基于着陆引导的无人机物流站点及物流方法技术

本发明专利技术公开了一种基于着陆引导的无人机物流站点及物流方法，属于无人机技术领域。包括停机位、合作标志、货箱解锁器，货物传送设备、中心控制器、供电单元、具有电子标签的货箱；无人机包括机载着陆引导模块、货箱。合作标志与停机位一一对应，采用视觉引导方式使无人机的下降直至着陆在停机位上，货箱解锁器扫描货箱的电子标签，验证后打开电子锁，进行货箱的装卸。提高了自动化程度和作业效率，减少了着陆和人工卸货带来的误操作事故，且具有多种灵活方便的实现方式。

【技术实现步骤摘要】
基于着陆引导的无人机物流站点及物流方法
本专利技术涉及一种无人机物流站，具体地涉及一种基于视觉导航的无人机物流站。属于无人机

技术介绍
随着无人机技术的发展，其使用领域不断增加，无人机在植保、物流、电力巡线等方面都执行大量的作业，无人机发展的下一个阶段即是无人机机器人，其高度自动化智能化可替代人工完成更多精细复杂的任务，其中物资的运输即物流是无人机的重要应用领域，我国部分农村地区已经开展无人机物流试点，然而其自主化程度很大程度上取决于物流站点的设计，尤其是无人值守的无人机物流站点仍是一个需要解决的技术问题，视觉导航下的自主引导带来了无人机物流效能和应用潜力。现有无人机物流站点多为无人机落地后人工摘取货箱，不利于智能化集中操作，且对地面环境要求较高，容易出现着陆事故或人为误操作，导致无人机受损、人员受伤或货物遗失等。无人机挂载的物资实现自动投递有助于减少人力和误操作，对于实现高自主性和无人机物流具有至关重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于着陆引导的无人机物流站点及物流方法：物流站点包括停机位、合作标志、货箱解锁器，货物传送设备、中心控制器、供电单元、具有电子标签的货箱；无人机包括机载着陆引导模块、货箱，所述无人机是垂直起降无人机；其中，合作标志，是具有特定排列方式的并且亮度区分于背景的一组LED灯，用于配合无人机机载着陆引导模块引导无人机降落于指定停机位上；合作标志与停机位一一对应；当停机位被占用时，该停机位对应的合作标志熄灭；当停机位空闲时，其合作标志亮起；停机位，是无人机降落的指定位置；货物传送设备，用于传送无人机卸下的货物至指定位置，以及将待寄出的货物传送至无人机货箱相应位置；具有电子标签的货箱，用于封装待运输的物品，并且每个物流任务对应唯一电子标签；货箱，用于承载待运输的物资；货箱具有电子锁，该电子锁的解锁由货箱解锁器完成；电子锁用于将货箱锁定于无人机上；机载着陆引导模块，用于搜索合作标志并引导无人机降落于指定停机位上；机载着陆引导模块，包括机载摄像头、机载解算模块、卫星定位模块；机载摄像头、卫星定位模块分别与机载解算模块相连；各站点的合作标志、卫星定位数据预存在机载解算模块中；机载摄像头，用于拍摄无人机下方环境图像，机载摄像头保持下视；卫星定位模块，用于获取无人机当前卫星定位信息；机载解算模块与无人机飞行控制系统相连；用于将卫星定位模块、机载摄像头数据进行融合计算，并发送给无人机飞行控制系统，以控制无人机进场下降和着陆及调整无人机姿态；各物流站点的停机位的合作标志、每个合作标志与其对应的停机位之间的位置关系、各物流站点的卫星定位数据预存在机载解算模块中；中心控制器与货物传送设备、电子锁连接，中心控制器用于控制和驱动各部分进行操作；中心控制器中存储电子标签与物流任务信息的对应关系，每个物流任务信息包括寄件方姓名、地址、电话，收件方姓名、地址、电话；供电单元，用于为本站点各部分提供电源。