CN111509153A - 电池、包裹箱、无人机、转运中心及自动存取柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池、包裹箱、无人机、转运中心及自动存取柜。电池用于为运送设有第一限位结构的包裹箱的无人机供电。电池包括电池本体、以及设于电池本体的第二限位结构；当电池放置于包裹箱上时，第一限位结构与第二限位结构相配合以限制电池与包裹箱于水平方向的相对移动。通过包裹箱上的第一限位结构与电池上的第二限位结构相配合，使得电池与包裹箱组合并且能够一体式被自动装置转移并装卸于无人机，节省了装卸时间，提高了装卸效率；并使得配合无人机装卸包裹箱和更换电池的自动装置的结构简化。

Description

电池、包裹箱、无人机、转运中心及自动存取柜

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池、包裹箱、无人机、转运中心及自动存取柜。

背景技术

目前，无人机已应用于快递物流领域，而多数应用场景下无人机需要连续执行多个运输任务，这就需要经常为无人机装卸包裹箱以及更换电池。而目前通过自动装置辅助实现的方法，包裹箱的自动装卸操作和电池的自动更换操作相互独立，不但会增加相关的操作工序，从而导致无人机在地面停留所需的时间延长，而且也会提高与无人机配套的相关自动装置的复杂程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池、包裹箱、无人机、转运中心及自动存取柜，旨在解决现有技术中，包裹箱的自动装卸操作和电池的自动更换操作相互独立，从而导致无人机在地面停留所需的时间延长以及与无人机配套的相关自动装置的复杂程度提高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种电池，用于为运送设有第一限位结构的包裹箱的无人机供电，所述电池包括电池本体、以及设于所述电池本体的第二限位结构；所述包裹箱还设有用于被所述无人机固定的配合结构；当所述电池放置于所述包裹箱上时，所述第一限位结构与所述第二限位结构相配合以限制所述电池与所述包裹箱于水平方向的相对移动，使所述电池和所述包裹箱一体式被自动装置转移并装载至所述无人机，并且所述配合结构至少部分位于所述包裹箱外表面未被所述电池遮蔽的区域以被所述无人机自动固定。

进一步地，所述第一限位结构为包括开设于所述包裹箱的第一限位槽，所述第二限位结构包括设于所述电池本体的第一限位柱；当所述电池放置于所述包裹箱的顶面时，所述第一限位柱伸入所述第一限位槽以限制所述电池与所述包裹箱于水平方向的相对移动。。

进一步地，所述第二限位结构还包括设于所述第一限位柱远离所述电池本体的一端的第一过渡段；所述第一过渡段为半球形或圆锥形，以引导所述第一限位柱伸入所述第一限位槽。

本发明还提供一种包裹箱，其特征在于，用于与上述的电池相配合；所述包裹箱设有第一限位结构；所述包裹箱还设有所述配合结构。

本发明还提供一种无人机，由上述的电池供电，所述无人机的底部具有用于容纳所述电池且开口向下的电池舱；所述无人机设有第一固定机构和第二固定机构，当所述电池和所述包裹箱一体式被装载至所述无人机时，所述第一固定机构自动固定所述电池以及所述第二固定机构自动固定所述包裹箱。

进一步地，所述第一固定机构包括设于所述电池舱的内侧壁的第一卡勾；所述第二固定机构为用于夹持所述包裹箱的第一夹持组件，所述第一夹持组件包括转动连接于所述电池舱下方开口相对的两侧边缘并可进行开合运动的第一夹持板。

本发明又提供一种转运中心，用于配合无人机快递实现包裹箱的中转，所述转运中心包括用于为上述的电池进行充电的充电柜、以及用于转移所述电池和所述包裹箱的转移装置。

进一步地，所述转移装置包括轨道、活动连接在所述轨道上的多个移动吊架、以及用于驱动所述移动吊架在所述轨道上移动的驱动件；所述移动吊架远离所述轨道的一端设有用于容纳所述电池的容置槽，所述容置槽的内部的相对的两侧设有用于固定所述电池的第二卡勾，所述移动吊架还设有用于夹持所述包裹箱的第二夹持组件，所述第二夹持组件包括转动连接于所述容置槽的下方开口处的相对的两侧的边缘并可进行开合运动的第二夹持板；

