CN108364159A - 一种无人机物流面签装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机物流面签装置，包括旋翼无人机、电控装置、用户终端和远程服务器，远程服务器根据寄件人用户终端、收件人用户终端位置实时规划取件路线、送件路线，并将所述取件路线、送件路线送至无人机。无人机根据规划路线调整最终完全取件和送件操作，实时调整路线，缩短送件和取件时间，在电控装置上设置摄像装置以完成对取件人的认证与取证，便于安全性较高场合的无人机物流面签。

Description

一种无人机物流面签装置和方法
技术领域
本发明涉及物流领域，具体涉及一种无人机物流面签装置和方法。
背景技术
如今无人机物流派送成为国内外物流领域的热门，成为节省物流人力成本的关键技术，现有技术中公开的无人机物流装置通常采用基于GPS的导航技术，即将无人机导航至特定地点进行物品投递。如美国亚马逊无人机物流采用配送车和无人机结合投入使用，配送车在固定位置停车后派出无人机飞往待配送地点，完成配送后自动返航并准备下一个投递任务。然而这种投递模式仅仅适用于固定地点的投递任务，且对定位导航的要求较高，配送不够安全及时。
申请号为CN201710778810.3的现有技术公开了一种基于智能无人机的区域快捷物流运输方法，通过对无人机降落点位置的红外信标设置，实现了对物流区域内部的派送点位置的合理规划，同时设计了无人机最优派送路径规划方法，飞行到设定点附近时，无人机调用红外摄像头模块，搜寻地面安置的红外信标，对附近位置的红外信标进行识别，精确定位后无人机进行降落，等待客户进行收货；客户手持终端进行确认收货，物流人员收到客户反馈信息后进行确认，无人机起飞飞行进行对下一个地点的派送，逐步完成整个派送任务。但是以上配送方式至少存在如下技术问题：第一、配送位置为设定点，实时避障效果差，不能以客户为中心灵活改变收货位置，缺少与客户的交互；第二、无人机的续航能力有限，一般需要依赖配送车或者固定地点的站点回充，配送距离有限；三、签收方式为客户手持终端，不能确保为客户本人，容易丢件，而且还缺乏取证。基于以上技术问题，提出了本发明的技术方案。
发明内容
本发明提供一种无人机物流面签装置和方法，能够解决背景技术中涉及的问题。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无人机物流面签装置，包括旋翼无人机、电控装置、用户终端和远程服务器；
所述电控装置包括电池供电模块、温度测量模块、称重模块、风速风向测量模块、摄像模块、超声测距模块、3轴加速度模块、GPS/BDS双模定位模块、通信模块以及飞行控制模块；所述温度测量模块、风速风向测量模块用于检测无人机所处环境的实时温度、风速风向信息，所述摄像模块用于采集无人机飞行方向的实时图像，可用于避障和人脸或姿势识别；所述超声测距模块用于检测无人机距离飞行方向前方障碍物的实时距离，可用于避障和飞行速度的检测；所述三轴加速度模块用于检测飞行角度、飞行加速度等参数，用于实时获取俯仰通道、偏航通道和滚动通道下的飞行姿态控制参数；所述GPS/BDS双模定位模块用于获取无人机所在位置；所述通信模块用于与远程服务器通信；所述电池供电模块包括锂电池模组和自动回充模块，可自动获取剩余电量以及自动回充。
所述远程服务器分别通过无线通信方式与用户终端和电控装置通信，所述无线通信可采用4G模块进行移动通信；
所述称重模块包括重量传感器和激光测距传感器，可检测快件的重量以及尺寸信息，可用于判断快件是否放置到无人机或者取出，还可根据快件重量和/或尺寸计算费用；
所述用户终端包括寄件人用户终端和收件人用户终端，所述寄件人用户终端和收件人用户终端共用同样的应用程序(APP)，所述应用程序包括终端定位模块、下单模块、头像获取模块以及数据上传模块，所述下单模块用于用户输入或者通过账号自动获取收件人用户终端信息、选择寄件类型、付款方式以及费用计算等；所述头像获取模块以及终端定位模块可以获取用户终端的定位以及摄像头权限，用于获取寄件人或者收件人头像数据以及用户终端的定位信息；所述数据上传模块用于上传用户终端采集到的头像数据、定位信息或者下单信息等；
