CN110389593B - 物流无人机的抛货控制方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

物流无人机的抛货控制方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft

Abstract

本发明公开了一种物流无人机的抛货控制方法、系统、设备和存储介质。其中，抛货控制方法包括：预设抛货高度；控制物流无人机飞至收货位置的上空；控制物流无人机一直下降，并利用测距传感器多次测量物流无人机距离收货位置的垂直高度；根据垂直高度以及物流无人机的绝对海拔高度计算收货位置的绝对海拔高度；根据抛货高度以及收货位置的绝对海拔高度控制物流无人机下降并悬停在抛货点，其中，抛货点的绝对海拔高度与收货位置的绝对海拔高度之差为抛货高度；当物流无人机悬停在抛货点时，根据抛货指令进行抛货。本发明无需人为对抛货点的高度信息进行测绘和标定，也不受收货位置地面设施的影响，能够简易灵活地将物流无人机悬停在抛货点。

Description

物流无人机的抛货控制方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种物流无人机的抛货控制方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
随着物流行业订单量的爆发和无人机技术的迅速成熟，利用无人机进行货物运输逐渐成为越来越高效便捷的配送方式。对于物流订单中大量的小件、不易碎的包裹，利用无人机在收货点低空抛货然后返航的配送方式能极大地提高配送效率，降低配送成本，增强配送时效性。
在实际物流配送过程中，为保证货物的完整性，无人机一般在距离收货位置(例如地面、楼顶等)一定高度的抛货点悬停，然后执行抛货指令，将货箱打开，释放货物。目前无人机在无人值守状态下进行低空抛货，需要提前设定抛货点的经纬度、海拔高度等位置信息，然后根据导航GPS(全球定位系统)获取的无人机的位置信息，由飞行控制系统控制无人机到达抛货点进行抛货。抛货点的位置信息特别是高度信息需要人为提前进行测绘和标定。
但是，随着无人机物流航线的大规模推广，人为进行抛货点高度的测绘和标定成本较高，周期较长。并且，当收货位置的地面设施发生改变时，也需要对抛货点的高度重新进行标定，这极大地影响了无人机物流的灵活性。因此，缺乏一种将无人机悬停在抛货点的简易灵活的控制方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中依赖人为测绘和标定来控制无人机悬停在抛货点的缺陷，提供一种物流无人机的抛货控制方法、系统、设备和存储介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种物流无人机的抛货控制方法，其特点在于，所述物流无人机设有GPS单元，所述抛货控制方法包括：
预设所述物流无人机的抛货高度；
控制所述物流无人机飞至收货位置的上空；
控制所述物流无人机一直下降，并利用测距传感器多次测量所述物流无人机距离所述收货位置的垂直高度；
根据所述垂直高度以及所述GPS单元获取的所述物流无人机的绝对海拔高度计算所述收货位置的绝对海拔高度；
根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点，其中，所述抛货点的绝对海拔高度与所述收货位置的绝对海拔高度之差为所述抛货高度；
当所述物流无人机悬停在所述抛货点时，根据抛货指令进行抛货。
可选地，所述抛货控制方法还包括：
判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值；
若所述垂直高度小于所述低空高度阈值，则将计数值加1，并判断所述计数值是否等于计数阈值；
若所述计数值等于所述计数阈值，则转至根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点的步骤；
若所述计数值不等于所述计数阈值，则返回判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值的步骤；
若所述垂直高度不小于所述低空高度阈值，则将计数值清零，并返回判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值的步骤。
可选地，当所述计数值等于所述计数阈值时，所述抛货控制方法还包括：
判断当前所述垂直高度落入第一阈值范围还是第二阈值范围；
若落入所述第一阈值范围，则转至根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点的步骤；
