CN108263617A - 无人机物流吊放系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机物流吊放系统，包括无人机本体，所述无人机本体的下侧固定有吊放装置和稳定外框，所述吊放装置的吊放索上连接有物流框；所述吊放装置包括吊放电机和吊放索，所述吊放电机的输出轴连接所述吊放索的一端，所述吊放索的另一端与所述物流框连接。本发明能够在非平台地面实现物流投送，大大提高了物流无人机的使用场景。

Description

无人机物流吊放系统

技术领域

本发明涉及一种无人机物流吊放系统，属于航空物流技术领域。

背景技术

物流无人机需要在比较固定的平台上起降，而在目标客户处，并不是所有的客户均能提供固定的平台，从而限制了物流无人机的使用。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种无人机物流吊放系统，能够在非平台地面实现物流投送，大大提高了物流无人机的使用场景。

本发明所采用的技术方案为：

一种无人机物流吊放系统，包括无人机本体，所述无人机本体的下侧固定有吊放装置和稳定外框，所述吊放装置的吊放索上连接有物流框；

所述吊放装置包括吊放电机和吊放索，所述吊放电机的输出轴连接所述吊放索的一端，所述吊放索的另一端与所述物流框连接；

所述稳定外框包括两个边条和两个转轴，两个所述边条的长度相等，两个所述边条相对设置，两个所述边条均水平设置且位于同一高度，两个所述边条的左端通过转轴连接，两个所述边条的右端通过另一个转轴连接，两个所述转轴和两个所述边条围成的区域与所述物流框的横截面相适应，所述转轴上还连接有挡片；

所述物流框为向上开口的框体，且所述框体的下部贯通，所述框体的下部还连接有能够转动并锁定的支撑板。

优选的，所述支撑板的数量为2个，2个所述支撑板分别设置在所述物流框下侧面的左右两侧，所述支撑板铰接在所述物流框上，所述物流框的下侧面还安装有4个锁定机构，4个所述锁定机构分为两组，分别对应一个所述支撑板，一个所述支撑板所对应的2个所述锁定机构分别安装在所述物流框的下侧面的前后两侧；

优选的，所述锁定机构包括弹簧、锁杆和电磁吸附线圈，所述物流框下侧面的前后两侧的两个架杆上开设有安装孔，所述安装孔的轴线在水平方向上，所述弹簧位于所述安装孔内，所述锁杆的一端与所述弹簧连接，所述锁杆的另一端穿过所述安装孔，所述电磁吸附线圈位于所述安装孔的底部，所述锁杆的一端连接有铁块，所述安装孔方向指向所述物流框方向；

进一步的，所述锁杆可以为锲形，切所述锁杆的上平面为水平面，所述锁杆的下侧为斜面。

进一步的，所述锁杆的上表面上可以设有滚珠。

通常，所述物流框左右两侧均设置有挡条，在所述支撑板处于水平状态时，所述挡条与所述支撑板接触，且所述挡条位于所述支撑板的上侧。

通常，所述物流框下侧的四角均固定有支撑腿。

进一步的，所述支撑腿的长度可以大于所述支撑板的宽度。

本发明还包括电机，所述电机的输出轴与转轴连接，带动所述转轴转动。

优选的，所述物流框的下侧还安装有红外测距传感器，所述无人机上安装有处理器，所述红外测距传感器与所述处理器无线连接，所述处理器与所述吊放电机点连接。

本发明的有益效果：

吊放电机和吊放索的设置，吊放索的另一端挂着物流框，在实际使用时，物流框内承载着货物，当无人机飞行到目的地的上空，吊放电机工作，放下吊放索，因而物流框也会下降，从而将物流框悬挂到地面，收货方将物流框内的货物取走，因而无需无人机降落到地面，只需无人机悬停并通过释放吊放索，将货物送到地面即可，克服全地形送货的问题。

