CN108648345A - 一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统及工作方法，包括用于运输饮料的无人机、用于停放所述无人机的无线充电停机坪、安装于所述无人机机架上的饮料周转箱、为所述无人机提供瓶装或者罐装饮料的饮料供货机、二维码标识牌以及后台服务器。本发明通过无人机灵活运输，有效减少售货机数量的设置，降低成本同时，极大提高了服务范围，无线充电停机坪采用高频磁共振无线充电设备，通过磁共振技术，实现多台无人机同时隔空充电，并且具有较高的充电效率。本发明基于物联网设备技术，系统成熟，响应快速，易于生产，人机交互系统简单，操作便捷，易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统及工作方法。
背景技术
随着社会经济快速发展，居民平均收入逐渐上升，同时也伴随着生活水平的提高，越来越多的市民选择在闲暇时间外出旅游，目前景区会设置一些瓶装或者罐装饮料的自动售货机，但一些面积较大或者地势险峻的景点设置这些自动售货柜难度较大且成本较高，很难大范围推广；另一方面，随着社会经济的快速发展和互联网技术日益成熟，无人机和物联网设备的应用也逐渐的广泛。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统及工作方法，物联网技术成熟，易于生产，人机交互系统简单，智能化程度高，操作便捷，易于推广。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，包括用于运输饮料的无人机、用于停放所述无人机的无线充电停机坪、安装于所述无人机机架上的饮料周转箱、为所述无人机提供瓶装或者罐装饮料的饮料供货机、二维码标识牌以及后台服务器；
其中，所述无人机包括传感单元、电源模块和中央控制单元；所述传感单元分别包括用于发送和接收无线信号的无线通信模块、用于实时定位及防盗定位的定位导航模块和用于感应所述无人机周围障碍物的毫米波雷达传感模块；所述中央控制单元包括系统控制电路和控制所述电源模块的充电管理电路；所述电源模块为所述无人机整体运行供电；所述系统控制电路包括通过电信号控制所述无人机运作的核心控制芯片MCU；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；
所述饮料周转箱包括用于监测饮料瓶或者饮料罐的红外传感器、语音提示单元、触控显示屏、接货窗口和受控于机电锁的供货口；所述饮料周转箱设置有保温区，所述保温区外部为铝箔复合材料层，内部为发泡聚丙烯层；所述饮料周转箱内部设置有斜坡通道；所述斜坡通道上部与所述接货窗口相连接，所述斜坡通道下部与所述保温区相连接；所述接货窗口设置有挡板，所述挡板上端与所述接货窗口通过铰链连接，所述挡板边缘通过磁铁与所述接货窗口磁吸附连接；所述供货口设置于所述保温区一侧，所述红外传感器设置于所述保温区另一侧；
所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元、所述触控显示屏、所述机电锁和所述红外传感器连接。
进一步的，所述无人机设置有RFID电子标签，所述饮料供货机设置有RFID读写器，两者通过RFID射频识别技术身份认证连接。
进一步的，所述无线充电停机坪设置有高频磁共振无线充电设备，用于实现同一时间对多台所述无人机进行隔空式无线充电。
进一步的，所述接货窗口与设置于所述饮料供货机上外部延伸的供货通道相匹配，用于接收饮料；所述机电锁包括触发于电子控制器的机械锁，通过电信号受控于所述中央控制单元，用于控制所述供货口的开启和关闭；
进一步的，所述二维码标识牌包括可用移动终端设备扫描的二维码，终端用户扫描所述二维码可索引至饮料选购页面，所述二维码标识牌设置于景区道路旁。
进一步的，所述触控显示屏包括可用移动终端设备扫描的二维码和验证码输入区，用于信息认证及打开所述供货口取货。
进一步的，所述定位导航模块采用双系统联合定位导航模块，速度精度为0.15-0.2m/s，定位精度为1.0-1.5m。
进一步的，所述饮料供货机包括系统控制模块和无线通信模块。
本发明中所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统的工作方法，具体的工作方法如下：
(1)：终端用户通过手机扫描二维码标识牌上的二维码；
(2)：终端用户在手机上根据二维码索引至饮料选购页面，选择并确认所需饮料，随即手机将终端用户的具体位置信息及所需饮料信息通过无线信号发送给后台服务器；
