DE102021116937A1

DE102021116937A1 - Nutzlastbefestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021116937A1
Application number: DE102021116937.2A
Authority: DE
Inventors: Simon Ivo
Original assignee: Dronivo GmbH
Current assignee: Dronivo GmbH
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-01-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche vorzugsweise reversibel an einem unbemannten Luftfahrzeug, vorzugsweise einer Drohne, befestigt werden kann. Die Vorrichtung erlaubt eine schnelle Befestigung unterschiedlicher Nutzlasten mithilfe eines Adapters, wobei die Vorrichtung nach dem Transport der Nutzlast nicht wieder von der Drohne entfernt werden muss, um diese platzsparend zu verstauen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kombinationserzeugnis zum Befestigen einer Nutzlast an einer Drohne, sowie ein Verfahren zum Befestigen einer Nutzlast an einer Drohne unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder des Kombinationserzeugnisses. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung oder des Kombinationserzeugnisses zum Befestigen einer Nutzlast an einer Drohne.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum vorzugsweise reversiblen Befestigen einer zu transportierenden Nutzlast an einem unbemannten Luftfahrzeug, vorzugsweise einer Drohne, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kombinationserzeugnis zum Befestigen einer Nutzlast an einer Drohne, sowie ein Verfahren zum Befestigen einer Nutzlast an einer Drohne. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung oder des Kombinationserzeugnisses zum Befestigen einer Nutzlast an einer Drohne.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten bekannt um Nutzlasten, wie etwa eine Kamera, an einer Drohne zu befestigen. Die Befestigung erfolgt mittels einer Halterung, die an der Drohne montiert wird. Dabei sind die Halterungen von den Herstellern der Drohnen auf bestimmte Drohnentypen, bzw. deren Gehäusemaße, angepasst. Die Halterungen können z.B. auf das Gehäuse der Drohne geklemmt werden. Andere Lösungen bedienen sich Schraubverbindungen, um die einzelnen Elemente der Halterung um das Gehäuse der Drohne herum zu montieren. Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen ein Gurt um das Gehäuse der Dohne gezogen wird, um die Halterung an dieser zu fixieren.
Die meisten der Lösungen beschränken sich auf eine Anbringung der Halterung auf der Oberseite der Drohne. Dies ist durchaus sinnvoll, da die Drohne so die Nutzlast auf der Oberseite transportiert und diese die Landung der Drohne nicht beeinträchtigt, denn bei einer Anbringung der Nutzlast an der Unterseite der Drohne könnte diese beim Landen nicht korrekt aufsetzen. Allerdings hat eine Anbringung der Nutzlast auf der Oberseite der Drohne auch den Effekt, dass sich der Schwerpunkt verschiebt und somit die Flugeigenschaften der Drohne negativ beeinflusst werden.
Zudem hat die Anbringung an der Oberseite der Drohnen den unerwünschten Effekt, dass es zu einer Abdeckung/ Abschirmung der Elektronik, insbesondere der GPS-Antenne im Oberteil des Gehäuses kommt. Die Abschirmung führt häufig zu einer Beeinträchtigung des GPS. Dies kann erhebliche Folgen für die Sicherheit der Drohne haben. Es ist ein bekanntes Problem, dass es durch eine Abschirmung der GPS-Antenne und dem Fliegen der Drohne außer Sichtweite zu einem sogenannten „Fly-Away“ kommen kann. Dies stellt eine beträchtliche Gefahr dar, da durch einen unkontrollierten Flug der Drohne, beispielsweise in der Nähe von Hubschrauberlandeplätzen von Krankenhäusern, oder Straßen, die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern beeinträchtigt sein kann.
Weiterhin ist bei einer Anbringung der Halterung an der Oberseite der Drohne auch die Sensorik (z.B. Kamera) oberhalb der Dohne angeordnet. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Drohne hoch in der Luft schwebt, und Bereiche direkt unterhalb der Drohne nicht beobachtet werden können.
Zwar existieren auch Halterungen, die es erlauben die Nutzlast unterhalb der Drohne zu befestigen, allerdings ist die Anbringung dieser und die Befestigung der Nutzlast aufwendig und damit zeitintensiv. Die Halterungen, die für verschiedene Drohnentypen verwendet werden können -z.B. die Halterungen, die mittels eines Gurtes an dem Gehäuse der Drohne befestigt werden- sind einerseits optisch nicht ansprechend und andererseits wird häufig ein flexibles Material für diese Halterungen gewählt, welches zudem einer starken mechanischen Beanspruchung (Materialdehnung) ausgesetzt ist.
Ein weiterer Nachteil ist, dass die Halterungen, sobald sie an der Dohne befestigt sind, auch deren Außenmaße beeinflussen, wodurch die Drohne dann beispielsweise nicht mehr in den Transportkoffer oder die Originalverpackung passt. Damit sie wieder hineinpasst, muss erst die Halterung wieder abgenommen werden.
Zudem sind die Halterungen der Drohnenhersteller häufig auf die Verwendung bestimmter Nutzlasten beschränkt, die mit diesen kompatibel sind.
Lösungen, die sich einer Klemmwirkung der Halterung bedienen sind zudem oft unbefriedigend, da diese eine unzureichende Stabilität aufweisen.
Aufgabe
Die Erfindung soll eine robuste Halterung für Drohnen bereitstellen, die bevorzugt über eine Klemmwirkung an der Drohne befestigt wird und es erlaubt, dass unterschiedliche Nutzlasten schnell und einfach mit der Vorrichtung verbunden werden können, um diese mit der Drohne zu transportieren Weiterhin soll durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Beeinträchtigung der Elektronik, insbesondere des GPS, vermieden werden. Zudem soll die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgestaltet sein, dass sie eine möglichst geringe räumliche Ausdehnung aufweist und nach erfolgtem Anbringen nicht über die Maße der Drohne hinausgeht, so dass diese platzsparend untergebracht werden kann.
Lösung
Die Aufgabe wird mit einer Nutzlastbefestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
Allgemeine Vorteile
Die Erfindung ermöglicht vorteilhaft die Anbringung verschiedener Nutzlasten an einer Drohne in der Art, dass die Vorrichtung nicht über die Maße der Drohne hinausgeht, bzw. diese unwesentlich vergrößert. So kann die Drohne mit der daran angebrachten Vorrichtung platzsparend, z.B. in der Originalverpackung verstaut werden.
Zudem erlaubt die Vorrichtung, dass unterschiedliche Nutzlasten einfach und schnell an dieser und damit an der Drohne befestigt werden können, wobei das GPS der Drohne nicht beeinträchtigt wird.
