CN106347913B - 一种全自动无人机快递系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，提供了一种全自动无人机快递系统，包括客户终端，用于提交订单需求；服务器，用于根据所述订单需求向自动化仓储分拣装载子系统发送物品的分拣装载指令；自动化仓储分拣装载子系统，用于自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；无人机，用于自动将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；自动化收货子系统，用于引导无人机降落，并将所述无人机卸载的货物保存至自动化收货子系统的货物收纳舱。本发明还提供了一种无人机自动降落方法。本发明能够实现货物从仓储、分拣、装载、运输到收货的全自动化运行，极大提高了货物配送效率，降低了配送成本，实现了电商配送的极速响应。

Description

一种全自动无人机快递系统及方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种全自动无人机快递系统及方法。

背景技术

传统快递业配送流程基本全部采用人力完成，其最大的不足之处在于：人力需求大、配货效率低、配货成本高和用户接货时间与送货时间不对称等问题，因此国内外零售业或物流业巨头兴起使用无人机完成货物快递，如亚马逊、沃尔玛、顺丰等公司都进行了相关的测试或商业应用。

但是，现有的无人机快递技术中仍旧避免不了人工的使用，如在自动化仓储分拣装载领域中，比较先进的是以亚马逊KAVA机器人为核心的“货找人”技术，该技术的原理是机器人读取订单信息并将载有订单货物的货架送至拣货台前，然后由人工进行拣货处理，拣货完毕后，机器人再将货架送回原处。与传统的人工拣货相比，它减少了人工寻找货物的过程，效率有较大提升，但随着电子商务的快速发展，快递量的爆炸性增长(特别是节假日或电商促销日)，对于货物处理速度与效率有了更高的要求。

因此，需要一种全自动无人机快递系统，能够实现货物从仓储、分拣、装载、运输到收货的全自动化运行，极大提高了货物配送效率，降低了配送成本，实现了电商配送的极速响应。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种全自动无人机快递系统及方法，能够实现货物从仓储、分拣、装载、运输到收货的全自动化运行，极大提高了货物配送效率，降低了配送成本，实现了电商配送的极速响应。

本发明提供的一种全自动无人机快递系统，包括：客户终端，用于提交订单需求；服务器，用于接收客户终端提交的订单需求，并根据所述订单需求向自动化仓储分拣装载子系统发送与订单需求对应物品的分拣装载指令；自动化仓储分拣装载子系统，用于接收所述服务器发送的分拣装载指令，自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；无人机，用于接收服务器或自动化仓储分拣装载子系统发送的收货地址信息，并按照指定路线自动驾驶，将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；自动化收货子系统，用于引导无人机降落，并进行电子化校验签收，校验确认后将所述无人机卸载的货物保存至自动化收货子系统的货物收纳舱。

其中，所述自动化仓储分拣装载子系统包括：货物储存装置、分拣箱装载装置、无人机停靠平台和控制中心；所述货物储存装置包括至少一个储物单元，所述储物单元包括仓体和推送机构；所述仓体前、后两端均为开口；所述推送机构包括第一伺服电机和传送装置，所述第一伺服电机和传送装置安装于仓体内，第一伺服电机的输出轴与传送装置动力连接；所述分拣箱装载装置包括水平设置的第一导轨，与第一导轨连接的第一连接机构；固定在第一连接机构上且与第一导轨垂直的第二导轨；与第二导轨连接的第二连接机构；固定在第二连接机构上的箱体夹持装置；所述第一连接机构上安装有第二伺服电机，该第二伺服电机用于控制所述第一连接机构沿所述第一导轨滑动；所述第二连接机构上安装有第三伺服电机，该第三伺服电机用于控制所述第二连接机构沿所述第二导轨滑动；所述第一伺服电机、所述第二服电机和所述第三伺服电机均与所述控制中心连接，用于实现所述控制中心对所述货物储存装置和所述分拣箱装载装置的控制；所述无人机停靠平台用于停放无人机。

其中，所述自动化仓储分拣装载子系统还包括电池夹持装置以及充电坞；所述无人机停靠平台设置在第三导轨上，该第三导轨平行于所述的充电坞设置；所述电池夹持装置设置在第四导轨上，该第四导轨平行于所述第一导轨且设置在第三导轨与充电坞之间；所述充电坞中设置有多个充电电池安装腔，多个充电电池安装腔沿所述第三导轨的长度方向并排设置。