若落入所述第二阈值范围，则控制所述物流无人机降落至所述收货位置；
其中，所述第一阈值范围的最小值不小于所述第二阈值范围的最大值。
可选地，当当前所述垂直高度落入所述第一阈值范围时，根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点的步骤具体包括：
在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机减速至第一速度；
当当前所述垂直高度落入所述第二阈值范围时，控制所述物流无人机降落至所述收货位置的步骤具体包括：
控制所述物流无人机减速下降至所述收货位置。
可选地，所述第一阈值范围包括第一子阈值范围和第二子阈值范围，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机减速至第一速度的步骤具体包括：
判断当前所述垂直高度落入所述第一子阈值范围还是所述第二子阈值范围；
若落入所述第一子阈值范围，则在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第一加速度匀减速至所述第一速度；
若落入所述第二子阈值范围，则在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第二加速度匀减速至所述第一速度；
其中，所述第一子阈值范围的最小值不小于所述第二子阈值范围的最大值，所述第一加速度小于所述第二加速度。
可选地，所述抛货控制方法还包括：
当所述计数值等于所述计数阈值时，根据所述垂直高度以及所述GPS单元获取的所述物流无人机的绝对海拔高度计算所述收货位置的绝对海拔高度的步骤具体包括：
根据如下公式计算所述收货位置的绝对海拔高度：
所述收货位置的绝对海拔高度＝所述物流无人机的当前绝对海拔高度-当前所述垂直高度。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特点在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种物流无人机的抛货控制方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特点在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种物流无人机的抛货控制方法。
一种物流无人机的抛货控制系统，其特点在于，所述抛货控制系统包括：抛货高度设置单元、控制单元、测距传感器、GPS单元以及计算单元；
所述抛货高度设置单元用于预设所述物流无人机的抛货高度，并将所述抛货高度发送至所述控制单元；
所述控制单元用于控制所述物流无人机飞至收货位置的上空后，还用于控制所述物流无人机一直下降；
当所述物流无人机位于所述收货位置上空时，所述测距传感器用于多次测量所述物流无人机距离所述收货位置的垂直高度，并将所述垂直高度发送至所述计算单元；
所述计算单元用于根据所述垂直高度以及所述GPS单元获取的所述物流无人机的绝对海拔高度计算所述收货位置的绝对海拔高度，并将所述收货位置的绝对海拔高度发送至所述控制单元；
所述控制单元用于根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点，其中，所述抛货点的绝对海拔高度与所述收货位置的绝对海拔高度之差为所述抛货高度；
当所述物流无人机悬停在所述抛货点时，所述控制单元用于根据抛货指令控制所述物流无人机进行抛货。
可选地，所述抛货控制系统还包括：第一判断单元、计数单元以及第二判断单元；
所述第一判断单元用于判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值；
若所述垂直高度小于所述低空高度阈值，则生成第一指令，并将所述第一指令发送至所述计数单元；
若所述垂直高度不小于所述低空高度阈值，则生成第二指令，并将所述第二指令发送至所述计数单元；
所述计数单元用于根据所述第一指令，将计数值加1，并调用所述第二判断单元；
所述计数单元还用于根据所述第二指令，将计数值清零，并调用所述第一判断单元；
所述第二判断单元用于判断所述计数值是否等于计数阈值；
若所述计数值等于所述计数阈值，则生成第三指令，并将所述第三指令发送至所述控制单元；
若所述计数值不等于所述计数阈值，则调用所述第一判断单元；
所述控制单元接收到所述第三指令后，用于根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点。
