アクチュエータは、ねじおよびナット機構を備え、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれの前記一部分は、前記ナットに連結されている、請求項６に記載の航空機。
【請求項８】
前記複数の推進ユニットのそれぞれは、回転翼を備える、請求項１、２、または３に記載の航空機。
【請求項９】
前記回転翼は、前記変形可能な航空機に対して水平に配向される、請求項８に記載の航空機。
【請求項１０】
前記変形可能な航空機はさらに、受信機を備え、前記受信機は、前記作動アセンブリおよび前記複数の推進ユニットのうちの１つ以上を制御するためのユーザコマンドを受信するように構成されている、請求項１、２、または３に記載の航空機。
【請求項１１】
前記ユーザコマンドは、遠隔端末から伝送される、請求項１０に記載の航空機。
【請求項１２】
前記変形可能な航空機はさらに、前記中心体に連結されたペイロードを備える、請求項１または２に記載の航空機。
【請求項１３】
前記ペイロードは、画像捕捉デバイスを備える、請求項１２に記載の航空機。
【請求項１４】
前記作動アセンブリは、第１の垂直角と第２の垂直角との間で前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成されている、請求項１に記載の航空機。
【請求項１５】
前記第１の垂直角において、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、前記中心体に対して下向きに角度を成し、前記第２の垂直角において、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、前記中心体に対して上向きに角度を成す、請求項１４に記載の航空機。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、前記変形可能な航空機の第１の動作段階中に前記第１の構成に変形され、前記変形可能な航空機の第２の動作段階中に前記第２の構成に変形される、請求項２に記載の航空機。
【請求項１７】
前記第１の動作段階は、前記変形可能な航空機が空中で飛行することを含み、前記第２の動作段階は、前記変形可能な航空機が表面から離陸し、および／または表面上に着陸することを含む、請求項１６に記載の航空機。
【請求項１８】
前記ペイロードは、画像捕捉デバイスを備え、前記機能空間は、前記画像捕捉デバイスの遮るものがない視野を備える、請求項３に記載の航空機。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリはそれぞれ、表面上に静置する前記変形可能な航空機を支持するように構成された支持部材を備える、請求項３に記載の航空機。
【請求項２０】
前記第１の構成において、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、前記中心体に対して下向きに角度を成し、第２の構成角度において、前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、前記中心体に対して上向きに角度を成す、請求項３に記載の航空機。
【請求項２１】
変形可能な航空機を制御するための方法であって、前記方法は、
請求項１に記載の変形可能な航空機を提供することと、
前記中心体に対する複数の異なる垂直角まで前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように、前記中心体の上に載置された前記作動アセンブリを駆動することと
を含む、方法。
【請求項２２】
変形可能な航空機を制御するための方法であって、前記方法は、
請求項２または３に記載の変形可能な航空機を提供することと、
前記第１の構成と前記第２の構成との間で前記少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、前記中心体の上に載置された前記作動アセンブリを駆動することと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（相互参照）
本出願は、２０１３年１月１０日に出願された中国出願第２０１３１０００８３１７．５号の利益を主張する。上記出願の開示内容は、参照することによって全体として本明細書において援用される。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
無人機は、軍事および民間用途のための監視、偵察、および探索任務を果たすために使用することができる。無人機は、周辺環境からデータを収集するためのセンサ等の機能的ペイロードが装備されてもよい。例えば、固定翼航空機および回転翼航空機を含む、遠隔制御された無人機は、そうでなければ近づき難い環境の航空画像を提供するために使用することができる。
【０００３】
そのような無人機の設計は、航空機のサイズ、重量、ペイロード容量、エネルギー消費量、および費用の間のトレードオフを伴う。加えて、航空機設計は、ペイロードが動作するために十分な機能空間を提供するべきである。場合によっては、既存の無人機設計は、視覚空間が航空機フレームによって遮られるとき等、ペイロードカメラの遮るものがない視野角を提供するためには理想的とは言えなくなり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要約）
無人機等の航空機の構造および設計に改良の必要性が存在する。本発明は、ｃ。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるシステム、デバイス、および方法は、連結されたペイロードの機能空間を増加させるために、第１の構成から第２の構成へ変形することが可能な航空機を提供する。有利には、開示されたシステム、デバイス、および方法は、航空機のサイズを増加させる必要性、またはペイロードがペイロード機能空間を増加させるための付加的な載置構造を提供する必要性を未然に防ぐ。
【０００５】
本開示の一側面では、変形可能な航空機が説明される。変形可能な航空機は、中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、中心体に対する複数の異なる垂直角まで少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを含む。
【０００６】
本開示の別の側面では、変形可能な航空機が説明される。変形可能な航空機は、中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットであって、第１の構成は、推進ユニットが中心体より上側に位置付けられていることを含み、第２の構成は、推進ユニットが中心体より下側に位置付けられていることを含む、推進ユニットとを含む。
【０００７】
本開示の別の側面では、変形可能な航空機が説明される。変形可能な航空機は、ペイロードに連結された中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように構成された作動アセンブリであって、第１の構成は、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリが、表面上に静置する変形可能な航空機を支持することを可能にし、第２の構成は、ペイロードの機能空間を増加させる、作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、変形可能な航空機は、無人機である。
【０００９】
いくつかの実施形態では、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、一次シャフトと、一次シャフトと平行に延在する少なくとも１つの二次シャフトとを含み、一次シャフトおよび少なくとも１つの二次シャフトはそれぞれ、中心体に枢動可能に連結され、一次シャフトおよび少なくとも１つの二次シャフトは、作動アセンブリによる一次シャフトの作動が、少なくとも１つの二次シャフトの対応する作動を生じるように、相互に連結される。
【００１０】
いくつかの実施形態では、作動アセンブリは、線形アクチュエータを含み、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれの一部分は、線形アクチュエータに連結される。線形アクチュエータは、ねじおよびナット機構を含むことができ、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれの一部分は、ナットに連結することができる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、複数の推進ユニットのそれぞれは、回転翼を含む。回転翼は、変形可能な航空機に対して水平に配向されることができる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、変形可能な航空機はさらに、受信機を含み、受信機は、作動アセンブリおよび複数の推進ユニットのうちの１つ以上を制御するためのユーザコマンドを受信するように構成される。ユーザコマンドは、遠隔端末から伝送されることができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、変形可能な航空機はさらに、中心体に連結されたペイロードを含む。ペイロードは、画像捕捉デバイスを含むことができる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、作動アセンブリは、第１の垂直角と第２の垂直角との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成される。第１の垂直角において、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、中心体に対して下向きに角度を成してもよく、第２の垂直角において、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、中心体に対して上向きに角度を成してもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態では、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、変形可能な航空機の第１の動作段階中に第１の構成に変形され、変形可能な航空機の第２の動作段階中に第２の構成に変形される。第１の動作段階は、変形可能な航空機が空中で飛行することを含んでもよく、第２の動作段階は、変形可能な航空機が表面から離陸し、および／または表面上に着陸することを含んでもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、ペイロードは、画像捕捉デバイスを含み、機能空間は、画像捕捉デバイスの遮るものがない視野を含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリはそれぞれ、表面上に静置する変形可能な航空機を支持するように構成された支持部材を含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、第１の構成では、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、中心体に対して下向きに角度を成し、第２の構成角度では、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリは、中心体に対して上向きに角度を成す。
【００１９】
別の側面では、変形可能な航空機を制御するための方法が提供される。本方法は、前述の変形可能な航空機を提供することと、中心体に対する複数の異なる垂直角まで少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように、中心体の上に載置された作動アセンブリを駆動することとを含む。
【００２０】
別の側面では、変形可能な航空機を制御するための方法が提供される。本方法は、前述の変形可能な航空機を提供することと、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、中心体の上に載置された作動アセンブリを駆動することとを含む。
【００２１】
本発明の異なる側面を、個別に、集合的に、または相互と組み合わせて認識できることを理解されたい。本明細書で説明される本発明の種々の側面は、以下に記載される特定の用途のうちのいずれかに、または任意の他の種類の可動オブジェクトに適用されてもよい。本明細書で説明されるシステム、デバイス、および方法は、概して、航空機との関連で提示されるが、以下の実施形態を任意の好適な可動オブジェクトに適用することができるため、これは限定的であることを目的としていない。航空機の本明細書での任意の説明は、任意の車両等の任意の可動オブジェクトに適用され、使用されてもよい。加えて、空中運動（例えば、飛行）との関連において本明細書で開示されるシステム、デバイス、および方法はまた、地上または水上での移動、水中運動、または宇宙での運動等の他の種類の運動との関連で適用されてもよい。
【００２２】
本発明の他の目的および特徴は、本明細書、請求項、および添付図の精査によって明白となるであろう。
【００２３】
（参照による組み込み）
本明細書で記述される全ての出版物、特許、および特許出願は、各個別出版物、特許、または特許出願が、参照することにより組み込まれるように特異的かつ個別に示された場合と同一の程度に、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００２４】
