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原文传递可互换地将工具系统与无人驾驶交通工具耦合的系统和方法

专利名称：	可互换地将工具系统与无人驾驶交通工具耦合的系统和方法
摘要：	在一些实施例中，提供了包括多个无人驾驶飞行器（UAV）的无人驾驶空中任务系统，该多个无人驾驶飞行器（UAV）均包括：UAV控制电路；发动机；推进系统；以及通用耦合器，其被配置成与多个不同的工具系统中的一个可互换地耦合和解耦，该多个不同的工具系统均具有要在被UAV携带时投入使用的不同功能，其中通用耦合器的耦合系统被配置成将工具系统与UAV固定，并使得能够实现通信总线与工具系统之间的通信连接，并且其中该多个不同的工具系统包括至少包裹固定工具系统和传感器工具系统，该包裹固定工具系统被配置成在递送包裹时保持并实现包裹的运输，该传感器工具系统被配置成感测状况并通过通信总线将所感测的状况的传感器数据传送到UAV控制电路。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	沃尔玛阿波罗有限责任公司
发明人：	R.L.肯特雷尔;N.G.琼斯;R.C.泰勒;J.P.汤普森;D.C.温克尔;M.D.阿奇利;D.R.海;T.D.马廷利;B.G.麦克黑尔;J.J.奥布里恩;J.F.西蒙
专利状态：	有效
申请日期：	2017-09-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201780068721.8
公开号：	CN109996732A
代理机构：	中国专利代理(香港)有限公司
代理人：	周学斌;申屠伟进
分类号：	B64F1/12(2006.01);B;B64;B64F;B64F1
申请人地址：	美国阿肯色州
主权项：	1.一种无人驾驶空中任务系统，其包括：多个无人驾驶飞行器（UAV），其均包括： UAV控制电路；发动机；以及推进系统，其与所述发动机耦合并被配置成使得所述UAV能够移动；以及通用耦合器，其包括与所述UAV控制电路通信地耦合的通信总线以及耦合系统，其中所述通用耦合器被配置成与多个不同的工具系统中的一个可互换地耦合和解耦，所述多个不同的工具系统均具有要在被第一UAV携带时投入使用的不同功能，其中所述耦合系统被配置成将多个工具系统中的一个与所述第一UAV固定，并使得能够实现所述通信总线与所述多个工具系统中的一个之间的通信连接，并且其中所述多个不同的工具系统包括至少包裹固定工具系统和传感器工具系统，所述包裹固定工具系统被配置成在递送包裹时保持并实现包裹的运输，所述传感器工具系统被配置成感测状况并通过所述通信总线将所感测的状况的传感器数据传送到所述UAV控制电路。 2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个UAV中的至少第一UAV的通用耦合器进一步包括：永磁体的第一集合，其被定位成与所述多个工具系统的与所述通用耦合器协作的第一工具系统的永磁体的第二集合相互作用，并被配置成使所述第一工具系统与所述通用耦合器对准；以及至少一个电磁体的集合，其相对于所述永磁体的第一集合中的至少第一永磁体而被定位，其中所述UAV控制电路被配置成激活所述至少一个电磁体的集合，以克服相对于所述第一永磁体的磁力，并将所述第一工具系统与所述第一UAV解耦。 3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个UAV中的至少第一UAV的通用耦合器进一步包括：至少第一对准结构，其被配置成：在所述第一工具系统和所述第一UAV中的至少一个被移动时，与所述多个工具系统中的第一工具系统的至少第二对准结构接合并协作，以产生所述第一UAV与所述第一工具系统之间的牢固耦合。 4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一对准结构包括大致圆锥形的腔，以及所述第二对准结构包括大致圆锥形的突出部。 5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一UAV进一步包括：夹持系统，所述夹持系统被配置成被延伸以与所述多个工具系统的第一工具系统的夹持特征协作，并被配置成被缩回以将所述第一工具系统与所述UAV固定并耦合。 6.根据权利要求5所述的系统，其中所述多个UAV的至少第一UAV的通用耦合器进一步包括：至少第一延伸部，其被配置成接合形成在所述第一工具系统的配合表面中的止动元件，从而在所述夹持系统缩回阈值距离时对准所述第一工具系统并抑制所述第一工具系统的轮换。 