可选地，所述抛货控制系统还包括第三判断单元；
当所述计数值等于所述计数阈值时，所述第二判断单元调用所述第三判断单元；
所述第三判断单元用于判断当前所述垂直高度落入第一阈值范围还是第二阈值范围；
若落入所述第一阈值范围，则生成第四指令，并将所述第四指令发送至所述控制单元；
若落入所述第二阈值范围，则生成第五指令，并将所述第五指令发送至所述控制单元；
所述控制单元接收到所述第四指令后，还用于根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点；
所述控制单元还用于根据所述第五指令控制所述物流无人机降落至所述收货位置；
其中，所述第一阈值范围的最小值不小于所述第二阈值范围的最大值。
可选地，所述控制单元用于根据所述第四指令，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机减速至第一速度；
所述控制单元还用于根据所述第五指令，控制所述物流无人机减速下降至所述收货位置。
可选地，所述第一阈值范围包括第一子阈值范围和第二子阈值范围，所述抛货控制系统还包括第四判断单元；
当所述垂直高度落入第一阈值范围时，所述第三判断单元调用所述第四判断单元；
所述第四判断单元用于判断当前所述垂直高度落入所述第一子阈值范围还是所述第二子阈值范围；
若落入所述第一子阈值范围，则生成第六指令，并将所述第六指令发送至所述控制单元；
若落入所述第二子阈值范围，则生成第七指令，并将所述第七指令发送至所述控制单元；
所述控制单元用于根据所述第六指令，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第一加速度匀减速至所述第一速度；
所述控制单元还用于根据所述第七指令，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第二加速度匀减速至所述第一速度；
其中，所述第一子阈值范围的最小值不小于所述第二子阈值范围的最大值，所述第一加速度小于所述第二加速度。
可选地，当所述计数值等于所述计数阈值时，所述计算单元根据如下公式计算所述收货位置的绝对海拔高度：
所述收货位置的绝对海拔高度＝所述物流无人机的当前绝对海拔高度-当前所述垂直高度。
可选地，所述测距传感器设于所述物流无人机上，或者设于所述收货位置。
可选地，所述测距传感器是激光测距仪、雷达测距仪以及视觉测距传感器中的任意一种。
本发明的积极进步效果在于：本发明无需人为对抛货点的高度信息进行测绘和标定，而是根据物流无人机在下降过程中距离收货位置的垂直高度来辅助控制其运动状态，不受收货位置地面设施的影响，提供了一种将无人机悬停在抛货点的简易灵活的控制方式。
附图说明
图1为根据本发明实施例1的物流无人机的抛货控制方法的流程图。
图2为根据本发明实施例2的电子设备的硬件结构示意图。
图3为根据本发明实施例4的物流无人机的抛货控制系统的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种物流无人机的抛货控制方法，其中，物流无人机设有GPS单元，图1示出了本实施例的流程图。参见图1，本实施例的抛货控制方法包括以下步骤：
S100、预设物流无人机的抛货高度；
S101、控制物流无人机飞至收货位置的上空；
S102、控制物流无人机一直下降，并利用测距传感器多次测量物流无人机距离收货位置的垂直高度；
S103、判断垂直高度是否小于低空高度阈值；
若是，则转至步骤S104；若否，则转至步骤S105；
S104、将计数值加1，并转至步骤S106；
S105、将计数值清零，并返回步骤S103；
S106、判断计数值是否等于计数阈值；
若是，则转至步骤107；若否，则返回步骤S103；
S107、判断当前垂直高度落入第一阈值范围还是第二阈值范围；
若落入第一阈值范围，则转至步骤S108；若落入第二阈值范围，则转至步骤S109；
S108、根据当前垂直高度以及GPS单元获取的物流无人机的当前绝对海拔高度计算收货位置的绝对海拔高度，并转至步骤S110；
S110、根据抛货高度以及收货位置的绝对海拔高度控制物流无人机下降并悬停在抛货点并转至步骤S111；
S109、控制物流无人机降落至收货位置；
S111、根据抛货指令进行抛货。
在本实施例中，对物流无人机的控制包括三个阶段，首先，控制物流无人机以较高的高度(例如50m以上的高度)飞至收货位置上空，即步骤S101；其次，控制物流无人机下降并悬停在抛货点，即步骤S102至步骤S110；最后，控制物流无人机根据抛货指令进行抛货，即步骤S111。
