CN110065749A - 一种无人机智慧物流配送终端 - Google Patents

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Abstract

本发明一种无人智慧物流配送终端，由无人机校准机构、堆垛机器人、货舱、电气控制单元和信息管理单元构成，当携带货箱的无人机临近终端时，无人机使用视觉传感器调整定位降落在无人机校准机构上，经过定心校准后，堆垛机器人卸下物品，通过旋转、轴向和径向运动将物品送至货舱的储物格中，电气控制单元连接有电机模块和开关模块，信息管理单元对电气控制单元发送运动控制指令,电气控制单元控制无人机校准机构和堆垛机器人的运动，终端有称重模块、二维码扫描器和热敏打印机，信息管理单元管理各设备及其数据，实现取件与寄件过程的人机交互。本发明所述的一种无人机智慧物流配送终端，实现了无人机智慧物流的自主配送工程，可减少人力成本。

Description

一种无人机智慧物流配送终端
技术领域
本发明属于电子商务和智慧物流配送终端技术领域，特别涉及一种无人机智慧物流配送终端。
背景技术
国内物流行业近年来得到飞速发展，但基本依靠人工配送，需要大量的人力成本，高成本制约了行业的发展。因此，物流行业对应用自动化等先进技术提升效率并压缩成本有着强烈的需求，智慧物流是未来发展的趋势。
目前国内的智慧物流体系中包括了无人机、无人仓和无人车，与无人机配送环节相配套的是智能终端，智能终端需要与携带物品的无人机完美配合，还需要有极高的自动化程度，能够实现自主配送，具有无人值守的特性。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无人机智慧物流配送终端，配合无人机，以此来提高物流配送的效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种无人机智慧物流配送终端，包括：
货舱3，其内部环绕中轴线设置有多层储物格5；
无人机校准机构1，位于货舱3顶部入口处，对已经降落的无人机定心校准；
堆垛机器人2，处于货舱3内部中轴线处，包括可绕Z轴360度旋转运动的机架旋转机构27，机架旋转机构27中内嵌固定安装有Z轴运动机构22，Z轴运动机构22上安装有可沿Z轴轴向运动的货箱顶升机构23和夹爪径向机构21，货箱顶升机构23包括与货舱3顶部入口对应的货箱顶板25，夹爪径向机构21包括径向轨道和在所述径向轨道上滑动的夹爪24，所述夹爪径向机构21安装于货箱顶升机构23上方，夹爪24夹取货箱顶板25上的货物径向推送至某一储物格5或者抓取某一储物格5中的货物径向回放至货箱顶板25上。
所述货舱3中，每层储物格5有四个，在周向上等间距分布，各层储物格5在竖向上分布于四条直线上，所述夹爪径向机构21对应四个运动方向。
本发明还包括电气控制单元4和信息管理单元，所述电气控制单元4通过电机模块和开关模块控制堆垛机器人2的旋转运动、上下运动、径向运动、货箱顶升以及无人机校准机构1的校准运动；所述信息管理单元对电气控制单元发送运动控制指令。
所述无人机校准机构1包括一个用于安装固定的圆环，在圆环中央为可开合的顶盖密封装置13，在圆环上对称安装有两组电动推杆11，每组电动推杆11朝向圆心的一端安装有V形块12，两V形块12的V形开口朝向圆心，向里推进时对无人机定心校准，使无人机对准入货口，所述电动推杆11的电机以及顶盖密封装置13的开关均与电气控制单元连接。
所述信息管理单元和电气控制单元构成上下两级结构，信息管理单元对电气控制单元发送控制指令，无人机临近时，服务器通过4G模块给信息管理单元发送状态信息，接收状态信息后给电气控制单元发送指令，使终端做好准备，无人机卸货时，信息管理单元读取到货箱信息并发送给服务器，服务器生成取件信息给取件人发送，取件时，信息管理单元通过扫描器读取货物信息，无人机揽件时，信息管理单元通过称重模块读取货物信息并录入，然后给服务器发送寄件信息通知无人机揽件，无人机到来后信息管理单元给电气控制单元发送指令，电气控制单元控制堆垛机器人将货物装载好。
