申请/专利权人：广东诚进科技股份有限公司

申请日：2018-04-08

公开（公告）日：2022-12-23

公开（公告）号：CN108520376B

主分类号：G06Q10/08

分类号：G06Q10/08;G05D1/10;G01S19/42;B64D1/10;B64D1/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.12.23#授权;2018.10.09#实质审查的生效;2018.09.11#公开

摘要：本发明公开了一种基于无人机的智能物流投递系统，包括中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置，中央控制单元通过无线通讯单元分别连接物流投递单元和自动储物装置，物流投递单元包括无人机和输送机构，自动储物装置包括储物柜，储物柜开设柜门的侧面设有滑轨，滑轨内滑动连接有滑动底座；本发明能够实现货物投递的全日无人化操作，能够对货物进行准确快速投递，投递准确度高，不仅大大降低了人力，缩短了投递时长，提高了货物运输的整体效率和用户体验，同时还降低了配送过程的安全隐患。

主权项：1.一种基于无人机的智能物流投递系统，其特征在于：包括中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置，中央控制单元通过无线通讯单元分别连接物流投递单元和自动储物装置；所述物流投递单元包括无人机和输送机构，无人机上设有微控机、移动无线通讯模块、移动电源和GPS导航模块，无人机下方设置有支撑架，输送机构设置支撑架中，待运送货物设置在输送机构上；输送机构的受控端连接微控机的输送控制端，微控机的第一通讯端通过移动无线通讯模块连接中央控制单元的无人机控制端，微控机的第二通讯端通过移动无线通讯模块连接自动储物装置的通讯端，微控机的定位通讯端连接GPS导航模块的通讯端，移动电源向微控机、移动无线通讯模块和GPS导航模块供电；所述自动储物装置包括储物控制器、定位无线通讯模块、储物柜和设置在储物柜上的货物接收机构，储物柜内设有多个储物格，储物格呈左右两列分布且每列储物格的数量为N个，每个储物格均设有柜门，左侧一列储物格的柜门朝向左侧打开，右侧一列储物格的柜门朝向右侧打开；所述货物接收机构包括滑轨、用于承载支撑架的滑动底座和用于驱动滑动底座的驱动机构，滑轨设置在储物格柜门的下方，且同一侧柜门下方的滑轨相互连通，滑动底座在驱动机构驱动下与滑轨滑动连接；储物控制器的通讯端连接定位无线通讯模块的第一通讯端，定位无线通讯模块的第二通讯端连接移动无线通讯模块的第二通讯端，储物控制器的第一控制端连接驱动机构的受控端。

