一种无人机多点自动配送方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种无人机多点自动配送方法及装置，该方法步骤包括：S1.在各配送点布置红外信标以及在配送无人机上布置红外图像采集设备；S2.配送无人机接收到地面控制端发送的配送指令时，根据配送指令控制在各配送点之间飞行，当配送无人机飞行至配送点时，转入执行步骤S3；S3.控制配送无人机启动降落，在降落过程中启动红外图像采集设备查找并采集红外信标的图像，根据采集到的图像判断配送无人机的位置偏移程度以调整配送无人机航向，直至降落至目的降落点；配送无人机从目的降落点起飞后控制飞行至下一配送点。本发明专利技术能够实现无人机多点自动配送，且具有配送效率及精度高、成本低、灵活性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机多点自动配送方法及装置
本专利技术涉及无人机配送领域，尤其涉及一种无人机多点自动配送方法及装置。
技术介绍
无人机目前已逐渐被广泛应用在各个领域中，在物流配送领域中，利用无人机进行货物的配送，可以灵活的适用于各类配送环境，极大的节省配送资源，提高配送效率。目前利用无人机自动配送系统来完成二点或多点之间的货物配送，以在A、B两建筑物间配送为例，通常是按如下流程：(1)无线遥控请求无人机飞往B处楼层停机坪；(2)控制无人机从A处楼层停机坪起飞，按照预设航线飞往至B处楼层降落起始点；(3)无人机到达B处楼层降落起始点后降落至B处楼层停机坪；(4)B处工作人员将货物放至无人机吊仓后控制无人机返航，无人机从B处楼层停机坪起飞，按照预设航线飞往A处楼层降落起始点；(5)无人机飞行至降落至A处楼层停机坪后，A处楼层停机坪工作人员取出需要的货物，完成配送。上述利用无人机完成二点或多点之间货物配送的方式，配送效率高、时效性好且安全性高，可灵活适用于长距离、复杂环境等各类配送场景中。但是现有技术中无人机起飞与降落都需要依赖于精准的GPS信号，尤其是降落过程，要实现精准降落至指定位置必须确保GPS信号精准，而普通的GPS定位精度一般都在2米到3米左右，虽然差分GPS精度较高，精度在厘米级别，但成本昂贵，单模块成本非常高，且要确保GPS精准通常要求GPS模块上空较为空旷，而当无人机在高楼较多的建筑群中实现自动配送时，由于高楼之间的距离较短，GPS信号通常较差且不稳定，GPS坐标还易于发生漂移，部分区域甚至无法获取到GPS信号，因而无人机依赖于GPS信号进行降落时会导致降落过程中飞行不稳定，或降落位置不准、找不到GPS信号后无法降落，甚至导致无人机离周边的障碍物较近造成炸机危险等状况，就无法确保实现稳定、准确的自动配送。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种配送效率及精度高、成本低、灵活性强的无人机多点自动配送方法及装置，能够利用无人机实现多点高效、精准的自动配送。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种无人机多点自动配送方法，步骤包括：S1.在各配送点布置红外信标以及在配送无人机上布置红外图像采集设备；S2.配送控制：配送无人机接收到地面控制端发送的配送指令时，根据所述配送指令控制在各所述配送点之间飞行，当配送无人机飞行至所述配送点时，转入执行步骤S3；S3.起降控制：控制配送无人机启动降落，在降落过程中启动所述红外图像采集设备查找并采集所述红外信标的图像，根据采集到的图像判断配送无人机的位置偏移程度以调整配送无人机航向，直至降落至目的降落点；配送无人机从目的降落点起飞后控制飞行至下一配送点。进一步的，所述步骤S1中，具体在各配送点的水平方向布置具有垂直辐射方向的水平红外信标、以及垂直方向布置具有水平辐射方向的垂直红外信标，所述步骤S3降落过程中，通过查找所述水平红外信标、垂直红外信标，判断配送无人机分别相对于所述水平红外信标、垂直红外信标的偏移程度，以分别确定配送无人机相对于所述水平红外信标、垂直红外信标需要调整的距离大小。进一步的，所述步骤S1中，具体分别在所述配送无人机的机身侧指定位置布置水平方向采集的第一红外图像采集设备以及在底部指定位置布置垂直方向采集的第二红外图像采集设备，用于对应采集所述垂直红外信标、水平红外信标的图像，以确定配送无人机相对于所述水平红外信标、垂直红外信标的偏移程度。进一步的，所述步骤S3中，先通过所述第一红外图像采集设备查找所述垂直红外信标，若查找到所述垂直红外信标，判断所述垂直红外信标在所述第一红外图像采集设备中成像位置是否处于中心区域，如不是调整无人机航向，直至所述第一红外图像采集设备中成像处于中心区域；再通过所述第二红外图像采集设备查找所述水平红外信标，若查找到所述水平红外信标，判断所述第二红外图像采集设备中成像是否处于中心区域，如不是调整无人机航向，直至所述第二红外图像采集设备中成像处于中心区域，控制无人机垂直下降至目标降落点。进一步的，还包括对所述红外图像采集设备成像进行标定，得到所述红外信标在所述红瓦图像采集设备中成像数据与所述红外图像采集设备距离之间关系以用于调整配送无人机航向的步骤，所述调整配送无人机飞行航向时根据标定得到的所述成像数据与所述红外图像采集设备距离之间的对应关系，并通过由配送无人机飞行的实际距离与目标距离形成闭环进行控制。进一步的，所述步骤S3中，当配送无人机飞行至配送点后，如果找不到所述红外信标或查找所述红外信标超过预设时长，则控制向地面控制端发送请求降落至上一降落点的请求，接收到地面控制端的响应后飞行至上一降落点，若当前没有适合降落的降落点，则控制配送无人机飞行至备用应急降落点进行降落。进一步的，所述步骤S3中配送无人机从目的降落点起飞后控制飞行至下一配送点的具体步骤包括：控制配送无人机从降落点起飞的过程中，启动所述红外图像查找并采集设备采集所述红外信标的图像，根据采集到的图像判断配送无人机的位置偏移程度以调整配送无人机航向，直至飞行至原降落起点后完成起飞。一种无人机多点自动配送装置，包括地面控制端以及配送无人机，所述地面控制端向配送无人机发送配送指令，以及接收配送无人机上传的飞行状态信息，还包括：布置在各配送点的红外信标以及布置在所述配送无人机上的红外图像采集设备；以及配送控制模块，用于所述配送无人机接收到所述地面控制端发送的配送指令时，根据所述配送指令控制在各所述配送点之间飞行，当配送无人机飞行至所述配送点附近指定的降落起点时，转入执行起降控制模块；起降控制模块，用于控制配送无人机启动降落，在降落过程中启动所述红外图像采集设备查找并采集所述红外信标的图像，根据采集到的图像判断配送无人机的位置偏移程度以调整配送无人机航向，直至降落至目的降落点；配送无人机从目的降落点起飞后控制飞行至下一配送点。进一步的，所述红外信标包括水平方向布置的具有垂直辐射方向的水平红外信标、以及垂直方向布置的具有水平辐射方向的垂直红外信标，所述起降控制模块中通过识别所述水平红外信标、垂直红外信标，判断配送无人机分别相对于所述水平红外信标、垂直红外信标的偏移程度，以分别确定配送无人机在水平、垂直方向上需要调整的距离大小。进一步的，所述红外图像采集设备包括在配送无人机机身侧指定位置布置的水平方向采集的第一红外图像采集设备以及在底部指定位置布置的垂直方向采集的第二红外图像采集设备，用于对应采集所述垂直红外信标、水平红外信标的图像确定红外信标与配送无人机之间的位置关系，输出给所述起降控制模块，所述起降控制模块根据所述第一红外图像采集设备、第二红外图像采集设备采集到的图像，分别确定配送无人机在水平、垂直方向上需要调整的距离大小。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过在各配送点布置红外信标以及在配送无人机上布置红外图像采集设备，由红外信标作为位置标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机多点自动配送方法，其特征在于，步骤包括：/nS1.在各配送点布置红外信标以及在配送无人机上布置红外图像采集设备；/nS2.配送控制：配送无人机接收到地面控制端发送的配送指令时，根据所述配送指令控制在各所述配送点之间飞行，当配送无人机飞行至所述配送点时，转入执行步骤S3；/nS3.起降控制：控制配送无人机启动降落，在降落过程中启动所述红外图像采集设备查找并采集所述红外信标的图像，根据采集到的图像判断配送无人机的位置偏移程度以调整配送无人机航向，直至降落至目的降落点；配送无人机从目的降落点起飞后控制飞行至下一配送点。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机多点自动配送方法，其特征在于，步骤包括：
S1.在各配送点布置红外信标以及在配送无人机上布置红外图像采集设备；
S2.配送控制：配送无人机接收到地面控制端发送的配送指令时，根据所述配送指令控制在各所述配送点之间飞行，当配送无人机飞行至所述配送点时，转入执行步骤S3；
S3.起降控制：控制配送无人机启动降落，在降落过程中启动所述红外图像采集设备查找并采集所述红外信标的图像，根据采集到的图像判断配送无人机的位置偏移程度以调整配送无人机航向，直至降落至目的降落点；配送无人机从目的降落点起飞后控制飞行至下一配送点。