其中，所述自动化收货子系统包括：外箱、货物收纳舱、用于停载无人机的基板、伸缩装置、引导降落装置和控制器；所述基板设置在货物收纳舱顶部，基板上设有与下方的货物收纳舱内部相通的货物入口；所述货物收纳舱通过伸缩装置与所述外箱连接，所述控制器控制该伸缩装置工作，以调节货物收纳舱和基板的伸缩位置；所述外箱上设置有开口，以作为所述货物收纳舱和所述基板推出或收回的通道；所述引导降落装置用于引导无人机降落。

其中，所述自动化收货子系统的基板为方形，位于基板的四个角处分别设有展开板，所述展开板通过旋转轴与基板连接，所述旋转轴由电机驱动，控制器控制电机工作，以调节基板与展开板间的相对位置。

其中，所述引导降落装置包括：地面无线电通信单元，用于向无人机发送预设信号；设置于基板或展开板上的4个超声波发射探头，用于向无人机发射超声波信号，超声波发射探头之间的距离以及各个超声波发射探头与降落平台中心的距离为确定值；超声波脉冲信号控制单元，用于在所述地面无线电通信单元发送预设信号的同时驱动所述超声波发射探头发射超声波信号，所述超声波发射探头发射的超声波信号无方向性；所述无人机包括：机载无线电通信单元，用于接收无线电信号并判断是否为所述地面无线电通信单元发送的预设信号；超声波接收探头，用于接收所述4个超声波发射探头发射的超声波信号；超声波信号处理单元，用于记录机载无线电通信单元接收到预设信号的第一时间及超声波接收探头接收到各个超声波发射探头所发射超声波信号的第二时间，根据第二时间与第一时间之间的差值及超声波在空气中的传输速率计算出超声波接收探头和4个超声波发射探头之间的距离值，并根据所述距离值通过解析几何方程计算出无人机与基板或展开板间的偏差值；飞控单元，用于根据所述偏差值调整无人机飞行姿态和/或方位。

相应地，本发明还提供一种全自动无人机快递方法，包括步骤：客户终端向服务器发送订单需求；服务器接收到订单需求后向自动化仓储分拣装载子系统发送与订单需求对应物品分拣装载指令；自动化仓储分拣装载子系统根据收到的指令自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；无人机根据服务器或自动化仓储分拣装载子系统发送的收货地址信息，并按照指定路线自动驾驶，将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；自动化收货子系统引导无人机降落，并进行电子化校验签收，校验确认后将所述无人机卸载的物品保存至自动化收货子系统的货物收纳舱。

其中，所述自动化仓储分拣装载子系统根据收到的指令自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上步骤具体为：S1：控制中心获取订单信息和发货指令；S2：所述控制中心控制所述分拣箱装载装置的箱体夹持装置将分拣箱或无人机货舱移动到对应的所述储物单元的仓体前端；S3：所述控制中心控制所述储物单元将储物单元中最前端的一个货物推送出去，并滑落进入到所述分拣箱装载装置的分拣箱或无人机货舱中；S4：所述分拣箱装载装置接收完第一个货物后，控制中心控制分拣箱装载装置的箱体夹持装置将分拣箱或无人机货舱移动到第二个货物所在的储物单元的仓体前端；S5：重复S2到S4，直到订单中的所有货物全部进入货物分拣箱装载装置的分拣箱或无人机货舱中。

其中，所述将所述无人机卸载的物品保存至自动化收货子系统的货物收纳舱步骤具体为：控制器在收到无人机即将降落的信息后，控制伸缩装置将货物收纳舱和用于无人机起降的基板向外推出到指定位置；待无人机降落在基板或展开板之后，在无人机将货物投放至货物收纳舱内；待无人机起飞后，控制器控制伸缩装置将货物收纳舱和基板和/或展开板收回。

