(57)【要約】自己推進式移動可能物体を推進させるためのシステム、方法、および装置が提供される。１つの態様において、自己推進式移動可能物体のための回転子組立体は、第１の締結特徴を備えるハブと、第２の締結特徴を備え、第１および第２の締結特徴の嵌合接続によってそのハブに直接連結される駆動軸であって、ハブの回転を生じさせるように構成され、それによって第１および第２の締結特徴の嵌合接続が回転によって締め付けられる、駆動軸と、そのハブに連結され、推進力を生成するためにそれと共に回転するように構成される複数の回転子羽根と、を備える。【選択図】なし
2016522117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己推進式移動可能物体のための回転子組立体であって、前記回転子組立体は、
第１の締結特徴を備えるハブと、
第２の締結特徴を備え、前記第１および第２の締結特徴の嵌合接続によって前記ハブに直接連結される駆動軸であって、前記駆動軸は、前記ハブの回転を生じさせるように構成され、それにより、前記第１および第２の締結特徴の前記嵌合接続が前記回転によって締め付けられる、駆動軸と、
前記ハブに連結され、推進力を生成するようにそれと共に回転するように構成された、複数の回転子羽根と、を備える、回転子組立体。
【請求項２】
自己推進式移動可能物体のための回転子組立体であって、前記回転子組立体は、
ハブと、
前記ハブと連結され、第１の締結特徴を備えるアダプタと、
第２の締結特徴を備え、前記第１および第２の締結特徴の嵌合接続によって前記アダプタを介して前記ハブに連結される駆動軸であって、前記駆動軸は、前記ハブの回転を生じさせるように構成され、それにより、前記第１および第２の締結特徴の前記嵌合接続が前記回転によって締め付けられる、駆動軸と、
前記ハブに連結され、推進力を生成するようにそれと共に回転するように構成された、複数の回転子羽根と、を備える、回転子組立体。
【請求項３】
前記自己推進式移動可能物体が無人航空機である、請求項１または２に記載の回転子組立体。
【請求項４】
前記第１および第２の締結特徴が嵌合ネジ山を備える、請求項１または２に記載の回転子組立体。
【請求項５】
前記ネジ山は右巻きのネジ山であり、前記ハブは反時計方向に回転する、請求項４に記載の回転子組立体。
【請求項６】
前記ネジ山は左巻きのネジ山であり、前記ハブは時計方向に回転する、請求項４に記載の回転子組立体。
【請求項７】
前記第１の締結特徴は雄ネジ山を備え、前記第２の締結特徴は雌ネジ山を備える、請求項４に記載の回転子組立体。
【請求項８】
前記第１の締結特徴は雌ネジ山を備え、前記第２の締結特徴は雄ネジ山を備える、請求項４に記載の回転子組立体。
【請求項９】
前記第１および第２の締結特徴は、前記駆動軸に対する指定された位置および／または向きで前記ハブをロックするように構成された嵌合ロック特徴を備える、請求項１または２に記載の回転子組立体。
【請求項１０】
前記第１の締結特徴は前記ハブ内に孔を備え、前記第２の締結特徴は前記孔へ挿入可能な前記駆動軸の突起を備える、請求項９に記載の回転子組立体。
【請求項１１】
前記複数の回転子羽根は前記ハブと一体的に形成される、請求項１または２に記載の回転子組立体。
【請求項１２】
前記複数の回転子羽根は前記ハブと解放可能に連結される、請求項１または２に記載の回転子組立体。
【請求項１３】
前記駆動ユニットは回転するモータを備え、それにより、前記駆動軸を駆動する、請求項１または２に記載の回転子組立体。
【請求項１４】
前記第１の締結特徴は、前記ハブと一体的に形成される、請求項１に記載の回転子組立体。
【請求項１５】
前記第１の締結特徴は、前記ハブの空洞内に配備される、請求項１に記載の回転子組立体。
【請求項１６】
前記第１の締結特徴は、前記ハブの突起上に配備される、請求項１に記載の回転子組立体。
【請求項１７】
前記アダプタは、前記ハブの材料より大きい耐久性を有する材料から形成される、請求項２に記載の回転子組立体。
【請求項１８】
前記第１の締結特徴は、前記アダプタと一体的に形成される、請求項２に記載の回転子組立体。
【請求項１９】
前記アダプタは、前記ハブの空洞に連結される、請求項２に記載の回転子組立体。
【請求項２０】
前記アダプタは、前記ハブの突起に連結される、請求項２に記載の回転子組立体。
【請求項２１】
前記アダプタは、前記ハブと固定的に連結される、請求項２に記載の回転子組立体。
【請求項２２】
前記アダプタは、前記ハブと解放可能に連結される、請求項２に記載の回転子組立体。
【請求項２３】
自己推進式移動可能物体であって、
胴体と、
前記胴体に連結される、請求項１または２に記載の回転子組立体と、
前記胴体に連結され、前記ハブの前記回転を生じさせるように前記駆動軸を駆動するように構成される駆動ユニットと、を備える、自己推進式移動可能物体。
【請求項２４】
自己推進式移動可能物体を推進させるための方法であって、
請求項２３に記載の自己推進式移動可能物体を提供することと、
前記駆動ユニットによって前記駆動軸を駆動し、それにより、前記ハブの前記回転を生じさせることと、
前記複数の回転子羽根によって生成される前記推進力により前記自己推進式移動可能物体の移動をもたらすことと、を含む、方法。
【請求項２５】
自己推進式移動可能物体であって、
支持要素を備える胴体と、
前記支持要素に連結され、回転されたときに推進力を生成するように構成される、少なくとも１つの推進ユニットと、
前記胴体に連結され、前記少なくとも１つの推進ユニットの回転を生じさせるように構成されるアクチュエータであって、前記少なくとも１つの推進ユニットの前記回転が、前記少なくとも１つの推進ユニットを前記支持要素により緊密に連結されるようにする、アクチュエータと、を備える、自己推進式移動可能物体。
【請求項２６】
前記自己推進式移動可能物体は無人航空機である、請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項２７】
前記支持要素は前記アクチュエータに操作可能に連結される駆動軸である、請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの推進ユニットは、複数の回転子羽根を有する回転子を備える、請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項２９】
前記回転子は、垂直に向けられた回転子である、請求項２８に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３０】
前記回転子は、水平に向けられた回転子である、請求項２８に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの推進ユニットは嵌合ネジ山によって前記支持要素に連結される、請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３２】
前記ネジ山は右巻きネジ山であり、前記少なくとも１つの推進ユニットは反時計方向に回転する、請求項３１に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３３】
前記ネジ山は左巻きネジ山であり、前記少なくとも１つの推進ユニットは時計方向に回転する、請求項３１に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの推進ユニットは、前記少なくとも１つの推進ユニットを前記駆動軸に対する指定された位置および／または向きでロックするように構成された嵌合ロック特徴によって、前記支持要素に連結される、請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３５】
前記アクチュエータは回転するモータを備え、それによって、前記少なくとも１つの推進ユニットの前記回転をもたらす、請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体。
【請求項３６】
自己推進式移動可能物体を推進させるための方法であって、
請求項２５に記載の自己推進式移動可能物体を提供することと、
前記少なくとも１つの推進ユニットの前記回転を生じさせるために前記アクチュエータを駆動することと、
前記少なくとも１つの推進ユニットによって生成される推進力によって前記自己推進式移動可能物体の移動をもたらすことと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
この出願は、２０１３年５月３１日に出願された中国出願第２０１３２０３１１５２３．９号の利益を請求する。この出願の開示は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
無人航空機等の無人車両は、軍事および民間適用のための監視、偵察、探検の任務を実施するために使用可能である。そのような無人車両は遠隔制御されたおよび／または周囲環境と自律的移動のための推進システムを典型的に含む。例えば、無人航空機は１つ以上の回転子によって推進され、垂直離陸および着陸、飛行、および空中静止を可能とし得る。
【０００３】
無人航空機のための既存回転子設計は、しかしながら、理想未満である。典型的に、回転子は、ネジ、ナット、およびピン等の締結具を使用して駆動軸に締結される。いくつかの例では、しかしながら、そのような締結具は振動および他の擦過動作にさらされたときに緩むことがあり、それにより、回転子の緩みを生じさせ、車両の機能と安全性が損なわれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
無人航空機等の移動可能物体のための改良された回転子に対する必要性が存在する。本発明は、自己推進式移動可能物体の推進のためのシステム、方法、および装置を提供する。そのような推進は１つ以上の回転子の助力により発生し得る。いくつかの実施形態では、本明細書中に記述されるシステム、方法、および装置は、回転子の操作（例えば、回転）によって自己締め付けされる締結特徴を組み込む改良された回転子を提供する。本明細書中に開示される自己締め付け締結特徴は、偶然の緩みに対する回転子の抵抗を改良し、それにより、耐久型と安全性を強化する。さらに、本発明の締結特徴は、追加締結要素なしで、駆動軸上に回転子を据え付けることを可能とし、それにより、回転子設計を簡素化する。
【０００５】
本開示の１つの態様においては、自己推進式移動可能物体のための回転子組立体が記述される。回転子組立体は以下を含む、すなわち、第１の締結特徴を含むハブ、第２の締結特徴を含み、第１および第２の締結特徴の嵌合接続によりハブに直接連結される駆動軸であって、その駆動軸はハブの回転を生じさせ、第１および第２の締結特徴の嵌合接続が回転によって締め付けられるように構成される駆動軸、そして、ハブに連結され、そして推進力を生成するようにそれと共に回転するように構成された複数の回転子羽根。
【０００６】
本開示の別の態様では、自己推進式移動可能物体のための回転子組立体が記述される。回転子組立体は以下を含む、すなわち、ハブ、ハブに連結され、第１の締結特徴を含むアダプタ、第２の締結特徴を含み、第１および第２の締結特徴の嵌合接続によってアダプタを介してハブに連結される駆動軸であって、駆動軸は第１および第２の締結特徴の嵌合接続が回転によって締め付けられるようにハブの回転を生じさせるように構成される駆動軸、そして、ハブに連結され、それと共に回転して推進力を生成するように構成された複数の回転子羽根。
