发明内容
本申请实施例提出了无人机货舱、无人机和装卸货物的方法。
第一方面,本申请实施例提出了一种无人机货舱,包括:货舱本体、驱动装置、锁定装置和控制装置;驱动装置设置在货舱本体内部,被配置成在装货或卸货过程中驱动货物进行移动;锁定装置设置在货舱本体的后端的入口处,被配置成对装入货舱本体内的货物进行限位,在装货或卸货过程中,锁定装置处于解锁状态,以使货物通过货舱本体的入口,在装货或卸货完成后,锁定装置处于锁定状态;控制装置与驱动装置、锁定装置通信连接,被配置成在装货或卸货过程中控制驱动装置对货物进行驱动和控制锁定装置的状态。
在一些实施例中,驱动装置设置在货舱本体的靠近入口的一端,固定在货舱本体的底部。
在一些实施例中,驱动装置包括电机、齿轮传动机构和滚轮;齿轮传动机构与电机的转轴固定连接,齿轮传动机构与滚轮啮合,在装货或卸货过程中,货物与所述滚轮接触,在电机的驱动下,齿轮传动机构带动滚轮转动,以驱动货物移动。
在一些实施例中,锁定装置包括挡板、转轴和感测部件;挡板与转轴固定连接,转轴可转动的连接在货舱本体上;感测部件被配置成向控制装置反馈锁定机构的状态,以使控制装置根据传感器反馈的状态对锁定装置的状态进行调整;当锁定装置处于锁定状态时,挡板的高度大于滚轮的与所驱动的货物接触的表面的高度,以对装入货舱本体内的货物进行限位;当锁定装置处于解锁状态时,挡板的高度小于滚轮的与所驱动的货物接触的表面的高度。
在一些实施例中,无人机货舱还包括止动装置;止动装置设置在货舱本体的与入口相对的一端,被配置成对装入货舱本体的货物进行与入口相对的方向和垂直于货舱本体底部向上方向的限位。
在一些实施例中,无人机货舱还包括导向装置;导向装置设置在货舱本体的与入口相邻的内侧面上,被配置成对装入货舱本体的货物进行垂直于内侧面向外的方向和垂直于货舱本体底部向上方向的限位。
在一些实施例中,无人机货舱还包括支撑装置;支撑装置设置在货舱本体的底部,被配置成对装入货舱本体的货物进行支撑。
在一些实施例中,支撑装置的材料为弹性材料,支撑装置包括滚珠,用以减小装货或卸货过程中货物与支撑装置间的摩擦。
在一些实施例中,无人机货舱还包括滚动支撑装置;滚动支撑装置设置在货舱本体的靠近入口的一端,被配置成在装货过程中,为货物的前端提供着力点。
在一些实施例中,滚动支撑装置包括滚轴;滚轴可转动的连接在货舱本体上,滚轴背离货舱本体底部的一侧与驱动装置背离货舱本体底部的一侧齐平。
第二方面,本申请实施例提出了一种无人机,包括第一方面中任一实施例所描述的无人机货舱。
第三方面,本申请实施例提出了一种装卸货物的方法,应用于第一方面中任一实施例所描述的无人机货舱或第二方面的实施例所描述的无人机,该方法包括:控制装置接收无人机的主控系统发送的装货或卸货指令,其中,控制装置与主控系统通信连接;控制装置向锁定装置发送解锁指令;响应于确定控制装置接收到锁定装置反馈的锁定装置处于解锁状态的信号,控制装置向驱动装置发送驱动指令;响应于确定控制装置接收到驱动装置完成装货或卸货的指令,控制装置向锁定装置发送锁定指令,以使锁定装置处于锁定状态。
在一些实施例中,上述方法还包括:响应于确定控制装置未接收到锁定装置反馈的处于锁定状态的信号,控制装置继续执行向锁定装置发送解锁指令的步骤。