其中，所述引导无人机降落步骤具体为：接收无线电信号并判断是否为地面无线电通信单元发送的预设信号；若是，则记录接收到所述预设信号的第一时间；接收设置于基板或展开板上的4个超声波发射探头发射的超声波信号，超声波发射探头之间的距离以及各个超声波发射探头与降落平台中心的距离为确定值，所述超声波信号与所述预设信号同时发射，所述超声波发射探头发射的超声波信号无方向性；记录接收到各个超声波发射探头所发射超声波信号的第二时间，根据第二时间与第一时间之间的差值及超声波在空气中的传输速率计算出超声波接收探头和4个超声波发射探头之间的距离值，并根据所述距离值通过解析几何方程计算出无人机与基板或展开版间的偏差值；根据所述偏差值调整无人机飞行姿态和/或方位。

由上述技术方案可知，本发明提供一种全自动无人机快递系统及方法，通过自动化仓储分拣装载子系统及自动化收货子系统实现货物从仓储、分拣、装载、运输到收货的全自动化运行，极大提高了货物配送效率，降低了配送成本，实现了电商配送的极速响应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种全自动无人机快递系统的结构示意图；

图2示出了本发明第二实施例所提供的自动化仓储分拣装载子系统结构意图；

图3示出了本发明第三实施例所提供的货物存储装置储物单元组合的结构示意图结构示意图；

图4示出了本发明第四实施例所提供的货物储存装置推送机构的结构示意图；

图5示出了本发明第五实施例所提供的无人机电池自动更换装置结构示意图；

图6示出了本发明第六实施例所提供的自动化收货子系统结构示意图；

图7示出了本发明第七实施例所提供的一种全自动无人机快递方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种全自动无人机快递系统的结构示意图，如图所示，所述全自动无人机快递系统，包括：客户终端1，用于通过app提交订单需求；服务器2，用于接收客户终端提交的订单需求，并根据所述订单需求向自动化仓储分拣装载子系统发送与订单需求对应物品的分拣装载指令；自动化仓储分拣装载子系统3，用于接收所述服务器发送的分拣装载指令，自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；无人机4，用于接收服务器或自动化仓储分拣装载子系统发送的收货地址信息，并按照指定路线自动驾驶，将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；自动化收货子系统5，用于引导无人机降落，并进行电子化校验签收，校验确认后将所述无人机卸载的货物保存至自动化收货子系统的货物收纳舱。

图2示出一种无人机快递的自动化仓储分拣装载子系统，包括货物储存装置31、分拣箱装载装置32和控制中心33；货物储存装置31包括至少一个储物单元，储物单元包括仓体和推送机构；仓体前、后两端均为开口，仓体为长方体结构，仓体包括仓体顶板、仓体底板和两仓体侧板，仓体为长方体，方便货物的储存和推出，有利于储物单元的堆积；推送机构包括第一伺服电机和传送装置，第一伺服电机和传送装置安装于仓体内，第一伺服电机的输出轴与传送装置动力连接；传送装置包括螺旋杆，螺旋杆一端与第一伺服电机的输出轴连接，螺旋杆另一端沿伸至仓体前端，螺旋杆的螺距与货物的形状和大小相适；传送装置36包括履带、履带主动轮和履带从动轮，履带两端分别套在履带主动轮和履带从动轮上，履带沿伸至仓体前端，第一伺服电机的输出轴与履带主动轮动力连接；分拣箱装载装置32包括水平设置的第一导轨，设于第一导轨上的分拣箱321，与第一导轨连接的第一连接机构；固定在第一连接机构上且与第一导轨垂直的第二导轨；与第二导轨连接的第二连接机构；固定在第二连接机构上的箱体夹持装置；第一连接机构上安装有第二伺服电机；第二伺服电机的输出轴上安装有第一传动齿轮，第一导轨上设有条形齿，第一传动齿轮与第一导轨上的条形齿啮合，通过第二伺服电机输出轴上的第一传动齿轮带动第一连接机构沿所述第一导轨滑动；第二连接机构上安装有第三伺服电机；第三伺服电机的输出轴上安装有第二传动齿轮，第二导轨上设有条形齿，第二传动齿轮与第二导轨上的条形齿啮合，通过第三伺服电机输出轴上的第二传动齿轮带动第二连接机构沿所述第二导轨滑动；该系统还包括一条与第一导轨平行设置的支撑轨；该支撑轨上卡接有第三连接机构；第二导轨的一端固定在第一连接机构上，另一端与第三连接机构固定连接；第三连接机构的底部设置有滑槽，支撑轨卡接在第三连接机构底部的滑槽中；第一伺服电机、第二服电机和第三伺服电机均与控制中心连接，实现控制中心对货物储存装置和分拣箱装载装置的控制；所述自动化仓储分拣装载子系统还包括无人机停靠平台和无人机电池自动更换装置，所述无人机停靠平台包括无人机降落平台34、无人机起飞平台35；所述无人机电池自动更换装置包括充电坞37、第三导轨38和第四导轨39。

