(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＡＶに連結されてこれから延び、第１収縮位置と第１伸張位置との間をＵＡＶ着陸装置コントローラで調整可能な第１着陸装置延長部分と、
前記ＵＡＶに連結されてこれから延び、第２収縮位置と第２伸張位置との間をＵＡＶ着陸装置コントローラで調整可能な第２着陸装置延長部分と、
前記ＵＡＶに連結されてこれから延び、第３収縮位置と第３伸張位置との間を前記ＵＡＶ着陸装置コントローラで調整可能な第３着陸装置延長部分と、
前記第１，第２及び第３着陸装置延長部分が連結される主支持ベースと、
前記ＵＡＶを軸の回りに回転可能とするジンバルを有し、前記主支持ベースを選択的に前記ＵＡＶに連結及びこれから分離するように構成される支持側カップリングと、を備え、
前記着陸装置コントローラは、傾斜面に着陸したときに、前記ＵＡＶのボディがほぼ水平になるように、前記第１着陸装置延長部分、前記第２着陸装置延長部分、または、前記第３着陸装置延長部分の少なくとも１つを調整する、無人航空機（ＵＡＶ）用着陸装置組立体。
【請求項２】
更に、前記第１着陸装置延長部分に連結され、前記着陸装置延長部分と表面との間の接触を検出するように構成される接触センサを備える、請求項１に記載の着陸装置組立体。
【請求項３】
更に、距離測定部材と表面との間の距離を測定するように構成される距離測定部を備える、請求項１または２に記載の着陸装置組立体。
【請求項４】
前記測定された距離が前記着陸装置コントローラに提供され、
前記着陸装置コントローラは、前記第１着陸装置延長部分、前記第２着陸装置延長部分または第３着陸装置延長部分の少なくとも１つを調整する量を、前記測定した距離及び前記ＵＡＶが表面に着陸するときの前記ＵＡＶのボディの所望角度に基づいて決定するように構成される、請求項３に記載の着陸装置組立体。
【請求項５】
前記ＵＡＶのボディの前記所望の角度は、ほぼ水平である、請求項４に記載の着陸装置組立体。
【請求項６】
更に、前記第１着陸装置延長部分に連結され、前記第１着陸装置延長部分と表面との間の第１距離を測定するように構成される第１距離測定部材と、
前記第２着陸装置延長部分に連結され、前記第２着陸装置延長部分と表面との間の第２距離を測定するように構成される第２距離測定部材と、
前記第３着陸装置延長部分に連結され、前記第３着陸装置延長部分と前記表面との間の第３距離を測定するように構成される第３距離測定部材とを備える、請求項１から請求項５のいずれかに記載の着陸装置組立体。
【請求項７】
無人航空機（「ＵＡＶ」）を着陸させるための方法であって、
少なくとも１つの距離測定部材で、表面の傾斜を測定し、
主支持ベースに連結され、且つ第１収縮長さと前記第１収縮長さよりも長い第１伸張長さとを有している第１着陸装置延長部分を、前記第１収縮位置から前記第１伸張位置に伸張し、
前記主支持ベースに連結され、且つ第２収縮長さを有する第２着陸装置延長部分を、前記第２収縮位置に保持し、
前記ＵＡＶを軸の回りに回転可能とするジンバルを有する支持側カップリングで、前記主支持ベースを選択的に前記ＵＡＶに連結及びこれから分離し、
前記第２収縮長さは、前記第１伸張長さよりも短く、
前記第２収縮長さと前記第１伸張長さとの間の差は、前記表面の傾斜に基づく、ＵＡＶを着陸させるための方法。
【請求項８】
更に、前記第２着陸装置延長部分と前記表面との間の接触を検出し、
前記第１着陸装置延長部分は、前記検出された接触に応答して伸張され、
前記第１伸張位置は、前記第１着陸装置延長部分が前記表面に接触したときに、決定される、請求項７の方法。
【請求項９】
更に、前記第２着陸装置延長部分と前記表面との間の接触を検出し、
前記第１着陸装置延長部分は、前記検出された接触に応答して伸張され、
前記第１伸張位置は、前記ＵＡＶの少なくとも一部が水平面内に包含されるように決定される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
更に、第３着陸装置延長部分を、前記第３着陸装置延長部分が前記表面に接触するまで延長することを含む、請求項７，８または９に記載の方法。
【請求項１１】
更に、前記ＵＡＶの所望の機首方位を決定し、
前記所望の機首方位に、前記ＵＡＶのボディが配向されるまで、着陸装置組立体を回転することなく、軸の回りに前記ＵＡＶのボディを回転することを含む、請求項７から請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
更に、前記ＵＡＶが前記表面に着陸したことを決定し、
前記第１着陸装置延長部分または前記第２着陸装置延長部分の少なくとも１つを収縮し、
前記ＵＡＶのペイロードが前記表面に接触したことを決定し、
前記ペイロードを前記ＵＡＶから分離すること、を包む、請求項７から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プロペラによる航空機（例えば、クワッドコプタ、オクトコプタ）等の無人航空機（「ＵＡＶ」）は一般的になりつつある。多くのＵＡＶは、ＵＡＶの飛行及び航法を制御するために使用されるナビゲーションまたは飛行管制システムを有する。適正に作動するため、ナビゲーションまたは飛行管制システムは、ＵＡＶが水平のときに較正することが望ましい。
【０００２】
詳細な説明を、添付図面を参照して説明する。図において、参照番号の最も左側の数字（複数を含む）は、その参照番号が最初に現れる図を識別する。異なる図において、同じ参照番号を使用して、同様または同一の事項または特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】実施態様による無人航空機の構造の図を示す。
【図２】実施態様による無人航空機用着陸装置組立体の図を示す。
【図３】実施態様による傾斜面に着陸準備する無人航空機を示す。
【図４】実施態様による傾斜面に着陸する無人航空機を示す。
【図５】実施態様による傾斜面に着陸した無人航空機を示す。
【図６】実施態様による表面に位置する着陸装置組立体を示す。
【図７】実施態様による離昇準備中の無人航空機を示す。
【図８】実施態様による表面に着陸した無人航空機を示す。
【図９】実施態様による表面に着陸し、ペイロードを分離している無人航空機を示す。
【図１０】実施態様による離昇工程にある実施例の無人航空機の流れ図である。
【図１１】実施態様による着陸工程にある実施例の無人航空機の流れ図である。
【図１２】実施態様によるペイロードの分離工程にある実施例の無人航空機の流れ図である。
【図１３】種々の実施態様に使用し得る無人航空機制御システムの例示的な実施態様のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
ここに実施態様を実施例により説明するが、当業者は、これらの実施態様は実施例または図の説明に制限されないことを理解するであろう。図面及びその詳細な説明は、実施態様を開示した特定の形態に制限することを意図するものではなく、逆に、その意図は、添付の請求の範囲で画定される精神及び範囲に入る全ての変形、均等及び代替を包含することを理解すべきである。ここで使用する表題は、構成を目的とするのみであり、説明または請求の範囲の及ぶ範囲を制限するために使用することを意味するものではない。本願の全体を通して使用される「ｍａｙ」の語は、必要的意味（すなわち、必須）よりはむしろ許容的意味（すなわち、可能性を有する意味）で使用している。同様に、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」の語は、「包含するが制限されないこと」を意味する。更に、ここで使用するように「ｃｏｕｐｌｅｄ」の語は、その接続が永久的（例えば、溶接され）もしくは一時的（例えば、ボルト止め）か、直接もしくは間接（すなわち、中間物を介して）か、機械的か、化学的か、光学的か、または、電気的かであろうとも、２以上の部材を一緒に接続することを意味する。更に、本明細書で使用するように「水平」飛行は、地面（すなわち、海水面）に実質的に平行な方向に飛行移動することを参照し、「垂直」飛行は、地球の中心から実施的に半径方向外方に飛行移動することを参照する。当業者は、軌道は「水平」及び「垂直」の飛行ベクトルの双方の成分を有し得ることを理解するはずである。
【０００５】
詳細な説明
本開示は、不規則及び／または傾斜表面へのその着陸、及び、壊れやすい品目を安全に送り届けることが可能である、無人航空機（ＵＡＶ）用の調節可能な着陸装置組立体について記述する。着陸装置組立体は、表面に接触し、着陸したときにＵＡＶを支持する調節可能な着陸装置延長部分を有する。着陸装置延長部分は、ＵＡＶに対してそれぞれ個別に水平方向に調節し得る。同様に、着陸装置延長部分のそれぞれは、着陸装置延長部分の伸張もしくは収縮及び／または着陸装置延長部分の角度変更により、調節してもよい。１つの実施態様では、ＵＡＶが最初に電源をオンしまたは別の方法で駆動したときに、ＵＡＶのボディが、地球の重力場の傾斜に対してほぼ垂直な水平な場所に包含されるように、ＵＡＶのボディの角度を調整してもよい。ＵＡＶのボディの角度は、ＵＡＶのボディが水平になるまで、１つ以上の着陸装置延長部分を伸張または収縮することで調節してもよい。ＵＡＶのボディが水平になっていることを確認したときに、ＵＡＶのナビゲーション部材は、ナビゲーション及び飛行管制が水平に対して実行され、ＵＡＶが意図する方法で作動するように、較正してもよい。
【０００６】
同様に、ＵＡＶが着陸するときに、着陸しようとする表面が傾斜し（水平でない）または不規則であるかどうか、確認してもよい。表面が傾斜している場合、ＵＡＶは、着陸が完了しているときに、ＵＡＶのボディが水平を維持するように、１つ以上の着陸装置延長部分を伸張または収縮してもよい。着陸装置延長部分の調節は、後述するように、着陸工程の一部としてＵＡＶの飛行中の際、及び／または、ＵＡＶが着陸した後に行ってもよい。
【０００７】
着陸装置組立体は、また、ＵＡＶの着陸で生じる衝撃を吸収し、壊れやすい品目を安全に送り届けるのを可能とする着陸緩衝装置として作用してもよい。例えば、ＵＡＶが着陸しつつあるときに、着陸装置延長部分を伸張し、ＵＡＶが着陸するときに収縮するように構成し、これにより、ＵＡＶが表面に着陸することに起因する力を吸収してもよい。更に、ＵＡＶが着陸を完了した時点で、着陸装置延長部分は、ＵＡＶが搬送したペイロードが表面に接触し、または、表面から所定距離内となるまで、収縮してもよい。ペイロードが表面に接触し、または、所定距離内となったときに、ペイロードはＵＡＶから分離してもよい。