所述远程服务器包括数据存储模块、中央处理器以及远程通信模块，所述远程通信模块用于接收用户终端以及无人机发送的信息，所述数据存储模块用于存储用户终端信息以及地图数据，所述地图数据还包括障碍物位置信息。
本发明还提供一种无人机物流面签方法，包括如下步骤：
步骤一、寄件人下单：使用寄件人用户终端APP下单，并上传收件人用户信息，所述收件人用户信息包括收件人用户终端信息以及收件人的头像数据，将收件人用户信息发送至远程服务器；
步骤二、规划取件路线：所述远程服务器获取收件人用户终端中的位置信息，并根据位置信息以及快件重量及类型计算费用，在接收到寄件人确认寄件信息之后规划取件路线，所述取件路线是根据远程服务器中地图标记的障碍物规划避障路线；
步骤三、取件确认：所述无人机根据所述取件路线辅以摄像模块以及超声测距模块实时避障到达寄件人位置，所述寄件人将快件放置到无人机前拍照确认后置入无人机中的收纳仓，所述收纳仓能够获取快件尺寸以及重量信息，无人机将收件成功信息、无人机位置信息以及快件信息发送至远程服务器；
步骤四、送件确认：所述远程服务器根据收件人用户终端位置规划送件路线，并将所述送件路线送至无人机，所述无人机根据所述送件路线辅以摄像模块以及超声测距模块实时避障到达收件人位置，在到达收件人位置后开启摄像模块并识别收件人姿态信息以及头像信息，在确认收件人身份后悬停在距离所述收件人安全距离处，打开收纳仓，收件人取出快件，所述无人机关闭收纳仓并返航至最近的快递站点。
所述取件路线和送件路线是定时更新的，当寄件人用户终端或收件人用户终端的位置变化超出预定范围时即将新的位置信息发送至所述远程服务终端，所述远程服务终端获取所述无人机的实时位置，规划新的路线，并将更新后的取件路线或者送件路线发送至无人机，所述无人机即按照更新后的取件路线或者送件路线飞行；或者，所述取件路线由寄件人用户终端更改至固定位置，所述送件路线由收件人用户终端更改至固定位置，所述远程服务终端获取所述无人机的实时位置，规划新的路线，并将更新后的取件路线或者送件路线发送至无人机，所述无人机即按照更新后的取件路线或者送件路线飞行；
所述步骤四中的确认收件人身份的方法是与预存的收件人头像信息进行比对，若比对通过则完成确认收件人身份；若比对失败则提示收件人采用收件人用户终端进行指纹比对确认收货，收件人用户终端在确认用户指纹后将用户确认信息通过所述远程服务器发送至所述无人机，无人机则确认收件人身份；
所述步骤四中在确认收件人身份后，使用摄像模块拍摄取件人的取件过程视频，并将所述取件过程视频发送至远程服务器，所述寄件人可以请求查看远程服务器中的取件过程视频；
所述步骤四中所述无人机在到达收件人位置后，通过远程服务器向收件人用户终端发送提示信息，在预定时间没有发现收件人时则通过无人机上自带的语音装置语音呼叫收件人以提醒收件人；
所述快件信息包括重量和形状信息，所述快件信息可以由用户上传或者由无人机称重或者卡位确定。
本发明的有益效果是：能够根据用户终端实时位置更改规划取件和送件路线；这样可以方便收件人和寄件人随时能够完成寄件和收件操作，及时性较好，缩短送件和取件时间，而且在电控装置上设置摄像装置以完成对取件人的认证与取证，便于安全性较高场合的物流场合如商务合同或者保密信件的邮寄等，本申请还能够完成全自动的寄件收件。
附图说明
图1为无人机物流面签装置示意图；
图2为电控装置电路框图；
图3为无人机物流面签方法流程图。
在图1-2中：1旋翼无人机、2电控装置、3远程服务器、4用户终端、5电池供电模块、6温度测量模块、7称重模块、8风速风向测量模块、9摄像模块、10超声测距模块、11三轴加速度模块、12GPS/BDS双模定位模块、13控制器、14通信模块、15飞行控制模块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例1
请参阅附图1-2，提供一种无人机物流面签装置，包括旋翼无人机1、电控装置2、远程服务器3和用户终端4；所述远程服务器3通过移动通信方式如4G模块与用户终端4和电控装置2通信；