Weitere Vorteile sind in der Beschreibung angegeben.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) zum Befestigen einer Nutzlast (2.0) an einem unbemannten Luftfahrzeug, bevorzugt über eine Klemmwirkung an einer Drohne. In diesem Zusammenhang kann die Nutzlastbefestigungsvorrichtung auch als Klemmhalterungsnutzlastvorrichtung bezeichnet werden.
Unter einem unbemannten Luftfahrzeug (auch: Drohne) (3.0) wird ein kleines Luftfahrzeug mit einem Gewicht bevorzugt bis zu 20kg, besonders bevorzugt bis zu 10 kg und ganz besonders bevorzugt bis zu 5 kg verstanden, welches in der Lage ist, eigenständig zu operieren und insbesondere autonom innerhalb eines Luftraumes zu navigieren. Vorzugsweise besteht zusätzlich die Möglichkeit, die Drohne fernzusteuern. In der Regel ist eine Drohne ist über eine Funkverbindung mit Funknetzwerken wie beispielsweise dem Internet, GPS, oder einem von einem Nutzer bedienbaren technischen Vorrichtung (z.B. Controller), in Verbindung und tauscht Daten mit diesen Netzwerken aus. Dabei können die Daten von zumindest einer informationstechnischen Einheit kontrolliert werden. Es ist auch vorstellbar, dass die Drohne über eine optoelektronische Schaltungstechnik (z.B. über Laser) gesteuert werden kann.
Oben und unten beziehen sich auf die gängige Vorstellung von Objekten im Raum, wobei als eine untere Position eine solche verstanden wird, welche der Erdoberfläche näher ist, als die der unteren Position gegenüber angeordnete obere Position.
Eine Drohne weist zumindest ein Element auf, welches dieser eine Bewegung in einem Luftraum ermöglicht. Unter diesem wird jede Position oberhalb der Erdoberfläche verstanden, die von einem Gas (z.B. Luft ausgefüllt wird). Alternativ kann sich eine Drohne auch in einem flüssigen Medium (z.B. Wasser) bewegen.
Es existieren verschiedene Ausführungsformen von Drohnen, wobei eine Drohne einem Hubschrauber ähnlich aufgebaut ist, wobei die Bewegung der Drohne in einem Luftraum über zumindest einen und bevorzugt mehr als einen Rotor ermöglicht wird. So wird eine Drohne mit beispielsweise drei Rotoren als ein Trikopter, mit vier Rotoren als ein Quadrokopter und mit sechs Rotoren als ein Hexakopter bezeichnet.
Ein Luftfahrzeug kann aber auch als Luftschiff ausgeführt sein, d.h., dass zumindest ein Element (z.B. ein Auftriebskörper) der Drohne mit einem leichten Gas (z.B. Helium, Wasserstoff) gefüllt ist, welches der Drohne einen erhöhten Auftrieb im Luftraum ermöglicht. Alternativ dazu kann eine Drohne auch eine Mischung aus einem mit zumindest einem Rotor bewegbaren Luftfahrzeug und einem Luftschiff sein. Die Rotoren handelsüblicher Kleindrohnen (unter 5 kg Gewicht) werden üblicherweise mit Elektromotoren angetrieben.
In der folgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand einer als Quadrokopter ausgeführten Drohne erläutert werden, wobei die Erfindung allerdings nicht auf Quadrokopter mit vier Rotoren beschränkt ist, sondern auch Drohnen mit einer davon abweichenden Zahl an Rotoren mit umfasst.
Eine Drohne hat einen Körper (auch: Korpus), in dem beispielsweise die Steuerelektronik und die Akkumulatoren (auch: Akkus) untergebracht sind. An dem Korpus (3.4) sind insgesamt vier Rotorarme: zwei vordere Rotorarme (3.6) und zwei hintere Rotorarme (3.7) angeordnet, an welchen die Rotoren angeordnet sind. In der Regel sind die Rotorarme über ein Gelenk mit dem Korpus verbunden, so dass diese sich an den Korpus anlegen lassen, wenn die Drohne beispielsweise verstaut werden soll.
Ein Rotorarm umfasst ein distales und ein proximales Rotorarmende (3.5), wobei letzteres mit dem Gelenk verbunden ist und daher näher am Korpus orientiert ist, während sich das dem proximalen Rotorarmende gegenüber angeordnete distale Rotorarmende während des Flugs der Drohne weiter vom Korpus entfernt ist. Beim Anlegen und insbesondere beim Verstauen der Drohne können das distale und das proximalen Rotorarmende im Wesentlichen gleich weit vom Korpus entfernt sein.
Die erfindungsgemäße Nutzlastbefestigungsvorrichtung ermöglicht ein reversibles Anbringen (auch: Befestigen) einer Nutzlast an einer Drohne. Unter einer Nutzlast (2.0) wird zumindest ein Gegenstand verstanden, welcher von der Drohne transportiert werden kann. Eine Nutzlast umfasst beispielsweise elektronische Geräte für optische und/oder akustische Aufnahmen (z.B. Videokameras, Fotoapparate), Messgeräte (z.B. Gassensoren, Thermometer, Barometer), Waffensysteme (z.B. Gasgranaten), Leuchtmittel (z.B. Scheinwerfer), Batterien, Akkumulatoren. Eine Nutzlast ist nicht auf die hier angeführten Beispiele begrenzt. Der Nutzer kann entscheiden, welche Nutzlast er mit der Drohne bewegen möchte.
Der Querschnitt bezeichnet eine imaginäre Fläche, die senkrecht zur Längsachse des Korpus der Drohne orientiert ist.
Der Korpus des Luftfahrzeugs umfasst für gewöhnlich ein unteres Gehäuseteil (3.1), zwei seitliche Gehäuseteile (3.2) und ein oberes Gehäuseteil (3.3), wobei unter einem Gehäuseteil im Wesentlichen eine Fläche zu verstehen ist, die zu der angrenzenden Fläche/ dem angrenzenden Gehäuseteil im Wesentlichen rechtwinklig orientiert ist und den Korpus räumlich begrenzt. Bei bestimmungsgemäßen Gebrauch der Drohne ist während des Flugs das untere und das obere Gehäuseteil im Wesentlichen horizontal und das seitliche Gehäuseteil vertikal zur Erdoberfläche orientiert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt an die äußeren Konturen der Drohne, insbesondere die Konturen der unteren und seitlichen Gehäuseteile angepasst oder formschlüssig nachgebildet, wobei unter einer formschlüssigen Nachbildung in diesem Sinne zu verstehen ist, dass die Form der Vorrichtung, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch dem Korpus zugewandt ist, der dreidimensionalen Ausgestaltung des Luftfahrzeugs folgt. Bevorzugt befindet sich zwischen der Vorrichtung und dem Korpus der Drohne ein Spiel von weniger als 5 mm, besonders bevorzugt weniger als 2 mm und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 mm. Bevorzugt bildet die Vorrichtung die Form des Korpus um zumindest 2 %, bevorzugt zumindest 5 % und ganz besonders bevorzugt zumindest um 10 % nach.
