CN108674660A - 一种无人机快递系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机快递系统，包括控制中心、集装容器、无人机和地面站点设备，控制中心用于控制并调度无人机作业；集装容器用于容置快件；无人机往返于分拨中心和收发站之间，并通过集装容器以运输快件；收发站设有地面站点设备，地面站点设备无人值守，并用于与无人机接驳，自动卸载、分别存放并通知收件人对应收取无人机运来的快件，以及收纳并自动装载发件人的快件以供无人机运走。本发明的地面站点设备无需值守，与无人机相配合对收发件进行接驳，自动装卸载收发件，装卸效率高，自动化集成化程度高，提高了无人机作业效率和利用率，降低了成本，利于为位置偏远、交通不便或人口稀少的乡村提供快递服务，利于升级快递行业的生产方式。

Description

一种无人机快递系统
技术领域
本发明涉及快递物流领域，具体涉及一种无人机快递系统。
背景技术
随着网上购物的广泛普及，快递物流行业得到迅速发展。
快递集散点在城市和乡镇已广泛设立运营，其投递范围和收件区域多集中在人口密集和交通方便的区域，投递方式多为人工投递，快递的集散也普遍为人工操作，需占用大量劳动力，生产效率不高，据报道，中国快递员人数2016年已达到203万。另因科技发展、行业竞争激烈和市场提出更高要求，其生产方式亟需转型升级。
受上述生产方式的限制，在位置偏远、交通不便或人口稀少的乡村设置快递集散点往往物流成本过高而难以为继，例如，一些与县城相距近百里的农村，物流时间长成本高，无法享受电商及快递服务。
目前，一些大型企业开始应用无人机向偏远地区输送物品。作业时，当无人机将快递从出发点运送至目的地后，普遍还需要通过地面站点人员接驳或辅助作业，自动化集成化程度低，限制了无人机作业效率。因此有必要对以上不足加以改进。
发明内容
为克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种地面站点无需配备值守作业人员、高自动化、高集成化的无人机快递系统，并能够或至少在一定程度上提高无人机作业效率。本发明通过以下技术方案实现：一种无人机快递系统，包括控制中心、集装容器、无人机和地面站点设备，其中，
所述控制中心用于控制并调度所述无人机作业；
所述集装容器用于容置快件；
所述无人机往返于分拨中心和收发站之间，并通过所述集装容器以运输所述快件；
所述收发站设有所述地面站点设备，所述地面站点设备无人值守，并用于与所述无人机接驳，自动卸载、分别存放并通知收件人对应收取所述无人机运来的所述快件，以及收纳并自动装载发件人的所述快件以供所述无人机运走。
优选的，所述无人机包括高度检测模块、位置检测模块和电动抓手装置，所述高度检测模块、所述位置检测模块和所述电动抓手装置均与所述无人机的中央处理器连接，所述电动抓手装置位于所述无人机的底部，并包括挂钩和运动机构，所述运输容器的顶端具有可与所述挂钩相配合挂接的结构，至少三所述挂钩通过所述运动机构装载或卸载所述集装容器。
优选的，所述地面站点设备包括快件柜、第一传送装置和装载座，所述快件柜包括快件箱和主控器，所述快件箱的正面设有在收纳所述快件时可打开的箱门，所述快件箱的底面设有供所述快件掉落的下开口，所述下开口处设有用于打开或关闭所述下开口的电控门，所述主控器用于控制所述电控门，所述第一传送装置用于承接并传送所述快件至所述装载座处的所述集装容器内，以供所述无人机运走。
优选的，所述地面站点设备包括卸载座、卸载装置、快件柜和第二传送装置，所述卸载装置用于于所述卸载座处卸载所述无人机运来的所述快件，所述快件柜包括快件箱，所述快件箱的顶面设有供所述快件掉落入所述快件箱的上开口，所述快件箱的正面设有在所述收件人收取所述快件时可打开的箱门，所述第二传送装置用于传送所述快件至所述快件箱内。
优选的，所述快件箱的顶面设有供所述无人机运来的所述快件掉落入所述快件箱的上开口，多个所述快件箱沿竖直方向首尾相接排列成列，多个所述列沿水平方向排列成排。
优选的，所述地面站点设备还包括第一自动扫描装置，所述第一自动扫描装置用于提取所述第一传送装置传送的所述快件的信息，所述主控器根据所述信息通知所述发件人其快件已发出。
优选的，所述地面站点设备还包括第二自动扫描装置，所述快件柜包括主控器，所述第二自动扫描装置用于提取所述第二传送装置传送的所述快件的信息，所述主控器根据所述信息通知所述收件人取件。
优选的，所述集装容器的上部呈圆柱筒状，所述集装容器的下部底面呈圆锥面状，所述集装容器的顶部开口处具有倒U形凸缘结构。
优选的，所述集装容器的底部可通过所述卸载装置打开，所述卸载座与所述第二传送装置之间设有滑道。
优选的，所述无人机上还设有降落伞，所述降落伞用于在所述无人机故障、断电并停桨后打开。
本发明的地面站点设备无需配备值守作业人员，能够与无人机相配合对收发件进行接驳，自动装卸载收发件，装卸效率高，自动化集成化程度高，提高了无人机作业效率和利用率，降低了无人机作业成本，利于为位置偏远、交通不便或人口稀少的乡村提供快递服务，利于转变升级快递行业的生产方式。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例无人机运输状态的结构示意图；