其中，对物流无人机的控制的第二个阶段，是根据测距传感器多次测量的物流无人机距离收货位置的垂直高度来辅助控制物流无人机下降并悬停在抛货点的。
具体地，物流无人机可以以速度V0下降(为保证下降过程的稳定性和快速性，V0可以控制在0.5m/s至2m/s之间)，步骤S103至步骤S106的设置是为了确保物流无人机处于低空区域。
步骤S106的判断结果为是时，确定物流无人机处于低空状态，此时测距传感器测量的数据可信，避免了由于测距传感器在高空中出现的误判，而导致的物流无人机高空抛货的风险，提高了物流无人机的抛货控制方法的安全性和可靠性。
若步骤S106的判断结果一直为否，则物流无人机一直以速度V0下降，并对物流无人机的落地状态进行实时判断，直至物流无人机降落到收货位置。此时，物流无人机落地检测成功，自动加锁(电机停止运转)，不再对物流无人机进行降落控制和判断，由地面工作人员手动取下物流无人机承载的货物。当然，在此情形下，也可以在物流无人机返航之前，对物流无人机进行检查和维护，确保物流无人机下一次飞行之前处于正常的工作状态。其中，低空高度阈值和第一阈值可以根据具体的测距传感器以及物流无人机的特性进行自定义设置。
步骤S107至步骤S111的设置适用于处于正常与非正常两种情形下的物流无人机，其中，正常情形是指物流无人机悬停在抛货点，根据抛货指令打开抛货机构，将货物抛至收货位置，并根据抛货机构反馈指令或者计算机视觉等方式判断货物是否已经全部抛离，在判断为是时，控制物流无人机返航；不正常情形是指物流无人机降落至地面，由地面工作人员手动取下物流无人机承载的货物。
具体地，当步骤107判断当前垂直高度D0落入第一阈值范围时，物流无人机处于正常情形，可以先控制物流无人机减速至速度V1(例如为0.25m/s)，为悬停在抛货点做准备，在物流无人机下降至减速区域时，再次进行减速下降并悬停在抛货点。
其中，第一阈值范围可以包括多个子阈值范围，物流无人机可以分别根据垂直高度D0落入的子阈值范围，以不同的加速度减速至速度V1。例如，第一阈值范围(例如3m至8m)可以包括第一子阈值范围(例如6m至8m)和第二子阈值范围(例如3m至6m)，若垂直高度D0落入第一子阈值范围，则控制物流无人机以第一加速度a1(例如为0.2m/s2)匀减速至速度V1，若垂直高度D0落入第二子阈值范围，则控制物流无人机以第二加速度a2(例如为0.4m/s2)匀减速至速度V1。
其中，物流无人机距离抛货点较远距离时，有足够的时间进行减速。因而，若垂直高度D0落入第一阈值范围内高度较高的子阈值范围，物流无人机可以以较小的加速度匀减速至速度V1；若垂直高度D0落入第一阈值范围内高度较低的子阈值范围，物流无人机需要以较大的加速度匀减速至速度V1。
步骤S108和步骤S110具体明确了在本实施例中，如何控制物流无人机下降并悬停在抛货点。在步骤S108中，收货位置的绝对海拔高度＝物流无人机的当前绝对海拔高度-当前垂直高度。当GPS单元精度较高时，可以仅计算一次收货位置的绝对海拔高度；当GPS单元精度较低时，可以多次测量物流无人机的绝对海拔高度，求解收货位置的绝对海拔高度的均值，例如可以采用冒泡法等排序算法，将多次计算得到的收货位置的绝对海拔高度进行排序，去掉最大值与最小值之后，求解剩余值的平均值。
在步骤S110中，则可以根据步骤S108计算得到的收货位置的绝对海拔高度以及步骤S100中预设的抛货高度来控制物流无人机下降并悬停在抛货点，此时，抛货点的绝对海拔高度＝收货位置的绝对海拔高度+抛货高度。
当步骤107判断当前垂直高度D0落入第二阈值范围(例如0m至3m)时，其中，第一阈值范围的最小值不小于第二阈值范围的最大值，物流无人机处于非正常情形，直接控制物流无人机减速直至降落在收货位置。与步骤S106一直判断为否时相同，控制物流无人机减速下降至收货位置的同时，也可以对物流无人机的落地状态进行实时判断。
应当理解，在本实施例中，测距传感器既可以设于物流无人机上，也可以设于收货位置，以实现对物流无人机距离收货位置的垂直高度的测量。其中，测距传感器包括但不限于激光测距仪、雷达测距仪以及视觉测距传感器。
本实施例无需人为对抛货点的高度信息进行测绘和标定，而是根据物流无人机在下降过程中距离收货位置的垂直高度来辅助控制其运动状态，因此不受收货位置地面设施的影响，提供了一种将无人机悬停在抛货点的简易灵活的控制方式。
实施例2
本实施例提供一种电子设备，电子设备可以通过计算设备的形式表现(例如可以为服务器设备)，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中处理器执行计算机程序时可以实现实施例1提供的物流无人机的抛货控制方法。