图3示出了一种货物储存装置31储物单元组合结构示意图，包括多个独立的储物单元，储物单元并排布置，前后对齐，重叠堆积在一起，每个储物单元有一个与货物对应的编号。

图4示出了一种分拣箱装载装置结构示意图，包括水平设置的第一导轨322；与第一导轨322连接的第一连接机构323；固定在第一连接机323上且与第一导轨322垂直的第二导轨325；与第二导轨325连接的第二连接机构72；固定在第二连接机构324上的箱体夹持装置327；以及在第一导轨322和第一导轨322上设有的条形齿3221；还包括一条与所述第一导轨平行设置的支撑轨326；以及连接在该支撑轨326上且与所述第一连接机构323对应的第三连接机构329，所述第二导轨325的一端固定在第一连接机构323上，第二导轨325的另一端固定在第三连接机构329上；第三连接机构329的底部设置有滑槽，所述支撑轨326卡接在第三连接机构329底部的滑槽中；所述第二导轨325由两条平行导轨构成，两条平行导轨之间的间距大于分拣箱321或无人机货舱的宽度。

图5示出一种无人机电池自动更换装置结构示意图，包括无人机降落平台34、第三导轨39、第四导轨38、充电坞37、第一机械臂376、第二机械臂377、电池夹持手373、基座374、安装块375、条形齿391、电池舱41、蓄电池372、充电电池安装腔371；无人机降落平台34设置在第三导轨39上，该第三导轨39平行于充电坞37设置；电池夹持装置设置在第四导轨38上，该第四导轨38平行于第三导轨39且设置在第三导轨39与充电坞37之间；电池夹持装置包括第一机械臂376和第二机械臂377，第一机械臂376和第二机械臂377背向设置在旋转机构上，在第一机械臂376和第二机械臂377自由端均安装有电池夹持手373；旋转机构包括卡接在第四导轨38上的基座374、安装在基座374上的第一伺服电机以及固定在第一伺服电机输出轴上的安装块375，第一机械臂376和第二机械臂377分别固定在安装块375上；第一机械臂376和第二机械臂377设置有用于控制电池夹持手伸缩的伸缩机构；第四导轨38设置有条形齿，基座374还安装有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与所述第四导轨38上的条形齿啮合，通过第二伺服电机的转动带动电池夹持装置沿第四导轨38移动；第三导轨39设置有条形齿391，无人机降落平台34上设置有第三伺服电机，在第三伺服电机的输出轴安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与第三导轨39上的条形齿391啮合，通过第三伺服电机的转动带动无人机降落平台34沿第三导轨39移动；充电坞37中设置有多个充电电池安装腔371，多个充电电池安装腔371沿第三导轨39的长度方向并排设置；充电坞37中的多个充电电池安装腔371的开口朝向第三导轨39；充电电池安装腔371中的充电接口为插拔式接口。

在实际操作中，无人机停靠在无人机降落平台34上，无人机降落平台34设置在第三导轨39上，该第三导轨39平行于充电坞37，第三导轨39设置有条形齿391，无人机降落平台34上设置有第三伺服电机，在第三伺服电机的输出轴安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与第三导轨39上的条形齿391啮合，无人机电池自动更换区的无人机通过第三伺服电机的转动沿第三导轨39移动；无人机达到指定电池更换位置之后停止；第二机械臂377控制电池夹持手373从电池坞37中取出一块充满电的蓄电池372；第一机械臂376控制电池夹持手373打开无人机的电池舱41的锁扣，从无人机的电池舱41中取出需要充电的蓄电池372；第一伺服电机控制旋转机构旋转180度，第二机械臂377控制电池夹持手373将充满电的蓄电池372插入无人机的电池舱41中，关闭电池舱41的锁扣，无人机在第三伺服电机的带动下移动离开充电位置；第二导轨38设置有条形齿，基座374还安装有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与所述第四导轨38上的条形齿啮合，通过第二伺服电机的转动带动电池夹持装置沿第四导轨38移动，电池夹持装置移动到充电坞37中充电电池安装腔371的上方处，第一机械臂376控制电池夹持手373将需要充电的蓄电池372插入充电电池安装腔371进行充电；下一台无人机到达指定电池更换位置后停止。重复上述电池更换的操作，从而实现连续快速更换无人机电池。