【０００８】
いくつかの実施態様では、着陸装置組立体は、ＵＡＶ及び／またはＵＡＶの種々の異なる構造に連結し、または、これから分離するように構成してもよい。例えば、着陸装置組立体は、ＵＡＶのボディに取付けられる受側カップリングと噛合う支持側カップリングを有してもよい。支持側カップリングは、着陸装置組立体に動力を提供し、ＵＡＶが着陸装置組立体を制御するのを可能とし、及び／または、着陸装置組立体からデータを受信するのを可能とする電気接続部を有してもよい。いくつかの実施態様では、支持側カップリングは、ジンバル等の回転可能な部材でもよく、これは、連結されたＵＡＶのボディが、着陸装置組立体に対して少なくとも１つの軸に沿って回転するのを許容する。例えば、離昇前に、ＵＡＶは、離昇時のＵＡＶの所望の機首方位を決定し、風または他の外力を考慮して、ＵＡＶのボディを再配向し、所望の機首方位に対応させてもよい。特に、ＵＡＶは、着陸装置組立体が静止している間に、ＵＡＶのボディが回転するように、支持側カップリングを回転することにより、着陸している際に再配向してもよい。
【０００９】
ＵＡＶは、着陸装置組立体に連結することが可能な任意のＵＡＶの形態としてもよい。ＵＡＶは、任意数のリフティングモータと、対応するリフティングプロペラとを有してもよい。例えば、ＵＡＶは、４つのリフティングモータ及びリフティングプロペラ（クワッドコプタとしても知られている）、並びに、８つのリフティングモータ及びリフティングプロペラ（オクトコプタとして知られている）等を有してもよい。同様に、水平飛行の効率を改善するために、ＵＡＶは、ＵＡＶの水平飛行を支援するよう配向された１つ以上のウィング、スラストモータ等を有してもよい。
【００１０】
いくつかの実施態様では、ＵＡＶのボディは、単一の鋳造またはユニボディのデザインとしてもよい。ＵＡＶの効率を更に改善するため、いくつかの実施態様では、ＵＡＶの１つ以上の部材は、炭素繊維、グラファイト、切削アルミニウム、チタニウム、ガラス繊維等の１つ以上の軽量材料で形成してもよい。同様に、着陸装置組立体の１つ以上の部材を軽量材料で形成してもよい。材料に関わらず、ＵＡＶの１つ以上の部材及び／または着陸装置組立体は、中空の内部凹部を有して形成してもよく、または、軽量コア（例えば、発泡体、木、プラスチック）の回りに形成してもよく、これにより、重さを軽減し、構造剛性を増大し、更に、１つ以上のワイヤ及び／またはケーブルを挿通及び／または他の部材を収容し得るチャンネルを提供する。
【００１１】
図１は、実施態様による、着陸装置組立体１５０に連結されるＵＡＶ１００の図を示す。図示のように、ＵＡＶ１００は、周囲フレーム１０４を有する。周囲フレーム１４０は、前翼１２０、下側後翼１２４、上側後翼１２２、及び、２つの水平側部レール１３０−１，１３０−２を有する。水平側部レール１３０は、前翼１２０の対向する端部並びに上側後翼１２２及び下側後翼１２４の対向縁部に連結される。いくつかの実施態様では、周囲フレーム１４０の部材の連結はコーナ接合部としてもよい。このような実施例では、コーナ接合部は、周囲フレーム１０４の一部でもある。
【００１２】
前翼１２０、下側後翼１２４、上側後翼１２２及び側部レール１３０−１，１３０−２等の周囲フレーム１０４の部材は、グラファイト、炭素繊維、アルミニウム、チタニウム等、もしくは、その任意の組合わせ等の任意の１つ以上の適切な材料で形成してもよい。図示の実施例では、ＵＡＶ１００の周囲フレーム１０４の部材は、それぞれ炭素繊維で形成される。周囲フレーム１０４の部材は、種々の技術を使用して連結してもよい。例えば、周囲フレーム１０４の部材が、炭素繊維の場合、これらは、当業者に既知の技術、二次ボンディングを使用して一緒に取付けてもよい。他の実施態様では、周囲フレーム１０４の部材は、ねじ、リベット、ラッチ、１／４回転ファスナ等、または、他の永久的もしくは取外し可能な方法等の１つ以上の取付け機構で取付けてもよい。
【００１３】
前翼１２０、下側後翼１２４及び上側後翼１２２は、三角翼構造に位置決めされ、各翼は、ＵＡＶが水平成分を有する方向に移動しているときに、ＵＡＶ１００に揚力を付与する。例えば、翼は、それぞれ水平飛行中に翼を横切る空気流により、揚力を生じさせるエーロフォイルプロフィルを有してもよい。
【００１４】
前翼１２０の対向する端部は、コーナ接合部または側部レール１３０に連結してもよい。いくつかの実施態様では、前翼は、１つ以上のフラップ１２７または補助翼を有してもよく、これらは、ＵＡＶ１００のピッチ、ヨー、及び／または、ロールを単独で、または、リフティングモータ１０６、リフティングプロペラ１１２、スラストモータ１１０、スラストプロペラ１１２及び／または後述する後翼の他のフラップと組み合わせて調整するために使用してもよい。いくつかの実施態様では、フラップ１２７は、更に、保護シュラウドとして使用し、ＵＡＶ１００の外部の物体がリフティングプロペラ１０２に近接するのを防いでもよい。例えば、ＵＡＶ１００が垂直方向に移動し、着陸しまたはホバリングしているときに、フラップ１２７は、リフティングプロペラ１０２の一部の回りの保護バリアの高さを高くするために、延ばしてもよい。
【００１５】
いくつかの実施態様では、前翼１２０は、フラップ１２７の２つ以上の対を有してもよい。他の実施態様では、例えば、前部スラストモータ１１０−１がない場合は、前翼１２０は、前翼１２０の実質的に全長に沿って延びる単一のフラップ１２７のみを有してもよい。前翼１２０がフラップ１２７を有しない場合、後翼のリフティングモータ１０６及びリフティングプロペラ１０２、スラストモータ１１０、スラストプロペラ１１２、ならびに／または、フラップを使用して、飛行中のＵＡＶ１００のピッチ、ヨー、及び／または、ロールを制御してもよい。
【００１６】
後翼１２４の対向する端部は、コーナ接合部または側部レール１３０に連結してもよい。いくつかの実施態様では、下側後翼は、１つ以上のフラップ１２３または補助翼を有してもよく、これらは、ＵＡＶ１００のピッチ、ヨー、及び／または、ロールを単独で、または、前翼のリフティングモータ１０６、リフティングプロペラ１０２、スラストモータ１１０、スラストプロペラ１１２及び／またはフラップ１２７と組み合わせて調整するために使用してもよい。いくつかの実施態様では、フラップ１２３は、更に、保護シュラウドとして使用し、ＵＡＶ１００の外部の物体がリフティングプロペラ１０２に近接するのを抑制してもよい。例えば、ＵＡＶ１００が垂直方向に移動し、着陸しまたはホバリングしているときに、フラップ１２３は、前翼１２０の前フラップ１２７の伸張と同様に、伸張してもよい。
【００１７】
いくつかの実施態様では、下側後翼１２４は２つ以上のフラップ１２３を有してもよい。他の実施態様では、例えば、下側後翼に装着された後部スラストモータ１１０−２がない場合は、下側後翼１２４は、下側後翼１２４の実質的に全長に延びる単一のフラップ１２３のみを有してもよい。他の実施態様では、下側後翼が２つのスラストモータを有する場合は、下側後翼は、下側後翼１２４の両端と、下側後翼１２４に装着された２つのスラストモータ間との３つのフラップ１２３を有するように構成してもよい。
【００１８】
上側後翼１２２の対向する端部は、コーナ接合部または側部レール１３０に連結してもよい。いくつかの実施態様では、下側後翼と同様に、上側後翼１２２は、１つ以上のフラップ（図示しない）または補助翼を有してもよく、これらは、ＵＡＶ１００のピッチ、ヨー、及び／または、ロールを単独で、または、他の翼のリフティングモータ１０６、リフティングプロペラ１０２、スラストモータ１１０、スラストプロペラ１１２及び／またはフラップと組み合わせて調整するために使用してもよい。いくつかの実施態様では、フラップは、更に、保護シュラウドとして使用し、ＵＡＶ１００の外部の物体がリフティングプロペラ１０２に近接するのを抑制してもよい。例えば、ＵＡＶ１００が垂直方向に移動し、着陸しまたはホバリングしているときに、フラップは、前翼１２０の前フラップ１２７または下側後翼のフラップ１２３の伸張と同様に伸張してもよい。
【００１９】
前翼１２０、下側後翼１２４及び上側後翼１２２は、ＵＡＶ１００が水平成分を含む方向に移動している際に、ＵＡＶに安定性を与えるように配置され、比例的なサイズとしてもよい。例えば、下側後翼１２４及び上側後翼１２２は、下側後翼１２４及び上側後翼１２２のそれぞれで生成される垂直な揚力ベクトルが一体的に近接するように、垂直方向に重なる。比較すると、前翼１２０は、前翼１２０で生成される垂直方向の揚力ベクトルが下側後翼１２４及び上側後翼１２２の垂直方向の揚力ベクトルと一体的に作用するように後翼から長手方向に離隔され、効率性、安定化及び制御を付与する。
【００２０】
1つの実施態様では、ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ１００の前部からＵＡＶ１００の後部まで、ほぼ６４．７５インチの長さで、ほぼ６０．００インチの幅としてもよい。このような構造では、前翼１２０は、ほぼ６０．００インチｘほぼ７．８７インチの寸法を有する。下側後翼１２４は、ほぼ６０．００インチｘほぼ９．１４インチの寸法を有する。上側後翼１２２は、ほぼ６０．００インチｘほぼ５．７４インチの寸法を有する。下側後翼と上側後翼との間は、垂直方向にほぼ２１．６５インチ分離している。ＵＡＶ１００の全重量は、ほぼ５０．００ポンドである。
【００２１】
周囲フレーム１０４の内側に、中央フレーム１０７が連結されている。中央フレーム１０７は、ハブ１０８と、ハブ１０８から延びて周囲フレーム１０４の内側に連結されるモータアームとを有する。この実施例では、単一のハブ１０８と、４つのモータアーム１０５−１，１０５−２，１０５−３及び１０５−４とを有する。モータアーム１０５のそれぞれは、ハブ１０８のほぼコーナから延び、周囲フレーム１０４のそれぞれの内側コーナに連結またはここで終端する。周囲フレーム１０４と同様に、中央フレーム１０７は、グラファイト、炭素繊維、アルミニウム、チタニウム等、または、これらの任意の組合わせ等、任意の適切な材料で形成してもよい。この実施例では、中央フレーム１０７は、炭素繊維で形成され、コーナ接合部で周囲フレーム１０４のコーナに結合される。周囲フレーム１０４に対する中央フレーム１０７の結合は、周囲フレーム１０４の部材の結合について上述した任意の１つ以上の技術を使用して行ってもよい。
【００２２】
