CN208085503U - 一种基于人工智能的物流运输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于人工智能的物流运输设备，包括运输车和搭载于运输车上的无人机；所述运输车上设有货箱，货箱顶板上表面作为停放无人机的停机平台；货箱内由隔板分隔为储件区和出件区，货箱内储件区的物品通过机械手将其放入出件区，并进一步由升降设备送至出件口；无人机抓取出件口处的物品，通过无线传输设备与运输车车载主控制器通讯获取投递目的地信息；运输车和无人机上均设有定位装置。本实用新型减少了人力成本，节能环保，符合供电网络合理用电的要求；免去了快递员和客户需要上下楼取货的烦恼，同时能防止客户个人信息泄露。

Description

一种基于人工智能的物流运输设备

技术领域

本实用新型涉及一种物流运输设备，具体是一种基于人工智能的物流运输设备。

背景技术

随着快递物流行业的迅速发展，人们收取的快件越来越多，快递在给人们生活带来方便的同时，也存在效率不高的问题以及必须面对越来越高的人力成本压力。因此，需要对现有的物流运输系统进行改进，第一，降低人力成本，增加单位时间内的单人投递量上限；第二降低时间成本，减少繁琐的电话联系和快递代收环节，直接将快递送到家，客户不需要下楼取件，快递员也不用费力爬楼才能送货到家；第三，合理利用时间，对于城市里的上班族，白天往往不在家，而晚上稍晚些就休息了，因此一天中能给快递员送货的时间可能只有傍晚和晚上的三四个小时，这段时间内快递员集中送货又很容易出现人手不足。

实用新型内容

本实用新型就是为了解决上述问题，提供了一种基于人工智能的物流运输设备。

本实用新型是按照以下技术方案实施的。

一种基于人工智能的物流运输设备，包括运输车和搭载于运输车上的无人机；所述运输车上设有货箱，货箱顶板上表面作为停放无人机的停机平台，停机平台上设有充电座；货箱内由隔板分隔为储件区和出件区，隔板底部形成贯通储件区和出件区的中转通道，中转通道上方固定有机械手；所述储件区底部设有托板，托板一侧的下方设有液压缸；所述出件区设有升降板，出件区的顶板上设有四个定滑轮，四根钢丝绳一端分别固定于升降板上表面的四角，另一端绕过定滑轮改变牵引方向，并最终固定于四个绕线轮上；四个绕线轮分为两组，每组的两个绕线轮分别固定于同一个电机的转子上；升降板中间为放置区；所述放置区为矩形，其一边临近中转通道，另外三边外侧形成多个有滑杆贯穿其中的圆形过孔；所述滑杆一端固定于出件区底部，另一端固定于出件区的顶板上；出件区的顶板中央形成出件口；所述运输车上还设有以车载主控制器为核心的控制系统，车载主控制器连接车载定位系统、驾驶控制系统、监控系统、通讯系统、识别机构、传送控制器、充电控制器；所述通讯系统包括与无人机通讯的数据传输模块和与远端的中心服务器互联的4G模块；所述传送控制器控制机械手和电机；所述充电控制器控制充电座内的感应线圈中电流的通断；所述识别机构安装于出件区内；

所述无人机包括安装于主机身上的螺旋翼和用于支撑主机身的支架，主机身中部安装有在竖直方向上伸缩的伸缩杆，伸缩杆底端安装有夹持部；无人机上还设有以机载主控制器为核心的控制系统，机载主控制器连接机载定位系统、飞行控制系统、夹持控制系统、机载无线模块。

进一步的，所述机械手位于储件区内。

进一步的，所述车载定位系统和机载定位系统为GPS模块或北斗模块。

进一步的，所述数据传输模块和机载无线模块为Zigbee模块。

进一步的，所述无人机上搭载无线充电感应线圈，线圈安装于支架上，线圈连接无人机上的充电控制模块。

进一步的，所述驾驶控制系统为基于人工智能的无人驾驶控制系统。

进一步的，所述滑杆垂直于货箱底面。

进一步的，所述识别机构为RFID读卡器或二维码/条形码扫描装置。

本实用新型获得了如下有益效果。

本实用新型中，运输车搭载无人驾驶控制系统，减少了人力成本，运输车使用电池提供动力，更加节能环保，对于物流行业普遍不工作的凌晨时段，恰好为城市用电低谷时段，可用于给车辆充电，符合供电网络合理用电的要求；运输车内设有抓取装置和识别装置，可自动抓取快递物品并将其送出货箱外，最终由无人机将其送至客户家中的收件箱里，同时免去了快递员和客户需要上下楼取货的烦恼。此外，快递包装上的识别码可以隐去客户个人信息，防止客户个人信息泄露。