和/或，所述充电柜包括用于将所述移动吊架上的所述电池转移至所述充电柜内且用于将所述充电柜内的所述电池转移至所述移动吊架的取放机构；所述电池充电柜具有充电格，所述充电格内设有用于固定所述电池的第三卡勾。

进一步地，所述转运中心还包括货物过渡装置；所述转移装置包括传送带和电池取放机构；所述传送带包括与所述货物过渡装置相连的第一段、与所述第一段的一端相连的第二段、以及与所述第一段的另一端相连的第三段；所述第二段与所述第三段分别位于所述充电柜的相对的两侧；所述电池取放机构包括用于容纳所述电池的容置架，所述容置架的内部的相对的两侧设有用于固定所述电池的第四卡勾；

和/或，所述电池的底部设有第二充电接口，以及所述电池充电柜具有充电格，所述充电格的底部设有与所述电池的第二充电接口电连接的电接口。

本发明还提供一种自动存取柜，用于配合无人机快递实现包裹箱的自动存取，所述自动存取柜包括若干可用于存放包裹箱的存储位，至少部分所述存储位设有用于为上述的电池进行充电的充电组件，所述自动存取柜还包括用于搬运所述包裹箱的存取机构；所述充电组件固定于所述存储位的顶部，所述存取机构移动所述包裹箱与所述电池的组合体靠近所述充电组件以使所述电池与所述充电组件对接，所述存取机构移动所述包裹箱远离或靠近所述充电组件对接的所述电池以使所述包裹箱与所述电池分离或组合。

本发明的有益效果：通过所述包裹箱上的第一限位结构与所述电池上的第二限位结构相配合，使得所述电池和所述包裹箱组合，并在自动装置夹持所述包裹箱并进行平移和抬升运动的过程中，所述电池不易发生相对所述包裹箱的移动，进而所述电池和所述包裹箱一体式被自动装置转移并装卸于所述无人机；节省了装卸时间，提高了装卸效率；并且使得配合无人机装卸包裹箱和更换电池的自动装置的结构简化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中电池的第一视角的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明的实施例中电池的第二视角的结构示意图；

图4为本发明的实施例中包裹箱的结构示意图；

图5为本发明的实施例中电池与包裹箱的装配示意图；

图6为本发明的实施例中无人机的结构示意图；

图7为本发明的实施例中无人机装载有包裹箱及电池时的示意图；

图8为本发明的其中一个实施例中转移中心的结构示意图；

图9为本发明的实施例中移动吊架的结构示意图；

图10为本发明的实施例中充电柜的结构示意图；

图11为本发明的另一个实施例中转移中心的结构示意图；

图12为本发明的实施例中自动存取柜的分解示意图；

图13为本发明的实施例中存取机构分离和组合电池与包裹箱的示意图；

图14为本发明的实施例中充电组件与电池的分解示意图；

图中：

1、电池；11、第二限位结构；111、第一限位柱；112、第一过渡块；12、卡槽；13、电池本体；2、包裹箱；21、第一限位结构；22、凹槽；3、无人机；31、电池舱；32、第一夹持组件；321、第一夹持板；33、第一卡勾；4、充电柜；41、充电格；411、第三卡勾；42、取放机构；421、第一水平导轨；422、竖直导轨；423、第二水平导轨；424、承托架；4241、第三限位结构；5、转移装置；51、轨道；52、移动吊架；521、伸缩杆；522、容置槽；523、第二卡勾；524、第二夹持组件；5241、第二夹持板；6、第一传送装置；7、第二传送装置；8、无人机起降平台；9、货物过渡装置；10、传送带；1001、第一段；1002、第二段；1003、第三段；14、电池取放机构；1401、轨道；1402、移动吊架；14021、伸缩杆；14022、容置架；14023、第四卡勾；15、自动存取柜；1501、存储位；1502、充电组件；1503、起降平台；1504、存取机构；15021、U型槽；15022、第五卡勾。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1-图7所示，本发明实施例提出了一种电池1，用于为运送设有第一限位结构21的包裹箱2的无人机3供电，电池1包括电池本体13、以及设于电池本体13的第二限位结构11；当电池1放置于包裹箱2上时，第一限位结构21与第二限位结构11相配合以限制电池1与包裹箱2于水平方向的相对移动。

