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DE102014211721A1 - Unmanned aerial vehicle and method for operating an unmanned aerial vehicle - Google Patents

Unmanned aerial vehicle and method for operating an unmanned aerial vehicle Download PDF

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DE102014211721A1
DE102014211721A1 DE102014211721.6A DE102014211721A DE102014211721A1 DE 102014211721 A1 DE102014211721 A1 DE 102014211721A1 DE 102014211721 A DE102014211721 A DE 102014211721A DE 102014211721 A1 DE102014211721 A1 DE 102014211721A1
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DE
Germany
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aircraft
unmanned aerial
aerial vehicle
vertical structure
vehicle according
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German (de)
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Inventor
Nicolas Cebron
Jan Karl Warzelhan
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Luftfahrzeug, wobei eine Halteeinrichtung starr mit dem Luftfahrzeug verbunden ist, wobei die Halteeinrichtung derart gestaltet ist, dass das Luftfahrzeug lösbar an einer im Wesentlichen vertikalen Struktur, insbesondere an einer Wand oder an einem Fenster, befestigbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines unbemannten Luftfahrzeugs, um das Luftfahrzeug lösbar an eine vertikale Struktur zu befestigen.The invention relates to an unmanned aircraft, wherein a holding device is rigidly connected to the aircraft, wherein the holding device is designed such that the aircraft is detachably fastened to a substantially vertical structure, in particular on a wall or on a window. Further, the invention relates to a method of operating an unmanned aerial vehicle to releasably secure the aircraft to a vertical structure.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Luftfahrzeug und ein Verfahren zum Betrieb eines unbemannten Luftfahrzeugs. The invention relates to an unmanned aerial vehicle and a method for operating an unmanned aerial vehicle.

Es ist bekannt, unbemannte Luftfahrzeuge, sogenannte Drohnen, im zivilen Bereich zur Überwachung, Erkundung und Aufklärung, beispielsweise bei Demonstrationen oder Großveranstaltungen, einzusetzen. Beim Einsatz im urbanen Umfeld werden beispielsweise Helikopter-ähnliche Drohnen, insbesondere Quadrocopter verwendet, an denen verschiedene Sensoren, wie beispielsweise Überwachungskameras, am Unterboden angebracht sind. In der DE 10 2010 038 661 A1 ist ein solches unbemanntes Luftfahrzeug beschrieben, das zusammen mit einer Erntemaschine und einem Transportfahrzeug in der Landtechnik verwendet wird.It is known to use unmanned aerial vehicles, so-called drones, in the civil sector for surveillance, reconnaissance and reconnaissance, for example during demonstrations or major events. When used in an urban environment, for example, helicopter-like drones, in particular quadrocopters are used, where various sensors, such as surveillance cameras, are attached to the subsoil. In the DE 10 2010 038 661 A1 Such an unmanned aerial vehicle is described which is used together with a harvesting machine and a transport vehicle in agricultural technology.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die starr mit dem Luftfahrzeug verbundene Halteeinrichtung, die eine lösbare Befestigung des Luftfahrzeugs an einer vertikalen Struktur ermöglicht, hat das Luftfahrzeug den Vorteil, dass die maximale Einsatzzeit des Luftfahrzeugs gegenüber bekannten unbemannten Luftfahrzeugen vergrößert ist, da während der Befestigung an der vertikalen Struktur gegenüber dem Flugmodus weniger Energie benötigt wird. Due to the rigidly connected to the aircraft holding device, which allows a releasable attachment of the aircraft to a vertical structure, the aircraft has the advantage that the maximum operating time of the aircraft over known unmanned aerial vehicles is increased because during attachment to the vertical structure relative to the Flight mode requires less energy.

