基于健康的致动器分配

背景技术

正在开发新型飞行器，其垂直起飞和降落，但是如果期望的话也能够（例如，在恒定高度处）向前飞行。可以延长飞行器的飞行时间和/或航程的对飞行器的改进将是合期望的。另外，如果可以在不添加新组件的情况下进行这样的改进将是合期望的。这使得这样的改进能够用于超轻型飞行器（例如，具有非常严格的重量要求和/或其可能已经接近其重量极限）。

附图说明

在以下详细描述和附图中公开了本发明的各种实施例。

图1是图示了至少部分地基于健康度量来确定转子模块的命令的过程的实施例的流程图。

图2是图示了至少部分地基于健康度量来确定转子模块的命令的飞行器的实施例的图。

图3A是图示了其中当确定转子模块的命令时不考虑与转子模块相关联的健康度量的系统的示例的图。

图3B是图示了其中当确定转子模块的命令时考虑与转子模块相关联的健康度量的系统的示例的图。

图4是图示了包括通过使用预定义推力量来确定多个命令的过程的实施例的流程图。

图5是图示了包括通过使用权重来确定多个命令的过程的实施例的流程图。

图6是图示了多翼机浮子的实施例的图，所述多翼机浮子包括飞行器该侧上的每个转子模块的电池和电机。

图7A是图示了与第一时间点处的磨损和/或老化相关联的健康度量的实施例的图，其中基于磨损和/或老化来调整推力水平。

图7B是图示了与第二时间点处的磨损和/或老化相关联的健康度量的实施例的图。

图7C是图示了与第三时间点处的磨损和/或老化相关联的健康度量的实施例的图。

图8是图示了包括通过使用不同的预定义推力量和阈值来确定多个命令的过程的实施例的流程图。

图9是图示了包括通过使用不同的权重和阈值来确定多个命令的过程的实施例的流程图。

图10A是图示了与多翼机相关联的轴的实施例的图。

图10B是图示了与期望的力和/或期望的力矩相关联的正交分量的相对重要性的实施例的图。

图11是图示了包括通过使用不同的权重和阈值来确定多个命令的过程的实施例的流程图。

具体实施方式

本发明可以以许多方式实现，包括作为过程；装置；系统；物质的组成；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如被配置为执行存储在耦合到处理器的存储器上和/或由耦合到处理器的存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实施方式或者本发明可以采取的任何其它形式可以被称为技术。一般而言，在本发明的范围内，可以更改所公开过程的步骤的次序。除非另有说明，被描述为被配置为施行任务的诸如处理器或存储器之类的组件可以被实现为被临时配置为在给定时间施行任务的通用组件或被制造为施行任务的特定组件。如本文中所使用的，术语“处理器”指的是被配置为处理数据（诸如计算机程序指令）的一个或多个设备、电路和/或处理核。

下面提供了本发明的一个或多个实施例的详细描述连同图示本发明的原理的附图。结合这样的实施例描述了本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅受权利要求限制，并且本发明涵盖许多替代、修改和等同物。为了提供对本发明的透彻理解，在以下描述中阐述了许多特定细节。这些细节是出于示例的目的而提供的，并且本发明可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下根据权利要求来实践。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，使得不会不必要地模糊本发明。

本文中描述了用于确定转子模块的命令（例如，包括给定转子模块的推力量）的技术的各种实施例。在一些实施例中，该技术包括接收与具有多个转子模块的飞行器相关联的一个或多个期望的力或期望的力矩的集合；接收与多个转子模块相关联的多个健康度量（例如，为给定转子模块供电的电池的温度）；至少部分地基于期望的力或期望的力矩的集合和多个健康度量来确定多个转子模块的多个命令（例如，给定转子模块的推力量）；以及将多个命令发送到多个转子模块，其中多个转子模块中的每个转子模块施行多个命令中的对应命令。

在某些情况下，使用健康度量来确定命令使得飞行器能够实现更好的性能。例如，如下面将更详细描述的，转子模块（例如，每个转子模块可以包括电池、电机控制器等）可以在不同的健康水平下启动和/或由于不同的使用水平而使其健康退化。如果任何转子模块（或其中的任何组件）的健康变得太差，则飞行器可能会被迫降落，即使电池系统仍然具有足够的功率飞行更多。对飞行器的飞行时间和/或航程的这种限制是可避免的。通过考虑健康度量（例如，通过将较小的推力分配给不健康的转子模块，而将较大的推力分配给较健康的转子模块），可以防止（或至少延迟）由于不健康的转子模块而导致的过早降落，使得可以延长飞行器的飞行时间和/或航程。另外，在一些实施例中，可以在与飞行计算机相关联的固件或其它软件中进行改变和/或改进，使得不需要附加的（例如，物理的）组件。这对于具有严格重量要求和/或可能已经接近其重量极限的超轻型飞行器而言是有吸引力的。

