CN112478165B - 用于飞行器递送包裹的包裹释放系统以及递送包裹的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于飞行器递送包裹的包裹释放系统以及递送包裹的方法，系统包括：用于安置包裹的挂架；用于与飞行器连接的挂绳，挂绳结合于挂架，且挂绳形成有一套环；当挂绳处于张紧状态时，套环锁定挂架与包裹；当挂绳处于松弛状态时，套环解锁挂架与包裹。本发明采用特殊结构的挂架配合特殊的挂绳绕法，在飞行器飞行过程中，包裹的重力施加在挂绳上，使挂绳处于张紧状态，此时挂绳上的套环也被张紧，锁定住挂架与包裹，防止包裹在空中脱落，确保包裹空中递送过程的安全性；当包裹抵到目的地并且着陆后，解除包裹对挂绳的重力作用，使挂绳处于松弛状态，套环解锁挂架与包裹，自动释放包裹，无需人员参与，大大提高递送效率。

Description

用于飞行器递送包裹的包裹释放系统以及递送包裹的方法

技术领域

本发明涉及小型飞行器领域，尤其涉及一种用于飞行器递送包裹的包裹释放系统以及递送包裹的方法。

背景技术

目前小型飞行器(俗称无人机)被越来越广泛地应用于日常生活中，如娱乐、监察、运输等领域，都能看到小型飞行器的身影。小型飞行器由于具有占地小、节能环保、操作方便等优点，在各个领域都备受青睐。

小型飞行器的运送货物方式一般是采用电机驱动绕线轴旋转，货物通过绕线吊设在绕线轴上，在飞行器到达运送目的地上空后，通过电机驱动绕线轴旋转来控制货物下降，卸货完成或重新加载货物后，再通过电机驱动绕线轴反向旋转来控制货物上升。

但是，为了防止货物在半空中掉落，目前的做法都是直接将货物系紧在绕线的下端，收货时，需要收货人或专门的人员解开系线，取下货物。然而，过程中，飞行器必须停留足够长的时间以确保收货人有足够的时间从绕线上把货物取下，当收货人不在收货地点时货物将无法及时被取下，导致送货不能完成或延迟，影响无人机进行后续送货，耗费不必要的等待时间，另外，传统做法也在一定程度上也限制了收货人的时间自由，收货人必须在指定时间在指定地点完成收货，增加人力物力的投入。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种用于飞行器递送包裹的包裹释放系统以及一种递送包裹的方法，既能保证包裹空中递送过程的安全性，又能在包裹抵到目的地后自动释放，加速递送效率，省时省力。

本发明第一方面提供了一种用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其包括：

用于安置包裹的挂架；

用于与飞行器连接的挂绳，所述挂绳结合于所述挂架，且所述挂绳形成有一套环；

当所述挂绳处于张紧状态时，所述套环锁定所述挂架与包裹；

当所述挂绳处于松弛状态时，所述套环解锁所述挂架与包裹。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述挂架上形成有孔道，所述挂绳通过穿设于所述孔道中而结合于所述挂架。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述挂绳通过绕设于所述挂架上而结合于所述挂架。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述挂架包括相结合的第一挂件和第二挂件，所述挂绳结合于所述第一挂件，所述套环通过套设于所述第二挂件而锁定所述挂架与包裹。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述第一挂件为一挂杆，所述第二挂件为一挂板，所述挂板倾斜连接于所述挂杆的杆身。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述挂板倾斜连接于所述挂杆的杆身。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述挂板在位于所述挂杆两侧的两侧边自下而上逐渐倾斜靠拢。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，所述挂板自底边向中心方向开设有一条形槽口，所述条形槽口的两侧设有卡条，所述挂杆的两侧对应设有卡槽并通过所述卡槽卡设于所述卡条。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，包裹上设有提手，所述包裹通过所述提手挂设于所述挂架上。

作为本发明包裹释放系统的实施方式，飞行器上设有用于定位所述挂架的接收装置，连接于飞行器的挂绳穿过所述接收装置。

本发明第二方面提供了一种利用前述的包裹释放系统的用于飞行器递送包裹的方法，其包括：

将包裹安置于挂架上并通过挂绳悬挂在飞行器下方，所述挂绳在所述包裹的重力作用下而处于张紧状态，使得所述挂绳上的套环锁定所述挂架与所述包裹，进行包裹递送；

当所述包裹递送至目的地时，下放所述包裹至着陆，解除所述包裹对所述挂绳的重力作用，使所述挂绳处于松弛状态，所述套环解锁所述挂架与所述包裹，释放所述包裹。

本发明由于采用上述技术方案，使其具有以下有益效果：

包裹挂设在挂架上并通过挂绳吊挂在飞行器下方，在飞行器飞行过程中，包裹离地、处于半空中，包裹的重力施加在挂绳上，使挂绳处于张紧状态，此时挂绳上的套环也被张紧，锁定住挂架与包裹，防止包裹在空中脱落，确保包裹空中递送过程的安全性；当包裹抵到目的地并且着陆后，解除包裹对挂绳的重力作用，使挂绳处于松弛状态，套环解锁挂架与包裹，自动释放包裹，无需人员参与，大大提高递送效率。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1～图6为本发明包裹释放系统的第一实施例的结构示意图，其中，图1为立体结构示意图，图2为正面示意图，图3为侧面示意图，图4为另一方向的侧面示意图，图5为俯视图，图6为仰视图。