本発明の新規の特徴が、添付の請求項で詳細に記載される。本発明の原理が利用される、例証的実施形態を記載する以下の発明を実施するための形態、ならびに添付図面を参照することにより、本発明の特徴および利点のより良い理解が得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施形態による、飛行構成での変形可能な無人機を図示する。
【図２】図２は、実施形態による、図１の領域ＩＩの接近図である。
【図３】図３は、実施形態による、着陸構成での図１の変形可能な無人機を図示する。
【図４】図４は、実施形態による、着陸構成での図１の変形可能な無人機の側面図である。
【図５】図５は、実施形態による、飛行構成での変形可能な無人機の別の実施例を図示する。
【図６】図６は、実施形態による、図５の領域ＶＩの接近図である。
【図７】図７は、実施形態による、飛行構成での図５の変形可能な無人機の側面図である。
【図８】図８は、実施形態による、着陸構成での図５の変形可能な無人機を図示する。
【図９】図９もまた、実施形態による、着陸構成での図５の変形可能な無人機を図示する。
【図１０】図１０は、実施形態による、着陸構成での図５の変形可能な無人機の側面図である。
【図１１】図１１は、実施形態による、着陸構成での変形可能な無人機のさらに別の実施例を図示する。
【図１２】図１２は、実施形態による、図１１の領域ＸＩの接近図である。
【図１３】図１３もまた、実施形態による、着陸構成での図１１の変形可能な無人機を図示する。
【図１４】図１４は、実施形態による、着陸構成での図１１の変形可能な無人機の側面図である。
【図１５】図１５は、実施形態による、キャリアおよびペイロードを含む航空機を図示する。
【図１６】図１６は、実施形態による、航空機を制御するためのシステムのブロック図としての概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、変形可能な航空機のためのシステム、デバイス、および方法を提供する。本明細書で説明されるシステム、デバイス、および方法は、複数の異なる構成の間で航空機を変形させるために使用することができる。各構成は、航空機の特定機能のために最適化することができる。例えば、構成は、航空機の上に載置されたカメラの増加した視野等の航空機に連結されたペイロードの増加した機能空間を提供してもよい。所望される場合、構成は、航空機の本体を地面から持ち上げるように構成される支持部材を用いること等によって、表面上に静置するときに航空機に支持を提供してもよい。
【００２７】
一側面では、本発明は、以下で開示される独特な特徴のうちの１つ以上を有する変形可能な航空機を提供する。一実施形態では、変形可能な航空機は、中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、中心体に対する複数の異なる垂直角まで少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを備える。
【００２８】
本発明の変形可能な航空機は、中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリとを含むことができる。複数の推進ユニットは、変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、それにより、中心体に連結されることができる。推進ユニットは、変形可能な航空機が、平行移動の最大で３自由度、および回転の最大で３自由度に対して、離陸し、着陸し、ホバリングし、および空中で移動することを可能にするために使用することができる。推進ユニットは、例えば、変形可能なフレームアセンブリの遠位部分で、またはその付近で、変形可能なフレームアセンブリの任意の好適な部分の上に載置されることができる。
【００２９】
変形可能なフレームアセンブリの近位部分は、中心体に枢動可能に連結されることができ、したがって、中心体に対して摺動することによって、変形可能なフレームアセンブリが変形することを可能にする。例えば、いくつかの実施形態では、変形可能なフレームアセンブリは、中心体に対する複数の垂直角（例えば、図４で描写されるように、線５１から測定される垂直角５０）を通して枢動させられることができる。変形可能なフレームアセンブリの変形は、中心体の上に載置され、変形可能なフレームアセンブリに連結される好適な作動アセンブリによって、作動させることができる。有利には、このアプローチは、変形可能なフレームアセンブリの垂直角が、変形可能な航空機の動作中に必要に応じて調整されることを可能にする。
【００３０】
別の実施形態では、本発明は、以下の特徴を有する代替的な変形可能な航空機を提供する。変形可能な航空機は、ペイロードに連結された中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリであって、第１の構成は、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリが、表面上に静置する変形可能な航空機を支持することを可能にし、第２の構成は、ペイロードの機能空間を増加させる、作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを備える。
【００３１】
上記で開示される中心体、変形可能なフレームアセンブリ、推進ユニット、および作動アセンブリは、この実施形態に等しく適用可能である。所望される場合、そのような変形可能なフレームアセンブリは、表面（例えば、地面）上に静置する変形可能な航空機を支持する第１の構成に変形可能であるように修正されることができる。例えば、変形可能なフレームアセンブリは、中心体が表面に接触しないように、変形可能な航空機を支持するために好適な複数の支持部材を含むことができる。
【００３２】
しかしながら、場合によっては、代替的な構成が、より有用であり得る。例えば、変形可能な航空機の中心体は、ペイロードを載置するように修正されることができる。ペイロードは、中心体の最上部、下、表、裏、または側面上等の中心体の任意の好適な部分に連結されることができる。ペイロードは、機能または動作を果たすように構成されることができる。ペイロードの機能または動作は、ある量の機能空間を必要とし得る。機能空間は、例えば、その動作中にペイロードによって占有され、影響を及ぼされ、操作され、または別様に使用される空間であり得る。しかしながら、場合によっては、機能空間は、変形可能な航空機の一部によって遮られ得る。例えば、第１の構成であるとき、変形可能なフレームアセンブリは、機能空間の中へ延在し、それにより、ペイロードの動作に干渉し得る。
【００３３】
したがって、変形可能なフレームアセンブリは、連結されたペイロードの機能空間を増加させ、したがって、ペイロードがその機能を果たす能力を可能にするか、または増進する、第２の構成に変形可能であるように修正されることができる。さらに、作動アセンブリは、第１および第２の構成の間で変形可能なフレームアセンブリを変形させ、それにより、変形可能な航空機の構造が複数の機能性のために最適化されることを可能にするように修正されることができる。
【００３４】
別の実施形態では、本発明は、以下の特徴を有する別の代替的な変形可能な航空機を提供する。変形可能な航空機は、ペイロードに連結された中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを駆動させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットであって、第１の構成は、推進ユニットが中心体より上側に位置付けられていることを含み、第２の構成は、推進ユニットが中心体より下側に位置付けられていることを含む、推進ユニットとを備える。
【００３５】
上記で開示される中心体、変形可能なフレームアセンブリ、推進ユニット、および作動アセンブリは、この実施形態に等しく適用可能である。所望される場合、変形可能なフレームアセンブリは、推進ユニットが第１の構成で中心体より上側に、および第２の構成で中心体より下側に位置付けられるように、第１の構成と第２の構成との間で変形可能であるように修正されることができる。有利には、このアプローチは、推進ユニットの高さが、変形可能な航空機の動作中に必要に応じて調整されることを可能にする。
【００３６】
別個の側面では、本発明は、変形可能な航空機を制御するための方法を提供する。一実施形態では、本方法は、変形可能な航空機を提供することを含み、変形可能な航空機は、中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、中心体に対する複数の異なる垂直角まで少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを備える。本方法は、中心体に対する複数の異なる垂直角まで少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように、中心体の上に載置される作動アセンブリを駆動することを含む。
【００３７】
変形可能な航空機を制御する方法は、上記で説明されるように、中心体に枢動可能に連結され、複数の異なる垂直角の間で変形可能である変形可能なフレームアセンブリを有する変形可能な航空機を提供することを含むことができる。本方法は、複数の異なる垂直角の間で変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、好適な駆動ユニット（例えば、モータまたはエンジン）で作動アセンブリを駆動することを含むことができる。作動アセンブリの駆動は、自動的に（例えば、高度、経度、または緯度等の変形可能な航空機の状態に基づいて）、またはユーザコマンドに応答して起こることができる。本方法は、例えば、変形可能な航空機の動作中に変形可能なフレームアセンブリの垂直角を調整するように適用されることができる。
【００３８】
別の実施形態では、本発明は、以下のステップを有する変形可能な航空機を制御するための代替的な方法を提供する。本方法は、変形可能な航空機を提供することを含み、変形可能な航空機は、ペイロードに連結された中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリであって、第１の構成は、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリが、表面上に静置する変形可能な航空機を支持することを可能にし、第２の構成は、ペイロードの機能空間を増加させる、作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットとを備える。本方法は、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、中心体の上に載置された作動アセンブリを駆動することを含む。
【００３９】
変形可能な航空機を制御する方法は、上記で開示されるように、表面上で変形可能な航空機を支持する第１の構成と、ペイロードの機能空間を増加させる第２の構成との間で変形可能である変形可能なフレームアセンブリを有する変形可能な航空機を提供することを含むことができる。本方法は、第１および第２の構成の間で変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、好適な駆動ユニットで作動アセンブリを駆動することを含むことができる。例えば、作動アセンブリは、変形可能な航空機が表面から離陸しているか、または表面上に着陸しているときに、変形可能なフレームアセンブリを第１の構成に変形させるように駆動されることができる。作動アセンブリは、飛行中等の、変形可能な航空機がペイロードを操作するために好適な状態であるときに、第２の構成への変形を駆動することができる。
【００４０】
別の実施形態では、本発明は、以下のステップを有する変形可能な航空機を制御するための別の代替的な方法を提供する。本方法は、変形可能な航空機を提供することを含み、変形可能な航空機は、ペイロードに連結された中心体と、それぞれ中心体の上に配置された少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリであって、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリのそれぞれは、中心体に枢動可能に連結された近位部分、および遠位部分を有する、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリと、中心体の上に載置され、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを枢動させるように構成された作動アセンブリと、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリの上に載置され、変形可能な航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットであって、第１の構成は、推進ユニットが中心体より上側に位置付けられていることを含み、第２の構成は、推進ユニットが中心体より下側に位置付けられていることを備える。本方法は、第１の構成と第２の構成との間で少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、中心体の上に載置された作動アセンブリを駆動することを含む。
【００４１】
変形可能な航空機を制御する方法は、上記で説明されるように、推進ユニットが中心体より上側に位置付けられる第１の構成と、推進ユニットが中心体より下側に位置付けられる第２の構成との間で変形可能である変形可能なフレームアセンブリを有する変形可能な航空機を提供することを含むことができる。本方法は、第１および第２の構成の間で変形可能なフレームアセンブリを変形させるように、好適な駆動ユニットで作動アセンブリを駆動することを含むことができる。以前に説明されたように、作動アセンブリの駆動は、自動的に、またはユーザコマンドに応答して起こることができる。本方法は、例えば、変形可能な航空機の動作中に推進ユニットの高さを調整するように適用されることができる。