优选地，为了满足对大量无人机进行快速且持续的电池自动更换的需求，充电电池安装腔371设置10个。

图6示出了一种自动收货装置结构示意图，包括外箱51、货物收纳舱52和控制器。所述外箱51和货物收纳舱52之间设有电机驱动的平行四边形铰接伸缩机构53，所述货物收纳舱52上设有用于停载无人机的基板54，上述外箱51的右侧设置有开口，供货物收纳舱52和用于停载无人机的基板54通过，当无人机即将到达无人机快递的自动收货装置时，控制器会控制平行四边形铰接伸缩机构53将货物收纳舱52和基板54推出到阳台外或窗户外，当货物收纳舱52和基板54伸出到规定位置后，无人机降落在基板54上。

上述基板54上设有与下方的货物收纳舱内52部相通的货物入口，且上述货物收纳舱52顶部设置有顶舱门，该顶舱门的开启和关闭由控制器控制，同时，该货物收纳舱52的左侧设置有侧舱门，与之相对应的，所述外箱51的左侧设置有箱门。在无人机降落在基板54上之后，控制器控制顶舱门开启，此时无人机可将货物通过顶舱门投放在货物收纳舱52中，货物投放完成后，控制器会控制顶舱门关闭，之后控制器会控制平行四边形铰接伸缩机构53将货物收纳舱52和基板4收回至外箱内。待收货完成后，用户可以先打开外箱51的箱门21，再打开货物收纳舱52的侧舱门，从货物收纳舱中取出货物。

进一步，上述基板54上设置有吸盘电磁铁，该吸盘电磁铁布置在基板54的四周，由控制器控制。在无人机降落基板54上之后，控制器会控制吸盘电磁铁锁定无人机，以防止风等外界因素对无人机造成干扰，待无人机将货物投放至货物收纳舱52中后，控制器会控制吸盘电磁铁解锁释放无人机，以让无人机起飞。

进一步，在基板54的四个角处分别设有展开板55，展开板55通过旋转轴与基板54连接，旋转轴由电机驱动，在展开板55上还设有用于锁定无人机的锁定装置该锁定装置6为电磁吸盘，在货物收纳舱30的顶部，还可以设置与基板40的货物入口50对应的顶舱门(图中未示出)。

本实施例提供的无人机停载平台出于正常状态时，四个展开板55处于收起状态，无人机需要降落时，通过旋转轴80将展开板90打开，无人机的四个降落架分别降落在四个展开板90上，同时展开板90上的锁定装置60将无人机的降落架锁定，无人机飞离展开板90后，通过旋转轴10可将展开板90重新收起。

此外，本实施例提供的一种用于无人机快递的自动收货装置还包括GPS模块和电子罗盘，其中GPS模块用于向无人机提供的数字化地址，所述数字化地址包括经度、纬度和高度三个位置信息，可以精确地为无人机导航；电子罗盘用于向无人机提供无人机起降平台的方向，以指导无人机在降落时的机头方向。

需要说明的是，上述基板54与货物收纳舱52可以是一体化结构，也可以是固定连接或者可拆卸连接；而且，上述GPS模块也可以替换为其它定位装置，只要可以为无人机提供基板54的数字化地址即可；此外，上述平行四边形铰接伸缩机构53可以替换为其它具有直线伸缩功能的伸缩装置，并且，所述平行四边形铰接伸缩机构53还可以由液压、气压或其它驱动机构驱动；最后，上述吸盘电磁铁41也可以替换为其它具有吸附定位功能的锁定装置。

