CN109311535A - 无人飞行器系统和组装的方法 - Google Patents

Abstract

一些实施例提供了一种基于预期任务设计无人飞行器系统（UAS）的系统，包括：UAS部件数据库和设计控制电路，所述设计控制电路被配置成：获得与UAS被设计成执行的所请求任务对应的多个任务参数的第一集合：识别要包括在被设计的UAS中的至少一种主要类型的UAS部件；识别一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合，以在实现任务时支承主要类型的UAS部件；并提供设计成用于实现任务的所设计UAS的设计方案。

Description

无人飞行器系统和组装的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月25日提交的美国临时申请号62/313,314的权益，其通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及无人飞行器系统（UAS）。

背景技术

在最近几年中，无人飞行器系统（UAS）的用途一直在增加。这包括商业和娱乐用途二者。因此，存在大量正在使用中的UAS。UAS的不同用途一直在类似地增加。此外，预计UAS的用途的数量将继续增加。

附图说明

本文中公开的是涉及无人飞行器（UAS）和组装UAS的方法的系统、装置和方法的实施例。此描述包括附图，其中：

图1图示了根据一些实施例的包括一个或多个UAS设计系统的示例性系统的简化框图。

图2图示了根据一些实施例的示例性UAS设计系统的简化框图。

图3示出了根据一些实施例的示例性接口系统的简化框图。

图4示出了根据一些实施例的与提交UAS设计方案的请求的客户进行通信的UAS设计系统的简化框图。

图5图示了根据一些实施例的根据潜在部件配置UAS的示例性过程的简化流程图。

附图中的元件为了简单性和清楚性而图示，并且未必按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其它元件被放大，以帮助改进对本发明的各种实施例的理解。同样，通常不描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但易于理解的元件，以便促进本发明的这些各种实施例的更少遮挡的视图。特定动作和/或步骤可以以特定的发生顺序描述或描绘，而本领域技术人员将理解的是，实际上不需要关于序列的这样的特异性。除了本文中已经以其它方式阐述了不同特定含义之处，否则本文中使用的术语和表达具有如由本技术领域中的技术人员如以上阐述的那样对这样的术语和表达所赋予的普通技术含义。

具体实施方式

以下描述不要被以限制性含义来认为，而仅仅是为了描述示例性实施例的一般原理的目的。贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“实现方式”，“一些实现方式”、“一些应用”或类似语言的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”、“在一些实现方式中”和类似语言的出现可以但不一定全部指代相同的实施例。

一般而言，根据各种实施例，本文中提供了系统、装置和方法，其使得能够实现基于由所设计UAS和/或使用所设计UAS执行的一个或多个预期任务的无人飞行器系统（UAS）的定制设计和组装。一些实施例包括访问和/或维护UAS部件数据库，其存储用于多个UAS部件中的每一个的对应的UAS属性和UAS部件标识符。一些实施例包括UAS设计系统，其包括与UAS部件数据库通信地耦合的设计控制电路。设计控制电路被配置成获得由客户指定并且与客户请求UAS被设计为执行的所请求任务对应的多个任务参数的集合。设计控制电路可以从UAS部件数据库识别要包括在UAS中的至少一种主要类型的UAS部件，所述UAS基于任务参数和UAS部件的UAS部件属性之间的相关性而被设计。从UAS部件数据库进一步识别一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合，其将包括在所设计UAS中以在实现第一任务时支承一种或多种主要类型的UAS部件。可以基于识别的UAS部件来提供被设计用于实现第一任务的所设计UAS的设计方案。在一些实施例中，设计方案至少指定对应于标识的至少第一主要类型的UAS部件的第一主要UAS部件，以及各自对应于次要类型的UAS部件中的至少一个的次要UAS部件。第一主要UAS部件和次要UAS部件被配置成在组装预期实现所请求任务的所设计UAS中进行协作。

图1图示了根据一些实施例的包括一个或多个UAS设计系统102的示例性系统100的简化框图。系统100还包括一个或多个UAS部件数据库104和/或能够通过分布式计算机和/或通信网络106（例如，因特网、WAN、LAN、Wi-Fi、蜂窝、蓝牙、其它这样的网络或两个或更多这样的网络的组合）访问一个或多个UAS部件数据库104。该系统包括客户计算机系统108（例如，计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话等）和/或可通过分布式计算机网络106由多个客户通过客户计算机系统108远程访问。接口系统110可以包括在系统中和/或实现为UAS设计系统的一部分。制造商、供应商和/或分发112也可以与系统耦合并通过计算机网络106与UAS设计系统102通信。此外，在一些实施例中，第三方源114可以向UAS设计系统提供信息，诸如属性信息、评级和其它这样的信息。一些实施例还包括模拟系统和/或电路116。由系统100的一个或多个部件可以包括和/或访问一个或多个其它数据库120。

UAS设计系统102与UAS部件数据库104通信地耦合，以访问多个不同UAS部件的属性。每个UAS部件的属性可以定义和/或对应于功能性、能力、限制、容量、特性和/或其它这样的属性。例如，UAS框架结构的属性可以包括但不限于重量、尺寸、电机螺旋桨耦合器或支承件的数量、在飞行中可由框架支承的重量、其它类型和/或数量的耦合器以支承部件和/或增加的功能特征（例如，起重机、机械臂、相机、万向节系统等）、其它这样的属性以及通常是两个或更多这样的属性的组合。作为另一个示例，螺旋桨电机的属性可以包括但不限于动力、扭矩、重量、尺寸、与主框架协作的耦合器的类型、提升容量（其可以对应于螺旋桨的类型和/或大小）、其它这样的属性或这样的属性中的两个或更多的组合。在一些实现方式中，UAS部件数据库和/或UAS设计系统还存储和维护关于部件物理地、电气地和/或通信地协作的能力的信息。UAS部件数据库可以存储关于UAS部件、可以组装的UAS和/或预组装的UAS的附加信息。

