[實用新型]基于四旋翼飛行器的自動協(xié)作包裹運輸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520083909.8
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN204433077U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 林春;廖越;廖清偉;常兵兵;甘桂祥;劉智銀
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本實用新型涉及包裹配送裝置，尤其是涉及一種基于四旋翼飛行器的自動協(xié)作包裹運輸裝置。

背景技術

如今，包裹配送主要依靠人力，自動包裹配送裝置可以實現(xiàn)短距離內(nèi)包裹的自動抓取配送及包裹出入庫，可以為人們提供極大的便利。

現(xiàn)有四旋翼飛行器基于單片機控制，為遙控式。

陀螺儀、距離傳感器、機器視覺等技術的發(fā)展，不斷激發(fā)著人們的需求。

現(xiàn)有包裹運輸裝置——亞馬遜PrimeAir八爪直升機，最大承重5磅，能直接從他們的倉庫飛到消費者的家門口。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供能夠自動識別抓取包裹并能協(xié)作完成運送、包裹出入庫任務，便于物流運送的一種基于四旋翼飛行器的自動協(xié)作包裹運輸裝置。

本實用新型設有至少兩架四旋翼飛行器，每架四旋翼飛行器正下方安裝1個攝像頭和1個電磁鐵，每架四旋翼飛行器的上部安裝1個陀螺儀和1個控制模塊，每架四旋翼飛行器的前方安裝3個距離傳感器，每架四旋翼飛行器的左方、右方和下方分別安裝1個距離傳感器。

本實用新型利用陀螺儀、距離傳感器及控制模塊配合實現(xiàn)飛行器的飛行姿態(tài)控制，通過距離傳感器及控制模塊調(diào)整飛行高度及實現(xiàn)自動避障，利用電磁鐵實現(xiàn)對包裹的抓取，通過人工分配指令實現(xiàn)對包裹位置的定位及配送位置的指定。

至少由2架四旋翼飛行器構成，且每架飛行器仍保持獨立運輸功能，分配指令由人根據(jù)包裹特征發(fā)出，其包裹抓取工作由電磁鐵完成。多架飛行器通過距離傳感器能夠判別相互之間的距離及障礙物，并調(diào)整自身姿態(tài)，自動避障，從而協(xié)作飛行，并完成包裹運輸。本實用新型采用的協(xié)作方式為疊加式，多架四旋翼飛機通過垂直連接的方式協(xié)同抓取包裹，可實現(xiàn)在不增加單架飛行器輸出功率的情況下提高整體承載力。

本實用新型可實現(xiàn)多架四旋翼飛行器配合抓取包裹并完成指定運輸，解決當下受單架四旋翼飛行器承載能力限制而僅能抓取較輕包裹的局限性問題。

本實用新型不僅可以實現(xiàn)包裹短距離運送，還可以實現(xiàn)包裹入庫、出庫任務，協(xié)助減輕人工包裹入庫、出庫負擔，節(jié)約人力，提高物流配送效率。

本實用新型依托于四旋翼飛行器，通過機器視覺、距離傳感器、飛行控制等技術實現(xiàn)對包裹的識別抓取并通過尋跡算法將包裹運送到指定位置。

與陸行裝置相比，本實用新型在避障上有著更明顯的優(yōu)勢，更大程度上避免地面因素的干擾，從而提高運送效率。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下突出特點：

1)飛行器使用陀螺儀、距離傳感器與控制模塊的自動配合控制，擺脫遙控控制。

2)飛行器的自動高度調(diào)整與自動避障功能通過距離傳感器來實現(xiàn)。

3)包裹的識別抓取通過攝像頭和電磁鐵來完成。

4)包裹配送不再局限于單架飛行器，實現(xiàn)了多架飛行器的協(xié)作運送。

5)包裹的位置及配送位置的指定通過人工分配完成。

6)可以避開地面障礙因素干擾，提高配送效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的主視結構組成示意圖。

圖2是本實用新型實施例的側視結構組成示意圖。

圖3是本實用新型實施例包裹識別、抓取與運送示意圖。

具體實施方式

參見圖1～3，本實用新型實施例設有至少兩架四旋翼飛行器1，每架四旋翼飛行器1正下方安裝1個攝像頭5和1個電磁鐵6，每架四旋翼飛行器1的上部安裝1個陀螺儀3和1個控制模塊2，每架四旋翼飛行器1的前方安裝3個距離傳感器4，每架四旋翼飛行器1的左方、右方和下方分別安裝1個距離傳感器4。

人工發(fā)出包裹運輸指令及位置指令，據(jù)包裹類型分配飛行器數(shù)量，啟動本實用新型，本實用新型依據(jù)位置指令自主尋跡達到包裹位置區(qū)域。

本實用新型在包裹7的位置區(qū)域盤旋，啟動及機器視覺(攝像頭)對包裹進行識別。其中包裹包裝為特定方式，并通過攝像頭識別。

識別包裹7后本實用新型開始下降，下降到可抓取位置懸浮，啟動電磁鐵，飛行器疊加對包裹7進行抓取，其中包裹包裝中設有磁性物質，可與電磁鐵6吸引。

本實用新型抓取包裹7后，根據(jù)運送指令自動協(xié)作運送到指定位置，最終完成任務。

執(zhí)行任務過程中全部信息通過無線WIFI傳回控制端，實時監(jiān)控本實用新型執(zhí)行狀態(tài)。