リフティングモータ１０６は、リフティングモータ１０６及び対応するリフティングプロペラ１０２が、周囲フレーム１０４の実質的に矩形形状内となるように、各モータアーム１０５のほぼ中央で連結される。１つの実施態様では、図１に示すように、リフティングモータ１０６は、リフティングプロペラ１０２に装着されるリフティングモータ１０６のプロペラシャフトが上方に向くように、モータアーム１０５の頂部に上向きに装着してもよい。この実施例では、４つのリフティングモータ１０６−１，１０６−２，１０６−３，１０６−４があり、それぞれのモータアーム１０５−１，１０５−２，１０５−３及び１０５−４の上側に装着される。
【００２３】
いくつかの実施態様では、多数のリフティングモータをそれぞれのモータアーム１０５に連結してもよい。例えば、図１は、各モータアームの頂部に各リフティングモータを装着したクワッドコプタ構造を示しているが、同様な構造をオクトコプタに用いてもよい。例えば、中央フレームは、追加のモータアーム等の異なる構造を有してもよい。例えば、８つのモータアームを異なる方向に延長し、リフティングモータをそれぞれのモータアームに装着してもよい。
【００２４】
リフティングモータは、ＵＡＶ１００及び全ての締結されたペイロードを持上げるために、リフティングプロペラ１０２で十分な回転速度を生じさせることが可能な任意のモータの形態としてもよく、それによりペイロードの航空輸送を可能とする。
【００２５】
各リフティングモータ１０６には、リフティングプロペラ１０２が装着される。リフティングプロペラ１０２は、ＵＡＶ１００が、例えばペイロードを配送場所に送り届けるために、空中を航行することができるように、任意のプロペラの形態（例えば、グラファイト、炭素繊維）、並びに、ＵＡＶ１００及びＵＡＶ１００に締結されたペイロードを上昇するために十分なサイズを有してもよい。例えば、リフティングプロペラ１０２は、２４インチの寸法または径を有する炭素繊維プロペラとしてもよい。図１の説明は、リフティングプロペラ１０２の全てを同じサイズで示すが、いくつかの実施態様では、１つ以上のリフティングプロペラ１０２は、異なるサイズ及び／または寸法であってもよい。同様に、この実施例は、４つのリフティングプロペラ１０２−１，１０２−２，１０２−３，１０２−４を有するが、他の実施態様では、より多数または少数のプロペラを、リフティングプロペラ１０２として用いてもよい。同様に、いくつかの実施態様では、リフティングプロペラ１０２は、ＵＡＶ１００の異なる場所に配置してもよい。更に、ここに記載の実施態様における「モータ」として、他の推進方法を用いてもよい。例えば、ファン、ジェット、ターボジェット、ターボファン、ジェットエンジン及び内燃エンジン等を、ＵＡＶに揚力を与えるために使用（プロペラまたは他の装置と共に）してもよい。
【００２６】
リフティングモータ１０６およびリフティングプロペラ１０２に加え、ＵＡＶ１００は、また、１つ以上のスラストモータ１１０及び対応するスラストプロペラ１１２を有してもよい。スラストモータ及びスラストプロペラは、リフティングモータ１０６及びリフティングプロペラ１０２と同じか、または、異なってもよい。例えば、いくつかの実施態様では、スラストプロペラは、炭素繊維で、ほぼ１８インチの長さに形成してもよい。他の実施態様では、スラストモータは、ＵＡＶを推進するための他の形態の推進力を用いてもよい。例えば、ファン、ジェット、ターボジェット、ターボファン、ジェットエンジン及び内燃エンジン等を、スラストモータとして使用してもよい（プロペラと共に、または、他の装置と共に）。
【００２７】
スラストモータ及びスラストプロペラは、ＵＡＶ１００の周囲フレーム１０４及び中央フレーム１０７に対してほぼ９０度に配向し、水平成分を有する飛行の効率を向上させるために用いてもよい。例えば、ＵＡＶ１００が、水平成分を有する方向に移動しているときに、スラストモータは、ＵＡＶ１００を水平方向に推進するために、スラストプロペラを介して水平方向のスラスト力を付与するように締結してもよい。結果として、リフティングモータ１０６で用いられる速度と動力とを減少してもよい。代替的に、選択した実施態様では、スラストモータは、周囲フレーム１０４及び中央フレーム１０７に対して９０度よりも大きいまたは小さい角度に配向し、推力及び揚力の組合わせを提供する。
【００２８】
図１に示す実施例では、ＵＡＶ１００は、２つのスラストモータ１１０−１，１１−２と対応するスラストプロペラ１１２−１，１１２−２とを有する。特に、図示の実施例では、前翼１２０のほぼ中間点の近くに連結されかつ位置する前部スラストモータ１１０−１が設けられている。前部スラストモータ１１０−１は、対応するスラストプロペラ１１２−１が周囲フレーム１０４の内側に位置するように、配向されている。第２スラストモータが、下側後翼１２４のほぼ中間点の近くに連結されかつ配置されている。後部スラストモータ１１０−２は、対応するスラストプロペラ１１２−２が周囲フレーム１０４の内側に位置するように、配向されている。
【００２９】
図１に示す実施例は、２つのスラストモータ１１０と対応するスラストプロペラ１１２とを設けたＵＡＶを示すが、他の実施態様では、より少数または追加のスラストモータ及び対応するスラストプロペラであってもよい。例えば、いくつかの実施態様では、ＵＡＶ１００は、単一の後部スラストモータ１１０及び対応するスラストプロペラのみを有してもよい。他の実施態様では、下側後翼１２４に装着された２つのスラストモータ及び対応するスラストプロペラを有してもよい。このような構造では、前部スラストモータ１１０−１は、ＵＡＶ１００に包含させ、または、省略してもよい。同様に、図１に示す実施例は、周囲フレーム１０４の内側にスラストプロペラを配置するように配向されたスラストモータを示すが、他の実施態様では、対応するスラストプロペラ１１２が保護フレーム１０４の外側に配向されるように、１つ以上のスラストモータ１１０を配向してもよい。
【００３０】
周囲フレーム１０４は、ＵＡＶ１００の側部からリフティングプロペラ１０２に近接するのを阻止することにより、ＵＡＶ１００に対して外部の物体に対する保護を提供し、ＵＡＶ１００に対する保護を提供し、更に、ＵＡＶ１００の構造の一体性を向上する。例えば、ＵＡＶ１００が水平方向に移動し、外部の物体（例えば、壁、建物）に衝突する場合、ＵＡＶ１００と外部物体との間の衝撃は、プロペラよりもむしろ周囲フレーム１０４に生じる。同様に、フレームが中央フレーム１０７と相互連結されているため、衝撃による力は、周囲フレーム１０４と中央フレーム１０７との双方にわたって消散される。
【００３１】
周囲フレーム１０４は、また、ＵＡＶ１００の１つ以上の部材を搭載し得る表面を提供する。代替的にまたはこれに追加して、ＵＡＶの１つ以上の部材を、周囲フレーム１０４の一部の凹部内に装着または配置してもよい。例えば、１つ以上のアンテナを前翼１２０の上または内部に搭載してもよい。アンテナは、無線通信を送信及び／または受信するために使用してもよい。例えば、アンテナは、Ｗｉ−Ｆｉ、衛星通信、近距離無線通信（「ＮＦＣ」）、セルラ方式通信または他の形態の無線通信用に用いてもよい。カメラ、飛行時間センサ、加速度計、傾斜計、距離測定部材、ジンバル、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機／送信機、レーダ、照明部材、スピーカ、及び／または、ＵＡＶ１００もしくはＵＡＶ制御システム（後述する）等の他の部材を、周囲フレーム１０４にまたは内部に同様に搭載してもよい。同様に、識別または反射識別子を、周囲フレーム１０４に搭載し、ＵＡＶ１００の識別を支援してもよい。
【００３２】
いくつかの実施態様では、周囲フレーム１０４は、更に、中央フレーム、リフティングモータ及び／またはリフティングプロペラを囲む周囲フレーム１０４の頂面及び／または下側面の上に延びる透過性材料（例えば、メッシュ、スクリーン）を有してもよい。
【００３３】
ＵＡＶ制御システム１１４は、また、中央フレーム１０７に装着される。この実施例では、ＵＡＶ制御システム１１４は、ハブ１０８に装着され、保護バリアに囲まれている。保護バリアは、雨及び／または雪の中で制御システム１１４を混乱させることなくＵＡＶ１００が作動し得るように、制御システム１１４に雨よけを設けてもよい。いくつかの実施態様では、ＵＡＶが水平成分を含む方向に移動しているとき、保護バリアは抵抗を低減するために空気力学的形状を有してもよい。保護バリアは、制限するものではないが、黒鉛エポキシ、ケブラー及び／またはガラス繊維を含む任意の材料で形成してもよい。いくつかの実施態様では、多くの材料を用いてもよい。例えば、ケブラーは、信号の送信及び／または受信が必要な領域に用いてもよい。
【００３４】
ＵＡＶ１００のボディは、表面に着陸するときにＵＡＶ１００を支える着陸装置組立体１５０に連結してもよい。更に図２について後述するように、着陸装置組立体１５０は、主支持ベース１５３と、水平方向に調節され、または、伸張／収縮され、着陸するときにＵＡＶのボディの角度を調整し得る１つ以上の着陸装置延長部分１５２−１，１５２−２，１５２−３とを有する。いくつかの実施態様では、着陸装置組立体は、更に、ペイロード締結機構（図示しない）を有してもよい。ペイロード締結機構は、品目及び／または品目を保持するコンテナ等のペイロード１５４を、締結及び分離するように構成してもよい。
【００３５】
同様に、ＵＡＶ１００は、種々の場所または周部フレーム１０４及び／もしくは中央フレーム１０７に装着してもよい１つ以上の動力モジュール（図示しない）を有する。ＵＡＶ用の動力モジュールは、電池電力、ソーラ電力、ガス動力、超コンデンサ、燃料電池、代替的電力発生装置、または、これらの組合わせの形態としてもよい。例えば、動力モジュールは、それぞれ６０００ｍＡｈのリチウムイオンポリマー電池、または、ポリマーリチウムイオン（Ｌｉ−ｐｏｌｙ、Ｌｉ−Ｐｏｌ、ＬｉＰｏ、ＬＩＰ、ＰＬＩまたはＬｉｐ）電池でもよい。動力モジュール（複数を含む）は、ＵＡＶ制御システム１１４、リフティングモータ１０６、スラストモータ１１０、着陸装置組立体１５０及び／またはペイロード締結機構（図示しない）に連結され、これらに動力を提供する。
【００３６】
いくつかの実施態様では、１つ以上の動力モジュールは、ＵＡＶが着陸しまたは飛行中に、自動的に取外し及び／または他の動力モジュールと交換できるように構成してもよい。例えば、ＵＡＶが特定の場所に着陸しているときに、ＵＡＶは、その場所で動力モジュールを再充電する充電部材に締結してもよい。いくつかの実施態様では、動力モジュールを周囲フレーム１０４または中央フレーム１０７に装着または設けるよりもむしろ、１つ以上の動力モジュールを着陸装置組立体１５０に連結してもよい。このような実施態様では、着陸装置組立体は、ペイロード及びＵＡＶに連結され得る再充電動力モジュールを装荷される。