支撑板的设置，支撑板可相对的在物流框的下部进行旋转，在无人机运动货物时，支撑板处于水平状态，支撑板被锁杆卡住，而货物位于支撑板上，当物流框被释放到地面后，锁杆收回，因而支撑板在货物重力的作用下向下转动，因而就自动打开了支撑板，是的支撑板上方的货物掉落到地面上。

红外测距传感器的设置，在物流框下降的过程中，可实时监测物流框距离地面的高度，在一定的高度范围内可降低吊放电机运转的速度，确保物流框能够平稳的降落到地面，保证物流框内的货物的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是物流框下降时的状态图；

图3是物流框的结构示意图；

图4是锁定机构处于锁定时的状态图；

图5是锁定机构解锁时的状态图；

图6是图3中A部分的放大图；

图7是稳定外框的结构示意图；

图8是稳定外框的挡片处于水平状态的结构示意图；

图9是稳定外框与物流框配合时的状态图。

其中：1、无人机本体；2、吊放电机；3、稳定外框；4、物流框；5、吊放索；31、转轴；32、挡片；41、支撑板；42、挡条；43、电磁吸附线圈；44、弹簧；45、锁杆；46、安装孔。

具体实施方式

参见图1-图9，本发明提供了一种无人机物流吊放系统，包括无人机本体1，所述无人机本体1的下侧固定有吊放装置和稳定外框3，所述吊放装置的吊放索5上连接有物流框4。

吊放装置所起到的主要作用是，在无人机飞行到目的地上空后，处于悬停状态，吊放装置能够将货物投放到地面，而无需无人机降落到地面。

稳定外框3所起到的主要作用是，无人机在飞行的过程中，稳定外框3能够抱住物流框4，防止物流框4在飞行过程中的晃动，保证无人机飞行的稳定性和安全性。

关于吊放装置：

所述吊放装置包括吊放电机2和吊放索5，所述吊放电机2的输出轴连接所述吊放索5的一端，所述吊放索5的另一端与所述物流框4连接。

简单而言，在无人机运送的过程中吊放电机2将物流框4拉到无人机的紧下侧，而当无人机飞到目的地的上空时，吊放电机2工作放下吊放索5，因而吊放索5连着的物流框4向下降落，直至物流框4降落到地面，从而实现全地形送货的目的。

所述物流框4为向上开口的框体，且所述框体的下部贯通，所述框体的下部还连接有能够转动并锁定的支撑板41。

参见图3，正常情况下，货物存储在物流框4内，此时支撑板41处于水平状态，而货物的全部重力作用在支撑板41上，在物流框4降落到地面上后，支撑板41自动打开，因而支撑板41上的货物便会与物流框4分离，掉落到地面上，然后吊放电机2收纳吊放索5，便可将物流框4向上提，而货物不会被提上去。

所述支撑板41的数量为2个，2个所述支撑板41分别设置在所述物流框4下侧面的左右两侧，所述支撑板41铰接在所述物流框4上，所述物流框4的下侧面还安装有4个锁定机构，4个所述锁定机构分为两组，分别对应一个所述支撑板41，一个所述支撑板41所对应的2个所述锁定机构分别安装在所述物流框4的下侧面的前后两侧；参见图4和图5，所述锁定机构包括弹簧44、锁杆45和电磁吸附线圈43，所述物流框4下侧面的前后两侧的两个架杆上开设有安装孔46，所述安装孔46的轴线在水平方向上，所述弹簧44位于所述安装孔46内，所述锁杆45的一端与所述弹簧44连接，所述锁杆45的另一端穿过所述安装孔46，所述电磁吸附线圈43位于所述安装孔46的底部，所述锁杆45的一端连接有铁块，所述安装孔46方向指向所述物流框4方向；所述锁杆45为锲形，切所述锁杆45的上平面为水平面，所述锁杆45的下侧为斜面。