图2图示了根据一些实施例的示例性UAS设计系统102的简化框图。UAS设计系统102包括一个或多个设计控制电路202、存储器204和输入/输出（I/O）接口和/或设备206。一些实施例还包括一个或多个用户接口208。控制电路202通常包括一个或多个处理器和/或微处理器。存储器204存储由控制电路202和/或处理器执行以实现UAS设计系统102的功能性的操作代码或指令的集合。在一些实施例中，存储器204还可以存储特定数据中的一些或全部，所述数据可以用于确定和/或接收任务信息和/或参数、任务特性，评估相对于任务参数的UAS部件属性，识别UAS部件和/或进行本文中所述的其它关联、确定、测量和/或通信。这样的数据可以预存储在存储器204中、从外部源接收、被确定和/或传达到UAS设计系统。

在一些实现方式中，控制电路202和/或处理器可以实现为本领域中熟知的一个或多个处理器设备。此外，在一些情况下，控制电路202可以通过分布在一个或多个计算机网络上的多个处理器来实现。类似地，存储器204可以实现为本领域中熟知的一个或多个存储器设备，诸如一个或多个处理器可读和/或计算机可读介质，并且可以包括易失性和/或非易失性介质，诸如RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器和/或其它存储器技术。虽然存储器204被示出为在UAS设计系统102的内部，但是存储器204可以是内部存储器、外部存储器或内部和外部存储器的组合。虽然图2图示了经由总线被耦合在一起的各种部件，但是理解的是，各种部件实际上可以直接耦合到控制电路202和/或一个或多个其它部件。

此外，UAS设计系统102的控制电路202和/或电子部件可以包括固定用途的硬连线平台，或者可以包括部分或完全可编程的平台。这些架构选项在本领域中是熟知和理解的，并且在此不需要进一步描述。UAS设计系统和/或控制电路202可以（例如，通过使用如由本领域中技术人员将很好地理解的对应的编程）配置成执行本文中描述的一个或多个步骤、动作和/或功能。在一些实现方式中，控制电路202和存储器204可以集成在一起，诸如在微控制器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其它这样的设备中，或者可以是耦合在一起的单独设备。

I/O接口206允许UAS设计系统102到外部部件（诸如UAS部件数据库104、客户计算机系统108、制造商和供应商112、模拟电路116、第三方源114、数据库120和其它这样的设备或系统）的有线和/或无线通信耦合。通常，I/O接口206提供有线通信和/或无线通信（例如，Wi-Fi、蓝牙、蜂窝、RF和/或其它这样的无线通信），并且在一些情况下可包括任何已知的有线和/或无线接口设备、电路和/或连接设备，诸如但不限于一个或多个发射器、接收器、收发器或这样的设备中的两个或更多的组合。

在一些实现方式中，UAS设计系统包括可以用于用户输入和/或输出显示的一个或多个用户接口208。例如，用户接口208可以包括任何已知的输入设备，诸如一个或多个按钮、旋钮、选择器、开关、键、触摸输入表面、音频输入和/或显示器等。附加地，用户接口208包括一个或多个输出显示设备，诸如灯、视觉指示器、显示屏等，以向用户传送信息，诸如但不限于UAS部件类型信息、UAS部件标识符、属性、客户信息、设计参数、任务参数、任务、UAS设计、状态信息、通信信息（例如，文本消息、电子邮件等）、操作状态信息、通知、错误、条件和/或其它这样的信息。类似地，在一些实施例中，用户接口208可以包括音频系统，其可以接收由工作人员口头发出的音频命令或请求，和/或输出音频内容、警报等。

UAS设计系统接收有关要执行的任务的信息，并识别可以组装成完整UAS的UAS部件，该UAS设计成至少执行预期执行的任务。设计控制电路被配置成获得多个任务参数的集合。在一些情况下，任务参数由客户、设计者、UAS制造商或其它个人或实体指定。任务参数对应于请求者请求UAS被设计为执行的所请求任务。例如，在一些实施例中，客户通过他们相应的客户计算机系统108访问UAS设计系统并提供或选择多个任务参数的集合。附加地或可替换地，客户可以选择预定类型的任务或特定任务。基于该选择，UAS设计系统可以向客户提供关于任务的选项，该选项是设计控制电路可以与一个或多个UAS部件属性相关联。例如，客户可以识别或选择的任务类型可以是捕获视频的任务。设计控制电路可以向客户提供对应于UAS部件的属性的选项，诸如但不限于关于分辨率、白天或夜晚视频捕获、照明、视频捕获的持续时间、视频的预期使用、其它这样的参数或两个或更多这样的参数的组合的选项。

使用任务参数，设计控制电路可以从UAS部件数据库识别要被包括在UAS中的一种或多种主要类型的UAS部件，所述UAS基于任务参数和UAS部件的UAS部件属性之间的相关性而被设计。在特定情况下，主要类型的UAS部件可以包括对执行任务是关键性的和/或在由客户所期望等级的UAS部件。例如，任务可以是捕获视频，并且主要参数可以包括以最小高清（HD）视频内容（例如，1360x768）捕获。因此，主要类型的UAS部件可以包括能够捕获至少HD视频的摄像机。作为另一个示例，任务可以是将包裹递送到零售购物设施的客户，并且主要类型的UAS部件可以包括高度可靠的螺旋桨电机并且提供足以提升对应于预期包裹重量和UAS的近似重量的阈值最小值的提升力。

设计控制电路还配置成从UAS部件数据库识别要包括在所设计UAS中并且在所设计UAS实现预期任务时支承一种或多种主要类型的UAS部件的一种或多种次要类型的UAS部件的集合。例如，设计控制电路可以通过UAS部件数据库识别一个或多个HD摄像机作为主要部件。可以从客户识别和/或接收一个或多个HD摄像机的属性，诸如重量、尺寸、安装类型、HD摄像机是否包括万向节组件、HD摄像机是否可以与万向节组件协作、运动范围等。使用一个或多个主要部件（例如，HD摄像机）的属性，设计控制电路202可以识别可以支承一个或多个HD摄像机的使用的数个类型的次要UAS部件，诸如万向节组件可以与其协作并且可以支承相机和UAS的其它部件的预期重量的一个或多个框架、能够向UAS提供足够的提升和移动性的电机和螺旋桨、可以与HD摄像机和/或万向节控制系统通信地耦合的控制系统、在相关时的灯、其它这样的次级UAS部件以及通常是这样的部件的组合。

