[發明專利]一種智能配送無人機及其控制方法

在審

• 申請號: 202110389416.7
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113002767A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 焦艷梅;蔣左;王陶;邱澤鎧;朱靖東;劉凌
• 申請（專利權）人: 西安文理學院
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D9/00;B64D47/08;B64D47/00;G06Q10/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種智能配送無人機，其特征在于，包括貨艙主體、無人機主體、夾緊裝置、推送裝置、卡扣裝置、腳架、攝像頭、GPS定位裝置和紅外線測距裝置；

無人機主體上設有無刷電機連接的若干個旋翼臂，無人機主體下部連接貨艙主體，卡扣裝置設在無人機主體和貨艙主體上；

貨艙主體包括無人機主體下部的投送管道和若干個貨艙，各貨艙中分別設有夾持貨物的夾緊裝置和推送裝置，在若干個貨艙外板上分別設有腳架；還包括設在貨艙主體上的攝像頭、貨艙主體前的紅外線測距裝置和無人機主體上的GPS定位裝置；以及與攝像頭、紅外線測距裝置和GPS定位裝置連接的控制系統。

2.根據權利要求1所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述無人機主體包括上層板和下層板，旋翼臂與上層板連接，上層板通過旋翼臂與下層板連接；旋翼臂端部設置無刷電機和螺旋槳，下層板下方固定有固定板。

3.根據權利要求1所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述貨艙主體中部下方為投送管道，通過三個框型板連接構成；在三個框型板外側分別連接平行布置的連桿和限位板，通過連桿連接貨艙框板和外側板，三塊側板的外側都固定有推送裝置和腳架。

4.根據權利要求1所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述貨艙主體后貨艙兩側面安裝有左側連接板和右側連接板，左側連接板和右側連接板以及貨艙主體前部都安裝有卡扣裝置。

5.根據權利要求4所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述卡扣裝置包括卡扣卡槽和卡扣定位件，卡扣卡槽包括通過螺釘連接的兩個短墊片和一個長墊片，組成一個能卡住上方卡扣的結構，卡扣卡槽分別固定在前側板、左側連接板和右側連接板上。

6.根據權利要求5所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述卡扣定位件包括L型鋁合金板、固定片、U型板、卡扣和扭轉彈簧，L型鋁合金板固定在下層板和固定板上；通過螺栓將U型板和卡扣固定在固定片和L型鋁合金板之間，扭轉彈簧固定在卡扣中間。

7.根據權利要求1所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述推送裝置包括電機輸出軸嚙合的減速齒輪組，減速齒輪組與齒條嚙合，齒條連接齒條固定件，齒條固定件分別連接于三個夾緊裝置的夾緊外殼上。

8.根據權利要求1所述的一種智能配送無人機，其特征在于，所述夾緊裝置通過齒條固定件與推送裝置連接；夾緊裝置夾緊外殼內側壁設有水平向內延伸的圓柱，圓柱內放置有預緊彈簧，受力支座上設有與水平圓柱相插入的小直徑圓柱；受力支座外端面連接有活動夾片，活動夾片與夾緊外殼外側壁弧形面相向布置；限位桿穿過夾緊外殼上下兩側限位槽與貨艙上的限位板的限位槽活動連接，限定夾緊裝置在貨艙中的位置。

9.根據權利要求8所述的一種智能配送無人機，其特征在于，限位桿中段上下分別設有限位擋塊和限位螺紋，通過螺母連接限位桿，將限位桿在限位桿支撐的任意位置夾緊。

10.一種智能配送無人機的控制方法，其特征在于，包括：

S1，客戶下單，訂單信息導入商家電腦端；

S2，操作員在電腦前將所有貨物投送目的地及其所需投送的貨物對應順序信息導入無人機控制系統；

S3，無人機控制系統自檢電量是否充足；如是，則此無人機控制系統接收指令信息，并且等待存貨員向貨艙存放貨物；若否，則不接收指令，繼續充電，指令由下一臺無人機根據電量判斷是否可以接收；

S4，存貨員人工打開無人機主體與貨艙主體的卡扣，使無人機主體與貨艙主體分離，將待配送貨物放置到貨艙后，連接無人機主體和貨艙主體；

S5，無人機控制系統自檢是否存放貨物；如是，無人機開啟配送程序；若否，繼續等待裝貨；

S6，開啟配送程序后，無人機GPS定位裝置測定無人機當前所處位置，判斷與第一個帶配送貨物目的地之間的位置關系，做出初步的路徑規劃；

S7，無人機起飛，開始紅外測距裝置實時測距判斷初步的規劃路徑上是否有障礙物阻擋；若是，則向紅外測距裝置測得沒有障礙阻擋的方向飛行，繞過障礙物，無人機便實時繞過障礙物逐漸逼近目的地；若否，則按照初步的規劃路徑抵達目的地；

S8，無人機到達目的地，無人機降低飛行高度，對應貨物所在貨艙的推動裝置啟動，進行貨物的投放；

S9，投放完成，無人機控制系統判斷貨艙貨物是否投遞完；若是，無人機返回出發地進行下一個批貨物投送；若否，則通過步驟S1～S8投送剩余貨物。