图2为图1中无人机和集装容器连接处的放大图；
图3为本发明实施例地面站点设备的部分结构示意图；
图4为图3另一视角部分结构示意图；
图5为本发明实施例快件箱的结构示意图；
图6为图5中箱体的结构示意图；
图7为本发明实施例无人机的作业原理图。
图中各标号对应如下，无人机1，挂钩11，直线导轨12，集装容器2，底盖21，快件柜3，快件箱31，箱架32，箱体33，箱门34，上开口35，电控门36，电机37，第一传送装置4，第二传送装置5，滑道50，固定柱6。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
作为一种示例，本实施例的无人机快递系统，包括控制中心、集装容器、无人机和地面站点设备。
如图1～2所示，控制中心用于控制并调度无人机1作业，集装容器2内容置有快件，无人机1往返于分拨中心和收发站之间，并通过集装容器2以运输快件。一并参考图7所示，无人机1包括高度检测模块、位置检测模块和电动抓手装置，高度检测模块、位置检测模块和电动抓手装置均与无人机1的中央处理器连接，电动抓手装置位于无人机1的底部，并包括挂钩11和运动机构，运输容器的顶端具有可与挂钩11相配合挂接的结构，至少三独立挂钩11通过运动机构装载或卸载集装容器2，本实施例的运动机构包括直线导轨12，挂钩11分别沿直线导轨12独立运动，该结构利于调整装载的集装容器2的重心至无人机1飞行所需合适位置。
本实施例无人机1优选通过RTK定位，由于其定位精度在10cm左右，因此可使无人机1作业更安全精准高效。
本实施例无人机1优选还设有降落伞，降落伞用于在无人机1故障、断电并停桨后打开。降落伞的设置可确保无人机1及快件的安全，防止其摔坏，并可在一定程度上避免砸伤人。
本实施例优选集装容器2的上部呈圆柱筒状，集装容器2的下部底面呈圆锥面状，集装容器2的顶部开口处具有倒U形凸缘结构。由于每个快件重量不一，很难保证装了快件的集装容器2的重心与集装容器2的几何中心轴重合，上述集装容器2的形状可使无人机1飞行时重心不会与几何中心轴偏离太大，因此利于无人机1飞行运输作业的安全。
集装容器2的下部底面呈圆锥面状利于在集装容器2的装卸，例如在卸载集装容器2时，用锥形进行导入，确保位置不偏移，利于与卸载台的对准；在装载集装容器2时，利于与无人机1的配合，并利于无人机1起飞的顺畅。
通过上述倒U形凸缘结构可与挂钩11相互紧密配合，使得在装载运输状态集装容器2的口部还可紧密贴合在无人机1的底面，集装容器2的位置相对无人机1固定，避免摇摆，进而确保装载飞行作业的安全。
收发站设有地面站点设备，地面站点设备无人值守，并用于与无人机1接驳，如图3～6所示，地面站点设备包括快件柜3、第一传送装置4、第二传送装置5、装载座、卸载座和卸载装置。
装载座和卸载座可以分别设置，也可以只设一个共用的装卸座，本实施例以由固定柱6固定在快件柜3的围腔空域的装卸座方式实施，装卸座的中部上下贯通，以与集装容器2相配合，当集装容器2置放于装卸座时，集装容器2的底盖21伸出，以供卸载装置打开，卸载装置可以旋开底盖21的方式打开集装容器2的底部，将快件卸载。滑道50的一端设于装卸座的下方，其另一端与第二传送装置5接连，第二传送装置5位于快件箱31上方，用于传送快件至快件箱31内。
具体实施时，地面站点设备优选还包括第一自动扫描装置和第二自动扫描装置，第一自动扫描装置用于扫描提取第一传送装置4传送的快件信息；第二传送装置5可以包括传送带装置及推送装置的方式实施，第二自动扫描装置扫描提取传送带装置传送的快件信息，快件柜3根据第二自动扫描装置扫描提取的信息和快件箱31占用情况，当传送带装置传送的快件运行至空闲的快件箱31上方时，通过控制推送装置将快件推离传送带装置，并相应掉落入空闲的快件箱31内。当然也可不设置上述推送装置，并将上述传送带装置以滚轴传送带方式实施，当快件运行至空闲的快件箱31上方，快件下的滚轴传送带的滚轴以向下运动方式形成开口，以使该快件经该开口而掉落人对应的空闲快件箱31内。
具体实施时，优选装载座和/或卸载座位于包括由快件柜3围合形成的围腔空域内，该结构可在无人机1与地面站点设备配合作业失误时确保快件及无人机的安全。
快件柜3包括快件箱31和主控器，多个快件箱31沿竖直方向首尾相接排列成列，多个列沿水平方向排列成排，并围合成柱筒状，并经固定架固定。快件箱31的正面设有收件人在收取快件时，以及发件人在发件时可打开的箱门34，快件箱31的顶面设有供无人机1运来的快件掉落入快件箱31的上开口35，快件箱31的底面设有供快件掉落的下开口，下开口处设有用于打开或关闭下开口的电控门36，主控器用于控制电控门36。主控器还用于统筹控制地面站点设备的各组成部分，如控制各组成部分的动作时序，根据第一自动扫描装置扫描提取的信息发出通知发件人其快件已发出的指令信息，根据第二自动扫描装置扫描提取的信息及存放的快件箱编号发出通知收件人取件的指令信息，该指令的执行方式可以为短信方式或移动通信方式实施。
