CN111977234A - 一种无人机包裹装配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无人机包裹装配系统，其包括一无人机，无人机设有至少一个下舱室，下舱室设有下输入口，下输入口设有下活动挡板，下活动挡板只允许包裹单向进入下舱室内；一配送机构，配送机构包括主传送带、识别器、分拣机构和多个支线传送带，主传送带的输出端与分拣机构相连接，支线传送带的输入端与分拣机构相连接，下输入口与支线传送带的输出端对接，识别器位于所述主传送带上方，识别器用于识别包裹的身份信息，分拣机构根据包裹身份信息将包裹分配到对应的支线传送带，支线传送带的输出端设有推板和检测包裹的感应器，当感应器检测到包裹经过时，推板将包裹朝支线传送带的输出方向推动。全自动将包裹运送到对应的下舱室，提高配送效率。

Description

一种无人机包裹装配系统
技术领域
本发明涉及无人机物流领域，特别是涉及一种无人机包裹装配系统。
背景技术
随着我国电子商务的迅猛发展，网络购物成为了广大普通民众生活中的一部分，中国人民日益享受着网购带来的便利与快捷，而这份便利与快捷建立在末端物流体系较为健全的基础上。从一定意义上讲，电子商务行业与快递物流行业融合发展、互利共赢，电子商务的发展带动快递物流的发展，同时末端物流的健全与否也影响着电子商务市场的发展壮大。
当前利用无人机进行包裹投递的方案受到人们的广泛关注，但是就目前的技术而言，大多数厂商只关注到了物流无人机本身的设计开发上，对于无人机配货端却少有关注，因此当前这两端对于包裹的装卸大多数依靠人力进行的，而这无疑于给利用无人机进行包裹投递的效率产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机包裹装配系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无人机包裹装配系统，其包括一无人机，所述无人机设有至少一个下舱室，所述下舱室设有下输入口，所述下输入口设有下活动挡板，所述下活动挡板只允许包裹从外单向进入所述下舱室内；一配送机构，所述配送机构包括主传送带、识别器、分拣机构和多个支线传送带，所述主传送带的输出端与所述分拣机构相连接，所述支线传送带的输入端与所述分拣机构相连接，每个下输入口与一条支线传送带的输出端对接，所述识别器位于所述主传送带的输入端的一侧上方，所述识别器用于识别包裹的身份信息，所述分拣机构根据包裹的身份信息将包裹分配到对应的支线传送带，所述支线传送带的输出端设有推板和检测包裹的感应器，当所述感应器检测到包裹经过时，所述推板将包裹朝所述支线传送带的输出方向推动。
进一步地，所述下舱室的底面设有可翻转的下底板，所述下舱室的底部设有下电磁锁，所述下电磁锁用于固定所述下底板，当所述下电磁锁解开时，所述下底板翻转，包裹离开所述下舱室。
进一步地，还包括下复位杆和下复位电机，所述下复位杆位于所述支线传送带的输出端下方，所述下复位电机用于带动所述下复位杆将所述下底板推回所述下电磁锁。
进一步地，所述无人机还包括至少一个上舱室，所述上舱室设有上输入口，所述上输入口设有上活动挡板，所述上活动挡板只允许物品从外单向进入所述上舱室内，每个上输入口与一条支线传送带的输出端对接，所述上舱室位于所述下舱室上方且与所述下舱室相连通，所述上舱室与所述下舱室之间设有可翻转的上底板，所述上舱室的底部设有上电磁锁，所述上电磁锁用于固定所述上底板，每个下舱室与一条支线传送带的输出端对接。
进一步地，还包括上复位杆和上复位电机，所述上复位杆位于所述下舱室的一侧，所述下舱室朝向所述上复位杆的一面设有开口，所述上复位电机带动所述上复位杆伸缩，所述上复位杆用于将所述上底板推回所述上电磁锁。
进一步地，所述支线传送带包括上支线和下支线，所述上支线与所述上输入口对接，所述下支线与所述下输入口对接，所述下支线设有下行传输带，所述下行传输带的延伸方向相对水平面倾斜，所述下行传输带上设有多个无动力滚筒。
进一步地，所述开口与所述下输入口不同面，且所述上复位杆位于所述上支线的输出端下方。
进一步地，所述上输入口和所述下输入口不同面。
进一步地，所述分拣机构包括多个单位摆轮，所述单位摆阔包括滚轮、传动条、传动电机、转盘和伺服电机，所述滚轮的轴向为水平方向，所述传动电机通过所述传动条带动所述滚轮自转，所述转盘的中心轴沿竖直方向延伸，所述伺服电机带动所述转盘自转，所述滚轮绕随所述转盘的自转而绕所述转盘的中心轴转动。