Die Materialstärke (auch: Materialdicke) der Vorrichtung beträgt bevorzugt weniger als 10 mm, besonders bevorzugt weniger als 5 mm und ganz besonders bevorzugt weniger als 3 mm. Dabei kann die Materialstärke an unterschiedlichen Punkten der Vorrichtung voneinander abweichen. So kann beispielsweise die Grundplatte eine um mehr als 50 % geringere Materialstärke aufweisen als die Halteelemente.
Zusätzlich ist der Korpus durch ein vorderes und hinteres Gehäuseteil begrenzt. Die Ausgestaltung der Gehäuseteile kann so gewählt sein, dass deren Form keine rechten Winkel aufweist. Bevorzugt umfasst zumindest das untere und das seitliche Gehäuseteil eine im Wesentlichen ebene Fläche.
Die Gesamtheit der Gehäuseteile gibt die Abmessungen des Korpus des Luftfahrzeugs vor. So kann der Korpus beispielsweise eine längliche Form aufweisen, wenn die Fläche der oberen, unteren und seitlichen Gehäuseteile wesentlich größer ist als die vorderen und hinteren Gehäuseteile.
Eine imaginäre Längsachse des Korpus ist im Wesentlichen rechtwinklig zu den Flächen der unteren, oberen und seitlichen Gehäuseteile orientiert. Ein Vorwärts- oder Rückwärtsflug der Drohne erfolgt in Richtung der Längsachse des Korpus.
Vor der Fertigung der Vorrichtung kann von der Drohne, insbesondere dem Korpus, ein dreidimensionales Abbild erzeugt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Formabnahme mit einem verformbaren Abformmaterial oder mittels optischer Scanmethoden (z.B. Laserscan) erfolgen. Vorteilhaft kann die Vorrichtung so an unterschiedliche Drohnentypen angepasst werden.
Zu einer Vergrößerung der Abmessungen des Korpus kommt es, wenn an diesem ein Gegenstand wie beispielsweise eine aus dem Stand der Technik bekannte Halterung angebracht wird. Solange diese mit dem Korpus verbunden ist, kann die Drohne beispielsweise nicht mehr platzsparend in der Originalverpackung verstaut werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so an der Drohne angebracht werden, dass das Material der Vorrichtung die Abmessungen des Korpus nur unwesentlich vergrößert, was bedeutet, dass die Drohne mit der daran angebrachten erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft platzsparend (z.B. in der Originalverpackung) verstaut werden kann, wodurch sich weiterhin eine Zeitersparnis ergibt, da die Vorrichtung nicht vor dem Verstauen abgenommen werden muss. Bevorzugt nimmt die Abmessung des Korpus, einschließlich der daran angebrachten Vorrichtung um weniger als 30 %, besonders bevorzugt weniger als 20 % und ganz besonders bevorzugt weniger als 10 % zu.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Rotorarme bei bestimmungsgemäß an der Drohne angebrachter Vorrichtung, eingeklappt werden können, ohne dass die Vorrichtung die Freiheitsgrade der Rotorarme begrenzt.
Die Vorrichtung kann eine Grundplatte (1.1) umfassen, an der zumindest ein vertikales Halteelement (1.2) (auch: Haltebügel) angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Grundplatte dem unteren Gehäuseteil an, während bevorzugt zwei im Wesentlichen rechtwinklig zur Grundplatte orientierte vertikale Halteelemente den seitlichen Gehäuseteilen anliegen. Die Grundplatte kann eine gewölbte Form aufweisen, die der Form des unteren Gehäuseteils folgt.
Ein Halteelement weist dabei zwei Bereiche auf: einen unteren Bereich, welcher proximal zur Grundplatte angeordnet ist, sowie einen oberen Bereich, welcher dem oberen Gehäuseteil näher positioniert ist, als der untere Bereich.
In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Halteelemente mit der Grundplatte eine Kontinuität, d.h. die Flächen der Grundplatte und der Halteelemente gehen direkt ineinander über, ohne durch ein weiteres Element voneinander getrennt zu sein, wobei die Halteelemente, bzw. deren Innenflächen, einander gegenüber angeordnet sind. Eine solche Kontinuität wird beispielsweise erreicht, wenn die Vorrichtung in einem Stück (z.B. mittels eines Spritzgussverfahrens) hergestellt wird.
Bevorzugt wird die Vorrichtung mittels einer Klemmwirkung an der Drohne befestigt. Die Klemmwirkung kann dadurch zustande kommen, wenn der Abstand der gegenüberliegenden Halteelemente zueinander kleiner gewählt ist als der Abstand der seitlichen Gehäuseteile/ Flächen zueinander.
Zudem kann die Klemmwirkung dadurch erzielt werden, indem ein Kunststoff mit einer dafür geeigneten Flexibilität und Steifigkeit verwendet wird, wobei der Fachmann einen solchen Kunststoff wählen kann, der einerseits eine formschlüssige Klemmwirkung erlaubt und gleichzeitig stabil genug ist, um einer mechanischen Beanspruchung (z.B. häufiges Anbringen und Entfernen der Vorrichtung an oder von der Drohne). Eine Auswahl an für die Vorrichtung verwendeten Materialien findet sich weiter unten in der Beschreibung. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Material der Vorrichtung ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PC (Polycarbonat) und PPA (Aliphatische Polyamide).
Durch die Klemmwirkung kommt es zu einer formschlüssigen Verbindung der Vorrichtung mit dem Korpus, da die Vorrichtung nach dem Befestigen nicht ohne Weiteres bewegt, oder am Korpus verschoben werden kann. Gleichzeitig kann es auch zu einer kraftschlüssigen Verbindung kommen, insbesondere dann, wenn die Innenflächen der Halteelemente -also die Flächen, welche den seitlichen Flächen des Korpus direkt zugewandt sindbeispielsweise ein haftungserhöhendes Material (z.B. Gummi) umfassen. Bevorzugt ist die Klemmhalterungsnutzlastvorrichtung mit dem unteren und seitlichen Gehäuseteil verbunden. Die Anordnung der Vorrichtung kann auch in Aussparungen des Korpus oder dessen Zwischenräumen erfolgen.