附图说明

图1是本实用新型中物流运输系统的结构框图；

图2是本实用新型中车载控制电路的结构示意图；

图3是本实用新型中机载控制电路的结构示意图；

图4是本实用新型中运输车货箱的结构示意图；

图5是本实用新型中出件区内部机构的左视图；

图6是本实用新型中出件区内部机构的俯视图；

图7是本实用新型中无人机的主视图；

图8是本实用新型中升降板的结构示意图（未抬起）；

图9是本实用新型中升降板的结构示意图（抬起）。

其中，101.储件区；102.出件区；103.托板；104.机械手；105.液压缸；106.顶板；107.充电座；201.升降板；202.定滑轮；203.钢丝绳；204.绕线轮；205.电机；206.滑杆；3.无人机；301.支架；302.夹持部；303.伸缩杆；304.螺旋翼；305.主机身。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本实用新型进行进一步的技术说明。

如图1～9所示，一种基于人工智能的物流运输设备，包括运输车和搭载于运输车上的无人机3；所述运输车上设有货箱，货箱顶板106上表面作为停放无人机3的停机平台，停机平台上设有充电座107；货箱内由隔板分隔为储件区101和出件区102，隔板底部形成贯通储件区101和出件区102的中转通道，中转通道上方固定有机械手104；所述储件区101底部设有托板103，托板103一侧的下方设有液压缸105；所述出件区102设有升降板201，出件区102的顶板106上设有四个定滑轮202，四根钢丝绳203一端分别固定于升降板201上表面的四角，另一端绕过定滑轮202改变牵引方向，并最终固定于四个绕线轮204上；四个绕线轮204分为两组，每组的两个绕线轮204分别固定于同一个电机205的转子上；升降板201中间为放置区；所述放置区为矩形，其一边临近中转通道，另外三边外侧形成多个有滑杆206贯穿其中的圆形过孔；所述滑杆206一端固定于出件区102底部，另一端固定于出件区102的顶板106上；出件区102的顶板106中央形成出件口；所述运输车上还设有以车载主控制器为核心的控制系统，车载主控制器连接车载定位系统、驾驶控制系统、监控系统、通讯系统、识别机构、传送控制器、充电控制器；所述通讯系统包括与无人机3通讯的数据传输模块和与远端的中心服务器互联的4G模块；所述传送控制器控制机械手104和电机205；所述充电控制器控制充电座107内的感应线圈中电流的通断；所述识别机构安装于出件区102内；

所述无人机3包括安装于主机身305上的螺旋翼304和用于支撑主机身305的支架301，主机身305中部安装有在竖直方向上伸缩的伸缩杆303，伸缩杆303底端安装有夹持部302；无人机3上还设有以机载主控制器为核心的控制系统，机载主控制器连接机载定位系统、飞行控制系统、夹持控制系统、机载无线模块。

所述机械手104位于储件区101内。

所述车载定位系统和机载定位系统为GPS模块或北斗模块。

所述数据传输模块和机载无线模块为Zigbee模块。

所述无人机3上搭载无线充电感应线圈，线圈安装于支架301上，线圈连接无人机3上的充电控制模块。

所述驾驶控制系统为基于人工智能的无人驾驶控制系统。

所述滑杆206垂直于货箱底面。

所述识别机构为RFID读卡器或二维码/条形码扫描装置。

本实用新型的原理和使用方法为：

运输车搭载无人驾驶控制系统，运行于专用线路上。对于已有的成熟社区，没有空间建设新的专用线路，考虑到现有的无人驾驶技术尚不完善，运输车上部署驾驶室，像通用物流车辆一样，由人工驾驶。

运输车上部署充放电系统，包括电池和充放电控制电路，电池一方面为车辆提供电能，另一方面为无人机充电。电动汽车传统的内燃机动力车辆相比，更加节能环保。且对于物流行业普遍不工作的凌晨时段，恰好为城市用电低谷时段，可用于给车辆充电，符合供电网络合理用电的要求。

本实用新型不适合体积过大或重量过重的物品的运输。对于符合要求的物品，码放在运输车货箱内。目标投递点位于同一街区或同一居民区的物品码放在一起，且先投放的街区或居民区的物品，放在靠近机械手104的位置。机械手首先抓取近处的快件，通过中转通道放入出件区102内。如近处的物品已经抓取完毕，而受机械手104自身尺寸限制，无法触碰到，通过车载的传送控制器驱动液压缸105动作，将托板103的一边抬起，快递物品将沿托板滑向机械手104所在方向，从而可以被机械手104抓取到。

机械手104放入出件区102的物品，被出件区102内的识别机构（摄像机或RFID读卡器），识别出外包装上的条码或检测到RFID标签，读取物品编码。一车物品的编码与收件箱地址的对应关系，预先已经加载到主控制器中；主控制器通过读取由识别机构识别出的物品编码，查询出该物品对应的收件箱地址。