图1是图示了至少部分地基于健康度量来确定转子模块的命令的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，该过程由飞行器中的飞行计算机（例如，替代地，飞行控制器）内的块或模块来施行，诸如为对应的转子模块输入期望的力和/或期望的力矩并输出命令（例如，其指定推力量）的分配块。例如，如果飞行器具有10个转子模块，则将生成10个命令。

在100处，接收与具有多个转子模块的飞行器相关联的一个或多个期望的力或期望的力矩的集合。例如，飞行计算机可以经由操纵杆或其它手动控制和/或输入设备从飞行员接收期望的位置。在下面更详细描述的一个示例中，飞行计算机中分配块上游的（一个或多个）块和/或（一个或多个）模块从期望的位置生成任何数量的期望的力和/或期望的力矩（例如，其将由转子模块的尚未确定的命令产生，并且将导致由飞行员指定的期望的位置）。在下面描述的示例中，在步骤100处接收的期望的力或期望的力矩的集合包括期望的力（例如，沿着z轴的F

在102处，接收与多个转子模块相关联的多个健康度量。在一些实施例中，每个转子模块包括一些健康监测块或模块，其监测转子模块的健康（例如，总体和/或相对于模块内的特定组件，诸如电池特定健康度量、电机特定健康度量等）。在一些实施例中，健康监测块输出健康度量信号，该健康度量信号是定量的并且在某个（例如，连续的）范围内。替代地，健康度量可以是定性的和/或离散的值，诸如二进制值“好（健康）”或“差（健康）”。

在一些实施例中，健康度量包括（或基于）以下中的一个或多个：温度（例如，作为整体的转子模块或转子模块内的组件，诸如电池、转子、电机控制器等的温度）、电压（例如，在转子模块级或组件级）、效率（例如，推进、电等）、老化（例如，作为整体的转子模块或转子模块内的组件的老化，因为转子模块和/或其组件可以独立地换出，并且因此一些转子模块和/或其组件与其它转子模块和/或其组件相比可能较新）、使用或磨损的程度或量（例如，记录一些采样或测量的度量（例如，电（输入）信号和当组件第一次安装或以其它方式新安装时得到的（输出）推力，以便检测磨损（例如，转子的轴承的磨损可以通过相对于相同量的输入电信号的较低输出推力进行检测和/或量化））。

在104处，至少部分地基于期望的力或力矩的集合和多个健康度量来确定多个转子模块的多个命令。在一个简单且易于解释的示例中，假设存在一些标准或基线分配技术，其仅基于期望的力或期望的力矩来确定（例如，标准或基线）命令，而不考虑健康度量。从概念上来说，步骤104使用健康度量来分配命令（例如，由给定转子模块的给定命令所指定的推力量），以通过相对于不考虑健康度量的标准或基线命令为健康差（较差）的那些转子模块指定较小的推力来“缓和”（例如，在相对或绝对尺度上）具有健康差（较差）的一个或多个转子模块。为了补偿这样的（一个或多个）减少（例如，推力的减少），一个或多个健康（较健康）的转子模块的命令（例如，在健康差（较差）的转子模块附近）相对于不考虑健康度量的标准或基线命令具有更高的推力值。

在106处，多个命令被发送到多个转子模块，其中多个转子模块中的每个转子模块被配置为施行多个命令中的对应命令。例如，如果存在10个转子，则在步骤104处将生成10个命令，并且每个命令将被发送到其相应或对应的转子模块。该命令可以包括推力量，并且转子模块的叶片将根据该命令指定的推力量旋转。

在一些实施例中，始终使用健康度量（例如，即使所有转子模块都处于健康状态）来确定转子模块的命令（例如，包括推力量）。例如，这可以有助于最大化飞行器的飞行时间和/或航程。

从长期来看，使用基于健康度量而确定的命令比健康差（较差）的转子模块的健康以更快的速度使健康（较健康）转子模块的健康退化，使得健康度量保持在大致相同的水平（例如，代替使一个转子模块急剧退化，而使其它转子模块更健康得多）。在飞行器应用中，与其它转子模块相比，使一个转子模块健康差（较差），可能导致转子脱落场景，这可能引起飞行器过早降落。与其中一个转子模块与其它转子模块相比健康差（较差）的情况相比，飞行计算机也可以更好地能够处置其中所有转子模块具有大致相同的健康水平的情况。针对这些原因，使用健康度量来确定转子模块的命令改进了飞行器或其它航空器的性能。

