CN106909147A - 一种无人机送货方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机送货方法，包括：（1）预设送货航线；（2）将货物安装在无人机的舵机上，无人机解锁后由配送点按照预设送货航线飞至收货点，着陆收货点后自动加锁，舵机打开，投放货物于收货点；（3）无人机解锁，由收货点按照原预设送货航线返航至配送点，着陆后加锁；（4）送货任务完成。该无人机送货方法及系统，替代了人工配送的方式，适用于山区和其它地势不平的区域，节省人力物力，提升了物流效率。

Description

一种无人机送货方法及系统
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机送货方法及系统。
背景技术
随着科技的发展，无人机技术日趋成熟，如今，无人机以其速度快、操作灵活的特点被广泛应用。民用领域中，地图测绘无人机、地质勘测无人机、灾害监测无人机、气象探测无人机、空中交通管制无人机、边境控制无人机、农药喷洒无人机、救援无人机的研究和应用在国内外都在不断的发展中。
目前，物流行业基本采用人工配送的方式，具有配送效率低、配送成本高等缺陷；另外，由于交通堵塞日益加剧，不仅造成物流成本不断提高，而且时效性较差，经常会出现货物无法及时到达客户的现象，使得客户与电商之间的矛盾不断加剧。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种无人机送货方法及系统，其能解决现有物流行业成本高，时效差的问题，提升了物流效率。
为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：
一种无人机送货方法，所述方法包括：
（1）预设送货航线；
（2）将货物安装在无人机的舵机上，无人机解锁后由配送点按照预设送货航线飞至收货点，着陆收货点后自动加锁，舵机打开，投放货物于收货点；
（3）无人机解锁，由收货点按照原预设送货航线返航至配送点，着陆后加锁；
（4）送货任务完成。
本发明提供的无人机送货方法，实现了无人机物流的功能，替代了人工配件，提高了配送效率，降低了配送成本，将货物安装在舵机上，便于操控货物投放。
进一步地，所述步骤（1）中预设送货航线包括：
获取收货点相对于配送点的高度差、收货点经纬度信息以及无人机爬升高度；
根据上述信息通过地面站地图绘制无人机飞行航线。操作者通过地面站的PC机将无人机运行的轨迹绘制到地图中，无人机就会按照预设的航线进行飞行，整个飞行过程不需要人工的操控，控制精度高，误差小。
进一步地，所述获取收货点相对于配送点的高度差的具体步骤为：
S1.采集收货点经纬度信息，设置航路点；
航路点位于收货点正上方，由于航路点经纬度与收货点经纬度相同，可以通过获取收货点经纬度信息而得出航路点经纬度信息。
S2.无人机由配送点爬升至距离配送点30-60m高度处，并保持该高度水平飞至收货点上空的航路点；
S3.无人机由航路点向下降落至收货点，降落过程中实时记录并更新降落高度，着陆后自动加锁,加锁后不再更新降落高度，记录降落高度为；
S4.无人机着陆加锁后高度重置为0，无人机解锁，由收货点爬升高度至航路点，则收货点相对于配送点的高度差h0=h-H；
S5.无人机保持高度H水平飞行至配送点上空，由配送点上空向下降落，着陆后加锁。
进一步地，所述步骤S1中采集收货点经纬度信息的方法为：
将无人机置于收货点，无人机通过数传与地面站连接，地面站显示收货点的经纬度信息。
进一步地，所述无人机飞行过程的坐标信息通过数传传至地面站，实时显示在地面站的地图上；
进一步地，所述无人机的坐标信息通过安装于无人机上的GPS定位系统实时记录获取。无人机飞行过程中的位置坐标信息在地面站的PC机得到实时反馈，能够实现无人机的精准降落。
进一步地，所述方法还包括：通过无人机上的高清图传获取无人机降落时的周边环境。
通过高清图传获取无人机降落时的周边环境，并将所获取的图像实时传送到地面站显示，保证无人机着陆的安全性，同时避免对降落地周边人员造成伤害。
进一步地，所述方法还包括：在无人机起飞或降落前，通过语音播报装置发出起飞或降落警示信号。
该方法能够在无人机起飞或降落前发出语音警示信号，提醒周围人员及时避让，确保降落或起飞环境的安全性，避免出现安全事故。
本发明还提供了一种无人机送货系统，包括：
航线预设模块，所述航线预设模块，通过地面站绘制地图预设送货航线；
导航定位模块，用于获取无人机的坐标信息，且用于无人机相对于
收货点的远距离导航飞行；
无线遥控模块，用于远程遥控无人机上的舵机以及解锁、加锁无人机。
所述无人机上设有飞行控制器和用于安装货物的舵机，所述舵机与飞行控制器连接，飞行控制器将无人机飞行状态反映到地面站，通过地面站控制舵机打开或关闭。