【００４２】
ここで図１−４を参照すると、変形可能な無人機（ＵＡＶ）１００は、中心体１０と、それぞれ中心体１０の上に配置される変形可能なフレームアセンブリ２０とを含むことができる。複数の推進ユニット３０が、それぞれ、変形可能なフレームアセンブリ２０の上に載置される。「推進支持フレーム」、「推進支持アセンブリ」、「変形可能なアセンブリ」、および「変形可能な構造」という用語もまた、変形可能なフレームアセンブリ２０を指すために使用されてもよい。
【００４３】
ＵＡＶ１００の中心体１０は、本明細書の他の場所でさらに詳細に説明されるように、キャリアおよび／またはペイロード等の積み荷を支持するために使用されることができる。積み荷は、中心体１０の底部または裏面等の中心体１０の任意の好適な部分に連結することができる。連結は、剛性連結であり得るか、または中心体に対して積み荷の運動を可能にすることができる。
【００４４】
連結された積み荷は、センサ、エミッタ、ツール、器具、マニュピレータ、または任意の他の機能デバイス等の機能を果たすように構成されるペイロードであり得る。例えば、ペイロードは、画像捕捉デバイスであってもよい。場合によっては、画像捕捉デバイスは、中心体１０に対して下向きのカメラであってもよい。カメラは、複数の視野角から画像を捕捉するために、（例えば、キャリアまたは他の載置プラットフォームを介して）中心体１０に対して回転するように構成されることができる。カメラペイロードの本明細書での任意の説明は、他の種類のペイロードデバイスに適用することができる。
【００４５】
ペイロードは、機能空間と関連付けることができる。機能空間は、本明細書で以前に説明されたように、その動作中にペイロードによって占有され、影響を及ぼされ、操作され、または別様に使用される空間であり得る。例えば、センサの機能空間は、そこからセンサがデータを収集することができる、空間であり得る。場合によっては、カメラまたは他の画像捕捉デバイスの機能空間は、カメラの遮るものがない視野または視野角であり得る。ツール、器具、またはマニュピレータ機構について、機能空間は、遮るものがない作業範囲または移動範囲であり得る。例えば、エミッタ（例えば、照明源）の機能空間は、エミッタから発光（例えば、照明）を受容し得る、遮るものがない領域であってもよい。ペイロードの機能空間は、固定サイズまたは可変サイズであり得る。いくつかの実施形態では、機能空間は、増加または減少させることができる。例えば、機能空間は、以下でさらに詳細に説明されるように、ＵＡＶ１００の変形によって増加または減少させられてもよい。
【００４６】
推進ユニット３０は、平行移動の最大で３自由度、および回転の最大で３自由度に対して、ＵＡＶ１００が離陸し、着陸し、ホバリングし、および空中で移動することを可能にするために使用されることができる。いくつかの実施形態では、推進ユニット３０は、１つ以上の回転翼を含むことができる。回転翼は、シャフトに連結された１つ以上の回転翼の羽根を含むことができる。回転翼の羽根およびシャフトは、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ことができる。無人機１００の推進ユニット３０は、４つの回転翼として描写されているが、任意の好適な数、種類、および／または配列の推進ユニットを使用されることができる。例えば、回転翼の数は、１、２、３、４、５、６、７、８以上であってもよい。回転翼は、垂直に、水平に、またはＵＡＶ１００に対して任意の他の好適な角度で配向されてもよい。回転翼の角度は、固定され、または可変であり得る。反対の回転翼のシャフト間の距離は、２ｍ以下、５ｍ以下等の任意の好適な距離であり得る。随意に、距離は、４０ｃｍから１ｍ、１０ｃｍから２ｍ、または５ｃｍから５ｍの範囲内であり得る。推進ユニット３０は、直流モータ（例えば、ブラシ付きまたはブラシレス）または交流モータ等の任意の好適なモータによって駆動されることができる。いくつかの実施形態では、モータは、回転翼の羽根を載置して駆動するように適合されることができる。
【００４７】
変形可能なフレームアセンブリ２０は、推進ユニット３０を中心体１０に連結するために使用されることができる。各変形可能なフレームアセンブリ２０の近位部分は、中心体１０に連結されることができ、推進ユニット３０は、変形可能なフレームアセンブリ２０の遠位部分で、またはその付近で等、変形可能なフレームアセンブリ２０の任意の好適な部分の上に載置されることができる。代替として、推進ユニット３０は、近位端で、またはその付近で載置されることができる。推進ユニット３０は、遠位端から測定されるような変形可能なフレームアセンブリ２０の長さに沿って、約１／１０、１／５、１／４、１／３、１／２、３／４、２／３、４／５、または９／１０以内の点で、またはその付近で載置されることができる。ＵＡＶ１００は、１、２、３、４以上等の任意の好適な数の変形可能なフレームアセンブリ２０を含むことができる。いくつかの実施形態では、ＵＡＶ１００は、少なくとも２つの変形可能なフレームアセンブリ２０を含む。変形可能なフレームアセンブリ２０は、中心体１０の周囲で対称または非対称に位置することができる。各変形可能なフレームアセンブリ２０は、単一の推進ユニットまたは複数の推進ユニットを支持するために使用されることができる。推進ユニット３０は、変形可能なフレームアセンブリ２０の間で均等に分配されることができる。代替として、各変形可能なフレームアセンブリ２０は、異なる数の推進ユニット３０を有することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、変形可能なフレームアセンブリ２０は、クロスバーまたは他の類似支持構造を介して使用して、推進ユニットを支持することができる。例えば、変形可能なフレームアセンブリ２０は、変形可能なフレームアセンブリ２０の遠位端に、または遠位端の付近に位置するクロスバーを含むことができる。クロスバーは、変形可能なフレームアセンブリ２０と垂直またはほぼ垂直に延在する等、変形可能なフレームアセンブリ２０に対する好適な角度で配列されてもよい。クロスバーは、クロスバーの中間点で、またはその付近で等、クロスバーの任意の好適な部分を介して変形可能なフレームアセンブリ２０に連結されることができる。クロスバーは、複数の推進ユニット３０（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ以上の推進ユニット）を支持するように構成されることができる。推進ユニット３０は、クロスバーの任意の好適な部分の上に載置されてもよい。例えば、推進ユニット３０は、クロスバーの端部のそれぞれの上、またはその付近に配置されてもよい。推進ユニット３０は、クロスバーの各端部に１つの推進ユニットを伴う等、クロスバー上で対称に分配されてもよい。代替として、推進ユニット３０は、クロスバー上で非対称に分配されてもよい。
【００４９】
随意に、変形可能なフレームアセンブリ２０のうちの１つ以上は、支持部材４０を含むことができる。支持部材４０は、線形、湾曲、または曲線構造であり得る。場合によっては、変形可能なフレームアセンブリ２０のそれぞれは、対応する支持部材４０を有する。支持部材４０は、（例えば、離陸前または離陸後に）表面上でＵＡＶ１０を支持するために使用されることができる。例えば、各支持部材４０は、１つ、２つ、３つ、４つ以上の接触点で表面に接触することができる。随意に、支持部材４０は、変形可能なフレームアセンブリ２０および中心体１０の他の部分が表面に触れないように、着陸時または離陸前に表面上でＵＡＶ１００を支持するように構成される。支持部材４０は、遠位端または近位端で、またはその付近で等、変形可能なフレームアセンブリ２０の任意の好適な場所に位置することができる。支持部材４０は、遠位端から測定されるような変形可能なフレームアセンブリ２０の長さに沿って、約１／１０、１／５、１／４、１／３、１／２、３／４、２／３、４／５、または９／１０以内の点で、またはその付近で載置されることができる。いくつかの実施形態では、支持部材４０は、推進ユニット３０の下等の推進ユニット３０の付近で変形可能なフレームアセンブリ２０の上に位置することができる。支持部材４０は、推進ユニット３０に連結されてもよい。支持部材４０は、静止し得る。代替として、支持部材４０は、摺動すること、回転すること、伸縮すること、折り畳むこと、枢動すること、拡張すること、収縮すること、および同等物によって等、変形可能なフレームアセンブリ２０に対して移動可能であり得る。
【００５０】
変形可能なフレームアセンブリ２０は、２、３、４、５、６以上の間等の複数の異なる構成の間で変形するように構成されることができる。ＵＡＶ１００は、固定順序で複数の異なる構成の間で変形するように設計されることができる。代替として、ＵＡＶ１００はまた、任意の順番で複数の異なる構成の間で変形することが可能であってもよい。第１の構成から第２の構成へ変形することは、複数の中間または遷移構成を通して変形することを伴ってもよい。ＵＡＶ１００は、中間構成で変形を止めることができてもよく、またはいったん終端構成に達したときのみ変形を止めることができてもよい。構成は、無限に、または設定された時間量のみにわたって、ＵＡＶ１００によって維持されることができる。いくつかの構成は、ＵＡＶ１００のある動作段階中に（例えば、ＵＡＶ１００が地上にあるとき、離陸中、着陸中、または飛行中に）のみ使用可能であり得る。代替として、いくつかの構成は、任意の動作段階中に使用可能であり得る。例えば、変形可能なフレームアセンブリ２０が、第１の動作段階中に第１の構成（例えば、離陸前および／または着陸後の着陸構成）、および第２の動作段階中に第２の構成（例えば、飛行中の飛行構成）を成すことが最適であり得る。任意の数の構成を、ＵＡＶ１００の動作中に使用されることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、複数の構成のそれぞれが、異なる機能性をＵＡＶ１００に提供する。例えば、第１の構成は、ＵＡＶ１００が支持部材４０によって表面上で支持されることを可能にすることができる。場合によっては、第１の構成は、ペイロードまたは中心体１０が表面に接触せずに、ＵＡＶ１００が表面上で支持され得る、着陸または表面接触構成であってもよい。第２の構成は、中心体１０に連結されたペイロードの機能空間を増加させることができる。例えば、第２の構成は、ペイロードの機能へのＵＡＶ１００の１つ以上の構成要素の干渉を低減させる、飛行構成であってもよい。第２の構成へのＵＡＶ１００の変形は、遮るものがない視野角（例えば、３６０°視野角）を提供するか、または視野を増加させるために、ペイロードカメラの視野の外へ変形可能なフレームアセンブリ２０を移動させるように使用されることができる。別の実施例では、第２の構成へのＵＡＶ１００の変形が、変形可能なフレームアセンブリ２０を移動させることを含んでもよいため、それらは、１つ以上の種類のセンサまたはエミッタを遮断せず、あるいは１つ以上の種類のセンサまたはエミッタへの干渉を低減させる。代替として、または組み合わせて、第２の構成への変形は、中心体１０の裏面に連結されたロボットアームのための利用可能な操縦空間を増加させることができる。機能空間は、機能空間から障害物を除去すること、機能空間の形状を変化させること、ＵＡＶ１００の一部分の形状を変化させること、あるいはペイロードの位置および／または配向を変化させることのうちの１つ以上を達成する、変形によって増加させられてもよい。場合によっては、ペイロードの機能空間は、第１の構成では、ＵＡＶ１００によって（例えば、変形可能なフレームアセンブリ２０によって）少なくとも部分的に遮られ得、障害物は、第２の構成に変形することによって除去されることができる。
【００５２】
変形可能なフレームアセンブリ２０の変形は、平行移動、回転、折り畳み、展開、伸縮、拡張、または収縮運動等の変形可能なフレームアセンブリ２０の１つ以上の部分の運動を伴うことができる。変形は、単一の種類の運動、または複数の異なる種類の運動を含むことができる。変形可能なフレームアセンブリ２０は、同時に変形させられるように相互に連結されてもよく、または独立して変形させられるように構成されてもよい。変形は、変形可能なフレームアセンブリ２０の全て、または変形可能なフレームアセンブリ２０のうちのいくつかのみを変形させることを伴うことができる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、変形可能なフレームアセンブリ２０は、中心体１０に枢動可能に連結され、それにより、変形可能なフレームアセンブリ２０が、中心体１０に対する（最大で３つの回転軸の周囲での）回転によって変形することを可能にする。例えば、変形可能なフレームアセンブリ２０は、中心体１０に対する複数の垂直角を通して枢動させられることができる。垂直角は、図４で描写されるように、線５１から測定されるような変形可能なフレームアセンブリ２０の一部分によって形成される角度５０として画定されることができる。変形可能なフレームアセンブリ２０は、遠位部分がほぼ中心体１０より上側に（以降では「上向きに」、例えば、図１）位置付けられるように、９０°未満の垂直角まで枢動させられることができる。場合によっては、変形可能なフレームアセンブリ２０は、遠位部分がほぼ中心体１０より下側に（以降では「下向きに」、例えば、図３および４）位置付けられるように、９０°よりも大きい垂直角まで枢動させられることができる。変形可能なフレームアセンブリ２０は、遠位部分がほぼ中心体１０と均等であるように、９０°の垂直角まで枢動させられることができる。中心体１０より上側、下側、およびそれと同じ高さにあるとは、中心体１０の垂直質量中心または（例えば、線５１に沿った）中心体１０の垂直中間点より上側、下側、およびそれと同じ高さにあるものとして画定されることができる。それを通して変形可能なフレームアセンブリ２０を枢動させることができる垂直角は、０°から１８０°、０°から９０°、９０°から１８０°、１５°から１６５°、２０°から１６０°、３０°から１５０°、または４５°から１３５°の範囲内であり得る。変形可能なフレームアセンブリ２０は、範囲内の任意の垂直角へ、または範囲内のある垂直角のみへ変形させられることが可能であり得る。垂直角は、本明細書で以前に説明されたように、変形可能なフレームアセンブリ２０が、表面上に静置するＵＡＶ１００を支持することを可能にする垂直角、および／または連結されたペイロードの機能空間を増加させる垂直角を含むことができる。