图7～图10为本发明包裹释放系统的第一实施例中的空心杆体的结构示意图，其中，图7为立体结构示意图，图8为正面示意图，图9为侧面示意图，图10为另一方向的侧面示意图。

图11～图14为本发明包裹释放系统的第一实施例中的片状板体的结构示意图，其中，图11为立体结构示意图，图12为正面示意图，图13为俯视图，图14为仰视图。

图15～图16为本发明第一实施例中的包裹释放系统与包裹配合的使用状态示意图，其中，图15为包裹锁定时的状态图，图16为包裹解锁后的状态图。

图17为本发明包裹释放系统的第二实施例的结构示意图。

图18为本发明包裹释放系统的第三实施例的结构示意图。

图19～图22为本发明第三实施例中的包裹释放系统与包裹配合的使用状态示意图，其中，图19为立体示意图，图20为正面示意图，图21为图20的A-A剖面图，图22为背面示意图。

图23为挂架在风向a下的运动原理图。

附图中标记的对应关系如下：

挂杆-1、贯孔-11、顶部开口-12、卡槽-13、挂板-2、勾口-20、条形槽口-21、卡条-22、挂绳-3、中间挂绳-3’、绳套-31、中间绳套311、包裹-4、提手-41、风向-a。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应当理解，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

参见图1～6，本实施例提供了一种用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其中，图1为该包裹释放系统的立体结构示意图，图2为该包裹释放系统的正面示意图，图3为该包裹释放系统的侧面示意图，图4为该包裹释放系统的另一方向的侧面示意图，图5为该包裹释放系统的俯视图，图6为该包裹释放系统的仰视图。

如图所示，该包裹释放系统主要由挂架和挂绳2两部分构成，其中，挂架1进一步包括相结合的一第一挂件和一第二挂件，该第一挂件和该第二挂件可以是两个独立部件结合而成，也可以是一体成型，具体在本实施例中，该第一挂件采用挂杆1，该第二挂件采用挂板2。应当理解的是，第一挂件并不限于挂杆1所呈现出的这一种形式，还可以是板状、块状或球状等任意形状；同样地，第二挂件也并不限于挂板2所呈现出的这一种形式，还可以是杆状、块状或球状等任意形状，只要使得第一挂件和第二挂件在结合后得以实现挂架挂设包裹的功能即可。因此，本领域技术人员根据第一挂件和第二挂件的功能容易想见的其它任意可替代的形式或形状均应归属于在本发明构思基础上的简单变化，受本发明保护范围所保护。

如图1～6所示，该挂杆1竖直设置，该挂板2以一定角度倾斜连接于该挂杆1的下部杆身，挂板2与挂杆1之间形成有一个开口朝上的勾口20，本实施例中，该勾口20的角度约为40°。配合图15和图16，当包裹4的顶部设置有提手41时，包裹4可通过该提手41直接挂设在该勾口20中。当然，包裹的顶部并不限于设置提手这一种方式来将其挂设在挂架上，还可以在包裹上系一根绳子，来代替提手，或者制作自带提手功能的包装盒或包装袋，将包裹放置在特制的该包装盒或包装袋内，也能达到相同效果。

如图1～16所示的实施例1中，挂杆1为一空心杆体且两端开口，于该空心杆体的杆身下部还开设有一贯孔11。挂板2为一等腰三角形板体，自底边向中心方向开设有一条形槽口21，沿着该条形槽口21的上沿在该条形槽口21的两侧对称地设置有两条卡条22，挂杆1对应位置的杆身两侧分别设有两条卡槽12并通过两条卡槽12分别卡设于挂板2的两条卡条22，从而使得挂杆1沿着条形槽口21自等腰三角形挂板2的底边向中部方向移动，最终卡设在条形槽口21的尽头。其中，两条卡槽12在设置时略微倾斜设置，如图8所示，卡槽12与挂杆1之间的中心角约为40°，保证安装完成后的挂板2与挂杆1之间勾口角度满足设计要求。