(3)：后台服务器接收到相关信息后进行处理，随即将饮料信息发送给饮料供货机，并通知无人机前去收取运输该饮料；
(4)无人机根据指令飞至饮料供货机取货处并通过RFID身份认证，饮料供货机自动将饮料通过供货通道输送给无人机，无人机通过红外传感器监测到饮料之后，通知后台服务器，即完成饮料提货工作；
(5)：无人机根据接收到的终端用户的具体位置信息，通过定位导航模块快速飞行至终端用户处，若飞行途中遇到障碍物，毫米波雷达传感模块能够提前感知并将信息反馈给中央控制单元，中央控制单元控制无人机绕开此障碍物并重新规划飞行路线；
(6)：无人机飞行至终端用户所在位置并停放于地面之后，一边将到达信息反馈给后台服务器，后台服务器发送通知至终端用户手机，一边通过语音提示单元播放提示语音，提醒终端用户提取饮料；
(7)：终端用户扫描触控显示屏上的二维码之后，后台服务器通过信息验证，发送开门指令给无人机，无人机控制机电锁打开供货口，终端用户取走饮料并按照语音提示关上供货口；
(8)：机电锁将供货口被关上的信息反馈给中央控制单元，且无人机通过红外传感器监测到饮料被取走之后发送完成信息给后台服务器，后台服务器完成扣款并发送交易完成信息给终端用户，无人机随即飞回无线充电停机坪；
(9)：无人机停放至无线充电停机坪之后，无人机充电管理电路判断电量是否充足，如果电量低于设定值，则开启无线充电，反之则不开启。
有益效果：
本发明中所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，通过无人机灵活运输，有效减少售货机数量的设置，降低成本节省空间的同时，极大提高了服务范围；采用双系统联合定位系统，定位更精准，稳定，并且具备防盗功能；根据景区游客流量分布，设置于道路旁的二维码标识牌在实现导购的同时还能设置文明导语；无线充电停机坪采用高频磁共振无线充电设备，通过磁共振技术，实现无人机停放时隔空式无线充电功能，还可以实现多台无人机同时充电，并且具有较高的充电效率，通过控制电磁场发射，降低多余能量的发射功率，提高能源利用率；本发明基于物联网设备技术，系统成熟，响应快速，易于生产，人机交互系统简单，操作便捷，易于推广。
附图说明
图1为本发明中无人机示意图；
图2为本发明饮料周转箱及饮料供货机的示意图
图3为本发明工作流程示意图；
附图标号：无人机1，饮料周转箱2，红外传感器21，语音提示单元22，触控显示屏23，接货窗口24，供货口25，机电锁251，保温区26，铝箔复合材料层261，发泡聚丙烯层262，斜坡通道27，挡板28，磁铁29，饮料供货机3，供货通道31。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1至图3所示，一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，包括用于运输饮料的无人机1、用于停放所述无人机1的无线充电停机坪、安装于所述无人机1机架上的饮料周转箱2、为所述无人机1提供瓶装或者罐装饮料的饮料供货机3、二维码标识牌以及后台服务器；
其中，所述无人机1包括传感单元、电源模块和中央控制单元；所述传感单元分别包括用于发送和接收无线信号的无线通信模块、用于实时定位及防盗定位的定位导航模块和用于感应所述无人机1周围障碍物的毫米波雷达传感模块；所述中央控制单元包括系统控制电路和控制所述电源模块的充电管理电路；所述电源模块为所述无人机1整体运行供电；所述系统控制电路包括通过电信号控制所述无人机1运作的核心控制芯片MCU；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；
所述饮料周转箱2包括用于监测饮料瓶或者饮料罐的红外传感器21、语音提示单元22、触控显示屏23、接货窗口24和受控于机电锁251的供货口25；所述饮料周转箱2设置有保温区26，所述保温区外部为铝箔复合材料层261，内部为发泡聚丙烯层262；所述饮料周转箱2内部设置有斜坡通道27；所述斜坡通道27上部与所述接货窗口24相连接，所述斜坡通道27下部与所述保温区26相连接；所述接货窗口24设置有挡板28，所述挡板28上端与所述接货窗口24通过铰链连接，所述挡板28边缘通过磁铁29与所述接货窗口24磁吸附连接；所述供货口25设置于所述保温区26一侧，所述红外传感器21设置于所述保温区26另一侧；
所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元22、所述触控显示屏23、所述机电锁251和所述红外传感器21连接。