此外，设计控制电路通常将次要UAS部件与关于部件之间的兼容性（例如，物理耦合、电耦合、通信耦合、容量等）的其它主要和次要部件的属性交叉引用。在一些实施例中，设计控制电路利用一个或多个模板和/或具有用于识别主要和/或次要类型的部件的检查表。例如，基本模板可以指定最小类型的使得UAS可以飞行的部件（例如，框架、电机和螺旋桨、与遥控器无线地通信的控制系统等）。其它模板可以包括附加部件和/或可以特定于一种或多种类型的任务。在一些实施例中，数个类型的主要和次要部件识别可以在UAS中可互换地使用的不同或可替换部件（例如，可以使用的三个不同的螺旋桨电机、两个不同的框架、两个不同的万向节固定件，六个不同的相机等）。客户可以从选项中进行选择。这可以允许客户更多地控制设计，同时为客户提供进一步定制设计的能力。此外，在一些情况下，可以向客户提供关于可替换部件和/或部件之间的差异的信息（例如，属性、比较、在使用一个部件相比另一个部件的预计效果、定价差异等）。通常，在完成设计方案之前向客户提供可替换部件和对应信息，以允许客户在完结设计方案之前选择和/或定制预期的UAS。

在一些实施例中，许多（即使不是全部）UAS部件配置有预设计的、标准的、通用的和/或一般的耦合，无论是物理的、电的和/或通信的。部件制造商在设计部件时可以利用标准耦合设计部件。因此，UAS部件可能将容易地协作在一起，因为每个部件具有对应的耦合。一些UAS部件可以不利用标准耦合或不以标准耦合设计。在UAS部件数据库中维护的和/或通过一个或多个其它数据库或源访问的属性信息可以包括一些（即使不是全部）潜在UAS部件的耦合属性。耦合信息还由设计控制电路用于识别可以协作在一起的部件，和/或也在UAS部件数据库中指定的适配器和/或允许部件协作的其它数据库。此外，设计方案可以包括关于耦合如何耦合在一起的信息和/或引导。

设计控制电路使用不同的主要和次要UAS部件的各种属性和兼容性来配置和提供一个或多个UAS的一个或多个设计方案，所述UAS被设计用于实现客户想要UAS执行的任务。可以向客户、制造商、第三方服务等提供这些设计方案中的一个或多个以供考虑。在一些应用中，设计方案指定一个或多个主要UAS部件，其对应于每个主要类型的UAS部件，以及各自对应于次要类型的UAS部件中的至少一个的一个或多个次要UAS部件。此外，生成设计方案，使得一个或多个识别的主要UAS部件和一个或多个识别的次要UAS部件被配置成在组装预期实现预期任务的所设计UAS中进行协作。在一些实施例中，设计方案可以识别可以在UAS中可互换地使用的可替换UAS部件（例如，可以使用的三个不同的螺旋桨电机）。这可以允许客户更多地控制设计，同时为客户提供进一步定制设计的能力。此外，在一些情况下，该设计可以提供关于可替换部件的信息（例如，属性、比较、使用一个部件相比另一个部件的预期效果、定价差异等）。在一些实施例中，设计方案还包括用于在客户期望组装UAS时组装UAS的指令。在其它情况下，UAS设计系统可以向客户提供订购所设计UAS的选项（其可以包括所选择的可选部件和/或可互换部件）。附加地或可替换地，可以将设计方案传达给制造商、供应商或分发者112或第三方114，以组装UAS并将组装的UAS运送给客户。在其它情况下，客户可以将设计方案传达给供应商112、第三方等。

在一些实施例中，在识别一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合中的设计控制电路被配置成识别次要类型的UAS部件，其确保所设计UAS在采用第一主要UAS部件执行第一任务时能够飞行。类似地，在一些实现方式中，识别主要类型的UAS部件以确保UAS在执行预期任务时可以飞行。UAS部件数据库通常维护关于每个UAS部件的信息，至其设计控制电路可以识别将协作在一起的部件。在提供设计方案中的设计控制电路可以根据UAS部件属性确认主要和/或次要UAS部件中的每个物理地和电气地与(一个或多个)主要UAS部件和/或次要UAS部件中的一个或多个协作。

一些实施例允许客户（例如，UAS用户、设计者、制造商和/或其它实体）访问一个或多个用户接口和/或系统分发接口信息以在客户计算机系统填充和/或指示一个或多个用户接口的显示。在一些实现方式中，该系统包括接口系统110，该接口系统110被配置成通过计算机网络106将用户接口信息通过对应的客户计算机系统108分发给多个地理上分布的和不相关联的客户。在一些应用中，用户接口信息是可以关于多个客户中的每个来填充对应于UAS可以被设计用于的多个不同预定任务中的至少一个的请求用户接口。如上所述，可以向客户提供任务的列表或类型的喜好和/或特定任务，从而允许客户选择一种或多种类型的任务和/或特定任务。一些实施例可以响应于对一种或多种类型的任务或特定任务的选择而提供子列表。例如，在接收到对一类型的任务的选择的通知时，可以显示一个或多个用户接口，其识别与所选择类型的任务相关联的一个或多个特定任务。

图3示出了根据一些实施例的示例性接口系统110的简化框图。接口系统110包括一个或多个接口控制电路302、存储器304和输入/输出（I/O）接口和/或设备306。一些实施例还包括一个或多个用户接口308。控制电路302通常包括一个或多个处理器和/或微处理器。存储器304存储由控制电路302和/或处理器执行以实现接口系统110的功能性的操作代码或指令的集合。在一些实施例中，存储器304还可以存储可以用于组装接口信息、分发接口信息、维护图形用户接口、显示图形用户接口、接收响应和识别后续用户接口信息和/或可替换用户接口信息和/或进行本文中描述的其它关联、确定、测量和/或通信的特定数据中的一些或全部。这样的数据可以预存储在存储器304中、从外部源接收、被确定和/或传达到接口系统。在一些实现方式中，接口控制电路302和/或处理器可以实现为本领域中熟知的一个或多个处理器设备。此外，在一些情况下，控制电路302可以通过分布在一个或多个计算机网络上的多个处理器来实现。类似地，存储器304可以实现为本领域中熟知的一个或多个存储器设备，诸如一个或多个处理器可读和/或计算机可读介质，并且可以包括易失性和/或非易失性介质，诸如RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器和/或其它存储器技术。尽管存储器304示出为在接口系统110的内部，但是存储器304可以是内部存储器、外部存储器或内部和外部存储器的组合。虽然图3图示了经由总线被耦合在一起的各种部件，但是理解的是，各种部件实际上可以直接耦合到接口控制电路302和/或一个或多个其它部件。