在本发明的实施例中，当电池1放置于包裹箱2上时，第一限位结构21与第二限位结构11相配合以限制电池1与包裹箱2于水平方向的相对移动，在自动装置夹持包裹箱2并进行平移和抬升运动的过程中，电池1不易发生相对包裹箱2的移动；进而电池1和包裹箱2一体式由自动装置转移并装载至无人机3，以及电池1和包裹箱2一体式从无人机3上被卸载，再由自动装置进行转移和拆分。具体地，电池1由自动装置放置于包裹箱2上并通过第一限位结构21与第二限位结构11相配合以实现电池1与包裹箱2组合，再由自动装置平移并抬升电池1和包裹箱2的组合体，直至电池1伸入无人机3的电池舱31，然后无人机3自动将包裹箱2固定，电池1装载于电池舱31中并由包裹箱2承托和限位，使得电池1稳固地位于电池舱31中并与无人机3电连接，从而同步完成电池1与包裹箱2的装载；以及无人机3同时卸载电池1和包裹箱2，电池1和包裹箱2保持组合并由自动装置承接、转移和拆分，进而同步完成电池1与包裹箱2的卸载。因而节省了装卸时间，提高了装卸效率；自动装置也只需要抬升或承接包裹箱，而无须设置为无人机3更换电池的专用机构，使得配合无人机3装卸包裹箱2和更换电池1的自动装置的结构简化；由于电池1与包裹箱2组合后，电池1始终保持在包裹箱2上的指定位置，也确保电池1能够被准确地对入无人机3的电池舱31。并且相比公告号为CN207800682U的中国专利中的电池，电池1无须设置夹取和释放包裹箱2的夹持机构与相应的控制单元，而且电池1由于不挂载包裹箱2所以无须增加电池1的壳体结构强度，简化了需要定期更换的电池1的构造，有利于降低无人机3的整体使用成本；另外也避免电池1与无人机3的通信连接故障而导致无人机3无法正常装卸包裹箱2，有利于提高无人机3运行的可靠性；并且在组合后，电池1与包裹箱2仅叠放在一起，相互并不绑定，其中一者可单独由自动装置于竖直方向移动而与另一者分离，无须在分离前先解除两者的绑定关系，有利于进一步提高电池1与包裹箱2的分离和组合的效率以及简化自动装置的结构。

可以理解地，无人机3具有除上述电池1之外的辅助电源，以确保无人机3在电池1更换过程中的电源供应。另外地，由于电池1与包裹箱2组合后在被自动装置移动的过程中于竖直方向相互远离的运动趋势较小，电池1能够依靠自身重力贴附于包裹箱2上，当然也可以分别设置一对磁性相吸的磁性单元于电池1与包裹箱2的贴附面，通过磁性单元的磁吸力进一步确保电池1贴附于包裹箱2上；磁性单元的磁吸力选择为合适大小，以避免对电池1与包裹箱2于竖直方向的分离造成过大阻力。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的电池1的一种具体实施方式，第一限位结构21为开设于包裹箱2顶面的第一限位槽；请参阅图1-图2，第二限位结构11为设于电池本体13底部的第一限位柱111；当电池1被自动装置放置于包裹箱2顶面的指定位置时，第一限位柱111伸入第一限位槽以限制电池1与包裹箱2于水平方向的相对移动。

可以理解地，第一限位结构21和第二限位结构11不限于限位槽和限位柱的结构类型，例如第一限位结构21可以为设置于包裹箱2顶面的多条排列的环状凸起条纹，对应的，第二限位结构11可以为设置于电池1底部的多条排列的环状凸起条纹，当电池1被自动装置放置于包裹箱2的顶面的指定位置时，电池1和包裹箱2其中一者的环状凸起条纹可以交错嵌入另一者的环状凸起条纹的间隔以限制电池1与包裹箱2于水平方向的相对移动。或者，第一限位结构21和第二限位结构11还可以为分别喷涂于电池1和包裹箱2接触面的强化防滑涂层，以限制电池1与包裹箱2于水平方向的相对移动。在其它实施例中，第一限位结构21和第二限位结构11的类型可以根据实际需要进行调整，在此不作唯一限定。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的电池1的一种具体实施方式，第一限位柱111远离电池本体13的一端设有第一过渡段112；第一过渡段112为半球形或圆锥形。在电池1和包裹箱2组合过程中时第一过渡段112具有导向功能，在电池1和包裹箱2有一定水平对接误差的情况下能够引导第一限位柱111伸入第一限位槽内。