2.根据权利要求1所述的无人机多点自动配送方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体在各配送点的水平方向布置具有垂直辐射方向的水平红外信标、以及垂直方向布置具有水平辐射方向的垂直红外信标，所述步骤S3降落过程中，通过查找所述水平红外信标、垂直红外信标，判断配送无人机分别相对于所述水平红外信标、垂直红外信标的偏移程度，以分别确定配送无人机相对于所述水平红外信标、垂直红外信标需要调整的距离大小。


3.根据权利要求2所述的无人机多点自动配送方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体分别在所述配送无人机的机身侧指定位置布置水平方向采集的第一红外图像采集设备以及在底部指定位置布置垂直方向采集的第二红外图像采集设备，用于对应采集所述垂直红外信标、水平红外信标的图像，以确定配送无人机相对于所述水平红外信标、垂直红外信标的偏移程度。


4.根据权利要求3所述的无人机多点自动配送方法，其特征在于，所述步骤S3中，先通过所述第一红外图像采集设备查找所述垂直红外信标，若查找到所述垂直红外信标，判断所述垂直红外信标在所述第一红外图像采集设备中成像位置是否处于中心区域，如不是调整无人机航向，直至所述第一红外图像采集设备中成像处于中心区域；再通过所述第二红外图像采集设备查找所述水平红外信标，若查找到所述水平红外信标，判断所述第二红外图像采集设备中成像是否处于中心区域，如不是调整无人机航向，直至所述第二红外图像采集设备中成像处于中心区域，控制无人机垂直下降至目标降落点。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的无人机多点自动配送方法，其特征在于，还包括对所述红外图像采集设备成像进行标定，得到所述红外信标在所述红瓦图像采集设备中成像数据与所述红外图像采集设备距离之间关系以用于调整配送无人机航向的步骤，所述调整配送无人机航向时根据标定得到的所述成像数据与所述红外图像采集设备距离之间的对应关系，并通过由配送无人机飞行的实际距离与目标距离形成闭环进行控制。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李新祥，周琪瑜，郭浩，
申请(专利权)人：湖南星空机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43