控制电路302和/或接口系统110的电子部件可以包括固定用途的硬连线平台，或者可以包括部分或完全可编程的平台。这些架构选项在本领域中是熟知和理解的，并且在此不需要进一步描述。接口系统和/或控制电路302可以（例如，通过使用如由本领域技术人员将很好理解的对应的编程）配置成执行本文中描述的一个或多个步骤、动作和/或功能。在一些实现方式中，控制电路302和存储器304可以集成在一起，诸如在微控制器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其它这样的设备中，或者可以是耦合在一起的单独设备。

I/O接口306允许接口系统110到外部部件（诸如UAS设计系统102、UAS部件数据库104、客户计算机系统108、制造商和供应商112，模拟电路116、第三方源114、数据库120和其它这样的设备或系统）的有线和/或无线通信耦合。通常，I/O接口306提供有线通信和/或无线通信（例如，Wi-Fi、蓝牙、蜂窝、RF和/或其它这样的无线通信），并且在一些情况下可以包括任何已知的有线和/或无线接口设备、电路和/或连接设备，诸如但不限于一个或多个发射器、接收器、收发器或这样的设备中的两个或更多的组合。

在一些实施例中，接口控制电路302将用户接口信息传达到客户计算机系统，所述客户计算机系统与多个客户中的每一个相关联并且被配置成在客户计算机系统处填充包括预定字段的请求用户接口以接收对应于多个预定任务中的一个的任务参数。控制电路通过请求用户接口从客户计算机系统接收对应于UAS被设计用于的多个预定任务中的一个的任务参数的集合。附加地或可替换地，在一些应用中，接口系统被配置成通过计算机网络将用户接口信息分发到与客户相关联的客户计算机系统以填充用户接口，并且通过用户接口从多个潜在主要UAS部件（其对应于一种或多种主要类型的UAS部件）接收对一个或多个主要UAS部件的选择。类似地，接口系统可以分发用户接口信息以填充用户接口并通过用户接口接收从多个潜在次要UAS部件（其对应于一种或多种次要类型的UAS部件）中对一个或多个次要UAS部件的选择。附加地或可替换地，接口系统可以从用户接口接收对一个或多个属性的选择，该用户接口显示对应于任务的多个不同属性、主要类型的UAS部件、次要类型的UAS部件、可选特征和/或其它这样的选项。

一些实施例还包括模拟电路116，其使客户能够虚拟地模拟所设计UAS的操作、飞行和/或控制。在一些情况下，模拟电路通过计算机网络将用户接口信息分发给与客户相关联的一个或多个客户计算机系统，以使客户能够根据对应于主要UAS部件中的一个或多个和/或次要UAS部件中的一个或多个的预定飞行特性来模拟所设计UAS的飞行。控制器可以与客户计算机系统进行有线和/或无线通信，该客户计算机系统可以检测通过控制器发出的命令并将那些命令中继到计算机系统上的模拟应用和/或传达回到模拟电路，该模拟电路可以使得命令被实现以调整模拟UAS的模拟飞行。在一些应用中，控制器是相同的控制器，其可用于控制UAS和/或所设计UAS（如果建立的话）的实际飞行。模拟可以提供障碍、变化的条件等。此外，模拟可以对应于所设计UAS预期实现的任务。

在一些实施例中，模拟电路可以提供模拟，该模拟确认UAS的能力和/或测试客户控制所设计UAS的技能。此外，在一些应用中，模拟电路还配置成将用户接口信息分发到客户计算机系统，从而使得客户通过至少证明模拟来控制对应于所设计UAS的模拟UAS。 认证可以是在可以向客户提供设计和/或可以建立和/或分发UAS之前被政府要求的。在其它情况下，当试图推销所设计UAS和/或客户的服务和/或能力、或者其它这样的原因时，由客户使用该证明。

图4示出了根据一些实施例的与提交对UAS设计方案的请求的客户402通信的UAS设计系统102的简化框图。响应于该请求，UAS设计系统基于预期任务确定一个或多个相关的主要和次要部件，并且生成UAS设计方案。客户可以根据设计方案接收所设计UAS的部件。在一些情况下，客户可以通过UAS设计系统订购部件，而在其它情况下，客户可以访问一个或多个其它源。在一些实施例中，用户接口可以向客户提供到一个或多个其它源的因特网链接。客户402或第三方可以组装所设计UAS。如上所述，客户402将对UAS设计的请求和任务参数提交给UAS设计系统102。使用至少任务参数，UAS设计系统生成UAS设计，其指定要包括在设计中的一个或多个部件（例如，框架404、螺旋桨电机406、UAS控制电路408、电源和/或电池组410和与实现期望的一个或多个任务一致的其它这样的部件（例如，一个或多个相机、万向节、包裹携带系统、起重机系统、灯、传感器、无线通信和/或中继系统等））。在一些应用中，UAS设计系统使用部件属性来确认所选择部件物理地、电气地和/或通信地协作在一起。此外，UAS设计系统在确认当合作时部件将提供可以飞行并执行预期任务的UAS中通常评估属性，包括考虑部件的飞行特性、影响各种部件的物理性质、重量、能力和/或其它这样的因素。

在一些实施例中，客户可以进一步模拟所设计UAS和/或获得一个或多个证明。例如，客户和建立模拟电路116和UAS遥控器412、智能手机、平板电脑或其它这样的设备之间的通信，其在一些实现方式中可以是UAS设计系统的一部分。可以通过客户计算机系统108、游戏系统（例如，PlayStation、Xbox等）直接通过遥控器建立通信连接。