本发明中，无人机临近终端时使用视觉传感器调整定位，再由无人机校准机构1对已经降落的无人机定心校准。
所述货舱3顶部外侧设置有无人机避雨罩6。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过无人机校准机构可以准确地让无人机降落，通过堆垛机器人可以使物品于货舱和无人机货架之间灵活流转，通过信息管理单元管理各模块的通信，极大减少人力成本，可实现智慧物流的无人机自主配送环节。
附图说明
图1为本发明实施例所述一种无人机智慧物流配送终端的内部结构示意图。
图2为本发明实施例所述一种无人机智慧物流配送终端的无人机校准机构结构示意图。
图3为本发明实施例所述一种无人机智慧物流配送终端的堆垛机器人结构示意图。
图4为本发明实施例所述一种无人机智慧物流配送终端的信息管理单元和电气控制单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式，这些附图均为简化后的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，本实施例提供了一种无人机智慧物流配送终端，主要由无人机校准机构1、堆垛机器人2、货舱3、电气控制单元4和信息管理单元构成，货舱3为中空结构，环绕中轴线设置有多层储物格5，每层储物格5有四个，在周向上等间距分布，各层储物格5在竖向上分布于四条直线上；堆垛机器人2设置在货舱3内部中轴线处，无人机校准机构1设置在货舱3的上方，电气控制单元4设置在货舱3的侧面。
具体地，参考图2，无人机校准机构1包括一个圆环，固定套在货舱3的顶部入口位置，圆环中央设置有可开合的顶盖密封装置13，无无人机时自动关闭，保护货舱3的内部机构不受外界干扰，顶盖密封装置13的两侧设置有一组对称的径向的电动推杆11，电动推杆11上的前端也即朝向圆环中心的一端携带有V形块12，向里(圆环中心方向)推进时可以对无人机定心校准，使无人机对准入货口，在无人机校准机构上方设置有无人机避雨罩6，无人机避雨罩6的自动开合门、顶盖密封装置13的开合受电气控制单元发出信号的控制，电动推杆11的运动受电气控制单元的电机模块控制。
为方便于堆垛机器人2把存储于储物格5的物品放到无人机上，无人机下方装有货架。无人机货架底部装有被动弹簧开闭装置(图中未标识)，而所述堆垛机器人2上的无人机货架顶杆26可以触发弹簧开闭装置，控制无人机货架担板的开合，从而进行装卸货物。
为了提高堆垛机器人流转物品的灵活性，堆垛机器人2主要由机架旋转机构27、Z轴运动机构22、货箱顶升机构23和夹爪径向机构21，分别控制了4个方向的运动，机架旋转机构27可绕Z轴360度旋转运动，Z轴运动机构22内嵌于机架旋转机构27内，可沿Z轴轴线上下运动，Z轴运动机构22的下半部分设置有货箱顶升机构23，可沿Z轴轴线运动，用来装卸物品，上半部分设置有夹爪径向机构21，可沿Z轴轴线径向运动，用来推送物品至储物格，Z轴运动机构的侧面设置有无人机货架顶杆26，中间设置有货箱顶板25。
具体的，当携带货箱的无人机临近终端时，由GPS导航改为视觉传感器调整定位，降落在所述无人机校准机构1上，无人机校准机构1对无人机定心校准，使无人机对准入货口，此时，顶盖密封装置13打开，Z轴运动机构22沿Z轴向上运动，临近物品时货箱顶升机构23沿Z轴向上运动，侧面的无人机货架顶杆26触发无人机货架上的弹簧开闭装置，直至货箱顶板25贴住物品后，货箱顶升机构23沿Z轴向下运动，通过堆垛机器人的轴向运动和旋转运动之后，夹爪径向机构21的夹爪24将货箱抱紧后，沿Z轴径向的推送至储物格5。
将货箱从储物格5内转运至无人机上的动作顺序与从无人机取货箱时动作顺序相反。