描述施行图1的过程的示例性系统可能是有帮助的。以下图描述了施行图1的过程的示例性飞行器和这样的飞行器内的飞行计算机。

图2是图示了至少部分地基于健康度量来确定转子模块的命令的飞行器的实施例的图。在该示例中，多翼机200示出了施行图1的过程的飞行器的示例。示例性多翼机具有10个转子模块，其中转子模块的叶片关于大体上垂直的轴旋转：左外前转子202、左外后转子203、左内前转子204、左内中转子205、左内后转子206、右内前转子207、右内中转子208、右内后转子209、右外前转子210和右外后转子211。示例飞行器施行垂直起飞和降落，并且如果期望，能够在空中盘旋。这些飞行模式在本文中有时被称为盘旋模式。如果期望，飞行器也可以在恒定高度处向前飞行。这在本文中有时被称为向前飞行模式。

这里示出的示例性多翼机的原型被开发并飞行。在一些试飞中，多翼机在空中盘旋（例如，与向前飞行相对）的时间比最初预计的要长得多，并且对前转子的磨损或使用比预期的要多。就上下文而言，在原型中，重心稍微在中心的前方，这是为向前飞行的效率而选取的设计目标。相对于向前飞行的位置，重心在盘旋位置没有太大改变，但转移的是压力中心（替代地，升力中心）。盘旋时，航空器必须后倾5度左右，以保持压力中心与重心垂直对齐（即，不向前移动）。这种后倾是通过以RPM对前转子进行节流来实现的，使得它们生成更多的升力。对于短暂的盘旋时段，前转子上的该附加推力负荷可忽略。然而，在原型多翼机上观察到的是，如果多翼机必须长时间段盘旋，则两个前转子（例如，更具体地说，相关联的电机控制器）将变得过热，迫使飞行器降落，即使电池系统仍然具有足够的电荷来飞行更多。通过考虑健康度量，否则将由两个内前转子（204和207）输出的一些推力可以代替由交替的相邻转子（例如，202、205、208和/或210）承受，使得两个内转子和前转子（204和207）转子模块不会过热（或者，更一般地，变得太不健康）。这是可以如何使用图1的过程来延长飞行器的飞行时间和/或航程的一个示例。

以下图示出了飞行计算机的两个示例：一个示例是在不考虑健康度量（例如，与那些转子模块相关联）的情况下确定去往转子模块的命令，以及另一示例是考虑了健康度量。

图3A是图示了其中当确定转子模块的命令时不考虑与转子模块相关联的健康度量的系统的示例的图。该示例示出了一些其它系统如何确定命令。例如，经由操纵杆或其它输入设备和/或手动控制器从飞行员接收飞行器的期望的位置。期望的位置被传递给位置控制器（300），所述位置控制器（300）至少部分地基于期望的位置而生成期望的姿态。

期望的姿态被传递到姿态控制器（302），所述姿态控制器（302）基于期望的姿态而生成期望的力和期望的力矩的集合。例如，对于图2中所示出的多翼机，存在感兴趣的四个力或力矩：F

由于图2的实施例中转子叶片的取向（其中转子叶片稍微成角度或倾斜，但（一般来说）关于大体上垂直的轴旋转），仅感兴趣的力是沿z轴。沿x轴和y轴的推力不受转子的影响（例如，由于转子的取向），并且因此沿那些轴的推力对于这种特定飞行器配置来说不感兴趣。

在四个期望的力和期望的力矩以及十个转子模块的情况下，存在无限数量的可能的命令组合，所述命令组合将产生期望的力和期望的力矩。在该示例中，分配块304将尝试选择最大化电池寿命和/或飞行时间的命令。

这些命令被传递到包括转子模块的机器（306）。例如，参见图2中所示出的多翼机，它具有10个转子模块。转子模块（例如，每个转子模块包括电池、电机、叶片等）均施行其相应命令，引起飞行器中的改变，所述改变由适当的装备或传感器测量，使得测量的位置和测量的姿态可获得。测量的位置和测量的姿态分别被传递回到位置控制器（300）和姿态控制器（302）（例如，使得那些块中的反馈回路可以根据需要/如果需要的话进行调整）。

返回到机器（306），机器还输出健康度量，但是在该示例中，健康度量仅用于施行故障检测（例如，检测转子模块中的一个或其中的组件是否已经故障或有故障的危险）。

然而，在现实世界中，已经观察到使分配块304不考虑健康度量和/或针对最大电池寿命或飞行时间进行优化并不总是实现预期的最大电池寿命或飞行时间（例如，可能是因为转子模块有时在不健康的条件或状态下操作，这降低了它们的性能和/或效率，使得由分配块进行的计算过于乐观）。相比之下，下一个图所示出的飞行计算机的框图当确定转子模块的命令时考虑了转子模块的健康度量（例如，这可以使得转子模块在健康（较健康）状态下操作并具有更好的性能和/或效率）。

图3B是图示了其中当确定转子模块的命令时考虑与转子模块相关联的健康度量的系统的示例的图。在该示例中，除了分配块（350）从姿态控制器352输入期望的力和期望的力矩二者，以及从机器354输入健康度量，并使用二者来生成传递给机器（354）的命令之外，框图与图3A中的相同。例如，分配块（350）仍然将试图满足期望的力和期望的力矩，但是以不（作为示例）减轻对较不健康的转子模块的影响并且代替地将健康相关的成本负荷转移到处于处置其的更好状态的较健康的转子模块的方式。