【００３７】
図２は、実施態様による無人航空機用着陸装置組立体２５０の図を示す。図１について上述したように、着陸装置組立体２５０は、主支持ベース２５３と、１つ以上の着陸装置延長部分２５２とを有する。この実施例では、着陸装置組立体は、水平方向に調節され、または、伸張／収縮され、着陸するときにＵＡＶのボディの角度を調整し得る４つの着陸装置延長部分２５２−１，２５２−２，２５２−３，２５２−４を有する。同様に、各着陸装置延長部分の主支持ベースに対する角度は、同様に調節してもよい。１つの着陸装置延長部分を有する実施態様では、着陸装置延長部分は、ここに記載のように調節可能としてもよく、ＵＡＶのボディの一部を支持する。このような実施態様では、この１つの着陸装置延長部分は、着陸したときにＵＡＶを支えるために十分なサイズのベースプレート（後述する）を有してもよい。他の構造では、着陸装置延長部分は、ＵＡＶのボディの一部を支えることができ、ＵＡＶのボディの第２の対向部分が表面に接触し得る。例えば、着陸装置延長部分は、ＵＡＶのボディの一側に設けられ、ＵＡＶの対向側が表面に接触しているときに、ＵＡＶのボディがほぼ水平となるまで、伸張または収縮するように構成してもよい。
【００３８】
２つの着陸装置延長部分を有する実施態様では、各着陸装置延長部分のペースプレートは、着陸したときに、ＵＡＶのボディを支えるのに十分なサイズに形成してもよく、及び／または、２つの着陸装置延長部分は、ＵＡＶのボディの他の部分が表面に接触している際に、ＵＡＶのボディの一部を支えるように配置してもよい。３つの着陸装置延長部分２５２を有する実施態様では、着陸装置延長部分は、三角形状の形態に配置し、ＵＡＶが着陸したときにＵＡＶのボディの支持を可能としてもよい。追加の着陸装置延長部分を有する実施態様では、着陸装置延長部分は、着陸したときに、ＵＡＶのボディ全てまたは一部を支えることができるように配置してもよい。同様に、いくつかの実施態様では、ＵＡＶのボディは、１つ以上の固定または調節不能の着陸装置延長部分と、１つ以上の調節可能な着陸装置延長部分とを有してもよい。
【００３９】
着陸装置延長部分２５２は、主支持ベース２５３に連結され、支持アーム２５８に沿って水平方向に調整し得る。例えば、各着陸装置延長部分２５２は、それぞれの支持アームに調節可能に連結してもよい。各着陸装置延長部分は、着陸装置組立体２５０の中心に向けて水平方向内方に調節し、または、連結される支持アーム２５８に沿って水平方向外方に調節してもよい。着陸装置延長部分は、レール、軌道または他の可動部材に沿って支持アーム２５８に連結し、水平方向の調節を容易としてもよい。この実施例では、４つの支持アーム２５８−１，２５８−１，２５８−３，２５８−４が設けられ、着陸装置延長部分２５２−１，２５２−２，２５２−３，２５２−４のそれぞれが支持アーム２５８の１つの下側に連結される。
【００４０】
着陸装置延長部分２５２のそれぞれは、図２に示すように、また、収縮位置から伸張位置に調節可能である。完全収縮した位置では、着陸装置延長部分は、着陸装置延長部分の調節可能部が着陸装置延長部分の固定部内に収縮されるように、その最短の可能な長さにある。例えば、着陸装置延長部分２５２−３の伸張した図を参照すると、着陸装置延長部分２５２−３は、外側固定部２５６−１と、固定部２５６−１に対して伸張または収縮し得る内側調節可能部２５６−２とを有する。この実施例では、内側調節可能部２５６−２は、固定部２５６−１の内側のねじに噛合うねじ付き延長部分である。調節可能部が第１方向に回転すると、ねじは、着陸装置延長部分が収縮位置から伸張位置に調整するように、調節可能部２５６−２を固定部２５６−１から伸張する。調節可能部が第２方向に回転されると、ねじは、調節可能部２５６−２を固定部２５６−１内に収縮させ、したがって、着陸装置延長部分は伸張位置から収縮位置に調節される。調節可能部は、サーボモータ等のモータに連結し、これで回転してもよい。
【００４１】
着陸装置延長部分は、着陸装置延長部分を収縮及び伸張するための任意の１つ以上の機構を使用してもよい。例えば、着陸装置延長部分は、液圧アーム、空圧アーム、磁気的調節可能アーム、図２に示すようなねじ付き延長部分、直線動歯車延長部分、入れ子式アーム等を包含してもよい。それぞれの構造では、着陸装置延長部分は、適切な駆動装置またはモータを有し、着陸装置延長部分の調節を容易とする。いくつかの実施態様では、着陸装置延長部分は、着陸装置延長部分の調節可能部が着陸装置延長部分から分離または放出し得るように、構成してもよい。例えば、ＵＡＶが着陸し、離昇準備をしている場合、１つ以上の着陸装置延長部分は、着陸装置延長部分が機能不全であること、及び／または、着陸装置延長部分の調節可能部が表面（例えば、泥、氷）上で動けないことを確認してもよい。このような実施態様では、着陸装置延長部分の調節可能部は、着陸装置組立体から放出し、または、他の方法でこれから分離し、ＵＡＶによる離昇を可能とする。
【００４２】
各着陸装置延長部分は、更に、着陸装置延長部分２５２の端部または足元に位置するベースプレート２５７を有してもよい。ベースプレート２５７は、任意のサイズ及び／または形状としてもよい。例えば、図２に示すように、ベースプレート２５７は、実質的に円筒状形状を有し、傾斜面との確実な接触を容易とする。他の実施態様では、ベースプレート２５７は、ベースプレート２５７と表面との間に増大した接触を提供する大きな表面領域を有してもよい。１つの実施態様では、２つの着陸装置延長部分のみが設けられ、各着陸装置延長部分は、ベースプレートと表面との間にＵＡＶを支えるために十分な接触を提供する大きな平坦面を設けたベースプレートを有してもよい。同様に、いくつかの実施態様では、ベースプレートは、着陸装置延長部分に対して１つ以上の軸の回りを回転可能としてもよい。
【００４３】
ベースプレート２５７は、更に、接触センサ等の１つ以上のセンサを有してもよい。接触センサは、ベースプレート２５７の下側部分に位置し、着陸装置延長部分が表面に接触したときを検出するように構成してもよい。接触センサは、圧力センサ、ロードセル等、他の物体との接触を検出することのできる任意のタイプとしてもよい。接触センサは、更に、表面のタイプ及び／または表面物質（例えば、地面、石、複合屋根材、氷、金属）を検出するように構成してもよい。他の実施態様では、表面タイプ及び／または表面物質は、処理して表面タイプ及び／または表面材料を決定するために表面から取得した１つ以上の画像に基づいて、確認してもよい。
【００４４】
ベースプレート２５７は、いくつかの実施態様では、更に、図２に示す表面係合部材２５９等の表面係合部材を有してもよい。表面係合部材は、着陸装置延長部分２５２と表面との間の接触を増大させ、及び／または、表面に対して着陸装置延長部分２５２を固定するように構成してもよい。表面タイプ及び／または表面物質にしたがって、異なる表面係合部材２５９を使用してもよい。例えば、図２に示すように、表面係合部材２５９は、ベースプレート２５７から伸張または収縮して着陸装置延長部分２５２を表面に固定し得る返し付きのスパイクの形態としてもよい。図２に示す表面係合部材２５９は、ＵＡＶが地球表面に着陸し、着陸装置延長部分２５２を地面に固定したときに、使用してもよい。同様に、ＵＡＶが、氷、雪または他の同様な物質に着陸した場合、図２に示す表面係合部材２５９は、同様に、ベースプレート２５７から伸張し、表面に対する着陸装置延長部分２５２を増大しまたは固定してもよい。他の実施態様では、他の形態の表面係合部材を使用してもよい。例えば、返し付きスパイクよりもむしろ、表面係合部材は、返し無しのスパイク及び／または表面内に回転かつ螺合し得るねじ山付きねじの形態でもよい。他の実施例として、１つ以上の着陸装置延長部分２５２は、着陸装置延長部分２５２を金属表面に固定するために磁石または電磁石の形態の表面係合部材を有してもよい。更に他の実施例では、１つ以上着陸装置延長部分は、着陸装置延長部分２５２を平坦な表面に固定するために締結可能な真空吸引カップの形態の表面係合部材を有してもよい。いくつかの実施態様では、着陸装置組立体２５０の着陸装置延長部分２５２は同じまたは異なるタイプの表面係合部材２５９を有してもよい。
【００４５】
１つ以上の着陸装置延長部分は、更に、表面等の対象物とこの距離測定部材との間の距離を測定するように構成された距離測定部材２６１を有してもよい。距離測定部材２６１は、対象物と距離測定部材との間の距離を測定するために使用することのできる任意の装置の形態としてもよい。例えば、距離測定部材２６１は、超音波測距モジュール、レーザ距離計、レーザ距離測定モジュール、スタジオメータベースの距離計、視差ベースの距離計、コインシデンスベースの距離計、ライダーベースの距離計、ソーナーベースの距離計、または、飛行時間ベースの距離計のいずれかの１つとしてもよい。いくつかの実施態様では、異なる距離測定部材を、ＵＡＶ及び／または着陸装置組立体に用いてもよい。
【００４６】
更に後述するように、着陸装置延長部分のそれぞれ間の測定した距離及び／または着陸装置延長部分と対象物との検出した接触は、着陸装置コントローラに提供してもよい。着陸装置コントローラは、ＵＡＶが着陸しようとする表面の傾斜を測定し、ＵＡＶが着陸するときにＵＡＶが水平を維持するように、１つ以上の着陸装置延長部分を調整するため（伸張／収縮）に、命令を送ってもよい。
【００４７】
主支持ベースの上側には、図１について上述したＵＡＶ１００等のＵＡＶのボディに選択的に着陸装置組立体を連結またはこれから分離可能とする支持側カップリング２６０が連結される。例えば、支持側カップリングは、ＵＡＶのボディの下側に装着されている受側カップリングに連結可能な１つ以上の溝、突条または取付け場所を有してもよい。例えば、受側カップリングは、ＵＡＶ１００（図１）の中央フレーム１０７のハブ１０８の下側に装着してもよく、支持側カップリングは、受側カップリングに連結するように構成してもよい。
【００４８】
支持側カップリングは、着陸装置組立体とＵＡＶ制御システム１１４との間でデータを交換し、ＵＡＶの動力モジュールから着陸装置組立体２５０に動力を提供し、着陸装置組立体の動力モジュールからＵＡＶに動力を提供し、ならびに／または、着陸装置延長部分２５２の１つ以上に使用し得る液体及び／もしくはガス等の他の物質を提供するために使用し得る１つまたは入出力コンタクト２６２を有してもよい。例えば、着陸装置延長部分２５２が液圧アームを含む場合、液体は、ＵＡＶのボディに装着された液体貯蔵槽から、入出力コンタクト２６２の１つを介して供給され、着陸装置延長部分２５２を調節するために使用してもよい。他の実施態様では、着陸装置延長部分の調整に使用される液体、ガス、または、他の物質（複数を含む）は、着陸装置組立体の一部として包含し、または、それぞれの着陸装置延長部分内に含有してもよい。