Die Verwendung eines Haltearms hat den Vorteil, dass die Rotoren des Luftfahrzeugs gegenüber der vertikalen Struktur ausreichend Abstand haben, so dass die Rotoren bei der Befestigung des Luftfahrzeugs an der vertikalen Struktur frei rotieren können. Dabei reicht der Haltearm in horizontaler Richtung über den Drehbereich der Rotoren hinaus. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Haltearm so lang ist, dass der Haltearm über den Drehbereich der Rotoren um mindestens 50 cm hinaus ragt, da dies dazu beiträgt, dass auch eine Befestigung des Luftfahrzeugs an schlecht zugänglichen vertikalen Strukturen, wie Nischen, möglich ist. The use of a support arm has the advantage that the rotors of the aircraft are sufficiently spaced from the vertical structure so that the rotors can freely rotate upon attachment of the aircraft to the vertical structure. In this case, the holding arm extends in the horizontal direction beyond the rotational range of the rotors. It is particularly advantageous if the holding arm is so long that the holding arm protrudes beyond the rotational range of the rotors by at least 50 cm, as this contributes to the fact that attachment of the aircraft to poorly accessible vertical structures, such as niches, is possible.

Ein elektrischer Magnet als Verbindungseinrichtung zur vertikalen Struktur hat den Vorteil, dass die Befestigung durch Aktivierung einer Spannung auf den elektrischen Magneten besonders einfach, schnell und sicher erfolgt. Dies setzt voraus, dass die vertikale Struktur magnetisierbar ist. Bei nicht magnetisierbaren, vertikalen Strukturen wird in besonders vorteilhafter Weise eine Saugeinrichtung, insbesondere ein Saugnapf, verwendet, da mittels des Saugnapfes die Befestigung an einer Vielzahl verschiedener vertikaler Strukturen, beispielsweise Glas oder Häuserfassaden, möglich ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, die Verbindungseinrichtung sowohl als elektrischer Magnet als auch als Saugeinrichtung auszubilden.An electric magnet as a connecting device to the vertical structure has the advantage that the attachment by activation of a voltage on the electric magnet is particularly simple, fast and secure. This assumes that the vertical structure is magnetizable. In the case of non-magnetizable, vertical structures, a suction device, in particular a suction cup, is used in a particularly advantageous manner, since attachment to a multiplicity of different vertical structures, for example glass or house facades, is possible by means of the suction cup. It is particularly advantageous to form the connecting device both as an electric magnet and as a suction device.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Saugeinrichtung über einen Luftschlauch mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, da hierdurch das notwendige Vakuum in der Saugeinrichtung besonders einfach und zuverlässig hergestellt werden kann. It is particularly advantageous if the suction device is connected via an air hose with a vacuum pump, as this the necessary vacuum in the suction device can be made particularly simple and reliable.

Vorteilhaft ist ferner, wenn die Vakuumpumpe direkt vom Antriebsmotor der Rotoren des Luftfahrzeugs angetrieben wird, da dies zu einem leichten Luftfahrzeug und damit zu langen Einsatzzeiten des Luftfahrzeugs beiträgt.It is also advantageous if the vacuum pump is driven directly by the drive motor of the rotors of the aircraft, since this contributes to a light aircraft and thus to long operating times of the aircraft.

Die Verwendung eines Drucksensors trägt in vorteilhafter Weise zu einer sicheren Befestigung des Luftfahrzeugs über die Saugeinrichtung mit der vertikalen Struktur bei, da durch den Drucksensor festgestellt werden kann, wie gut die Befestigung ist. The use of a pressure sensor advantageously contributes to a secure attachment of the aircraft via the suction device with the vertical structure, since it can be determined by the pressure sensor, how well the attachment is.

Die Ausbildung der Halteeinrichtung als Dreibein trägt ebenfalls zu einer sicheren Befestigung des Luftfahrzeugs mit der vertikalen Struktur bei. Insbesondere bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, wie starker Wind, ist das Luftfahrzeug durch das Dreibein zuverlässig mit der vertikalen Struktur verbunden. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn jeweils eine Verbindungseinrichtungen, insbesondere zwei Saugnäpfe, an zumindest zwei Haltearmen befestigt sind. Eine besonders zuverlässige Befestigung mit der vertikalen Struktur wird dadurch erreicht, wenn an allen drei Haltearmen jeweils eine Verbindungseinrichtung befestigt ist.The formation of the holding device as a tripod also contributes to a secure attachment of the aircraft with the vertical structure. Particularly in unfavorable weather conditions, such as strong wind, the aircraft is reliably connected by the tripod with the vertical structure. It is particularly advantageous if in each case a connecting means, in particular two suction cups, are attached to at least two retaining arms. A particularly reliable fastening with the vertical structure is achieved when a connecting device is attached to all three retaining arms.