通常，UAS设计系统在生成UAS设计中确认部件被配置成协作和操作在一起。在许多情况下，部件被设计成易于与其它部件协作，诸如通过预配置的耦合器414固定件、工业标准固定件和/或耦合等。此外，一些部件可以与螺钉、焊料和其它这样的复杂的耦合协作。例如，耦合器414可以包括将部件紧固在一起的结构耦合，并且在一些情况下可以还包括电和/或机械耦合以允许电力、通信（例如，控制、传感器、视频、图像、音频等）、物理移动的转移等。

在一些实施例中，部件中的一个或多个包括一个或多个传输系统420和一个或多个传输控制器422。传输系统420可以使部件移动到指定位置并且在组装UAS的至少一部分中自主地与所设计UAS的一个或多个其它部件协作。运输系统可以包括一个或多个运输电机、轮子、踏板、电池、齿轮、驱动轴、其它这样的元件或这样的元件的组合。传输控制器与传输系统通信地耦合，并且包括一个或多个处理器、状态机、控制器、传感器等。在一些情况下，传输控制器实现包括由传输控制器执行以至少控制传输系统的软件和/或代码的计算机程序模块。例如，UAS控制电路408可以包括传输系统420，其可以由UAS控制电路的控制电路或单独的传输控制器422激活，以使UAS控制电路408移动到与一个或多个其它部件(诸如框架404)物理耦合的位置。类似地，一个或多个电机406可以包括传输系统420和传输控制器422，其控制传输系统420以将电机移动到与所设计UAS的一个或多个其它部件自主耦合的位置。一些部件可以还包括一个或多个信标信号发射器和/或接收器（例如，红外的、超声的、听觉的、编码的光等），其在实现（无需用户干预的）自主耦合时可以由传输控制器激活并用于将部件朝着一个或多个其它部件引导。

在一些应用中，UAS设计系统102或单独的路由控制系统（例如，基于预定位置的地图、基于来自一个或多个部件的通信、基于来自其它设备（例如，RFID标签读取器、条形码扫描仪、相机系统和图像处理系统等）的通信来）识别每个部件的位置。使用该位置，UAS设计系统和/或单独的路由控制系统可以利用路由信息和/或命令（例如，向前、向右（其可以是90度转弯，或者特定其它定义的度数的转弯）、向左、向后、停止、加速、其它这样的命令，以及通常是命令的组合，其可以按组或顺序地传达）将指令传达到一个或多个部件，从而将部件引导到预定位置和/或到接合另一部件的位置。此外，在一些情况下，传输控制器422包括一个或多个传感器和/或一个或多个传感器与部件协作以在一些自主路由处使能够实现诸如：检测来自另一部件的信标的信标传感器、在预定位置或其它信标处的信标、位置检测传感器（例如，条形码读取器、RFID标签读取器、编码的光检测器等）。在一些情况下，传输控制器可以还包括或（例如，从UAS设计系统102）接收在其中部件可以移动的一个或多个区域的地图信息，并且使用地图信息和位置传感器信息来自主地控制部件的移动。因此，在一些应用中，UAS部件中的一个或多个可以包括传输控制器422和与传输控制器通信地耦合的传输系统420。传输控制器可以执行代码以控制传输系统以自主地使主要UAS部件朝着其它UAS部件中的至少一个移动并与其它UAS部件耦合。

图5图示了根据一些实施例的根据潜在部件配置UAS的示例性过程500的简化流程图。在一些应用中，该过程基于预期任务设计UAS。在步骤502中，获得多个任务参数的集合。任务参数可以由客户指定，基于一个或多个任务的选择、特定任务参数的选择、一个或多个选项的选择来获得和/或以其它方式获得。任务参数通常对应于客户请求UAS被设计为执行的一个或多个所请求的任务。

在步骤504中，访问存储UAS部件标识符的UAS部件数据库和用于多个UAS部件中的每一个的对应UAS属性，并且从UAS部件数据库识别要包括在被设计的UAS中的至少一种主要类型的UAS部件。主要类型的UAS的识别通常基于任务参数与UAS部件的UAS部件属性之间的相关性。在步骤506中，从UAS部件数据库识别要包括在所设计UAS中的一种或多种次要类型的UAS部件的一个集合。次要类型的UAS部件中的至少一些预期在所设计UAS实现预期任务中的一个或多个时支承一种或多种主要类型的UAS部件。在一些情况下，UAS设计系统在设计UAS中选择UAS部件。然而，在其它情况下，UAS可以向客户提供可以使用的不同部件（例如，基于属性，应当能够基于UAS的潜在其它部件执行预期任务的十二个不同的电机类型）的选项。可以向客户提供关于不同UAS部件的信息，以允许客户在选择UAS部件中的一个时做出知情的决定。该信息可以包括属性、评论（例如，客户、专业人员、第三方服务等）、定价等。在一些情况下，系统可以允许客户比较部件中的一个或多个，使得（例如，以列格式）提供直接特征、属性和/或评级。此外，在一些情况下，系统可以基于一个或多个特征、属性等来对不同部件分类，和/或允许客户选择将在分类中应用的一个或多个特征、属性等。

在步骤508中，提供所设计UAS的设计方案。所设计UAS被设计用于实现UAS被设计用于的一个或多个任务中的至少一个。在一些实现方式中，设计方案至少指定对应于主要类型的UAS部件的第一主要UAS部件，以及各自对应于次要类型的UAS部件中的至少一个的次要UAS部件。第一主要UAS部件和次要UAS部件被配置成在组装预期实现第一任务的所设计UAS中进行协作。

在一些实施例中，一种或多种次要类型的UAS部件和/或一种或多种主要类型的UAS部件的集合的识别包括识别一种或多种次要类型的UAS部件和/或主要类型的UAS部件，其确保所设计UAS在执行预期任务和/或单独任务中采用主要UAS部件中的一个或多个时能够飞行。设计控制电路在提供设计方案时通常还评估潜在部件的属性，并根据UAS部件属性确认次要UAS部件中的每一个物理地和电气地与主要UAS部件和/或次要UAS部件中的至少一个协作。类似地，控制电路通常确认主要UAS部件中的每一个将与一个或多个另一主要UAS部件和/或一个或多个次要UAS部件协作。