Bevorzugt weist die Seite der Nutzlastbefestigungsvorrichtung, welche dem Korpus zugewandt ist, ein Inlay oder eine Beschichtung mit einem Elastomer oder einem Gummi auf, wobei der Fachmann aus dafür infrage kommenden Elastomeren auswählen kann. Mögliche Elastomere sind weiter unten aufgelistet. Vorteilhaft ergibt sich dadurch zusätzlich ein kraftschlüssiger und damit verbesserter Halt der Vorrichtung an dem Korpus. Weiterhin ergibt sich vorteilhaft, dass der Korpus der Drohne nicht durch die Vorrichtung zerkratzt wird.
In einer alternativen Ausführungsform können die vertikalen Halteelemente auch über ein Scharnier mit der Grundplatte verbunden sein, wodurch sich vorteilhaft ein erhöhter Freiheitsgrad der vertikalen Halteelemente ergibt. In dieser Ausführungsform kann die Klemmwirkung dadurch erreicht werden, dass das Scharnier einen Federmechanismus umfasst, der die vertikalen Halteelemente zueinander bewegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein vertikales Halteelement einen horizontalen Ausläufer (1.3), welcher sich, vom oberen Bereich des Halteelements ausgehend, entlang der Längsachse des Korpus erstreckt. Der horizontale Ausläufer kann einen Fortsatz (1.13) umfassen, welcher bevorzugt dem oberen vorderen Gehäuseteil des Korpus formschlüssig anliegt, um vorteilhaft ein Verrutschen der Vorrichtung entlang der Längsachse des Korpus zu verhindern.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung umfasst zumindest einen Schnellverschluss (1.4), wobei dieser eine kraftschlüssigen und/oder formschlüssige Verbindung mit einem daran befestigbaren Element erlaubt. Ein Schnellverschluss umfasst Verschlüsse, die sich einer Steckverbindung (z.B. Klickverschlüsse, Schnallen, Schienensystem), Schraubverbindung oder auch magnetischer Verbindung bedienen, um zumindest zwei Teile miteinander zu verbinden. Von einem Schnellverschluss kann auch ein Kugelgelenk als Steckverschluss umfasst sein, wobei ein kugelförmiger Gelenkkopf in eine Gelenkpfanne eingreift und mit dieser reversibel formschlüssig verbindbar ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Vorrichtung auch mehr als einen Schnellverschluss umfassen. So ist beispielsweise vorstellbar, dass an der Vorrichtung zumindest drei Gelenkpfannen angeordnet sind, in welche die Gelenkköpfe der zu verbindenden Mittel (z.B. Nutzlast, Adapter) formschlüssig eingreifen. Vorteilhaft ergibt sich dadurch eine stabile Verbindung der Nutzlast mit der Vorrichtung. Es ist unerheblich, welcher Teil eines Schnellverschlusses (z.B. Gelenkkopf, Gelenkpfanne) an der Vorrichtung oder an der Nutzlast/ dem Adapter angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Schnellverschluss zumindest ein magnetisches Element umfassen, wobei beispielsweise in eine Gelenkpfanne, die ein ferromagnetisches Metall (z.B. Eisen, Nickel, Kobalt) umfasst, ein magnetisches Kugelgelenk eingreift. Alternativ dazu kann eine magnetische Verbindung auch über zwei zueinander gegenpolig angeordnete Permanentmagnete etabliert werden. Im Sinne der Erfindung umfasst eine kraftschlüssige Verbindung eine magnetische Verbindung.
Eine Nutzlast kann über einen Adapter an der Vorrichtung angebracht werden. Ein Adapter (4.0) umfasst ein Element, welches dazu eingerichtet ist eine mechanische Verbindung (Formschluss, Kraftschluss) zwischen der Vorrichtung und der Nutzlast herzustellen. Bevorzugt kann der Adapter formschlüssig mit der Vorrichtung verbunden werden, wobei der Adapter in ein von der Vorrichtung umfasstes Adaptergegenstück (1.10) eingreift, welches mit dem Schnellverschluss identisch sein kann. Der das Adapterstück kontaktierende Teil des Adapters kann ebenfalls ein magnetisches Element umfassen, welches zusammen mit dem Adaptergegenstück eine magnetische, bzw. kraftschlüssige und formschlüssige Verbindung ermöglicht. Ein Adapter stellt eine indirekte Verbindung der Nutzlast mit der Vorrichtung dar, da die Nutzlast am Adapter und dieser an der Vorrichtung befestigbar ist. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass unterschiedliche Nutzlasten über den Adapter an der Vorrichtung angebracht werden können. Beispielsweise kann eine Kamera über eine Steckverbindung verfügen, die selbst nicht mit der Vorrichtung kompatibel ist, aber mit dem Adapter, der seinerseits mit der Vorrichtung verbindbar ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung ermöglicht ein Anbringen eines Akkumulators an der Vorrichtung, wobei diese elektrisch leitende Elemente (z.B. Kabel) umfasst, die mit dem Stromkreis der Drohne verbunden werden können. Die an der Vorrichtung angebrachten leitenden Elemente, die nicht mit dem Stromkreis der Drohne verbunden sind, können so gestaltet sein, dass sie als leichte Erhebungen an der Vorrichtungsunterseite (1.11) der Grundplatte ausgestaltet sind. Ein Akkumulator, bzw. ein diesen umfassendes Gehäuse, kann über eine der oben genannten Verbindungsarten, bevorzugt eine magnetische Verbindung, an der Vorrichtungsunterseite befestigt werden, wobei aus dem Akkumulator herausführende stromleitende Elemente so gestaltet sind, dass diese nach erfolgtem Anbringen des Akkumulators an der Vorrichtung mit den Erhebungen an der Vorrichtungsunterseite in direktem Kontakt stehen, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Alternativ dazu kann der Akkumulator über ein Schienensystem formschlüssig an der Vorrichtung angebracht werden. Vorteilhaft ermöglichen diese Ausgestaltungen eine längere Verweildauer der Drohne im Flug und ein schnelles Austauschen von Akkumulatoren.
