CN107102648A - 一种无人机自主运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机自主运输系统，包括无人机模块和运输模块，所述无人机模块包括中控交互系统，身份识别系统，通讯系统，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动和云台控制，所述运输模块包括货物装卸系统，所述中控交互系统与中控系统相互连接，所述货物装卸系统与所述中控系统的机械装置和无人机的控制系统连接。本发明通过调度系统实现任务实时自动派发；同时对航程规划、起飞、降落、货物装卸过程实现了无人值守，极大地降低了运维成本。

Description

一种无人机自主运输系统

技术领域

本发明涉及一种无人机自主运输系统。

背景技术

随着无人机导航，续航能力的提升，无人机的应用范围越来越广泛。由于其轻便，自主飞行能力强，可以有效地胜任短途的轻量物件运输。

对于一些中小型物件的短途运输，目前依赖于集中的物流调度、运输、签收，耗费较大的人力、物力；同时，此过程需要较多的人为参与，运输的实时性得不到保障；进一步地，受到一些不可控因素如地面交通、驾驶员个人技术、签收人员外出等影响，运输效率得不到保障。

飞行模块具备较强的可编程特性，能够实现传统物流所不能完成的任务。配合本发明所提出的调度，管理系统，能够实现自动化的实时任务派发，自动物件运输。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，基于无人机的空中交通便捷性，提供一种无人机自主运输系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种无人机自主运输系统，包括无人机模块和运输模块，所述无人机模块包括中控交互系统，身份识别系统，通讯系统，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动和云台控制，所述运输模块包括货物装卸系统，所述中控交互系统与中控系统相互连接，所述货物装卸系统与所述中控系统的机械装置和无人机的控制系统连接。

进一步的，所述运输系统还包括任务派发系统。

进一步的，所述任务派发系统包括无人机充电、传送系统，货物传送系统和中央控制系统。

根据上述所述的无人机自主运输系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）中控系统根据任务优先级以及无人机运载能力完成任务派发；

步骤2）无人机接收飞行任务后，自主规划最优飞行路径，并自主起飞；

步骤3）飞行过程以及到达目的地时，可通过通讯系统将预计到达时间，当前位置信息实时通知收件人；

步骤4）飞达目的地后，无人机进入定高悬停状态；

步骤5）需要收件人以无线脉冲装置表明个人身份识别信息；通过无人机接收系统认证后，无人机才降落地面；

步骤6）收件人完成取件，无人机拍照取证；

步骤7）根据存储的返航地址，无人机返航并上传签收取证信息；

步骤8）进入中控系统的充电、传送队列，等待下一轮任务派发。

本发明的有益效果:

本发明通过调度系统实现任务实时自动派发；同时对航程规划、起飞、降落、货物装卸过程实现了无人值守，极大地降低了运维成本；具体表现在可根据收纳的物件信息：重量、目的地、优先级等因素，结合机库内的空闲飞行器状况自主派发任务；进一步地，根据物件信息自动规划路线，起飞、投递、签收、返航并上传任务达成状况。

附图说明

图1是本发明的模块示意图；

图2是本发明的任务派发系统示意图；

图3是本发明的执行流程图；

图4是本发明的无人机自主运输网络扩展示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种无人机自主运输系统，包括无人机模块和运输模块，所述无人机模块包括中控交互系统，身份识别系统，通讯系统，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动和云台控制，所述运输模块包括货物装卸系统，所述中控交互系统与中控系统相互连接，所述货物装卸系统与所述中控系统的机械装置和无人机的控制系统连接。