Das Luftfahrzeug ist besonders geeignet zur Nutzung mit einer Überwachungskamera, da durch die Befestigung des Luftfahrzeugs an der vertikalen Struktur die Überwachungskamera besonders effektiv nutzbar ist. So weist die Überwachungskamera einen großen Sichtbereich auf. Dies wird dadurch erreicht, dass das Luftfahrzeug flexibel an hierfür besonders geeigneten vertikalen Strukturen angebracht werden kann. Besonders vorteilhaft lässt sich das Luftfahrzeug im urbanen Umfeld einsetzen, da es dort besonders viele vertikale Strukturen gibt. Durch die Befestigung des Luftfahrzeugs an der vertikalen Struktur ergeben sich im Zusammenhang mit der Nutzung einer Überwachungskamera zahlreiche weitere Vorteile. Insbesondere ist bei der temporären Arretierung des Luftfahrzeugs das Bild der Überwachungskamera stabiler als im Flugmodus und die Algorithmen für die Videoinhaltsanalyse können auf dem Prinzip der statischen Kamera beruhen und somit bessere Ergebnisse liefern als während des Fluges. Ferner muss bei einer Live-Übertragung der Bilder der Überwachungskamera beim Schwenken der Überwachungskamera die Inertialbewegung des Luftfahrzeugs nicht berücksichtigt werden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, dass das Luftfahrzeug mit der Überwachungskamera als Ersatz für eine lediglich vorübergehend benötigte stationäre Überwachungskamera dienen kann, wobei in vorteilhafter Weise der Aufwand für eine permanente Anbringung einer stationären Überwachungskamera entfällt.The aircraft is particularly suitable for use with a surveillance camera, since the attachment of the aircraft to the vertical structure makes the surveillance camera particularly effective. Thus, the surveillance camera has a large field of view. This is achieved by the fact that the aircraft can be flexibly attached to this particularly suitable vertical structures. The aircraft can be used particularly advantageously in an urban environment, since there are particularly many vertical structures there. Attaching the aircraft to the vertical structure provides numerous other benefits in connection with the use of a surveillance camera. In particular, in the case of temporary locking of the aircraft, the image of the surveillance camera is more stable than in flight mode and the algorithms for video content analysis can be based on the principle of static camera and thus provide better results than during flight. Furthermore, during live transmission of the images of the surveillance camera when panning the surveillance camera does not take into account the inertial motion of the aircraft. It is particularly advantageous in this case that the aircraft with the surveillance camera can serve as a substitute for a only temporarily required stationary surveillance camera, which eliminates the cost of a permanent attachment of a stationary surveillance camera in an advantageous manner.

Die Ausführung des Luftfahrzeugs als Drehflügelluftfahrzeug hat den Vorteil, dass sich Drehflügelluftfahrzeuge besonders gut manövrieren lassen und somit die Annäherung an die vertikale Struktur besonders einfach durchgeführt werden kann.The embodiment of the aircraft as a rotary wing aircraft has the advantage that rotary wing aircraft can be maneuvered particularly well and thus the approach to the vertical structure can be carried out particularly easily.