全文数据：一种基于无人机的智能物流投递系统和投递方法技术领域[0001]本发明属于无人机运输设备技术领域，尤其涉及一种基于无人机的智能物流投递系统和投递方法。背景技术[0002]随着电子商务的蓬勃发展，物流配送业务的需求越来越大，目前，国内包括快递行业在内的传统货物配送系统依然大量依靠人力配送，尤其是最后的末端派送环节更是需要消耗大量人力，不仅造成大量人力消耗，抬高人力成本，而且派送占用时间长，拉长了整个货物的配送时长，同时，依靠人力的货物配送还会存在许多不稳定因素，例如，在夜晚或雾霾天气等视野不佳的时段，以及逢年过节时，就会造成货物无人派送的状况，给日常生活和生产造成了极大不便。另外，在一些交通环境较差的偏远山区盆地区域，在货物送达时间更长的同时，严峻的运输路况更是会造成极大的安全隐患。发明内容[0003]有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于无人机的智能物流投递系统和投递方法，能够实现货物投递的全日无人化操作，能够对货物进行准确快速投递，投递准确度高，不仅大大降低了人力，缩短了投递时长，提高了货物运输的整体效率和用户体验，同时还降低了配送过程的安全隐患。[0004]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：[0005]一种基于无人机的智能物流投递系统，包括中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置，中央控制单元通过无线通讯单元分别连接物流投递单元和自动储物装置；[0006]所述物流投递单元包括无人机和输送机构，无人机上设有微控机、移动无线通讯模块、移动电源和GPS导航模块，无人机下方设置有支撑架，输送机构设置支撑架中，待运送货物设置在输送机构上;输送机构的受控端连接微控机的输送控制端，微控机的第一通讯端通过移动无线通讯模块连接中央控制单元的无人机控制端，微控机的第二通讯端通过移动无线通讯模块连接自动储物装置的通讯端，微控机的定位通讯端连接GPS导航模块的通讯端，移动电源向微控机、移动无线通讯模块和GPS导航模块供电；[0007]所述自动储物装置包括储物控制器、定位无线通讯模块、储物柜和设置在储物柜上的货物接收机构，储物柜内设有多个储物格，储物格呈左右两列分布且每列储物格的数量为N个，每个储物格均设有柜门，左侧一列储物格的柜门朝向左侧打开，右侧一列储物格的柜门朝向右侧打开;所述货物接收机构包括滑轨、用于承载支撑架的滑动底座和用于驱动滑动底座的驱动机构，滑轨设置在储物格柜门的下方，且同一侧柜门下方的滑轨相互连通，滑动底座在驱动机构驱动下与滑轨滑动连接;储物控制器的通讯端连接定位无线通讯模块的第一通讯端，定位无线通讯模块的第二通讯端连接移动无线通讯模块的第二通讯端，储物控制器的第一控制端连接驱动机构的受控端。[0008]进一步的，所述支撑架的下方设有圆台，圆台的上底面面积小于下底面面积，所述滑动底座上设有与圆台匹配的定位孔，定位孔的孔径自上而下逐渐减小。[0009]进一步的，所述的输送机构包括辊轮输送机，待运送货物设置在辊轮输送机上方，辊轮输送机的受控端连接微控机的输送控制端。[0010]进一步的，所述储物内均设有液压气缸，液压气缸设置在储物格的上端，液压气缸的缸体固定设置在储物格顶板内壁上，液压气缸的伸缩杆的端部与对应的柜门铰接;所述液压气缸的受控端连接储物控制器的第二控制端。[0011]一种基于无人机的智能物流投递系统的投递方法，包括以下步骤：[0012]A:储物控制器根据储物格的置物状况，通过驱动机构带动滑动底座移动至闲置储物格的下方，并将滑动底座的位置信息作为待选目标地址信息发送至物流仓库的中央控制单元；[0013]B:中央控制单元控制无人机将货物运送至目标地址;具体包括以下步骤：[OOM]bl:中央控制单元根据将待运送货物的目的地在待选目标地址信息中选定目标地址，并将目标地址的坐标发送至无人机的GPS导航模块:将待运送货物的目标地址信息输入中央控制单元，中央控制单元根据目标地址选定最优的待选目标地址信息作为目标地址；[0015]b2、无人机根据GPS导航模块的目标地址移动至储物柜上方；[0016]b3、无人机开始下降，与此同时，无人机将到达信息发送至储物控制器，液压气缸推动柜门打开；[0017]c:无人机上的输送机构将货物移动至储物格内：无人机降落至滑动底座上后，辊轮输送机开始转动，货物在辊轮驱动下移动至储物格内；[0018]D:无人机离开储物柜，柜门关闭:具体包括以下步骤：[0019]dl:货物完全脱离辊轮输送机后，无人机开始垂直上升；[0020]d2:无人机上升至飞行高度后开始水平飞行，与此同时，无人机与储物控制器之间进行通讯，储物柜控制器驱动液压气缸带动柜门关闭；[0021]d3:储物控制器更新储物格置物信息，然后重复步骤A。[0022]本发明的有益效果是：[0023]1•通过由中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置组成的智能物流投递系统，实现了货物的无人化操作，且环境、时段影响小，不仅大大降低了人力成本，同时缩短了运输市场，提高了运输效率和用户使用体验。