所述电控装置2包括电池供电模块5、温度测量模块6、称重模块7、风速风向测量模块8、摄像模块9、超声测距模块10、三轴加速度模块11、GPS/BDS双模定位模块12、控制器13、通信模块14以及飞行控制模块15；所述温度测量模块6、风速风向测量模块8用于检测无人机所处环境的实时温度、风速风向信息，所述摄像模块9用于采集无人机飞行方向的实时图像，可用于避障和人脸或姿势识别；所述超声测距模块10用于检测无人机距离飞行方向前方障碍物的实时距离，可用于避障和飞行速度的检测；所述三轴加速度模块11用于检测飞行角度、飞行加速度等参数，用于实时获取俯仰通道、偏航通道和滚动通道下的飞行姿态控制参数；所述GPS/BDS双模定位模块12用于获取无人机所在位置；所述通信模块14用于与远程服务器通信；所述电池供电模块5包括锂电池模组和自动回充模块，可自动获取剩余电量以及自动回充。
所述称重模块7包括重量传感器和激光测距传感器，可检测快件的重量以及尺寸信息，可用于判断快件是否放置到无人机或者取出，还可根据快件重量和/或尺寸计算费用，所述重量传感器采用悬臂梁和应变片式的称重方式，如上海聚人电子的RSD102称重传感器，所述激光测距传感器也可以替换为其他能够检测快件尺寸的传感器，由于保护快件以及不同快件尺寸差别较大的原因，优选为非接触式传感器；
所述用户终端4包括寄件人用户终端4-1和收件人用户终端4-2，所述寄件人用户终端4-1和收件人用户终端4-2共用同样的应用程序(APP)，所述应用程序包括终端定位模块、下单模块、头像获取模块以及数据上传模块，所述下单模块用于用户输入或者通过账号自动获取收件人用户终端信息、选择寄件类型、付款方式以及费用计算等；所述头像获取模块以及终端定位模块可以获取用户终端的定位以及摄像头权限，用于获取寄件人或者收件人头像数据以及用户终端的定位信息；所述数据上传模块用于上传用户终端采集到的头像数据、定位信息或者下单信息等，所述用户终端4可使用手机、pad或者智能穿戴设备；
所述远程服务器3包括数据存储模块、中央处理器以及远程通信模块，所述远程通信模块用于接收用户终端以及无人机发送的信息，所述数据存储模块用于存储用户终端信息以及地图数据，所述地图数据还包括障碍物位置信息。所述远程服务器可以使用GIS服务器，与用户终端的通信通过LBS导航移动地图系统来实现。
实施例2
请参阅附图3，提供一种无人机物流面签方法，包括如下步骤：
步骤一、寄件人下单：使用寄件人用户终端APP下单，并上传收件人用户信息，所述收件人用户信息包括收件人用户终端信息以及收件人的头像数据，将收件人用户信息发送至远程服务器；
步骤二、规划取件路线：所述远程服务器获取收件人用户终端中的位置信息，并根据位置信息以及快件重量及类型计算费用，在接收到寄件人确认寄件信息之后规划取件路线，所述取件路线是根据远程服务器中地图标记的障碍物规划避障路线；
步骤三、取件确认：所述无人机根据所述取件路线辅以摄像模块以及超声测距模块实时避障到达寄件人位置，所述寄件人将快件放置到无人机前拍照确认后置入无人机中的收纳仓，所述收纳仓能够获取快件尺寸以及重量信息，无人机将收件成功信息、无人机位置信息以及快件信息发送至远程服务器；
步骤四、送件确认：所述远程服务器根据收件人用户终端位置规划送件路线，并将所述送件路线送至无人机，所述无人机根据所述送件路线辅以摄像模块以及超声测距模块实时避障到达收件人位置，在到达收件人位置后开启摄像模块并识别收件人姿态信息以及头像信息，在确认收件人身份后悬停在距离所述收件人安全距离处，打开收纳仓，收件人取出快件，所述无人机关闭收纳仓并返航至最近的快递站点。
所述取件路线和送件路线是定时更新的，当寄件人用户终端或收件人用户终端的位置变化超出预定范围时即将新的位置信息发送至所述远程服务终端，所述远程服务终端获取所述无人机的实时位置，规划新的路线，并将更新后的取件路线或者送件路线发送至无人机，所述无人机即按照更新后的取件路线或者送件路线飞行；
所述步骤四中的确认收件人身份的方法是与预存的收件人头像信息进行比对，若比对通过则完成确认收件人身份；若比对失败则提示收件人采用收件人用户终端进行指纹比对确认收货，收件人用户终端在确认用户指纹后将用户确认信息通过所述远程服务器发送至所述无人机，无人机则确认收件人身份；
所述步骤四中在确认收件人身份后，使用摄像模块拍摄取件人的取件过程视频，并将所述取件过程视频发送至远程服务器，所述寄件人可以请求查看远程服务器中的取件过程视频；
所述步骤四中所述无人机在到达收件人位置后，通过远程服务器向收件人用户终端发送提示信息，在预定时间没有发现收件人时则通过无人机上自带的语音装置语音呼叫收件人以提醒收件人；