Die vorstehend genannten Vorteile für das Luftfahrzeug gelten in entsprechender Weise auch für das Verfahren zum Betrieb eines Luftfahrzeugs. Der Verfahrensschritt einer Reduktion der Rotorleistung der Rotoren oder das Ausschalten des Antriebsmotors der Rotoren des Luftfahrzeugs hat den Vorteil, dass die akustische Wahrnehmbarkeit des Luftfahrzeugs reduziert ist, da durch die Reduktion oder Abschalten der Rotoren nach der Arretierung an der vertikalen Struktur das Luftfahrzeug nahezu lautlos ist. The aforementioned advantages for the aircraft apply equally to the method for operating an aircraft. The process step of reducing the rotor power of the rotors or shutting off the drive motor of the rotors of the aircraft has the advantage that the acoustic perceptibility of the aircraft is reduced because the aircraft is virtually silent due to the reduction or shutdown of the rotors after locking on the vertical structure ,

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren und aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages will become apparent from the following description of embodiments with reference to the figures and from the dependent claims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings with reference to several figures and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 einen Quadrocopter mit einer Halteeinrichtung, 1 a quadrocopter with a holding device,

2 einen an einer Wand befestigten Quadrocopter in Seitenansicht, 2 a quadrocopter mounted on a wall in side view,

3 einen an einer Wand befestigten Quadrocopter in Aufsicht, und 3 a mounted on a wall Quadrocopter in supervision, and

4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Quadrocopters. 4 a flowchart of a method for operating a quadrocopter.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Nachfolgend wird ein unbemanntes Luftfahrzeug beschrieben, wobei eine Halteeinrichtung starr mit dem Luftfahrzeug verbunden ist, wobei die Halteeinrichtung derart gestaltet ist, dass das Luftfahrzeug lösbar an einer im Wesentlichen vertikalen Struktur, insbesondere an einer Wand oder an einem Fenster, befestigbar ist. Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb eines unbemannten Luftfahrzeugs beschrieben, um das Luftfahrzeug lösbar an eine vertikale Struktur zu befestigen.An unmanned aerial vehicle is described below, wherein a holding device is rigidly connected to the aircraft, wherein the holding device is designed such that the aircraft can be detachably fastened to a substantially vertical structure, in particular to a wall or to a window. Also described is a method of operating an unmanned aerial vehicle to releasably secure the aircraft to a vertical structure.