【００４９】
いくつかの実施態様では、支持側カップリング２６０は、１つ以上の軸の回りを回転可能としてもよい。例えば、支持側カップリング２６０は、ジンバルまたは他の回転可能部材を有してもよい。ＵＡＶが着陸するときに、支持側カップリングは、着陸装置組立体が静止している際に、ＵＡＶのボディを軸の回りに回転するために使用してもよい。ＵＡＶのボディの回転を許容することは、ＵＡＶが表面から離昇する前に、ＵＡＶの所望の機首方位のおおよその方向にＵＡＶを配向することを可能とする。これは、ＵＡＶが１つ以上の翼を有する場合に特に望ましいことがある。ＵＡＶを所望の機首方位、例えば風上に配向することにより、ＵＡＶは離昇中に、より安定性を維持する。
【００５０】
ＵＡＶが飛行しているときに、支持側カップリングは、ＵＡＶのボディを回転することなく、着陸装置組立体を軸の回りに回転するために使用してもよい。着陸装置組立体の回転を許容することは、ＵＡＶが着陸装置組立体を位置決めし、着陸装置延長部分を、所望のポイントで表面に係合しかつ着陸するときにＵＡＶに最大の安定性を与える配向で位置決めするのを可能とする。望ましくない横風等となり得るＵＡＶを再配向しなければないないことよりもむしろ、着陸装置組立体を、支持側カップリングを使用して回転してもよい。
【００５１】
本明細書に記載の実施例は、ＵＡＶに連結されかつこれから分離され得る着陸装置組立体について考察しているが、他の構造では、着陸装置組立体は、ＵＡＶの一部に組込んでもよい。
【００５２】
上述のように、着陸装置組立体２５０は、更に、品目及び／または品目を保持するコンテナ等のペイロード２５４を締結しかつ分離するように構成されるペイロード締結機構を有してもよい。この実施例では、ペイロード締結機構は、支持アーム２５８及び支持側カップリング２６０の下に位置しかつこれらの下側に連結される。ペイロード締結機構は、ペイロード２５４を強固に締結しかつ分離するために十分な任意のサイズとしてもよい。他の実施態様では、ペイロード締結機構は、品目（複数を含む）を内包するコンテナとして作用してもよい。ペイロード締結機構は、ＵＡＶ制御システム１１４と通信し（有線または無線通信を介して）、かつ、これにより制御される。例えば、ＵＡＶ制御システム１１４は、入出力コンタクト２６２を介してペイロード締結機構に命令を送信してもよい。実施例のペイロード締結機構は、「ＵＮＭＡＮＮＥＤ  ＡＥＲＩＡＬ  ＶＥＨＩＣＬＥ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＳＹＳＴＥＭ」と題する２０１４年９月３０日付けの同時継続中の特許出願第１４／５０２，７０７号に記載されており、参照することにより、その主題の全体が本願に包含される。
【００５３】
ここに記載の実施態様では、着陸装置組立体は、ＵＡＶに連結されたときに、ＵＡＶのボディの水平を保持しつつ、傾斜および／または不規則な表面にＵＡＶが着陸するのを可能とする。ＵＡＶが水平のときに、ＵＡＶ制御システム１１４の１つ以上の部材は、ＵＡＶが効果的かつ安全な態様で作動するように、較正してもよい。
【００５４】
水平状態を確立することは、種々の時に行ってもよい。例えば、ＵＡＶが最初に電源投入したときに、それが着陸装置組立体と作用し、１つ以上の着陸装置延長部分を、ＵＡＶのボディが水平であると確認されるまで、調節してもよい。ＵＡＶのボディが水平であることは、１つ以上のセンサを使用して測定してもよい。センサは、角度またはＵＡＶのボディが水平であるかどうかを確認するように構成することができる任意のタイプのセンサとしてもよい。例えば、センサは、加速度計、傾斜計、マノメータ、機械式水準器等であってもよい。１つの実施態様では、測定ユニット、ＵＡＶ制御システムの１つ以上の部材（例えば、ナビゲーションシステム）、及び／または、基準の１つ以上のポイントが、ＵＡＶのボディがほぼ水平のときを確認するために利用され得る。例えば、ＵＡＶのボディの全体が水平であるよりもむしろ、着陸装置組立体は、測定ユニット、ＵＡＶ制御システムの部材（複数を含む）及び／または他の基準ポイントがほぼ水平となるまで、調節してもよい。測定ユニット、部材（複数を含む）及び／または他の基準ポイントがほぼ水平のときに、ＵＡＶのボディは、水平と考えられる。ＵＡＶのボディが水平であると確認された時点で、飛行システムを較正してもよい。
【００５５】
他の実施態様では、図３〜５に示すように、ＵＡＶが着陸しつつあるときに、着陸しようとしている表面の傾斜を確認し、ＵＡＶが表面に接触するときに、ＵＡＶのボディが水平となるように、１つ以上の着陸装置延長部分を伸張または収縮する。
【００５６】
図３を参照すると、傾斜表面に着陸準備している実施態様による無人航空機３００を示し、ＵＡＶの１つ以上の距離測定部材３６０を表面の傾斜を測定するために使用してもよい。この実施例では、ＵＡＶ及び／または着陸装置組立体は、距離測定部材と表面との間で複数のポイントで距離を測定するように構成される超音波センサの形態の距離測定部材３６０を有する。測定した距離に基づいて、着陸装置コントローラは、表面の近似値的な傾斜または形態を確認し、ＵＡＶが傾斜表面に着陸した後にＵＡＶのボディがほぼ水平を維持するように、どの着陸装置延長部分を伸張または収縮する必要があるか決定する。
【００５７】
例えば、図６を参照すると、表面６０２がほぼ１０度の傾斜を有する場合に、着陸装置コントローラは、着陸装置延長部分６５２−３がほぼ１２インチの長さに収縮され、主支持ベース６５３に対して１００度の角度（または、垂直を１０度超える）を有するかどうか確認することができ、着陸装置コントローラは、主支持ベース６５３がほぼ水平であるように、必要とする他の着陸装置延長部分に対する長さ及び角度を計算及び決定することができる。この実施例では、第１着陸装置延長部分６５２−２と第２着陸装置延長部分との間の距離がほぼ５０．００インチの場合、第２着陸装置延長部分６５２−３は、主支持ベース６５３に対してほぼ９５度の角度（垂直を５度超える）とほぼ２１．４１インチの長さとを有する必要のあることを計算することができる。同様な計算を、他の着陸装置延長部分の角度及び長さを決定するために用いてもよい。
【００５８】
着陸装置延長部分の計算した角度及び長さに基づいて、着陸装置コントローラは、各着陸装置延長部分に命令を送信し、決定した長さに伸張または収縮させ、着陸装置延長部分を決定した角度に配置する。着陸装置延長部分に対する調節は、着陸装置延長部分と表面との間の接触を検出した後、または、ＵＡＶが着陸した後に着陸装置延長部分がほぼ適切な長さとなるように、ＵＡＶが表面に対して接触前に行ってもよい。１つの実施態様では、着陸装置延長部分は、着陸前に適切な長さ及び角度に調整され、ＵＡＶが着陸した時点で、ＵＡＶ３００の主支持ベース及びボディがほぼ水平となるように、着陸装置延長部分の長さに対する任意の最終的な調整を行ってもよい。ＵＡＶのボディが水平と確認された時点で、ＵＡＶは、出力を下げ、ＵＡＶ制御システムを較正し、及び／または、他の機能を実行する。
【００５９】
図４は、実施態様による着陸装置延長部分４５２を用いるＵＡＶ４００を調整する他の実施例を示す。この実施例では、表面４０２に接触する着陸装置延長部分４５２の端部のそれぞれが、着陸装置延長部分が表面に接触したときを検出するように構成された接触センサを有する。ＵＡＶ４００が表面に向けて下降すると、着陸装置延長部分は、それぞれ収縮したまたは部分的に収縮した位置に保持される。ＵＡＶは、第１着陸装置延長部分４５２−２がこの着陸装置延長部分４５２−２と表面４０２との間の接触を検出するまで、下降し続ける。接触が検出されたときに、ＵＡＶ制御システムは、ＵＡＶのモータ及びプロペラを作動しつつＵＡＶのボディをほぼ水平に維持する。同様に、着陸装置コントローラは、他の着陸装置延長部分と表面との接触が検出されるまで、着陸装置延長部分を調節する。この実施例では、着陸装置コントローラは、それぞれが表面４０２に接触するまで、着陸装置延長部分４５２−１，４５２−３，４５２−４を調節する。表面と各着陸装置延長部分との間の接触を検出した後、、ＵＡＶ制御システムがモータの出力を低下させてもよい。着陸装置コントローラは、ＵＡＶのボディがほぼ水平であることが確認されるまで、更にあらゆる最終調整を着陸装置延長部分に行ってもよい。
【００６０】
図４は、着陸装置延長部分を収縮した状態で表面に向けて下降し、その後、最初の接触を検出した後に伸張する実施例を記載するが、他の実施態様では、ＵＡＶは、着陸装置延長部分を完全にまたは部分的に伸張した状態で表面に向けて下降してもよい。このような実施例では、接触センサは、伸張した着陸装置延長部分と表面との間の最初の接触をモニタするために使用してもよい。最初の接触を検出したときに、ＵＡＶ制御システムは、ＵＡＶのモータ及びプロペラの作動を継続し、ＵＡＶのボディをほぼ水平に維持し、ＵＡＶを表面に向けて下降し続ける。同様に、着陸装置コントローラは、表面と第２の伸張した着陸装置延長部分との間の第２接触が検出されるまで、着陸装置延長部分を収縮することにより表面に接触した着陸装置延長部分を調節する。この降下及び着陸装置延長部分の収縮工程は、全ての着陸装置延長部分が表面に接触し、ＵＡＶのボディがほぼ水平となるまで、継続する。
【００６１】
図５は、実施態様による傾斜面５０２上に着陸したＵＡＶ５００を示す。この実施例では、ＵＡＶ５００は、着陸し着陸装置延長部分５５２で支えられたときに、ＵＡＶがほぼ平行になるように、着陸装置延長部分５５２−１，５５２−２，５５２−３，５５２−４が調整される。調節は、本明細書で説明したいずれの技術を使用して実行してもよい。この実施例では、着陸装置延長部分５５２−１，５５２−２は収縮され、第１長さ及び第１角度を有する。着陸装置延長部分５５２−３，５５２−４は、伸張位置に調整され、第２長さを有する。図示のように、第２長さは、第１長さよりも長い。この実施例は、それぞれが第１長さを有する収縮位置の着陸装置の着陸装置延長部分５５２−１，５５２−２、及び、それぞれが第２長さを有する伸張位置の着陸装置延長部分５５２−３，５５２−４示すが、各着陸装置延長部分５５２−１，５５２−２，５５２−３，５５２−４は、それぞれが着陸装置組立体の主支持表面対する異なる長さ及び／または角度を有してもよい。