进一步地，该等腰三角形挂板2中位于挂杆1两侧的两侧边自下而上逐渐倾斜靠拢，并于挂板2的顶部形成腰三角形挂板2的顶角。

采用上述造型的挂板2与挂杆1构成的挂架，在通过挂绳3吊挂在飞行器下方，并随飞行器的飞行在空中移动的过程中，如图23所示，在风向a下，挂板2可起到切割气流的作用，一定程度上达到维稳效果，有利于防止包裹在空中旋转过于激烈。

空心挂杆1的内部形成一孔道(图中未标示)，且该孔道的直径应设置为略大于挂绳3的外径，以便供挂绳3穿设，同样的，设置在挂杆1下部杆身上的贯孔11的孔径也应当略大于挂绳3的外径，但小于孔道的直径。挂绳3的上端用于连接飞行器(图中未显示)，挂绳3的下端先是自空心挂杆1的顶部开口12向下穿入孔道中，再从空心挂杆1下部的贯孔11中穿出，穿出孔道后的挂绳3再绕设一圈后与自身系紧形成一个套环31，该套环31被定义为：当挂绳3处于张紧状态时，套环31锁定挂架1与包裹；当挂绳3处于松弛状态时，套环31解锁挂架与包裹。

具体来说，该套环31是通过套设在挂板2顶部远离挂杆1一侧的板体背面，从而封闭住挂板2与挂杆1之间的勾口20顶部，将包裹4的提手41封闭在下方勾口20内，进而实现将包裹4锁定在挂架上。当包裹通过挂架和挂绳吊挂在飞行器下方，随飞行器在空中移动时，包裹4的重力完全施加在挂绳3上，使得挂绳3处于绷紧状态，此时，套环31同样处于绷紧状态，可牢牢地绷紧在提手41上方的挂板2与挂杆1之间，防止提手41从挂架中脱离，如图15所示。当包裹4抵到目的地后，飞行器下放包裹直至包裹着陆后，着陆后的包裹解除对挂绳3的重力作用，继续下放挂架，挂绳3和套环31均处于松弛状态，包裹4顶部的提手41可以轻易地将套环31向上顶开，套环31自挂板2的顶部自然脱落，释放包裹4，如图16所示。包裹释放过程中无需人员介入，不需要收货人在旁操作，省时省力，不会影响下一次递送，大大提高了飞行器递送包裹的效率，也解放了人力。

较佳地，挂杆1下部杆身上的贯孔11的孔径小于两倍挂绳的直径，可以防止套环31从贯孔11穿入到挂杆1内的孔道内，防止挂绳3与挂杆1脱离。更佳地，该贯孔11的设置位置应不高于挂板2的顶端至挂杆1上的正投影高度，有利于保证套环31的套设效果。套环31的尺寸不宜过大，应保证在挂绳处于绷紧状态时，套环31能较紧地绷紧在挂板2和挂杆1之间，防止因套环31过于松弛而无法实现预期效果。

实施例2：

如图17所示，为本实施例包裹释放系统的结构示意图。在本实施例中，挂架结构均与前述实施例1相同，仅挂线3于挂架上的结合方式略有不同，区别在于，挂绳3的下端在自空心挂杆1的顶部开口12穿入内部孔道后，并不是自挂杆1下部杆身上的贯孔中穿出，而是，直接自挂杆1的底部开口中穿出，穿出孔道后的挂绳3再向上穿过挂板2上的条形槽口21，最后绕设一圈后与自身系紧形成套环31，套环31的功能也与实施例1相同，在此不赘。以此种方式结合于挂杆1上的挂绳3以及套设在挂板2上的套环31，同样可以实现实施例1中防止包裹在飞行过程中脱离以及实现包裹在着陆后自动释放的效果。

实施例3：

参见18～22，提供了另一实施例的包裹释放系统，图18为该包裹释放系统的立体结构示意图，图19～22为该包裹释放系统与包裹配合的使用状态示意图，其中，图19为立体结构示意图，图20为正面示意图，图21为图20的A-A剖面图，图22为背面示意图。

本实施例与前述实施例1及实施例2在挂架结构及其与挂绳的结合方式均有所不同，主要区别体现在，挂杆1上无需设置孔道，即可采用一实心杆体代替前述空心杆体，挂绳3采用特殊的绕法直接绕设在该实心杆体上，目的是在保证挂绳3与挂杆1不脱离的情况下，保持挂绳3与套环31之间的联动。具体地，挂板2与挂杆1之间的安装关系不变，依旧是通过在挂板2的底板开设一条形槽口21，将挂杆1通过卡槽及卡条的配合卡设在该条形槽口21中，卡槽及卡条的配合与上述实施例1中的做法相同，在此不赘。但是，值得注意的是，在本实施例中，在将挂杆1卡设在条形槽口21中时，需要在挂杆1的另一侧与条形槽口21的尽头之间预留一段空间，供挂绳3穿设。可以在设置卡条时，在卡条的尽头与条形槽口的尽头之间预留一段空间并且在卡条的尽头设置限位结构，限制挂杆1的继续向内移动。或者，也可以不对卡条进行改进，直接在挂板的中部、靠近条形槽口的尽头的位置另外开设一个孔洞(图中未标示)，以供挂绳穿设。

