一種無人機(jī)投送裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機(jī)投送裝置及方法，尤其是一種能夠傾斜空投的無人機(jī)投送裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在需要緊急救援的情況下，例如需要火災(zāi)救援的情況下，需要在非常短的時間內(nèi)投放相應(yīng)的物資。目前的無人機(jī)投送裝置大多為垂直投放，而且需要較多的裝卸時間，容易錯過救援的最佳時間。
[0003]此外，隨著網(wǎng)絡(luò)銷售和電子商務(wù)的興起，越來越多的快遞需要快速配送或定制配送，并且購買的商品大多數(shù)為小且輕的快遞包裹。隨著用工成本的不斷提高，快遞成本居高不下。并且由于大多數(shù)快遞包裹使用貨車進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)送，沒有新意，且運(yùn)送速度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種無人機(jī)投送裝置，可以實現(xiàn)傾斜投送、水平投送，而且投送速度快，貨物裝卸時間短。
[0005]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種無人機(jī)投送裝置，所述無人機(jī)投送裝置包括無人機(jī)、目標(biāo)定位單元、投送桿、釋放構(gòu)件以及控制單元，
[0006]所述目標(biāo)定位單元用于獲取投放目標(biāo)地點(diǎn)的位置參數(shù)，
[0007]所述投送桿的上端部自由旋轉(zhuǎn)地連接在所述無人機(jī)的底部上，所述投送桿的下端部與所述釋放構(gòu)件連接，
[0008]所述控制單元與所述無人機(jī)、所述目標(biāo)定位單元通信連接，
[0009]所述釋放構(gòu)件通過所述控制單元控制成選擇性地保持和釋放投放物以將所述投放物空投至所述投放目標(biāo)地點(diǎn)。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述投送桿為剛性桿。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述釋放構(gòu)件為電永磁吸盤、電磁吸盤或機(jī)械卡爪。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無人機(jī)為四旋翼無人機(jī)、六旋翼無人機(jī)、八旋翼無人機(jī)或直升機(jī)。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述目標(biāo)定位單元包括用于測量所述投放物與所述投放目標(biāo)地點(diǎn)之間的水平距離的測距傳感器和用于確定所述投放目標(biāo)地點(diǎn)的角度方位的攝像頭。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述測距傳感器為超聲波測距傳感器、雷達(dá)測距傳感器、紅外線測距傳感器或激光測距傳感器。
[0015]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無人機(jī)投送裝置還包括用于測量所述投送桿的旋轉(zhuǎn)角度的角度傳感器，所述角度傳感器設(shè)置在所述投送桿的旋轉(zhuǎn)軸上。
[0016]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無人機(jī)投送裝置還包括用于測量所述投放物的重量的拉力計，所述拉力計連接在所述投送桿與所述釋放構(gòu)件之間。
[0017]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無人機(jī)投送裝置還包括用于測量所述投送桿的末端的加速度的加速度計和用于測量所述投送桿的末端的角度的陀螺儀。
[0018]本發(fā)明還提供一種無人機(jī)投送方法，利用上述的無人機(jī)投送裝置實現(xiàn)，其包括以下步驟:
[0019]SlOO:通過目標(biāo)定位單元獲取投放目標(biāo)地點(diǎn)的距離和高度；
[0020]S200:所述控制單元根據(jù)通過目標(biāo)定位單元獲取的投放目標(biāo)地點(diǎn)的距離和高度，參照預(yù)先設(shè)定的投放目標(biāo)地點(diǎn)的距離和高度與投送軌跡的對應(yīng)關(guān)系，確定所述無人機(jī)需要完成的投送軌跡；
[0021]S300:基于所述投送軌跡，所述控制單元控制所述無人機(jī)運(yùn)動；以及
[0022]S400:所述控制單元控制所述釋放構(gòu)件，釋放投放物以按指定軌跡將所述投放物空投至所述投放目標(biāo)地點(diǎn)。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的無人機(jī)投送裝置可以實現(xiàn)傾斜投送、水平投送，而且投送速度快，貨物裝夾時間短。
【附圖說明】
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的無人機(jī)投送裝置的示意電氣框圖；
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的無人機(jī)投送裝置的示意電氣框圖；