【００６２】
図７は、実施態様による、表面７０２から離昇準備中のＵＡＶを示す。この実施例では、着陸装置組立体７５０は、回転可能な支持側カップリング（図示しない）でＵＡＶ７００に連結されている。離昇前、ＵＡＶ制御システムは、離昇時の望のＵＡＶの機首方位を確認する。所望の機首方位は、例えば、風の方向及び速度、ＵＡＶの計画飛行路、及び／または、他のファクタに基づいてもよい。この実施例では、ＵＡＶ７００が翼７２０，７２２を有するため、翼７２０，７２２を横切る風がＵＡＶに揚力を与え、ＵＡＶに望ましくない力を生じさせないように、ＵＡＶ７００を離昇前に風上に向けることが有益なことがある。
【００６３】
ＵＡＶの所望の機首方位に基づいて、ＵＡＶ７００は、図示のように、所望の機首方位に向けてＵＡＶが配向されるように、支持側カップリングを使用して軸の回りに回転される。図示のように、ＵＡＶが着陸し、着陸装置組立体７５０及び対応する着陸装置延長部分７５２−１，７５２−２，７５２−３，７５２−４がほぼ静止している際に、ＵＡＶ７００は、軸の回りに回転する。
【００６４】
図８は、実施態様による傾斜面８０２上に着陸したＵＡＶ８００を示す。この実施例では、着陸装置延長部分８５２−１，８５２−２，８５２−３，８５２−４は、着陸する前に、伸張または部分的に伸張された位置に配置され、ＵＡＶ８００が着陸するときに着陸による衝撃力を吸収するために、圧縮するように構成される。例えば、着陸装置延長部分が液圧の場合、着陸装置延長部分８５２が、着陸からの衝撃を緩衝するショックアブソーバーとして効果的に作用するように、着陸装置延長部分は、ＵＡＶが着陸するときに、所定量の流体を解放または放出するように構成してもよい。着陸装置延長部分を使用して、着陸で生じる力を吸収することで、ＵＡＶ８００及びあらゆる締結されたペイロード８５４は、着陸するときにより少ない衝撃を受ける。ペイロード８５４に作用する力を減少することにより、ＵＡＶはガラス等の脆弱な品目を、着陸中に品目を損傷することなく、発送するために使用してもよい。
【００６５】
着陸の衝撃力を吸収することに加え、着陸装置延長部分は、ペイロード締結機構８６２で締結されたペイロード８５４がＵＡＶ８００の着陸時に表面８０２に接触しないような長さに伸張される。
【００６６】
図９に移ると、表面９０２に着陸し、ペイロード９５４を分離した、実施形態によるＵＡＶ９００を示してある。ＵＡＶが着陸した後、着陸装置コントローラは、着陸装置延長部分９５２−１，９５２−２，９５２−３，９５２−４を、ペイロード９５４が表面に接触しまたは表面９０２の上側所定距離（例えば、０．５インチ）となるまで、収縮させてもよい。ペイロード９５４と表面９０２との間の接触、または、その間の所定距離の検出は、種々の方法で行ってもよい。例えば、ペイロード締結機構９６２は、表面からの距離を測定可能な距離測定部材を有してもよい。他の実施態様では、ペイロード締結機構は、ペイロード９５４が表面に接触したときの力の変化を検出してもよい。更に他の実施態様では、着陸装置延長部分９５２に設けられた接触センサは、ペイロードが表面に接触することによる圧力の変化を検出してもよい。
【００６７】
ペイロードが表面に接触したこと及び／または表面から所定距離上方に位置することを確認すると、ペイロードは、ＵＡＶ９００からペイロードが分離されるようにペイロード締結機構９６２により分離してもよく、これによりペイロードを引き渡す。ペイロードを分離したのち、着陸装置コントローラは、着陸装置延長部分を伸張させ、ペイロード締結機構９６２とペイロード９５４との間を分離させる。同様に、ＵＡＶ制御システムは、ＵＡＶ９００を離昇させ、または、他の機能を実行させてもよい。
【００６８】
図１０は、実施態様による離昇工程１０００にある実施例の無人航空機の流れ図である。実施例の工程１０００は、及び、本明細書に記載のそれぞれの他の工程は、ここに記載のアーキテクチャまたは他のアーキテクチャにより、実行してもよい。工程は、論理的フローグラフのブロックの集まりとして示してある。ブロックのいくつかは、ハードウェア、ソフトウェアまたはその組合わせで実行することができる。ソフトウェアのコンテキストでは、ブロックは、１つ以上のプロセッサで実行されたときに、列挙された動作を実行する１つ以上のコンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令を表す。一般に、コンピュータ実行可能な命令は、特定の機能を実行または特定の抽象データ型を実現するルーティン、プログラム、オブジェクト、構成要素及びデータ構造等を含む。
【００６９】
コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体を有してもよく、これは、ハードドライブ、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気もしくは光学カード、固体記憶装置、または、電子命令を格納するのに適した他のタイプの記憶媒体を包含してもよい。更に、いくつかの実施態様では、コンピュータ可読媒体は、一時的コンピュータ可読信号（圧縮または非圧縮形態で）を包含してもよい。コンピュータ可読信号の例は、キャリアを使用して変調されているか否かに関わらず、制限するものではないが、インターネットまたは他のネットワークを通してダウンロードされる信号を含む、コンピュータプログラムのホスティングまたは実行中のコンピュータがアクセスするように構成することができる信号を包含する。最後に、記述された作動の順序は制限するものと解釈されることを意図するのではなく、記載の動作の任意数を任意の順序及び／または並行して組合わせ、工程を実行することができる。
【００７０】
実施例の工程１０００は、１００２におけるように、ＵＡＶが電源を投入されたとき、または、離昇命令を受けたときに開始する。例えば、ＵＡＶがペイロードの発送を完了した後、離昇命令を含む、他の目的地に移動するための命令を受信し得る。他の実施例として、ＵＡＶが充電中の場合、所定の期間でまたはＵＡＶの動力モジュールの充電が完了した後、電源を投入し、出発するようにスケジュールしてもよい。
【００７１】
実施例の工程１０００の一部として、ＵＡＶ着陸装置コントローラは、ＵＡＶが水平であるかどうか確認し、１００４におけるように、ＵＡＶのボディがほぼ水平であると確認されるまで、１つ以上の着陸装置延長部分を調整する。例えば、ＵＡＶのボディがある角度であると確認される場合、１つ以上の着陸装置延長部分は、ＵＡＶのボディが水平となるまで、他が収縮される間に伸張してもよい。
【００７２】
ＵＡＶのボディが水平となると、慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）等のＵＡＶ制御システムの１つ以上の部材は、１００６におけるように、ＵＡＶのボディの決定した水平位置に対応するように、較正される。部材の較正は、当業者に既知であり、本明細書では詳細に説明しない。
【００７３】
ＵＡＶ制御システムの較正部材に加え、１００８におけるように、離昇時のＵＡＶの所望の機首方位が決定される。所望の機首方位は、風の方向及び／または風速、ＵＡＶの意図する飛行路等に基づいて決定してもよい。離昇時のＵＡＶの決定した所要の機首方位に基づいて、ＵＡＶのボディは、１０１０のように、所望の機首方位の方向に配向されるように、軸の回りに回転される。方向または配向が重要でないＵＡＶ（例えば、翼のないＵＡＶ）に対しては、ブロック１００８〜１０１０を省略してもよい。しかし、配向を有するＵＡＶ（例えば、翼付きＵＡＶ）に対しては、所望の機首方位に対応させて回転することは、安定した離昇の確保及び／またはＵＡＶの効率の改善に有益なことがある。上述のように、ＵＡＶのボディは、着陸装置組立体が静止している際に、ＵＡＶのボディを軸の回りに回転可能とする支持側カップリングで、着陸装置組立体に連結してもよい。ＵＡＶを所望の機首方位に対応するように配向した後、１０１２におけるように、ＵＡＶは離昇してもよい。
【００７４】
図１１は、実施態様による実施例のＵＡＶ着陸工程１１００の流れ図である。実施例の工程１１００は、１１０２におけるように、ＵＡＶを表面に向けて飛行させることにより、開始する。ＵＡＶが表面に近づくと、１１０４におけるように、表面の傾斜が確認される。上述のように、ＵＡＶ及び／または着陸装置組立体は、ＵＡＶと表面とのまの距離を測定するように構成される距離測定部材を有してもよい。測定した距離は、表面の傾斜を確認するために使用してもよい。
【００７５】
ＵＡＶが着陸しようとしている表面の確認した傾斜に基づいて、１１０６におけるように、着陸装置延長部分が表面傾斜に対応するように、着陸装置延長部分を収縮または伸張することにより、１つ以上の着陸装置延長部分が調節される。例えば、図６について上述したように、１つの着陸装置延長部分の長さ及び角度を設定し、他の着陸装置延長部分の長さ及び角度は、ＵＡＶが表面に着陸するときに、ＵＡＶのボディがほぼ水平を維持するように、表面の確認した傾斜に基づいて計算してもよい。
【００７６】
ＵＡＶが降下するときに、１１０８におけるように、１つ以上の着陸装置延長部分と表面との間の接触が確認される。例えば、上述のように、着陸装置延長部分は、着陸装置延長部分と表面との間の接触を検出する接触センサを有してもよい。他の実施態様では、着陸装置延長部分と表面との間の接触の結果である力の変化または検出した衝撃により、ＵＡＶ制御システムで検出してもよい。
【００７７】
１つ以上の着陸装置延長部分が表面に接触したときに、ＵＡＶ制御システムは、１１１０におけるように、モータを作動し続け、ほぼ水平位置にボディを維持する。ＵＡＶのボディがほぼ水平を維持する際、着陸装置延長部分は、１１１２におけるように、全ての着陸装置延長部分が表面と接触し、ＵＡＶのボディが水平となるまで、調整される。
【００７８】
着陸の後、１１４におけるように、ＵＡＶのボディが水平であることが確かめられ、ＵＡＶのボディがほぼ水平となるまで、１つ以上の着陸装置延長部分の任意の追加調整が行われる。ＵＡＶのボディがほぼ水平であることが確かめられると、１１１６におけるように、実施例の工程１１００が完了する。
【００７９】