进一步地，还包括图传模块，其用于获取无人机降落时的周边环境，并将所获取的图像传送至地面站供查看。所述图传模块包括机载图传和地面图传，地面图传与地面站连接。
进一步地，还包括语音播报装置，其用于无人机起飞或降落前发出警示信号。
采用上述技术方案，包括以下有益效果：本发明提供的无人机送货方法及系统，替代了人工配送的方式，实现了无人机起飞与精准的降落，整个过程不需要人工操控，而且适用于山区和其它地势不平的区域，节省人力物力，降低了物流成本，提升了物流效率。
附图说明
图1为本发明无人机送货方法的流程图；
图2为本发明步骤（1）中预设送货航线的流程图；
图3为本发明获取收货点相对于配送点的高度差的流程图；
图4为本发明中无人机送货航线示意图；
图5为本发明中另一无人机送货航线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例1：
本实施例提供了一种无人机送货方法，参阅图1、2和3，所述方法包括：
（1）预设送货航线；
（2）将货物安装在无人机的舵机上，关闭舵机，无人机解锁后由配送点A按照预设送货航线飞至收货点C，着陆收货点C后自动加锁，舵机打开，投放货物于收货点C；
（3）无人机解锁，由收货点C按照原预设送货航线返航至配送点A，着陆后加锁；
（4）送货任务完成。
本发明提供的无人机送货方法，实现了无人机物流的功能，替代了人工配件，提高了配送效率，降低了配送成本，将货物安装在舵机上，便于操控货物投放。
实施例2：
在山区或其它地势不平的地域，收货点相对于配送点具有高度差，当收货点海拔高度大于配送点海拔高度，无人机由配送点飞至收货点上空，由收货点上空向下降落，当降落接近收货点时，仍以较快速度降落，从而撞击到地面，容易损坏机体；
无人机由收货点向上爬升返航时，到达配送点上空，由配送点上空向下降落，当降落到接近收货点海拔高度时，无人机将以非常慢的速度降落，直至着陆，此过程中，由于无人机降落速度较慢，降落时间过长，影响无人机送货效率。
当收货点海拔高度低于配送点海拔高度，无人机由配送点向上爬升，飞至收货点上空，由收货点上空向下降落，当降落至接近配送点海拔高度时，无人机将以非常慢的速度降落，直至着陆，在此过程中，由于无人机降落速度较慢，降落时间长，影响无人机送货效率；
当无人机由收货点返航至配送点上空时，由配送点上空向下降落，当降落接近配送点时仍以较快速度降落，从而撞击到地面，容易损坏机体。
为了解决上述问题，本实施例提出如下解决方案：
所述步骤（1）中预设送货航线包括：
获取收货点相对于配送点的高度差、收货点经纬度信息以及无人机爬升高度；
根据上述信息通过地面站地图绘制无人机飞行航线。操作者通过地面站的PC机将无人机运行的轨迹绘制到地图中，无人机就会按照预设的航线进行飞行，整个飞行过程不需要人工的操控，控制精度高，误差小。
在本实施例中，进一步地，所述获取收货点相对于配送点的高度差的具体步骤为：
S1.采集收货点经纬度信息，设置航路点；
将无人机置于收货点，无人机通过数传与地面站连接，地面站显示收货点的经纬度信息。
航路点位于收货点正上方，由于航路点经纬度与收货点经纬度相同，可以通过获取收货点经纬度信息而得出航路点经纬度信息。
S2.无人机由配送点爬升至距离配送点30-60m高度处，并保持该高度水平飞至收货点上空的航路点；本实施例中，无人机由配送点爬升至距离配送点50m高度处。
S3.无人机由航路点向下降落至收货点，降落过程中实时记录并更新降落高度，着陆后自动加锁,加锁后不再更新降落高度，记录降落高度为；地面站会直接记录并显示降落高度，降落高度由无人机上各传感器融合后的高度所得，高度测量方法为本领域的惯用方法，此处不再赘述。
S4.无人机着陆加锁后高度重置为0，无人机解锁，由收货点爬升高度至航路点，则收货点相对于配送点的高度差h0=h-H；
S5.无人机保持高度H水平飞行至配送点上空，由配送点上空向下降落，着陆后加锁。
本实施例中，若收货点相对于配送点的高度为-20m，无人机由配送点向上爬升50m，则无人机送货方法如下：
先将无人机放置于收货点，通过地面站读取收货点的经纬度信息，经纬度由无人机上的GPS系统测得；
获取收货点相对于配送点的高度差：起飞前预估收货点相对配送点的高度，当收货点高度比配送点高度低时可取0，当收货点高度比配送点高度高时可以取小于爬升高度的较高高度，例如45m。
无人机由配送点起飞，爬升50m，并沿着该高度水平飞行至收货点上空的航路点，由航路点向下降落，降落过程中实时记录并更新降落高度，着陆后自动加锁,加锁后不再更新降落高度，记录降落高度为，为70m；无人机着陆加锁后高度重置为0，无人机解锁，由收货点爬升高度至航路点，则收货点相对于配送点的高度差h0=h-H，h0为-20m，无人机保持高度H水平飞行至配送点上空，由配送点上空向下降落，着陆后加锁。由此获取收货点相对于配送点的高度差为-20m。
