物流无人机及其工作方法技术

本发明专利技术涉及无人机技术领域，尤其涉及一种物流无人机，包括机身，机身的顶部固定有四个机臂，每个机臂上安装有电机和螺旋桨，机身的内部为中空，机身内部的底部设有若干个滚珠，机身的一侧设有舱门，与所述舱门对应的一侧设有电动推杆，所述电动推杆的一端连接有推板，所述机身上设有二维码显示屏。机体结构采用“井”字形四旋翼，机体中心为立方体中空，货仓即为机体的设计理念，在保证仓储空间的，最大程度的减小了无人机机体体积与自重，避免了由分体连接造成的货仓振动，从而影响飞行器机体的稳定性；同时将货物仓储区重心位置提高，使得无人机载货后整体重心位置偏上，使得机体整机结构紧凑，机动性能强。

Logistics unmanned aerial vehicle and its working methods

The invention relates to the technical field of UAV, in particular to a logistics UAV, including a fuselage. The top of the fuselage is fixed with four arms, each with a motor and a propeller, a hollow inside the body, a number of balls at the bottom of the fuselage, and a hatch on one side of the fuselage, corresponding to the hatch. One side of the electric push rod is connected with a push plate, and a two-dimensional code display screen is arranged on the body of the electric push rod. The structure of the body uses the \well\ shaped four rotor, the center of the body is the hollow of the cube, the warehouse is the design idea of the body. In ensuring the storage space, the volume and weight of the unmanned aerial vehicle can be reduced to the maximum degree, and the vibration of the cargo bin caused by the split connection is avoided, and the stability of the aircraft body will be affected; meanwhile, the stability of the aircraft body will be affected. The center of gravity of the cargo storage area is raised, so that the overall gravity center position of the UAV after loading is increased, so that the whole body structure is compact and the maneuverability is strong.