Bevorzugt wird eine reversible Verbindung der Nutzlast und/oder des Adapters mit der Vorrichtung, sowie der Vorrichtung mit der Drohne, wobei form- oder kraftschlüssige Verbindungen verwendet werden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt, so dass auch stoffschlüssige Verbindungen infrage kommen. So kann ein Nutzer beispielsweise den Wunsch haben die Vorrichtung mit einer Nutzlast zu verkleben, wobei eine solche stoffschlüssige Verbindung im Sinne der Erfindung nicht als reversibel anzusehen ist, solange sich die Verbindung nicht einfach und einem geringem Kraftaufwand wieder lösen lässt.
Um eine Nutzlast mit der Grundplatte zu verbinden, kann die Vorrichtung so ausgestaltet sein, dass die Nutzlast direkt mit dieser kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbindbar ist. So kann innerhalb der Vorrichtung und der Nutzlast ein Schienensystem angeordnet sein, wobei die Nutzlast über das Schienensystem in die Vorrichtung eingehängt wird. Alternativ kann die Nutzlast auch über eine magnetische Verbindung an der Vorrichtung befestigt werden. Ebenso kann die Nutzlast über dieselbe Weise mit dem Adapter verbunden sein. Auch sind Kombinationen aus einem Schienensystem mit magnetischen Elementen denkbar.
Ein Halteelement kann eine laterale Nut (1.5) umfassen, wobei diese innerhalb der Fläche des Halteelements angeordnet ist, welche der Fläche des Halteelements gegenüberliegt, die das seitliche Gehäuseteil des Korpus kontaktiert. Die laterale Nut weist bevorzugt eine horizontale Ausrichtung auf, so dass ein proximales Rotorarmende eines vorderen und/oder hinteren Rotorarms passgenau darin anordnenbar ist. D.h., die schwenkbaren Rotorarme der Drohne, die beispielsweise für den Verstau der Drohne so umgelegt werden können, dass die Drohne eine kompaktere Form aufweist, können in die Nut eingreifen und in dieser positioniert werden. Dabei entspricht die Breite der Nut in vertikaler Richtung im Wesentlichen der Breite der darin positionierbaren proximalen Rotorarmenden, wobei für eine leichtere Bewegung zwischen Nut und proximalem Rotorarmende die Nut eine etwas größere Breite von bevorzugt 0.1 bis 5 % aufweisen kann. In einer Ausführungsform ist die Nut mehr als 5 % breiter als das proximale Rotorarmende, umfasst aber zusätzlich ein Material aus bevorzugt Kunststoff, besonders bevorzugt einen Thermoplasten und ganz besonders bevorzugt einen Elastomer. Erfindungsgemäß sind von Kunststoffen synthetische oder halbsynthetische Materialen (z.B. Gummi) umfasst. Vorteilhaft kann durch die Positionierung eines proximalen Arms eines vorderen und/oder hinteren Rotorarms innerhalb der lateralen Nut eine mechanische Stabilisation der Rotorarme erreicht werden.
Der horizontale Ausläufer kann zumindest eine obere Nut (1.6) umfassen. Diese ist derart ausgestaltet, dass darin ein Element reversibel formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Nut verbunden werden kann. So kann das Element beispielsweise über einen Schnappmechanismus mit der Nut verbunden werden. Alternativ dazu kann die obere Nut auch als Steckverbindung ausgestaltet sein, in welche das Element eingreift. Alternativ kann die obere Nut und das Element auch über eine magnetische Verbindung kraftschlüssig verbunden werden. Bevorzugt umfasst ein horizontaler Ausläufer zumindest zwei obere Nuten, so dass sich mit den Nuten eines zweiten Ausläufers insgesamt vier Befestigungspunkte ergeben.
Ein in die obere Nut eingreifendes Element umfasst beispielsweise ein Rotorschutzelement (5.0). Dieses kann beispielsweise als ein abgeflachtes, möglicherweise gewölbtes rundes Drahtgitter ausgestaltet sein, welches vier Steckverbindungen aufweist, die in die oberen Nuten eingreifen, wodurch das Rotorschutzelement an der Vorrichtung und somit der Drohne befestigbar ist. Alternativ dazu kann das Rotorschutzelement über eine magnetische Verbindung mit der Nut oder dem oberen Ausläufer kraftschlüssig verbunden werden. So kann eine obere Nut auch so ausgestaltet sein, so dass in dieser zumindest ein magnetisches Element angeordnet ist, mit welchem das Rotorschutzelement verbunden werden kann. Vorteilhaft ergibt sich aus einer reversiblen Befestigung eines Rotorschutzelementes an der Vorrichtung die Möglichkeit, die Rotoren vor mechanischen Schäden zu schützen.
Anstelle eines drahtgitterförmigen Rotorschutzes kann auch eine geschlossene Fläche verwendet werden. Beispielsweise könnte diese aus einem leichten Kunststoff gebildet sein, oder aus einem Drahtgestell gebildet sein, welches mit einem leichten Kunststoff, insbesondere einer Kunststofffolie bezogen ist. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass die Drohne hiermit mit einem Regenschutzelement versehen werden kann, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Drohne Nutzlasten transportieren soll, die regenempfindlich sind.
Statt eines Rotorschutzelements kann an oder innerhalb der oben beschriebenen oberen Nut mit den gleichen Mitteln auch eine Nutzlast angebracht werden.
Die Grundplatte der Vorrichtung umfasst ein vorderes Ende der Grundplatte (1.7), einen Mittelteil der Grundplatte (1.8) und ein hinteres Ende der Grundplatte (1.9), wobei der Mittelteil der Grundplatte nicht klar von den beiden Enden abgrenzbar ist, sondern vielmehr einen Bereich der Grundplatte beschreibt, der näher an ihrem Zentrum orientiert ist als die beiden Enden, die sich gegenüber angeordnet sind. Die Kanten des vorderen und hinteren Endes der Grundplatte sind senkrecht zur Kante des vertikalen Haltelements orientiert. Als ein vorderes Ende (der Vorrichtung als auch der Drohne) wird das angesehen, welches in der Vorwärtsbewegung der Drohne orientiert ist.
Ein vorderes Ende, der Mittelteil, und/oder das hintere Ende der Grundplatte kann ein Adaptergegenstück umfassen, welches mit einem Schnellverschluss identisch sein kann, bzw. von diesem umfasst ist oder diesen umfasst. Bevorzugt umfasst das vordere Ende der Grundplatte ein Adaptergegenstück.