无人机送货时，在地面站输入收货点的经纬度信息，无人机由配送点向上爬升的高度，收货点相对于送货点的高度差-20，在地面站地图上绘制出送货航线，货物安装在无人机的舵机上，关闭舵机，无人机解锁后由配送点A按照预设送货航线飞至收货点C，着陆收货点C后自动加锁，舵机打开，投放货物于收货点C；
无人机解锁，由收货点C按照原预设送货航线返航至配送点A，着陆后加锁；送货任务完成。
通过地面站上的解锁命令解锁，也可以通过遥控器上的解锁摇杆解锁；解锁后电机处于怠速状态，通过地面站上的返航命令指示无人机开始返航，返航时，无人机沿着原路线返回，水平飞行后到达配送点A上空。
在本实施例中，进一步地，所述无人机飞行过程的坐标信息通过数传传至地面站，实时显示在地面站的地图上；
在本实施例中，进一步地，所述无人机的坐标信息通过安装于无人机上的GPS定位系统实时记录获取。无人机飞行过程中的位置坐标信息在地面站的PC机得到实时反馈，能够实现无人机的精准降落。
在本实施例中，进一步地，所述方法还包括：通过无人机上的高清图传获取无人机降落时的周边环境。所述方法还包括：在无人机起飞或降落前，通过语音播报装置发出起飞或降落警示信号。
实施例3：
本实施例提供了一种无人机送货系统，包括：
航线预设模块，所述航线预设模块，通过地面站绘制地图预设送货航线；
导航定位模块，用于获取无人机的坐标信息，且用于无人机相对于收货点的远距离导航飞行；本实施例中所采用的导航定位模块可以为GPS定位系统或北斗卫星导航系统。
无线遥控模块，用于远程遥控无人机上的舵机以及解锁、加锁无人机。
所述无人机上设有飞行控制器和用于安装货物的舵机，所述舵机与飞行控制器连接，飞行控制器将无人机飞行状态反映到地面站，通过地面站控制舵机打开或关闭。
在本实施例中，进一步地，还包括图传模块，其用于获取无人机降落时的周边环境，并将所获取的图像传送至地面站供查看。所述图传模块包括机载图传和地面图传，地面图传与地面站连接。
在本实施例中进一步地，还包括语音播报装置，其用于无人机起飞或降落前发出警示信号。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机送货方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）预设送货航线；
（2）将货物安装在无人机的舵机上，无人机解锁后由配送点按照预设送货航线飞至收货点，着陆收货点后自动加锁，舵机打开，投放货物于收货点；
（3）无人机解锁，由收货点按照原预设送货航线返航至配送点，着陆后加锁；
（4）送货任务完成。
2.根据权利要求1所述的无人机送货方法，其特征在于，所述步骤（1）中预设送货航线包括：
获取收货点相对于配送点的高度差、收货点经纬度信息以及无人机爬升高度；
根据上述信息通过地面站地图绘制无人机飞行航线。
3.根据权利要求2所述的无人机送货方法，其特征在于，所述获取收货点相对于配送点的高度差的具体步骤为：
S1.采集收货点经纬度信息，设置航路点；
S2.无人机由配送点爬升至距离配送点30-60m高度处，并保持该高度水平飞至收货点上空的航路点；
S3.无人机由航路点向下降落至收货点，降落过程中实时记录并更新降落高度，着陆后自动加锁,加锁后不再更新降落高度，记录降落高度为；
S4.无人机着陆加锁后高度重置为0，无人机解锁，由收货点爬升高度至航路点，则收货点相对于配送点的高度差h0=h-H；
S5.无人机保持高度H水平飞行至配送点上空，由配送点上空向下降落，着陆后加锁。
4.根据权利要求3所述的无人机送货方法，其特征在于，所述步骤S1中采集收货点经纬度信息的方法为：
将无人机置于收货点，无人机通过数传与地面站连接，地面站显示收货点的经纬度信息。
5.根据权利要求2所述的无人机送货方法，其特征在于，所述无人机飞行过程的坐标信息通过数传传至地面站，实时显示在地面站的地图上；
所述无人机的坐标信息通过安装于无人机上的GPS定位系统实时记录获取。
6.根据权利要求1所述的无人机送货方法，其特征在于，所述方法还包括：通过无人机上的高清图传获取无人机降落时的周边环境。
7.根据权利要求1所述的无人机送货方法，其特征在于，所述方法还包括：在无人机起飞或降落前，通过语音播报装置发出起飞或降落警示信号。
8.一种无人机送货系统，其特征在于，包括：
航线预设模块，所述航线预设模块，通过地面站绘制地图预设送货航线；
导航定位模块，用于获取无人机的坐标信息，且用于无人机相对于
收货点的远距离导航飞行；
无线遥控模块，用于远程遥控无人机上的舵机以及解锁、加锁无人机。
9.根据权利要求8所述的无人机送货系统，其特征在于，还包括图传模块，其用于获取无人机降落时的周边环境，并将所获取的图像传送至地面站供查看。
10.根据权利要求8所述的无人机送货系统，其特征在于，还包括语音播报装置，其用于无人机起飞或降落前发出警示信号。
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