本申请实施例提出的无人机货舱,可以包括货舱本体、驱动装置、锁定装置和控制装置。驱动装置设置在货舱本体的内部,这样,在装货或卸货过程中,驱动装置可以驱动货物进行移动。锁定装置设置在货舱本体的后端的入口处,可以对装入货舱本体内的货物进行限位。在装货或卸货过程中,锁定装置处于解锁状态,可以使货物通过货舱本体的入口。在装货或卸货完成后,锁定装置处于锁定状态。控制装置与驱动装置、锁定装置通信连接,可以在装货或卸货过程中,控制驱动装置对获取进行驱动和控制锁定装置的状态。通过上述结构的无人机货舱,可以利用货舱本体内的驱动装置驱动货物移动,降低了物流人员需求,有利于实现物流系统的无人化。并且可以通过锁定装置对装入货舱本体的货物进行限位,避免了运输过程中,货物在货舱本体晃动,提高了货物运输的稳定性。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参见图1所示,其示出了本申请提供的无人机货舱的一个实施例的结构示意图。可以通过在地面设置转运平台2向无人机货舱装货,或接收无机货舱卸下的货物。对于转运平台2的具体结构本申请不做限制。例如,可以为图2所示的转运平台。在转运平台2上可以设置驱动装置,以驱动货物移动。
继续参见图1所示,本申请提供的无人机货舱可以包括货舱本体11、驱动装置12、锁定装置13和控制装置(图中未示出)。可以理解的是,货舱本体11用于存放货物。
在本实施例中,驱动装置12设置在货舱本体11内部,可以在装货或卸货过程中驱动货物进行移动。作为示例,驱动装置12可以包括驱动部件和传送部件。驱动部件可以为各种向传送部件提供驱动力的部件,例如电机。传送部件可以为传动轴和传送带。电机的转轴与传动轴固定连接,传送带与传动轴连接。在装货过程中,货物通过转运平台2,到达货舱本体的入口,并移动至传送带上。通过电机带动传动轴转动从而带动传送带运动,货物在传送带的带动下移至货舱本体内。可以理解的是,货舱本体的入口设置在货物进入货舱本体的位置,该入口位置可以设置有可开合的舱门。
需要说明的是,对于驱动装置12的具体数目和设置位置,本申请不做限制。
在本实施例中,锁定装置13设置在货舱本体11的靠近入口的一端。这样,可以在货物完全装入货舱本体11后,对货物进行限位。可以理解的是,无人机在加速飞行或滑跑过程中,无人机货舱会承受货物向后(货舱本体靠近入口的方向)的压力,锁定装置13的设置可以承载向后的压力,阻止货物向后移动,防止货物在货舱本体11内晃动而损坏。锁定装置13具有锁定和解锁两种状态。在装货或卸货过程中,锁定装置13处于解锁状态,以使货物通过货舱本体11的入口。在装货或卸货完成后,锁定装置13处于锁定状态。可以理解的是,锁定装置13处于锁定状态时,可以对装入货舱本体11内的货物进行限位。
在本实施例中,对于控制装置的设置位置,本申请不做限制。控制装置与驱动装置12和锁定装置13通信连接。可以在无人机货舱进行装货或卸货的过程中,控制驱动装置12对货物进行驱动和控制锁定装置13的状态。通过控制装置对驱动装置12和锁定装置13进行控制,实现了智能装卸货,进一步降低了物流人员需求,有利于实现物流系统的无人化。
在本实施例的一些可选的实现方式中,进一步参见图3、图4所示,驱动装置12可以设置在货舱本体11的靠近入口的一端,固定在货舱本体11的底部。驱动装置12具体可以包括电机(图中未示出)、齿轮传动机构(图中未示出)和滚轮121。上述齿轮传动机构与电机的转轴固定连接,齿轮传动机构与滚轮121啮合。这样,可以通过电机带动齿轮传动机构转动,从而带动滚轮121转动。可以理解的是,在装货或卸货过程中,货物与滚轮121接触,通过货物与滚轮121之间的摩擦力驱动货物移动。通常,将滚轮121设置在货舱本体11的靠近入口的一端,这样,在装货过程中,货物通过转运平台刚进入货舱本体时,便可以由驱动装置12的滚轮121进行驱动,提高了装货效率。
对于驱动装置12固定在货舱本体11的底部的方式,本申请不做限制。例如,货舱本体11内可以设置有起支撑作用的隔框,驱动装置12可以通过支架和螺栓固定在隔框上。也可以通过焊接的方式将驱动装置12焊接在货舱本体11的底部。