本实施例提供了的一种无人机引导降落装置，包括：包括无人机4与基板54，所述基板54包括：地面无线电通信单元，用于向无人机4发送预设信号；4个超声波发射探头，用于向无人机4发射超声波信号，4个超声波发射探头4以基板中心点为中心对称分布于降落平台2的四个角E、F、G、H点，各个超声波发射探头之间的距离以及各个超声波发射探头与基板54中心的距离已知且固定，为确定值；超声波脉冲信号控制单元，用于在所述地面无线电通信单元发送预设信号的同时驱动所述超声波发射探头工作；所述无人机4包括：机载无线电通信单元，用于接收无线电信号并判断是否为地面无线电通信单元发送的预设信号；2个超声波接收探头，用于接收所述多个超声波发射探头发射的超声波信号，其中2个机载超声波接收探头分别位于无人机1底部对称的前后两点A、B点；超声波信号处理单元，用于记录接收到预设信号的第一时间及接收到各个超声波发射探头所发射超声波信号的第二时间，并并根据第二时间与第一时间之间的差值及超声波在空气中的传输速率计算出超声波发射探头和多个超声波接收探头之间的距离，超声波信号处理单元根据该距离通过解析几何方程可推算出无人机与基板间的偏差值；飞控单元，用于根据所述偏差值调整无人机飞行姿态和/或方位。所述超声波接收探头可以为一个或多个，设置于无人机4底部中心或于无人机底部对称布局；所述超声波发射探头为三个或三个以上，由超声波发射探头组成的三角形、四边形、五边形等形状的中心与基板的中心重合，或者各个超声波发射探头之间的距离以及各个超声波发射探头与基板中心的距离已知且固定，为确定值。

图7示出了本发明第七实施例所提供的一种全自动无人机快递方法，包括步骤：客户终端向服务器发送订单需求；服务器接收到订单需求后向自动化仓储分拣装载子系统发送与订单需求对应物品分拣装载指令；自动化仓储分拣装载子系统根据收到的指令自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；无人机根据服务器或自动化仓储分拣装载子系统发送的收货地址信息，并按照指定路线自动驾驶，将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；自动化收货子系统引导无人机降落，并进行电子化校验签收，校验确认后将所述无人机卸载的物品保存至自动化收货子系统的货物收纳舱。

进一步，所述自动化仓储分拣装载系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：控制中心获取订单信息和发货指令；

S2：控制中心控制分拣箱装载装置的箱体夹持装置将分拣箱或无人机货舱移动到对应的储物单元的仓体前端；

S3：控制中心控制储物单元将储物单元中最前端的一个货物推送出去，并滑落进入到分拣箱或无人机货舱中；

S4：分拣箱装载装置接收完第一个货物后，控制中心控制分拣箱装载装置的箱体夹持装置将分拣箱或无人机货舱移动到第二个货物所在的储物单元的仓体前端；

S5：重复S2到S4，直到订单中的所有货物全部进入分拣箱或无人机货舱中。

进一步，所述自动收货装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，控制器在收到无人机即将降落的信息后，控制伸缩装置将货物收纳舱和用于停载无人机的基板向外推出到指定位置；

步骤S2，待无人机降落在基板之后，控制器控制无人机锁定装置锁定住无人机；

步骤S3，控制器控制货物收纳舱的顶舱门开启；

步骤S4，在无人机将货物投放至货物收纳舱内之后，控制器控制货物收纳舱顶舱门关闭；

步骤S5，控制器控制无人机锁定装置解锁释放无人机；

步骤S6，待无人机起飞后，控制器控制伸缩装置将货物收纳舱和基板收回。

通过以上步骤，可以保证无人机在向货物收纳舱内投放货物的过程中不会受风等外界因素的干扰，使货物投放过程更安全和稳定，且可以使货物的存储更加安全，待收货完成后，用户可以从货物收纳舱内取出货物

进一步，无人机引导降落方法包括步骤：

步骤一、当无人机无人机起降平台间距离达到数米或一米以内时，机载无线电通信单元与地面无线电通信模块建立无线电通信连接；

步骤二、地面无线电通信单元向机载无线电通信单元发出一个预设信号，如时间戳，机载无线电通信单元收到所述预设信号后，通知超声波信号处理单元开始计时，设该时刻为第一时间；

步骤三、在地面无线电通信单元向机载无线电通信单元发出所述预设信号的同时，地面无线电通信单元通知超声波脉冲信号控制单元驱动4个超声波发射探头同时分别发出4个不同的无方向性的超声波信号；