例如，假设图2中的每个转子模块均具有内置健康监测电路，该健康监测电路输出健康度量信号（例如，连续值范围内的某个量）。假设图2中的右内前转子207具有较不健康的健康度量信号，而其余转子模块具有较健康的健康度量信号。一般来说，转子模块必须工作的越多（例如，由命令中的推力量测量和/或表示），该转子模块的健康就将退化越多（例如，尤其是如果转子模块较不健康的话）。为了防止较不健康的转子模块变得甚至更不健康，在一个示例中，分配块350减少较不健康的转子模块的命令中的推力量（在该示例中，207），并且增加一个或多个较健康转子中的推力量以进行补偿。例如，由于右内中转子（208）和右外前转子（210）最接近转子207，因此可以增加那些转子的命令中的推力量或水平，以补偿与转子207相关联的减小的推力。

在一些实施例中，健康度量由分配块350用于实时分配推力，其中推力改变量（例如，从较不健康的转子模块移除和/或添加到较健康的转子模块）根据两者之间健康度量的差异而变化（例如，与之相称）。例如，如果较不健康的转子模块和相邻的、较健康的转子模块在健康度量方面相对接近，则推力量可能（分别）仅稍微减少和增加。然而，如果一个转子模块与另一相邻的转子模块相比非常不健康，则推力量可能在更大得多的程度或量上改变。

在一些实施例中，分配块（350）依赖于转子模块的健康度量的关键程度来对满足期望的力和期望的力矩以及健康考虑的需求进行加权。例如，如果所有的转子模块都相对健康（例如，仍然存在一些“摆动”的空间，并且尚未有什么是关键的），则确定满足期望的力和期望的力矩的命令，并且尽可能地适应健康考虑。然而，如果情况变得关键（例如，一个或多个转子模块具有相对不健康或关键阶段健康度量），则首先以期望的力和期望的力矩为代价来适应健康考虑。在一些实施例中，存在权重度量或参数（例如，用于期望的力和期望的力矩的第一权重和用于健康度量和/或考虑的第二权重），并且相应地调整权重。

注意的是，图2中所示出的示例性多翼机非常适合于这种技术，因为相对大量的转子和转子的放置意味着存在其它转子可用于补偿由较不健康的转子模块减小的推力。相比之下，假设多翼机仅具有以正方形图案布置的四个转子。如果由于健康原因，需要减小来自以4-转子布置的单个（例如，特定）转子的推力，则存在起作用的单个替代解决方案。然而，如果这种单个解决方案不合适，则不存在其它的替代。非常一般地，更多的转子给出更大的分配灵活性。这也依赖于转子相对于航空器重心的位置和转子角度。因此，具有其大量转子和转子的分布式放置的示例性多翼机提供了比4-转子布置更多的可能性和/或替代。

利用分配块350，可以可能的是避免故障场景，故障检测器308仅可以在图3A中检测到所述故障场景，此时太晚而无法防止该故障。例如，图3A中的分配块304不知道各种转子模块的健康，并且可能在延长的时间段内在不知情的情况下向不健康的转子模块发送大推力命令。换句话说，图3B中的分配块350对故障采取主动方法（即，首先防止它们发生），而图3A中的分配块304对故障采取反应性方法。

使用健康度量来确定命令还可以保持转子模块处于（例如，大致）相同的健康状态，使得一个转子模块与其它转子模块相比没有相对差的健康。这在一些应用中是有吸引力的，其中与一个转子模块的健康比另一个转子模块差得多的场景（例如，飞行器需要快速和/或急剧地机动以避开某些东西）相比，飞行计算机能够更好地处置转子模块具有大体上相同的健康水平或程度的场景。如上面所描述的，这可以使得所有的转子模块在较健康的状态下操作，从而使得转子模块能够表现得更接近某个预期模型、更高效、具有更好的性能等。

在一些实施例中，与分配块350相关联的处理在固件、软件或其它编程指令中施行。这样做的一个益处是图3中所示出的飞行器是超轻型飞行器，其具有非常严格的重量要求和/或其可能已经非常接近其重量极限。通过在固件、软件或其它编程指令中进行这些改进（例如，使用健康度量来确定转子模块的命令），飞行器的重量不会增加（例如，因为没有添加新的物理部件或组件），这对于示例性超轻型飞行器是合期望的。

暂时返回到图1，分配块350是施行图1的过程的块或组件的示例。注意，例如，分配块350输入一个或多个期望的力或期望的力矩的集合（参见图1中的步骤100），输入健康度量（参见图1中的步骤102），至少部分地基于期望的力或期望的力矩和健康度量来确定命令（参见图1中的步骤104），并输出命令（参见图1中的步骤106）。

