[發(fā)明專利]基于著陸引導(dǎo)的無(wú)人機(jī)物流站點(diǎn)及物流方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710809912.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN107402584A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大壯深飛科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)人機(jī)物流站，具體地涉及一種基于視覺導(dǎo)航的無(wú)人機(jī)物流站。屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其使用領(lǐng)域不斷增加，無(wú)人機(jī)在植保、物流、電力巡線等方面都執(zhí)行大量的作業(yè)，無(wú)人機(jī)發(fā)展的下一個(gè)階段即是無(wú)人機(jī)機(jī)器人，其高度自動(dòng)化智能化可替代人工完成更多精細(xì)復(fù)雜的任務(wù)，其中物資的運(yùn)輸即物流是無(wú)人機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，我國(guó)部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)開展無(wú)人機(jī)物流試點(diǎn)，然而其自主化程度很大程度上取決于物流站點(diǎn)的設(shè)計(jì)，尤其是無(wú)人值守的無(wú)人機(jī)物流站點(diǎn)仍是一個(gè)需要解決的技術(shù)問題，視覺導(dǎo)航下的自主引導(dǎo)帶來了無(wú)人機(jī)物流效能和應(yīng)用潛力。現(xiàn)有無(wú)人機(jī)物流站點(diǎn)多為無(wú)人機(jī)落地后人工摘取貨箱，不利于智能化集中操作，且對(duì)地面環(huán)境要求較高，容易出現(xiàn)著陸事故或人為誤操作，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)受損、人員受傷或貨物遺失等。無(wú)人機(jī)掛載的物資實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投遞有助于減少人力和誤操作，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高自主性和無(wú)人機(jī)物流具有至關(guān)重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于著陸引導(dǎo)的無(wú)人機(jī)物流站點(diǎn)及物流方法：

物流站點(diǎn)包括停機(jī)位、合作標(biāo)志、貨箱解鎖器，貨物傳送設(shè)備、中心控制器、供電單元、具有電子標(biāo)簽的貨箱；無(wú)人機(jī)包括機(jī)載著陸引導(dǎo)模塊、貨箱，所述無(wú)人機(jī)是垂直起降無(wú)人機(jī)；其中，

合作標(biāo)志，是具有特定排列方式的并且亮度區(qū)分于背景的一組LED燈，用于配合無(wú)人機(jī)機(jī)載著陸引導(dǎo)模塊引導(dǎo)無(wú)人機(jī)降落于指定停機(jī)位上；合作標(biāo)志與停機(jī)位一一對(duì)應(yīng)；當(dāng)停機(jī)位被占用時(shí)，該停機(jī)位對(duì)應(yīng)的合作標(biāo)志熄滅；當(dāng)停機(jī)位空閑時(shí)，其合作標(biāo)志亮起；

停機(jī)位，是無(wú)人機(jī)降落的指定位置；

貨物傳送設(shè)備，用于傳送無(wú)人機(jī)卸下的貨物至指定位置，以及將待寄出的貨物傳送至無(wú)人機(jī)貨箱相應(yīng)位置；

具有電子標(biāo)簽的貨箱，用于封裝待運(yùn)輸?shù)奈锲罚⑶颐總€(gè)物流任務(wù)對(duì)應(yīng)唯一電子標(biāo)簽；

貨箱，用于承載待運(yùn)輸?shù)奈镔Y；貨箱具有電子鎖，該電子鎖的解鎖由貨箱解鎖器完成；電子鎖用于將貨箱鎖定于無(wú)人機(jī)上；

機(jī)載著陸引導(dǎo)模塊，用于搜索合作標(biāo)志并引導(dǎo)無(wú)人機(jī)降落于指定停機(jī)位上；

機(jī)載著陸引導(dǎo)模塊，包括機(jī)載攝像頭、機(jī)載解算模塊、衛(wèi)星定位模塊；機(jī)載攝像頭、衛(wèi)星定位模塊分別與機(jī)載解算模塊相連；

各站點(diǎn)的合作標(biāo)志、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)預(yù)存在機(jī)載解算模塊中；