本实施例中所述无人机1设置有RFID电子标签，所述饮料供货机3设置有RFID读写器，两者通过RFID射频识别技术身份认证连接。
本实施例中所述无线充电停机坪设置有高频磁共振无线充电设备，用于实现同一时间对多台所述无人机1进行隔空式无线充电。
本实施例中所述接货窗口24与设置于所述饮料供货机3上外部延伸的供货通道31相匹配，用于接收饮料；所述机电锁251包括触发于电子控制器的机械锁，通过电信号受控于所述中央控制单元，用于控制所述供货口25的开启和关闭；
本实施例中所述二维码标识牌包括可用移动终端设备扫描的二维码和文明导语，终端用户扫描所述二维码可索引至饮料选购页面，所述二维码标识牌设置于景区道路旁。
本实施例中所述触控显示屏包括可用移动终端设备扫描的二维码和验证码输入区，用于信息认证及打开所述供货口25取货。
本实施例中所述定位导航模块采用双系统联合定位导航模块，速度精度为0.15-0.2m/s，定位精度为1.0-1.5m。
本实施例中所述饮料供货机3包括系统控制模块和无线通信模块。
本实施例中所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统的工作方法，具体的工作方法如下：
(1)：终端用户通过手机扫描二维码标识牌上的二维码；
(2)：终端用户在手机上根据二维码索引至饮料选购页面，选择并确认所需饮料，随即手机将终端用户的具体位置信息及所需饮料信息通过无线信号发送给后台服务器；
(3)：后台服务器接收到相关信息后进行处理，随即将饮料信息发送给饮料供货机，并通知无人机前去收取运输该饮料；
(4)无人机根据指令飞至饮料供货机取货处并通过RFID身份认证，饮料供货机自动将饮料通过供货通道输送给无人机，无人机通过红外传感器监测到饮料之后，通知后台服务器，即完成饮料提货工作；
(5)：无人机根据接收到的终端用户的具体位置信息，通过定位导航模块快速飞行至终端用户处，若飞行途中遇到障碍物，毫米波雷达传感模块能够提前感知并将信息反馈给中央控制单元，中央控制单元控制无人机绕开此障碍物并重新规划飞行路线；
(6)：无人机飞行至终端用户所在位置并停放于地面之后，一边将到达信息反馈给后台服务器，后台服务器发送通知至终端用户手机，一边通过语音提示单元播放提示语音，提醒终端用户提取饮料；
(7)：终端用户扫描触控显示屏上的二维码之后，后台服务器通过信息验证，发送开门指令给无人机，无人机控制机电锁打开供货口，终端用户取走饮料并按照语音提示关上供货口；
(8)：机电锁将供货口被关上的信息反馈给中央控制单元，且无人机通过红外传感器监测到饮料被取走之后发送完成信息给后台服务器，后台服务器完成扣款并发送交易完成信息给终端用户，无人机随即飞回无线充电停机坪；
(9)：无人机停放至无线充电停机坪之后，无人机充电管理电路判断电量是否充足，如果电量低于设定值，则开启无线充电，反之则不开启。
进一步说明，本发明通过无人机灵活运输，有效减少售货机数量的设置，降低成本节省空间的同时，极大提高了服务范围；采用双系统联合定位系统，定位更精准，稳定，并且具备防盗功能；根据景区游客流量分布，设置于道路旁的二维码标识牌在实现导购的同时还能设置文明导语；无线充电停机坪采用高频磁共振无线充电设备，通过磁共振技术，实现无人机停放时隔空式无线充电功能，还可以实现多台无人机同时充电，并且具有较高的充电效率，通过控制电磁场发射，降低多余能量的发射功率，提高能源利用率；本发明基于物联网设备技术，系统成熟，响应快速，易于生产，人机交互系统简单，操作便捷，易于推广。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；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精神与范围。
Claims (9)
1.一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：包括用于运输饮料的无人机、用于停放所述无人机的无线充电停机坪、安装于所述无人机机架上的饮料周转箱、为所述无人机提供瓶装或者罐装饮料的饮料供货机、二维码标识牌以及后台服务器；
其中，所述无人机包括传感单元、电源模块和中央控制单元；所述传感单元分别包括用于发送和接收无线信号的无线通信模块、用于实时定位及防盗定位的定位导航模块和用于感应所述无人机周围障碍物的毫米波雷达传感模块；所述中央控制单元包括系统控制电路和控制所述电源模块的充电管理电路；所述电源模块为所述无人机整体运行供电；所述系统控制电路包括通过电信号控制所述无人机运作的核心控制芯片MCU；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；