以下图以流程图更一般和/或正式地描述了上面的示例。

图4是图示了包括通过使用预定义推力量来确定多个命令的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，图1中的步骤104包括这里所示出的示例过程。在一些实施例中，该过程由分配块施行。

在400处，与多个转子模块中的第一转子模块相关联的第一命令中的第一推力量被设置为预定义值，其中与多个转子模块中的第二转子模块相比，第一转子模块具有较不健康的健康度量。

例如，假设图2中的右内前转子207与右外前转子210相比具有较不健康的健康度量。可能不合期望的是使任何转子模块完全停止旋转，即使该转子模块不健康（例如，在绝对意义上或相对于其它转子模块）。在一些实施例中，为了最小化第一转子模块健康的进一步恶化，将该转子模块的推力设置为某个预定义值（例如，其将通常小于无约束的推力值，例如，由图3A中的（旧的）分配块304确定）。

在该示例中，命令（例如，完全）由推力水平或推力量组成。例如，转子模块以固定的位置或角度（例如，它们不倾斜或旋转）连接到示例性多翼机的浮子和吊杆（如图2中所示出的）。由于传递到各种转子模块的不同推力水平，转子叶片在附接到多翼机和多翼机机动时具有稍微不同的角度或位置。

在402处，假定第一推力量被设置为预定义值，确定与第二转子模块相关联的第二命令中的第二推力量，所述第二推力量满足期望的力或期望的力矩的集合。例如，如果图2中的转子模块207是在步骤400处将推力设置为预定义值的仅转子模块（例如，因为它是由于健康度量而存在一些适应的仅转子模块），则可以确定剩余转子模块的推力，使得它们满足期望的力或期望的力矩的集合（例如，不考虑健康度量，因为已经在步骤400处处理了存在健康问题的任何转子模块）。

从概念上来说，图4的另一思维方式是图3A中的（旧的）分配块304为所有转子模块生成一些初始推力值（例如，满足期望的力和/或期望的力矩并且不考虑健康度量）。对于较不健康的转子模块，初始推力值降低；对于较健康的转子模块，初始推力值增加（例如，在所有调整之后，全部以仍然满足期望的力和/或期望的力矩的方式）。

在一些应用中，这种方法有吸引力，因为它不需要对现有的分配块进行广泛返工。例如，可以检查健康度量以确定哪些转子模块应该具有分配给它们的默认推力量。然后，其余的转子模块可以使它们的命令和/或推力值由不输入健康指标的现有分配块（例如，图3A中的304）确定。

替代地，可以同时确定推力量。

图5是图示包括通过使用权重来确定多个命令的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，图1中的步骤104包括这里所示出的示例过程。在一些实施例中，该过程由分配块施行。

在500处，至少部分地基于多个健康度量，设置与考虑期望的力或期望的力矩的集合相关联的第一权重，以及与考虑多个健康度量相关联的第二权重。

例如，图3B中的分配块350可以同时确定转子模块的推力值，所述转子模块中的一些比其它转子模块更不健康，并且权重使得分配块能够知道满足期望的力和/或期望的力矩相对于满足健康相关考虑的竞争需求在多大程度上应该按优先序排列（例如，将更多的负荷放在更健康的转子模块上，所述转子模块处于更好的状态以适应健康的大幅下降）。

在一个示例中，如果健康度量全部处于相对相同的水平和/或所有健康度量（例如，在绝对尺度上）良好，则与满足期望的力和/或期望的力矩相比，可以对重量进行加权，使得对将负载从不较健康的转子模块转移到较健康的转子模块（例如，分配块不太担心这一方面）不太重视。例如，在这种场景中，当确定命令时可能不太需要考虑健康度量（例如，在所有健康度量在绝对尺度上是良好的情况下）和/或当确定命令时通过考虑健康度量观察影响较小（例如，因为在所有健康度量相对相等的情况下，推力的调整或转移可能相对较小等）。

替代地，如果（例如，在绝对尺度上）一个或多个转子模块不健康（例如，健康度量超过某个阈值）和/或在一些健康度量中存在大的差异（例如，通过最小和最大健康度量之间的差异来测量），则当确定命令时可能合期望的是更强烈地考虑健康度量，甚至以满足期望的力和/或期望的力矩为代价（在某种程度上）。

在502处，同时确定（1）与多个转子模块中的第一转子模块相关联的第一命令中的第一推力量和（2）与多个转子模块中的第二转子模块相关联的第二命令中的第二推力量（a）在由第一权重指定的程度上满足期望的力或期望的力矩的集合，以及（b）在由第二权重指定的程度上满足健康考虑，其中与第二转子模块相比，第一转子模块具有更不健康的健康度量。