速度、加速度传感器： 检测当前三维速度、加速度信息，用以完成姿态解析；

角速度、加速度传感器： 检测当前三维角速度、加速度信息，用以完成姿态解析；

GPS: 与卫星通信，获得当前地理位置信息；

电机驱动：驱动电机，完成位移或者姿态调整；

云台控制，用来控制摄像头的转向，用以在完成货物签收后拍照取证；

中控交互系统： 用以与中控系统进行，完成电量查询，充电控制，任务接收，任务完成后的签收信息上传等；

通讯系统：当飞达目标附近时，通知取件人等待收件；为避免无效的飞行，可设置几段通知模式，给取件人预留时间等候收件。并且可实时将无人机的飞行信息更新给取件人；

身份识别系统：当飞达目标时，取件人通过无线脉冲信息将个人信息码发送给无人机；无人机接收后和任务信息核对，如果正确则可进行降落；否则继续保持定高模式等待；

货物装卸系统：任务派发时，由中控系统机械装置与无人机控制系统配合，完成货物装载并锁定货运柜；当飞机降落后，由无人机控制器控制继电器打开货运柜，以便取件人取回货物。

进一步的，所述运输系统还包括任务派发系统。

进一步的，如图2所示，所述任务派发系统包括无人机充电、传送系统，货物传送系统和中央控制系统；

无人机充电、传送系统：无人机降落后，将由传送系统加载到空闲机库并进行充电；中控服务器可查询该无人的电量以计算其可飞行距离；

货物传送系统：放置所有待投递的货物；

中央控制系统：维护无人机表1，以及待投递货物的表2. 通过轮询表2，获取优先级最高的货物，同时查询表1，获取匹配的无人机；完成匹配后，通过控制各自的传送系统，完成无人机与货物的撮合、装载；进一步，通过中控交互系统上传任务信息并下达起飞命令。

如图3所示，根据上述所述的无人机自主运输系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）中控系统根据任务优先级以及无人机运载能力完成任务派发；

步骤2）无人机接收飞行任务后，自主规划最优飞行路径，并自主起飞；

步骤3）飞行过程以及到达目的地时，可通过通讯系统将预计到达时间，当前位置信息实时通知收件人；

步骤4）飞达目的地后，无人机进入定高悬停状态；

步骤5）需要收件人以无线脉冲装置表明个人身份识别信息；通过无人机接收系统认证后，无人机才降落地面；

步骤6）收件人完成取件，无人机拍照取证；

步骤7）根据存储的返航地址，无人机返航并上传签收取证信息；

步骤8）进入中控系统的充电、传送队列，等待下一轮任务派发。

当需要扩展运输范围时，可如图4所示实施中继策略：无人机在始发站起飞后，可在飞行路径上选择中继机站入库进行充电；根据调度算法，可以由该无人机充电完成后继续值飞，或者由其他无人机完成剩余任务。

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 (4)

1.一种无人机自主运输系统，其特征在于，包括无人机模块和运输模块，所述无人机模块包括中控交互系统，身份识别系统，通讯系统，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动和云台控制，所述运输模块包括货物装卸系统，所述中控交互系统与中控系统相互连接，所述货物装卸系统与所述中控系统的机械装置和无人机的控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的无人机自主运输系统，其特征在于，所述运输系统还包括任务派发系统。

3.根据权利要求1所述的无人机自主运输系统，其特征在于，所述任务派发系统包括无人机充电、传送系统，货物传送系统和中央控制系统。

4.根据权利要求1所述的无人机自主运输系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）中控系统根据任务优先级以及无人机运载能力完成任务派发；

步骤2）无人机接收飞行任务后，自主规划最优飞行路径，并自主起飞；

步骤3）飞行过程以及到达目的地时，可通过通讯系统将预计到达时间，当前位置信息实时通知收件人；

步骤4）飞达目的地后，无人机进入定高悬停状态；

步骤5）需要收件人以无线脉冲装置表明个人身份识别信息；通过无人机接收系统认证后，无人机才降落地面；

步骤6）收件人完成取件，无人机拍照取证；

步骤7）根据存储的返航地址，无人机返航并上传签收取证信息；

步骤8）进入中控系统的充电、传送队列，等待下一轮任务派发。