图2示出了本实施例的硬件结构示意图，如图2所示，电子设备9具体包括：
至少一个处理器91、至少一个存储器92以及用于连接不同系统组件(包括处理器91和存储器92)的总线93，其中：
总线93包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器92包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)921和/或高速缓存存储器922，还可以进一步包括只读存储器(ROM)923。
存储器92还包括具有一组(至少一个)程序模块924的程序/实用工具925，这样的程序模块924包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器91通过运行存储在存储器92中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1所提供的物流无人机的抛货控制方法。
电子设备9进一步可以与一个或多个外部设备94(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口95进行。并且，电子设备9还可以通过网络适配器96与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器96通过总线93与电子设备9的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备9使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
实施例3
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1提供的物流无人机的抛货控制方法。
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1中的物流无人机的抛货控制方法的步骤。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
实施例4
本实施例提供一种物流无人机的抛货控制系统，图3示出了本实施例的模块示意图。参见图3，本实施例的抛货控制系统包括：抛货高度设置单元10、控制单元11、测距传感器12、第一判断单元13、计数单元14、第二判断单元15、第三判断单元16、GPS单元17以及计算单元18。
具体地，控制单元11首先用于控制物流无人机飞至收货位置的上空，例如距离收货位置50m以上的高空。
当物流无人机位于收货位置的上空时，开启测距传感器12，用于多次测量物流无人机距离收货位置的垂直高度，并将垂直高度发送至第一判断单元13和计算单元18。控制单元11用于控制物流无人机一直下降，例如控制物流无人机以速度V0下降(为保证下降过程的稳定性和快速性，V0可以控制在0.5m/s至2m/s之间)，并根据测距传感器12测量的垂直高度辅助控制物流无人机下降并悬停在抛货点。
其中，第一判断单元13用于判断测距传感器12测量的垂直高度是否小于低空高度阈值(低空高度阈值可以根据具体的测距传感器以及物流无人机的特性进行自定义设置)，若垂直高度小于低空高度阈值，则生成第一指令，并将第一指令发送至计数单元14；若垂直高度不小于低空高度阈值，则生成第二指令，并将第二指令发送至计数单元14。
计数单元14用于根据第一指令，将计数值加1，并调用第二判断单元15；还用于根据第二指令，将计数值清零，并调用第一判断单元13。
第二判断单元15用于判断计数单元14的计数值是否等于计数阈值(计数阈值可以根据具体的测距传感器以及物流无人机的特性进行自定义设置)，若计数值等于计数阈值，则生成第三指令，并将第三指令发送至控制单元11；若计数值不等于计数阈值，则调用第一判断单元13，继续判断测距传感器12测量的垂直高度是否小于低空高度阈值。其中，控制单元11接收到第三指令后，根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点，具体地，收货位置的绝对海拔高度由计算单元18根据测距传感器12测量的垂直高度以及GPS单元获取的物流无人机的绝对海拔高度计算获得。
第二判断单元15判断为是时，确定物流无人机处于低空状态，此时测距传感器测量的数据可信，避免了由于测距传感器12在高空中出现的误判，而导致的物流无人机高空抛货的风险，提高了物流无人机的抛货控制的安全性和可靠性。