一种基于着陆引导的无人机物流方法，包括如下步骤：物流站点停机位设置合作标志；且每个停机位采用唯一的合作标志；当停机位被占用时，该停机位对应的合作标志熄灭；当停机位空闲时，其合作标志亮起；无人机起飞前，根据本次物流任务的目的地的卫星定位数据进行路径规划；无人机起飞，按照规划的路线逐渐靠近该目的地位置，并进行自动避障，机载摄像头在采集的地面图像中搜索空闲停机位的合作标志，当发现合作标志后启动无人机下降，并在下降过程中持续锁定合作标志，采用视觉引导方式使无人机的下降方向指向停机位，直至着陆在停机位上；当无人机降落至停机位，停机位上的货箱解锁器扫描货箱的电子标签，并与中心控制器通信，读取该电子标签的收件方信息，验证该货箱本次物流任务的目的地是否为本站点：若是本站点则货箱解锁器打开货箱电子锁，货箱从无人机上卸下，中心控制器启动货物传送设备，货物传送设备将货箱运至指定位置等待下一步操作(如等待收件人前来提取，如果大箱内还有若干小包裹则人工或机器自动拆解货箱)；当货箱从无人机上卸下后，货物传送设备将该站点待寄出的下一个货箱运送至无人机，货箱固定于无人机上，货箱电子锁关闭，中心控制器根据收件方信息更新该货箱的电子标签，货箱挂载于无人机，等待起飞执行新的物流任务。若目的地不是本站点，则解锁器不打开电子锁，无人机继续起飞执行原物流任务。对比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的采用视觉引导的无人机物流站点及方法，提供了无人机物流与地面作业进行衔接的途径，提高了自动化程度，特别适用物流站点化作业，减少了着陆和人工卸货带来的误操作事故，且具有多种灵活方便的实现方式，有效提高了无人机物流的作业效率。附图说明图1是本专利技术所述站点所用无人机组成示意图；图2是本专利技术所述站点地面部分组成示意图；其中：1-停机位、2-合作标志(点亮的LED灯)、3-货箱解锁器、4-货物传送设备、5-货箱(已投递)、6-电子标签。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术加以详细说明，同时也叙述了本专利技术技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。下面结合实施例和图1和图2对本专利技术所述一种基于着陆引导的无人机物流站点进一步解释，所述站点包括停机位、合作标志、货箱解锁器，货物传送设备、中心控制器、供电单元、具有电子标签的货箱；无人机包括机载着陆引导模块、货箱，所述无人机是垂直起降无人机；其中，合作标志，是具有特定排列方式的并且亮度区分于背景的一组LED灯，用于配合无人机着陆引导模块引导无人机降落于指定停机位上；合作标志与停机位一一对应；当停机位被占用时，该停机位对应的合作标志熄灭；当停机位空闲时，其合作标志亮起；进一步地，合作标志包括多个LED灯、灯阵控制器；多个LED灯均匀排列且固定在围墙顶部，所述LED灯是采用LED构成的圆形发光体或者条带形发光体；各LED灯的电源线分别通过灯阵控制器与供电单元连接；灯阵控制器用于控制各LED灯的亮灭。所述LED灯是由条状LED灯带盘绕而成的实心圆形发光体，每个LED灯的直径至少为300mm；LED灯的数量大于4；其圆心之间的间距大于等于LED灯半径的3倍。每个LED灯的光度大于等于113000lm。停机位，是无人机降落的指定位置；进一步地，每个停机位都具有无人机固定装置，用于将无人机固定于停机位上。货物传送设备，用于传送无人机卸下的货物至指定位置，以及将待寄出的货物传送至无人机货箱相应位置；具有电子标签的货箱，用于封装待运输的物品，并且每个物流任务对应唯一电子标签；例如，货箱外表面设有液晶屏幕，电子标签显示在货箱的液晶屏幕上。货箱，用于承载待运输的物资；货箱具有电子锁，该电子锁的解锁由货箱解锁器完成；电子锁用于将货箱锁定于无人机上；着陆引导模块，用于搜索合作标志并引导无人机降落于指定停机位上；着陆引导模块，包括机载摄像头、机载解算模块、卫星定位模块；机载摄像头、卫星定位模块分别与机载解算模块相连；各站点的合作标志、卫星定位数据预存在机载解算模块中；机载摄像头，用于拍摄无人机下方环境图像，机载摄像头保持下视；卫星定位模块，用于获取无人机当前卫星定位信息；机载解算模块与无人机飞行控制系统相连；用于将卫星定位模块、机载摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于着陆引导的无人机物流站点，其特征在于，包括停机位、合作标志、货箱解锁器，货物传送设备、中心控制器、供电单元、具有电子标签的货箱；无人机包括机载着陆引导模块、货箱，所述无人机是垂直起降无人机；其中，合作标志，是具有特定排列方式的并且亮度区分于背