【００５４】
場合によっては、遠位部分の位置（例えば、中心体１０より上側、下側、およびそれと同じ高さ）は、遠位部分が中心体１０に対して任意の構成で位置することができるように、上記で説明されるように変形可能なフレームアセンブリ２０の垂直角から潜在的に独立して、異なる構成を通して変化させられることができる。例えば、遠位部分は、第１の構成では中心体１０よりほぼ上側に位置付け、第２の構成では中心体１０よりほぼ下側に位置付けされることができる。これは、変形可能なフレームアセンブリ２０の垂直角から独立し得る。逆に、変形可能なフレームアセンブリ２０は、第１の構成では９０°未満の垂直角まで、第２の構成では９０°より大きい垂直角まで枢動させられることができる。そのような配列では、変形可能なフレームアセンブリ２０の遠位部分は、中心体１０より上側、下側、それと同じ高さ、または中心体１０に対してそれらの任意の組み合わせで位置付けられてもよい。場合によっては、第１の構成から第２の構成へ変形することが、変形可能なフレームアセンブリ２０の遠位部分を中心体１０に対してより高く位置付けさせてもよい一方で、線５１から測定されるような変形可能なフレームアセンブリ２０の垂直角は、増加させられてもよい。逆に、第１の構成から第２の構成へ変形することが、変形可能なフレームアセンブリ２０の遠位部分を中心体１０に対してより低く位置付けさせてもよい一方で、線５１から測定されるような変形可能なフレームアセンブリ２０の垂直角は、減少させられてもよい。
【００５５】
さらに、変形可能なフレームアセンブリ２０は、中心体１０に対して（最大で３つの平行移動軸に沿って）平行移動すること、折り畳むこと、展開すること、伸縮すること、拡張すること、または収縮することによって、変形するように構成されることができる。例えば、変形可能なフレームアセンブリ２０は、中心体１０に対して上向きまたは下向きに、あるいは内向きまたは外向きに摺動するように構成されてもよい。場合によっては、変形可能なフレームアセンブリ２０は、変形可能なフレームアセンブリ２０の１つ以上の部分の長さ、幅、および／または高さを拡張または収縮するために、拡張または後退させられることができる、１つ以上の伸縮要素を含んでもよい。上記で説明されるように、変形可能なフレームアセンブリ２０の変形は、相互から完全に独立して起こってもよい。代替として、１つの変形が対応する第２の変形を生じるように、１つ以上の変形が結合されてもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、変形可能なフレームアセンブリ２０の１つ以上の部分は、変形可能なフレームアセンブリ２０の他の部分から独立して変形させられることができる。例えば、遠位部分は、近位部分から独立して変形させられてもよく、その逆も同様である。異なる種類の変形（例えば、回転すること、平行移動すること、折り畳むこと、展開すること、伸縮すること、拡張すること、または収縮すること）を、変形可能なフレームアセンブリ２０の異なる部分に適用されることができる。変形可能なフレームアセンブリ２０の異なる部分は、同時に、または連続的に変形させられてもよい。ある構成は、変形可能なフレームアセンブリ２０の全ての部分を変形させることを必要としてもよい。代替として、ある構成は、変形可能なフレームアセンブリ２０の部分のうちのいくつかのみを変形させることを必要としてもよい。
【００５７】
ＵＡＶ１００の変形は、ＵＡＶ１００上に（例えば、中心体１０上に）載置された好適な制御システム（例えば、システム３００）によって制御されることができる。いくつかの実施形態では、制御システムは、ＵＡＶの位置、ＵＡＶの配向、ＵＡＶの現在の構成、時間、またはＵＡＶのセンサによって、あるいはペイロードによって取得される感知データのうちの１つ以上に基づいて、ＵＡＶ１００の変形を自動的に制御するように構成されることができる。例えば、ＵＡＶ１００は、（例えば、位置、速度、および／または加速度データに基づいて）ＵＡＶ１００が着陸しようとしているときを感知するように適合される、１つ以上のセンサを含むことができ、制御システムは、自動的にＵＡＶ１００を着陸構成に変形させられることができる。同様に、ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ１００が航空写真撮影のために好適な高度にあるときを感知するように適合される、１つ以上のセンサを含むことができ、制御システムは、本明細書で説明されるように、自動的にＵＡＶ１００を飛行構成に変形させ、カメラペイロードの機能空間を増加させることができる。
【００５８】
代替として、または組み合わせて、制御システムは、本明細書の他の場所で説明されるように、遠隔端末等からユーザコマンドを受信するためのＵＡＶ１００上に載置された受信機または他の通信モジュールを含むことができる。受信機によって受信されるユーザコマンドは、（例えば、以下でさらに詳細に説明される駆動ユニット１１等の好適な駆動ユニットの制御を介して）変形可能なフレームアセンブリ２０を作動させるように構成される作動アセンブリを制御するために使用されることができる。例えば、コマンドは、駆動ユニットをオンまたはオフにする、（例えば、時計回りまたは反時計回りに）駆動ユニットで作動アセンブリを駆動する、または作動アセンブリの現在の状態を維持するコマンドを含むことができる。コマンドは、ＵＡＶ１００を特定構成へ変形させるか、または現在の構成を維持させることができる。いくつかの実施形態では、ＵＡＶ１００の変形は、ＵＡＶの別の機能を対象としたユーザコマンドによって間接的にトリガされることができる。例えば、ＵＡＶ１００が着陸するためのユーザコマンドは、自動的にＵＡＶ１００を着陸構成に変形させてもよい。随意に、カメラペイロードが画像を記録し始めるためのユーザコマンドは、本明細書で説明されるように、自動的にカメラの機能空間を増加させる構成にＵＡＶ１００を変形させてもよい。
【００５９】
ＵＡＶ１００は、本明細書で説明される変形のうちの１つ以上を可能にするために好適である、変形可能なフレームアセンブリ２０および中心体１０の任意の構成を利用することができる。例えば、変形可能なフレームアセンブリ２０の変形は、好適な作動アセンブリ（変形作動アセンブリとしても知られている）を介して、中心体１０の駆動ユニット１１によって作動させられることができる。駆動ユニット１１および作動アセンブリは、中心体１０の固定アセンブリ１７に連結されることができる。ＵＡＶ１００の全ての変形可能なフレームアセンブリ２０を同時に変形させるために、単一の駆動ユニットおよび作動アセンブリを使用されることができる。例えば、ＵＡＶ１００の複数のまたは全ての変形可能なフレームアセンブリ２０を変形させるために、単一のモータまたは他の好適なアクチュエータを使用されることができる。代替として、変形可能なフレームアセンブリ２０のそれぞれを別々に変形させるために、複数の駆動ユニットおよび作動アセンブリを使用されることができる。直流モータ（例えば、ブラシ付きまたはブラシレス）、交流モータ、ステッピングモータ、サーボモータ、および同等物等の任意の好適な駆動機構を、駆動ユニット１１に使用されることができる。作動アセンブリは、ＵＡＶ１００を変形させるために、任意の好適な作動要素または作動要素の組み合わせを使用することができる。好適な作動機構の実施例は、歯車、シャフト、滑車、ねじ、ナット、スピンドル、ベルト、ケーブル、車輪、車軸、および同等物を含む。いくつかの実施形態では、作動アセンブリは、駆動ユニット１１に対する線形往復運動で駆動ユニット１１によって駆動される、線形アクチュエータを含むことができる。例えば、図２で図示されるように、作動アセンブリは、ねじ１３およびナット１５を含む、ねじおよびナット機構であり得る。ナット１５は、ねじ１３のシャフトを取り囲み、（例えば、ねじの螺合または締まり嵌めを介して）ねじ１３に連結されることができる。駆動ユニット１１は、ねじ１３の一方の端部に添着されることができる。したがって、駆動ユニット１１は、ねじ１３の回転（例えば、時計回りまたは反時計回り）を駆動し、それにより、ナット１５をねじ１３の長さに沿って上または下に移動させることができる。
【００６０】
代替として、または組み合わせて、作動アセンブリは、ウォームおよびウォーム歯車（図示せず）を含む、ウォーム駆動機構を利用することができる。ウォームは、駆動ユニット１１によって作動させられるウォームの回転が、ウォーム歯車の対応する回転を生じるように、ウォーム歯車に連結されることができる。ウォーム歯車は、ねじ１３に連結されることができ、（例えば、ウォーム歯車の内部螺合を介して）ねじ１３を駆動するように動作可能であり得る。有利には、本明細書で説明されるようなウォーム駆動機構の使用は、より円滑な駆動伝達を提供し、駆動の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
固定アセンブリ１７は、フレーム、半フレーム、または中空構造等の駆動ユニット１１および作動アセンブリを収容するために好適な任意の構造であり得る。固定アセンブリ１７は、ねじ１３およびナット１５によってほぼ二等分される六角アセンブリとして図１−４で描写されているが、固定アセンブリ１７は、任意の好適な２次元または３次元形状であり得る。いくつかの実施形態では、固定アセンブリ１７は、上部分１７１および下部分１７３を含み、上部分１７１は、駆動ユニット１１の付近でねじ１３の上端に連結されて配置され、下部分１７３は、駆動ユニット１１から離れてねじ１３の下端に連結される。随意に、上および下部分１７１、１７３は、ねじ１３が（例えば、駆動ユニット１１によって駆動されたときに）固定アセンブリ１７に対して回転することができるように、好適な軸受（例えば、角度接触玉軸受）または回転継手でねじ１３に連結されることができる。
【００６２】
変形可能なフレームアセンブリ２０の任意の好適な構成を、上記で説明されるように、固定アセンブリ１７、駆動ユニット１１、および作動アセンブリの好適な実施形態と併せて使用されることができる。いくつかの実施形態では、図１−４で図示されるように、変形可能なフレームアセンブリ２０はそれぞれ、一次シャフト２１および二次シャフト２３を含む。随意に、二次シャフト２３は、一次シャフト２１と平行に、またはほぼ平行に配列されることができる。作動アセンブリは、一次シャフト２１および／または二次シャフト２３に動作可能に連結されることができ、それにより、一次シャフト２１および／または二次シャフト２３の作動によって、変形可能なフレームアセンブリ２０の変形を可能にする。
【００６３】
いくつかの実施形態では、一次シャフト２１の近位端は、１つ以上のコネクタ２７を用いて、作動アセンブリのナット１５に連結される。例えば、２つのコネクタ２７を、一次シャフト２１の近位端の反対側に枢動可能に連結し、ナット１５に固定して連結されることができる。コネクタ２７は、曲線形状または直線形状等の任意の好適な幾何学形状を有することができる。一次シャフト２１の近位端はまた、ねじ１３と垂直に延在する継手２１１等によって、固定アセンブリ１７に連結されることもできる。継手２１１は、一次シャフト２１に枢動可能に連結し、駆動ユニット１１の付近で固定アセンブリ１７に固定して連結されることができる。したがって、変形可能なフレームアセンブリ２０の各一次シャフト２１は、継手２１１の周囲で中心体１０に対して枢動することができる。さらに、ナット１５がねじ１３に沿って上または下に移動するにつれて、コネクタ２７を通して一次シャフト２１に及ぼされる、対応する力が、それぞれ中心体１０に対して上向きまたは下向きに一次シャフト２１を枢動させる。
【００６４】
二次シャフト２３の近位端２３１は、（例えば、連結点１７５を通して）固定アセンブリ１７の下部分１７３に連結されることができる。随意に、変形可能なフレームアセンブリ２０の各二次シャフト２３の近位端２３１は、連結点１７５で相互に連結される。近位端２３１は、二次シャフト２３が中心体１０に対して枢動することができるように、枢動可能に連結されることができる。
【００６５】
いくつかの実施形態では、一次シャフト２１は、（例えば、作動アセンブリによって）一次シャフト２１の作動が、二次シャフト２３の対応する作動を生じるように、二次シャフト２３に連結される。一次シャフト２１および二次シャフト２３は、相互に直接的に連結されるか、または相互に間接的に連結されることができる。例えば、一次シャフト２１および二次シャフト２３は、コネクタ２５を通して相互に連結されることができる。コネクタ２５は、例えば、２つの上端が一次シャフト２１の遠位端に枢動可能に連結され、下端が二次シャフト２３の遠位端２３３に枢動可能に連結されている、Ｙ字形構造であり得る。Ｙ字形コネクタ２５は、増加した安定性を変形可能なフレームアセンブリ２０に提供することができる。代替として、コネクタ２５は、直線シャフト、曲線シャフト、および同等物等の一次シャフト２１および二次シャフト２３を連結するために好適な任意の形状であり得る。この構成で、一次シャフト２１が（例えば、上記で説明されるようなナット１５の作動によって駆動されて）中心体１０に対して枢動するにつれて、コネクタ２５によって二次シャフト２３に及ぼされる力が、二次シャフト２３の対応する枢動運動を生じさせる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、クロスバー２９が、一次シャフト２１の遠位端に添着される。クロスバー２９は、一次シャフト２１および／またはねじ１３と垂直な方向に延在することができる。一次シャフト２１は、枢動連結器等の好適な連結器によって、（例えば、クロスバー２９の中間点において）クロスバー２９に連結されることができる。場合によっては、コネクタ２５は、Ｙ字形構造の上端の上に位置する好適な開口部を用いて、クロスバー２９に連結される。クロスバー２９は、推進ユニット３０および支持部材４０を載置するために使用されることができる。例えば、推進ユニット３０および支持部材４０は、クロスバー２９の端部に、またはクロスバー２９の任意の他の好適な部分において連結されることができる。