1 zeigt als ein Beispiel eines unbemannten Luftfahrzeugs einen Quadrocopter 10 mit einer Halteeinrichtung 12. Der Quadrocopter 10 verfügt über eine schwenkbare Überwachungskamera 30 am Unterboden des Quadrocopters 10. Die Überwachungskamera 30 ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als Schenk-Neige-Zoom-Überwachungskamera (pan-tilt-zoom – PTZ) ausgeführt. An einer Seite des Quadrocopters 10 befindet sich ein Haltearm 16 als Teil der Halteeinrichtung 12. Am Ende dieses Haltearms 16 ist eine Saugvorrichtung als Verbindungseinrichtung zu einer vertikalen Struktur befestigt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Saugvorrichtung als Saugnapf 14 ausgebildet. Der Saugnapf 14 besteht aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi. Die Oberfläche des Saugnapfes 14 ist rund und/oder oval, wobei die Größe des Saugnapfes von dem erzeugbaren Unterdruck und/oder von dem Gewicht des Luftfahrzeuges abhängt. Dabei ist bei bestimmungsgemäßer Fluglage des Quadrocopters 10 der Saugnapf 14 und der Quadrocopter 10 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. An der Unterseite des Quadrocopters 10 sind ein Paar Kufen 34 befestigt, die zum Start und zur Landung des Quadrocopters 10 benötigt werden. An der Oberseite des Quadrocopters 10 sind an vier Rotorarmen 36 vier Rotoren 32 angebracht. Im Rumpf des Quadrocopters 10 befindet sich neben einem nicht gezeigtem Steuergerät und einer Energieversorgung in Form eines Akkumulators der Antriebsmotor 24. Die primäre Funktion des Antriebsmotors 24 besteht darin, die vier Rotoren 32 anzutreiben. Die gewünschten Flugmanöver, wie steigen, sinken oder drehen, werden durch selektives Ansteuern der Rotoren 32 erreicht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Antriebsmotor 24 ferner die Funktion, die ebenfalls im Rumpf des Quadrocopters 10 angeordnete Vakuumpumpe 26 anzutreiben. Vom Saugnapf 14 führt ein Luftschlauch 22 zu der Vakuumpumpe 26, so dass im Saugnapf 14 ein Vakuum erzeugt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist im Saugnapf 14 ein Drucksensor 28 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Drucksensor 28 im Luftschlauch 22 und/oder in der Vakuumpumpe 26 angeordnet ist. Der Drucksensor 28 misst den Druck im Saugnapf 14 und stellt somit sicher, dass das Vakuum beim Anbringen an die vertikale Struktur entstanden ist. Im Rumpf des Quadrocopters 10 ist zudem ein Lagesensor 40 angeordnet. Der Lagesensor 40 stellt zusätzlich zu dem Drucksensor 28 sicher, dass der Quadrocopter 10 stabil an der vertikalen Struktur arretiert ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Halteeinrichtung 12 als Dreibein ausgeführt, so dass neben dem Haltearm 16 zwei zusätzliche Hilfshaltearme 18, 20 die Fixierung an der vertikalen Struktur verbessern. 1 shows a quadrocopter as an example of an unmanned aerial vehicle 10 with a holding device 12 , The quadrocopter 10 has a swiveling security camera 30 on the underbody of the quadrocopter 10 , The security camera 30 is implemented in the preferred embodiment as a pan-tilt-zoom-monitoring camera (pan-tilt-zoom - PTZ). On one side of the quadrocopter 10 there is a holding arm 16 as part of the holding device 12 , At the end of this arm 16 a suction device is attached as a connecting device to a vertical structure. In the preferred embodiment, the suction device is a suction cup 14 educated. The sucker 14 consists of an elastic material, preferably rubber. The surface of the suction cup 14 is round and / or oval, wherein the size of the suction cup depends on the producible negative pressure and / or the weight of the aircraft. It is at the intended attitude of the quadrocopter 10 the suction cup 14 and the quadrocopter 10 oriented substantially horizontally. At the bottom of the quadrocopter 10 are a pair of runners 34 attached to the takeoff and landing of the quadrocopter 10 needed. At the top of the quadrocopter 10 are on four rotor arms 36 four rotors 32 appropriate. In the trunk of the quadrocopter 10 located next to a not shown control unit and a power supply in the form of a battery, the drive motor 24 , The primary function of the drive motor 24 is the four rotors 32 drive. The desired maneuvers, such as climb, descend or turn, are achieved by selectively driving the rotors 32 reached. In the preferred embodiment, the drive motor 24 Furthermore, the function also in the trunk of the quadrocopter 10 arranged vacuum pump 26 drive. From the suction cup 14 leads an air hose 22 to the vacuum pump 26 , so in the suction cup 14 a vacuum is generated. In the preferred embodiment is in the suction cup 14 a pressure sensor 28 arranged. Alternatively or additionally, it is provided that the pressure sensor 28 in the air hose 22 and / or in the vacuum pump 26 is arranged. The pressure sensor 28 measures the pressure in the suction cup 14 and thus ensures that the vacuum has formed when attached to the vertical structure. In the trunk of the quadrocopter 10 is also a position sensor 40 arranged. The position sensor 40 provides in addition to the pressure sensor 28 sure that the quadrocopter 10 Stably locked to the vertical structure. In the preferred embodiment, the holding device is 12 designed as a tripod, so that next to the arm 16 two additional auxiliary holding arms 18 . 20 improve the fixation on the vertical structure.

Die 2 zeigt den an einer Wand 38 befestigten Quadrocopter 10 in Seitenansicht. Im Gegensatz zur 1 zeigt die 2 den nach dem Anfliegen an die vertikale Struktur über die Halteeinrichtung 12 an der Wand 38 befestigten Quadrocopter 10. Die 3 zeigt als weitere Ansicht der 2, den an der Wand 38 befestigten Quadrocopter 10 in Aufsicht. In 3 sind nunmehr die vier Rotorarme 36 mit den vier Rotoren 32 sichtbar. Ferner sind neben dem Haltearm 16 auch die beiden Hilfshaltearme 18, 20 des Dreibeins dargestellt. The 2 shows that on a wall 38 attached quadrocopter 10 in side view. In contrast to 1 show the 2 after approaching the vertical structure via the holding device 12 on the wall 38 attached quadrocopter 10 , The 3 shows as another view of 2 on the wall 38 attached quadrocopter 10 in supervision. In 3 Now are the four rotor arms 36 with the four rotors 32 visible, noticeable. Furthermore, next to the arm 16 also the two auxiliary holding arms 18 . 20 the tripod shown.