実施例の工程１１００は、着陸し、着陸装置組立体で支えられるときに、ＵＡＶのボディが水平を維持するように、ＵＡＶの着陸中に、着陸装置延長部分の調整のための１つの実現を設ける。他の技術を同様に利用し得ることが好ましい。例えば、着陸する際、表面の傾斜を検出し及び／または着陸装置延長部分の調整をするよりもむしろ、ＵＡＶが着陸し、この後に、着陸装置延長部分の１つ以上を、ＵＡＶのボディが水平であることが確認されるまで、調整してもよい。他の実施例では、実施例の工程は、ブロック１１０８について説明したように、表面の傾斜を確認しなくてもよく、１つ以上の着陸装置延長部分との間の接触をモニタするだけでよい。１１０８におけるように、接触が検出されると、実施例の行程１１００の残部を実行してもよい。更に、他の実施例では、表面傾斜を検出し（１１０４）、着陸装置延長部分を表面傾斜に対応して調整してもよい（１１０６）。しかし、更に着陸装置延長部分の調整が行われる（１１１２）際、接触を検出し（１１０８）、ＵＡＶのボディをほぼ水平に維持する（１１１２）よりもむしろ、ＵＡＶが着陸し、この後、ＵＡＶのボディがほぼ水平であることを確認し、着陸後に着陸装置延長部分に対して任意の最終調整を行ってもよい。
【００８０】
図１２は、実施態様による、実施例のＵＡＶペイロード分離工程１２００の流れ図である。実施例の工程は、１２０２におけるように、ペイロードを有するＵＡＶの着陸で開始する。図８について上述したように、いくつかの実施態様では、着陸装置延長部分は、ＵＡＶが着陸するときに、ペイロードが表面に接触しないように、調整してもよい。同様に、着陸装置延長部分は、着陸で生じる力の一部または全てを吸収するように、構成してもよい。
【００８１】
ＵＡＶが着陸すると、着陸装置延長部分は、１２０４におけるように、ペイロードが表面に接触し、または、表面から所定の距離（例えば、０．５インチ）内となるまで、調整してもよい。例えば、着陸装置延長部分は、それぞれ所定量収縮し、ペイロード（及び、ＵＡＶ）を表面のより近くに効果的に降下してもよい。
【００８２】
ペイロードが表面に接触し、または、表面の所定距離内になると、１２０６におけるように、ペイロードが分離される。例えば、ペイロード締結機構が、ペイロードの選択的に締結または分離するアームを制御するサーボモータを有する場合、サーボモータはアームにペイロードを分離させてもよい。ペイロードがＵＡＶから分離すると、１２０８におけるように、実施例の工程１２００が完了する。
【００８３】
図１３は、実施例のＵＡＶ制御システム１３１４を示すブロック図である。種々の実施例では、ブロック図は、本明細書で説明した種々のシステム及び方法を実行し、及び／または、本明細書に記載のＵＡＶの作動を制御するために使用し得るＵＡＶ制御システム１１４の１つ以上の態様の説明となり得る。例示的な実施態様では、ＵＡＶ制御システム１３１４は、例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０であるメモリに入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１３１０を介して連結される１つ以上のプロセッサ１３０２を有する。ＵＡＶ制御システム１３１４は、更に、電子速度制御装置１３０４（ＥＳＣ）、動力供給モジュール１３０６、ナビゲーションシステム１３０７、ペイロード締結コントローラ１３１２、及び／または、着陸装置コントローラ１３２８を有してもよい。いくつかの実施態様では、ナビゲーションシステム１３０７は、ＩＭＵを有してもよい。ＵＡＶ制御システム１３１４は、ネットワークインターフェース１３１６及び１つ以上の入出力装置１３１８を有してもよい。
【００８４】
種々の実施態様では、ＵＡＶ制御システム１３１４は、１つのプロセッサ１３０２を有する単一プロセッサシステム、または、複数のプロセッサ１３０２（例えば、２，４，８または他の適切数）を有する多重プロセッサシステムとしてもよい。プロセッサ（複数を含む）１３０２は、命令を実行可能な任意の適切なプロセッサとしてもよい。例えば、種々の実施態様では、プロセッサ（複数を含む）１３０２は、ｘ８６、ＰｏｗｅｒＰＣ、ＳＰＡＲＣもしくはＭＩＰＳ  ＩＳＡ、または、他の適切なＩＳＡ等の任意の種々の命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）を実行する汎用または組込みプロセッサとしてもよい。多重プロセッサシステムでは、それぞれのプロセッサ（複数を含む）１３０２は、必ずしも必要ではないが、同じＩＳＡを実装してもよい。
【００８５】
着陸装置コントローラ１３２８は、着陸装置延長部分の調整命令を送信する着陸装置組立体と通信する。いくつかの実施態様では、着陸装置コントローラは、更に、ＵＡＶのボディがほぼ水平であるかどうか確認するために使用し得る装置を有してもよい。例えば、着陸装置コントローラは、デジタル水準器、加速度計、ジャイロスコープ、または、対象物の角度または傾斜を測定または確認することのできる他の部材を有してもよい。他の実施態様では、着陸装置コントローラは、ＵＡＶのボディが水平かどうか示す情報をナビゲーションシステム１３０７から受信してもよい。
【００８６】
他の実施態様では、着陸装置コントローラはＵＡＶ制御システム内に含まれなくてもよく、着陸装置組立体の一部としてもよい。このような実施態様では、着陸装置コントローラは、有線及び／または無線通信を介してＵＡＶ制御システムと通信してもよい。
【００８７】
非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０は、実行可能な命令、データ、飛行路、飛行管制パラメータ、及び／または、プロセッサ（複数を含む）１３０２がアクセス可能なデータ項目を格納するように構成してもよい。種々の実施形態では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０は、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、同時性のダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発性／フラッシュタイプメモリ、または、任意の他のタイプのメモリ等の任意の適切なメモリ技術を使用して実現してもよい。図示の実施態様では、ここに記載のような所望の機能を実現するプログラム命令及びデータは、それぞれプログラム命令１３２２、データ記憶１３２４及び飛行管制１３２６として、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０内に格納されて示してある。他の実施態様では、プログラム命令、データ及び／または飛行管制は、受信し、送信し、または、非一時的媒体等の異なるタイプのコンピュータアクセス可能媒体、もしくは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０もしくはＵＡＶ制御システム１３１４から分離した同様な媒体に格納してもよい。一般的にいうと、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、入出力インターフェース１３１０を介してＵＡＶ制御システム１３１４に連結される、例えばディスクまたはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭである磁気または光学媒体等の格納媒体または記憶媒体を包含してもよい。非一時的コンピュータ可読媒体を介して格納されたプログラム命令及びデータは、ネットワークインターフェース１３１６を介して実行し得るように、ネットワーク及び／または無線リンク等の通信媒体を介して伝送し得る電気的、電磁的またはデジタル信号等の伝送媒体または信号により、伝送してもよい。
【００８８】
１つの実施態様では、入出力インターフェース１３１０は、プロセッサ（複数を含む）１３０２、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０、ならびに、任意の周辺装置、ネットワークインターフェース１３１６または入出力装置１３１８及び／もしくはＵＡＶ制御システムから分離している場合には着陸装置コントローラ等の他の周辺インターフェースの間の入出力トラフィックを調整するように構成してもよい。いくつかの実施態様では、入出力インターフェース１３１０は、データ信号を1つの部材（例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０）から他の部材（例えば、プロセッサ（複数を含む）１３０２）で使用するのに適したフォーマットに変換するための任意の必要なプロトコル、タイミング、または、他のデータ変形を実行してもよい。いくつかの実施態様では、入出力インターフェース１３１０は、例えば周辺機器相互接続（ＰＣＩ）バス規格またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）規格のバリアント等種々のタイプの周辺バスを介して取付けられる装置に対するサポートを有してもよい。いくつかの実施態様では、入出力インターフェース１３１０の機能は、例えばノースブリッジとサウスブリッジ等の２つ以上の別個の部材に分割してもよい。更に、いくつかの実施態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体１３２０に対するインターフェース等、入出力インターフェース１３１０の機能性の一部または全てはプロセッサ（複数を含む）１３０２内に直接組込んでもよい。
【００８９】
ＥＳＣ１３０４は、ナビゲーションシステム１３０７と通信し、各リフティングモータ及び／またはスラストモータの回転速度を調節し、ＵＡＶを安定させ、決定した飛行路に沿ってＵＡＶを案内する。ナビゲーションシステム１３０７は、ＧＰＳ、屋内測位システム（ＩＰＳ）、ＩＭＵ、または、ＵＡＶ１００をある場所に及び／もしくはこれから誘導するために使用可能な他の同様なシステム及び／もしくはセンサを有してもよい。ペイロード締結コントローラ１３１２は、品目を締結及び／または分離するために使用するアクチュエータ（複数を含む）またはモータ（複数を含む）（例えば、サーボモータ）と通信する。
【００９０】
ネットワークインターフェース１３１６は、ＵＡＶ制御システム１３１４、他のコンピュータシステム（例えば、リモートコンピューティングリソース）等のネットワークに接続される他の装置の間、及び／または、他のＵＡＶのＵＡＶ制御システムとの間でデータを交換できるように構成してもよい。例えば、ネットワークインターフェース１３１６は、制御システム１３１４を有するＵＡＶと、１つ以上のリモートコンピューティングリソースで実現されるＵＡＶ制御システムとの間で無線通信を可能としてもよい。無線通信について、ＵＡＶのアンテナまたは他の通信部材を使用してもよい。他の実施例として、ネットワークインターフェース１３１６は、多数のＵＡＶ間で無線通信を可能としてもよい。種々の実施態様では、ネットワークインターフェース１３１６は、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク等の無線の一般的データネットワークを介して通信をサポートしてもよい。例えば、ネットワークインターフェース１３１６は、セルラ通信ネットワーク及び衛星ネットワーク等の遠隔通信ネットワークを介して通信をサポートしてもよい。