【００６７】
変形可能なフレームアセンブリ２０および中心体１０の要素は、任意の好適な幾何学形状で配列されてもよい。例えば、図３で図示されるように、変形可能なフレームアセンブリ２０および中心体１０は、平行四辺形または平行四辺形のような形状を形成することができる。この実施形態では、（例えば、その近位および遠位連結器の間で測定されるような）一次シャフト２１の長さは、（例えば、その近位および遠位連結器の間で測定されるような）二次シャフト２３の長さに等しいか、またはほぼ等しく、（例えば、その上または下連結器の間で測定されるような）コネクタ２５の長さは、（例えば、ヒンジ２１１へのその連結器と連結点１７５との間で測定されるような）固定アセンブリ１７の長さに等しいか、またはほぼ等しい。しかしながら、他の幾何学形状も使用されることができる。場合によっては、変形可能なフレームアセンブリ２０の要素（例えば、一次シャフト２１、二次シャフト２３、コネクタ２５）および中心体１０（例えば、固定アセンブリ１７、ねじ１３）は、三角形、正方形、長方形、および他の多角形を形成するように連結されることができる。要素は、線形であり得、または要素のうちの１つ以上は、丸みを帯びた、湾曲、または曲線形状が形成されるように、湾曲し得る。
【００６８】
ＵＡＶ１００は、本明細書で説明される中心体１０および変形可能なフレームアセンブリ２０の要素を使用して変形させられることができる。いくつかの実施形態では、ＵＡＶ１００は、駆動ユニット１１が外れ、ナット１５が二次シャフト２３の近位端２３１に最も近いねじ１３の上の底部位置にある、第１の構成（例えば、離陸／着陸構成）を成すことができる。第１の構成では、変形可能なフレームアセンブリ２０は、中心体１０に対して下向きに角度を成し、それにより、支持部材４０が表面に接触し、ＵＡＶ１００を支持することを可能にする。
【００６９】
ＵＡＶ１００を第２の構成（例えば、飛行構成）に変形させるために、駆動ユニット１１は、第１の方向（例えば、時計回り）にねじ１３の回転を駆動するようにオンにされることができる。結果として、ナット１５は、駆動ユニット１１に向かってねじ１３に沿って上向きに移動し、それにより、一次シャフト２１を上向きに枢動させる上向きの力を、コネクタ２７を通して一次シャフト２１に伝達する。一次シャフト２１および二次シャフト２３が、本明細書で以前に説明されたようにコネクタ２５を用いて連結されると、二次シャフト２３もまた、上向きに枢動させられ、中心体１０に対する変形可能なアセンブリ２０の垂直角が変化させられる。ナット１５の移動は、いったんねじ１３の上の最上位置に達すると止められ、それにより、変形可能なフレームアセンブリ２０が中心体１０に対して上向きに角度を成す、第２の構成でＵＡＶ１００を維持する。
【００７０】
第２の構成では、変形可能なアセンブリ２０の上向きの傾転が、中心体１０の下の空間を増加させる。したがって、第２の構成は、本明細書で以前に説明されたように、中心体１０の下に位置する機能的ペイロードのための機能空間を増加させることができる。
【００７１】
ＵＡＶ１００を第１の構成に戻すために、ナット１５が駆動ユニット１１から離れて下向きに移動するように、反対方向（例えば、反時計回り）に回転するようにねじ１３を駆動するために、駆動ユニット１１を使用されることができる。したがって、下向きの力が、コネクタ２７を通して一次シャフト２１に、後に、コネクタ２５を通して二次シャフト２３に及ぼされる。結果として、変形可能なフレームアセンブリ２０は、表面上でＵＡＶ１００を支持するように、中心体１０に対して下向きに枢動させられる。
【００７２】
図５−１０は、実施形態による、別の例示的な変形可能なＵＡＶ１００ａを図示する。ＵＡＶ１００ａの設計原理は、ＵＡＶ１００のものと根本的に同一であり、本明細書で具体的に説明されていないＵＡＶ１００ａの任意の要素は、ＵＡＶ１００と同一であると仮定されることができる。ＵＡＶ１００ａは、主に、固定アセンブリ１７ａの構造、ならびに一次および二次シャフト２１ａ、２３ａの配列において、ＵＡＶ１００とは異なる。
【００７３】
いくつかの実施形態では、ＵＡＶ１００ａの固定アセンブリ１７ａは、第１の側面１７１ａ、第２の側面１７３ａ、第３の側面１７５ａ、第４の側面１７７ａ、および第５の側面１７９ａを有する、五角形を形成する。第１の側面１７１ａは、第２の側面１７３ａと垂直であり得、ねじ１３の下端に連結されることができる。第３の側面１７５ａは、第２の側面１７３ａと垂直であり得、ねじ１３の上端に連結されることができる。第４の側面１７７ａは、第５の側面１７９ａに対して鈍角で配向されることができ、第５の側面１７９ａは、第１の側面１７１ａに対して鈍角で配向されることができる。拡張部１８は、例えば、第１の側面１７１ａと平行に延在する方向に、第３の側面１７５ａを伴って形成されることができる。拡張部１８は、複数の界面１８１（例えば、カード界面）を含むことができる。界面１８１は、ペイロード（例えば、カメラまたはロボットアーム）またはバッテリを解放可能に連結するために使用されることができる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ＵＡＶ１００ａは、それぞれ一次シャフト２１ａおよび二次シャフト２３ａを有する、一対の変形可能なフレームアセンブリを含む。各一次シャフト２１ａの近位端は、ＵＡＶ１００の構成と同様に、作動アセンブリおよび固定アセンブリ１７ａに連結されることができる。二次シャフト２３ｂの近位端２３１ａは、固定アセンブリ１７ａに、および固定アセンブリ１７ａの連結点１７２において相互に連結されることができる。連結点１７２は、第１および第２の側面１７１ａおよび１７３ａの交差点に位置するものとして図６で描写されているが、連結点１７２は、固定アセンブリ１７ａの任意の好適な部分の上に位置することができる。
【００７５】
一次シャフト２１ａおよび二次シャフト２３ａは、コネクタ２５ａによって相互に連結されることができる。ＵＡＶ１００の実施形態と同様に、コネクタ２５ａはまた、推進ユニットおよび／または支持部材を載置するためのクロスバーに枢動可能に連結されることもできる。この実施形態では、一次シャフト２１ａの遠位端は、コネクタ２５ａの上端に連結され、二次シャフト２３ａの遠位端２３３ａは、コネクタの下端２５１に連結される。二次シャフト２３ａの遠位端２３３ａが、一次シャフト２１ａの遠位端の一側面にオフセットされるように、下端２５１は、コネクタ２５ａの中心線からオフセットされ、例えば、コネクタ２５ａの角に位置付けされることができる。場合によっては、遠位端２３３ａは、一次シャフト２１ａの一側面上に位置付けられ、近位端２３１ａは、反対の側面上に位置付けられ、それにより、一次シャフト２１ａおよび二次シャフト２３ａを相互に対して水平に傾斜させる。一次シャフト２１ａおよび二次シャフト２３ａは、（例えば、図７および１０で描写されるように）依然として垂直面に対して平行であり得る。この傾斜構成は、一次シャフト２１ａと二次シャフト２３ａとの間の垂直距離を減少させ、それにより、ＵＡＶ１００ａのより小型の設計を可能にする。
【００７６】
ＵＡＶ１００と同様に、ＵＡＶ１００ａの変形可能なフレームアセンブリおよび中心体は、平行四辺形または平行四辺形のような形状を形成することができる。この実施形態では、（例えば、その近位および遠位連結器の間で測定されるような）一次シャフト２１ａの長さは、（例えば、その近位および遠位連結器の間で測定されるような）二次シャフト２３ａの長さに等しいか、またはほぼ等しく、（例えば、その上または下連結器の間で測定されるような）コネクタ２５ａの長さは、（例えば、一次シャフト２１ａへのその連結器と連結点１７２との間で測定されるような）固定アセンブリ１７の長さに等しいか、またはほぼ等しい。しかしながら、本明細書で以前に説明されたように、他の好適な幾何学形状も使用されることができる。
【００７７】
ＵＡＶ１００ａは、ＵＡＶ１００と同様に変形させられることができ、本明細書で具体的に説明されていな変形の任意の側面は、ＵＡＶ１００と同一であると仮定されることができる。要するに、ＵＡＶ１００ａの作動アセンブリは、中心体に対して上向きに角度を成す（例えば、図５、７）か、または中心体に対して下向きに角度を成す（例えば、図８−１０）ように、連結された一次および二次シャフト２１ａおよび２３ａを作動させることができる。連結されたペイロードの機能空間を増加させるために、上向きの構成を使用されることができる一方で、表面上に静置するときに支持をＵＡＶ１００ａに提供するために、下向きの構成を使用されることができる。
【００７８】
図１１−１４は、実施形態による、別の例示的な変形可能なＵＡＶ１００ｂを図示する。ＵＡＶ１００ｂの設計原理は、ＵＡＶ１００のものと根本的に同一であり、本明細書で具体的に説明されていないＵＡＶ１００ｂの任意の要素は、ＵＡＶ１００と同一であると仮定されることができる。ＵＡＶ１００ｂは、主に固定アセンブリ１７ｂの構造、ならびに一次および二次シャフト２１ｂ、２３ｂの配列において、ＵＡＶ１００とは異なる。具体的には、ＵＡＶ１００ｂの各変形可能なフレームアセンブリ２０ｂは、三角柱または三角柱のような形状を形成するように配列されることができる、一次シャフト２１ｂおよび２つの二次シャフト２３ｂを含む。
【００７９】
いくつかの実施形態では、固定アセンブリ１７ｂは、最上側面１７１ｂ、底側面１７３ｂ、および対向外側面１７５ｂを有する、ほぼ長方形のアセンブリを形成する。一対の一次シャフト２１ｂのそれぞれの近位端は、固定アセンブリ１７ｂに、または（例えば、連結点１７７ｂにおいて）最上側面１７１ｂにおいて相互に枢動可能に連結されることができる。近位端はまた、ＵＡＶ１００に関して本明細書で以前に説明されたように、１つ以上のコネクタによって固定アセンブリ１７ｂ内で作動アセンブリに連結されることもできる。
【００８０】
二次シャフト２３ｂの近位端２３１ｂは、外側面１７５ｂを接合する、底側面１７３ｂの２つの端部において固定アセンブリ１７ｂ内に位置する連結点１７９ｂにおいて等、固定アセンブリ１７ｂの任意の好適な部分にそれぞれ枢動可能に連結されることができる。いくつかの実施形態では、各一対の二次シャフト２３ｂの近位端２３１ｂは、対応する一次シャフト２１ｂの近位端の反対側で対称に位置する。
【００８１】
各一次シャフト２１ｂは、コネクタ２５ｂおよびクロスバー２９を用いて、対応する一対の二次シャフト２３ｂに連結される。コネクタ２５ｂは、コネクタ２５ｂの長さおよび幅が固定アセンブリ１７ｂの対応する長さおよび幅よりも小さい、ほぼ長方形であり得る。コネクタ２５ｂは、底側面２５１ｂ、および２つの平行な対向外側面２５３ｂを含むことができる。外側面２５３ｂは、底側面２５１ｂと垂直な方向に沿って上向きに延在することができる。コネクタ２５ｂは、外側面２５３ｂの上向きの端部の上に位置するリング２５５ｂを通過する、クロスバー２９に枢動可能に連結されることができる。一次シャフト２１ｂの遠位端は、例えば、リング２５５ｂの間でクロスバー２９の一部分の上に載置されたヒンジ２９１を用いて、クロスバー２９ｂに枢動可能に連結されることができる。二次シャフト２３ｂの遠位端２３３ｂは、底側面２５１ｂの端部にそれぞれ枢動可能に連結されることができる。いくつかの実施形態では、各一対の二次シャフト２３ｂの遠位端２３３ｂは、対応する一次シャフト２１ｂの遠位端の反対側で対称に位置する。遠位端２３３ｂの間の分離が、近位端２３１ｂの間の分離よりも小さいように、底側面２５１ｂの長さは、底側面１７３ｂの長さよりも小さくあり得る。代替として、二次シャフト２３ｂの遠位および近位端２３３ｂ、２３１ｂの間の分離が等しいか、またはほぼ等しいように、長さは、等しいか、またはほぼ等しくあり得る。
【００８２】
クロスバー２９は、推進ユニットおよび／または支持部材を載置するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、クロスバー２９は、コネクタ２５ｂの底側面２５１ｂと平行である。随意に、補強棒２９３が、コネクタ２５ｂの外側面２５３ｂを通過して、クロスバー２９の下でそれと平行に位置することができる。補強棒２９３の端部は、クロスバー２９のそれぞれの端部の上に載置された推進ユニットに連結されることができ、それにより、推進ユニットのための安定性および支持を増加させる。
【００８３】
ＵＡＶ１００と同様に、ＵＡＶ１００ｂの変形可能なフレームアセンブリおよび中心体は、平行四辺形または平行四辺形のような形状を形成することができる。この実施形態では、（例えば、その近位および遠位連結器の間で測定されるような）一次シャフト２１ｂの長さは、（例えば、その近位および遠位連結器の間で測定されるような）二次シャフト２３ｂの長さに等しいか、またはほぼ等しく、（例えば、その上または下連結器の間で測定されるような）コネクタ２５ｂの長さは、（例えば、連結点１７７ｂおよび１７９ｂの間で測定されるような）固定アセンブリ１７の長さに等しいか、またはほぼ等しい。しかしながら、本明細書で以前に説明されたように、他の好適な幾何学形状も使用されることができる。
【００８４】