进一步地，作为本发明提供的电池1的一种具体实施方式，电池本体13的顶面上设有电源接口，以实现电池1在装载于电池舱31时与电池舱31内相应的接口电连接。

如图4所示，本发明实施例提出了一种包裹箱2，包裹箱2设有第一限位结构21，在其中一具体实施例中第一限位结构21包括开设于包裹箱2顶面的第一限位槽21。进一步地，包裹箱2设有用于被无人机3固定的配合结构；当电池1与包裹箱2组合后，配合结构至少部分位于包裹箱2外表面未被电池1遮蔽的区域以被无人机3自动固定。在其中一实施例中，配合结构包括配合无人机3夹持的凹槽22。具体地，在包裹箱2的顶面设置第一凹槽和第二凹槽，并且第一凹槽和第二凹槽的槽口相对的一侧均设有封板以配合无人机3夹持固定。进一步地，第一凹槽的槽口和第二凹槽的槽口的最小间隔距离大于或等于电池1的横向宽度，以避免电池1在被放置于包裹箱2顶面的指定位置时第一凹槽和第二凹槽的槽口被电池1底面遮蔽(请一并参阅图5)。另外地，对于尺寸较小的包裹箱2，例如包裹箱2与电池1两者的横向宽度较为接近的情况下，可以在包裹箱2横向相对的两侧面靠近顶面的区域设置凸缘，在电池1放置于包裹箱2上时该凸缘能够被无人机3夹持。在其它实施例中，配合结构的类型可以根据实际需要进行调整，确保包裹箱2在装载至无人机3时相对无人机3稳固，在此不作唯一限定。

如图6-图7所示，本发明实施例提出了一种无人机3，由上述的电池1供电，无人机3的底部具有用于容纳电池1且开口向下的电池舱31。无人机3设有第一固定机构和第二固定机构，当电池1和包裹箱2一体式被装载至无人机3时，第一固定机构自动固定电池1以及第二固定机构自动固定包裹箱2。具体地，电池1设有用于被第一固定机构固定的对应结构，当电池1和包裹箱2一体式被装载至无人机3时，第一固定机构与电池1的对应结构相对并自动固定该对应结构，第二固定机构与包裹箱2的配合结构相对并自动固定该配合结构。

进一步地，请参阅图6，作为本发明提供的无人机3的一种具体实施方式，第一固定机构包括设于电池舱31的内侧壁的第一卡勾33。具体地，请一并参阅图1，电池本体13的两相对侧面上设有与第一卡勾33卡接配合的卡槽12，第一卡勾33可由驱动机构带动而与卡槽12卡接配合以固定电池1。第二固定机构为用于夹持包裹箱2的第一夹持组件32，第一夹持组件32包括位于电池舱31相对两侧的两块第一夹持板321，两块第一夹持板321转动连接于电池舱31下方开口相对的两侧边缘并可由驱动机构带动进行开合运动以完成对包裹箱2的夹取和释放。可以理解地，两块第一夹持板321的转轴间距大于电池1的横向宽度以避免阻碍电池1伸入电池舱31。无人机3装载电池1和包裹箱2的过程为：无人机3的两块第一夹持板321处于展开状态，自动装置抬升电池1和包裹箱2的组合体直至电池1伸入电池舱31并和无人机3实现电连接，此时包裹箱2的顶面抵近电池舱31开口边缘，并且两块第一夹持板321分别伸入包裹箱2的第一凹槽和第二凹槽。然后第一卡勾33卡接电池1的卡槽12以使无人机3固定电池1，两块第一夹持板321合拢并抵接于第一凹槽和第二凹槽的封板内侧以使无人机3夹持包裹箱2，进而同步完成无人机3对电池1和包裹箱2的装载。无人机3卸载电池1和包裹箱2的过程为：自动装置抵接包裹箱2的底部，两块第一夹持板32 1展开以释放包裹箱2，同时第一卡勾33解除对电池1的卡接配合，电池1和包裹箱2一体式由自动装置承接，进而同步完成无人机3对电池1和包裹箱2的卸载。在其它实施例中，第一固定机构和第二固定机构的类型可以根据实际需要进行调整，在此不作唯一限定。