在正常情况下锁杆45在弹簧44的作用下一直都伸到安装孔46的外侧，而在支撑板41托住货物时，支撑板41的下侧与锁杆45接触，也就是说支撑板41的重量基本全部作用在锁杆45上，锁杆45能够阻止支撑板41向下转动，而在物流框4掉落到地面上后，电磁吸附线圈43通电，由于锁杆45的一端连接有铁块，电磁吸附线圈43便会产生磁力，铁块收到吸引，铁块便会带着锁杆45向内行走（移动向电磁吸附线圈43），从而能够将锁杆45收到安装孔46内，因而此时支撑板41下侧便没有锁杆45了，因而支撑板41便可以打开，而在支撑板41打开后，支撑板41上方的货物便会掉落到地面上。

需要说明的是，在电磁吸附线圈43通电后，支撑板41便会掉下，此后电磁吸附线圈43便会停止通电，因而锁杆45便会在弹簧44的作用下，重新弹出安装孔46，而在支撑板41从垂直的自然状态，回复到水平状态时，需要人工转动支撑板41，而在此过程中，由于锁杆45弹出，会阻碍支撑板41转动到水平状态，由于锁杆45为锲形，因而支撑板41与锁杆45的下侧接触时，由于下侧为斜面，因而可相对推动锁杆45向内运动，从而方便的将支撑板41推动到锁杆45的上侧。

所述锁杆45的上表面上设有滚珠。

滚珠的设置，在电磁吸附线圈43通电后，锁杆45向内行走，而锁杆45上侧为支撑板41，支撑板41和货物的重量全部作用在锁杆45上，因而锁杆45与支撑板41之间的阻力较大，而在锁杆45上设置滚珠，可有效降低该阻力，保证锁杆45能够收到安装孔46内。

参见图6，所述物流框4左右两侧均设置有挡条42，在所述支撑板41处于水平状态时，所述挡条42与所述支撑板41接触，且所述挡条42位于所述支撑板41的上侧。

挡条42的设置，在人工推动支撑板41从垂直状态到水平状态时，由于支撑板41是铰接在物流框4上的，在支撑板41转动到水平状态后，人工可继续向支撑板41施加力量，因而支撑板41可继续向上转动，而由于挡条42的特定位置，在支撑板41处于水平状态后，人工继续施加力量，由于挡条42的阻挡，可阻碍支撑板41继续转动，从而确保支撑板41位于水平状态。

需要强调的是，挡条42是不能阻挡货物的下降，也就是说，挡条42的尺寸较小，不会对货物从物流框4内的导出造成阻碍。

所述物流框4下侧的四角均固定有支撑腿，所述支撑腿的长度大于所述支撑板41的宽度。

支撑腿的设置，在物流框4降落到地面后，物流框4的支撑腿与地面接触，因而可保证物流框4下侧的支撑板41与地面留有一定的间隙，可相对保证支撑板41有一个向下转动的空间，而支撑板41的宽度小于支撑腿的长度，可保证该空间足够支撑板41打开，保证货物能够从物流框4内释放。

所述物流框4的下侧还安装有红外测距传感器，所述无人机上安装有处理器，所述红外测距传感器与所述处理器无线连接，所述处理器与所述吊放电机2点连接。

红外测距传感器的设置，能够实时检测物流框4与地面之间的距离，在物流框4下降的过程中，物流框4即将到达地面时，可相对控制吊放电机2的转速，从而减小物流框4下降的速度，防止物流框4与地面接触时有较大的冲击力（保证物流框4平缓落地），保证物流框4的使用寿命，也确保物流框4内的货物的安全。

关于稳定外框3：

参见图7和图8，所述稳定外框3包括两个边条和两个转轴31，两个所述边条的长度相等，两个所述边条相对设置，两个所述边条均水平设置且位于同一高度，两个所述边条的左端通过转轴31连接，两个所述边条的右端通过另一个转轴31连接，两个所述转轴31和两个所述边条围成的区域与所述物流框4的横截面相适应，所述转轴31上还连接有挡片32；本发明还包括电机，所述电机的输出轴与转轴31连接，带动所述转轴31转动。

如没有该稳定外框3，在无人机飞行的过程中，物流框4悬挂在吊放装置上，而吊放索5为柔性材质，因而物流框4在该过程中必然会发生晃动，这就对无人机飞行的稳定性造成影响。