ＵＡＶ１００ｂは、ＵＡＶ１００と同様に変形させられることができ、本明細書で具体的に説明されていな変形の任意の側面は、ＵＡＶ１００と同一であると仮定されることができる。要するに、ＵＡＶ１００ｂの作動アセンブリは、中心体に対して上向きまたは下向きに角度を成すように、連結された一次および二次シャフト２１ｂおよび２３ｂを作動させることができる。連結されたペイロードの機能空間を増加させるために、上向きの構成を使用されることができる一方で、表面上に静置するときに支持をＵＡＶ１００ａに提供するために、下向きの構成を使用されることができる（例えば、図１１、１３、および１４）。
【００８５】
本明細書で説明される変形可能な航空機のうちのいずれかの好適な要素は、任意の他の実施形態からの好適な要素と組み合わせられ、または置換されてもよい。本明細書で説明される変形可能な航空機の要素は、可撓性要素または剛性要素であってもよく、任意の好適な材料または材料の組み合わせを使用して製造されることができる。好適な材料は、金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム）、プラスチック（例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン）、木材、複合材料（例えば、炭素繊維）、および同等物を含むことができる。変形可能な航空機の材料は、強度、重量、耐久性、剛性、費用、加工特性、および他の性質のうちの１つ以上に基づいて選択されることができる。本明細書で説明される要素の間の連結器は、締まり嵌め、隙間嵌め、中間嵌め、およびそれらの好適な組み合わせを伴ってもよい。枢動連結器は、玉軸受、ヒンジ、および他の好適な回転継手を含むことができる。固定連結器は、釘、ねじ、ボルト、クリップ、紐、および同等物等の１つ以上の締結具を利用してもよい。いくつかの実施形態では、材料および連結器は、安定性を増進し、動作中に変形可能な航空機の振動を低減させるように構成されることができる。
【００８６】
本明細書で説明されるシステム、デバイス、および方法は、多種多様の可動オブジェクトに適用されることができる。前述のように、航空機の本明細書での任意の説明は、任意の可動オブジェクトに適用され、使用されてもよい。本発明の可動オブジェクトは、空中（例えば、固定翼航空機または回転翼航空機）、水中（例えば、船または潜水艦）、地上（例えば、動力車または列車）、地下（例えば、地下鉄）、宇宙空間（例えば、宇宙飛行機、衛星、または宇宙探査機）、またはこれらの環境の任意の組み合わせ等の任意の好適な環境内で移動するように構成されることができる。可動オブジェクトは、６自由度（例えば、平行移動の３自由度および回転の３自由度）に対して環境内で自由に移動することが可能であり得る。代替として、可動オブジェクトの移動は、所定の経路、進路、または配向によって等、１つ以上の自由度に対して制約されることができる。移動は、エンジンまたはモータ等の任意の好適な作動機構によって作動させられることができる。可動オブジェクトの作動機構は、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはそれらの任意の好適な組み合わせ等の任意の好適なエネルギー源によって動力供給されることができる。
【００８７】
場合によっては、可動オブジェクトは、車両であり得る。航空機に加えて、好適な車両は、水上車両、宇宙船、または地上車両を含んでもよい。本明細書で開示されるシステム、デバイス、および方法は、表面（例えば、海底等の水中表面、小惑星等の地球外表面）から離陸すること、および表面上に着陸することが可能な任意の車両に使用されることができる。車両は、空中で、水上または水中で、宇宙空間で、あるいは地上または地下で自走式である等、自走式であり得る。自走式車両は、１つ以上のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、羽根、ノズル、またはそれらの任意の好適な組み合わせを含む、推進システム等の推進システムを利用することができる。
【００８８】
本開示の航空機は、固定翼航空機（たとえば、飛行機、グライダー）、回転翼航空機（例えば、ヘリコプター、回転翼機）、固定翼および回転翼の両方を有する航空機、またはいずれも持たない航空機（例えば、小型飛行船、熱気球）を含むことができる。航空機は、６自由度（例えば、平行移動の３自由度および回転の３自由度）に対して環境内で自由に移動することが可能であり得る。代替として、航空機の移動は、所定の経路または進路によって等、１つ以上の自由度に対して制約されることができる。移動は、エンジンまたはモータ等の任意の好適な作動機構によって作動させられることができる。いくつかの実施形態では、航空機は、自走式航空機であり得る。自走式航空機は、本明細書で以前に説明されたように、推進システムによって駆動されることができる。推進システムは、航空機が表面から離陸し、表面上に着陸し、その現在の位置および／または配向を維持し（例えば、ホバリングし）、配向を変化させ、および／または位置を変化させることを可能にするために、使用されることができる。
【００８９】
例えば、推進システムは、１つ以上の回転翼を含むことができる。回転翼は、中央シャフトに添着された１つ以上の羽根（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ以上の羽根）を含むことができる。羽根は、中央シャフトの周囲で対称または非対称に配置されることができる。羽根は、好適なモータまたはエンジンによって駆動されることができる、中央シャフトの回転によって旋回させられることができる。羽根は、時計回りおよび／または反時計回りに回転するように構成されることができる。回転翼は、水平回転翼（水平回転面を有する回転翼を指し得る）、垂直に配向された回転翼（垂直回転面を有する回転翼を指し得る）、または水平および垂直位置の間の中間角度で傾転された回転翼であり得る。いくつかの実施形態では、水平に配向された回転翼は、回転して揚力を航空機に提供してもよい。垂直に配向された回転翼は、回転して推力を航空機に提供してもよい。水平および垂直位置の間の中間角度で配向された回転翼は、回転して、揚力および推力の両方を航空機に提供してもよい。１つ以上の回転翼は、別の回転翼の回転によって生じさせられるトルクに対抗するトルクを提供するために使用されてもよい。
【００９０】
航空機は、ユーザによって遠隔で制御されるか、または航空機内あるいは上の乗員によって局所的に制御されることができる。いくつかの実施形態では、航空機は、ＵＡＶである。ＵＡＶには、航空機の機内に乗員がいなくてもよい。航空機は、人間または自律制御システム（例えば、コンピュータ制御システム）、あるいはそれらの任意の好適な組み合わせによって制御されることができる。航空機は、人工知能を伴って構成されたロボット等の自律または半自律ロボットであり得る。
【００９１】
航空機は、任意の好適なサイズおよび／または寸法を有することができる。いくつかの実施形態では、航空機は、航空機内または上に人間の乗員を有するためのサイズおよび／または寸法であってもよい。代替として、航空機は、航空機内または上に人間の乗員を有することが可能であるものよりも小さいサイズおよび／または寸法であってもよい。航空機は、人間によって持ち上げられるか、または運搬されるために好適なサイズおよび／または寸法であってもよい。代替として、航空機は、人間によって持ち上げられるか、または運搬されるために好適なサイズおよび／または寸法より大きくてもよい。場合によっては、航空機は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以下の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線）を有してもよい。最大寸法は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以上であってもよい。例えば、航空機の反対の回転翼のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以下であってもよい。代替として、反対の回転翼のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以上であってもよい。
【００９２】
いくつかの実施形態では、航空機は、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ未満、５０ｃｍ×５０ｃｍ×３０ｃｍ未満、または５ｃｍ×５ｃｍ×３ｃｍ未満の体積を有してもよい。航空機の全体積は、約１ｃｍ３、２ｃｍ３、５ｃｍ３、１０ｃｍ３、２０ｃｍ３、３０ｃｍ３、４０ｃｍ３、５０ｃｍ３、６０ｃｍ３、７０ｃｍ３、８０ｃｍ３、９０ｃｍ３、１００ｃｍ３、１５０ｃｍ３、２００ｃｍ３、３００ｃｍ３、５００ｃｍ３、７５０ｃｍ３、１０００ｃｍ３、５０００ｃｍ３、１０，０００ｃｍ３、１００，０００ｃｍ３、１ｍ３、または１０ｍ３以下であってもよい。逆に、航空機の全体積は、約１ｃｍ３、２ｃｍ３、５ｃｍ３、１０ｃｍ３、２０ｃｍ３、３０ｃｍ３、４０ｃｍ３、５０ｃｍ３、６０ｃｍ３、７０ｃｍ３、８０ｃｍ３、９０ｃｍ３、１００ｃｍ３、１５０ｃｍ３、２００ｃｍ３、３００ｃｍ３、５００ｃｍ３、７５０ｃｍ３、１０００ｃｍ３、５０００ｃｍ３、１０，０００ｃｍ３、１００，０００ｃｍ３、１ｍ３、または１０ｍ３以上であってもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、航空機は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２、または５ｃｍ２以下の設置面積（航空機によって包含される側方断面積を指し得る）を有してもよい。逆に、設置面積は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２、または５ｃｍ２以上であってもよい。
【００９４】
場合によっては、航空機は、１０００ｋｇに満たない重さがあってもよい。航空機の重量は、約１０００ｋｇ、７５０ｋｇ、５００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、８０ｋｇ、７０ｋｇ、６０ｋｇ、５０ｋｇ、４５ｋｇ、４０ｋｇ、３５ｋｇ、３０ｋｇ、２５ｋｇ、２０ｋｇ、１５ｋｇ、１２ｋｇ、１０ｋｇ、９ｋｇ、８ｋｇ、７ｋｇ、６ｋｇ、５ｋｇ、４ｋｇ、３ｋｇ、２ｋｇ、１ｋｇ、０．５ｋｇ、０．１ｋｇ、０．０５ｋｇ、または０．０１ｋｇ以下であってもよい。逆に、重量は、約１０００ｋｇ、７５０ｋｇ、５００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、８０ｋｇ、７０ｋｇ、６０ｋｇ、５０ｋｇ、４５ｋｇ、４０ｋｇ、３５ｋｇ、３０ｋｇ、２５ｋｇ、２０ｋｇ、１５ｋｇ、１２ｋｇ、１０ｋｇ、９ｋｇ、８ｋｇ、７ｋｇ、６ｋｇ、５ｋｇ、４ｋｇ、３ｋｇ、２ｋｇ、１ｋｇ、０．５ｋｇ、０．１ｋｇ、０．０５ｋｇ、または０．０１ｋｇ以上であってもよい。
【００９５】
いくつかの実施形態では、航空機は、航空機によって運搬される積み荷に対して小さくあり得る。積み荷は、以下でさらに詳細に説明されるように、ペイロードおよび／またはキャリアを含んでもよい。いくつかの実施例では、積み荷の重量に対する航空機の重量の比は、約１：１より大きく、それ未満、またはそれに等しくあり得る。場合によっては、積み荷の重量に対する航空機の重量の比は、約１：１より大きく、それ未満、またはそれに等しくあり得る。随意に、積み荷の重量に対するキャリアの重量の比は、約１：１より大きく、それ未満、またはそれに等しくあり得る。所望される場合、積み荷の重量に対する航空機の重量の比は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０、またはさらにそれ以下であってもよい。逆に、積み荷の重量に対する航空機の重量の比はまた、２：１、３：１、４：１、５：１、１０：１、またはさらにそれより大きくあり得る。
【００９６】
いくつかの実施形態では、航空機は、低いエネルギー消費量を有してもよい。例えば、航空機は、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれ以下を使用してもよい。場合によっては、航空機のキャリアは、低いエネルギー消費量を有してもよい。例えば、キャリアは、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれ以下を使用してもよい。随意に、航空機のペイロードは、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれ以下等の低いエネルギー消費量を有してもよい。
【００９７】
いくつかの実施形態では、航空機は、積み荷を運搬するように構成されることができる。積み荷は、乗客、貨物、機器、器具、および同等物のうちの１つ以上を含むことができる。積み荷は、筐体内に提供されることができる。筐体は、航空機の筐体とは別個であり得るか、または航空機用の筐体の一部であってもよい。代替として、積み荷に筐体を提供されることができる一方で、航空機は筐体を持たない。代替として、積み荷の複数部分または積み荷全体を筐体内に提供されることができる。積み荷は、航空機に対して堅く固定されることができる。随意に、積み荷は、航空機に対して移動可能（例えば、航空機に対して平行移動可能または回転可能）であり得る。
【００９８】