由于第一固定机构和第二固定机构能够分别固定电池1和包裹箱2，无人机3可以选择性地仅装载电池1而不装载包裹箱2，例如无人机3在卸载包裹箱2后空机返航，或者无人机3仅装卸包裹箱2而不更换电池1，与无人机3需要包裹箱2的配合使得电池1稳固地位于电池舱31中的方案相比，本实施例的应用范围更广。

如图8-图11所示，本发明实施例提出了一种转运中心，用于配合无人机3快递实现包裹箱2中转。具体地，转运中心将无人机3收取的包裹箱2进行卸载和分拣转运，以及将待无人机3配送的包裹箱2进行分拣和装载，并完成无人机3搭载的电池1的更换。具体地，转运中心包括至少一个无人机起降平台8、用于转移电池1和包裹箱2以及用于拆分与组合电池1和包裹箱2的转移装置5、设置在无人机起降平台8与转移装置5之间的货物过渡装置9，以及用于为电池1进行充电并设有多个充电格41的电池充电柜4。(无人机起降平台8与货物过渡装置9为公告号为CN207800682U的中国专利中的无人机起降平台与货物过渡装置)。

转移装置5包括轨道51、活动连接在轨道51上且具有伸缩杆521的多个移动吊架52、以及用于驱动移动吊架52在轨道51上移动的驱动件；移动吊架52远离轨道51的一端设有用于容纳电池1的容置槽522，容置槽522内部相对的两侧设有用于固定电池的第二卡勾523，移动吊架5还设有用于夹持包裹箱2的第二夹持组件524，第二夹持组件524包括转动连接于容置槽522下方开口处相对两侧的边缘并可由驱动机构带动进行开合运动以完成包裹箱的夹取和释放的第二夹持板5241。可以理解地，两块第二夹持板321的转轴间距大于电池1的横向宽度以避免阻碍电池1伸入容置槽522。

转移装置5对电池1和包裹箱2的转移过程为：无人机3在无人机起降平台8将电池1和包裹箱2卸载后，货物过渡装置9将包裹箱2和电池1输送至轨道51的正下方，轨道51上的移动吊架52的伸缩杆521向下伸长并使得电池1伸入容置槽522内，此时包裹箱2的顶面抵近容置槽522开口处，两块第二夹持板5241处于展开状态并分别伸入包裹箱2的第一凹槽和第二凹槽，然后第二卡勾523与电池1上的卡槽12卡接配合以固定住电池1，同时第二夹持板5241转动合拢并抵接于第一凹槽和第二凹槽的封板内表面以夹持包裹箱2，移动吊架52的伸缩杆521向上缩短以同步转移电池1和包裹箱2。

进一步地，请参阅图8，作为本发明提供的转运中心的一种具体实施方式，转运中心还包括用于将包裹箱2从转移装置5接收并传送至物流配送环节的第一传送装置6、以及用于从物流配送环节运送待装载至无人机3的包裹箱2并传递至转移装置5的第二传送装置7。需要说明的是，物流配送环节可以是包裹分拣系统，也可以是仓储系统或者陆路运输等其他物流环节。货物过渡装置9、第一传送装置6、电池充电柜4及第二传送装置7位于转移装置5的轨道51下方，且沿移动吊架52的移动方向依次设置。移动吊架52从货物过渡装置9接收无人机3卸载的电池1和包裹箱2后，移动至第一传送装置6上方并展开第二夹持板5241以释放包裹箱至第一传送装置6，然后移动吊架52移动至电池充电柜4附近并将电池1传递给电池充电柜4充电以及从电池充电柜4接收完成充电的电池1，移动吊架52继续移动至第二传送装置7上方并通过伸缩杆521和第二夹持组件524作用从第二传送装置7接收包裹箱2并最终将接收的电池1和包裹箱2转移至货物过渡装置9。