例如，在图3B中，除了输入期望的力和/或期望的力矩和健康度量之外，分配块350还可以被配置为输入两个权重（未示出），以便确定命令（例如，包括推力值）。

以下图图示了转子模块中组件的示例，以及可以如何使用与那些组件相关联的测量来生成健康度量。

图6是图示了多翼机浮子的实施例的图，所述多翼机浮子包括飞行器该侧上的每个转子模块的电池和电机。在该示例中，示出了来自图2的多翼机的右浮子（600）。当多翼机漂浮在水面上时，除了提供浮力之外，浮子还用于存储多翼机该侧上的五个转子模块的五个电池。如这里所示出的，在一些实施例中，每个转子模块包括其自身的电池（602）。除了电池之外，该示例中的每个转子模块包括电机（604）。为了清楚起见，未示出转子叶片。

在一些实施例中，健康度量（例如，其用于生成转子模块的命令）包括给定转子模块中组件的温度、基于给定转子模块中组件的温度或以其它方式与给定转子模块中组件的温度相关联，诸如转子模块中电池（602）的温度和/或转子模块中电机（604）的温度。相对高的温度（例如，高于某个阈值）指示所讨论的组件健康差和/或应该最小化所述组件的广泛使用（例如，长时间段内的大量推力）。一般来说，高电池温度是不健康电池的指示，以及是应该尽可能最小化该电池的使用（例如，来自该电池的功耗）的标志。在各种实施例中，电机控制器、电池、电机和/或线路的温度可以用作和/或有助于健康度量。

在可以如何生成二进制“健康”或“不健康”信号作为每个转子模块的健康度量的一个示例中，可以将电池温度和电机温度与相应阈值进行比较，并且如果至少一个组件温度超过其对应阈值，则二进制信号被设置为不健康。否则，如果两个组件温度低于它们的相应阈值，则二进制信号被设置为健康。

如上面所描述的，除了温度之外的其它测量可以用作健康度量和/或用于生成健康度量，包括（例如）电压、效率、老化和/或使用。在一些实施例中，使用这些（其它）测量或量中的一个（例如，当生成健康度量时，除了使用温度之外和/或作为使用温度的替代）。

在该示例中，因为浮子（600）将与水接触，所以浮子是水密的，这使得从电池（602）散热更困难。例如，浮子中不存在通风口，所述通风口可以从浮子外部引入较冷的空气，并准许热空气从浮子内部逸出。这里所示出的示例配置也不包括风扇、散热器（例如，具有大表面积来散热的无源设备，诸如散热片）或从电池散热的其它设备。这是因为示例性飞行器是具有非常严格重量限制的超轻型飞行器。这与浮子的水密性质相组合，使得这样的热传送设备在这种应用中没有吸引力。出于这些原因，可以（作为示例）主动防止已经热的电池过热的技术在比如这里所示出的散热受阻的应用中尤其有吸引力。

为了将该示例与图1联系起来，多个转子模块（例如，在步骤100处首次提及）包括多个电池；多个健康度量（例如，在步骤102处所接收的）包括与多个电池相关联的多个电池温度；以及确定多个命令（例如，步骤104）包括至少部分地基于期望的力或期望的力矩和多个电池温度来确定多个转子模块的多个命令。

以下图示出了在一个时间段内与温度相关联的健康度量的示例，其中使用了不同的预定义推力水平。

图7A是图示了与第一时间点处的磨损和/或老化相关联的健康度量的实施例的图，其中基于磨损和/或老化来调整推力水平。在所示出的示例中，图2中所示出的多翼机具有磨损较多的一些较旧转子模块和磨损较少的一些较新转子模块（例如，轴承磨损）。更具体地，与其它转子模块相比，图2中的两个内前转子（204和207）和两个内后转子（206和209）磨损和/或老化更多。结果，对于转子模块204、206、207和209（参见初始健康度量700），在时间t

分配块考虑了健康度量（在该示例中，与温度相关联），并且因此将（例如，在与满足期望的力和/或期望的力矩相对于转移推力水平以适应健康度量相关联的权重所指定的程度上）对较健康的转子模块202、203、205、208、210和211放置更多负荷，以在一定程度上使较不健康的转子模块204、206、207和209闲置。这可以以各种方式完成（例如，通过使用适当的预定义推力值或通过相应地设置分配器权重）。作为该结果，在时间t

图7B是图示与第二时间点处的磨损和/或老化相关联的健康度量的实施例的图。在时间t

图7C是图示了与第三时间点处的磨损和/或老化相关联的健康度量的实施例的图。在时间t

为了简便起见，该示例描述了两个离散的阶段或模式。自然地，随着健康度量的改变，可以连续地和/或逐渐地调整所使用的任何权重或预定义值。例如，如下面将更详细描述的那样，可以连续地和/或实时地调谐权重以基于健康度量来调整推力。