【０００７】
いくつかの実施形態では、自己推進式移動可能物体は無人航空機である。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１および第２の締結特徴は、嵌合ネジ山を含む。ネジ山は右巻きのネジ山が可能であり、ハブは反時計方向に回転可能である。ネジ山は左巻きのネジ山が可能であり、ハブは時計方向に回転可能である。第１の締結特徴は雄ネジ山を含むことが可能であり、第２の締結特徴は雌ネジ山を含むことが可能である。第１の締結特徴は雌ネジ山を含むことが可能であり、第２の締結特徴は雄ネジ山を含むことが可能である。
【０００９】
いくつかの実施形態では、第１および第２の締結特徴は、駆動軸に対する指定された位置および／または向きでハブをロックするように構成された嵌合ロック特徴を含む。第１の締結特徴は、前記ハブ内に孔を含むことが可能であり、第２の締結特徴はその孔に挿入可能な駆動軸の突起を含むことが可能である。
【００１０】
いくつかの実施形態では、複数の回転子羽根がハブと一体的に形成される。
【００１１】
いくつかの実施形態では、複数の回転子羽根がハブと解放可能に連結される。
【００１２】
いくつかの実施形態では、駆動ユニットは回転するモータを含み、それにより、駆動軸を駆動する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、第１の締結特徴はハブと一体的に形成される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、第１の締結特徴はハブの空洞内に配備される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、第１の締結特徴はハブの突起上に配備される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、アダプタはハブの材料より強い耐久性を有する材料から形成される。
【００１７】
いくつかの実施形態では、第１の締結特徴はアダプタと一体的に形成される。
【００１８】
いくつかの実施形態では、アダプタはハブの空洞と連結される。
【００１９】
いくつかの実施形態では、アダプタはハブの突起と連結される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、アダプタはハブと固定的に連結される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、アダプタはハブと解放可能に連結される。
【００２２】
本開示の別の態様においては、自己推進式移動可能物体が記述される。自己推進式移動可能物体は以下を含む、すなわち、胴体、胴体に連結された前述の回転子組立体の１つ、そして胴体に連結され、ハブの回転を生じさせるように駆動軸を駆動するように構成された駆動ユニット。
【００２３】
本開示の別の態様においては、自己推進式移動可能物体を推進させるための方法が記述される。方法は以下を含む、すなわち、前述の自己推進式移動可能物体を提供することと、駆動ユニットの手段により駆動軸を駆動することであって、それにより、ハブの回転を生じさせることと、そして、複数の回転子羽根によって生成される推進力により、自己推進式移動可能物体の移動をもたらすこと。
【００２４】
本開示の別の態様においては、自己推進式移動可能物体が提供される。自己推進式移動可能物体は以下を含む、すなわち、支持要素を含む胴体、支持要素に連結され、回転されたときに推進力を生成するように構成された、少なくとも１つの推進ユニット、そして、胴体に連結され、少なくとも１つの推進ユニットの回転を生じさせるように構成されたアクチュエータであって、少なくとも１つの推進ユニットの回転は少なくとも１つの推進ユニットが支持要素により緊密に連結されることを生じさせる、アクチュエータ。
【００２５】
いくつかの実施形態では、自己推進式移動可能物体は無人航空機である。
【００２６】
いくつかの実施形態では、支持要素はアクチュエータに操作可能に連結された駆動軸である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの推進ユニットは、複数の回転子羽根を有する回転子を含む。回転子は垂直に向かされた回転子が可能である。回転子は水平に向かされた回転子が可能である。
【００２８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの推進ユニットは嵌合ネジ山によって支持要素に連結される。ネジ山は右巻きのネジ山が可能であり、少なくとも１つの推進ユニットは反時計方向に回転可能である。ネジ山は左巻きのネジ山が可能であり、少なくとも１つの推進ユニットは時計方向に回転可能である。
【００２９】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの推進ユニットは、少なくとも１つの推進ユニットをドライブ軸に対する指定された位置および／または向きでロックするように構成された嵌合ロック特徴により支持要素に連結される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、アクチュエータは回転するモータを含み、それにより、少なくとも１つの推進ユニットの回転をもたらす。
【００３１】
本開示の別の態様においては、自己推進式移動可能物体を推進するための方法が提供される。その方法は以下を含む、すなわち、前述の自己推進式移動可能物体を提供することと、少なくとも１つの推進ユニットの回転を生じさせるためにアクチュエータを駆動することと、そして、少なくとも１つの推進ユニットによって生成される推進力により、自己推進式移動可能物体の移動をもたらすこと。
【００３２】
発明の異なる態様を個々に、集合的に、または互いの組み合わせにおいて理解可能であることは評価されるべきである。本明細書中に記述される発明のさまざまな態様は、以下に明記される任意の特定適用あるいは任意の他のタイプの移動可能物体に対して適用し得る。航空機の明細書中の任意の記述は、任意の車両等の任意の移動可能物体に対して適用され、そして使用され得る。さらに、航空機動作（例えば、飛行）の文脈中における本明細書中で開示されるシステム、装置、および方法は、地上または水上における移動、水中動作、または宇宙における動作等の他のタイプの動作の文脈中においても適用され得る。さらに、回転子または回転子組立体の本明細書中における任意の記述は、任意の推進システム、装置、または回転によって推進力を生成するように構成された機構（例えば、プロペラ、車輪、車軸）に対して適用、および使用され得る。
【００３３】
本発明の他の物体および特徴は、明細書、請求項、および付属図面の評価によって明らかになるであろう。
【００３４】
参照による組み込み
本明細書に記載される全ての刊行物、特許および特許出願は、各個別の刊行物、特許、または特許出願が、明確かつ個別に参照により組み込まれることが示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
この発明の新規特徴は、付属請求項において詳細に明らかにされる。本発明の特徴および長所のよりよき理解は、図解実施形態を明らかにする以下の詳細な記述を参照することによって得られ、その中で、発明の原理が利用され、以下の図面が付随する。
【００３６】
【図１】実施形態に従う、移動可能物体を推進するための回転子を図解する。
【図２】図１の線Ｉ−Ｉに沿った回転子の断面図である。
【図３】実施形態に従う、移動可能物体のための回転子の別の例を図解する。
【図４】実施形態に従う、移動可能物体のための回転子の代替例を図解する。
【図５】図５の線ＩＩ−ＩＩに沿った回転子の断面図である。
【図６】実施形態に従う、移動可能物体のための回転子の別の例を図解する。
【図７Ａ】実施形態に従う、移動可能物体のための回転子のさらに別の例を図解する。
【図７Ｂ】図７Ａの線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った回転子の断面図である。
【図８Ａ】実施形態に従う、回転子組立体のための駆動軸の一部分の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの線ＩＶ−ＩＶに沿った駆動軸の断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａの線Ｖ−Ｖに沿った駆動軸の断面図である。
【図９】図８Ａの駆動軸上への据え付けの前の、図７Ａの回転子を図解する。
【図１０】図７Ａ回転子に挿入される図８Ａの駆動軸を図解する。
【図１１】図８Ａの駆動軸上に締め付けられている図７Ａの回転子を図解する。
【図１２】図８Ａの駆動軸上の図７Ａの回転子の最終ロック位置を図解する。
【図１３】実施形態に従う、無人航空機を図解する。
【図１４】実施形態に従う、荷台および積荷を含む移動可能物体を図解する。
【図１５】実施形態に従う、移動可能物体を制御するためのシステムのブロック図による略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明のシステム、装置、および方法は、自己推進式移動可能物体（例えば、無人航空機（ＵＡＶ））等の移動可能物体のための改良された回転子を提供する。いくつかの実施形態では、本明細書中に記述される回転子および回転子組立体は、回転子の不意の緩みを阻止するために、回転子操作中に自己締め付けするように構成された締結特徴を組み込む。好都合なことに、開示された自己締め付け特徴は、自己推進式移動可能物体のための回転子組立体の安全性、安定性、および耐久性を強化する。
【００３８】
例えば、無人回転翼航空機は回転子の回転によって生成される推進力により、空気を介して推進され得る。回転子は、回転子の回転を操作可能な駆動軸を介して回転翼航空機に据え付け可能である。緩みを生じさせ得る振動および他の動作にさらされるときであっても、回転子が固着されたままであることを確実とするため、回転子は、回転子の回転と共に自己締め付けするように構成された方向性を有する、一体的に形成されたネジ山によって駆動軸に連結可能である。一体化ネジ山の使用は、全体の部品数を削減することによって回転翼航空機の組立体を簡素化することも可能である。
【００３９】
このように、１つの態様においては、本発明は１つ以上の以下の一意的特徴を有する自己推進式移動可能物体のための回転子組立体を提供する。第１の実施形態では、回転子組立体は以下を備える、すなわち、第１の締結特徴を備えるハブ、第２の締結特徴を備え、第１および第２の締結特徴の嵌合接続によってハブに直接連結される駆動軸であって、駆動軸はハブの回転を生じさせて第１および第２の締結特徴の嵌合接続が回転によって締め付けられるように構成される駆動軸、そして、ハブに連結され、それと共に回転して推進力を生成するように構成される複数の回転子羽根。
【００４０】
本発明の回転子は中央ハブに連結される複数の回転子羽根を含むことが可能である。回転子組立体は、回転子および回転子の回転を駆動するように構成された駆動軸を含むことが可能である。各回転子のハブおよび駆動軸は、それぞれの締結特徴を含むことが可能であり、その締結特徴は、ハブを駆動軸に連結するように嵌合接続を形成可能なように互いに補完的である。嵌合接続はハブおよび回転子羽根の回転によって締め付けられるように構成可能であり、それにより、操作中に回転子が駆動軸から緩むことを阻止する。この方式は、追加部品を必要とすることなく、回転子の安全性および安定性を好都合に改善する。