【技术实现步骤摘要】
物流无人机及其工作方法
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种物流无人机及其工作方法。
技术介绍
微型无人机由于其机动灵活、反映迅速、无人飞行、操纵简单等优点广泛应用在农业、勘测、航拍、巡逻等领域,但是这些应用主要还是限制在拍摄和监控层面，即对环境只是“看”和“查”，还不能和环境进行主动“接触，更不用说进行货物运输。如果能有一款专用于物流的无人机，通过优化设计，提高运输效率，降低运输成本，就可以为物流公司提供更方便快捷的物流运输服务。目前市场中物流无人机大部分采用机体与末端货仓分离的吊舱形式进行设计，虽然有装卸方便、成本低等优点，但是存在以下问题亟待解决：1.独立吊舱增加系统自重，飞机载重比通常偏低，影响作业效率；2.吊舱与机体的分体设计，极易造成系统共振，同时产生了较大的干扰阻力与压差阻力；3.仓储设备无法固定货物，易造成由货物随机体移动引起的系统整体重心偏移，影响飞行安全；4.仓储设备不具备自动装卸货功能，或为抛投式卸货方式，易造成货物受损。5.货物投递无安全验证，存在货物丢失隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种物流无人机及其工作方法，增强机体的稳定性，减少飞行阻力，提高作业效率；实现快递投递时的安全校验与自动卸货，保障货物安全性，从而实现无人干预的无人机自动送货功能。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种物流无人机，其特征在于：包括机身，机身的顶部固定有四个机臂，每个机臂上安装有电机和螺旋桨，机身的内部为中空，机身内部的底部设有若干个滚珠，机身的一侧设有舱门，与所述舱门对应的一侧设有电动推杆，所述电动推杆的一端连接有推板，所述机身上设有二维码显示屏。机体结构采用“井”字形四旋翼，无人机机体结构构成货仓，在保证仓储空间的同时，最大程度的减小了无人机机体体积与自重。机体与货仓的一体化设计，避免了由分体连接造成的货仓振动，从而影响飞行器机体的稳定性。采用电动推杆与底部滚珠配合将货物推出，避免传统“抛投式”造成货物损坏。优选地，所述机身的底部设有减震脚架。优选地，所述机身的形状为椭圆形球体。减小飞行中的阻力。优选地，所述机身内部通入惰性气体。优选地，还包括传感器系统、飞控系统、通信系统、物流控制中心；所述传感器系统用于监控主要包括机载摄像头、超声波、GPS；主定位采用GPS，着陆点与高度控制融合图像与超声波信息，同时，机载摄像头通过机载图传发射机将侦察视频信号实时回传控制中心便于监控无人机飞行状态；所述飞控系统用于控制机身的飞行状态，根据物流无人机的技术指标，选择合适的动力系统；所述物流中心通过所述通信系统控制飞控系统工作。一种物流无人机的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：Step1：物流控制中心将货物自动装载在货仓，同时通过扫描快递单号，实现目的地自动识别，路径规划，通过数据通信系统上传飞控并将预计准确到达时间发送至收货人；Step2：无人机启动并按照航线飞行至目的地；物流控制中心实时监控飞行状态与位置；Step3：货物到达后，由收货人扫描舱门屏幕显示的二维码，舱门自动开启，货物由自动退出系统推出；Step4：如遇无人机到达目的地后的等待取货时间超过规定时间时，控制中心将自动联系取货人，已通知其尽快取货；Step5：收货人确认无误后，关闭舱门，同时传回信息至控制中心，请求返航；Step6：控制中心确认后，无人机返航；测试结束。本专利技术的有益效果是:1)机体结构采用“井”字形四旋翼，机体中心为立方体中空，货仓即为机体的设计理念，在保证仓储空间的，最大程度的减小了无人机机体体积与自重，避免了由分体连接造成的货仓振动，从而影响飞行器机体的稳定性；同时将货物仓储区重心位置提高，使得无人机载货后整体重心位置偏上，使得机体整机结构紧凑，机动性能强；2)“井”字形结构外轮廓采用椭圆球体，球体结构与四根机臂共同构成无人机机体结构件，较传统机体结构机构强度增强，机体稳定性高；同时椭圆形外轮廓整流效果佳，较传统机体与货仓的分体设计，气流特性稳定，大大减小了干扰阻力与压差阻力；3)椭圆形柱体与内切长方体中间空间采用封闭式设计，内部充惰性气体氦气，其中氦气的密度仅为0.16克每升，较空气的密度1.2克每升，因此每升氦气即可产生1.04克升力，利用整流空间提高无人机载重比；4)货仓内部立方体结构，侧面为货物进出口，设计为自动开关门，采用电动推杆与底部滚珠配合将货物推出，避免传统“抛投式”造成货物损坏；同时在货物装载完成后，通过压力传感器电动推杆以一定力将货物固定于推杆与侧壁之间，避免货物晃动造成的机体振动与物品损坏，提高安全性与稳定性；5)通过物流控制中心与机上显示二维码校验取货人信息，确保货物安全。附图说明图1为本专利技术的内部结构示意图；图2为本专利技术的电路原理图；图3为本专利技术的整体立体图。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1-图3所示，一种物流无人机，包括机身1，机身的顶部固定有四个机臂2，每个机臂上安装有电机和螺旋桨3，机身的内部为中空，机身内部的底部设有若干个滚珠4，机身的一侧设有舱门5，与所述舱门对应的一侧设有电动推杆6，所述电动推杆的一端连接有推板7，舱内采用长方体内腔，并粘贴减震层，同时设计电动推杆用于运输过程的夹紧功能及卸货时的推出功能。为减小推出阻力采用轻型材料球体嵌入底板。自动卸货能够在无人机到达目的地时，由取货人通过扫描舱门处的二维码，获取验证后，舱门自动开启，利用电动推杆和滚珠自动将货物卸下后，舱门自动关闭。所述机身上设有二维码显示屏8。所述机身的底部设有减震脚架9。所述机身的形状为椭圆形球体。所述机身内部通入惰性气体。结构载体选用“井”字结构，采用碳纤维管材料，通过旋翼下洗气流分析，得出升力损失最小轴距，与舱体共同制约限位。机体外形为方形货仓外部整流机体结构，通过修形设计获得具有理想气动特性的机身模型，有效减小干扰阻力。机体结构采用复合材料成型技术，使椭圆球体外层与长方体内层中间形成密闭腔体，充入氦气，提高机体升力。还包括传感器系统、飞控系统、通信系统、物流控制中心；所述传感器系统用于监控主要包括机载摄像头、超声波、GPS；主定位采用GPS，着陆点与高度控制融合图像与超声波信息，同时，机载摄像头通过机载图传发射机将侦察视频信号实时回传控制中心便于监控无人机飞行状态；所述飞控系统用于控制机身的飞行状态，根据物流无人机的技术指标，选择合适的动力系统；所述物流中心通过所述通信系统控制飞控系统工作。物流控制中心将货物自动装载在货仓，同时通过扫描快递单号，实现目的地自动识别，路径规划，通过数据通信系统上传飞控，同时中心将预计准确到达时间发送至收货人，并实时监控飞行器状态与位置等信息。当无人机到达目的地后的等待取货时间超过规定时间时，控制中心将自动联系取货人，已通知其尽快取货。当取货人扫描二维码信息后，由控制中心验证无误后，控制无人机飞控将开启货舱门。工作原理：Step1：物流控制中心将货物自动装载在货仓，同时通过扫描快递单号，实现目的地自动识别，路径规划，通过数据通信系统上传飞控并将预计准确到达时间发送至收货人；Step2：无人机启动并按照航线飞行至目的地；物流控制中心实时监控飞行状态与位置；Step3：货物到达后，由收货人扫描舱门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物流无人机，其特征在于：包括机身，机身的顶部固定有四个机臂，每个机臂上安装有电机和螺旋桨，机身的内部为中空，机身内部的底部设有若干个滚珠，机身的一侧设有舱门，与所述舱门对应的一侧设有电动推杆，所述电动推杆的一端连接有推板，所述机身上设有二维码显示屏。

【技术特征摘要】
1.一种物流无人机，其特征在于：包括机身，机身的顶部固定有四个机臂，每个机臂上安装有电机和螺旋桨，机身的内部为中空，机身内部的底部设有若干个滚珠，机身的一侧设有舱门，与所述舱门对应的一侧设有电动推杆，所述电动推杆的一端连接有推板，所述机身上设有二维码显示屏。2.根据权利要求1所述的物流无人机，其特征在于：所述机身的底部设有减震脚架。3.根据权利要求1所述的物流无人机，其特征在于：所述机身的形状为椭圆形球体。4.根据权利要求1所述的物流无人机，其特征在于：，所述机身内部通入惰性气体。5.根据权利要求1所述的物流无人机，其特征在于：还包括传感器系统、飞控系统、通信系统、物流控制中心；所述传感器系统用于监控主要包括机载摄像头、超声波、GPS；主定位采用GPS，空中飞行时由超声波提供蔽障信息，着陆点与高度控制融合图像与超声波信息，同时，机载摄像头通过机载图传发...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昌丽，付梓轩，苏宁波，智万钰，尹鹏飞，
申请(专利权)人：天津中德应用技术大学，
类型：发明
国别省市：天津,12