进一步，信息管理单元和电气控制单元构成上下两级结构，信息管理单元对电气控制单元发送控制指令，无人机临近时，服务器通过4G模块给信息管理单元发送状态信息，接收状态信息后给电气控制单元发送指令，使终端做好准备，无人机卸货时，信息管理单元读取到货箱信息并发送给服务器，服务器生成取件信息给取件人发送，取件时，信息管理单元通过扫描器读取货物信息，无人机揽件时，信息管理单元通过称重模块读取货物信息并录入，取件人根据热敏打印机打印出的凭条支付费用，然后信息管理单元给服务器发送寄件信息通知无人机揽件，无人机到来后信息管理单元给电气控制单元发送指令，电气控制单元控制堆垛机器人将货箱装载好。
综上所述，本实施例所述的一种无人机智慧物流配送终端，通过无人机校准机构可以准确的对无人机定心校准，通过堆垛机器人，可以使物品于货柜和无人机货架之间灵活流转，通过信息管理单元管理各模块的通信，极大减少人力成本，可实现无人机智慧物流的自主配送环节。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种无人机智慧物流配送终端，其特征在于，包括：
货舱(3)，其内部环绕中轴线设置有多层储物格(5)；
无人机校准机构(1)，位于货舱(3)顶部入口处，对已经降落的无人机定心校准；
堆垛机器人(2)，处于货舱(3)内部中轴线处，包括可绕Z轴360度旋转运动的机架旋转机构(27)，机架旋转机构(27)中内嵌固定安装有Z轴运动机构(22)，Z轴运动机构(22)上安装有可沿Z轴轴向运动的货箱顶升机构(23)和夹爪径向机构(21)，货箱顶升机构(23)包括与货舱(3)顶部入口对应的货箱顶板(25)，夹爪径向机构(21)包括径向轨道和在所述径向轨道上滑动的夹爪(24)，所述夹爪径向机构(21)安装于货箱顶升机构(23)上方，夹爪(24)夹取货箱顶板(25)上的货物径向推送至某一储物格(5)或者抓取某一储物格(5)中的货物径向回放至货箱顶板(25)上。
2.根据权利要求1所述无人机智慧配送终端，其特征在于，所述货舱(3)中，每层储物格(5)有四个，在周向上等间距分布，各层储物格(5)在竖向上分布于四条直线上，所述夹爪径向机构(21)对应四个运动方向。
3.根据权利要求1所述无人机智慧物流配送终端，其特征在于，还包括电气控制单元(4)和信息管理单元，所述电气控制单元(4)通过电机模块和开关模块控制堆垛机器人(2)的旋转运动、上下运动、径向运动、货箱顶升以及无人机校准机构(1)的校准运动；所述信息管理单元对电气控制单元发送运动控制指令。
4.根据权利要求3所述无人机智慧物流配送终端，其特征在于，所述无人机校准机构(1)包括一个用于安装固定的圆环，在圆环中央为可开合的顶盖密封装置(13)，在圆环上对称安装有两组电动推杆(11)，每组电动推杆(11)朝向圆心的一端安装有V形块(12)，两V形块(12)的V形开口朝向圆心，向里推进时对无人机定心校准，使无人机对准入货口，所述电动推杆(11)的电机以及顶盖密封装置(13)的开关均与电气控制单元连接。
5.根据权利要求3所述无人机智慧物流配送终端，其特征在于，所述信息管理单元和电气控制单元构成上下两级结构，信息管理单元对电气控制单元发送控制指令，无人机临近时，服务器通过4G模块给信息管理单元发送状态信息，接收状态信息后给电气控制单元发送指令，使终端做好准备，无人机卸货时，信息管理单元读取到货箱信息并发送给服务器，服务器生成取件信息给取件人发送，取件时，信息管理单元通过扫描器读取货物信息，无人机揽件时，信息管理单元通过称重模块读取货物信息并录入，然后给服务器发送寄件信息通知无人机揽件，无人机到来后信息管理单元给电气控制单元发送指令，电气控制单元控制堆垛机器人将货物装载好。
6.根据权利要求1所述无人机智慧物流配送终端，其特征在于，无人机临近终端时使用视觉传感器调整定位，再由无人机校准机构(1)对已经降落的无人机定心校准。
7.根据权利要求1所述无人机智慧物流配送终端，其特征在于，所述货舱(3)顶部外侧设置有无人机避雨罩(6)。
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