【００４１】
第２の実施形態では、本発明は自己推進式移動可能物体のための代替回転子組立体を提供する。回転子組立体は以下を備える、すなわち、ハブ、ハブに連結され、第１の締結特徴を備えるアダプタ、第２の締結特徴を備え、第１および第２の締結特徴の嵌合接続によってアダプタを介してハブに連結される駆動軸であって、駆動軸は第１および第２の締結特徴の嵌合接続が回転によって締め付けられるようにハブの回転を生じさせるように構成される駆動軸、そして、ハブに連結され、それと共に回転して推進力を生成するように構成された複数の回転子羽根。
【００４２】
前述のハブ、回転子羽根、および駆動軸は、この実施形態に対して等しく適用可能である。希望する場合には、ハブは締結特徴を有するアダプタと連結するように修正可能である。したがって、ハブは、アダプタの締結特徴と駆動軸との間の嵌合接続によって駆動軸に連結可能である。嵌合接続は、直前に記述されたように、自己締め付け接続であることが可能である。アダプタは、好都合であるが、ハブよりもより耐久性のある材料から形成可能であり、したがって、嵌合接続の摩耗抵抗を改善し、回転子組立体の全体的寿命を延長する。
【００４３】
別個の態様においては、本発明は以下の１つ以上の一意的特徴を有する自己推進式移動可能物体を提供する。１つの実施形態では、自己推進式移動可能物体は以下を備える、すなわち、胴体、胴体に連結される第１または第２の実施形態の回転子組立体、そして、胴体に連結され、ハブの回転を生じさせるように駆動軸を駆動するように構成される駆動ユニット。
【００４４】
第１および第２の実施形態の回転子組立体に関する、前述のハブ、回転子羽根、アダプタ、および駆動軸は、等しくこの実施形態に適用可能である。移動可能物体は、回転子を回転させるために駆動軸を操作するために適切な駆動ユニットを含むことも可能である。したがって、回転子組立体は移動可能物体の胴体に据え付け、移動可能物体の移動をもたらすための（例えば、並進および／または回転移動をもたらす）推進力を提供することが可能である。
【００４５】
別の実施形態では、本発明は別の代替自己推進式移動可能物体を提供する。自己推進式移動可能物体は以下を備える、すなわち、支持要素を備える胴体、支持要素に連結され、回転されたときに推進力を生成するように構成される、少なくとも１つの推進ユニット、そして胴体に連結され、少なくとも１つの推進ユニットの回転を生じさせるように構成されるアクチュエータであって、少なくとも１つの推進ユニットの回転が、少なくとも１つの推進ユニットを支持要素により緊密に連結させる、アクチュエータ。
【００４６】
推進ユニットは回転子、回転子組立体、または任意の他の回転推進装置（例えば、プロペラ、車輪、車軸）であることが可能であり、そして回転子または回転子組立体に関係する本明細書中の任意の記述は、任意の好適回転推進ユニットにも適用可能である。推進ユニットは支持要素を介して移動可能物体の胴体に据え付け可能であり、これは軸（例えば、本明細書中で記述されるような駆動軸）、骨組、支柱、または移動可能物体上の推進ユニットと連結し、支持するために好適な任意の他の要素が可能である。アクチュエータは、駆動ユニットおよび／または駆動送信要素を包囲し得るが、推進ユニットの回転を生じさせることが可能であり、移動可能物体を推進させる。推進ユニットの回転は、推進ユニットと支持要素との間の連結の自己締め付けを生じ得、これは前述の自己締め付け嵌合接続に類似する。
【００４７】
別個の態様では、本発明は１つ以上の以下のステップを有する自己推進式移動可能物体を推進させるための方法を提供する。１つの実施形態では、方法は以下を含む、すなわち、胴体、第１または第２の実施形態の回転子組立体、および駆動ユニットを備える前述の自己推進式移動可能物体を提供することと、駆動ユニット手段によって駆動軸を駆動し、それにより、ハブの回転を生じさせることと、そして複数の回転子羽根によって生成される推進力によって自己推進式移動可能物体の移動をもたらすこと。
【００４８】
本明細書中の直前において記述された通り、自己推進式移動可能物体は、胴体、胴体上に据え付けられる回転子組立体、および駆動ユニットを含むことが可能である。移動可能物体を推進するためには、回転子のハブを回転させるために駆動軸を駆動するために駆動ユニットを使用可能であり、それにより、回転子羽根を回転させる。いくつかの例では、前述のように、駆動軸は連結されたアダプタを介してハブの回転を操作し得る。回転子羽根の回転によって生成される推進力は、移動可能物体の移動をもたらし得る。
【００４９】
別個の実施態様では、本発明は１つ以上の以下のステップを有する自己推進式移動可能物体を推進させるための別の代替方法を提供する。この方法は、自己推進式移動可能物体を提供することを含み、その自己推進式移動可能物体は以下を備える、すなわち、支持要素を備える胴体、支持要素に連結され、回転されたときに推進力を生成するように構成される少なくとも１つの推進ユニット、そして、胴体に連結され、少なくとも１つの推進ユニットの回転を生じさせるように構成されるアクチュエータであって、その少なくとも１つの推進ユニットの回転は、その少なくとも１つの推進ユニットが支持要素に対してより緊密に連結されるようにするアクチュエータ。この方法はさらに以下を含む、すなわち、少なくとも１つの推進ユニットの回転を生じさせるためにアクチュエータを駆動することと、そして、少なくとも１つの推進ユニットによって生成される推進力によって自己推進式移動可能物体の移動をもたらすこと。
【００５０】
上に開示された、推進ユニット、支持要素、およびアクチュエータを有する自己推進式移動可能物体は、等しくこの実施形態に適用可能である。本明細書中に記述される他の実施形態と類似して、アクチュエータは推進ユニットが回転するように駆動されることが可能であり、それにより、推進ユニットの回転によって生成される結果的推進力によって移動可能物体を推進させる。推進ユニットは回転子を含み得る。
【００５１】
本発明の回転子は、任意の好適数の回転子羽根（例えば、１、２、３、４、またはそれ以上の羽根）を含むことが可能である。回転子羽根は、平らな形状、曲がった形状、よじれた形状、テーパ形状、または好適なそれらの組み合わせ、等の任意の好適形状が可能である。回転子羽根は実質的に細長い形状であり得る。いくつかの実施形態では、羽根の形状は変化可能である（例えば、伸縮、折りたたみ、折り曲げ、等により）。羽根は対称的（同一の上部および下部表面を有することを意味し得る）または非対称的（異なる形状の上部および下部表面を有することを意味し得る）であり得る。例えば、羽根はエアホイル、ウィング、または羽根が空中を移動される時に動的空気力（例えば、揚力、推力）を生成するために好適な幾何学形状に形成可能である。羽根の幾何学形状は、揚力および推力を増加させ、抗力を削減する等の、羽根の動的空気特性を最適化するために選択可能である。
【００５２】
羽根は、長さ、幅、弦長、および厚さ等の任意の好適寸法を有することが可能である。例えば、羽根の長さは、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、１０ｃｍ、１２ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍより短いかまたは等しいことが可能である。逆に、羽根の長さは、０．５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、１０ｃｍ、２５ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、または５ｍより長いかまたは等しいことが可能である。羽根の幅または弦長は、０．５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、１０ｃｍ、２５ｃｍ、または５０ｃｍより短いかまたは等しいことが可能である。逆に、羽根の幅または弦長は、０．５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、１０ｃｍ、２５ｃｍ、または５０ｃｍより長いかまたは等しいことが可能である。羽根の厚さは、０．０１ｃｍ、０．０５ｃｍ、０．１ｃｍ、０．５ｃｍ、ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、または１０ｃｍより薄いかまたは等しいことが可能である。逆に、羽根の厚さは、０．０１ｃｍ、０．０５ｃｍ、０．１ｃｍ、０．５ｃｍ、ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、または１０ｃｍより大きいかまたは等しいことが可能である。羽根の長さは、羽根の幅および羽根の厚さより大きいことが可能である。羽根の幅は、羽根の厚さより大きいことが可能である。いくつかの例では、長さと幅の比率は、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、１０：１、１２：１、１５：１、または２０：１より大きいかあるいは等しいことが可能である。
【００５３】
羽根は中央ハブに連結可能である。連結は固定連結であり得、したがって、羽根の位置および／または向きはハブに対して固定される。いくつかの例では、羽根はハブと一体的に形成可能である。羽根とハブは、単一一体的個片として形成可能である。代替的に、羽根は、並進において最大３度の自由度で、また回転においては最大３度の自由度で、ハブに対して移動可能であり、これらは好適な継手、蝶番、ベアリング、締結具、および他の連結要素の手段による。羽根はハブに対して恒久的に連結可能である。逆に、羽根はハブに対して解放可能に連結可能である。羽根はハブに対して対称的または非対称的に配備可能である。いくつかの実施形態では、羽根はハブの周りに放射状にアレンジ可能であり、それにより、各羽根の近位部分はハブに連結され、各羽根の遠位部分はハブから外方向に放射状に伸びる。羽根は放射方向に沿って均等に間隔をあけることが可能である。例えば、２枚の羽根を１８０°分離可能であり、３枚の羽根を１２０°分離可能であり、４枚の羽根を９０°分離可能である、等である。
【００５４】
ハブは操作中に回転子を支持するために好適な支持要素に連結可能であり、一方、ハブおよび回転子羽根の回転を可能とする。連結は、恒久的連結または解放可能連結が可能である。ハブは支持要素に対して枢軸的に連結可能であり、回転子の角度は複数の異なる角度間で傾斜可能となる。代替的に、ハブは支持要素に対して設定角度で固定的に連結可能である。支持要素は軸、骨組、支柱、筋交い、または移動可能物体の他の構成要素であり得る。駆動軸は支持要素の一例であり得る。いくつかの実施形態では、支持要素は移動可能物体に対して並進および／または回転し得、一方他の実施形態では、支持要素は移動可能物体に対して固定位置および／または向きとし得る。任意選択で、支持要素はアクチュエータまたは回転子のためのアクチュエータの構成要素であり得る。例えば、ハブはハブの回転を操作するように構成された駆動軸に連結可能であり、これは連結された羽根の対応する回転を生産し得る。駆動軸に対する連結の本明細書中における任意の記述は、他のタイプの支持要素に対する連結にも適用可能であることを理解されたい。