【００９１】
入出力装置１３１８は、いくつかの実施態様では、１つ以上のディスプレイ、距離測定部材、撮像装置、熱センサ、赤外線センサ、飛行時間センサ、加速度計、圧力センサ、気象センサ、カメラ、ジンバル等を有してもよい。多数の入出力装置１３１８を設け、ＵＡＶ制御システム１３１４で制御してもよい。
【００９２】
図１３に示すように、メモリは、プログラム命令１３３２を有してもよく、これは、本明細書に記載の実施例のルーティン及び／またはサブルーチンを実行するように構成してもよい。データ記憶１３２４は、飛行路、着陸、ペイロードを分離する場所の識別、スラストモータの作動／不作動等を決定するために設け得るデータ項目を維持する種々のデータストアを包含してもよい。種々の実施態様では、１つ以上のデータストアに包含されるように本明細書に示すパラメータ値及び他のデータは、記載してない他の情報と組み合わせてもよく、または、より多くの、より少ない、もしくは異なるデータ構造に、様々に分割してもよい。いくつかの実施態様では、データストアは、１つのメモリに物理的に配置してもよく、または、２つ以上のメモリ間に分配してもよい。
【００９３】
当業者であれば、ＵＡＶ制御システム１３１４は、単に説明であり、本発明の範囲を制限することを意図していないことが理解される。特に、コンピューティングシステム及び装置は、示した機能を実行することが可能なハードウェアまたはソフトウェアの任意の組合わせを有してもよい。ＵＡＶ制御システム１３１４は、更に、図示しない他の装置に接続し、または、代りに、独立システムとして作動してもよい。更に、図示の部材で提供される機能性は、いくつかの実施態様では、より少ない部材の組合わせ、または、追加の部材に分配してもよい。同様に、いくつかの実施態様では、図示の部材のいくつかの機能性を、設けなくてもよく、及び／または、他の追加の機能性を利用可能としてもよい。
【００９４】
本明細書に記載の実施形態は、１つ以上のボディと、ボディに連結された複数のモータと、着陸装置組立体とを有する無人航空機（「ＵＡＶ」）を備えてもよい。着陸装置組立体は、表面に接触し、ＵＡＶの少なくとも一部を支える１つ以上の第１着陸装置延長部分、表面に接触し、ＵＡＶの少なくとも一部を支える第２着陸装置延長部分、及び／または、表面に接触し、ＵＡＶの少なくとも一部を支える第３着陸装置延長部分を有してもよい。第１着陸装置延長部分は、第１収縮位置と第１伸張位置との間を、ＵＡＶ着陸装置コントローラにより調節可能としてもよい。第２着陸装置延長部分は、第２収縮位置と第２伸張位置との間を、ＵＡＶ着陸装置コントローラにより調節可能としてもよい。第３着陸装置延長部分は、第３収縮位置と第３伸張位置との間を、ＵＡＶ着陸装置コントローラにより調節可能としてもよい。着陸装置コントローラは、ＵＡＶの位置における地球の重力場の傾斜にほぼ垂直な平面に対して、ＵＡＶのボディの少なくとも一部の角度をモニタするように構成してもよい。着陸装置コントローラは、ＵＡＶのボディの少なくとも一部が平面内にほぼ包含されるまで、第１着陸装置延長部分、第２着陸装置延長部分または第３着陸装置延長部分の少なくとも１つを調整するように構成してもよい。
【００９５】
任意で、第１着陸装置延長部分は、液圧アーム、空圧アーム、ねじ付延長部、磁気調節可能アーム、直線動歯車延長部分または入れ子式アームの少なくとも１つを有してもよい。任意で、着陸装置組立体は、更に、着陸装置組立体とＵＡＶのボディとを連結または分離するように構成された支持側カップリングを有してもよい。任意で、支持側カップリングは、更に、軸の回りに、ＵＡＶのボディの回転を可能とするように構成してもよい。任意で、ＵＡＶは、更に、ＵＡＶの飛行を制御するように構成されたナビゲーション部材を有してもよく、このナビゲーション部材は、ＵＡＶの少なくとも一部が平面内に包含されることの着陸装置コントローラからの通信に応答して較正してもよい。
【００９６】
本明細書に開示した実施形態は、無人航空機用の着陸装置組立体を有してもよく、着陸装置組立体は、ＵＡＶに連結されかつこれから延び、ＵＡＶ着陸装置コントローラにより第１収縮位置と第１伸張位置との間を調節可能である第１着陸装置延長部分、ＵＡＶに連結されかつこれから延び、ＵＡＶ着陸装置コントローラにより第２収縮位置と第２伸張位置との間を調節可能である第２着陸装置延長部分、及び／または、ＵＡＶに連結されかつこれから延び、ＵＡＶ着陸装置コントローラにより第３収縮位置と第３伸張位置との間を調節可能である第３着陸装置延長部分の１つ以上を有する。着陸装置コントローラは、傾斜面に着陸したときに、ＵＡＶのボディがほぼ水平になるように、第１着陸装置延長部分、第２着陸装置延長部分、または、第３着陸装置延長部分の少なくとも１つを調整してもよい。
【００９７】
任意で、着陸装置組立体は、ＵＡＶのボディに連結するように構成された主支持ベースを備えてもよく、第１，第２及び第３着陸装置延長部分は、主支持ベースに連結されかつこれから延びてもよい。任意で、着陸装置組立体は、ＵＡＶに主支持ベースを選択的に連結し、これから分離するように構成される支持側カップリングを有してもよい。任意で、支持側カップリングは、ＵＡＶを軸の回りに回転可能とするジンバルを有してもよい。任意で、着陸装置組立体は、第１着陸装置延長部分に連結され、第１着陸装置延長部分と表面との間の接触を検出するように構成された接触センサを有してもよい。任意で、着陸装置組立体は、距離測定部材と表面との間の距離を測定するように構成した距離測定部材を有してもよい。任意で、測定された距離は、着陸装置コントローラに提供してもよく、及び／または、着陸装置コントローラは、第１着陸装置延長部分、第２着陸装置延長部分または第３着陸装置延長部分の少なくとも１つを調節する量を、測定した距離とＵＡＶが表面に着陸するときにＵＡＶのボディの所望の角度とに少なくとも部分的に基づいて決定するように構成してもよい。任意で、ＵＡＶのボディの所望の角度は、ほぼ水平としてもよい。任意で、着陸装置組立体は、第１着陸装置延長部分に連結され、第１着陸装置延長部分と表面との間の第１距離を測定するように構成される第１距離測定部材、第２着陸装置延長部分に連結され、第２着陸装置延長部分と表面との間の第２距離を測定するように構成される第２距離測定部材、及び／または、第３着陸装置延長部分に連結され、第３着陸装置延長部分と表面との間の第３距離を測定するように構成される第３距離測定部材を有してもよい。
【００９８】
本明細書で開示した実施形態は、無人航空機（「ＵＡＶ」）を着陸する方法を包含してもよく、この方法は、少なくとも１つの距離測定部材で表面の傾斜を測定すること、第１収縮長さを有する第１着陸装置延長部分の第１収縮位置から、第１収縮長さよりも長い第１伸張長さを有する第１着陸装置延長部分の第１伸張位置まで伸張すること、及び／または、第２収縮長さを有する第２着陸装置延長部分を第２収縮位置に保持することの少なくとも１つを有してもよい。第２収縮長さは、第１伸張長さよりも短くてよい。第２収縮長さと第１伸張長さとの間の差は、少なくとも一部が表面の傾斜に基づく。
【００９９】
任意で、方法は、第２着陸装置延長部分と表面との間の接触を検出することを包含してもよい。第１着陸装置延長部分は、検出した接触に応答して伸張してもよく、及び／または、第１着陸装置延長部分が表面に接触したときに、接触第１伸張位置を決定してもよい。任意で、方法は、第２着陸装置延長部分と表面との間の接触を検出することを包含してもよい。第１着陸装置延長部分は、検出した接触に応答して伸張してもよく、及び／または、第１伸張位置は、ＵＡＶの少なくとも一部が水平面に包含されるように、決定してもよい。任意で、方法は、第３着陸装置延長部分を、第３着陸装置延長部分が表面に接触するまで延長することを包含してもよい。任意で、方法は、ＵＡＶの所望の機首方位を決定すること、及び／または、所望の機首方位にＵＡＶのボディを配向するために着陸装置組立体を軸の回りに回転することなく、ＵＡＶのボディを回転することの１つ以上を包含してもよい。任意で、方法は、ＵＡＶが表面に着陸したことを決定すること、第１着陸装置延長部分または第２着陸装置延長部分の少なくとも一方を収縮すること、及び／または、ＵＡＶからペイロードを分離することの１つ以上を包含してもよい。
【０１００】
更に、当業者は、使用している際に、種々の項目がメモリまたは記憶装置に格納されるものとして説明しているが、これらの項目またはその一部は、メモリ管理及びデータの一体性の目的でメモリ及び他の記憶装置間で伝達してもよいことを認識するであろう。代替的に、他の実施態様では、ソフトウェアの構成要素の一部または全てを、他の装置のメモリで実行し、図示のＵＡＶ制御システム１３１４と通信してもよい。システム部材またはデータ構造の一部または全ては、非一時的コンピュータ可読媒体、または、適切なドライブで読取られる携帯可能な物品に格納（例えば、命令または構造化データとして）してもよい。いくつかの実施態様では、ＵＡＶ制御システム１３１４から分離したコンピュータアクセス可能な媒体に格納された命令は、無線リンク等の通信媒体を介して搬送される伝送媒体、または、無線電気、電磁またはデジタル信号等の信号を介して、ＵＡＶ制御システム１３１４に伝送してもよい。種々の実施態様は、更に、受信し、送信しまたは格納する命令、及び／または、コンピュータアクセス可能媒体上の上述の説明にしたがって実現されたデータを包含してもよい。したがって、ここに記載の技術は、他のＵＡＶ制御システム構造で実行してもよい。
【０１０１】
主題は、構造的特徴及び／または方法論的行為に特有の言語で記載してきたが、添付の請求の範囲に定義される主題は、特別な特徴または記載の行為に必ずしも制限されないことが理解される。むしろ、特別な特徴及び記載の行為は、請求の範囲を実行する例示的な形態として記載されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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