步骤四、两个机载超声波接收探头收到4个不同的所述超声波信号后，将所述超声波脉冲信号传输给超声波信号处理单元进行信号处理；

步骤五、根据2个机载超声波接收探头收到的所述4个超声波脉冲信号的第二时间与第一时间的间隔，通过解算几何方程，超声波信号处理单元可计算出无人机2个机载超声波接收探头所在的A、B点相对于基板上的参考点C、D点的三维坐标和/或位置偏差值，由于无线电传播速度远远大于超声波的传播速度，在本发明中从地面无线电通信单元到机载无线电通信单元无线电传播的时间可忽略不计；

步骤六、机载超声波信号处理单元将计算结果传送至无人机飞控系统，进行无人机姿态和/或方位调整；

步骤七、循环重复步骤二到步骤六，直至无人机2个机载超声波接收探头所在的A、B点分别与无人机起降平台上的C、D点重合，精准降落引导结束。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种全自动无人机快递系统，其特征在于，包括：

客户终端，用于提交订单需求；

服务器，用于接收客户终端提交的订单需求，并根据所述订单需求向自动化仓储分拣装载子系统发送与订单需求对应物品的分拣装载指令；

自动化仓储分拣装载子系统，用于接收所述服务器发送的分拣装载指令，自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；

无人机，用于接收服务器或自动化仓储分拣装载子系统发送的收货地址信息，并按照指定路线自动驾驶，将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；

自动化收货子系统，用于引导无人机降落，并进行电子化校验签收，校验确认后将所述无人机卸载的货物保存至自动化收货子系统的货物收纳舱；

所述自动化仓储分拣装载子系统包括：货物储存装置、分拣箱装载装置、无人机停靠平台和控制中心；所述控制中心用于实现对所述货物储存装置和所述分拣箱装载装置的控制；所述无人机停靠平台用于停放无人机。

2.根据权利要求1所述的无人机快递系统，其特征在于，所述货物储存装置包括至少一个储物单元，所述储物单元包括仓体和推送机构；所述仓体前、后两端均为开口；所述推送机构包括第一伺服电机和传送装置，所述第一伺服电机和传送装置安装于仓体内，第一伺服电机的输出轴与传送装置动力连接；

所述分拣箱装载装置包括水平设置的第一导轨，与第一导轨连接的第一连接机构；固定在第一连接机构上且与第一导轨垂直的第二导轨；与第二导轨连接的第二连接机构；固定在第二连接机构上的箱体夹持装置；

所述第一连接机构上安装有第二伺服电机，该第二伺服电机用于控制所述第一连接机构沿所述第一导轨滑动；所述第二连接机构上安装有第三伺服电机，该第三伺服电机用于控制所述第二连接机构沿所述第二导轨滑动；

所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和所述第三伺服电机均与所述控制中心连接。

3.根据权利要求2所述的无人机快递系统，其特征在于，所述自动化仓储分拣装载子系统还包括电池夹持装置以及充电坞；

所述无人机停靠平台设置在第三导轨上，该第三导轨平行于所述的充电坞设置；

所述电池夹持装置设置在第四导轨上，该第四导轨平行于所述第一导轨且设置在第三导轨与充电坞之间；

所述充电坞中设置有多个充电电池安装腔，多个充电电池安装腔沿所述第三导轨的长度方向并排设置。

4.根据权利要求1所述的无人机快递系统，其特征在于，所述自动化收货子系统包括：外箱、货物收纳舱、用于停载无人机的基板、伸缩装置、引导降落装置和控制器；

所述基板设置在货物收纳舱顶部，基板上设有与下方的货物收纳舱内部相通的货物入口；

所述货物收纳舱通过伸缩装置与所述外箱连接，所述控制器控制该伸缩装置工作，以调节货物收纳舱和基板的伸缩位置；

所述外箱上设置有开口，以作为所述货物收纳舱和所述基板推出或收回的通道；

所述引导降落装置用于引导无人机降落。

5.根据权利要求4所述的无人机快递系统，其特征在于，所述自动化收货子系统的基板为方形，位于基板的四个角处分别设有展开板，所述展开板通过旋转轴与基板连接，所述旋转轴由电机驱动，控制器控制电机工作，以调节基板与展开板间的相对位置。