【００５５】
ハブは任意の好適手段を使用して駆動軸に連結可能であり、それは締結具（例えば、ネジ、ナット、ボルト、ピン、リベット）、締り嵌め、スナップ嵌め、接着剤、溶接等による。いくつかの実施形態では、ハブは、ハブの１つ以上の締結特徴と駆動軸との間の嵌合接続を使用して、駆動軸に連結可能である。例えば、ハブは、第１の締結特徴を含むことが可能であり、駆動軸は第１の締結特徴に対して補完的で、嵌合接続を形成する第２の締結特徴を含むことが可能である。好適な締結特徴は、以下の内の１つ以上を含むことが可能である。ネジ、孔、通路、長穴、タブ、歯、フック、スナップ嵌め、インターロック、突起、凹み、スプライン、溝、フランジ、リブ等。締結特徴はハブまたは駆動軸の特定形状または幾何学形状を含むことが可能であり、２または３次元形状の孔、断面、輪郭、表面、またはハブまたは駆動軸の任意の他の好適部分である。いくつかの実施形態では、第１および第２の締結特徴の嵌合接続は、締り嵌めまたは特徴の各表面間の摩擦によって主として維持される任意の他の連結が可能である。希望する場合は、ハブは締結特徴のみの使用を介して、そして他の連結手段を必要とすることなく、駆動軸に連結され得る。代替的に、ハブは、他の連結手段と協同して締結特徴を使用して、駆動ユニットと連結され得る。
【００５６】
いくつかの実施形態では、ハブは、本明細書中に記述されるように、締結特徴を介して駆動軸に直接連結可能である。代替的に、ハブは、アダプタまたはハブに連結される他の接続要素を介して、駆動軸に間接的に連結可能である。第１の締結特徴は、ハブの代わりにアダプタ上に定置可能であり、嵌合接続は駆動軸の締結特徴とアダプタ間で形成される。好適アダプタは、例えば、輪、管、挿入物、突起、接続具等を含むことが可能である。締結特徴は、アダプタと一体的に形成可能である（例えば、アダプタと締結特徴、または単一の一体的個片から形成される）。ハブは、多くのタイプのアダプタを収容するように構成可能である。逆に、ハブは、単一タイプのアダプタのみを収容するように構成可能である。アダプタは、多くの異なるタイプの回転子で使用可能な標準化部品であり得る。任意選択で、アダプタは、単一タイプの回転子のために特定的に構成され得る。アダプタはハブに固定的に連結可能である。代替的に、連結は、アダプタがハブに対し、並進（例えば、最大３度の自由度で）および／または回転（例えば、最大３度の自由度で）することを許し得る。アダプタは、恒久的にハブに添付可能である。逆に、アダプタは、ハブに対して解放可能に連結可能である。例えば、アダプタは、容易に置換または代用されるように構成し、回転子が複数の異なるタイプのアダプタと使用可能とし得る。いくつかの例では、アダプタは、異なるタイプの締結特徴を有する他のアダプタと取り換えまたは交換可能であり、単一の回転子が、異なるタイプの締結特徴を有する多くの異なるタイプの駆動軸と連結可能である。
【００５７】
希望するときは、回転子に連結された駆動軸は、好適アクチュエータまたは駆動ユニットにより駆動（例えば、回転）可能であり、ハブおよび回転子羽根の回転を生じさせる。例えば、駆動ユニットは、回転モータ等のモータまたはエンジンを含むことが可能である。羽根は、駆動軸によって駆動可能であり、時計方向におよび／または反時計方向に、回転軸（例えば、駆動軸の長軸）の周りに回転する。羽根は、すべて同一方向に回転可能である。代替的に、回転子の１つ以上の羽根は、独立して回転するように構成可能であり、羽根のいくつかは一方の方向に回転し、他の羽根は他方方向に回転する。いくつかの実施形態では、羽根は、同一レートですべて回転し得、一方他の実施形態では、羽根のいくつかは異なるレートで回転し得る。羽根は、同一の回転面内ですべて回転し得る。代替的に、いくつかの羽根は異なる回転面内で回転し得、そして異なる面は平行面であり得る。回転子は、水平回転子（水平の回転面を有する回転子を意味し得る）、垂直向き回転子（垂直の回転面を有する回転子を意味し得る）、または垂直および水平位置間で中間角度傾けられた回転子が可能である。いくつかの実施形態では、水平に向かされた回転子は回転して移動可能物体に揚力を提供する。垂直に向かされた回転子は移動可能物体に推力を提供する。水平および垂直位置間で中間角度向けられた回転子は、回転して移動可能物体に対して揚力と推力の両方を提供し得る。１つ以上の回転子は別の回転子の回転によって生産されるトルクに対して反作用のトルクを提供するために使用され得る。回転子の回転によって生成される力は、移動可能物体を推進させるための十分な強度であり得る。いくつかの実施形態では、回転子は、希望する推力を生成するために好適なレートで回転するように構成可能である。回転レートは移動可能物体の寸法（例えば、大きさ、重さ）に基づくことが可能であり、移動可能物体は本明細書中のいずれかに記述されるように、任意の好適寸法を有し得る。
【００５８】
いくつかの例では、回転子の回転は、駆動軸に対するハブの連結を緩くさせる可能性がある。例えば、回転子操作中のハブおよび駆動軸の擦過誘発動作（例えば、振動）は、締結特徴の嵌合接続を緩くする可能性がある。したがって、そのような緩みに対する反作用および／または阻止のために、締結特徴は回転子操作中に自己締め付けするように構成可能である。嵌合接続の締め付けは、互いに移動する締結特徴の１つまたは両方を伴い得る。逆に、締め付けは任意の相対的移動を伴うことなく、締結特徴の相互の現状の位置を維持することを意味し得る。締結特徴の締め付けは、駆動軸に対する回転子の移動を阻止または制約し得る。締め付けは、駆動軸に対する回転子の巨視的移動の阻止または制約を意味し得、一方、微視的移動を許可する。締め付けは、１つ以上の方向における移動を阻止または制約し得る。例えば、締め付けは回転子が駆動軸の長軸に沿って並進する（例えば、駆動軸上方または下方に）ことを阻止または制約し得る。締め付けは回転子が駆動軸の横軸に沿って並進する（例えば、前方、後方、左、または右に）ことを阻止または制約し得る。いくつかの例では、締め付けは回転子がハブに対して回転するのを阻止または制約し得、希望する推進力を提供しない方向に沿った回転子の回転を阻止すること等である。任意選択で、締結特徴は駆動軸に対する指定された位置および／または向きで、ハブおよび羽根を制約またはロックするように構成された嵌合ロック特徴を含むことが可能である。本明細書中に提供される締結特徴の記述は、ロック特徴にも適用可能である。自己締め付けは、これは自己ロックまたは自己締結を意味するためにも使用され得るが、締め付けを生じさせるために力を具体的に適用することなく締結特徴間で発生する嵌合接続の締め付けを意味し得る。自己締め付けは、任意の外部介入（例えば、ユーザから）なしで発生する自動処理であってもよい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、回転子操作中に嵌合接続に対して与えられる力は、嵌合接続の締め付けに対して付随的に寄与し得る。嵌合接続は、回転子が操作されていないときに（例えば、回転していない）与えられる力によっても締め付けられ得る。そのような力は、慣性、摩擦、重力、揚力、推力、抗力、空気抵抗、トルク等による力を含み得る。自己締め付け力は、方向性を有する（例えば、右側、左側、時計方向、反時計方向）。例えば、嵌合接続は一定方向に提供される力またはトルクのみによって締め付けられ得る。いくつかの実施形態では、自己締め付け力は回転子の回転によって生成可能であり、時計方向回転および／または反時計方向回転等であり、回転子は嵌合接続の自己締め付けを生じさせる方向（複数可）のみにおいて回転するように構成され得る。締め付け方向は、回転子の回転方向とは異なる方向であり得、それは回転方向の逆等である。逆に、締め付け方向は回転方向と同一であり得る。
【００６０】
回転子例の要素および本明細書中に記述される回転子組立体（例えば、羽根、ハブ、アダプタ、駆動軸）は、柔軟性要素または堅固要素であり得、任意の好適材料または材料の組み合わせを使用して組み立て可能である。好適材料は、金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム）、プラスティック（例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン）、木、複合材料（例えば、カーボンファイバー）等を含むことが可能である。回転子および回転子組立体の材料は、１つ以上の強度、重量、耐久性、堅さ、価格、処理特性、および他の材料特質、に基づいて選択可能である。いくつかの実施形態では、アダプタは、締結特徴および嵌合接続表面の摩耗耐性および長命性を改善するために、他の回転子組立体要素（例えば、ハブ、羽根）より高い耐久性を有する材料から組み立て得る。例えば、ハブおよび羽根は、プラスティック材料から形成可能であり、一方アダプタは金属材料から形成可能である。本明細書中で記述される連結は、１つ以上の締結具（例えば、ネジ、ナット、ボルト、ピン、リベット）、締り嵌め、スナップ嵌め、接着剤、溶接等を利用可能である。希望するときは、回転子組立体要素間（例えば、羽根、ハブ、アダプタ、駆動軸、またはそれらの構成要素間）の任意の連結は、本明細書中に開示される自己締め付け締結特徴を利用可能である。
【００６１】
ここで図面を参照すると、図１および２は実施形態に従い、移動可能物体のための回転子１００を図解する。回転子１００は、ハブ１０および複数の回転子羽根２０を含む。回転子１００は２つの回転子羽根２０を有するものとして描かれているが、任意の好適数の回転子羽根を使用可能である（例えば、１、２、３、４、５、またはそれ以上）。各回転子羽根２０は、近位端２１および遠位端２２を含む。回転子羽根２０は、それぞれの近位端２１によってハブ１０と連結されることが可能であり、本明細書中で直前に記述されるように、恒久的連結または解放可能連結等による。いくつかの例では、回転子羽根２０は、ハブ１０と一体的に形成可能である。ハブ１０および回転子羽根２０は、方向Ａに回転するように好適駆動軸（示されない）により駆動可能であり、これは反時計方向として図解されている。しかしながら、他の実施形態では、ハブ１０および回転子羽根２０は、時計方向回転のために、または両方向における回転のために構成可能である。
【００６２】
ハブ１０は、ハブを駆動軸に連結するための締結特徴１１を含むことが可能である。締結特徴は、ハブ１０の外部、内部、頂部、底部、または側面上等、ハブ１０の任意の好適部分上に定置可能である。例えば、締結特徴１１は、ハブ１０の空洞１２内に配備可能であり、空洞１２は駆動軸の端を受容するように成形されている。締結特徴１１はハブ１０と一体的に形成可能であり、ハブは駆動軸に直接連結可能となる。代替的に、ハブ１０は、駆動軸に間接的に連結可能であり、本明細書中に直前に記述されたように、アダプタ等によってである。例えば、アダプタはハブ１０の空洞１２内に挿入されるように構成可能である。したがって、締結特徴１１は、アダプタ上に配備可能であり、嵌合接続がハブ１０と駆動軸間に直接にではなく、アダプタと駆動軸間に形成される。アダプタはハブに対して改良された耐久性を有するように形成可能であり、本明細書中のいずれかで記載されるように、締結特徴１１および嵌合接続の寿命を改善する。
【００６３】