景的一组LED灯，用于配合无人机机载着陆引导模块引导无人机降落于指定停机位上；合作标志与停机位一一对应；当停机位被占用时，该停机位对应的合作标志熄灭；当停机位空闲时，其合作标志亮起；停机位，是无人机降落的指定位置；货物传送设备，用于传送无人机卸下的货物至指定位置，以及将待寄出的货物传送至无人机货箱相应位置；具有电子标签的货箱，用于封装待运输的物品，并且每个物流任务对应唯一电子标签；货箱，用于承载待运输的物资；货箱具有电子锁，该电子锁的解锁由货箱解锁器完成；电子锁用于将货箱锁定于无人机上；机载着陆引导模块，用于搜索合作标志并引导无人机降落于指定停机位上；机载着陆引导模块，包括机载摄像头、机载解算模块、卫星定位模块；机载摄像头、卫星定位模块分别与机载解算模块相连；各站点的合作标志、卫星定位数据预存在机载解算模块中；机载摄像头，用于拍摄无人机下方环境图像，机载摄像头保持下视；卫星定位模块，用于获取无人机当前卫星定位信息；机载解算模块与无人机飞行控制系统相连；用于将卫星定位模块、机载摄像头数据进行融合计算，并发送给无人机飞行控制系统，以控制无人机进场下降和着陆及调整无人机姿态；各物流站点的停机位的合作标志、每个合作标志与其对应的停机位之间的位置关系、各物流站点的卫星定位数据预存在机载解算模块中；中心控制器与货物传送设备、电子锁连接，中心控制器用于控制和驱动各部分进行操作；中心控制器中存储电子标签与物流任务信息的对应关系，每个物流任务信息包括寄件方姓名、地址、电话，收件方姓名、地址、电话；供电单元，用于为本站点各部分提供电源。...

【技术特征摘要】
1.一种基于着陆引导的无人机物流站点，其特征在于，包括停机位、合作标志、货箱解锁器，货物传送设备、中心控制器、供电单元、具有电子标签的货箱；无人机包括机载着陆引导模块、货箱，所述无人机是垂直起降无人机；其中，合作标志，是具有特定排列方式的并且亮度区分于背景的一组LED灯，用于配合无人机机载着陆引导模块引导无人机降落于指定停机位上；合作标志与停机位一一对应；当停机位被占用时，该停机位对应的合作标志熄灭；当停机位空闲时，其合作标志亮起；停机位，是无人机降落的指定位置；货物传送设备，用于传送无人机卸下的货物至指定位置，以及将待寄出的货物传送至无人机货箱相应位置；具有电子标签的货箱，用于封装待运输的物品，并且每个物流任务对应唯一电子标签；货箱，用于承载待运输的物资；货箱具有电子锁，该电子锁的解锁由货箱解锁器完成；电子锁用于将货箱锁定于无人机上；机载着陆引导模块，用于搜索合作标志并引导无人机降落于指定停机位上；机载着陆引导模块，包括机载摄像头、机载解算模块、卫星定位模块；机载摄像头、卫星定位模块分别与机载解算模块相连；各站点的合作标志、卫星定位数据预存在机载解算模块中；机载摄像头，用于拍摄无人机下方环境图像，机载摄像头保持下视；卫星定位模块，用于获取无人机当前卫星定位信息；机载解算模块与无人机飞行控制系统相连；用于将卫星定位模块、机载摄像头数据进行融合计算，并发送给无人机飞行控制系统，以控制无人机进场下降和着陆及调整无人机姿态；各物流站点的停机位的合作标志、每个合作标志与其对应的停机位之间的位置关系、各物流站点的卫星定位数据预存在机载解算模块中；中心控制器与货物传送设备、电子锁连接，中心控制器用于控制和驱动各部分进行操作；中心控制器中存储电子标签与物流任务信息的对应关系，每个物流任务信息包括寄件方姓名、地址、电话，收件方姓名、地址、电话；供电单元，用于为本站点各部分提供电源。2.一种基于着陆引导的无人机物流方法，其特征在于，包括如下步骤：物流站点停机位设置合作标志；且每个停机位采用唯一的合作标志；当停机位被占用时，该停机位对应的合作标志熄灭；当停机位空闲时，其合作标志亮起；无人机起飞前，根据本次物流任务的目的地的卫星定位数据进行路径规划；无人机起飞，按照规划的路线逐渐靠近该目的地位置，并进行自动避障，机载摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：厦门大壮深飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35