Die Grundplatte kann ein magnetisches Element (6.0), oder ein mit einem magnetischen Element wechselwirkendes Element (z.B. ein Metall) umfassen. Beispielsweise könnten in Aussparungen innerhalb der Grundplatte Permanentmagnete (z.B. Neodym-Eisen-Bor-Magnete, auch: Neodym-Magnete) eingelassen sein. Eine anzubringende Nutzlast oder ein Adapter kann ebenfalls ein magnetisches oder metallisches Element umfassen, um diese, oder den Adapter, an der Vorrichtung anzubringen. In einer Ausführungsform sind magnetische oder metallische Streifen mit der Vorrichtungsunterseite stoffschlüssig verbunden. An der Nutzlast kann dabei ein magnetisches oder metallisches Element angeordnet sein, um mit dem an der Vorrichtungsunterseite befindlichen Element eine magnetische und kraftschlüssige Verbindung zu erlauben.
Magnetische Elemente im Sinne der Erfindung umfassen Komponenten, die eine magnetische Wechselwirkung ermöglichen. So sind von magnetischen Elementen beispielsweise Permanentmagnete aus Neodym-Eisen-Bor oder anderen umfasst, aber ebenso auch mit einem magnetischen Element wechselwirkende Elemente (z.B. Metalle wie Eisen, Nickel, Kobalt). Der Fachmann kann entscheiden, wie er die Magnete, bzw. die mit den Magneten wechselwirkenden Elemente an der Vorrichtung, der Nutzlast oder dem Adapter anordnet. Insbesondere ist darauf zu achten, dass die Kompass-Funktion der Drohne nicht gestört wird. Statt reinen Metallen, die mit einem magnetischen Element wechselwirken, können auch Metall-Kunststoff-Verbindungen Anwendung finden.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung im Wesentlichen als zumindest ein an dem unteren Gehäuseteil angeordnetes flaches, magnetisches Element ausgebildet. Dabei kann auf die vertikalen Halteelemente verzichtet werden. Eine derart ausgestaltete Vorrichtung kann über eine stoffschlüssige Verbindung mit dem unteren Gehäuseteil der Drohne verbunden werden. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass die Vorrichtung an unterschiedlichen Drohnentypen unterschiedlicher Bauart und Abmessungen befestigt werden kann. Insbesondere kann somit auf die vertikalen Halterungselemente verzichtet werden, die ansonsten so gestaltet sein müssen, dass sie -wie oben beschrieben- eine formschlüssige Verbindung der Vorrichtung (bspw. über eine Klemmwirkung) am Korpus ermöglichen.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Vorrichtung stoffschlüssig mit dem unteren Gehäuseteil der Drohne verbunden sein, wobei die Vorrichtung zumindest einen oben beschriebenen Schnellverschluss oder Adaptergegenstück umfasst. Der Schnellverschluss oder das Adaptergegenstück können als ein integraler Bestandteil der Vorrichtung ausgestaltet sein, d.h. das Material der unterschiedlichen Komponenten (Grundplatte, vertikale Halterungselemente, horizontale Ausläufer, Schnellverschluss, Adaptergegenstück) bilden eine Kontinuität. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Vorrichtung einteilig über bspw. ein Spritzgussverfahren hergestellt wird.
In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zumindest ein reflektierendes Element (6.1). Darunter wird ein Element verstanden, welches dazu eingerichtet ist Teile des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere sichtbares Licht, oder Infrarotlicht zu reflektieren. In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Vorrichtungsunterseite ein Leuchtmittel (6.2) (z.B. eine Lampe, LED), welches bevorzugt von einer Elektronik steuerbar ist. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass die Drohne mit der daran befestigten Vorrichtung auch im Dunkeln schnell geortet werden kann.
Die Vorrichtungsunterseite kann zumindest ein Antirutschmittel (6.3) umfassen. Das Material eines Antirutschmittels umfasst beispielsweise einen synthetischen oder halbsynthetischen Kunststoff (z.B. Gummi). Das Antirutschmittel kann stoffschlüssig mit der Vorrichtungsunterseite verbunden sein. Vorteilhaft ergibt sich durch das Antirutschmittel, dass die Drohne auf einer glatten Oberfläche, die eine Schräge aufweist, nicht abrutscht.
Die Vorrichtung kann zumindest eine Gewichtsverringerungsaussparung (1.12) umfassen. Diese umfasst einen nicht materialgefüllten Bereich der Vorrichtung. Eine Gewichtsverringerungsaussparung kann beispielsweise aus der Vorrichtung herausgefräst sein. Bevorzugt wird die Gewichtsverringerungsaussparung bereits während des Herstellungsprozesses der Vorrichtung erzeugt, indem der Bereich der Gewichtsverringerungsaussparung nicht mit einem Material ausgefüllt wird. Es können auch mehrere Gewichtsverringerungsaussparungen nebeneinander angeordnet sein. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise aus einem Material geformt werden, welches mit vielen nebeneinander angeordneten Löchern versehen ist. Vorteilhaft ergibt sich durch eine Gewichtsverringerungsaussparung, bevorzugt einer Mehrzahl davon, ein leichteres Gewicht und eine längere Flugzeit der Drohne.
Das Material, aus welchem die Vorrichtung gebildet ist, oder das Material, aus dem die Komponenten, welche von der Vorrichtung umfasst sind, gebildet sind, umfasst Leichtmetalle (z.B. Magnesium, Aluminium, Titan), Metalle (Kupfer, Eisen), sowie deren Legierungen und Verbindungen mit anderen Materialien. Weiterhin umfasst das Material der Vorrichtung zellulosebasierte Werkstoffe (z.B. Pappe), Kunststoffe wie Duroplaste (z.B. Polyester, Epoxidharze, Formaldehydharze, Polyurethane, Gießharze, glasfaserverstärkte Kunststoffe), Thermoplaste (z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polytetrafluorethen, Polyacrylnitril, Polyethylenterephthalat, Polymethacrylsäuremethylester, Polyurethane) und Elastomere (z.B. Polybutadien, Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk, Ethylenvinylacetat, Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk, Fluorkautschuk, Naturkautschuk, Polyurethan, Chloropren-Kautschuk, Acrylnitril/chloriertes Polyethylen/Styrol, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Propylen-Copolymer, Acrylnitril-Butadien-Acrylat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Acrylnitril-Methylmethacrylat, Acrylnitril-Styrolacrylat, Isopren-Kautschuk, Polyisobutylen, Polyvinylbutyral, Styrol-Butadien-Kautschuk, Vinylchlorid/Ethylen, Vinylchlorid/ Ethylen/ Methacrylat). Außerdem umfasst das Material der Vorrichtung oder Teile davon Polymilchsäure, glykolisiertes Polyester, Polycarbonat, Polyaryletherketone, Polyetherimide. Weiterhin sind auch beliebige Mischungen der genannten Kunststoffe umfasst. Zudem umfassen Materialien für Formkörper organische Materialien (z.B. Holz) und Verbundstoffe (z.B. Kohlefaserverbundstoffe).