締結特徴１１は、駆動軸上の補完締結特徴（例えば、雄ネジ山）との嵌合接続を形成するように構成される、雌ネジ山を含むことが可能である。締結特徴１１は、図１および２においてネジ山として描かれているが、これは限定されることが意図されているのではなく、ネジ山に関連する明細書中の任意の記述を任意の好適タイプの締結特徴に適用可能である。締結特徴１１は、方向性を有することが可能で、したがって、嵌合接続は方向Ｂにおける回転によって締め付けられ、これは時計方向として描かれている。いくつかの例では、回転方向Ａおよび締め付け方向Ｂの回転軸は、同軸であり得る。代替的に、回転軸は同軸でないこともあり得る。
【００６４】
いくつかの実施形態では、締め付け方向Ｂは回転方向Ａと反対となるように構成され、したがって、締結特徴１１によって形成される嵌合接続は、回転子が回転するにつれ自己締め付けを行う。例えば、回転方向Ａが反時計方向であるときは、締め付け方向Ｂは、図１および２に描かれるように、時計方向が可能である（例えば、右巻きネジ山のように）。逆に、回転方向Ａが時計方向のときは、締め付け方向Ｂは反時計方向が可能である（例えば、左巻きネジ山のように）。さらに、回転方向Ａと締め付け方向Ｂを反対となるように構成することにより、操作中に回転子羽根２０によって体験される空気抵抗は、締結特徴１１の嵌合接続によって体験される摩擦により釣り合うことが可能であり、それによって、回転子１００によって体験される振動および他の擦過動作の強度を削減する。
【００６５】
図３は実施形態に従い、移動可能物体のための回転子２００の別の例を図解する。回転子２００は、ハブ２１０および回転子羽根２２０を含む。ハブ２１０は、円筒型胴体２１０ａおよび円錐キャップ２１０ｂをもつ挿入物２１３として構成可能である。回転子羽根２２０は、挿入物２１３を受容するための通路を有する円筒型受け口２２０ａと共に形成可能である。回転子羽根２２０は、受け口２２０ａを介して、互いに接続され得る。いくつかの例では、回転子羽根２２０は、受け口２２０ａを備えた単一一体型個片に組み込まれ得る。回転子羽根２２０は、挿入物２１３を受け口２２０ａに挿入することによって、ハブ２１０に連結可能である。任意選択で、挿入物２１３のキャップ２１０ｂは、挿入物２１３が受け口２２０ａ内に挿入可能な深さを制御するために、胴体２１０ａより大きな最大断面積を有することが可能である。挿入物２１３は、受け口２２０ａ内に恒久的に添付、または解放可能に連結可能である。例えば、挿入物２１３は、締結具、締り嵌め、スナップ嵌め、接着剤、溶接等によって、受け口２２０ａ内に連結可能である。
【００６６】
挿入物２１３の胴体２１０ａは、回転子１００の構成に類似して、空洞２１１ａ内に配備される締結特徴２１１（例えば、雌ネジ山）を含むことが可能である。同様に、締結特徴２１１は、回転操作中に自己締め付けを提供するため、回転子２００の回転と反対方向に締め付けるように構成されることが可能である。任意選択で、締結特徴２１１は、空洞２１１ａ内に挿入され、胴体２１０ａに連結されるアダプタ上に定置可能である。
【００６７】
図４および５は、実施形態に従い、移動可能物体のための回転子３００の別の例を図解する。回転子３００の構成は、回転子２００の構成と類似しており、本明細書中に具体的に記述されていない回転子３００の任意の要素は、回転子２００内のものと同一であるか、あるいは、回転子２００の１つ以上の特徴または特性を回転子３００に適用可能である。回転子３００は、時計方向に回転するように構成されることが可能である。回転子３００の締結特徴３１１は、締め付け方向Ｃに沿って締め付けられることが可能である。締め付け方向Ｃは、反時計方向が可能であり、締結特徴３１１によって形成される嵌合接続は回転子３００の時計方向回転によって自己締め付けされる。例えば、締結特徴３１１は、駆動軸の補完的左巻き雄ネジ山と連結するように構成された左巻き雌ネジ山が可能である。代替的に、回転方向は反時計方向が可能であり、締め付け方向Ｃは時計方向が可能である。
【００６８】
図６は、実施形態に従い、移動可能物体のための回転子４００の別の例を図解する。回転子４００の構成は、回転子１００の構成と類似しており、本明細書中に具体的に記述されていない回転子４００の任意の要素は、回転子１００内のものと同一であるか、あるいは、回転子１００の１つ以上の特徴または特性が回転子４００に適用可能である。回転子４００は、ハブ４１０を含み、締結特徴４１１はハブ４１０の突起４１０ａ上に定置される。突起４１０ａは、駆動軸（示されない）内の空洞に挿入されるように成形されることが可能である。したがって、締結特徴４１１は、駆動軸の空洞内に定置される補完的雌ネジ山と嵌合するように構成された雄ネジ山であることが可能である。任意選択で、締結特徴４１１は、突起４１０ａ上にまたはその上空に取り付けられ、駆動軸の空洞内に挿入されるように成形されたアダプタ上に定置可能である。本明細書中に直前に記述されたように、締結特徴４１１の締め付け方向は、回転子の操作中に自己締め付けを可能とするために、回転子４００の回転方向と反対であることが可能である。
【００６９】
いくつかの実施形態では、締結特徴４１１は、ハブ４１０上に定置された接続要素３１ａの手段によって、ハブ４１０に取り付けることが可能である。接続要素３１ａは、ハブ４１０と一体的に形成され得る。逆に、接続要素３１ａは、ハブ４１０とは別個に形成され得る。例えば、接続要素３１ａは、ハブ４１０の底部表面上に形成され、締結特徴４１１をハブ４１０に連結するために突起４１０ａの上部表面に係合するように構成され得る。接続要素３１ａは、締結具、締り嵌め、スナップ嵌め、接着剤、溶接、等の任意の好適手段を使用して突起４１０ａに連結され得る。接続要素３１ａおよび突起４１０ａは、互いに固定的に連結され得る。代替的に、接続要素３１ａは突起４１０ａに解放可能に連結され得る。
【００７０】
図７Ａおよび７Ｂは、実施形態に従い、移動可能物体のための回転子５００を図解する。回転子５００は、ハブ５１０および羽根５２０を含む。羽根５２０は、ハブ５１０と一体的に形成されることが可能である。ハブ５１０は、回転子を駆動軸に連結するための締結特徴５１１を含むことが可能である。締結特徴５１１は、自己締め付けが可能であり、回転子５００の回転は本明細書中に記述されるように、駆動軸で締結特徴５１１の嵌合接続を締め付ける。いくつかの実施形態では、締結特徴５１１は、駆動軸に対する指定された位置および／または向きでハブ５１０をロックするように構成されたロック特徴であることが可能である。例えば、締結特徴５１１は、以下にさらに詳細に記述されるように、孔５１２、ガイド対５１３、回転子５００を駆動軸にロックするように構成された留め具対５１４を含むことが可能である。孔５１２は、ハブ５１０の中央を通る通路を提供可能である。ガイド５１３は、通路内に配備され、孔５１２の一部分の円周を削減する湾曲斜道であることが可能である。ガイド５１３は、孔５１２の円周を部分的に架橋可能であり、したがって、各ガイドはギャップ５１５によって一方の端において、また留め具５１４によって他方において終端される。留め具５１４は、回転子５００の回転軸に向けて、孔５１２内へ伸びる突起であることが可能である。留め具５１４は、ガイド５１３よりも大きい厚さを有すことが可能で、したがって、留め具５１４の上部表面は回転子５００の上部表面と同一面であり、一方、ガイド５１３の上部表面は、回転子５００の上部表面からはずれる。上部表面は、図７Ａの描写に見られる表面を参照し得る。
【００７１】
図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃは、実施形態に従い、回転子の駆動軸６００の一部分を図解する。駆動軸６００は、軸胴体６０２、基部６０４、および締結特徴６０６を含むことが可能である。締結特徴６０６は、回転子の補完締結特徴と嵌合接続を形成するように構成されることが可能である。任意選択で、締結特徴６０６は、本明細書中に記述されるように自己締め付け締結特徴であることが可能である。いくつかの実施形態では、締結特徴６０６は、駆動軸６００に対する指定された位置および／または向きで回転子をロックするように構成されたロック特徴であることが可能である。例えば、締結特徴は、以下に記載されるように、孔５１２、ガイド５１３、および留め具５１４を係合することによって、回転子５００のハブ５１０を据え付けおよびロックするように成形された突起対６０８を含むことが可能である。突起６０８は、基部６０４より上の好適高さにおいて、軸胴体６０２から外方向へ伸びる丸い構造であることが可能である。突起６０８は、駆動軸６００の回転軸周りに対称的に配備され、そして回転子５００のギャップ５１５内に適合するように成形されることが可能である。
【００７２】
図９〜１２は、駆動軸６００上に据え付けられる回転子５００を図解する。図９において、回転子５００および駆動軸６００の一部は、据え付けに先立って示される。図１０において、駆動軸６００の端は、孔５１２内のガイド５１３によって形成されるギャップ５１５を突起６０８が通り抜けるようにハブ５１０内に挿入される。駆動軸６００上で回転子５００を締め付けるために、回転子５００は図１１内に時計方向として描写されているように、駆動軸６００に対する締め付け方向に沿って回転されることが可能である。回転子５００が回転するにつれ、突起６０８は孔５１２そしてガイド５１３の上部表面の上を、留め具５１４に対して押し付けられるまで滑走し、このようにして、回転子５００と駆動軸６００との間の連結を締め付ける。任意選択で、ガイド５１３の上部表面は、上方に向けて角度をつけることが可能であり、したがって、嵌合接続は突起６０８がガイド５１３に沿って前進させられるにつれて締め付けられることが可能である。代替的に、ガイド５１３の上部表面は、平坦であり得る。図１２は、回転子５００と駆動軸６００の最終ロック位置を図解する。ロック位置において、突起６０８は、回転子５００が駆動軸６００から連結が外れることを阻止されるように、留め具５１４と係合する位置において、ガイド５１３上に安住するように構成されることが可能である。例えば、突起６０８は、回転子５００が駆動軸６００に対して長さ方向に移動することを阻止するために、ガイド５１３の上部表面に対して押しつけられ得る。さらに、いくつかの実施形態では、回転子５００は締め付け方向とは反対方向に回転するように構成されることが可能であり、その場合、回転子５００は本明細書中で記述されるように、回転によって生成される力によって駆動軸６００上に自己締め付けされる。例えば、図９〜１２の実施形態では、締め付け方向は時計方向として描写され、回転方向は反時計方向とされ、したがって、突起６０８は、回転子５００の反時計方向回転によって留め具５１４に対して同一面として保持される。しかしながら、もしも回転子５００が時計方向に回転するように構成された場合、締結特徴５１１、６０６は、回転子５００をロックするための締め付け方向が反時計方向となるように構成されることが可能である。
【００７３】
本明細書中に記述のシステム、装置、および方法は、非常にさまざまな移動可能物体に適用されることが可能である。直前に述べたように、航空機の本明細書中の任意の記述は、任意の移動可能物体に適用され得、またそのために使用され得る。本発明の移動可能物体は、空中（例えば、固定翼航空機、回転翼航空機、または固定翼も回転翼も有しない航空機）、水中（例えば、船舶または潜水艦）、地上（例えば、車、トラック、バス、荷物自動車、オートバイ等のモータ車両；杖、釣竿等の移動可能構造または骨組；または列車）、地下（例えば、地下鉄）、宇宙空間（例えば、ロケット、衛星、または探察機）、あるいはこれらの環境の任意の組み合わせ等の、任意の好適環境内で移動するように構成されることが可能である。移動可能物体は、車両が可能であり、本明細書中のいずれかに記述される車両等である。いくつかの実施形態では、移動可能物体は、人間または動物等の生物の上に据え付けられることが可能である。好適動物は、アヴィネス、犬、猫、馬、牛、ヤギ、豚、イルカ、ネズミ、または昆虫を含むことが可能である。
