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Title:
AUTONOMOUS AIRCRAFT FOR TRANSPORTING GOODS BETWEEN DIFFERENT GROUND STATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/220190
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an autonomous aircraft for transporting goods between different ground stations, comprising a housing (13) that includes a battery interface (9) for connection to a battery (7). In an autonomous aircraft, the battery can be automatically replaced because the battery (7) is mounted on the battery interface (9) by means of a rotary mechanism (11).

Inventors:
BRAUN MARCEL (DE)
MOSER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/000691
Publication Date:
December 28, 2017
Filing Date:
June 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
H01M50/249
Foreign References:
US20150380709A12015-12-31
JP2015042539A2015-03-05
EP2605309A12013-06-19
JP2002019229A2002-01-23
US20140032034A12014-01-30
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Claims:
Patentansprüche

1. Autonomes Fluggerät zum Transport von Waren zwischen verschiedenen

Bodenstationen, umfassend ein Gehäuse (13), welches eine Batterieschnittstelle (9) zur Verbindung mit einer Batterie (7) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Batterie (7) über einen Drehmechanismus (11) an der Batterieschnittstelle (9) gehalten ist.

2. Fluggerät nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Drehmechanismus (11) halbkreisförmig ausgebildet ist und im geöffneten Zustand die Batterie (7) freigibt und im geschlossenen Zustand die Batterie (7) in Z- Richtung (23) sichert.

3. Fluggerät nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Drehmechanismus (11) an einer Außenfläche des Gehäuses (13) nahe der Batterieschnittstelle (9) drehbar gelagert ist.

4. Fluggerät nach Anspruch 1 , 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Drehmechanismus (11) im geschlossenen Zustand Batteriepins (19) in

Richtung eines an der Batterieschnittstelle (9) angeordneten Gegenstückes drückt.

5. Fluggerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende (15) des Drehmechanismus (11) im geschlossenen Zustand in eine Aussparung (17) der Batterie (7) oder der Batterieschnittstelle (9) eingreift oder die Batterie (7) hinter greift.

Fluggerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Fluggerät (1) fernsteuerbar ist oder autonom fliegt.

Fluggerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Fluggerät als Drone (19) ausgebildet ist.

Description:
Autonomes Fluggerät zum Transport von Waren zwischen verschiedenen Bodenstationen

Die Erfindung betrifft ein autonomes Fluggerät zum Transport von Waren zwischen verschiedenen Bodenstationen, umfassend ein Gehäuse, welches eine

Batterieschnittstelle zur Verbindung mit einer Batterie aufweist.

Aus der US 2014/0032034 A1 ist ein unbenanntes Flugobjekt in Form einer Drone bekannt, welche ferngesteuert oder autonom fliegt und Waren und/oder Personen zwischen verschiedenen Bodenstationen transportiert. Diese Drone ist mit Propellern ausgerüstet und wird mittels einer Batterie, die an dem Gehäuse der Drone befestigt ist, mit Energie versorgt. In den Bodenstationen wird eine Vielzahl von Batterien vorgehalten, damit jede Drone mit einer jeweils vollen Batterie ausgerüstet werden kann, wenn diese zu einem Flug zur nächsten Bodenstation startet.

Nachteilig dabei ist, dass die Batterie manuell an der Drone anzubringen, zu entnehmen und zu sichern ist. Dadurch ist ein hoher Zeitaufwand nötig und es ist ein großer Bauraum für das manuelle Fügen notwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein autonomes Fluggerät zum Transport von Waren zwischen verschiedenen Bodenstationen anzugeben, bei welchen ein Batteriewechsel schnell und unkompliziert erfolgen kann.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.

Die Aufgabe ist mit einem autonomen Fluggerät dadurch gelöst, dass die Batterie über einen Drehmechanismus an der Batterieschnittstelle gehalten ist. Über diesen

BESTÄTIGUNGSKOPIE Drehmechanismus kann mittels eines Roboters oder einen automatisiert arbeitenden Aktuator die Batterie einfach gelöst und schnell wieder an der Batterieschnittstelle befestigt werden. Dadurch ist ein automatisiertes Sichern und Entriegeln der Batterie an dem autonomen Fluggerät möglich. Dies ist wesentlich effizienter als ein manueller Anschluss der Batterie, wobei auch der benötigte Bauraum auf ein erforderliches

Minimum sinkt.

Vorteilhafterweise ist der Drehmechanismus halbkreisförmig ausgebildet und gibt im geöffneten Zustand die Batterie frei und sichert im geschlossenen Zustand die Batterie in Z-Richtung. Durch diesen halbkreisförmig ausgebildeten Drehmechanismus ist dieser gut für einen Roboter bzw. Aktuator greifbar und somit die Batterie tauschbar. Schäden durch falsche Handhabung der Komponente können vermieden werden, da es nur eine Drehbewegung mit zwei Bewegungsrichtungen für diesen Drehmechanismus gibt.