快件箱31包括箱架32和箱体33，箱架32固定在固定架上，用于固定箱体33，箱体33的背面设有电机37和齿轮传动机构，电机37受主控器控制，并通过齿轮传动机构控制电控门36的打开或关闭。
具体地，当将运来的快件投入快件箱时，通过主控器的控制，以空闲列的下部向上部方向依次投放，相应地，位于该列的快件箱31的底部的电控门36也相应地从下向上在投递之前依次关闭；发件人自助发件时，通过主控器的控制，优选以空闲列的下部向上部方向依次打开位于该列的快件箱31的箱门34，打开箱门34之前确保所选定的快件箱31下部的电控门36及上部邻接的电控门36处于关闭状态；当需装载发件人的快件时，通过主控器的控制，优选从发件人的快件所在列的下部向上部方向依次打开位于该列的快件箱31的底部的电控门36。具体实施时，优选通过主控器对各列进行统筹动态标记为发件人列和收件人列，以提高快件装卸载效率。
第一传送装置4的下部位于快件箱31的下方，用于承接并传送发件人的快件，第一传送装置4的上部延伸至装卸座的上方，并在集装容器2位于装卸座时可将发件人的快件经集装容器2的顶部开口传送至集装容器2内，以供无人机1运走。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机快递系统，其特征在于，包括控制中心、集装容器、无人机和地面站点设备，其中，
所述控制中心用于控制并调度所述无人机作业；
所述集装容器用于容置快件；
所述无人机往返于分拨中心和收发站之间，并通过所述集装容器以运输所述快件；
所述收发站设有所述地面站点设备，所述地面站点设备无人值守，并用于与所述无人机接驳，自动卸载、分别存放并通知收件人对应收取所述无人机运来的所述快件，以及收纳并自动装载发件人的所述快件以供所述无人机运走。
2.根据权利要求1所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述无人机包括高度检测模块、位置检测模块和电动抓手装置，所述高度检测模块、所述位置检测模块和所述电动抓手装置均与所述无人机的中央处理器连接，所述电动抓手装置位于所述无人机的底部，并包括挂钩和运动机构，所述运输容器的顶端具有可与所述挂钩相配合挂接的结构，至少三所述挂钩通过所述运动机构装载或卸载所述集装容器。
3.根据权利要求1所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述地面站点设备包括快件柜、第一传送装置和装载座，所述快件柜包括快件箱和主控器，所述快件箱的正面设有在收纳所述快件时可打开的箱门，所述快件箱的底面设有供所述快件掉落的下开口，所述下开口处设有用于打开或关闭所述下开口的电控门，所述主控器用于控制所述电控门，所述第一传送装置用于承接并传送所述快件至所述装载座处的所述集装容器内，以供所述无人机运走。
4.根据权利要求1所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述地面站点设备包括卸载座、卸载装置、快件柜和第二传送装置，所述卸载装置用于于所述卸载座处卸载所述无人机运来的所述快件，所述快件柜包括快件箱，所述快件箱的顶面设有供所述快件掉落入所述快件箱的上开口，所述快件箱的正面设有在所述收件人收取所述快件时可打开的箱门，所述第二传送装置用于传送所述快件至所述快件箱内。
5.根据权利要求3所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述快件箱的顶面设有供所述无人机运来的所述快件掉落入所述快件箱的上开口，多个所述快件箱沿竖直方向首尾相接排列成列，多个所述列沿水平方向排列成排。
6.根据权利要求3所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述地面站点设备还包括第一自动扫描装置，所述第一自动扫描装置用于提取所述第一传送装置传送的所述快件的信息，所述主控器根据所述信息通知所述发件人其快件已发出。
7.根据权利要求4所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述地面站点设备还包括第二自动扫描装置，所述快件柜包括主控器，所述第二自动扫描装置用于提取所述第二传送装置传送的所述快件的信息，所述主控器根据所述信息通知所述收件人取件。
8.根据权利要求1所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述集装容器的上部呈圆柱筒状，所述集装容器的下部底面呈圆锥面状，所述集装容器的顶部开口处具有倒U形凸缘结构。
9.根据权利要求4所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述集装容器的底部可通过所述卸载装置打开，所述卸载座与所述第二传送装置之间设有滑道。
10.根据权利要求1所述的一种无人机快递系统，其特征在于，所述无人机上还设有降落伞，所述降落伞用于在所述无人机故障、断电并停桨后打开。
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