挂绳3的上端依旧用于连接飞行器，挂绳3的下端先是绕设形成一个中间套环311，该中间套环311套设在挂杆1的中部位置，该中间套环311的环径略大于挂杆1的杆径但不宜过大，以免从挂杆1上脱落。该中间套环311的下端进一步结合一段中间挂绳3’，该段中间挂绳3’贴合着挂杆1的靠近挂板2顶部的一侧，向下穿过卡板2上预留在条形槽口21尽头的空间或预留的孔洞，再绕过挂杆1的底部至挂杆1的靠近挂板3底边的一侧，向上自条形槽口21的另一侧穿出，最后再绕设形成套环31，利用该套环31在挂绳3张紧时套住挂板2，锁定包裹与挂架，在挂绳3松弛时脱离挂板2，解锁包裹与挂架。

具体使用时，在飞行器递送包裹的过程中，包裹的重力施加在挂绳3上，挂绳3处于张紧状态，中间套环311和中间挂绳3’也处于张紧并将张紧传递给套环31，此时套环32牢牢地套设在包裹4的提手41上方的挂板2上，确保包裹4的提手41在飞行过程中不会从挂架上脱离。

当包裹抵到目的地时，飞行器下放包裹至包裹着陆，包裹对挂绳3的重力作用解除，继续下放挂架，挂绳3处于松弛状态，中间套环311、中间挂绳3’和套环31也都处于松弛状态，当挂架下放至套环31与包裹4的提手41抵触时，松弛的套环31可轻易被提手41顶开，从而使得套环31脱离挂板2，接触对包裹的锁定，完成对包裹的自动释放。

其中，中间套环311和中间挂绳3’的作用是将挂绳3缠绕在挂杆1上，并且不影响挂绳3的张弛对套环31的联动作用，因此，应当理解的是，本领域技术人员在此基础上，容易想到的其它任意等效方式均应落于本发明的保护范围，受本发明保护范围保护。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于，包括：

用于安置包裹的挂架；

用于与飞行器连接的挂绳，所述挂绳结合于所述挂架，且所述挂绳形成有一套环；

当所述挂绳处于张紧状态时，所述套环锁定所述挂架与包裹；

当所述挂绳处于松弛状态时，所述套环解锁所述挂架与包裹；

所述挂架包括相结合的第一挂件和第二挂件，所述挂绳结合于所述第一挂件，所述套环通过套设于所述第二挂件而锁定所述挂架与包裹，所述第一挂件与所述第二挂件之间形成一个勾口，当包裹的顶部设置有提手时，包裹通过提手挂设在所述勾口中；在包裹的重力作用下时，所述挂绳和所述套环处于绷紧状态，所述套环绷紧在提手上方的所述第一挂件与所述第二挂件之间；在包裹解除对挂绳的重力作用时，所述挂绳和所述套环处于松弛状态，通过所述套环自所述第二挂件上脱落，释放包裹。

2.如权利要求1所述的用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于：所述挂架上形成有孔道，所述挂绳通过穿设于所述孔道中而结合于所述挂架。

3.如权利要求1所述的用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于：所述挂绳通过绕设于所述挂架上而结合于所述挂架。

4.如权利要求1所述的用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于：所述第一挂件为一挂杆，所述第二挂件为一挂板，所述挂板倾斜连接于所述挂杆的杆身。

5.如权利要求4所述的用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于：所述挂板在位于所述挂杆两侧的两侧边自下而上逐渐倾斜靠拢。

6.如权利要求5所述的用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于：所述挂板自底边向中心方向开设有一条形槽口，所述条形槽口的两侧设有卡条，所述挂杆的两侧对应设有卡槽并通过所述卡槽卡设于所述卡条。

7.如权利要求1所述的用于飞行器递送包裹的包裹释放系统，其特征在于：包裹上设有提手，所述包裹通过所述提手挂设于所述挂架上。

8.一种利用如权利要求1～7中任一项所述的包裹释放系统的用于飞行器递送包裹的方法，其特征在于，包括：

将包裹安置于挂架上并通过挂绳悬挂在飞行器下方，所述挂绳在所述包裹的重力作用下而处于张紧状态，使得所述挂绳上的套环锁定所述挂架与所述包裹，进行包裹递送；

当所述包裹递送至目的地时，下放所述包裹至着陆，解除所述包裹对所述挂绳的重力作用，使所述挂绳处于松弛状态，所述套环解锁所述挂架与所述包裹，释放所述包裹。