进一步地,为了减小货物与货舱本体11之间的摩擦,通常,在装货或卸货过程中,滚轮121的上表面(背离货舱本体底部的一面)略高于货物与货舱本体11的底部的接触面。但是,当完成装货后,若此时滚轮121的上表面还高于货物与货舱本体11的底部的接触面,则由于滚轮121受到货物的压力,易造成滚轮121变形。因此,为了避免滚轮121由于上述原因造成变形,可以在完成装货后,使滚轮121下降至低于货物与货舱本体11的接触面。例如,可以通过举升机构实现驱动装置的升降。对于举升机构的具体结构本申请不做限制,只要能实现滚轮121的升降即可。
在本实施例的一些可选的实现方式中,进一步参见图3、图4所示,锁定装置13可以包括挡板132、转轴131和感测部件(图中未示出)。挡板132与转轴131固定连接,转轴131可转动的连接在货舱本体11上。可以理解的是,在货舱本体11上可以设置多个用于支撑货舱本体11的隔框,转轴131可以设置在隔框上。感测部件可以向上述控制装置反馈表征锁定装置13的状态的信号,以使控制装置可以根据感测部件反馈的信号对锁定装置13的状态进行调整。
可以理解的是,当锁定装置13处于锁定状态时,转轴131带动挡板132向上转动,以使挡板131的高度大于滚轮121的与所驱动的货物接触的表面的高度,以此来对装入货舱本体11内的货物进行限位。需要说明的是,当锁定装置13处于锁定状态时,挡板132可以垂直于货舱本体11的底面,以更好的对货物进行限位。当锁定装置13处于解锁状态时,转轴131带动挡板132向下转动,以使挡板131的高度小于滚轮121的与所驱动的货物接触的表面的高度,可以保证货物顺利通过货舱本体11的入口。作为示例,可以通过电机的转轴与上述转轴131通过联轴器进行连接,通过控制装置控制该电机实现对锁定装置13状态的调整。
上述感测部件可以为光电传感器或微动开关。作为示例,感测部件为光电传感器,可以通过光电传感器检测挡板131在转动过程中光信号的变化,并将光信号的变化转换成电信号的变化,反馈给控制装置,以使控制装置可以及时获取挡板的状态。作为又一示例,感测部件为微动开关,可以将微动开关设置在挡板131上,或设置在转轴131所位于的隔框上,当挡板131转动至锁定状态位置时,触发微动开关向控制装置发送表征锁定装置13处于锁定状态的信号,以使控制装置可以及时获取挡板的状态。
可以理解的是,锁定装置13除了上述结构外,还可以为其他结构。例如,可以包括一个可上下(垂直于地面方向)伸缩的挡板。当锁定装置处于锁定状态时,挡板向上伸出,且高于滚轮与所驱动的货物接触的表面,以对货物进行限位。当锁定装置处于解锁状态时,挡板向下收缩,高度小于等于滚轮与所驱动的货物接触的表面,以保证货物顺利通过货舱本体的入口。具体的可以通过齿轮齿条传动机构实现上述过程,在此不再赘述。
进一步地,为了保证在无人机飞行过程中,货物在为无人机货舱的稳定性,需要对货物进行限位。
在本实施例的一些可选的实现方式中,参见图3、图5所示,本申请的无人机货舱还包括止动装置14。止动装置14设置在货舱本体11的与入口相对的一端。可以对装入货舱本体11内的货物进行向前的方向(与入口相对的方向)和垂直向上(垂直于货舱本体底部向上)方向的限位。
通常,无人机物流系统所运输的货物为集装货物。可以参照图6所示,货物为通过集装板41、集装网42将所要运输的货物本体43捆绑成的一个整体。鉴于无人机运输的货物通常为集装货物,因此,对货物的限位可以转为对集装板41的限位。
需要说明的是,对于止动装置14的具体结构,本申请不做限制。
作为示例,止动装置14可以为U型结构。装入货舱本体11的货物的集装板41的边沿可以卡持在U型结构的开口内。通过U型结构的两个平行的侧边对货物进行限位。止动装置14可以通过支架固定在货舱本体11的隔框上。