[0026]圖3是圖2的無人機(jī)投送裝置的外觀示意圖；
[0027]圖4是用于說明圖2的無人機(jī)投送裝置的投放原理的示意圖；
[0028]圖5是圖2的無人機(jī)投送裝置的除無人機(jī)之外的結(jié)構(gòu)的分解示意圖；
[0029]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的無人機(jī)投送方法的示意流程圖。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0031]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0032]如圖1所示，本實施例的無人機(jī)投送裝置1000包括無人機(jī)100、目標(biāo)定位單元201、投送桿220、釋放構(gòu)件240以及控制單元101。投放物300被保持在釋放構(gòu)件240的底部。釋放構(gòu)件240由控制單元101進(jìn)行控制。在運(yùn)送過程中，釋放構(gòu)件240保持投放物300。在投放時，控制單元101可以控制釋放構(gòu)件240，使得釋放構(gòu)件240在指定的時間點(diǎn)釋放投放物300。
[0033]本實施例的無人機(jī)投送裝置1000通過投送桿220的慣性擺動，利用釋放構(gòu)件240在規(guī)定的時間釋放投放物300，實現(xiàn)傾斜投送、水平投送，而且投送速度快，貨物裝卸時間短。
[0034]其中，如圖1所示，所述目標(biāo)定位單元201用于獲取投放目標(biāo)地點(diǎn)O的位置參數(shù)。位置參數(shù)例如為所述投放物300與投放目標(biāo)地點(diǎn)O的水平距離和垂直距離等。
[0035]在本實施例中，所述目標(biāo)定位單元201包括用于測量所述投放物300與所述投放目標(biāo)地點(diǎn)O之間的水平距離X的測距傳感器203和用于確定所述投放目標(biāo)地點(diǎn)O的角度方位的攝像頭202。角度方位例如由投放物300與投放目標(biāo)地點(diǎn)O形成的直線與鉛垂線形成的夾角A來表示。通過夾角A和水平距離X，可以計算出投放物300與投放目標(biāo)地點(diǎn)O形成的距離L、以及投放物300與投放目標(biāo)地點(diǎn)O在鉛垂方向上的距離Y。在通過攝像頭202拍攝的畫面上，根據(jù)投放目標(biāo)地點(diǎn)O在該拍攝畫面上的位置，可以通過軟件功能計算出所述投放物300與投放目標(biāo)地點(diǎn)O的垂直距離等位置參數(shù)。
[0036]在本實施例中，投放目標(biāo)地點(diǎn)O為某層高樓陽臺400。然而，本發(fā)明不僅限于此，投放目標(biāo)地點(diǎn)O也可以為不便于垂直投放的地點(diǎn)或可以垂直投放的地點(diǎn)。
[0037]其中，所述測距傳感器203可以為超聲波測距傳感器、雷達(dá)測距傳感器、紅外線測距傳感器或激光測距傳感器。所述測距傳感器203的測試范圍優(yōu)選為3米至10米。在無人機(jī)100上已設(shè)置測距傳感器和攝像頭的情況下，本實施例的無人機(jī)投送裝置1000可以將無人機(jī)100上的測距傳感器和攝像頭采集的數(shù)據(jù)用于獲取投放目標(biāo)地點(diǎn)O的位置參數(shù)，無需重復(fù)設(shè)置測距傳感器和攝像頭，節(jié)省成本，簡化結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，本發(fā)明不限于此，也可以獨(dú)立設(shè)置測距傳感器和攝像頭。
[0038]如圖3至圖5所示，所述投送桿220的上端部自由旋轉(zhuǎn)地連接在所述無人機(jī)100的底部上。所述無人機(jī)100的底部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)座272。所述投送桿220的上端部設(shè)置有連接部276。連接部276經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸和軸承274樞接在所述旋轉(zhuǎn)座272上。由此，投送桿220可以繞旋轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動。
[0039]所述投送桿220的下端部與所述釋放構(gòu)件240連接。雖然在圖3至圖5中，所述投送桿220的下端部與所述釋放構(gòu)件240之間還連接有拉力計230，但所述投送桿220的下端部與所述釋放構(gòu)件240之間也可以直接連接，中間不設(shè)置其他構(gòu)件。
[0040]所述控制單元101與所述無人機(jī)100、所述目標(biāo)定位單元201雙向通信連接?？刂茊卧?101 由 CPU (Central Processing Unit，中央處理單元)、R0M (Read Only Memory 只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory隨機(jī)存儲器)以及與相互電連接的各部件進(jìn)行各種信號的收發(fā)的輸入輸出接口等構(gòu)成。控制單元101負(fù)責(zé)無人機(jī)投送裝置1000的整體的動作控制。ROM存儲無人機(jī)投送裝置1000的基