若第二判断单元15一直判断为否，则物流无人机一直以速度V0下降，并对物流无人机的落地状态进行实时判断，直至物流无人机降落到收货位置。此时，物流无人机落地检测成功，自动加锁(电机停止运转)，不再对物流无人机进行降落控制和判断，由地面工作人员手动取下物流无人机承载的货物。当然，在此情形下，也可以在物流无人机返航之前，对物流无人机进行检查和维护，确保物流无人机下一次飞行之前处于正常的工作状态。
第三判断单元16用于判断物流无人机处于正常情形还是非正常情形，其中，正常情形是指物流无人机悬停在抛货点，根据抛货指令打开抛货机构，将货物抛至收货位置，并根据抛货机构反馈指令或者计算机视觉等方式判断货物是否已经全部抛离，在判断为是时，控制物流无人机返航；不正常情形是指物流无人机降落至地面，由地面工作人员手动取下物流无人机承载的货物。
具体地，在本实施例中，当计数值等于计数阈值时，第二判断单元15可以调用第三判断单元16，判断当前垂直高度D0落入第一阈值范围还是第二阈值范围，若落入第一阈值范围，则生成第四指令，并将第四指令发送至控制单元11；若落入第二阈值范围，则生成第五指令，并将第五指令发送至控制单元11。
在当前垂直高度D0落入第一阈值范围时，物流无人机处于正常情形，控制单元11可以根据第四指令控制物流无人机减速至速度V1(例如为0.25m/s)，为悬停在抛货点做准备，在物流无人机下降至减速区域时，再次进行减速下降并悬停在抛货点。
其中，第一阈值范围可以包括多个子阈值范围，则物流无人机可以分别根据垂直高度D0落入的子阈值范围，以不同的加速度减速至速度V1。例如，第一阈值范围(例如3m至8m)可以包括第一子阈值范围(例如6m至8m)和第二子阈值范围(例如3m至6m)，本实施例的抛货控制系统还可以包括第四判断单元19，用以判断垂直高度D0落入第一子阈值范围还是第二子阈值范围。当垂直高度D0落入第一阈值范围时，第三判断单元16可以调用第四判断单元19，若垂直高度D0落入第一子阈值范围，则生成第六指令，并将第六指令发送至控制单元11；若垂直高度D0落入第二子阈值范围，则生成第七指令，并将第七指令发送至控制单元11。
控制单元11可以用于根据第六指令控制物流无人机以第一加速度a1(例如为0.2m/s2)匀减速至速度V1，还可以用于根据第七指令控制物流无人机以第二加速度a2(例如为0.4m/s2)匀减速至速度V1。
其中，物流无人机距离抛货点较远距离时，有足够的时间进行减速。因而，若垂直高度D0落入第一阈值范围内高度较高的子阈值范围，物流无人机可以以较小的加速度匀减速至速度V1；若垂直高度D0落入第一阈值范围内高度较低的子阈值范围，物流无人机需要以较大的加速度匀减速至速度V1。
具体地，当计数值等于计数阈值时，计算单元18计算收货位置的绝对海拔高度，收货位置的绝对海拔高度＝物流无人机的当前绝对海拔高度-当前垂直高度，其中，物流无人机的绝对海拔高度由GPS单元17获取。此时，抛货点的绝对海拔高度＝收货位置的绝对海拔高度+抛货高度。
当GPS单元精度较高时，可以仅计算一次收货位置的绝对海拔高度；当GPS单元精度较低时，可以多次测量物流无人机的绝对海拔高度，求解收货位置的绝对海拔高度的均值，例如可以采用冒泡法等排序算法，将多次计算得到的收货位置的绝对海拔高度进行排序，去掉最大值与最小值之后，求解剩余值的平均值。
在当前垂直高度D0落入第二阈值范围(例如0m至3m)时，其中，第一阈值范围的最小值不小于第二阈值范围的最大值，物流无人机处于非正常情形，控制单元11则根据第五指令直接控制物流无人机减速直至降落至收货位置，与此同时，也可以对物流无人机的落地状态进行实时判断。
应当理解，在本实施例中，测距传感器12既可以设于物流无人机上，也可以设于收货位置，以实现对物流无人机距离收货位置的垂直高度的测量。其中，测距传感器12包括但不限于激光测距仪、雷达测距仪以及视觉测距传感器。
本实施例无需人为对抛货点的高度信息进行测绘和标定，而是根据物流无人机在下降过程中距离收货位置的垂直高度来辅助控制其运动状态，因此不受收货位置地面设施的影响，提供了一种将无人机悬停在抛货点的简易灵活的控制方式。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种物流无人机的抛货控制方法，其特征在于，所述物流无人机设有GPS单元，所述抛货控制方法包括：
预设所述物流无人机的抛货高度；
控制所述物流无人机飞至收货位置的上空；
控制所述物流无人机一直下降，并利用测距传感器多次测量所述物流无人机距离所述收货位置的垂直高度；
在所述垂直高度满足低空高度阈值时，根据所述垂直高度以及所述GPS单元获取的所述物流无人机的绝对海拔高度计算所述收货位置的绝对海拔高度；