Die Vorrichtung kann mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Dies bietet sich insbesondere für die Verwendung eines Thermoplasten als Material an. Vorteilhaft ergibt sich durch die Verwendung eines Spritzgussverfahrens eine hohe Produktivität und eine gute Integrierbarkeit in automatisierte Fertigungsprozesse. Weiterhin kommt als Herstellungsverfahren für eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch ein Tiefziehverfahren in Betracht. Die Herstellung mittels eines 3D-Druckverfahres erlaubt vorteilhaft eine Anpassung der Vorrichtung, insbesondere der vertikalen Halterungselemente, an unterschiedliche Drohnentypen.
Ausführungsbeispiele
Anhand folgender Figuren und Ausführungsbeispiele wird die vorliegende Erfindung näher erläutert, ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.
Dabei zeigt

1: eine perspektivische Ansicht der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0)
2: die Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in Draufsicht (DS), Seitenansicht (SA) und Vorderansicht (VA)
3: die Anbringung der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) an der Unterseite der Drohne (3.0)
4: eine Drohne mit daran befestigter Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0)
5: eine Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) mit formschlüssig verbindbarem Adapter (4.0) und Nutzlast (2.0)
6: eine Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in Draufsicht (DS) und Seitenansicht (SA)
7: eine Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in Seitenansicht mit daran befestigtem Rotorschutzelement (5.0)
8: eine Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in Seitenansicht mit daran befestigtem elektronischem Modul (5.1)

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
Die 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0). Diese umfasst eine Grundplatte (1.1), zwei vertikale Halteelemente (1.2) mit horizontalen Ausläufern (1.3) und daran angeordneten Fortsätzen (1.13). Die Grundplatte (1.1) ist hier nach oben gewölbt, um sich der Form des unteren Gehäuseteils (3.1) des Luftfahrzeugs (3.0) formschlüssig anzuliegen. Die Grundplatte (1.1) weist zudem eine Gewichtsverringerungsaussparung (1.12) auf, welche das Gewicht der Vorrichtung (1.0) reduziert, aber auch dazu vorgesehen sein kann, Erhebungen innerhalb der Oberfläche des Korpus (3.4) der Drohne auszugleichen oder formschlüssig an diesen Erhebungen anzuliegen. Die Grundplatte (1.1) umfasst einen Schnellverschluss (1.4), der auch als Adaptergegenstück (1.10) bezeichnet ist.
Die 2 zeigt die in 1 dargestellte Ausführungsform der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in Draufsicht (DS), Seitenansicht (SA) und Vorderansicht (VA).
Die 3 zeigt, wie die in 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) an dem Korpus (3.4) des Luftfahrzeugs (3.0) angebracht ist. Hier ist eine Drohne (3.0) ohne Rotoren dargestellt. Der Korpus (3.4) umfasst ein unteres Gehäuseteil (3.1), zwei seitliche Gehäuseteile (3.2) und ein oberes Gehäuseteil (3.3). Die Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) wird von unten an der Drohne (3.0) über eine Klemmwirkung befestigt. Außerdem sind die Fortsätze (1.13) derart gestaltet, dass diese innerhalb des oberen Gehäuseteils (3.3) formschlüssig eingreifen und für eine weitere Befestigung sorgen.
Die 4 zeigt die in 3 dargestellte Ausführungsform einer Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) zeigt deren Befestigung an der Unterseite einer Drohne (3.0). Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der rechte vordere Rotorarm nicht dargestellt. Hier ist das vertikale Halteelement (1.2) hinter dem proximalen Rotorarmende (3.5) des hinteren Rotorarms (3.7) angeordnet. Es kann allerdings auch zwischen den proximalen Rotorarmenden (3.5) eines hinteren Rotorarms (3.7) und eines vorderen Rotorarms (3.6) angeordnet sein.
Die 5 zeigt die in den vorherigen Figuren dargestellte Nutzlastbefestigungs-vorrichtung (1.0) und eine daran anbringbare Nutzlast (2.0). Diese kann über einen Adapter (4.0) an dem Schnellverschluss (1.4) / dem Adaptergegenstück (1.10) an der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) befestigt werden. Der Adapter (4.0) greift hierbei in das Adaptergegenstück (1.10). Um die Befestigung zu ermöglichen, wird ein nicht dargestellter Bolzen in die dafür vorgesehene Bolzenaussparung (4.1) eingeführt.
Die 6 zeigt eine Prinzipdarstellung der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in Draufsicht (DS) und Seitenansicht (SA). Hier umfassen die horizontalen Ausläufer (1.3) obere Nuten (1.6), in welche beispielsweise ein Rotorschutzelement (5.0) oder ein elektronisches Modul (5.1) gesteckt werden kann. Weiterhin umfasst die hier dargestellte Ausführungsform eine laterale Nut (1.5), in welche zumindest ein proximales Rotorarmende positioniert werden kann, wenn dieses umgeklappt wird, um die Drohne (3.0) kompakter zu machen. Zudem ist an der Vorrichtungsunterseite (1.11) wahlweise ein magnetisches Element (6.0), ein reflektierendes Element (6.1), ein Leuchtmittel (6.2) und/oder ein Antirutschmittel (6.3) angeordnet.
Die 7 zeigt eine Prinzipdarstellung der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in einer Seitenansicht mit einem daran befestigtem Rotorschutzelement (5.0). Dieses wird in die oberen Nuten (1.6) der horizontalen Ausläufer (1.3) gesteckt und somit formschlüssig mit der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) verbunden. Das Rotorschutzelement (5.0) ist hierbei als rundes Gitter ausgestaltet, welches oberhalb der Drohne und der Rotoren positioniert ist.
Die 8 zeigt eine Prinzipdarstellung der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) in einer Seitenansicht mit einem daran befestigtem elektronischen Modul (5.1). Dieses wird in die oberen Nuten (1.6) der horizontalen Ausläufer (1.3) gesteckt und somit formschlüssig mit der Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) verbunden.