いくつかの実施形態では、積み荷は、ペイロードを含む。ペイロードは、いなかなる動作または機能も果たさないように構成されることができる。代替として、ペイロードは、機能的ペイロードとしても知られている、動作または機能を果たすように構成されるペイロードであり得る。例えば、ペイロードは、１つ以上の標的を調査するための１つ以上のセンサを含むことができる。画像捕捉デバイス（例えば、カメラ）、音声捕捉デバイス（例えば、パラボラマイクロホン）、赤外線撮像デバイス、または紫外線撮像デバイス等の任意の好適なセンサをペイロードに組み込むことができる。センサは、静的センサデータ（例えば、写真）または動的センサデータ（例えば、ビデオ）を提供することができる。いくつかの実施形態では、センサは、ペイロードの標的のセンサデータを提供する。代替として、または組み合わせて、ペイロードは、信号を１つ以上の標的に提供するための１つ以上のエミッタを含むことができる。照明源または音源等の任意の好適なエミッタを使用されることができる。いくつかの実施形態では、ペイロードは、航空機から遠隔にあるモジュールと通信するため等に１つ以上の送受信機を含む。随意に、ペイロードは、環境または標的と相互作用するように構成されることができる。例えば、ペイロードは、ロボットアーム等のオブジェクトを操作することが可能なツール、器具、または機構を含むことができる。
【００９９】
随意に、積み荷は、キャリアを含むことができる。キャリアは、ペイロードのために提供されることができ、ペイロードは、直接的（例えば、航空機に直接接触する）または間接的（例えば、航空機に接触しない）のいずれかで、キャリアを介して航空機に連結されることができる。逆に、ペイロードは、キャリアを必要とすることなく航空機上に載置されることができる。ペイロードは、キャリアと一体的に形成されることができる。代替として、ペイロードは、キャリアに解放可能に連結されることができる。いくつかの実施形態では、ペイロードは、１つ以上のペイロード要素を含むことができ、ペイロード要素のうちの１つ以上は、上記で説明されるように、航空機および／またはキャリアに対して移動可能であり得る。
【０１００】
キャリアは、航空機と一体的に形成されることができる。代替として、キャリアは、航空機に解放可能に連結されることができる。キャリアは、直接的または間接的に航空機に連結されることができる。キャリアは、支持をペイロードに提供する（例えば、ペイロードの重量の少なくとも一部を運搬する）ことができる。キャリアは、ペイロードの移動を安定させること、および／または方向付けることが可能である好適な載置構造（例えば、ジンバルプラットフォーム）を含むことができる。いくつかの実施形態では、キャリアは、航空機に対してペイロードの状態（例えば、位置および／または配向）を制御するように適合されることができる。例えば、キャリアは、航空機の移動にかかわらず、ペイロードが好適な参照フレームに対してその位置および／または配向を維持するように、航空機に対して（例えば、１、２、または３平行移動度、および／または１、２、または３回転度に対して）移動するように構成されることができる。参照フレームは、固定された参照フレーム（例えば、周囲環境）であり得る。代替として、参照フレームは、移動参照フレーム（例えば、航空機、ペイロード標的）であり得る。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、キャリアは、キャリアおよび／または航空機に対するペイロードの移動を可能にするように構成されることができる。移動は、（例えば、１、２、または３つの軸に沿った）最大で３自由度に対する平行移動、または（例えば、１、２、または３つの軸の周囲の）最大で３自由度に対する回転、あるいはそれらの任意の好適な組み合わせであり得る。
【０１０２】
場合によっては、キャリアは、キャリアフレームアセンブリおよびキャリア作動アセンブリを含むことができる。キャリアフレームアセンブリは、構造支持をペイロードに提供することができる。キャリアフレームアセンブリは、個々のキャリアフレーム構成要素を含むことができ、そのうちのいくつかは、相互に対して移動可能であり得る。キャリア作動アセンブリは、個々のキャリアフレーム構成要素の移動を作動させる、１つ以上のアクチュエータ（例えば、モータ）を含むことができる。アクチュエータは、同時に複数のフレーム構成要素の移動を可能にすることができるか、または一度に単一のキャリアフレーム構成要素の移動を可能にするように構成されてもよい。キャリアフレーム構成要素の移動は、ペイロードの対応する移動を生じることができる。例えば、キャリア作動アセンブリは、１つ以上の回転軸（例えば、ロール軸、ピッチ軸、またはヨー軸）の周囲で１つ以上のキャリアフレーム構成要素の回転を作動させることができる。１つ以上のキャリアフレーム構成要素の回転は、ペイロードを航空機に対して１つ以上の回転軸の周囲で回転させることができる。代替として、または組み合わせて、キャリア作動アセンブリは、１つ以上の平行移動軸に沿って１つ以上のキャリアフレーム構成要素の平行移動を作動させ、それにより、航空機に対して１つ以上の対応する軸に沿ったペイロードの平行移動を生じることができる。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、固定された参照フレーム（例えば、周辺環境）および／または相互に対する航空機、キャリア、およびペイロードの移動は、端末によって制御されることができる。端末は、航空機、キャリア、および／またはペイロードから遠い場所にある遠隔制御デバイスであり得る。端末は、支持プラットフォームの上に配置されるか、またはそれに添着されることができる。代替として、端末は、手持ち式または装着型デバイスであり得る。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、またはそれらの好適な組み合わせを含むことができる。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、またはディスプレイ等のユーザインターフェースを含むことができる。（例えば、端末の移動、場所、または傾転を介して）端末と相互作用するために、手動で入力されたコマンド、音声制御、ジェスチャ制御、または位置制御等の任意の好適なユーザ入力を使用されることができる。
【０１０４】
端末はまた、航空機、キャリア、および／またはペイロードの任意の好適な状態を制御するために使用されることもできる。例えば、端末は、相互からおよび／または相互への固定参照に対する航空機、キャリア、および／またはペイロードの位置および／または配向を制御するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、端末は、キャリアの作動アセンブリ、ペイロードのセンサ、またはペイロードのエミッタ等の航空機、キャリア、および／またはペイロードの個々の要素を制御するために使用されることができる。端末は、航空機、キャリア、またはペイロードのうちの１つ以上と通信するように適合される、無線通信デバイスを含むことができる。
【０１０５】
端末は、航空機、キャリア、および／またはペイロードの情報を視認するための好適な表示ユニットを含むことができる。例えば、端末は、位置、平行移動速度、平行移動加速度、配向、角速度、角加速度、またはそれらの任意の好適な組み合わせに関する航空機、キャリア、および／またはペイロードの情報を表示するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、端末は、機能的ペイロードによって提供されるデータ（例えば、カメラまたは他の画像捕捉デバイスによって記録される画像）等のペイロードによって提供される情報を表示することができる。
【０１０６】
図１５は、実施形態による、キャリア２０２およびペイロード２０４を含む航空機２００を図示する。代替として、ペイロード２０４は、キャリア２０２を必要とすることなく航空機２００上に提供されてもよい。航空機２００は、推進機構２０６と、感知システム２０８と、送受信機２１０とを含んでもよい。推進機構２０６は、本明細書で以前に説明されたように、回転翼、プロペラ、羽根、エンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、またはノズルのうちの１つ以上を含むことができる。航空機は、１つ以上、２つ以上、３つ以上、または４つ以上の推進機構を有してもよい。推進機構は、全て同一の種類であってもよい。代替として、１つ以上の推進機構は、異なる種類の推進機構であり得る。いくつかの実施形態では、推進機構２０６は、航空機２００のいかなる水平移動も必要とすることなく（例えば、滑走路を進むことなく）航空機２００が表面から垂直に離陸すること、また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。随意に、推進機構２０６は、航空機２００が特定位置および／または配向において空中でホバリングすることを可能にするように動作可能であり得る。
【０１０７】
例えば、航空機２００は、揚力および／または推力を航空機に提供することができる、複数の水平に配向された回転翼を有することができる。複数の水平に配向された回転翼は、垂直離陸、垂直着陸、およびホバリング能力を航空機２００に提供するように作動させられることができる。いくつかの実施形態では、水平に配向された回転翼のうちの１つ以上が、時計回り方向に回転してもよい一方で、水平回転翼のうちの１つ以上は、反時計回り方向に回転してもよい。例えば、時計回りの回転翼の数は、反時計回りの回転翼の数に等しくあり得る。水平に配向された回転翼のそれぞれの回転速度は、各回転翼によって生じさせられる揚力および／または推力を制御し、それにより、（例えば、最大で３平行移動度および最大で３回転度に対して）航空機２００の空間的配置、速度、および／または加速度を調整するために、独立して変化させられることができる。
【０１０８】
感知システム２０８は、（例えば、最大で３平行移動度および最大で３回転度に対して）航空機２００の空間的配置、速度、および／または加速度を感知し得る、１つ以上のセンサを含むことができる。１つ以上のセンサは、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、または画像センサを含むことができる。感知システム２０８によって提供される感知データは、（例えば、以下で説明されるように、好適な処理ユニットおよび／または制御モジュールを使用して）航空機２００の空間的配置、速度、および／または向を制御するために使用されることができる。代替として、感知システム２０８は、気象条件、潜在的な障害物への近接性、地理的特徴の場所、人工構造の場所、および同等物等の航空機を包囲する環境に関するデータを提供するために使用されることができる。
【０１０９】
送受信機２１０は、無線信号２１６を介した、送受信機２１４を有する端末２１２との通信を可能にする。いくつかの実施形態では、通信は、端末２１２が、制御コマンドを航空機２００、キャリア２０２、およびペイロード２０４のうちの１つ以上に提供し、航空機２００、キャリア２０２、およびペイロード２０４のうちの１つ以上から情報（例えば、航空機、キャリア、またはペイロードの位置および／または運動情報、ペイロードカメラによって捕捉される画像データ等のペイロードによって感知されるデータ）を受信する、双方向通信を含むことができる。場合によっては、端末からの制御コマンドは、航空機、キャリア、および／またはペイロードの相対位置、移動、作動、または制御のための命令を含んでもよい。例えば、制御コマンドは、（例えば、推進機構２０６の制御を介した）航空機の場所および／または配向の修正、あるいは（例えば、キャリア２０２の制御を介した）航空機に対するペイロードの移動をもたらしてもよい。端末からの制御コマンドは、カメラまたは他の画像捕捉デバイスの動作の制御等のペイロードの制御をもたらしてもよい（例えば、静止画像または動画を撮影する、ズームインまたはアウトする、スイッチをオンまたはオフにする、撮像モードを切り替える、画像解像度を変更する、焦点を変更する、被写界深度を変更する、露光時間を変更する、視野角または視野を変更する）。場合によっては、航空機、キャリア、および／またはペイロードからの通信は、（例えば、感知システム２０８の、またはペイロード２０４の）１つ以上のセンサからの情報を含んでもよい。通信は、１つ以上の異なる種類のセンサ（例えば、ＧＰＳセンサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、または画像センサ）からの感知された情報を含んでもよい。そのような情報は、航空機、キャリア、および／またはペイロードの位置（例えば、場所、配向）、移動、または加速度に関してもよい。ペイロードからのそのような情報は、ペイロードによって捕捉されるデータ、またはペイロードの感知された状態を含んでもよい。端末２１２によって伝送されて提供される制御コマンドは、航空機２００、キャリア２０２、またはペイロード２０４のうちの１つ以上の状態を制御するように構成されることができる。代替として、または組み合わせて、キャリア２０２およびペイロード２０４はまた、端末が、航空機２００、キャリア２０２、およびペイロード２０４のそれぞれと独立して通信し、それを制御することができるように、端末２１２と通信するように構成される送受信機を含むこともできる。
【０１１０】
図１６は、実施形態による、航空機を制御するためのシステム３００のブロック図としての概略図である。システム３００は、本明細書で開示されるシステム、デバイス、および方法の任意の好適な実施形態と組み合わせで使用されることができる。システム３００は、感知モジュール３０２と、処理ユニット３０４と、非一過性のコンピュータ可読媒体３０６と、制御モジュール３０８と、通信モジュール３１０とを含むことができる。
【０１１１】
感知モジュール３０２は、異なる方法で航空機に関する情報を収集する、異なる種類のセンサを利用することができる。異なる種類のセンサは、異なる種類の信号または異なる発信源からの信号を感知してもよい。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）、または視覚／画像センサ（例えば、カメラ）を含むことができる。感知モジュール３０２は、複数のプロセッサを有する処理ユニット３０４に動作可能に連結されることができる。いくつかの実施形態では、感知モジュールは、感知データを好適な外部デバイスまたはシステムに直接伝送するように構成される、伝送モジュール３１２（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ画像伝送モジュール）に動作可能に連結されることができる。例えば、伝送モジュール３１２は、感知モジュール３０２のカメラによって捕捉される画像を遠隔端末に伝送するために使用されることができる。