[0024]2•通过在支撑架的下方设置圆台，圆台的上底面面积小于下底面面积，同时在滑动底座上设置有与圆台匹配的定位孔，定位孔的孔径自上而下逐渐减小，在支撑架降落至滑动底座上时能够沿定位孔的坡度滑下，实现了无人机在滑动平台上的准确定位，保证了货物移动至储物格时的稳定性和准确度，提高了本发明的可靠性能。[0025]3.通过中央控制单元、无人机和储物柜之间的相互通讯，实现了货物准确投递，且整个过程操作简单，智能可靠，有效解决了目前人力投递带来的效率低、安全隐患大等弊端。[0026]4•通过控制柜门在无人机到达储物柜上方时先自动打开，并在无人机离开储物柜后自动关闭，避免了无人机在垂直降落或上升的过程中与柜门发生干涉，进而造化无人机损坏的危险发生，提髙了本发明整体的安全性能和可靠性能。附图说明[0027]图1为本发明实施例储物柜的结构示意图；[0028]图2为图1在柜门打开状态的结构示意图；[0029]图3为图1中滑动底座的结构示意图；[0030]图4为本发明中物流投递单元的结构示意图；[0031]图5为本发明的电路原理框图。[0032]图中标号：1-储物柜，2-滑动底座，3-滑轨，4-柜门，5-液压气缸，6-移动电源，7-支撑架，8-辊轮输送机，9-圆台，10-无人机，1卜滑块，12-定位孔。具体实施方式[°033]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。[0034]如图1和图2所示，本发明公开了一种基于无人机10的智能物流投递系统，包括中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置，中央控制单元通过无线通讯单元分别连接物流投递单元和自动储物装置；中央控制单元设置在物流仓库等管控中心，优选采用PLC;[0035]物流投递单元包括无人机10和输送机构，无人机1〇上设有微控机、移动无线通讯模块、移动电源6和GPS导航模块图中未标出），输送机构采用辊轮输送机8;如图4所示，无人机10下方设置有支撑架7,辊轮输送机8设置支撑架7中，待运送货物设置在辊轮输送机8的辊轮上。[0036]自动储物装置包括储物控制器、定位无线通讯模块、储物柜丨和设置在储物柜丄上的货物接收机构;储物柜1内设有多个储物格，储物格呈左右两列分布且每列储物格的数量为四个，每个储物格均设有柜门4，左侧一列储物格的柜门4朝向左侧打开，右侧一列储物格的柜门4朝向右侧打开;储物内均设有液压气缸5，液压气缸5设置在储物格的上端，液压气缸5的缸体固定设置在储物格顶板内壁上，液压气缸5的伸缩杆的端部与对应的柜门4铰接；[0037]货物接收机构包括滑轨3、用于承载支撑架7的滑动底座2和用于驱动滑动底座2的驱动机构，滑轨3设置在储物格柜门4的下方，且同一侧柜门4下方的滑轨3相互连通，每一侧相连通的滑轨3上均设有一个滑动底座2,滑动底座2在驱动机构驱动下与滑轨3滑动连接；如图3所示，滑动底座2—侧侧边上固定设有多个均匀排列的滑块n，滑动底座2通过滑块11与滑轨3滑动连接。[0038]中央控制单元的通讯端连接无线通讯单元的第一通讯端，无线通讯单元的第二通讯端通过移动无线通讯模块连接微控机的第一通讯端，无线通讯单元的第三通讯端通过定位无线通讯模块连接储物控制器的第一通讯端；[0039]微控机的第二通讯端通过移动无线通讯模块和定位无线通讯模块连接储物控制器的第二通讯端，微控机的定位通讯端连接GPS导航模块的通讯端，微控机的输送控制端连接辊轮输送机8的受控端，移动电源6向微控机、移动无线通讯模块和GPS导航模块供电，储物控制器的第一控制端连接驱动机构的受控端，储物控制器的第二控制端与各个储物格内液压气缸5的受控端分别连接。[0040]为了使无人机10降落在滑动底座2上时定位更为准确，支撑架7的下方设置有圆台9,圆台9的上底面面积小于下底面面积，滑动底座2上设有与圆台9匹配的定位孔12,定位孔12的孔径自上而下逐渐减小。[0041]本发明通过由中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置组成的智能物流投递系统，实现了货物的无人化操作，且环境、时段影响小，不仅大大降低了人力成本，同时缩短了运输市场，提高了运输效率和用户使用体验。[0042]本发明还公开了一种基于无人机1〇的智能物流投递方法，包括以下步骤：[0043]A、储物控制器根据储物格的置物状况，通过驱动机构带动滑动底座2移动至闲置储物格的下方，并将滑动底座2的位置信息作为待选目标地址信息发送至物流仓库的中央控制单元；[0044]B、中央控制单元控制无人机1〇将货物运送至目标地址;具体包括以下步骤：[0045]bl:中央控制单元根据将待运送货物的目的地在待选目标地址信息中选定目标地址，并将目标地址的坐标发送至无人机10的GPS导航模块:将待运送货物的目标地址信息输入中央控制单元，中央控制单元根据目标地址选定最优的待选目标地址信息作为目标地址；[0046]b2、无人机10根据GPS导航模块的目标地址移动至储物柜1上方；[0047]b3、无人机10开始下降，与此同时，无人机10将到达信息发送至储物控制器，液压气缸5推动柜门4打开；[0048]C、无人机10上的输送机构将货物移动至储物格内：[0049]无人机10降落至滑动底座2