根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点，其中，所述抛货点的绝对海拔高度与所述收货位置的绝对海拔高度之差为所述抛货高度；
当所述物流无人机悬停在所述抛货点时，根据抛货指令进行抛货；
所述抛货控制方法还包括：
判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值；
若所述垂直高度小于所述低空高度阈值，则将计数值加1，并判断所述计数值是否等于计数阈值；
若所述计数值等于所述计数阈值，则转至根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点的步骤；
若所述计数值不等于所述计数阈值，则返回判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值的步骤；
若所述垂直高度不小于所述低空高度阈值，则将计数值清零，并返回判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值的步骤。
2.如权利要求1所述的物流无人机的抛货控制方法，其特征在于，当所述计数值等于所述计数阈值时，所述抛货控制方法还包括：
判断当前所述垂直高度落入第一阈值范围还是第二阈值范围；
若落入所述第一阈值范围，则转至根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点的步骤；
若落入所述第二阈值范围，则控制所述物流无人机降落至所述收货位置；
其中，所述第一阈值范围的最小值不小于所述第二阈值范围的最大值。
3.如权利要求2所述的物流无人机的抛货控制方法，其特征在于，
当当前所述垂直高度落入所述第一阈值范围时，根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点的步骤具体包括：
在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机减速至第一速度；
当当前所述垂直高度落入所述第二阈值范围时，控制所述物流无人机降落至所述收货位置的步骤具体包括：
控制所述物流无人机减速下降至所述收货位置。
4.如权利要求3所述的物流无人机的抛货控制方法，其特征在于，所述第一阈值范围包括第一子阈值范围和第二子阈值范围，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机减速至第一速度的步骤具体包括：
判断当前所述垂直高度落入所述第一子阈值范围还是所述第二子阈值范围；
若落入所述第一子阈值范围，则在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第一加速度匀减速至所述第一速度；
若落入所述第二子阈值范围，则在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第二加速度匀减速至所述第一速度；
其中，所述第一子阈值范围的最小值不小于所述第二子阈值范围的最大值，所述第一加速度小于所述第二加速度。
5.如权利要求1所述的物流无人机的抛货控制方法，其特征在于，所述抛货控制方法还包括：
当所述计数值等于所述计数阈值时，根据所述垂直高度以及所述GPS单元获取的所述物流无人机的绝对海拔高度计算所述收货位置的绝对海拔高度的步骤具体包括：
根据如下公式计算所述收货位置的绝对海拔高度：
所述收货位置的绝对海拔高度＝所述物流无人机的当前绝对海拔高度-当前所述垂直高度。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的物流无人机的抛货控制方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的物流无人机的抛货控制方法。
8.一种物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，所述抛货控制系统包括：抛货高度设置单元、控制单元、测距传感器、GPS单元以及计算单元；
所述抛货高度设置单元用于预设所述物流无人机的抛货高度，并将所述抛货高度发送至所述控制单元；
所述控制单元用于控制所述物流无人机飞至收货位置的上空后，还用于控制所述物流无人机一直下降；
当所述物流无人机位于所述收货位置上空时，所述测距传感器用于多次测量所述物流无人机距离所述收货位置的垂直高度，并将所述垂直高度发送至所述计算单元；
所述计算单元用于在所述垂直高度满足低空高度阈值时，根据所述垂直高度以及所述GPS单元获取的所述物流无人机的绝对海拔高度计算所述收货位置的绝对海拔高度，并将所述收货位置的绝对海拔高度发送至所述控制单元；