此外，一些实施例通过计算机网络106将用户接口信息分发给多个地理上分布且不相关联的客户计算机系统。关于多个客户中的每一个，用户接口信息引起对应于UAS可以被设计用于的多个不同预定任务中的至少一个的请求用户接口的填充。通常，用户接口信息被传达到与多个客户中的每一个相关联的客户计算机系统。在一些实现方式中，用户接口信息可以部分地在每个客户计算机系统处填充包括预定字段的请求用户接口以接收对应于多个预定任务中的一个的任务参数。可以通过请求用户接口从多个客户计算机系统中的每一个接收对应于多个预定任务中的至少一个的任务参数的集合和/或UAS被设计用于的一个或多个UAS部件的一个或多个属性。

用户接口信息可以通过计算机网络传达到与不同客户相关联的一个或多个客户计算机系统，可以使用户接口填充。可以通过用户接口来接收从对应于一种或多种主要类型的UAS部件中的至少一个的多个潜在主要UAS部件中对一个或多个主要UAS部件的一个或多个选择。类似地，可以通过用户接口来接收从对应于第二类型的UAS部件中的一个或多个的多个潜在第二UAS部件中对一个或多个第二UAS部件的一个或多个选择。在一些情况中，所显示的用户接口可以显示对应于一种或多种主要和/或次要类型的UAS部件的主要和/或次要UAS部件的列表。可以基于部件对应于的类型的部件来组织部件。

一些实施例通过计算机网络将用户接口信息分发给与客户相关联、并使客户能够根据对应于一个或多个主要UAS部件和次要UAS部件的预定飞行特性来模拟所设计UAS的飞行的客户计算机系统。在一些应用中，用户接口信息被分发到一个或多个客户计算机系统，并使每个客户能够通过至少证明模拟来控制对应于所设计UAS的模拟UAS。该模拟允许客户虚拟测试UAS和/或使用不同部件虚拟组装的不同UAS，以帮助客户在对应的UAS部件之间做决定（例如，在电机之间做决定），而不必实际购买和建立UAS。模拟电路在模拟飞行中部分利用部件属性。

一些实施例向个人、团体和/或实体提供对一个或多个接口应用的访问，这些接口应用提供有助于设计UAS的选项、特征和功能。该UAS被设计成配置成执行至少一个或多个指定和/或选择的任务。一些实施例还允许个人、团体、实体等购买这些部件，并且一旦接收到就容易地将它们协作在一起以建立用于至少它们预期的特定应用的定制UAS。在其它情况下，可以由UAS设计系统102和/或客户将一个或多个UAS设计方案传达给制造商、供应商、分发的或其它第三方以获取部件并代表客户建立UAS。

此外，当那些客户可能不具有评估UAS部件以确定这样的部件是否将有效地协作以提供功能UAS的知识时，UAS设计系统在设计UAS中帮助客户。通常，UAS的设计包括对操作部件的物理性质以及将它们协作在一起可以如何影响这些部件的物理性质、功能性和/或能力的评估。许多潜在用户不具有这种知识基础和有效地设计将如期望的那样起作用的UAS的能力。此外，找到相关部件、设计UAS并自行建立UAS通常需要大量时间，并且由于不正确的部件的选择和UAS的部分的组装（例如插在错误位置的电线、飞行控制的不良保证、错误发射器等）可能经常导致有缺陷的设计和飞行。

然而，本实施例提供了允许客户容易地访问用户接口信息的系统和方法，该用户接口信息使得用户能够获得所设计UAS，其提供即插即用无人机系统，所述即插即用无人机系统提供正确的能力以至少执行期望的一个或多个任务。在一些实现方式中，标准耦合中的许多允许部件在很少甚至没有螺钉、螺栓、焊料和其它这样的复杂的耦合方法的情况下协作在一起，因此简化了组装。例如，标准耦合中的许多提供卡扣配合、闭锁、压缩配合、预配置固定件和/或接收端口，和/或其它这样的标准耦合。

一些实施例提供了一种平台，该平台基于要执行的一个或多个预期任务来识别UAS部件，其可以容易地协作在一起，并且在一些情况下卡扣在一起。例如，可以识别包括零件、耦合和/或位置以允许其它部件附接和/或卡扣在一起的主框架，诸如但不限于电池安装、（例如，用于相机、照明、起重机等的）万向节固定件、起落架、飞行控制系统固定件、电机固定件和/或其它部件。UAS设计系统通常识别被配置成与主框架协作并符合飞行和/或功能规范以允许UAS执行一个或多个预期任务的其它UAS部件。例如，UAS设计系统可以识别一个或多个电机、螺旋桨、电池、起落架、相机或其它类型的万向节系统、飞行控制器和/或其它这样的UAS部件。此外，可以相对于尝试执行的一个或多个任务和/或已经并入和/或潜在可能并入到设计中的其它UAS部件的属性来考虑不同部件的属性。例如，不同类型的UAS飞行控制器具有不同的属性。因此，UAS设计系统102可以考虑飞行控制器的属性，诸如但不限于GPS系统和/或功能性、一种或多种类型的惯性传感器、电机控制器、无线接收器、（例如，光、雷达等）传感器中的附加卡扣和其它这样的属性。

在一些情况下，UAS设计系统引导客户（例如，购买者、建造者等）选择正确的部件，以便组装满足或基本上满足客户期望的UAS。例如，客户可能想要在外部环境中飞行达特定时间同时携带一个或多个功能UAS部件（例如，相机、起重机系统、包裹携带系统等）的UAS。因此，UAS设计系统可以查看一些部件的属性，诸如，携带足够的电池以提供指定的飞行时间的能力、用于补偿外部飞行风模式的控制器、可以支承相机的重量和类型的电机功率以及其它这样的部件，并提供建议的部件和/或提供完整的UAS设计方案（例如，建议特定空气框架、四个特定电机、特定电池和充电器、特定飞行控制器系统和无线发射器（其可能是飞行控制器的一部分））。