6.根据权利要求5所述的无人机快递系统，其特征在于，所述引导降落装置包括：

地面无线电通信单元，用于向无人机发送预设信号；

设置于基板或展开板上的4个超声波发射探头，用于向无人机发射超声波信号，超声波发射探头之间的距离以及各个超声波发射探头与降落平台中心的距离为确定值；

超声波脉冲信号控制单元，用于在所述地面无线电通信单元发送预设信号的同时驱动所述超声波发射探头发射超声波信号，所述超声波发射探头发射的超声波信号无方向性；

所述无人机包括：

机载无线电通信单元，用于接收无线电信号并判断是否为所述地面无线电通信单元发送的预设信号；

超声波接收探头，用于接收所述4个超声波发射探头发射的超声波信号；

超声波信号处理单元，用于记录机载无线电通信单元接收到预设信号的第一时间及超声波接收探头接收到各个超声波发射探头所发射超声波信号的第二时间，根据第二时间与第一时间之间的差值及超声波在空气中的传输速率计算出超声波接收探头和4个超声波发射探头之间的距离值，并根据所述距离值通过解析几何方程计算出无人机与基板或展开板间的偏差值；

飞控单元，用于根据所述偏差值调整无人机飞行姿态和/或方位。

7.一种全自动无人机快递方法，其特征在于，包括步骤：

客户终端向服务器发送订单需求；

服务器接收到订单需求后向自动化仓储分拣装载子系统发送与订单需求对应物品分拣装载指令；

自动化仓储分拣装载子系统根据收到的指令自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上；

无人机根据服务器或自动化仓储分拣装载子系统发送的收货地址信息，并按照指定路线自动驾驶，将与订单需求对应物品运输至所述收货地址；

自动化收货子系统引导无人机降落，并进行电子化校验签收，校验确认后将所述无人机卸载的物品保存至自动化收货子系统的货物收纳舱；

所述自动化仓储分拣装载子系统根据收到的指令自动将与订单需求对应物品从仓储中分拣出来并装载至无人机上步骤具体为：

S1：控制中心获取订单信息和发货指令；

S2：所述控制中心控制分拣箱装载装置的箱体夹持装置将分拣箱或无人机货舱移动到对应的储物单元的仓体前端；

S3：所述控制中心控制所述储物单元将储物单元中最前端的一个货物推送出去，并滑落进入到所述分拣箱装载装置的分拣箱或无人机货舱中；

S4：所述分拣箱装载装置接收完第一个货物后，控制中心控制分拣箱装载装置的箱体夹持装置将分拣箱或无人机货舱移动到第二个货物所在的储物单元的仓体前端；

S5：重复S2到S4，直到订单中的所有货物全部进入货物分拣箱装载装置的分拣箱或无人机货舱中。

8.根据权利要求7所述的全自动无人机快递方法，其特征在于，所述将所述无人机卸载的物品保存至自动化收货子系统的货物收纳舱步骤具体为：

控制器在收到无人机即将降落的信息后，控制伸缩装置将货物收纳舱和用于无人机起降的基板向外推出到指定位置；

待无人机降落在基板或展开板之后，在无人机将货物投放至货物收纳舱内；

待无人机起飞后，控制器控制伸缩装置将货物收纳舱和基板和/或展开板收回。

9.根据权利要求8所述的全自动无人机快递方法，其特征在于，所述引导无人机降落步骤具体为：

接收无线电信号并判断是否为地面无线电通信单元发送的预设信号；

若是，则记录接收到所述预设信号的第一时间；

接收设置于基板或展开板上的4个超声波发射探头发射的超声波信号，超声波发射探头之间的距离以及各个超声波发射探头与降落平台中心的距离为确定值，所述超声波信号与所述预设信号同时发射，所述超声波发射探头发射的超声波信号无方向性；

记录接收到各个超声波发射探头所发射超声波信号的第二时间，根据第二时间与第一时间之间的差值及超声波在空气中的传输速率计算出超声波接收探头和4个超声波发射探头之间的距离值，并根据所述距离值通过解析几何方程计算出无人机与基板或展开版间的偏差值；

根据所述偏差值调整无人机飞行姿态和/或方位。