可选地,止动装置14还可以为T型结构,T型结构可以通过支架固定在货舱本体的隔框上。通过T型结构相互垂直的两个边可以对货物进行向前的方向和垂直向上的方向的限位。
进一步地,为了便于对装入货舱本体11内的不同尺寸的货物进行限位,止动装置14在支架上的位置可调节。例如,止动装置14可以通过螺栓固定在支架上,在支架的不同位置设置有固定孔,以便于止动装置的固定。还可以在支架上设置一个长孔,螺栓可以沿长孔滑动,并将止动装置固定在支架的任意位置。
这样,通过在货舱本体11内设置止动装置14,可以对装入货舱本体11内的货物进行向前的方向和垂直向上的方向的限位。有效避免了在无人机飞行或滑跑过程中,货物向前或向上与货舱本体碰撞,损坏货物或货舱本体。
需要说明的是,对于止动装置14的数量本申请不做限制。止动装置的数量可以为一个,也可以为多个。当止动装置为多个时,为了保证受力平衡,可以均匀分布在货舱本体11的与入口相对的一端。
在本实施例的一些可选的实现方式中,继续参见图3、图5所示,本申请的无人机货舱还包括导向装置15。导向装置15设置在货舱本体11的与入口相邻的内侧面上,可以对装入货舱本体11内的货物进行侧向(垂直于内侧面向外的方向)和垂直向上(垂直于货舱本体底部向上)方向的限位。进一步的,导向装置15还可以在装货或卸货过程中,保证货物沿导向装置15所限位的侧向移动,保证货物移动的平稳性。
需要说明的是,对于导向装置15的具体结构,本申请不做限制。
作为示例,导向装置15可以为同上述止动装置类似的U型结构或T型结构。导向装置15与货舱本体11的连接方式也可以参照止动装置。在此不再赘述。
需要说明的是,对于导向装置15的具体数目,本申请也不做限制。但是为了保证货物在货舱本体11内移动的平稳性,通常,货舱本体11的相对的两个内侧面上的导向装置15对称设置。
可选地,继续参见图3、图5所示,本申请的无人机货舱还包括支撑装置16。支撑装置16设置在货舱本体11的底部。可以对装入货舱本体11内的货物进行支撑。避免货物直接与货舱本体11的底部接触。
进一步地,支撑装置16的材料可以为弹性材料。支撑装置16可以包括滚珠,可以减小装货或卸货过程中,货物与支撑装置16间的摩擦。
需要说明的是,对于支撑装置16与货舱本体11的连接方式本申请不做限制。例如,可以通过卡扣将支撑装置可拆卸的连接在货舱本体的底部。也可以通过焊接或螺栓固定在货舱本体11的底部。还可以通过将支撑装置16通过卡扣或焊接或螺栓固定在支架上,再将支架固定在货舱本体11的隔框上。
此外,对于支撑装置16的数量本申请不做限制。当支撑装置16为多个时,为了保证货物移动的稳定性,可以均匀分布在货舱本体11的底部。
为了进一步保证货物移动的稳定性,支撑装置16的上表面(背离货舱本体底部的表面)的高度与驱动装置12的滚轮121的高度一致,或稍低于滚轮121的高度,以进一步减小货物在移动过程中与货舱本体的摩擦。
可选地,继续参见图3、图4所示,本申请的无人机货舱还包括滚动支撑装置17。滚动支撑装置17设置在货舱本体11的靠近入口的一端。进一步地,可以设置在入口的最边沿位置。这样,在货物通过转运平台2刚转运到货舱本体11的入口位置时,该滚动支撑装置17就可以为货物的前端(先进入货舱本体内的一端)提供着力点。
进一步地,滚动支撑装置17可以包括滚轴。滚轴可转动的连接在货舱本体11上。可以理解的是,货物刚进入到货舱本体11内时,搭接于滚轴上,在转运平台2对货物驱动的驱动力作用下,货物向货舱本体11内移动。而滚轴在摩擦力作用下也进行转动,从而减小了货物与货舱本体11之间的摩擦力。当货物移动至驱动装置12后,在驱动装置12的驱动作用下,进一步向货舱本体11内移动。
进一步地,滚轴的上表面(背离货舱本体底部的表面)可以与驱动装置12的上表面(滚轮的背离货舱本体底部的表面)齐平,以保证货物移动的稳定性。