尽管该示例描述了将老化和/或磨损用于健康度量和/或作为健康度量的一部分，但是各种测量、度量等（在上面描述了其中一些）可以用于健康度量和/或作为健康度量的一部分。

以下图以流程图更一般和/或正式地描述了上面的示例。

图8是图示了包括通过使用不同的预定义推力量和阈值来确定多个命令的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，图1中的步骤104包括这里所示出的示例过程。在一些实施例中，该过程由分配块施行。在一些实施例中，该过程实时和/或连续施行。

在800处，确定与多个转子模块中的第一转子模块相关联的健康度量是否超过阈值。例如，该阈值可以用于区分何时避免该转子模块的健康进一步退化至关重要。例如，参见图7中的（例如，临界）阈值708。

如果确定健康度量不超过800处的阈值，则与多个转子模块中的第一转子模块相关联的第一命令中的第一推力量被设置为第一预定义值，其中与多个转子模块中的第二转子模块相比，第一转子模块具有更不健康的健康度量，并且第一预定义值大于802处的第二预定义值。例如，在图7中，转子模块1–5（700）以转子模块6–10（702）为代价在某种程度上受到保护。在时间t

在804处，假定第一推力量被设置为第一预定义值，确定与第二转子模块相关联的第二命令中的第二推力量，所述第二推力量满足期望的力或期望的力矩的集合。例如，将确定转子模块6-10（702）的推力，这导致在时间t

在806处，确定是否结束。例如，当飞行计算机和/或飞行器关闭时，该过程可能结束。如果在806处确定不结束该过程，则在步骤800处重复健康度量是否超过阈值的检查。

假设此时在步骤800处健康度量确实超过了阈值。如果是，则在808处第一推力量被设置为第二预定义值。例如，在图7中，转子模块1–5（700）的推力将被设置为现在较小的预定义值，从而导致在时间t

在810处，假定第二推力量被设置为第二预定义值，确定满足期望的力或期望的力矩的集合的第二推力量。例如，在图7中，对于转子模块6–10（702），这些确定的（一个或多个）推力将导致在时间t

然后在步骤806处检查（再次）是否结束该过程。

图9是图示了包括通过使用不同的权重和阈值来确定多个命令的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，图1中的步骤104包括这里所示出的示例过程。在一些实施例中，该过程由分配块施行。在一些实施例中，该过程实时和/或连续施行。

在900处，将与考虑期望的力或期望的力矩的集合相关联的第一权重和与考虑多个健康度量相关联的第二权重设置为初始值。

在902处，同时确定（1）与多个转子模块中的第一转子模块相关联的第一命令中的第一推力量和（2）与多个转子模块中的第二转子模块相关联的第二命令中的第二推力量（a）在由第一权重（的初始值）指定的程度上满足期望的力或期望的力矩的集合，以及（b）在由第二权重（的初始值）指定的程度上满足健康考虑，其中与第二转子模块相比，第一转子模块具有更不健康的健康度量。例如，利用初始权重，可以生成附加的健康度量和/或温度700和/或702。

在904处，确定是否结束。例如，只要飞行计算机和/或分配块开启，该过程就可以运行，并且仅当飞行计算机和/或分配块关闭（例如，飞行器降落）时才停止。如果是，则该过程结束。

否则，如果需要，在906处调整第一权重和第二权重。例如，如果较不健康的转子模块和较健康的转子模块之间的差异增大，则权重可以使得与满足期望的力或期望的力矩的集合相关联的重量减小，而与满足健康考虑相关联的重量增加。这将更多地从较不健康的转子模块转移到较健康的转子模块，甚至在某种程度上以不满足期望的力和/或力矩为代价。在另一示例中，如果所有转子模块处于相同的健康水平或健康程度，并且全部保持在相等的健康水平，则加权可以保持相同。

在904处，同时确定第一和第二推力量（例如，使用最新的权重，如果需要，在906处更新）。

暂时返回到图1，在某些情况下，可能不可能的是在步骤104处确定满足期望的力和/或期望的力矩以及基于健康度量的健康相关考虑的命令。例如，它们可能是竞争的需求并且没有命令集（例如，推力）可以满足两个需求。以下图描述了如果所述情况发生的话如何确定命令（例如，推力）的示例。

图10A是图示了与多翼机相关联的轴的实施例的图。在所示出的示例中，x轴（1000），有时被称为滚动轴，以及y轴（1002），有时被称为俯仰轴，是相对于示例性多翼机示出的。第三轴，z轴（未示出），并且有时被称为偏航轴，从飞行器中心向上延伸出页面。

在该示例中，期望的力和/或期望的力矩被分解或以其它方式分成三个正交分量：与沿x轴和y轴的移动和/或关于x轴和y轴的旋转相关联的第一分量（例如，在x-y平面内移动、向前/向后倾斜、向左/向右倾斜等），与沿z轴的移动相关联的第二分量（例如，垂直上升或下降），以及与关于z轴旋转相关联的第三分量（例如，当从上方观察时，以顺时针或逆时针方向旋转）。以下图描述了这些分量的相对重要性。