【０１１２】
処理ユニット３０４は、プログラム可能なプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））等の１つ以上のプロセッサを有することができる。処理ユニット３０４は、非一過性のコンピュータ可読媒体３０６に動作可能に連結されることができる。非一過性のコンピュータ可読媒体３０６は、１つ以上のステップを行うために処理ユニット３０４によって実行可能である、論理、コード、および／またはプログラム命令を記憶することができる。非一過性のコンピュータ可読媒体は、１つ以上のメモリユニット（例えば、ＳＤカード、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の可撤性媒体または外部記憶装置）を含むことができる。いくつかの実施形態では、感知モジュール３０２からのデータは、非一過性のコンピュータ可読媒体３０６のメモリユニットに直接伝達され、その内側に記憶されることができる。非一過性のコンピュータ可読媒体３０６のメモリユニットは、本明細書で説明される方法の任意の好適な実施形態を行うように処理ユニット３０４によって実行可能である、論理、コード、および／また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３０４は、感知モジュールによって生成される感知データを処理ユニット３０４の１つ以上のプロセッサに分析させる、命令を実行するように構成されることができる。メモリユニットは、処理ユニット３０４によって処理される、感知モジュールからの感知データを記憶することができる。いくつかの実施形態では、非一過性のコンピュータ可読媒体３０６のメモリユニットは、処理ユニット３０４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ることができる。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、処理ユニット３０４は、航空機の状態を制御するように構成される制御モジュール３０８に動作可能に連結されることができる。例えば、制御モジュール３０８は、航空機の推進機構を制御して、６自由度に対して可動オブジェクトの空間的配置、速度、および／または加速度を調整するように構成されることができる。代替として、または組み合わせて、制御モジュール３０８は、キャリア、ペイロード、または感知モジュールの状態のうちの１つ以上を制御することができる。
【０１１４】
処理ユニット３０４は、１つ以上の外部デバイス（例えば、端末、表示デバイス、または他の遠隔コントローラ）からデータを伝送および／または受信するように構成される通信モジュール３１０に動作可能に連結されることができる。有線通信または無線通信等の任意の好適な通信の手段を使用されることができる。例えば、通信モジュール３１０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信、および同等物のうちの１つ以上を利用することができる。随意に、電波塔、衛星、または移動局等の中継局を使用されることができる。無線通信は、近接性依存型または近接性独立型であり得る。いくつかの実施形態では、見通し線が、通信のために必要とされる場合もあり、必要とされない場合もある。通信モジュール３１０は、感知モジュール３０２からの感知データ、処理ユニット３０４によって生成された処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔コントローラからのユーザコマンド、および同等物のうちの１つ以上を伝送および／または受信することができる。
【０１１５】
システム３００の構成要素は、任意の好適な構成で配列されることができる。例えば、システム３００の構成要素のうちの１つ以上は、航空機、キャリア、ペイロード、端末、感知システム、または上記のうちの１つ以上と通信している付加的な外部デバイスの上に位置することができる。加えて、図１６は、単一の処理ユニット３０４および単一の非一過性のコンピュータ可読媒体３０６を描写するが、当業者であれば、これは限定的であることを目的とせず、システム３００は、複数の処理ユニットおよび／または非一過性のコンピュータ可読媒体を含むことができると理解するであろう。いくつかの実施形態では、複数の処理ユニットおよび／または非一過性のコンピュータ可読媒体のうちの１つ以上は、可動オブジェクト、キャリア、ペイロード、端末、感知モジュール、上記のうちの１つ以上と通信している付加的な外部デバイス、またはそれらの好適な組み合わせ等の異なる場所に位置することができるため、システム３００によって行われる処理および／またはメモリ機能の任意の好適な側面は、前述の場所のうちの１つ以上で起こり得る。
【０１１６】
本発明の好ましい実施形態が本明細書で示され、説明されているが、そのような実施形態は、一例のみとして提供されることが当業者に明白となるであろう。多数の変形例、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者に思い浮かぶであろう。本明細書で説明される本発明の実施形態の種々の代替案が、本発明を実践する際に採用されてもよいことを理解されたい。以下の請求項は、本発明の範囲を定義し、それにより、これらの請求項およびそれらの同等物の範囲内の方法および構造が対象となることが意図される。
【図１】
2018150048.tif 000003
【図２】
2018150048.tif 000004
【図３】
2018150048.tif 000005
【図４】
2018150048.tif 000006
【図５】
2018150048.tif 000007
【図６】
2018150048.tif 000008
【図７】
2018150048.tif 000009
【図８】
2018150048.tif 000010
【図９】
2018150048.tif 000011
【図１０】
2018150048.tif 000012
【図１１】
2018150048.tif 000013
【図１２】
2018150048.tif 000014
【図１３】
2018150048.tif 000015
【図１４】
2018150048.tif 000016
【図１５】
2018150048.tif 000017
【図１６】
2018150048.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月31日(2018.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機であって、前記航空機は、
中心体と、
前記中心体に連結された複数のフレームアセンブリと、
前記複数のフレームアセンブリに連結された作動アセンブリであって、前記作動アセンブリは線形アクチュエータを備え、前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、前記線形アクチュエータに連結された部分を備え、前記作動アセンブリは、垂直軸に対して前記複数のフレームアセンブリの間で複数の異なる角度に前記複数のフレームアセンブリを作動させるように構成される、作動アセンブリと、
前記航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットであって、前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリが少なくとも１つの推進ユニットを支持する、複数の推進ユニットと、を備え、
前記線形アクチュエータの線形運動は前記航空機のヨー軸に実質的に平行である、航空機。
【請求項２】
前記航空機は無人航空機である、請求項１に記載の航空機。
【請求項３】
前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、前記中心体に直接連結された近位部分と、クロスバーに連結された遠位部分と、を備える、請求項１に記載の航空機。
【請求項４】
前記複数のフレームアセンブリは、前記複数の推進ユニットが前記中心体より下側に位置付けられる第１構成と、前記複数の推進ユニットが前記中心体より上側に位置付けられる第２構成と、の間で移動するように構成される、請求項１に記載の航空機。
【請求項５】
前記作動アセンブリは、前記中心体に対して複数の異なる垂直角まで前記複数のフレームアセンブリを作動させるように構成される、請求項１に記載の航空機。
【請求項６】
前記航空機を制御するためのユーザコマンドを受信するように構成された受信機をさらに備える、請求項１に記載の航空機。
【請求項７】
航空機であって、前記航空機は、
中心体と、
前記中心体に連結された複数のフレームアセンブリと、
線形アクチュエータを備える作動アセンブリであって、前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、前記線形アクチュエータに連結された部分を備え、前記作動アセンブリは、第１構成及び第２構成の間で前記複数のフレームアセンブリを変形させるように構成され、前記第１構成は、表面上に静置する前記航空機を前記複数のフレームアセンブリが支持することを可能にする、作動アセンブリと、
前記複数のフレームアセンブリの上に載置されて、前記航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットと、を備え、
前記線形アクチュエータの線形運動は前記航空機のヨー軸に実質的に平行である、航空機。
【請求項８】
前記航空機は無人航空機である、請求項７に記載の航空機。
【請求項９】
前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、前記中心体に直接連結された近位部分と、クロスバーに連結された遠位部分と、を備える、請求項７に記載の航空機。
【請求項１０】
前記第１構成は、前記複数の推進ユニットが前記中心体より下側に位置付けられることを含み、前記第２構成は、前記複数の推進ユニットが前記中心体より上側に位置付けられることを含む、請求項７に記載の航空機。
【請求項１１】
前記航空機を制御するためのユーザコマンドを受信するように構成された受信機をさらに備える、請求項７に記載の航空機。
【請求項１２】
前記作動アセンブリは、前記航空機の第１動作段階中に前記複数のフレームアセンブリを前記第１構成に変形させ、前記航空機の第２動作段階中に前記複数のフレームアセンブリを前記第２構成に変形させる、請求項７に記載の航空機。
【請求項１３】
前記第１動作段階は、前記航空機の１以上が表面から離陸すること又は前記表面に着陸することを含み、前記第２動作段階は、前記航空機が空中を飛行することを含む、請求項１２に記載の航空機。
【請求項１４】
前記線形アクチュエータの線形運動は、前記複数のフレームアセンブリが前記第１構成及び前記第２構成にあるときに前記航空機のヨー軸に実質的に平行なままである、請求項７に記載の航空機。
【請求項１５】
前記線形アクチュエータの線形運動は、前記複数のフレームアセンブリが前記複数の異なる角度であるときに前記航空機のヨー軸に実質的に平行なままである、請求項１に記載の航空機。
【請求項１６】
航空機であって、前記航空機は、
ペイロードに連結された中心体と、
前記中心体に連結された複数のフレームアセンブリと、
線形アクチュエータを備える作動アセンブリであって、前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、前記線形アクチュエータに連結された部分を備え、前記作動アセンブリは、第１構成及び第２構成の間で前記複数のフレームアセンブリを変形させるように構成され、前記第２構成は、前記ペイロードの機能空間を増大させる、作動アセンブリと、
前記複数のフレームアセンブリの上に載置されて、前記航空機を動かすように動作可能である複数の推進ユニットと、を備え、
前記線形アクチュエータの線形運動は前記航空機のヨー軸に実質的に平行である、航空機。
【請求項１７】
前記航空機は無人航空機である、請求項１６に記載の航空機。
【請求項１８】
前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、前記中心体に直接連結された近位部分と、クロスバーに連結された遠位部分と、を備える、請求項１６に記載の航空機。
【請求項１９】
前記作動アセンブリは、前記航空機の第１動作段階中に前記複数のフレームアセンブリを前記第１構成に変形させ、前記航空機の第２動作段階中に前記複数のフレームアセンブリを前記第２構成に変形させる、請求項１６に記載の航空機。
【請求項２０】
前記第１動作段階は、前記航空機の１以上が表面から離陸すること又は前記表面に着陸することを含み、前記第２動作段階は、前記航空機が空中を飛行することを含む、請求項１６に記載の航空機。
【請求項２１】
前記ペイロードは画像捕捉デバイスを備え、前記機能空間は、前記画像捕捉デバイスの遮るものがない視野を備える、請求項１６に記載の航空機。
【請求項２２】
前記複数のフレームアセンブリの各フレームアセンブリは、表面上に静置する前記航空機を支持するように構成された支持部材を備える、請求項１６に記載の航空機。
【請求項２３】
前記線形アクチュエータの線形運動は、前記複数のフレームアセンブリが前記第１構成及び前記第２構成にあるときに前記航空機のヨー軸に実質的に平行なままである、請求項１６に記載の航空機。
【外国語明細書】
2018150048000001.pdf