【００７４】
移動可能物体は、６度の自由度の環境内で自由に移動することが可能であり得る（例えば、並進において３度の自由度、そして回転において３度の自由度）。代替的に、移動可能物体の移動は、１度以上の自由度で制約可能であり、これは事前決定された経路、航跡、または向き等によってである。移動はエンジンまたはモータ等の任意の好適操作機構によって操作可能である。移動可能物体の操作機構は、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組み合わせ等の、任意の好適なエネルギー資源によって動力を供給されることが可能である。移動可能物体は、本明細書中のいずれかに記述されるように、推進システムを介して自己推進し得る。推進システムは、任意選択によって、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組み合わせ等のエネルギー資源により稼働し得る。代替的に、移動可能物体は生物によって運搬され得る。
【００７５】
いくつかの例では、移動可能物体は車両であることが可能である。好適車両は、水上車両、航空機、宇宙空間車両、または地上車両を含み得る。例えば、空中車両は固定翼航空機（例えば、飛行機、グライダ）、回転翼航空機（例えば、ヘリコプタ、回転翼航空機）、固定翼および回転翼の両方を有する航空機、またはどちらも有しない航空機（例えば、飛行船、気球）であり得る。車両は自己推進が可能で、空中を、水上または水中を、宇宙を、または地上または地中を自己推進する。自己推進車両は、１つ以上のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転子、プロペラ、羽根、ノズル、またはそれらの任意の好適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可能である。いくつかの例では、推進システムは移動可能物体が表面から離陸すること、表面に着陸すること、現在の位置および／または方向を維持すること（例えば、空中静止）、向きを変更すること、および／または位置を変更することを可能とするために使用されることが可能である。
【００７６】
移動可能物体は、ユーザによって遠隔的に制御、または移動可能物体内あるいはその上の乗員によって局地的に制御されることが可能である。いくつかの実施形態では、移動可能物体はＵＡＶ等の無人移動可能物体である。ＵＡＶ等の無人移動可能物体は、移動可能物体上に乗員を有しないかもしれない。移動可能物体は人間によって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）、またはそれらの任意の好適組み合わせによって制御されることが可能である。移動可能物体は、人工知能により構成されるロボット等の、自律または半自律ロボットであってもよい。
【００７７】
移動可能物体は、任意の好適サイズおよび／または寸法を有することが可能である。いくつかの実施形態では、移動可能物体は、車両内またはその上に人間の乗員を有するようなサイズおよび／または寸法のものとし得る。代替的に、移動可能物体のサイズおよび／または寸法は、車両内またはその上に人間の乗員を有することが可能であるよりも小さいことがあり得る。移動可能物体は、人間によって持ち上げられたり、または運搬されるために好適なサイズおよび／または寸法であり得る。代替的に、移動可能物体は、人間によって持ち上げられ、または運搬されるために好適なサイズおよび／または寸法より大型であり得る。いくつかの例では、移動可能物体は約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ未満またはそれに等しい最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角）を有し得る。最大寸法は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍより大きいかまたはそれと等しくあり得る。例えば、移動可能物体の反対の回転子間の軸間距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍより小さいかまたはそれに等しくあり得る。代替的に、反対の回転子間の軸間距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍより大きいかまたは等しくあり得る。
【００７８】
いくつかの実施形態では、移動可能物体は１００ｃｍｘ１００ｃｍｘ１００ｃｍ未満、５０ｃｍｘ５０ｃｍｘ３０ｃｍ未満、または５ｃｍｘ５ｃｍｘ３ｃｍ未満の体積を有し得る。移動可能物体の合計体積は、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未満またはそれに等しくあり得る。逆に、移動可能物体の合計体積は、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より大きいかまたはそれに等しくあり得る。
【００７９】
いくつかの実施形態では、移動可能物体は約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２、または５ｃｍ２未満またはそれに等しい設置面積（これは移動可能物体によって包囲される横方向断面積を意味し得る）を有し得る。逆に、設置面積は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２、または５ｃｍ２より大きいか、またはそれに等しくあり得る。
【００８０】
いくつかの例では、移動可能物体は１０００ｋｇ以下の重量であり得る。移動可能物体の重量は、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未満またはそれに等しくあり得る。逆に、重量は、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より大きいかそれに等しくあり得る。
【００８１】
いくつかの実施形態では、移動可能物体は、移動可能物体により運搬される負荷よりも小さくあり得る。負荷は、以下にさらに詳細に記述されるように、積荷および／または荷台を含み得る。いくつかの例では、移動可能物体重量と負荷重量との比率は、約１：１より大きい、より小さい、または等しくあり得る。いくつかの例では、移動可能物体重量と負荷重量との比率は、約１：１より大きい、より小さい、または等しくあり得る。任意選択で、荷台重量と負荷重量との比率は、約１：１より大きい、より小さい、または等しくあり得る。希望するときは、移動可能物体重量と負荷重量との比率は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０より小さい、または等しい、あるいはさらに小さくあり得る。逆に、移動可能物体重量と負荷重量との比率は、２：１、３：１、４：１、５：１、１０：１より大きい、または等しいか、あるいはさらに大きいことも可能である。
【００８２】
いくつかの実施形態では、移動可能物体は低エネルギー消費を有し得る。例えば、移動可能物体は、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、あるいはさらに少量を使用し得る。いくつかの例では、移動可能物体の荷台は低エネルギー消費を有し得る。例えば、荷台は、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれより少なくあり得る。任意選択で、移動可能物体の積荷は、低エネルギー消費を有し得、例えば約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれより少ない等である。
【００８３】
図１３は、本発明の実施形態に従い、無人航空機（ＵＡＶ）７００を図解する。ＵＡＶは、本明細書中に記述されるように移動可能物体の例であり得る。ＵＡＶ７００は、４つの回転子７０２、７０４、７０６、および７０８を有する推進システムを含むことが可能である。任意の数の回転子を提供され得る（例えば、１、２、３、４、５、６、またはそれ以上）。回転子は、本明細書中のいずれかに記述される自己締め付け回転子の実施形態であることが可能である。回転子、回転子組立体、または無人航空機の他の推進システムは、無人航空機が空中静止／位置維持、向きの変更、および／または場所の変更を可能とし得る。反対の回転子間の軸間の距離は、任意の好適長さ７１０であることが可能である。例えば、長さ７１０は２ｍ未満または等しい、あるいは、５ｍ未満または等しいことが可能である。いくつかの実施形態では、長さ７１０は４０ｃｍから７ｍ、７０ｃｍから２ｍ、または、５ｃｍから５ｍの範囲内が可能である。ＵＡＶに関する本明細書中の任意の記述は、移動可能物体に適用し得、異なるタイプの移動可能物体等であり、逆もまた同様である。
【００８４】
いくつかの実施形態では、移動可能物体は負荷を運搬するように構成されることが可能である。負荷は１人以上の乗客、貨物、機器、計器等を含むことが可能である。負荷は、筐体内に提供されることが可能である。筐体は移動可能物体の筐体とは別個または移動可能物体のための筐体の一部であり得る。代替的に、負荷は筐体を提供されることが可能で、移動可能物体は筐体を有しない。代替的には、負荷の一部または負荷全体が筐体なしで提供されることは可能である。負荷は移動可能物体対して、堅固に固定されることが可能である。任意選択で、負荷は移動可能物体に対して移動可能であることが可能である（例えば、移動可能物体に対して並進可能または回転可能）。
【００８５】
いくつかの実施形態では、負荷は積荷を含む。積荷は任意の操作または機能を実施しないように構成されることが可能である。代替的に、積荷は、機能積荷としても知られる、操作または機能を実施するように構成された積荷であることが可能である。例えば、積荷は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可能である。任意の好適センサは、積荷に組み込まれることが可能であり、画像捕獲装置（例えば、カメラ）、音声捕獲装置（例えば、パラボラマイクロフォン）、赤外線撮像装置、または紫外線撮像装置等である。センサは静的感知データ（例えば、写真）または動的感知データ（例えば、映像）を提供可能である。いくつかの実施形態では、センサは積荷の標的のための感知データを提供する。代替的または組み合わせにおいて、積荷は１つ以上の標的に信号を提供するための１つ以上の放射体を含むことが可能である。照明源または音源等の、任意の好適な放射体が使用されることが可能である。いくつかの実施形態では、積荷は１つ以上の送受信装置を含み、移動可能物体から離れたモジュールと通信を行うためのものである。任意選択で、積荷は環境または標的と対話するように構成されることが可能である。例えば、積荷は、工具、計器、またはロボットアーム等の物体を操ることのできる機構を含むことが可能である。