出件区102的物品放置于升降板201上，电机205动作，驱动绕线轮204转动，牵引钢丝绳203带动升降板201上升，从而将快递物品升起至出件口。停在出件口处的无人机3驱动伸缩杆303伸出，将夹持部302推向物品，并控制夹持部夹紧物品。如图8、图9所示，升降板201的升降全过程始终沿滑杆206滑动，一方面防止升降板201左右晃动，另一方面滑杆206实现了类似挡板的功能。

运输车与停机坪上的无人机3之间通过Zigbee模块通信和交互信息，当无人机3在出件口等待下一个物品送来期间，该物品对应的目标收件箱信息已经由运输车上的车载控制器发给无人机3。无人机3携带物品起飞后，首先飞向由运输车预先指定的方向，在飞行过程中，逐渐将飞行高度调节至收件箱对应的高度。对于楼群中的住户，收件箱安装于阳台上或其他室外区域，收件箱内设有无线收发装置，当无人机3靠近时，与收件箱握手成功，即降落在收件箱上，松开夹持部302，将物品放下，之后原路返回运输车上，等待下一个派送指令。

无人机3内部的电量监测装置发现无人机3的电量不足时，将无人机停靠在充电座107上，通过无线方式为无人机3充电。

运输车和无人机3上搭载的定位系统，可以准确定位当前位置，运输车主控制器通过内置的电子地图服务，可以实时判断出当前待投递物品和目标地址间的相对位置，并合理规划无人机3的飞行路线。

运输车通过远程通讯模块（4G模块）与物流系统的中心服务器交互信息，一方面可以将投递成功的物品信息及时上传，中心服务器再转发给与该收件箱绑定的客户端（例如手机等智能终端设备）。

Claims (7)

1.一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于，包括运输车和搭载于运输车上的无人机（3）；

所述运输车上设有货箱，货箱顶板（106）上表面作为停放无人机（3）的停机平台，停机平台上设有充电座（107）；货箱内由隔板分隔为储件区（101）和出件区（102），隔板底部形成贯通储件区（101）和出件区（102）的中转通道，中转通道上方固定有机械手（104）；所述储件区（101）底部设有托板（103），托板（103）一侧的下方设有液压缸（105）；所述出件区（102）设有升降板（201），出件区（102）的顶板（106）上设有四个定滑轮（202），四根钢丝绳（203）一端分别固定于升降板（201）上表面的四角，另一端绕过定滑轮（202）改变牵引方向，并最终固定于四个绕线轮（204）上；四个绕线轮（204）分为两组，每组的两个绕线轮（204）分别固定于同一个电机（205）的转子上；升降板（201）中间为放置区；所述放置区为矩形，其一边临近中转通道，另外三边外侧形成多个有滑杆（206）贯穿其中的圆形过孔；所述滑杆（206）一端固定于出件区（102）底部，另一端固定于出件区（102）的顶板（106）上；出件区（102）的顶板（106）中央形成出件口；所述运输车上还设有以车载主控制器为核心的控制系统，车载主控制器连接车载定位系统、驾驶控制系统、监控系统、通讯系统、识别机构、传送控制器、充电控制器；所述通讯系统包括与无人机（3）通讯的数据传输模块和与远端的中心服务器互联的4G模块；所述传送控制器控制机械手（104）和电机（205）；所述充电控制器控制充电座（107）内的感应线圈中电流的通断；所述识别机构安装于出件区（102）内；

所述无人机（3）包括安装于主机身（305）上的螺旋翼（304）和用于支撑主机身（305）的支架（301），主机身（305）中部安装有在竖直方向上伸缩的伸缩杆（303），伸缩杆（303）底端安装有夹持部（302）；无人机（3）上还设有以机载主控制器为核心的控制系统，机载主控制器连接机载定位系统、飞行控制系统、夹持控制系统、机载无线模块。

2.如权利要求1所述的一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于：所述机械手（104）位于储件区（101）内。

3.如权利要求1所述的一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于：所述车载定位系统和机载定位系统为GPS模块或北斗模块。

4.如权利要求1所述的一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于：所述数据传输模块和机载无线模块为Zigbee模块。

5.如权利要求1所述的一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于：所述无人机（3）上搭载无线充电感应线圈，线圈安装于支架（301）上，线圈连接无人机（3）上的充电控制模块。

6.如权利要求1所述的一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于：所述驾驶控制系统为基于人工智能的无人驾驶控制系统。

7.如权利要求1所述的一种基于人工智能的物流运输设备，其特征在于：所述滑杆（206）垂直于货箱底面。