因而稳定外框3可保证无人机飞行时，物流框4不会发生晃动，保证无人机飞行的稳定性。

其具体工作过程为，在物流框4位于无人机下侧处时，此时物流框4位于该稳定外框3内，稳定外框3上的两个转轴31转动，转轴31上的两个挡片32从垂直状态转动到水平状态，此时物流框4的上边框就正好架在挡片32上。从而实现相对固定物流框4的目的。

本发明的工作过程：

无人机先位于出发地，人工将货物装到物流框4内，然后转动支撑板41，使得支撑板41处于水平状态，无人机起飞，飞到目的地上空，稳定外框3上的两个转轴31转动，挡片32从水平状态转动到垂直状态，吊放电机2工作，下方吊放索5，物流框4下降，红外测距传感器工作，一直检测物流框4的高度，在物流框4即将到达地面后，吊放电机2降低转速，使得物流框4平稳落地，物流框4平稳落地后，电磁吸附线圈43工作，使得锁杆45收到安装孔46内，因而支撑板41打开，支撑板41上的货物掉落到地面，吊放电机2工作，将物流框4回收，物流框4上升到稳定外框3内，转轴31转动挡片32转到水平状态托住物流框4，无人机返航。

Claims (8)

1.一种无人机物流吊放系统，其特征在于：包括无人机本体，所述无人机本体的下侧固定有吊放装置和稳定外框，所述吊放装置的吊放索上连接有物流框；

所述吊放装置包括吊放电机和吊放索，所述吊放电机的输出轴连接所述吊放索的一端，所述吊放索的另一端与所述物流框连接；

所述稳定外框包括两个边条和两个转轴，两个所述边条的长度相等，两个所述边条相对设置，两个所述边条均水平设置且位于同一高度，两个所述边条的左端通过转轴连接，两个所述边条的右端通过另一个转轴连接，两个所述转轴和两个所述边条围成的区域与所述物流框的横截面相适应，所述转轴上还连接有挡片；

所述物流框为向上开口的框体，且所述框体的下部贯通，所述框体的下部还连接有能够转动并锁定的支撑板。

2.根据权利要求1所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：所述支撑板的数量为2个，2个所述支撑板分别设置在所述物流框下侧面的左右两侧，所述支撑板铰接在所述物流框上，所述物流框的下侧面还安装有4个锁定机构，4个所述锁定机构分为两组，分别对应一个所述支撑板，一个所述支撑板所对应的2个所述锁定机构分别安装在所述物流框的下侧面的前后两侧；

所述锁定机构包括弹簧、锁杆和电磁吸附线圈，所述物流框下侧面的前后两侧的两个架杆上开设有安装孔，所述安装孔的轴线在水平方向上，所述弹簧位于所述安装孔内，所述锁杆的一端与所述弹簧连接，所述锁杆的另一端穿过所述安装孔，所述电磁吸附线圈位于所述安装孔的底部，所述锁杆的一端连接有铁块，所述安装孔方向指向所述物流框方向；

所述锁杆为锲形，切所述锁杆的上平面为水平面，所述锁杆的下侧为斜面。

3.根据权利要求2所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：所述锁杆的上表面上设有滚珠。

4.根据权利要求3所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：所述物流框左右两侧均设置有挡条，在所述支撑板处于水平状态时，所述挡条与所述支撑板接触，且所述挡条位于所述支撑板的上侧。

5.根据权利要求2所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：所述物流框下侧的四角均固定有支撑腿。

6.根据权利要求5所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：所述支撑腿的长度大于所述支撑板的宽度。

7.根据权利要求1所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：还包括电机，所述电机的输出轴与转轴连接，带动所述转轴转动。

8.根据权利要求1所述的无人机物流吊放系统，其特征在于：所述物流框的下侧还安装有红外测距传感器，所述无人机上安装有处理器，所述红外测距传感器与所述处理器无线连接，所述处理器与所述吊放电机点连接。