进一步地，请参阅图10，电池充电柜4包括用于将移动吊架52上的电池1转移至充电柜4内或者将充电柜4内的电池1转移至移动吊架52的取放机构42；取放机构42包括设于电池充电柜4的第一水平导轨421、与第一水平导轨421滑动连接的竖直导轨422、与竖直导轨422滑动连接的第二水平导轨423、以及与第二水平导轨423滑动连接的承托架424；承托架424上设有第三限位结构4241，当电池1被放置于承托架424指定位置时，第二限位结构11与第三限位结构4241相配合以限制电池1与承托架424于水平方向的相对移动。可以理解地是，竖直导轨422与第一水平导轨421之间、第二水平导轨423与竖直导轨422之间、以及承托架424与第二水平导轨423之间均设有相应的驱动部件以使其相对滑动，以实现承托架424能够进行三自由度的运动，进而带动承托架424伸入充电柜4上的各个充电格41。电池充电柜4上的各个充电格41内设有与电池1电连接的充电接口以及固定电池1的第三卡勾411。当然，于本发明的其他实施例中，也可利用多自由度机械臂带动承托架424进行移动。

取放机构42将移动吊架52上的电池1转移至电池充电柜4内的过程为：移动吊架52与承托架424分别移动直至移动吊架52位于承托架424上方，移动吊架52将电池1放置于承托架424的指定位置并解除第二卡勾523与电池1的卡接配合，电池1上的第二限位结构11与承托架424上的第三限位结构4241相对应配合以限制电池1与承托架424于水平方向的相对移动，然后第一水平导轨421、竖直导轨422以及第二水平导轨423三者配合或者机械臂将承托架424伸入至指定的充电格41，该充电格41通过第三卡勾411与电池1上的卡槽12卡接配合将承托架424上的电池1固定并进行充电，承托架424向下移动与电池1分离并脱离该充电格41。取放机构42从电池充电柜4内将电池1转移至移动吊架52的过程为：承托架424伸入指定的充电格41并向上移动以抵接电池1，并使电池1上的第二限位结构11与承托架424上的第三限位结构4241相对应配合作用，充电格41的第三卡勾411解锁电池1，承托架424带动电池1移动至移动吊架52的正下方，承托架424向上移动以使电池1伸入容置槽522内并使得电池1固定于移动吊架52上。

如图11，作为转运中心另一种具体的实施方式，转移装置5包括用于传送电池1与包裹箱2的组合体或者单独传送包裹箱2的传送带10，传送带10从货物过渡装置9接收无人机3卸载的电池1和包裹箱2以及将其中的包裹箱2传送至物流配送环节，或者从物流配送环节运送待装载至无人机3的包裹箱2并与电池1组合后传送至货物过渡装置9。具体地，传送带10可划分为至少3段：其中第一段1001与货物过渡装置9连接并能够与货物过渡装置9相互传递电池1与包裹箱2的组合体。另外地，传送带10的第一段1001设有分流装置，能将待无人机3装载的电池1和包裹箱2的组合体分流转移至指定的货物过渡装置9上。可以理解地，货物过渡装置9的货物升降台与传送带10的第一段1001的货物承托面等高且货物过渡装置9的货物升降台设有移位滚轮，以便于电池1与包裹箱2的组合体移入或移出货物过渡装置9的货物升降台。

进一步地，传送带10的第二段1002和第三段1003分别连接于传送带10的第一段1001的两端，并且延伸至物流配送环节，以分别用于将无人机3卸载的包裹箱2传送至物流配送环节和从物流配送环节传送待装载至无人机3的包裹箱2。

进一步地，传送带10的第二段1002和第三段1003靠近第一段1001的一端相互平行设置且分别位于电池充电柜4的两侧。另外地，转移装置5还包括电池取放机构14，用于将无人机3卸载的电池1从传送带10的第二段1002传送的包裹箱2上转移至电池充电柜4内或者将电池充电柜4内的电池1转移至传送带10的第三段1003传送的包裹箱2上。具体地，电池取放机构14包括位于电池充电柜4前方且延伸至传动带的第二段1002和第三段1003的上方的轨道1401、活动连接在轨道1401上且具有伸缩杆14021的多个移动吊架1402、以及用于驱动移动吊架1402在轨道1401上移动的第一驱动件。移动吊架1402远离轨道1401的一端设有用于容纳电池1的容置架14022，容置架14022内部相对的两侧设有用于固定电池1的第四卡勾14023。另外地，容置架14022与伸缩杆14021之间设有平移导轨机构和第二驱动件，以实现将容置架14022固定的电池1伸入或伸出电池充电柜4内；平移导轨机构与伸缩杆14021采用转动机构连接，以使移动吊架1402能够水平旋转容置架14022。当然，于本发明的其他实施例中，也可利用多自由度机械臂带动容置架14022进行移动。