機(jī)載攝像頭，用于拍攝無(wú)人機(jī)下方環(huán)境圖像，機(jī)載攝像頭保持下視；

衛(wèi)星定位模塊，用于獲取無(wú)人機(jī)當(dāng)前衛(wèi)星定位信息；

機(jī)載解算模塊與無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)相連；用于將衛(wèi)星定位模塊、機(jī)載攝像頭數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算，并發(fā)送給無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，以控制無(wú)人機(jī)進(jìn)場(chǎng)下降和著陸及調(diào)整無(wú)人機(jī)姿態(tài)；各物流站點(diǎn)的停機(jī)位的合作標(biāo)志、每個(gè)合作標(biāo)志與其對(duì)應(yīng)的停機(jī)位之間的位置關(guān)系、各物流站點(diǎn)的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)預(yù)存在機(jī)載解算模塊中；

中心控制器與貨物傳送設(shè)備、電子鎖連接，中心控制器用于控制和驅(qū)動(dòng)各部分進(jìn)行操作；中心控制器中存儲(chǔ)電子標(biāo)簽與物流任務(wù)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，每個(gè)物流任務(wù)信息包括寄件方姓名、地址、電話，收件方姓名、地址、電話；

供電單元，用于為本站點(diǎn)各部分提供電源。

一種基于著陸引導(dǎo)的無(wú)人機(jī)物流方法，包括如下步驟：

物流站點(diǎn)停機(jī)位設(shè)置合作標(biāo)志；且每個(gè)停機(jī)位采用唯一的合作標(biāo)志；當(dāng)停機(jī)位被占用時(shí)，該停機(jī)位對(duì)應(yīng)的合作標(biāo)志熄滅；當(dāng)停機(jī)位空閑時(shí)，其合作標(biāo)志亮起；

無(wú)人機(jī)起飛前，根據(jù)本次物流任務(wù)的目的地的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑規(guī)劃；

無(wú)人機(jī)起飛，按照規(guī)劃的路線逐漸靠近該目的地位置，并進(jìn)行自動(dòng)避障，機(jī)載攝像頭在采集的地面圖像中搜索空閑停機(jī)位的合作標(biāo)志，當(dāng)發(fā)現(xiàn)合作標(biāo)志后啟動(dòng)無(wú)人機(jī)下降，并在下降過程中持續(xù)鎖定合作標(biāo)志，采用視覺引導(dǎo)方式使無(wú)人機(jī)的下降方向指向停機(jī)位，直至著陸在停機(jī)位上；

當(dāng)無(wú)人機(jī)降落至停機(jī)位，停機(jī)位上的貨箱解鎖器掃描貨箱的電子標(biāo)簽，并與中心控制器通信，讀取該電子標(biāo)簽的收件方信息，驗(yàn)證該貨箱本次物流任務(wù)的目的地是否為本站點(diǎn)：

若是本站點(diǎn)則貨箱解鎖器打開貨箱電子鎖，貨箱從無(wú)人機(jī)上卸下，中心控制器啟動(dòng)貨物傳送設(shè)備，貨物傳送設(shè)備將貨箱運(yùn)至指定位置等待下一步操作(如等待收件人前來提取，如果大箱內(nèi)還有若干小包裹則人工或機(jī)器自動(dòng)拆解貨箱)；當(dāng)貨箱從無(wú)人機(jī)上卸下后，貨物傳送設(shè)備將該站點(diǎn)待寄出的下一個(gè)貨箱運(yùn)送至無(wú)人機(jī)，貨箱固定于無(wú)人機(jī)上，貨箱電子鎖關(guān)閉，中心控制器根據(jù)收件方信息更新該貨箱的電子標(biāo)簽，貨箱掛載于無(wú)人機(jī)，等待起飛執(zhí)行新的物流任務(wù)。

若目的地不是本站點(diǎn)，則解鎖器不打開電子鎖，無(wú)人機(jī)繼續(xù)起飛執(zhí)行原物流任務(wù)。