In einer Ausgestaltung ist der Drehmechanismus an einer Außenfläche des Gehäuses nahe der Batterieschnittstelle drehbar gelagert. Dadurch muss die Batterie nur gegen die Batterieschnittstelle gedrückt werden. Mit einer einmaligen Bewegung des

Drehmechanismus ist die Batterie gesichert, wobei gleichzeitig die elektrische Verbindung gewährleistet ist.

In einer Variante drückt der Drehmechanismus im geschlossenen Zustand die

Batteriepins in Richtung eines, an der Batterieschnittstelle angeordneten Gegenstückes. Somit wird nicht nur der elektrische Kontakt zwischen Batteriepins und Gegenstück einfach hergestellt, sondern durch den Drehmechanismus wird die Batterie auch während des Fluges des Fluggerätes zuverlässig gehalten.

In einer Weiterbildung greift ein freies Ende des Drehmechanismus im geschlossenen Zustand in eine Aussparung der Batterie oder der Batterieschnittstelle ein oder hinter greift die Batterie. Durch diese Verrastung wird ein zufälliges öffnen des

Drehmechanismus während des Betriebes des Fluggerätes zuverlässig verhindert.

In einer Ausführungsform ist das Fluggerät fernsteuerbar oder fliegt autonom.

Insbesondere ein ferngesteuertes Fluggerät kann mit geringem technischem Aufwand von den Bodenstationen geleitet werden. Bei einem autonomen Fliegen ist ein

Mikrorechner zur Navigation in dem Fluggerät notwendig.

Vorteilhafterweise ist das Fluggerät als Drone ausgebildet. Solche Dronen lassen sich im nahen Bodenverkehr einfach einsetzen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fluggerätes,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen Batterieanschluss des Fluggerätes mit gesichertem Drehmechanismus (Fig. 2a) und geöffnetem Drehmechanismus (Fig. 2b).

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fluggerätes dargestellt, welches als Drone 1 ausgeführt ist. Solche Dronen 1 haben die Aufgabe, Ladungen aufzunehmen, von einem Ort zum anderen zu tragen und an einer physikalisch anderen Position abzugeben. Solche Dronen 1 werden mit Aircraft betrieben, weswegen sie mindestens zwei Propeller 3, 5 aufweisen. Diese Propeller 3, 5 werden von einer Batterie 7 gespeist, die an einer Batterieschnittstelle 9 der Drone 1 befestigt ist. Die Batterie 7 muss häufig nach einem Flug gewechselt werden, um ausreichend Energie für den nächsten Flug zur nächsten Bodenstation zu haben.

Um einen automatischen Batteriewechselvorgang zu ermöglichen, ist die Batterie 7 über einen Drehmechanismus 11 an der Drone 1 befestigt. Dieser Drehmechanismus 1 1 ist außen an dem Gehäuse 13 der Drone 1 gelagert und als schwenkbarer Halbkreis ausgebildet. In Fig. 2a ist die Sicherungsposition der Batterie 7 dargestellt, bei welcher der Drehmechanismus 1 1 aus einer waagerechten Position um annähernd 90° gedreht wird und ein freies Ende 15 des Drehmechanismus 11 in einer Aussparung 17 an der Batterie 7 eingreift, um diese zu sichern. Bei dieser Sicherung wird nicht nur die Batterie 7 während des Fluges der Drone 1 gehalten, sondern gleichzeitig werden die Batteriepins 19 gegen ein Gegenstück der Batterieschnittstelle 9 gedrückt, dass an dem Gehäuse 13 ausgebildet ist. Somit wird ein elektrischer Kontakt der Batteriepins 19 gegen das

Gegenstück der Batterieschnittstelle 9 hergestellt. Unterhalb der Batterie 7 ist ein Raum 21 vorgesehen, in welchen Ladung aufgenommen und gesichert werden kann.

Soll eine Batterie 7 gewechselt werden, so wird der Drehmechanismus 11 geöffnet, so dass eine Seite der Batterie 7, welche als Z-Seite 23 betrachtet wird, freigegeben wird, und die Batterie 7 aus der Drone 1 entnommen werden kann (Fig. 2b).

Eine solche automatisierte Funktion beim Batteriewechsel ist insbesondere für einen industriellen Einsatz vorgesehen, welcher Potentiale im Hinblick auf Zeiteinsparung und Steigerung der Prozesssicherheit bietet.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele

eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der

Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden

Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.