客户可以使用UAS设计方案并购买已识别的部件。在一些情况下，UAS设计系统可以为客户提供通过UAS设计系统购买部件的能力。在其它情况下，UAS设计系统可以将客户引导到一个或多个其它源以购买部件。例如，在一些实例中，设计方案可以识别到针对一个或多个部件中的每一个对一个或多个源的一个或多个源（例如，因特网链接）。客户可以接收UAS部件，并容易地组装UAS（例如，通过下列操作来组装飞行平台：将电机卡扣到（具有与电机耦合的内置电源线和控制线的）主飞行平台的电机固定件、卡扣在（具有内置电源和控制线的）飞行控制系统上、将电池系统安装（例如，到具有内置电源线的通过和/或沿着框架的一些或全部延伸到各种耦合点的固定件（例如，电机固定件、控制器固定件、万向节固定件等）中）、无线收发器与遥控器的无线配对等）。在其它情况下，客户可以将UAS设计方案转发给制造商、供应商、第三方等，以获得和组装所设计UAS部件。

在一些实施例中，UAS设计系统可以基于所选择的UAS部件提供UAS设计方案，其包括一个或多个图形表示不同的UAS部件以及那些部件在何处以及如何与其它部件以最优化配置协作。UAS系统还可以规定一种或多种测试方法，使得以特定顺序测试UAS部件以确认每个部件被正确组装和/或以期望的情况操作。在一些情况下，UAS设计系统可以提供一个或多个预飞行检查列表，其可以针对所选择的部件和/或针对UAS被设计用于的预期任务而定制。

一些实施例包括模拟电路116和/或系统，其允许客户在客户计算机系统108（例如，计算机、膝上型计算机、游戏系统（例如，PlayStation、Xbox等））上模拟定制设计和/或建立的UAS预期如何飞行。在一些情况下，模拟电路还可以拉入映射接口和/或利用在其中客户预期飞行UAS的一个或多个区域的其它这样的信息（例如，“Google Map”、卫星图像、地面图像），这可以允许客户例如看到极限（类似距离）、地形将如何限制/影响飞行等。

在一些实施例中，模拟电路使用户能够获得一个或多个等级的证明，和/或在一些情况下可以限制遥控器编程系统对遥控器编程直到用户已经获得期望等级的培训和/或技能等级。例如，模拟电路可以允许用户成功完成多个训练飞行，并将确认传达到实际遥控飞行控制器，该控制器激活和/或解锁控制器以使UAS能够被实际飞行。在一些实现方式中，地面控制站（GCS）可以记录用户的实际飞行并对用户关于他们的安全性和飞行特性进行评级。该数据可以上传到UAS设计系统102、制造商、供应商112、第三方等，以用于评估设计、部件操作和/或用户性能。在一些情况下，可以共享（例如，社交媒体）飞行数据中的一些或全部和/或可以给予用户排名以与其它飞行员在安全性和飞行专业知识方面竞争，和/或在广告服务中使用。在一些实施例中，当用户尚未正确地彻底测试时，模拟电路116可能能够封锁远程控制飞行控制器。在一些应用中，遥控飞行控制器可以是可编程的，用户可以向其下载用户可以或必须完成的虚拟障碍课程（例如，维持水平悬停、当其飞行远离以及接近用户时飞行显示对飞行器的控制的图形“8”等）。

在一些实施例中，提供了基于预期任务来设计无人飞行器系统的系统、装置和方法，包括：无人飞行器系统（UAS）部件数据库，其存储用于多个UAS部件中的每一个的UAS部件标识符和对应的UAS属性；以及设计控制电路，其与UAS部件数据库耦合并且被配置成：获得由第一客户指定的并对应于第一客户请求UAS被设计成执行的所请求的第一任务的多个任务参数的集合；基于任务参数与UAS部件的UAS部件属性之间的相关性，从UAS部件数据库识别要包括在被设计的UAS中的至少一个主要类型的UAS部件；从UAS部件数据库识别要包括在所设计UAS中的一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合，以在实现第一任务时支承至少一种主要类型的UAS部件；并提供设计用于实现第一任务的所设计UAS的设计方案，其中设计方案至少指定对应于主要类型的UAS部件的第一主要UAS部件以及各自对应于次要类型的UAS部件中的至少一个的次要UAS部件，其中第一主要UAS部件和次要UAS部件被配置成在组装预期实现第一任务的所设计UAS时进行协作。

一些实施例提供了基于预期任务设计无人飞行器系统（UAS）的方法，包括：通过设计控制电路：获得由第一客户指定并且对应于第一客户请求UAS被设计成执行的所请求的第一任务的多个任务参数的第一集合；从存储用于多个UAS部件中的每一个的UAS部件标识符和对应的UAS属性的UAS部件数据库、基于任务参数和UAS部件的UAS部件属性之间的相关性识别要包括在被设计的UAS中的至少一种主要类型的UAS部件；从UAS部件数据库识别要包括在所设计UAS中的一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合，以在实现第一任务时支承至少一种主要类型的UAS部件；并且提供设计用于实现第一任务的所设计UAS的设计方案，其中设计方案至少指定对应于主要类型的UAS部件的第一主要UAS部件以及各自对应于至少一种次要类型的UAS部件的次要UAS部件，其中第一主要UAS部件和次要UAS部件被配置成在组装预期实现第一任务的所设计UAS时进行协作。

本领域技术人员将认识到的是，在不背离本发明的范围的情况下，还可以关于上述实施例进行各种各样的其它修改、更改和组合，并且这样的修改、更改和组合要被视为处于发明概念的范围内。

Claims (17)

1.一种基于预期任务设计无人飞行器系统的系统，包括：

无人飞行器系统（UAS）部件数据库，存储针对多个UAS部件中的每一个的UAS部件标识符和对应的UAS属性；以及

设计控制电路，与所述UAS部件数据库耦合并且被配置成：

获得由第一客户指定并且对应于所述第一客户请求UAS被设计成执行的所请求第一任务的多个任务参数的第一集合；

基于所述任务参数与所述UAS部件的UAS部件属性之间的相关性，从所述UAS部件数据库识别要包括在被设计的所述UAS中的至少一种主要类型的UAS部件；

从所述UAS部件数据库识别要包括在所设计UAS中的一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合，以在实现所述第一任务时支承所述至少一种主要类型的UAS部件；以及