【００８６】
任意選択で、負荷は荷台を含み得る。荷台は積荷のために提供されることが可能であり、積荷は、直接に（例えば、移動可能物体に直接接触する）または間接的に（例えば、移動可能物体に接触しない）、荷台を介して移動可能物体に連結されることが可能である。逆に、積荷は、荷台を必要とすることなく、移動可能物体上に据え付けられることが可能である。積荷は、荷台と一体的に形成されることが可能である。代替的に、積荷は、荷台に解放可能に連結されることが可能である。いくつかの実施形態では、積荷は１つ以上の積荷要素を含むことが可能であり、１つ以上の積荷要素は前述のように、移動可能物体および／または荷台に対して移動可能である。
【００８７】
荷台は、移動可能物体と一体的に形成されることが可能である。代替的に、荷台は移動可能物体に解放可能に連結されることが可能である。荷台は、移動可能物体に直接的にまたは間接的に連結されることが可能である。荷台は積荷に対して支持を提供可能である（例えば、積荷の重量の少なくとも一部を運搬）。荷台は積荷の移動を安定化および／または方向付け可能な好適据え付け構造（例えば、ジンバルプラットフォーム）を含むことが可能である。いくつかの実施形態では、荷台は移動可能物体に対して、積荷の状態（例えば、位置および／または向き）を制御するように適合可能である。例えば、荷台は、移動可能物体の移動と関わりなく、好適基準骨組みに対する位置および／または向きを積荷が維持するように、移動可能物体に対して（例えば、１，２，３度の並進および／または１、２、３度の回転に関して）移動するように構成されることが可能である。基準骨組みは、固定基準骨組み（例えば、周辺環境）であることが可能である。代替的に、基準骨組みは、移動基準骨組み（例えば、移動可能物体、積荷標的）であることが可能である。
【００８８】
いくつかの実施形態では、荷台は、荷台および／または移動可能物体に対して積荷の移動を許可するように構成されることが可能である。移動は最大３度の自由度に関して（例えば、１、２、または３軸に沿って）並進であること、または最大３度の自由度に関して（例えば、約１，２，または３軸）回転であること、あるいはそれらの任意の好適組み合わせが可能である。
【００８９】
いくつかの例では、荷台は荷台操作組立体を含むことが可能である。荷台骨組組立体は、積荷に対して構造的支持を提供可能である。荷台骨組組立体は、個々の荷台骨組構成要素を含むことが可能であり、それらのいくつかは互いに移動可能が可能である。荷台操作組立体は、個々の荷台骨組構成要素の移動を操作する、１つ以上のアクチュエータ（例えば、モータ）を含むことが可能である。アクチュエータは、多数の荷台骨組構成要素の移動を同時に許可可能であり、または一回に単一の荷台骨組構成要素の移動を許可するように構成され得る。荷台骨組構成要素の移動は、積荷の対応する移動を生産可能である。例えば、荷台操作組立体は、１つ以上の回転軸（例えば、ローリング軸、ピッチング軸、またはヨーイング軸）周りの１つ以上の荷台骨組構成要素の回転を操作可能である。１つ以上の荷台骨組構成要素の回転は、移動可能物体に対する１つ以上の回転軸周りに、積荷が回転させることが可能である。代替的にまたは組み合わせにおいて、荷台操作組立体は、並進の１つ以上の軸に沿って、１つ以上の荷台骨組構成要素の並進を操作可能であり、それにより、移動可能物体に対して、１つ以上の対応する軸に沿って積荷の並進を生産する。
【００９０】
いくつかの実施形態では、移動可能物体、荷台、および積荷の固定基準骨組み（例えば、周辺環境）に対する、および／または互いの移動は、端末によって制御されることが可能である。端末は、移動可能物体、荷台、および／または積荷から離れた場所における遠隔制御装置であることが可能である。端末は、支持プラットフォーム上にまたはそれに添付されて配備されることが可能である。代替的に、端末は手持ちまたは着用可能装置であることが可能である。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、メガネ、手袋、ヘルメット、マイクロフォン、あるいはそれらの好適組み合わせを含むことが可能である。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、または表示装置等のユーザインターフェースを含むことが可能である。端末と対話をするために任意の好適ユーザ入力が使用されることが可能であり、それらは手動で入力されたコマンド、音声制御、身振り制御、または位置制御（例えば、端末の移動、場所、または傾きを介して）等である。
【００９１】
端末は、移動可能物体、荷台、および／または積荷の任意の好適状態を制御するために使用されることが可能である。例えば、端末は固定基準に対する移動可能物体、荷台、および／または積荷の互いの位置および／または向きを制御するために使用されることが可能である。いくつかの実施形態では、端末は移動可能物体、荷台、および／または積荷の個々の要素を制御するために使用されることが可能であり、それらは荷台の操作組立体、積荷のセンサ、または積荷の放射体等である。端末は、１つ以上の移動可能物体、荷台、または積荷と通信するように適合化された無線通信装置を含むことが可能である。
【００９２】
端末は、移動可能物体、荷台、および／または積荷の情報を閲覧するための好適表示ユニットを含むことが可能である。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、またはそれらの任意の好適組み合わせに関して、移動可能物体、荷台、および／または積荷の情報を表示するように構成されることが可能である。いくつかの実施形態では、端末は積荷によって提供される情報を表示可能であり、それらは機能積荷により提供されるデータ等である（例えば、カメラまたは他の画像捕獲装置により記録された画像）。
【００９３】
任意選択で、同一端末が移動可能物体、荷台、および／または積荷、あるいは移動可能物体、荷台、および／または積荷の状態を制御すること、ならびに、移動可能物体、荷台および／または積荷からの情報を受信および／または表示し得る。例えば、端末は積荷の環境に対する配置を制御し、一方、積荷により捕獲される画像データまたは積荷の位置に関する情報を表示し得る。代替的に、異なる端末は異なる機能のために使用され得る。例えば、第１の端末は移動可能物体、荷台、および／または積荷の移動または状態を制御し、一方、第２の端末は移動可能物体、荷台、および／または積荷の情報を受信および／または表示し得る。例えば、第１の端末は積荷の環境に対する配置を制御するために使用され得、一方、第２の端末は積荷によって捕獲される画像データを表示する。さまざまな通信モードが、移動可能物体と、移動可能物体を制御し、かつまたデータを受信する一体化端末との間で利用され、あるいは、移動可能物体と、移動可能物体を制御し、かつまたデータを受信する多数の端末との間で利用され得る。例えば、少なくとも２つの異なる通信モードが、移動可能物体と、移動可能物体を制御し、かつまた移動可能物体からデータを受信する端末との間で形成され得る。
【００９４】
図１４は、実施形態に従い、荷台８０２および積荷８０４を含む移動可能物体８００を図解する。移動可能物体８００は航空機として描写されるが、この描写は限定するものとしては意図されておらず、直前に本明細書中に記述されているように、任意の好適タイプの移動可能物体が使用されることが可能である。当業者は、航空機システムの文脈中において本明細書中に記述された任意の実施形態は、任意の好適移動可能物体（例えば、ＵＡＶ）に適用されることが可能であることを理解するであろう。いくつかの例では、積荷８０４は、荷台８０２を必要とすることなく移動可能物体８００上に提供され得る。移動可能物体８００は、推進機構８０６、感知システム８０８、および通信システム８１０を含み得る。
【００９５】
推進機構８０６は、直前に記述されたように、１つ以上の回転子、プロペラ、羽根、エンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、またはノズルを含むことが可能である。例えば、推進機構８０６は、本明細書中のいずれかに開示されるように、自己締め付け回転子、回転子組立体、または他のロータリー推進ユニットであり得る。移動可能物体は、１つ以上、２つ以上、３つ以上、あるいは４つ以上の推進機構を有し得る。推進機構は、すべて同一タイプであり得る。代替的に、１つ以上の推進機構が異なるタイプの推進機構であることは可能である。推進機構８０６は、本明細書中のいずれかに記載されているように、支持要素（例えば、駆動軸）等の任意の好適手段を使用して、移動可能物体８００上に据え付けられることが可能である。推進機構８０６は、頂部上、底部、正面、背面、側面、またはそれらの好適組み合わせ等の、移動可能物体８００の任意の好適部分上に据え付け可能である。
【００９６】
いくつかの実施形態では、推進機構８０６は、移動可能物体８００が、移動可能物体８００の任意の水平移動を必要とせずに（例えば、滑走路を走行せずに）表面から垂直に離陸し、または表面に垂直に着陸することを可能とする。任意選択で、推進機構８０６は移動可能物体８００が指定された位置および／または向きで空中に静止することを許可するように操作可能となることは可能である。１つ以上の推進機構８００は、他の推進機構から独立して制御され得る。代替的に、推進機構８００は同時に制御されるように構成されることが可能である。例えば、移動可能物体８００は移動可能物体に対して揚力および／または推力を提供可能な多数の水平に向かされた回転子を有することは可能である。多数の水平に向かされた回転子は、移動可能物体８００に対し、垂直離陸、垂直着陸、および空中静止能力を提供するように操作されることが可能である。いくつかの実施形態では、１つ以上の水平に向かされた回転子は時計方向に回転し、一方、１つ以上の水平回転子は反時計方向に回転し得る。例えば、時計方向回転子の数は反時計方向回転子の数と等しくあり得る。各水平に向かされた回転子の回転率は、各回転子によって生産される揚力および／または推力を制御するために独立して変化されることが可能であり、それによって、移動可能物体８００の空間位置、速度、および／または加速度を調整する（例えば、最大３度の並進および最大３度の回転に関し）。
【００９７】
感知システム８０８は、移動可能物体８００の空間位置、速度、および／または加速度（例えば、最大３度の並進および最大３度の回転に関し）を感知し得る１つ以上のセンサを含むことが可能である。１つ以上のセンサは、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、動きセンサ、慣性センサ、近接センサ、または画像センサを含むことが可能である。感知システム８０８によって提供される感知データは、移動可能物体８００の空間位置、速度、および／または向きを制御するために使用されることが可能である（例えば、以下に記述されるように、好適処理ユニットおよび／または制御モジュールを使用して）。代替的に、感知システム８０８は気象状況、潜在的障害物に対する近接、地理的特徴の場所、人工構造物の場所等の、移動可能物体を取り巻く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可能である。
【００９８】