图10B是图示了与期望的力和/或期望的力矩相关联的正交分量的相对重要性的实施例的图。在该示例中，与沿x轴和y轴的移动和/或关于x轴和y轴的旋转相关联的第一分量（1050）是最重要的分量（例如，分配块应该试图满足的分量）。例如，飞行员可能关心的最重要的事情是从点A到期望的点B。要做到这一点，飞行器需要能够相当精确地控制第一分量。特别是，对于图10A中所示出的配置，其中转子在固定位置处连接到多翼机，为了正确机动（例如，到某个期望的点），多翼机必须具有对第一分量的控制，并且因此它是最重要的分量。

该示例中第二最重要的分量是沿z轴的移动（1052）。例如，假设第一分量已经满足，分配块的下一个最重要的考虑可能是确保飞行器不会意外上升或下降，或者在飞行员没有如此指导的情况下。如果飞行器在没有被如此指导的情况下下降或上升，并且飞行员的期望目的地也可能不在新的高度，则可能使飞行员感到不安。

第三最重要的分量（并且因此，分配块可以首先折衷的分量）是与关于z轴的旋转相关联的第三分量（1054）。例如，这种类型的旋转仍然可以使得飞行器能够飞到空中的期望点B（假设飞行器仍然具有对期望的力和/或期望的力矩的第一分量和第二分量的控制和/或能够满足期望的力和/或期望的力矩的第一分量和第二分量）。

在一些实施例中，如果分配块不能够找到满足期望的力和/或期望的力矩以及健康相关考虑的命令，则分配块将尝试找到在期望的力和/或期望的力矩的一个或多个分量上折衷的命令，以最不重要的分量（1054）开始。

以下图以流程图更正式和/或更一般地描述了这一点。

图11是图示了包括通过使用不同的权重和阈值来确定多个命令的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，图1中的步骤104包括这里所示出的示例过程。在一些实施例中，该过程由分配块施行。

在1100处，确定是否能够找到多个命令（例如，完全满足期望的力和/或期望的力矩，以及健康相关的考虑的命令）。如果是，则过程结束。

如果不是，在1102处，期望的力或期望的力矩的集合被分解成多个正交分量，包括：（1）与沿x轴和y轴的移动和关于x轴和y轴的旋转相关联的第一分量，（2）与沿z轴的移动相关联的第二分量，以及（3）与关于z轴的旋转相关联的第三分量。例如，针对所讨论的轴的示例参见图10A。

在1104处，至少部分地基于第一分量、第二分量和多个健康度量来确定多个命令的尝试在较少考虑第三分量的情况下被施行。例如，在步骤1104处，完全满足第一分量、第二分量和一些健康相关的考虑但仅部分满足第三分量的命令将是可接受的。换句话说，通过将推力从前者转移到后者来实现沿x轴和y轴的期望移动和关于x轴和y轴的期望旋转、沿z轴的期望移动以及以较健康的转子模块为代价（甚至以失去对关于z轴的旋转的一些控制为代价（例如，与理想的解决方案相比））来保护较不健康的转子模块的命令，被分配块准许作为解决方案来找到。

在1106处，确定是否能够找到命令（例如，在1104处）。如果是，则过程结束（例如，并且在步骤1104处所确定的命令被传递到转子模块）。

如果不是，则在1108处，至少部分地基于第一分量和多个健康度量来确定多个命令的尝试在较少考虑第二分量和第三分量的情况下被施行。在这种场景中，仍然无法找到解决方案来缓和满足第三分量的程度，因此分配块相对于第二分量（即，沿z轴的移动）以及第三分量（即，关于z轴的旋转）二者被给定一些余地。

在1110处，确定是否能够找到命令（例如，在1108处）。如果是，则过程结束（例如，并且在1108处所确定的命令被传递到转子模块）。如果不是，则在1112处，至少部分地基于多个健康度量来确定多个命令的尝试在较少考虑第一分量、第二分量和第三分量的情况下被施行。

在1112处的该最后一次尝试是为了完整性而示出的，但是可能有点极端（例如，可能不合期望的是同时淡化所有三个分量的重要性，因为这可能导致以下命令，即根本不尝试满足飞行员的指令或者仅在非常小的程度上满足飞行员的指令）。在一些其它实施例中，代替步骤1112，使用一些其它的“孤注一掷”尝试找到多个转子模块的命令集。

为了简便和易于解释，该示例呈现为三阶段过程。在一些实施例中，每个正交分量具有与其相关联的权重，并且那些分量权重中的任何一个（和/或健康相关的权重）可以被逐渐地和/或连续地调整，因此存在多于三个的阶段或尝试以找到满足当前参数或权重集的命令。

尽管出于清楚理解的目的，已经详细描述了前述实施例，但是本发明不限于所提供的细节。存在实现本发明的许多替代方式。所公开的实施例是说明性的而非限制性的。