所述快件信息包括重量和形状信息，所述快件信息可以由用户上传或者由无人机称重或者卡位确定。
实施列3
请参阅附图3，提供一种无人机物流面签方法，包括如下步骤：
步骤一、寄件人下单：使用寄件人用户终端APP下单，并上传收件人用户信息，所述收件人用户信息包括收件人用户终端信息以及收件人的头像数据，将收件人用户信息发送至远程服务器；
步骤二、规划取件路线：所述远程服务器获取收件人用户终端中的位置信息，并根据位置信息以及快件重量及类型计算费用，在接收到寄件人确认寄件信息之后规划取件路线，所述取件路线是根据远程服务器中地图标记的障碍物规划避障路线；
步骤三、取件确认：所述无人机根据所述取件路线辅以摄像模块以及超声测距模块实时避障到达寄件人位置，所述寄件人将快件放置到无人机前拍照确认后置入无人机中的收纳仓，所述收纳仓能够获取快件尺寸以及重量信息，无人机将收件成功信息、无人机位置信息以及快件信息发送至远程服务器；
步骤四、送件确认：所述远程服务器根据收件人用户终端位置规划送件路线，并将所述送件路线送至无人机，所述无人机根据所述送件路线辅以摄像模块以及超声测距模块实时避障到达收件人位置，在到达收件人位置后开启摄像模块并识别收件人姿态信息以及头像信息，在确认收件人身份后悬停在距离所述收件人安全距离处，打开收纳仓，收件人取出快件，所述无人机关闭收纳仓并返航至最近的快递站点。
所述取件路线由寄件人用户终端更改至固定位置，所述送件路线由收件人用户终端更改至固定位置，所述远程服务终端获取所述无人机的实时位置，规划新的路线，并将更新后的取件路线或者送件路线发送至无人机，所述无人机即按照更新后的取件路线或者送件路线飞行；
所述步骤四中的确认收件人身份的方法是与预存的收件人头像信息进行比对，若比对通过则完成确认收件人身份；若比对失败则提示收件人采用收件人用户终端进行指纹比对确认收货，收件人用户终端在确认用户指纹后将用户确认信息通过所述远程服务器发送至所述无人机，无人机则确认收件人身份；
所述步骤四中在确认收件人身份后，使用摄像模块拍摄取件人的取件过程视频，并将所述取件过程视频发送至远程服务器，所述寄件人可以请求查看远程服务器中的取件过程视频；
所述步骤四中所述无人机在到达收件人位置后，通过远程服务器向收件人用户终端发送提示信息，在预定时间没有发现收件人时则通过无人机上自带的语音装置语音呼叫收件人以提醒收件人；
所述快件信息包括重量和形状信息，所述快件信息可以由用户上传或者由无人机称重或者卡位确定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种无人机物流面签装置，包括旋翼无人机、电控装置、用户终端和远程服务器,其特征在于，
所述电控装置包括电池供电模块、温度测量模块、称重模块、风速风向测量模块、摄像模块、超声测距模块、3轴加速度模块、GPS/BDS双模定位模块、通信模块以及飞行控制模块；
所述温度测量模块、风速风向测量模块用于检测无人机所处环境的实时温度、风速风向信息；
所述摄像模块用于采集无人机飞行方向的实时图像，用于避障以及人脸或姿势识别；
所述超声测距模块用于检测无人机距离飞行方向前方障碍物的实时距离，用于避障和飞行速度的检测；
所述三轴加速度模块可以检测飞行角度、飞行加速度参数，用于实时计算俯仰通道、偏航通道和滚动通道下的飞行姿态控制参数；
所述GPS/BDS双模定位模块用于获取无人机所在位置；
所述通信模块用于与远程服务器通信；
所述电池供电模块包括锂电池模组和自动回充模块，可自动获取剩余电量以及自动回充。
2.根据权利要求1所述的一种无人机物流面签装置，其特征在于：所述远程服务器分别通过无线通信方式与用户终端和电控装置通信，所述无线通信可采用4G模块进行移动通信。
3.根据权利要求1或2所述的一种无人机物流面签装置，其特征在于：所述称重模块包括重量传感器和激光测距传感器，可检测快件的重量以及尺寸信息，可用于判断快件是否放置到无人机或者取出，还可根据快件重量和/或尺寸计算费用。
4.根据权利要求1-3所述的一种无人机物流面签装置，其特征在于：所述远程服务器包括数据存储模块、中央处理器以及远程通信模块，所述远程通信模块用于接收用户终端以及无人机发送的信息。
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