所述饮料周转箱包括用于监测饮料瓶或者饮料罐的红外传感器、语音提示单元、触控显示屏、接货窗口和受控于机电锁的供货口；所述饮料周转箱设置有保温区，所述保温区外部为铝箔复合材料层，内部为发泡聚丙烯层；所述饮料周转箱内部设置有斜坡通道；所述斜坡通道上部与所述接货窗口相连接，所述斜坡通道下部与所述保温区相连接；所述接货窗口设置有挡板，所述挡板上端与所述接货窗口通过铰链连接，所述挡板边缘通过磁铁与所述接货窗口磁吸附连接；所述供货口设置于所述保温区一侧，所述红外传感器设置于所述保温区另一侧；
所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元、所述触控显示屏、所述机电锁和所述红外传感器连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述无人机设置有RFID电子标签，所述饮料供货机设置有RFID读写器，两者通过RFID射频识别技术身份认证连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述无线充电停机坪设置有高频磁共振无线充电设备，用于实现同一时间对多台所述无人机进行隔空式无线充电。
4.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述接货窗口与设置于所述饮料供货机上外部延伸的供货通道相匹配，用于接收饮料；所述机电锁包括触发于电子控制器的机械锁，通过电信号受控于所述中央控制单元，用于控制所述供货口的开启和关闭。
5.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述二维码标识牌包括可用移动终端设备扫描的二维码，终端用户扫描所述二维码可索引至饮料选购页面，所述二维码标识牌设置于景区道路旁。
6.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述触控显示屏包括可用移动终端设备扫描的二维码和验证码输入区，用于信息认证及打开所述供货口取货。
7.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述定位导航模块采用双系统联合定位导航模块，速度精度为0.15-0.2m/s，定位精度为1.0-1.5m。
8.根据权利要求1所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统，其特征在于：所述饮料供货机包括系统控制模块和无线通信模块。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种适用于景区的基于无人机的饮料售卖系统的工作方法，其特征在于：具体的工作方法如下：
(1)：终端用户通过手机扫描二维码标识牌上的二维码；
(2)：终端用户在手机上根据二维码索引至饮料选购页面，选择并确认所需饮料，随即手机将终端用户的具体位置信息及所需饮料信息通过无线信号发送给后台服务器；
(3)：后台服务器接收到相关信息后进行处理，随即将饮料信息发送给饮料供货机，并通知无人机前去收取运输该饮料；
(4)无人机根据指令飞至饮料供货机取货处并通过RFID身份认证，饮料供货机自动将饮料通过供货通道输送给无人机，无人机通过红外传感器监测到饮料之后，通知后台服务器，即完成饮料提货工作；
(5)：无人机根据接收到的终端用户的具体位置信息，通过定位导航模块快速飞行至终端用户处，若飞行途中遇到障碍物，毫米波雷达传感模块能够提前感知并将信息反馈给中央控制单元，中央控制单元控制无人机绕开此障碍物并重新规划飞行路线；
(6)：无人机飞行至终端用户所在位置并停放于地面之后，一边将到达信息反馈给后台服务器，后台服务器发送通知至终端用户手机，一边通过语音提示单元播放提示语音，提醒终端用户提取饮料；
(7)：终端用户扫描触控显示屏上的二维码之后，后台服务器通过信息验证，发送开门指令给无人机，无人机控制机电锁打开供货口，终端用户取走饮料并按照语音提示关上供货口；
(8)：机电锁将供货口被关上的信息反馈给中央控制单元，且无人机通过红外传感器监测到饮料被取走之后发送完成信息给后台服务器，后台服务器完成扣款并发送交易完成信息给终端用户，无人机随即飞回无线充电停机坪；
(9)：无人机停放至无线充电停机坪之后，无人机充电管理电路判断电量是否充足，如果电量低于设定值，则开启无线充电，反之则不开启。
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