需要说明的是,对于滚动支撑装置17与货舱本体11的连接方式本申请不做限制。例如,通过焊接或螺栓固定在货舱本体11的入口的边沿。还可以将滚动支撑装置17固定在支架上,再将支架固定在货舱本体11的入口的隔框上。
此外,对于滚动支撑装置17的数量本申请不做限制。当滚动支撑装置17为多个时,可以并排设置在货舱本体11入口的边沿,也可以设置在货舱本体11的舱门上,在舱门打开时,多个滚动支撑装置17的滚轮的上表面均齐平。可以增大货物刚进入货舱本体11时,与货舱本体11的接触面积,减小压强。
本申请实施例还提供了一种无人机,该无人机可以包括上述实施例的无人机货舱。对于无人机货舱的具体结构已在上述实施例中进行说明,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种装卸货物的方法,该方法可以应用于上述实施例所描述的无人机货舱或无人机。进一步参见图7,其示出了根据本申请的装卸货物的方法的一个实施例的流程700。该方法可以包括以下步骤:
步骤701,控制装置接收无人机的主控系统发送的装货或卸货指令。
在本实施例中,无人机货舱的控制装置或无人机的控制装置与无人机的主控系统通信连接。当需要进行装货或卸货时,主控系统向上述控制装置发送装货或卸货指令。控制装置在接收到无人机主控系统发送的装货或卸货指令后,根据指令进行下一步操作。
步骤702,控制装置向锁定装置发送解锁指令。
在本实施例中,当控制装置接收到无人机的主控装置发送的装货或卸货指令后,需要向锁定装置发送解锁指令,以对锁定装置进行解锁。当锁定装置处于解锁状态时,可以保证货物顺利通过货舱本体的入口。
步骤703,确定控制装置是否接收到锁定装置反馈的锁定装置处于解锁状态的信号。
在本实施例中,在控制装置向锁定装置发送解锁指令后,锁定装置可以通过感测部件检测锁定装置是否处于解锁状态。上述感测部件可以为光电传感器或微动开关,已在上述实施例中详细描述,在此不再赘述。
步骤704,响应于接收到,控制装置向驱动装置发送驱动指令。
在本实施例中,当检测到锁定装置处于解锁状态,锁定装置可以向控制装置发送处于解锁状态的信号。当控制装置接收到该信号后,向驱动装置发送驱动指令,以驱动货物移动。
步骤705,响应于确定控制装置接收到驱动装置完成装货或卸货的指令,控制装置向锁定装置发送锁定指令,以使锁定装置处于锁定状态。
本实施例中,驱动装置可以通过滚轮和货物之间的摩擦驱动货物移动。例如,可以通过在货舱本体的前端(与入口相对的一端)和入口位置分别设置压力传感器。当货物完全移至货舱本体内时,通过位于前端的压力传感器检测货物与货舱本体前端的压力,当二者间压力不变时,则可以确定完成装货。当货物完全移出货舱本体内,入口位置的压力传感器检测不到信号,则可以确定完成卸货。可以通过这两个压力传感器向控制装置发送完成装货或卸货的指令。当控制装置接收到驱动装置完成装货或卸货的指令,则向锁定装置发送锁定指令,以使锁定装置处于锁定状态。
可以理解的是,通常,为了保证飞行安全,无人机在飞行前,要保证无人机的各个需要锁定的部件都处于锁定状态。
在本实施例的一个可选的实现方式中,响应于确定控制装置未接收到锁定装置反馈的锁定装置处于锁定状态的信号,则继续执行步骤702。
本实施例的装卸货物的方法,在装货或卸货过程中,通过控制装置控制驱动装置和锁定装置,可以通过驱动装置驱动货物的移动,并且通过锁定装置对货物进行限位。此外,对驱动装置和锁定装置的状态进行实时控制,保证了装货或卸货的顺利进行。通过该方法,实现了智能装卸货,进一步降低了物流人员需求,有利于实现物流系统的无人化。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。