本发明的有益效果为：通过所述主传送带、所述识别器、所述分拣机构和多个支线传送带相配合，全自动将包裹运送到对应的下舱室，节省了人力将搞过转载到无人机上的过程，提高配送效率。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明一实施例提供的结构示意图；
图2为无人机的结构示意图；
图3下舱室翻转下底板的结构示意图；
图4为下舱室的内部结构示意图；
图5为配送机构的局部结构示意图；
图6为分拣机构的结构示意图；
图7为支线传送带的结构示意图；
图8为推板的结构示意图；
图9为上复位杆的结构示意图；
图10为下复位杆推动下底板的示意图。
具体实施方式
如图1-4中所示，本发明一实施例提供的一种无人机包裹装配系统，其包括无人机100和配送机构200，所述无人机100包括提供飞行的旋翼1、提供电源的飞控装置2和载货的货架3，其中所述飞控装置2控制所述旋翼1的飞行。所述货架3包括四个货舱，所述货舱大致呈长方体状，四个货舱围在一起组成一个大的长方体，在其它实施例中，所述货舱可以是一个或者两个，甚至是三个的组合。每个所述货舱包括一个上舱室31和一个下舱室32，所述上舱室31和所述下舱室32用于存放包裹。所述上舱室31位于所述下舱室32上方且与所述下舱室32相连通，所述上舱室31的体积小于所述下舱室32的体积，在实际使用中，所述上舱室31用于存放较轻、体积较小的包裹，所述下舱室32用于存放较重，体积较大的包裹。所述上舱室31与所述下舱室32之间设有可翻转的上底板33，所述上底板33作为所述上舱室31的底面，所述上底板33用于支撑放在所述上舱室31内的包裹。所述下舱室32的底面设有可翻转的下底板34，所述下底板34作为所述下舱室32的底面，所述下底板34用于支撑放在所述下舱室32内的包裹。
如图1-4中所示，所述飞控装置2控制所述上底板33和所述下底板34的翻转，其中所述下舱室32投递包裹的优先度高于所述上舱室31投递包裹的优先度。当无人机100将所述货架3带到包裹投递点时，先翻转所述下底板34，所述下舱室32打开，位于所述下舱室32的包裹落在投递点，接着所述无人机100将所述货架3带到下一个包裹投递点，将所述上底板33翻转，所述上舱室31打开，位于所述上舱室31的包裹穿过所述下舱室32后落在投递点。在实际使用中，包裹投递点可以设置机械手接住从所述上舱室31或所述下舱室32出来的包裹，也可以在包裹投递点可以设置升降装置接住从所述上舱室31或所述下舱室32出来的包裹。此外，投递包裹顺序可以先将所有下舱室32的包裹投递完再投递上舱室31的包裹，或者一个一个货舱自下到上进行投递。
如图1-4中所示，所述上舱室31设有上输入口311，所述上输入口311为存放包裹的通道，所述上输入口311设有上活动挡板312，所述上活动挡板312通过扭簧安装在所述上输入口311处，所述上活动挡板312在不使用的情况下，所述上活动挡板312被所述上舱室31的外框挡住，所述上活动挡板312的板面为水平朝向。所述上活动挡板312只能往所述上舱室31内翻转，所述上活动挡板312只允许包裹从外单向进入所述上舱室31内，包裹只能从外部经过所述上输入口311进入所述上舱室31内。所述下舱室32设有下输入口321，所述下输入口321为存放包裹的通道，所述下输入口321设有下活动挡板322，所述下活动挡板322通过扭簧安装在所述下输入口321处，所述下活动挡板322在不使用的情况下，所述下活动挡板322被所述下舱室32的外框挡住，所述下活动挡板322的板面为水平朝向。所述下活动挡板322只能往所述下舱室32内翻转，所述下活动挡板322只允许包裹从外单向进入所述下舱室32内，包裹只能从外部经过所述下输入口321进入所述下舱室32内，在所述下舱室32上方设置所述上舱室31，利用可翻转的上底板33隔开所述上舱室31和所述下舱室32，利用可翻转的下底板34作为所述下舱室32的底面，通过增加少量的结构和少量部件重量，增加了所述货架3的载货能力，提高了送货效率。在其它实施例中，所述无人机100可以只设置四个下舱室32，而不再增加上舱室31，每次只运送四个包裹，也可以只设置一个货舱，每次只运送两个包裹。