7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：多个安装台，其均被配置成至少在与UAV协作时支撑所述多个工具系统中的至少一个，其中至少第一UAV的通用耦合器进一步包括至少第一对准结构，并且所述多个安装台中的每一个包括至少第二对准结构，所述第二对准结构被配置成在所述第一UAV和第一安装台中的至少一个被移动时与所述通用耦合器的至少第一对准结构协作，以产生所述第一对准结构与所述第二对准结构之间的协作以便对准所述第一工具系统，从而使得能够实现所述第一UAV与所述第一工具系统之间的牢固耦合。 8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一UAV的通用耦合器被进一步配置成与第二UAV的另一个通用耦合器暂时耦合，并且在所述第一UAV和所述第二UAV在运动中时维持所述第一UAV相对于所述第二UAV的方位。 9.一种通过多个无人驾驶飞行器（UAV）来实行多个不同任务的方法，其包括：通过多个UAV的第一UAV的UAV控制电路来实现用以与多个不同的工具系统的第一工具系统暂时耦合的指令，所述多个不同的工具系统均被配置成在由所述多个UAV中的一个携带时实行要被投入使用的不同功能，其中所述第一工具系统包括包裹固定工具系统和传感器工具系统中的一个，所述包裹固定工具系统被配置成在递送包裹时保持并实现包裹的运输，所述传感器工具系统被配置成感测状况并将所感测的状况的传感器数据传送到所述UAV控制电路；控制所述第一UAV的推进系统并将所述第一UAV的通用耦合器与所述第一工具系统对准，其中所述通用耦合器被配置成与所述多个不同的工具系统中的一个可互换地耦合和解耦；以及使所述通用耦合器的耦合系统与所述第一工具系统牢固地耦合，并使得能够实现所述通用耦合器的通信总线与所述第一工具系统之间的通信连接。 10.根据权力要求9所述的方法，其中使所述通用耦合器与所述第一工具系统对准进一步包括：控制所述第一UAV的运动，使得所述第一UAV的永磁体的第一集合处于所述第一工具系统的永磁体的第二集合的阈值距离内，并且使得能够实现所述永磁体的第一集合与所述永磁体的第二集合之间的磁相互作用；以及使所述第一UAV与所述第一工具系统解耦包括：激活相对于所述永磁体的第一集合的第一永磁体而定位的至少一个电磁体的集合，以克服相对于至少所述第一永磁体的磁力。 11.根据权利要求9所述的方法，其中所述通用耦合器与所述第一工具系统的对准包括：在所述第一工具系统和所述第一UAV中的至少一个被移动时，将至少第一对准结构与所述第一工具系统的至少第二对准结构接合，并产生所述第一UAV与所述第一工具系统之间的耦合。 12.根据权利要求11所述的方法，其中使所述第一对准结构与所述第二对准结构接合进一步包括：使所述第一对准结构的大致圆锥形的腔与所述第二对准结构的大致圆锥形的突出部接合。 13.根据权利要求9所述的方法，其中使所述通用耦合器的耦合系统与所述第一工具系统牢固地耦合包括：延伸所述第一UAV的夹持系统，激活所述第一夹持系统以夹持所述第一工具系统的夹持特征，以及缩回所述夹持系统从而将所述第一工具系统与所述通用耦合器固定。 14.根据权利要求13所述的方法，其中使所述耦合系统与所述第一工具系统牢固地耦合包括：使所述第一UAV的第一延伸部来接合在所述第一工具系统的配合突起的表面中形成的凹槽，并且当所述夹持系统缩回阈值距离时，对准所述第一工具系统并抑制所述第一工具系统的轮换。 15.根据权利要求9所述的方法，其中使所述通用耦合器与所述第一工具系统对准包括：使所述第一UAV的至少第一对准结构与多个安装台中的第一安装台的第二对准结构接合，所述多个安装台均被配置成在所述第一UAV和所述第一安装台中的至少一个被移动时支撑并对准所述多个工具系统中的至少一个，以产生所述第一对准结构与所述第二对准结构之间的接合来对准所述第一工具系统，从而实现所述第一UAV与所述第一工具系统之间的牢固耦合。 16.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：控制所述第一UAV的推进系统，并将所述第一UAV的第二通用耦合器与第二UAV的通用耦合器对准；以及使所述第二通用耦合器的耦合系统与所述第二UAV的通用耦合器牢固地耦合，以在所述第一UAV和所述第二UAV在运动中时并且在至少所述第一工具系统有效时维持所述第一UAV相对于所述第二UAV的方位。
所属类别：	发明专利