Die 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Quadrocopters gemäß den 1 bis 3 als ein unbemanntes Luftfahrzeug. Nach dem Start 50 des Verfahrens wird im ersten Verfahrensschritt 52 der Saugnapf des Quadrocopters als Saugeinrichtung mit der vertikalen Struktur in Kontakt gebracht. Im anschließenden Verfahrensschritt 54 wird im Saugnapf ein Vakuum erzeugt und dadurch der Quadrocopter über den Haltearm an der vertikalen Struktur befestigt. Optional wird im anschließenden Verfahrensschritt 56 die Rotorleistung der Rotoren des Quadrocopters reduziert und/oder ein Antriebsmotors der Rotoren des Quadrocopters ausgeschaltet. Vorzugsweise wird die Rotorleistung so weit abgesenkt, dass diese Leistung für die Aufrechterhaltung des Vakuums im Saugnapf ausreicht. Soll der Quadrocopter wieder von der Wand gelöst werden, so wird im anschließenden Verfahrensschritt 58 das Vakuum im Saugnapf durch eine entgegensetzte Pumpenrichtung der Vakuumpumpe aufgehoben, indem Luft in den Saugnapf geblasen wird. Somit löst sich der Quadrocopter von der Wand und der Quadrocopter kann den Flug fortsetzen. The 4 FIG. 3 shows a flowchart of a method for operating a quadrocopter according to FIGS 1 to 3 as an unmanned aerial vehicle. After the start 50 of the method is in the first step 52 the suction cup of the quadrocopter brought as a suction device with the vertical structure in contact. In the subsequent process step 54 A vacuum is created in the suction cup and thereby the quadrocopter is attached to the vertical structure via the holding arm. Optionally, in the subsequent process step 56 reduces the rotor power of the rotors of the quadrocopter and / or turned off a drive motor of the rotors of the quadrocopter. Preferably, the rotor power is lowered so that this power is sufficient for maintaining the vacuum in the suction cup. If the quadrocopter is to be released from the wall again, then in the subsequent method step 58 the vacuum in the suction cup is removed by an opposite pumping direction of the vacuum pump by blowing air into the suction cup. Thus, the Quadrocopter detached from the wall and the Quadrocopter can continue the flight.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Saugnapf ist in einer Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels die Verbindungseinrichtung zu der vertikalen Struktur als ein elektrischer Magnet ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die Verbindungseinrichtung als mechanischer Greifer ausgebildet. As an alternative or in addition to the suction cup, in a variant of the preferred embodiment the connecting device to the vertical structure is designed as an electric magnet. Alternatively or additionally, the connecting device is designed as a mechanical gripper.

In einer weiteren Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Vakuumpumpe nicht über den Antriebsmotor der Rotoren betrieben, sondern es wird ein zusätzlicher Motor verwendet, der ausschließlich die Vakuumpumpe antreibt. Dies hat den Vorteil, dass die Vakuumpumpe unabhängig von den Rotoren betrieben werden kann. In a further variant of the preferred embodiment, the vacuum pump is not operated via the drive motor of the rotors, but an additional motor is used, which drives only the vacuum pump. This has the advantage that the vacuum pump can be operated independently of the rotors.

Ferner ist in einer weiteren Variante vorgesehen, dass zusätzlich oder alternativ zu der Überwachungskamera andere Sensoren, insbesondere eine Wärmebildkamera und/oder ein Radarsensor und/oder ein LIDAR-Sensor, am Luftfahrzeug angeordnet ist.Furthermore, in a further variant it is provided that, in addition to or as an alternative to the surveillance camera, other sensors, in particular a thermal imaging camera and / or a radar sensor and / or a LIDAR sensor, are arranged on the aircraft.