通信システム８１０は、無線信号８１６を介し、通信システム８１４を有する端末８１２との通信を可能とする。通信システム８１０、８１４は、無線通信に好適な、任意の数の送信機、受信機、および／または送受信機を含み得る。通信は一方向通信であり得、したがって、データは一方向においてのみ送信可能である。例えば、一方向通信はデータを端末８１２に送信、またはその逆、する移動可能物体８００のみを含み得る。データは、通信システム８１０の１つ以上の送信機から通信システム８１２の１つ以上の受信機に送信、あるいはその逆、され得る。代替的に、通信システムは双方向通信であり得、したがって、データは移動可能物体８００と端末８１２との間で両方向に送信可能である。双方向通信は、通信システム８１０の１つ以上の送信機から通信システム８１４の１つ以上の受信機へのデータの送信、およびその逆、を伴うことが可能である。
【００９９】
いくつかの実施形態では、端末８１２は制御データを、１つ以上の移動可能物体８００、荷台８０２、および積荷８０４に提供可能であり、そして１つ以上の移動可能物体８００、荷台８０２、および積荷８０４から情報を受信可能である（例えば、移動可能物体、荷台または積荷の位置および／または動き情報、積荷カメラによって捕獲される画像データ等の積荷によって感知されるデータ）。いくつかの例では、端末からの制御データは、相対的位置、移動、操作のための命令、または移動可能物体、荷台および／または積荷の制御を含み得る。例えば、制御データは場所の修正および／または移動可能物体の向き（例えば、推進機構８０６の制御を介して）、または移動可能物体に関する積荷の移動（例えば、荷台８０２の制御を介して）に帰結し得る。端末からの制御データは、積荷の制御に帰結し得、カメラまたは他の画像捕獲装置の操作の制御（例えば、静止または動画の撮影、ズームインまたはアウト、電源オンまたはオフ、撮像モードの切り替え、画像解像度の変更、焦点の変更、被写体深度の変更、露出時間の変更、視角または視界の変更）等である。いくつかの例では、移動可能物体、荷台および／または積荷からの通信は、１つ以上のセンサ（例えば、感知システム８０８または積荷８０４の）からの情報を含み得る。通信は、１つ以上の異なるタイプのセンサ、（例えば、ＧＰＳセンサ、動きセンサ、慣性センサ、近接センサ、または画像センサ）からの感知情報を含み得る。そのような情報は、移動可能物体、荷台および／または積荷の位置（例えば、場所、向き）移動、または加速度に関係し得る。積荷からのそのような情報は、積荷によって捕獲されるデータまたは積荷の感知状態を含み得る。端末８１２によって提供され送信される制御データは、１つ以上の移動可能物体８００、荷台８０２、または積荷８０４の状態を制御するように構成されることが可能である。代替的に、または組み合わせにおいて、各荷台８０２および積荷８０４は、端末８１２と通信するように構成された通信モジュールを含むことが可能であり、したがって、端末は各移動可能物体８００、荷台８０２、および積荷８０４を独立して通信および制御可能である。
【０１００】
いくつかの実施形態では、移動可能物体８００は端末８１２に加えて、または端末８１２の代わりに、別の遠隔装置と通信を行うように構成されることが可能である。端末８１２は、移動可能物体８００は勿論のこと、別の遠隔装置とも通信するように構成され得る。例えば、移動可能物体８００および／または端末８１２は別の移動可能物体、または別の移動可能物体の荷台または積荷と通信し得る。希望するときは、遠隔装置は第２の端末または他のコンピューティングデバイス（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、または他のモバイルデバイス）であり得る。遠隔装置は、データを移動可能物体８００に送信するように、データを移動可能物体８００から受信するように、データを端末８１２に送信するように、および／またはデータを端末８１２から受信するように構成されることが可能である。任意選択で、遠隔装置はインターネットまたは他の通信ネットワークと接続されることが可能で、したがって、移動可能物体８００および／または端末８１２から受信されたデータはウェブサイトまたはサーバにアップロードされることが可能である。
【０１０１】
図１５は実施形態に従う、移動可能物体を制御するためのシステム９００のブロック図による、略図である。システム９００は、本明細書中に開示されるシステム、装置、および方法の任意の好適実施形態との組み合わせで使用されることが可能である。システム９００は、感知モジュール９０２、処理ユニット９０４、非一時的コンピュータ可読媒体９０６、制御モジュール９０８、通信モジュール９１０を含むことが可能である。
【０１０２】
感知モジュール９０２は、異なる方法で移動可能物体に関連する情報を収集する異なるタイプのセンサを利用可能である。異なるタイプのセンサは、異なるタイプの信号または異なるソースからの信号を感知し得る。例えば、センサは慣性センサ、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えば、レーザ赤外線レーダ）、または視覚／画像センサ（例えば、カメラ）を含むことが可能である。感知モジュール９０２は、複数の処理装置を有する処理ユニット９０４に操作可能に連結されることが可能である。いくつかの実施形態では、感知モジュールは、感知データを好適外部装置また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９１２（例えば、ＷｉＦｉ画像送信モジュール）と操作可能に連結されることが可能である。例えば、送信モジュール９１２を使用して、感知モジュール９０２のカメラによって捕獲された画像を遠隔端末に送信することが可能である。
【０１０３】
処理ユニット９０４は、１つ以上の処理装置を有することが可能であり、プログラム式処理装置（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））等である。処理ユニット９０４は、非一時的コンピュータ可読媒体９０６に操作可能に連結されることが可能である。非一時的コンピュータ可読媒体９０６は、１つ以上のステップを実施するために処理ユニット９０４によって実行可能な論理、暗号、および／またはプログラム命令を記憶可能である。非一時的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カードまたはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の取り外し可能媒体または外部記憶装置）を含むことが可能である。いくつかの実施形態では、感知モジュール９０２からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体９０６のメモリユニットに直接的に運ばれ、その中に記憶されることが可能である。非一時的コンピュータ可読媒体９０６のメモリユニットは、本明細書中に記述される方法の任意の好適実施形態を実施するために、処理ユニット９０４によって実行可能な論理、暗号、および／またはプログラム命令を記憶可能である。例えば、処理ユニット９０４は命令を実行するように構成されることが可能であり、処理ユニット９０４の１つ以上の処理装置に、感知モジュールによって生成された感知データを分析させる。メモリユニットは、処理ユニット９０４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可能である。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体９０６のメモリユニットは、処理ユニット９０４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可能である。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、処理ユニット９０４は、移動可能物体の状態を制御するように構成された制御モジュール９０８と操作可能に連結されることが可能である。例えば、制御モジュール９０８は６度の自由度に関し、移動可能物体の空間処置、速度、および／または加速度を調整するために、移動可能物体の推進機構を制御するように構成されることが可能である。代替的にあるいは組み合わせにおいて、制御モジュール９０８は荷台、積荷、または感知モジュールの１つ以上の状態を制御可能である。
【０１０５】
処理ユニット９０４は、１つ以上の外部装置（例えば、端末、表示装置、または他の遠隔制御装置）へのデータの送信および／または受信のために構成された通信モジュール９１０に操作可能に連結されることが可能である。通信の任意の好適手段を使用可能であり、それは有線通信または無線通信等である。例えば、通信モジュール９１０は１つ以上の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、電波、ＷｉＦｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、遠隔通信ネットワーク、クラウド通信、等を利用可能である。任意選択で、塔、衛星、または移動局等の中継局を使用可能である。無線通信は、近接依存または近接非依存が可能である。いくつかの実施形態では、視線は通信のために必要の場合も、そうでない場合もあり得る。通信モジュール９１０は感知モジュール９０２からの感知データ、処理ユニット９０４によって生成される処理結果、事前決定制御データ、端末または遠隔制御装置からのユーザコマンド等の１つ以上を送信および／または受信可能である。
【０１０６】
システム９００の構成要素は、任意の好適構成でアレンジされることが可能である。例えば、システム９００の１つ以上の構成要素は、移動可能物体、荷台、積荷、端末、感知システム、または１つ以上の前述のものと通信状態にある追加外部装置上に位置決め可能である。さらに、図１５は単一処理ユニット９０４および単一非一時的コンピュータ可読媒体９０６を描写するが、当業者は、これが限定する意図ではないこと、またシステム９００は複数の処理ユニットおよび／または非一時的コンピュータ可読媒体を含むことが可能であることを理解するであろう。いくつかの実施形態では、１つ以上の複数の処理ユニットおよび／または非一時的コンピュータ可読媒体を異なる場所に定置可能であり、それは移動可能物体、荷台、積荷、端末、感知モジュール、１つ以上の前述のものと通信状態にある追加外部装置、またはそれらの好適組み合わせ等の上であり、したがって、システム９００によって実施される処理および／またはメモリ機能の任意の好適態様は、１つ以上の前述の場所において発生可能である。
【０１０７】
本発明の望ましい実施形態は本明細書中において表示され、記述されてきたが、実施形態は例としてのみ提供されることは当業者には明らかであろう。多くの変異体、変更、および代用が、本発明から逸脱することなく当業者に理解されるであろう。本明細書中に記述される発明の実施形態に対するさまざまな代替は、本発明の実践において採用され得ることは理解されたい。以下の請求項は本発明の範囲を定義し、それらの請求項の範囲内の方法および構造ならびにその同等物はそれにより包含されることが意図されている。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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