如图1-4中所示，所述上舱室31的底部设有上电磁锁，所述上电磁锁用于固定所述上底板33，当所述上舱室31存放包裹时，所述上底板33的板面向上，所述上电磁锁锁紧所述上底板33，当需要投递所述上舱室31的包裹时，所述上电磁锁解锁，所述上底板33由于重力向下翻转，所述上舱室31的包裹失去所述上底板33的支撑而落下。所述下舱室32的底部设有下电磁锁323，所述下电磁锁323用于固定所述下底板34，当所述下舱室32存放包裹时，所述下底板34的板面向上，所述下电磁锁323锁紧所述下底板34，当需要投递所述下舱室32的包裹时，所述下电磁锁323解锁，所述下底板34由于重力向下翻转，所述下舱室32的包裹失去所述下底板34的支撑而落下，在投递包裹时，需要先将所述下底板34打开，才能打开同个竖直方向上的上底板33。
如图1-9中所示，所述配送机构200包括主传送带4、识别器5、分拣机构6和多个支线传送带7，所述主传送带4的输出端与所述分拣机构6相连接，所述支线传送带7的输入端与所述分拣机构6相连接，每个下输入口321与一条支线传送带7的输出端对接。所述支线传送带7包括上支线71和下支线72，所述上支线71与所述上输入口311对接，所述下支线72与所述下输入口321对接，所述下支线72设有下行传输带721，所述下行传输带721的延伸方向相对水平面倾斜，所述下行传输带721上设有多个无动力滚筒。在本实施例中，由于有四个上舱室31和四个下舱室32，为了每个上舱室31和每个下舱室32都能配送到包裹，所述配送机构200还包括入口传送带8和出口传送带9，所述入口传送带8、所述出口传送带9、所述主传送带4、分拣机构6和多个支线传送带7共同为成一个田字型的传送网，无人机100则在田字型的传送网中间，所述主传送带4包括两条第一主传送带4和两条L型主传送带4，所述分拣机构6包括第一分拣机构、两个第二分拣机构和两个第三分拣机构，所述出口传送带9为T字型。所述出口传送带9的输入端用于输入包裹，所述出口传送带9的输出端与第一分拣机构相连接，所述第一分拣机构与两条第一主传送带的输入端相连接，所述第一主传送带的输出端与第二分拣机构相连接，所述第二分拣机构分别与一条上支线71的输入端、一条下支线72的输入端和L型主传送带的输入端相连接，所述L型主传送带的输出端与第三分拣机构相连接，所述第三分拣机构与一条上支线71的输入端、一条下支线72的输入端和出口传送带9的输入端相连接。
如图1-9中所示，所述识别器5位于所述主传送带4的输入端的一侧上方，所述识别器5为激光条码识别器5，所述识别器5用于识别包裹的身份信息，所述分拣机构6根据包裹的身份信息将包裹分配到对应的支线传送带7、对应的第一主传送带或对应的L型主传送带，所述支线传送带7的输出端设有推板73和检测包裹的感应器74，当所述感应器74检测到包裹经过时，所述推板73将包裹朝所述支线传送带7的输出方向推动，包裹在所述推板73的推动下，穿过所述下活动挡板322进入所述下舱室32内，或者穿过所述上活动挡板312进入所述上舱室31内。所述感应器74为对射型光电开关，当包裹经过后将会使得对射型光电开关产生一个信号变化，如此可以控制所述推板73，使得推板73从上往下运动将包裹推入所述上舱室31或或所述下舱室32中，所述推板73由推板电机驱动。通过所述主传送带4、所述识别器5、所述分拣机构6和多个支线传送带7相配合，全自动将包裹运送到对应的下舱室32和上舱室31，节省了人力将搞过转载到无人机100上的过程，提高配送效率。每个所述分拣机构6包括九个单位摆轮，所述单位摆阔包括滚轮61、传动条62、传动电机63、转盘64和伺服电机65，所述滚轮61的轴向为水平方向，所述传动电机63通过所述传动条62带动所述滚轮61自转，所述转盘64的中心轴沿竖直方向延伸，所述伺服电机65带动所述转盘64自转，所述滚轮61绕随所述转盘64的自转而绕所述转盘64的中心轴转动，当包裹与所述滚轮61相接触时，所述滚轮61依靠自身的转动从而产生摩擦力，将包裹带到下一个前进方向。
如图1-10中所示，所述无人机100在投递完包裹后，无法独自控制所述上电磁锁将所述上底板33重新锁上，也无法独自控制所述下电磁锁323将所述下底板34重新锁上，无人机100包裹装配系统还包括下复位杆75、下复位电机76、上复位杆77和上复位电机78，所述下复位杆75位于所述支线传送带7的输出端下方，所述下复位电机76用于带动所述下复位杆75将所述下底板34推回所述下电磁锁323，所述下电磁锁323重新固定所述下底板34。