Die beschriebene Halteeinrichtung kann alternativ auch bei anderen unbemannten Luftfahrzeugen, insbesondere bei Helikoptern und/oder Gyrokoptern verwendet werden. Dabei ist die Halteeinrichtung geeignet, das Luftfahrzeug an einer Vielzahl von verschiedenen vertikalen Strukturen, beispielsweise Fenstern und/oder Gebäudefassaden und/oder Felswänden, lösbar zu befestigen. Die Struktur ist im Wesentlichen vertikal ausgebildet, wobei die Halteeinrichtung derart gestaltet ist, dass Abweichungen der Struktur von ±10° von der Vertikalen durch die Halteeinrichtung ausgeglichen werden. Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung derart gestaltet, dass bei bestimmungsgemäßer Fluglage des Luftfahrzeuges der Haltearm mit der Verbindungseinrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei auch hier Abweichungen von ±10° in Ausführungsvarianten möglich sind.The holding device described may alternatively be used in other unmanned aerial vehicles, in particular helicopters and / or gyrocopters. In this case, the holding device is suitable for releasably securing the aircraft to a multiplicity of different vertical structures, for example windows and / or building facades and / or rock walls. The structure is formed substantially vertically, wherein the holding device is designed such that deviations of the structure of ± 10 ° from the vertical are compensated by the holding device. Preferably, the holding device is designed such that at the intended attitude of the aircraft, the support arm is aligned with the connecting device substantially horizontally, whereby also deviations of ± 10 ° in embodiments are possible.

Die Verwendung der Erfindung ist direkt am Luftfahrzeug erkennbar. The use of the invention is directly recognizable on the aircraft.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010038661 A1 [0002] DE 102010038661 A1 [0002]

Claims (13)