电池取放机构14将无人机3卸载的电池1从传送带10的第二段1002传送的包裹箱2上转移至电池充电柜4内的过程为：无人机3卸载的电池1和包裹箱2的组合体由传送带10的第二段1002传动，以及移动吊架1402或机械臂带动容置架14022移动直至容置架14022位于电池1和包裹箱2的组合体上方，并且使电池1伸入容置架14022内与第四卡勾14023卡接配合，实现电池1固定于容置架14022上，然后移动吊架1402或机械臂带动容置架14022移动使得容置架14022固定的电池1与包裹箱2分离并将电池1伸入至指定的充电格41，容置架14022解锁第四卡勾14023与电池1的卡接配合以释放电池1于该充电格41底部，电池充电柜4开始对电池1充电。电池取放机构14从电池充电柜4内将电池1转移至传送带10的第三段1003传送的包裹箱2上的过程为：容置架14022由移动吊架1402或机械臂带动以伸入电池充电柜4中指定的充电格41并固定该充电格41中的电池1，然后移动吊架1402或机械臂带动容置架14022以及固定的电池1移动直至位于传送带10的第三段1003传送的包裹箱2上方并将电池1放置于包裹箱2顶面的指定位置，容置架14022内的第四卡勾14023与电池1解除卡接配合以释放电池1并实现电池1和包裹箱2的组合。具体地，电池1的底部还设有第二充电接口，电池充电柜4内的每个电池格41底部均设有对应的电接口，以实现电池1放置于电池格41底部的指定位置时与电池1底部的第二充电接口电连接并进行充电。另外地，电池充电柜4可以沿传送带10第二段1002或第三段1003的延伸方向设置多个。

如图12-图14所示，本发明实施例提出了一种自动存取柜15，用于配合无人机3快递实现包裹箱2的自动存取。自动存取柜15接收并存储由地面人员或地面设备存入的包裹箱2，之后将包裹箱2装载至无人机3；以及自动存取柜15卸载并存储由无人机3运送的包裹箱2，之后传递给地面人员或地面设备收取；并且自动存取柜15还可以自动完成无人机3搭载的电池1的更换。具体地，如图12所示，自动存取柜15设有若干可用于存储包裹箱2的存储位1501，至少部分的存储位1501中设有用于为电池1进行充电的充电组件1502。电池1充电与包裹箱2存储可位于同一存储位1501中，有利于电池1与包裹箱2就近组合和分离；部分存储位1501也可以仅用于为电池1充电而不存储包裹箱2。自动存取柜15还包括供无人机3起降的起降平台1503以及用于搬运包裹箱2的存取机构1504。进一步地，充电组件1502固定于存储位1501的顶部，存取机构1504移动包裹箱2与电池1的组合体靠近充电组件1502以使电池1与充电组件1502对接，存取机构1504移动包裹箱2远离或靠近充电组件1502对接的电池1以使包裹箱2与电池1分离或组合。

如图12，作为自动存取柜15一种具体的实施方式，各存储位1501的顶部固定安装有至少一个充电组件1502。具体地，请一并参阅图13和图14，充电组件1502包括U型槽15021，U型槽15021内部相对的两侧设有用于固定电池1的第五卡勾15022，U型槽15021内部的顶板设有可与电池1电连接的第三充电接口。