上时，由于支撑架7底部圆台9的锥形设计和定位孔12的锥形孔设计，因此，当无人机10降落在距离定位孔12有一定偏差的区域内时，圆台9下部的下端面沿定位孔12的锥形面下滑，最终使得圆台9与定位孔12完全贴合，实现无人机1〇的准确着陆，保证了货物能够对齐储物格的入口，提高了发明整体的可靠性能；[0050]在无人机10降落至滑动底座2后，储物控制器通过到位传感器等到位检测机构判定无人机10降落完成，即可控制辊轮输送机8转动，货物在辊轮驱动下移动至储物格内；为了使驱动性能更为可靠，辊轮的表面可设置一层橡胶防滑层；[0051]D:无人机10离开储物柜1，柜门4关闭:具体包括以下步骤：[0052]dl:货物完全脱离辊轮输送机8后，无人机10开始垂直上升；[0053]无人机10上升至飞行高度后开始水平飞行，与此同时，无人机1〇与储物控制器之间进行通讯，储物柜1控制器驱动液压气缸5带动柜门4关闭；[00M]柜门4在关闭时，由于无人机1〇已经先行离开，避免了无人机10与柜门4之间发生干涉，另外，如果存在货物位能完全进入柜体的状况，柜门4在关闭的同时可以推动货物进入，保证了投递的可靠性能；~[0055]d3:储物控制器更新储物格置物信息，然后重复步骤八。[^56]本发明通过控制柜门4在无人机10到达储物柜1上方时先自动打开，并在无人机1〇离开储物柜1后自动关闭，避免了无人机10在垂直降落或上升的过程中与柜门4发生干涉，进而造化无人机10损坏的危险发生，提高了本发明整体的安全性能和可靠性能。’[0057]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求：1.一种基于无人机的智能物流投递系统，其特征在于:包括中央控制单元、无线通讯单元、物流投递单元和自动储物装置，中央控制单元通过无线通讯单元分别连接物流投递单元和自动储物装置；所述物流投递单元包括无人机和输送机构，无人机上设有微控机、移动无线通讯模块、移动电源和GPS导航模块，无人机下方设置有支撑架，输送机构设置支撑架中，待运送货物设置在输送机构上;输送机构的受控端连接微控机的输送控制端，微控机的第一通讯端通过移动无线通讯模块连接中央控制单元的无人机控制端，微控机的第二通讯端通过移动无线通讯模块连接自动储物装置的通讯端，微控机的定位通讯端连接GPS导航模块的通讯端，移动电源向微控机、移动无线通讯模块和GPS导航模块供电；所述自动储物装置包括储物控制器、定位无线通讯模块、储物柜和设置在储物柜上的货物接收机构，储物柜内设有多个储物格，储物格呈左右两列分布且每列储物格的数量为N个，每个储物格均设有柜门，左侧一列储物格的柜门朝向左侧打开，右侧一列储物格的柜门朝向右侧打开;所述货物接收机构包括滑轨、用于承载支撑架的滑动底座和用于驱动滑动底座的驱动机构，滑轨设置在储物格柜门的下方，且同一侧柜门下方的滑轨相互连通，滑动底座在驱动机构驱动下与滑轨滑动连接;储物控制器的通讯端连接定位无线通讯模块的第一通讯端，定位无线通讯模块的第二通讯端连接移动无线通讯模块的第二通讯端，储物控制器的第一控制端连接驱动机构的受控端。2.根据权利要求1所述的基于无人机的智能物流投递系统，其特征在于:所述支撑架的下方设有圆台，圆台的上底面面积小于下底面面积，所述滑动底座上设有与圆台匹配的定位孔，定位孔的孔径自上而下逐渐减小。3.根据权利要求2所述的基于无人机的智能物流投递系统，其特征在于:所述的输送机构包括辊轮输送机，待运送货物设置在辊轮输送机上方，辊轮输送机的受控端连接微控机的输送控制端。4.根据权利要求3所述的基于无人机的智能物流投递系统，其特征在于:所述储物内均设有液压气缸，液压气缸设置在储物格的上端，液压气缸的缸体固定设置在储物格顶板内壁上，液压气缸的伸缩杆的端部与对应的柜门铰接;所述液压气缸的受控端连接储物控制器的第二控制端。5.—种权利要求4所述的基于无人机的智能物流投递系统的投递方法，其特征在于:包括以下步骤：A:储物控制器根据储物格的置物状况，通过驱动机构带动滑动底座移动至闲置储物格的下方，并将滑动底座的位置信息作为待选目标地址信息发送至物流仓库的中央控制单元；B:中央控制单元控制无人机将货物运送至目标地址;具体包括以下步骤：bl:中央控制单元根据将待运送货物的目的地在待选目标地址信息中选定目标地址，并将目标地址的坐标发送至无人机的GPS导航模块:将待运送货物的目标地址信息输入中央控制单元，中央控制单元根据目标地址选定最优的待选目标地址信息作为目标地址；b2、无人机根据GPS导航模块的目标地址移动至储物柜上方；b3、无人机开始下降，与此同时，无人机将到达信息发送至储物控制器，液压气缸推动柜门打开；送机开始转动，货物在辊麵动下移动至储物格内；WK%JD:无人机离开储物柜，柜门关闭:具体包括以下步骤：dl:货物完全脱离辊轮输送机后，无人机开始垂直上升；d2:无人机上升至飞行高度后开始水平飞行，与此同时，无人机与储物控制器之间进行通讯，储物柜控制器驱动液压气缸带动柜门关闭；d3:储物控制器更新储物格置物信息，然后重复步骤A。

百度查询： 广东诚进科技股份有限公司 一种基于无人机的智能物流投递系统和投递方法

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