Bezugszeichenliste

(1.0): Nutzlastbefestigungsvorrichtung
(1.1): Grundplatte
(1.2): vertikales Halteelement
(1.3): horizontaler Ausläufer
(1.4): Schnellverschluss
(1.5): laterale Nut
(1.6): obere Nut
(1.7): vorderes Ende der Grundplatte
(1.8): Mittelteil der Grundplatte
(1.9): hinteres Ende der Grundplatte
(1.10): Adaptergegenstück
(1.11): Vorrichtungsunterseite
(1.12): Gewichtsverringerungsaussparung
(1.13): Fortsatz
(2.0): Nutzlast
(3.0): Luftfahrzeug
(3.1): unteres Gehäuseteil
(3.2): seitliches Gehäuseteil
(3.3): oberes Gehäuseteil
(3.4): Korpus des Luftfahrzeugs
(3.5): proximales Rotorarmende
(3.6): vorderer Rotorarm
(3.7): hinterer Rotorarm
(4.0): Adapter
(4.1): Bolzenaussparung
(5.0): Rotorschutzelement
(5.1): elektronisches Modul
(6.0): magnetisches Element
(6.1): reflektierendes Element
(6.2): Leuchtmittel
(6.3): Antirutschmittel

Claims

Nutzlastbefestigungsvorrichtung (1.0) zum Befestigen einer Nutzlast (2.0) an einem unbemannten Luftfahrzeug (3.0), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1.0) an einem unteren Gehäuseteil (3.1) eines Korpus des Luftfahrzeugs (3.0) formschlüssig anordnenbar ist, wobei die Vorrichtung (1.0) so ausgestaltet ist, dass die Abmessungen des Korpus (3.4) des Luftfahrzeugs (3.0) einschließlich der daran angebrachten Vorrichtung (1.0), an der dicksten Stelle des Querschnitts des Korpus, um weniger als 10 % zunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1.0) zumindest eine Grundplatte (1.1) und zumindest ein vertikales Halteelement (1.2) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Halteelemente (1.2) der Vorrichtung (1.0) dazu eingerichtet sind, eine reversible formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit einem seitlichen Gehäuseteil (3.2) und/oder einem oberen Gehäuseteil (3.3) des Luftfahrzeugs (3.0) herzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das vertikale Halteelement (1.2) einen horizontalen Ausläufer (1.3) mit einem eingreifenden Fortsatz (1.13) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Grundplatte (1.1) zumindest einen Schnellverschluss (1.4) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, wobei ein Adapter (4.0) mit der Grundplatte (1.1) oder dem Schnellverschluss (1.4) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Adapter (4.0) reversibel kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Grundplatte (1.1) oder dem Schnellverschluss (1.4) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Nutzlast (2.0) kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Grundplatte (1.1) oder dem Schnellverschluss (1.4) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Nutzlast (2.0) kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Adapter (4.0) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, wobei das vertikale Halteelement (1.2) zumindest eine laterale Nut (1.5) umfasst, die derart ausgestaltet ist, dass ein zum Korpus (3.4) des Luftfahrzeugs (3.0) proximales Rotorarmende (3.5) eines vorderen Rotorarms (3.6), und/oder eines hinteren Rotorarms (3.7) passgenau darin anordnenbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der horizontale Ausläufer (1.3) zumindest eine obere Nut (1.6) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei ein Rotorschutzelement (5.0) oder eine Nutzlast (2.0) kraftschlüssig und/oder formschlüssig in der oberen Nut (1.6) anbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei an einem vorderen Ende der Grundplatte (1.7) und/oder in einem Mittelteil der Grundplatte (1.8) und/oder an einem hinteren Ende der Grundplatte (1.9) zumindest ein Adaptergegenstück (1.10) angeordnet ist, welches kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Adapter (4.0) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Grundplatte (1.1) zumindest ein magnetisches Element (6.0) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1.0) im Wesentlichen aus zumindest einem magnetischen Element (6.0) gebildet ist, das stoffschlüssig mit dem unteren Gehäuseteil (3.1) des Luftfahrzeugs (3.0) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Nutzlast (2.0) und/oder der Adapter (4.0) über magnetische Wechselwirkungen kraftschlüssig mit dem magnetischen Element (6.0) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 14, wobei der Schnellverschluss (1.4) und/oder das magnetische Element (6.0) als ein integraler Bestandteil des unteren Gehäuseteils (3.1), und/oder des seitlichen Gehäuseteils (3.2), und/oder des oberen Gehäuseteils (3.3) des Luftfahrzeugs (3.0) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtungsunterseite (1.11) zumindest ein reflektierendes Element (6.1) und/oder ein Leuchtmittel (6.2) umfasst
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 18, wobei die Vorrichtungsunterseite (1.11) zumindest ein Antirutschmittel (6.3) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1.0) zumindest eine Gewichtsverringerungsaussparung (1.12) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Material der Vorrichtung (1.0) ein Metall, und/oder einen Kunststoff, und/oder einen Verbundwerkstoff, und/oder ein organisches Material umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Vorrichtung (1.0) ganz oder teilweise aus Komponenten gebildet ist, die dazu geeignet sind, mittels eines Spritzgussverfahrens, und/oder eines Tiefziehverfahrens, und/oder eines 3D-Druckverfahrens herstellbar sind.
Kombinationserzeugnis zum Befestigen einer Nutzlast (2.0) an einem unbemannten Luftfahrzeug (3.0) umfassend a) eine Vorrichtung (1.0) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, b) ein Luftfahrzeug (3.0) c) eine Nutzlast (2.0) wobei die Vorrichtung (1.0) an einem unteren Gehäuseteil (3.1) des Luftfahrzeugs (3.0) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung (1.0) so ausgestaltet ist, dass die Abmessungen des Luftfahrzeugs (3.0) einschließlich der daran angebrachten Vorrichtung (1.0) unwesentlich vergrößert ist.
Verfahren zum Befestigen einer Nutzlast (2.0) an einem Luftfahrzeug (3.0) umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 oder nach Anspruch 23, b) Bereitstellen eines Luftfahrzeugs (3.0), c) Bereitstellen einer Nutzlast (2.0), d) Anbringen der Vorrichtung an dem Luftfahrzeug (3.0), wobei die Abmessungen des Luftfahrzeugs (3.0) einschließlich der daran angebrachten Vorrichtung (1.0) unwesentlich vergrößert werden. e) Anbringen der Nutzlast (2.0) an der Vorrichtung (1.0)
Verwendung der Vorrichtung nach einem er Ansprüche 1 bis 22, oder eines Kombinationserzeugnisses nach Anspruch 23 zum Befestigen einer Nutzlast (2.0) an einem Luftfahrzeug (3.0).