提供设计用于实现所述第一任务的所述所设计UAS的设计方案，其中所述设计方案至少指定对应于所述主要类型的UAS部件的第一主要UAS部件，以及各自对应于所述次要类型的UAS部件中的至少一种的次要UAS部件，其中所述第一主要UAS部件和所述次要UAS部件被配置成在组装预期实现所述第一任务的所述所设计UAS时进行协作。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述设计控制电路在识别所述一种或多种次要类型的UAS部件的所述第一集合时被配置成识别所述次要类型的UAS部件，其确保所述所设计UAS在执行所述第一任务中采用所述第一主要UAS部件时能够飞行。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述设计控制电路在提供所述设计方案时被配置成根据所述UAS部件属性确认所述次要UAS部件中的每一个物理地和电气地与所述第一主要UAS部件中的至少一个和所述次要UAS部件中的另一个进行协作。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括：

接口系统，配置成通过计算机网络将用户接口信息分发到多个地理上分布的和不相关联的客户，其中所述用户接口信息被配置成关于所述客户中的每一个来填充对应于UAS被设计用于的多个不同预定任务中的至少一个的请求用户接口。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述接口系统还包括接口控制电路，所述接口控制电路与存储计算机指令的接口存储器耦合，所述计算机指令当由所述接口控制电路执行时使得所述接口控制电路：

将所述用户接口信息传达到客户计算机系统，所述客户计算机系统与所述多个客户中的每一个相关联并且配置成在每个客户计算机系统处填充包括预定字段的所述请求用户接口以接收对应于多个预定任务中的一个的任务参数；以及

通过所述请求用户接口从多个客户计算机系统中的每一个接收对应于UAS被设计成用于的所述多个预定任务中的一个的任务参数的集合。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括：

接口系统，配置成通过计算机网络将用户接口信息分发到与所述第一客户相关联的第一客户计算机系统以填充用户接口，并且以通过所述用户接口接收从对应于所述主要类型的UAS部件的多个潜在主要UAS部件对所述第一主要UAS部件的选择。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括：

模拟电路，配置成通过计算机网络将用户接口信息分发到与所述第一客户相关联的第一客户计算机系统，以使所述第一客户能够根据对应于所述第一主要UAS部件和所述次要UAS部件的预定飞行特性来模拟所述所设计UAS的飞行。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述模拟电路还配置成将所述用户接口信息分发到所述第一客户计算机系统，并且使所述第一客户能够通过至少第一证明模拟来控制对应于所述所设计UAS的模拟UAS。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一主要UAS部件包括传输控制器和与所述传输控制器通信地耦合的传输系统，其中所述传输控制器配置成执行一个或多个计算机程序以控制所述传输系统来自主地使所述第一主要UAS部件朝着所述次要UAS部件中的一个移动并与所述次要UAS部件中的所述一个耦合。

10.一种基于预期任务设计无人飞行器系统（UAS）的方法，包括：

由设计控制电路：

获得由第一客户指定并且对应于所述第一客户请求UAS被设计成执行的所请求第一任务的多个任务参数的第一集合；

基于所述任务参数与UAS部件的UAS部件属性之间的相关性，从存储针对多个UAS部件中的每一个的UAS部件标识符和对应的UAS属性的UAS部件数据库识别要包括在被设计的所述UAS中的至少一种主要类型的UAS部件；

从所述UAS部件数据库识别要包括在所设计UAS中的一种或多种次要类型的UAS部件的第一集合，以在实现所述第一任务时支承所述至少一种主要类型的UAS部件；以及

提供设计用于实现所述第一任务的所述所设计UAS的设计方案，其中所述设计方案至少指定对应于所述主要类型的UAS部件的第一主要UAS部件，以及各自对应于所述次要类型的UAS部件中的至少一种的次要UAS部件，其中所述第一主要UAS部件和所述次要UAS部件被配置成在组装预期实现所述第一任务的所述所设计UAS时进行协作。

11.根据权利要求10所述的方法，其中识别所述一种或多种次要类型的UAS部件的所述第一集合包括识别所述次要类型的UAS部件，其确保所述所设计UAS在执行所述第一任务中采用所述第一主要UAS部件时能够飞行。

12.根据权利要求10所述的方法，其中提供所述设计方案包括根据所述UAS部件属性确认所述次要UAS部件中的每一个物理地和电气地与所述第一主要UAS部件中的至少一个和所述次要UAS部件中的另一个进行协作。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括：

通过计算机网络将用户接口信息分发到多个地理上分布的和不相关联的客户，其中所述用户接口信息引起关于多个客户中的每一个的对应于UAS可以被设计用于的多个不同预定任务中的至少一个的请求用户接口的填充。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

将所述用户接口信息传达到客户计算机系统，所述客户计算机系统与所述多个客户中的每一个相关联并且配置成在每个客户计算机系统处填充包括预定字段的所述请求用户接口以接收对应于多个预定任务中的一个的任务参数；以及

通过所述请求用户接口从多个客户计算机系统中的每一个接收对应于UAS被设计用于的所述多个预定任务中的一个的任务参数的集合。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

通过计算机网络将用户接口信息分发到与所述第一客户相关联的第一客户计算机系统并且使得填充用户接口；以及

通过所述用户接口接收从对应于所述主要类型的UAS部件的多个潜在主要UAS部件对所述第一主要UAS部件的选择。

16.根据权利要求10所述的方法，还包括：

通过计算机网络将用户接口信息分发到与所述第一客户相关联的第一客户计算机系统，并且使所述第一客户能够根据对应于所述第一主要UAS部件和所述次要UAS部件的预定飞行特性来模拟所述所设计UAS的飞行。

17.根据权利要求16所述的方法，其中分发所述用户接口信息包括将所述用户接口信息分发到所述第一客户计算机系统，并且使所述第一客户能够通过至少第一证明模拟来控制对应于所述所设计UAS的模拟UAS。