Unbemanntes Luftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine mit dem Luftfahrzeug starr verbundenen Halteeinrichtung (12), die derart gestaltet ist, dass das Luftfahrzeug lösbar an einer im Wesentlichen vertikalen Struktur, insbesondere an einer Wand (38), befestigbar ist. Unmanned aerial vehicle, characterized by a holding device rigidly connected to the aircraft ( 12 ), which is designed so that the aircraft is detachably connected to a substantially vertical structure, in particular to a wall ( 38 ), is attachable. Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) einen Haltearm (16) und eine Verbindungseinrichtung zur Herstellung der lösbaren Befestigung an der vertikalen Struktur umfasst. An unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the holding device ( 12 ) a holding arm ( 16 ) and a connection means for making the releasable attachment to the vertical structure. Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug mit einer ersten Seite des Haltearms (16) und die Verbindungseinrichtung mit einer zweiten Seite des Haltearms (16) verbunden ist, wobei bei bestimmungsgemäßer Fluglage des Luftfahrzeuges die Verbindungseinrichtung bezüglich des Luftfahrzeugs vorzugsweise im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. An unmanned aerial vehicle according to claim 2, characterized in that the aircraft is provided with a first side of the support arm ( 16 ) and the connecting device with a second side of the holding arm ( 16 ), wherein in the intended attitude of the aircraft, the connecting device with respect to the aircraft is preferably oriented substantially horizontally. Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung als elektrischer Magnet und/oder als Saugeinrichtung, insbesondere als Saugnapf (14), und/oder als mechanischer Greifer ausgebildet ist.Unmanned aerial vehicle according to one of claims 2 or 3, characterized in that the connecting device as an electric magnet and / or as a suction device, in particular as a suction cup ( 14 ), and / or is designed as a mechanical gripper. Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) eine Vakuumpumpe (26) und einen Luftschlauch (22) umfasst, wobei die Vakuumpumpe (26) mit der Saugeinrichtung über den Luftschlauch (22) verbunden ist.An unmanned aerial vehicle according to claim 4, characterized in that the holding device ( 12 ) a vacuum pump ( 26 ) and an air hose ( 22 ), wherein the vacuum pump ( 26 ) with the suction device via the air hose ( 22 ) connected is. Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Antriebsmotor (24) zum Antrieb von Rotoren (32) des Luftfahrzeugs, wobei die Vakuumpumpe (26) durch den Antriebsmotor (24) angetrieben wird.An unmanned aerial vehicle according to claim 5, characterized by a drive motor ( 24 ) for driving rotors ( 32 ) of the aircraft, the vacuum pump ( 26 ) by the drive motor ( 24 ) is driven. Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Drucksensor (28), wobei der Drucksensor (28) derart gestaltet und angeordnet ist, dass der Drucksensor (28) den Druck in der Saugeinrichtung ermittelt.An unmanned aerial vehicle according to one of Claims 4 to 6, characterized by a pressure sensor ( 28 ), whereby the pressure sensor ( 28 ) is designed and arranged such that the pressure sensor ( 28 ) determines the pressure in the suction device. Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) als Dreibein ausgebildet ist, insbesondere dass die Halteeinrichtung (12) den Haltearm und zwei Hilfshaltearme (18, 20) aufweist.Unmanned aerial vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device ( 12 ) is designed as a tripod, in particular that the holding device ( 12 ) the holding arm and two auxiliary holding arms ( 18 . 20 ) having. Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Überwachungskamera (30), insbesondere eine schwenkbare Überwachungskamera, wobei die Überwachungskamera (30) an der Unterseite des Luftfahrzeugs angeordnet ist.Unmanned aerial vehicle according to one of the preceding claims, characterized by a surveillance camera ( 30 ), in particular a pivotable surveillance camera, wherein the surveillance camera ( 30 ) is arranged on the underside of the aircraft. Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein Drehflügelluftfahrzeug, insbesondere ein Helikopter oder ein Gyrokopter oder ein Quadrocopter (10), ist.Unmanned aerial vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the aircraft is a rotary wing aircraft, in particular a helicopter or a gyrocopter or a quadrocopter ( 10 ) is. Verfahren zum Betrieb eines unbemannten Luftfahrzeugs, insbesondere eines Luftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug an einer im Wesentlichen vertikalen Struktur, insbesondere an einer Wand (38), mittels einer mit dem Luftfahrzeug starr verbundenen Halteeinrichtung (12) lösbar befestigt wird. Method for operating an unmanned aerial vehicle, in particular an aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the aircraft is mounted on a substantially vertical structure, in particular on a wall ( 38 ), by means of a rigidly connected to the aircraft holding device ( 12 ) is releasably secured. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Schritte: • Kontaktierung einer mit der Halteeinrichtung (12) verbundenen Saugeinrichtung des Luftfahrzeugs mit der vertikalen Struktur, • Erzeugung eines Vakuums in der Saugeinrichtung und dadurch Befestigung der Luftfahrzeugs an der vertikalen Struktur, und • Lösen des Luftfahrzeugs von der vertikalen Struktur durch Erniedrigung des Vakuums in der Saugeinrichtung.Method according to claim 11, characterized by the steps of: contacting a holding device with the holding device 12 suction device of the aircraft having the vertical structure, generating a vacuum in the suction device and thereby securing the aircraft to the vertical structure, and releasing the aircraft from the vertical structure by lowering the vacuum in the suction device. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Befestigung des Luftfahrzeugs an der vertikalen Struktur und vor dem Lösen des Luftfahrzeugs von der vertikalen Struktur eine Rotorleistung der Rotoren (32) des Luftfahrzeugs reduziert und/oder ein Antriebsmotors (24) der Rotoren (32) des Luftfahrzeugs ausgeschaltet wird.A method according to claim 12, characterized in that after the attachment of the aircraft to the vertical structure and before the release of the aircraft from the vertical structure, a rotor power of the rotors ( 32 ) of the aircraft and / or a drive motor ( 24 ) of the rotors ( 32 ) of the aircraft is switched off.
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