进一步地，存取机构1504从起降平台1503处接收无人机3卸载的电池1与包裹箱2的组合体，此时，存取机构1504夹持包裹箱2；然后存取机构1504将该组合体送入存储位1501中，并使得组合体中的电池1对入U型槽15022，电池1的电源接口与充电组件1502的第三充电接口电连接，此时第五卡勾15022将电池1固定；然后存取机构1504夹持包裹箱2并相对充电组件1502向下移动，以实现电池1与包裹箱2的分离。反之，存取机构1504将待装载至无人机3的包裹箱2移动至电池1下方并贴近电池1底部；然后第五卡勾15022释放电池1，电池1落于包裹箱2的顶面，电池1与包裹箱2组合；最后存取机构1504将电池1与包裹箱2的组合体移动并装载至无人机3。与公告号为CN207800682U的中国专利中的自动终端相比，自动存取柜15通过存取机构1504的移动即可完成包裹箱2的搬运、电池1与充电组件1502的对接、包裹箱2与电池1的分离和组合，无须设置用于移动充电组件1502的相关驱动机构，有利于简化自动存取柜15的结构。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池，其特征在于，所述电池用于为运送设有第一限位结构的包裹箱的无人机供电；所述电池包括电池本体、以及设于所述电池本体的第二限位结构；所述包裹箱还设有用于被所述无人机固定的配合结构；当所述电池放置于所述包裹箱上时，所述第一限位结构与所述第二限位结构相配合以限制所述电池与所述包裹箱于水平方向的相对移动，使所述电池和所述包裹箱一体式被自动装置转移并装载至所述无人机，并且所述配合结构至少部分位于所述包裹箱外表面未被所述电池遮蔽的区域以被所述无人机自动固定。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一限位结构包括开设于所述包裹箱的顶面的第一限位槽，所述第二限位结构包括设于所述电池本体的底部的第一限位柱；当所述电池放置于所述包裹箱的顶面时，所述第一限位柱伸入所述第一限位槽以限制所述电池与所述包裹箱于水平方向的相对移动。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第二限位结构还包括设于所述第一限位柱远离所述电池本体的一端的第一过渡段；所述第一过渡段为半球形或圆锥形，以引导所述第一限位柱伸入所述第一限位槽。

4.包裹箱，其特征在于，用于与如权利要求1-3任一项所述的电池相配合；所述包裹箱设有所述第一限位结构；所述包裹箱还设有所述配合结构。

5.无人机，其特征在于，由如权利要求1-3任一项所述的电池供电，所述无人机的底部具有用于容纳所述电池且开口向下的电池舱；所述无人机设有第一固定机构和第二固定机构，当所述电池和所述包裹箱一体式被装载至所述无人机时，所述第一固定机构自动固定所述电池以及所述第二固定机构自动固定所述包裹箱。

6.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述第一固定机构包括设于所述电池舱的内侧壁的第一卡勾；所述第二固定机构为用于夹持所述包裹箱的第一夹持组件，所述第一夹持组件包括转动连接于所述电池舱下方开口相对的两侧边缘并可进行开合运动的第一夹持板。

7.转运中心，其特征在于，其用于配合无人机快递实现包裹箱的中转，所述转运中心包括用于为如权利要求1-3任一项所述的电池进行充电的充电柜、以及用于转移所述电池和所述包裹箱的转移装置。

8.根据权利要求7所述的转运中心，其特征在于，所述转移装置包括轨道、活动连接在所述轨道上的多个移动吊架、以及用于驱动所述移动吊架在所述轨道上移动的驱动件；所述移动吊架远离所述轨道的一端设有用于容纳所述电池的容置槽，所述容置槽设有用于固定所述电池的第二卡勾和用于夹持所述包裹箱的第二夹持组件；

和/或，所述充电柜包括取放机构，所述取放机构用于将所述移动吊架上的所述电池转移至所述充电柜内以及用于将所述充电柜内的所述电池转移至所述移动吊架上；所述电池充电柜还具有充电格，所述充电格内设有用于固定所述电池的第三卡勾。

9.根据权利要求7所述的转运中心，其特征在于，所述转运中心还包括货物过渡装置；所述转移装置包括传送带和电池取放机构；所述传送带包括与所述货物过渡装置相连的第一段、与所述第一段的一端相连的第二段、以及与所述第一段的另一端相连的第三段；所述第二段与所述第三段分别位于所述充电柜相对的两侧；所述电池取放机构包括用于容纳所述电池的容置架，所述容置架设有用于固定所述电池的第四卡勾；

和/或，所述电池的底部设有第二充电接口，以及所述电池充电柜具有充电格，所述充电格的底部设有可与所述电池的所述第二充电接口电连接的电接口。

10.自动存取柜，其特征在于，其用于配合无人机快递实现包裹箱的自动存取，所述自动存取柜包括若干可用于存储包裹箱的存储位，至少部分所述存储位设有用于为如权利要求1-3任一项所述的电池进行充电的充电组件，所述自动存取柜还包括用于搬运所述包裹箱的存取机构；所述充电组件固定于所述存储位的顶部，所述存取机构移动所述包裹箱与所述电池的组合体靠近所述充电组件以使所述电池与所述充电组件对接，所述存取机构移动所述包裹箱远离或靠近所述充电组件对接的所述电池以使所述包裹箱与所述电池分离或组合。

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