所述控制单元用于根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点，其中，所述抛货点的绝对海拔高度与所述收货位置的绝对海拔高度之差为所述抛货高度；
当所述物流无人机悬停在所述抛货点时，所述控制单元用于根据抛货指令控制所述物流无人机进行抛货；
所述抛货控制系统还包括：第一判断单元、计数单元以及第二判断单元；
所述第一判断单元用于判断所述垂直高度是否小于低空高度阈值；
若所述垂直高度小于所述低空高度阈值，则生成第一指令，并将所述第一指令发送至所述计数单元；
若所述垂直高度不小于所述低空高度阈值，则生成第二指令，并将所述第二指令发送至所述计数单元；
所述计数单元用于根据所述第一指令，将计数值加1，并调用所述第二判断单元；
所述计数单元还用于根据所述第二指令，将计数值清零，并调用所述第一判断单元；
所述第二判断单元用于判断所述计数值是否等于计数阈值；
若所述计数值等于所述计数阈值，则生成第三指令，并将所述第三指令发送至所述控制单元；
若所述计数值不等于所述计数阈值，则调用所述第一判断单元；
所述控制单元接收到所述第三指令后，用于根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点。
9.如权利要求8所述的物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，所述抛货控制系统还包括第三判断单元；
当所述计数值等于所述计数阈值时，所述第二判断单元调用所述第三判断单元；
所述第三判断单元用于判断当前所述垂直高度落入第一阈值范围还是第二阈值范围；
若落入所述第一阈值范围，则生成第四指令，并将所述第四指令发送至所述控制单元；
若落入所述第二阈值范围，则生成第五指令，并将所述第五指令发送至所述控制单元；
所述控制单元接收到所述第四指令后，还用于根据所述抛货高度以及所述收货位置的绝对海拔高度控制所述物流无人机下降并悬停在抛货点；
所述控制单元还用于根据所述第五指令控制所述物流无人机降落至所述收货位置；
其中，所述第一阈值范围的最小值不小于所述第二阈值范围的最大值。
10.如权利要求9所述的物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，所述控制单元用于根据所述第四指令，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机减速至第一速度；
所述控制单元还用于根据所述第五指令，控制所述物流无人机减速下降至所述收货位置。
11.如权利要求10所述的物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，所述第一阈值范围包括第一子阈值范围和第二子阈值范围，所述抛货控制系统还包括第四判断单元；
当所述垂直高度落入第一阈值范围时，所述第三判断单元调用所述第四判断单元；
所述第四判断单元用于判断当前所述垂直高度落入所述第一子阈值范围还是所述第二子阈值范围；
若落入所述第一子阈值范围，则生成第六指令，并将所述第六指令发送至所述控制单元；
若落入所述第二子阈值范围，则生成第七指令，并将所述第七指令发送至所述控制单元；
所述控制单元用于根据所述第六指令，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第一加速度匀减速至所述第一速度；
所述控制单元还用于根据所述第七指令，在所述物流无人机下降至所述抛货点之前，控制所述物流无人机以第二加速度匀减速至所述第一速度；
其中，所述第一子阈值范围的最小值不小于所述第二子阈值范围的最大值，所述第一加速度小于所述第二加速度。
12.如权利要求8所述的物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，当所述计数值等于所述计数阈值时，所述计算单元根据如下公式计算所述收货位置的绝对海拔高度：
所述收货位置的绝对海拔高度＝所述物流无人机的当前绝对海拔高度-当前所述垂直高度。
13.如权利要求8所述的物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，所述测距传感器设于所述物流无人机上，或者设于所述收货位置。
14.如权利要求8所述的物流无人机的抛货控制系统，其特征在于，所述测距传感器是激光测距仪、雷达测距仪以及视觉测距传感器中的任意一种。
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