所述上复位杆77位于所述下舱室32的一侧，所述下舱室32朝向所述上复位杆77的一面设有开口324，所述上复位电机78带动所述上复位杆77伸缩，所述上复位杆77用于将所述上底板33推回所述上电磁锁，所述上电磁锁重新固定所述上底板33，如此设计可以利用简单的结构代替繁杂的自动关闭下底板34和上底板33的结构，节省无人机100的设计空间，为上舱室31和下舱室32腾出更多空间装配包裹，也减轻了无人机100整机重量，其中所述开口324与所述下输入口321不同面，且所述上复位杆77位于所述上支线71的输出端下方，避免所述下活动挡板322阻碍所述上复位推杆将所述上底板33复位。在同一个竖直方向上的上舱室31和下舱室32，该上舱室31的上输入口311和该下舱室32的下输入口321不同面，避免上支线71和下支线72堆在同一竖直方向上，导致整个空间过于拥挤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种无人机包裹装配系统，其特征在于，包括：
一无人机，所述无人机设有至少一个下舱室，所述下舱室设有下输入口，所述下输入口设有下活动挡板，所述下活动挡板只允许包裹从外单向进入所述下舱室内；
一配送机构，所述配送机构包括主传送带、识别器、分拣机构和多个支线传送带，所述主传送带的输出端与所述分拣机构相连接，所述支线传送带的输入端与所述分拣机构相连接，每个下输入口与一条支线传送带的输出端对接，所述识别器位于所述主传送带的输入端的一侧上方，所述识别器用于识别包裹的身份信息，所述分拣机构根据包裹的身份信息将包裹分配到对应的支线传送带，所述支线传送带的输出端设有推板和检测包裹的感应器，当所述感应器检测到包裹经过时，所述推板将包裹朝所述支线传送带的输出方向推动。
2.根据权利要求1所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：所述下舱室的底面设有可翻转的下底板，所述下舱室的底部设有下电磁锁，所述下电磁锁用于固定所述下底板，当所述下电磁锁解开时，所述下底板翻转，包裹离开所述下舱室。
3.根据权利要求2所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：还包括下复位杆和下复位电机，所述下复位杆位于所述支线传送带的输出端下方，所述下复位电机用于带动所述下复位杆将所述下底板推回所述下电磁锁。
4.根据权利要求2所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：所述无人机还包括至少一个上舱室，所述上舱室设有上输入口，所述上输入口设有上活动挡板，所述上活动挡板只允许物品从外单向进入所述上舱室内，每个上输入口与一条支线传送带的输出端对接，所述上舱室位于所述下舱室上方且与所述下舱室相连通，所述上舱室与所述下舱室之间设有可翻转的上底板，所述上舱室的底部设有上电磁锁，所述上电磁锁用于固定所述上底板，每个下舱室与一条支线传送带的输出端对接。
5.根据权利要求4所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：还包括上复位杆和上复位电机，所述上复位杆位于所述下舱室的一侧，所述下舱室朝向所述上复位杆的一面设有开口，所述上复位电机带动所述上复位杆伸缩，所述上复位杆用于将所述上底板推回所述上电磁锁。
6.根据权利要求5所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：所述支线传送带包括上支线和下支线，所述上支线与所述上输入口对接，所述下支线与所述下输入口对接，所述下支线设有下行传输带，所述下行传输带的延伸方向相对水平面倾斜，所述下行传输带上设有多个无动力滚筒。
7.根据权利要求6所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：所述开口与所述下输入口不同面，且所述上复位杆位于所述上支线的输出端下方。
8.根据权利要求4所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：所述上输入口和所述下输入口不同面。
9.根据权利要求1所述的无人机包裹装配系统，其特征在于：所述分拣机构包括多个单位摆轮，所述单位摆阔包括滚轮、传动条、传动电机、转盘和伺服电机，所述滚轮的轴向为水平方向，所述传动电机通过所述传动条带动所述滚轮自转，所述转盘的中心轴沿竖直方向延伸，所述伺服电机带动所述转盘自转，所述滚轮绕随所述转盘的自转而绕所述转盘的中心轴转动。
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