一种基于人体姿态识别的物流无人机及人机物流交互系统技术方案

本发明专利技术属于物流无人机技术领域，具体涉及一种基于人体姿态识别的物流无人机及人机物流交互系统。本发明专利技术能够对货主进行人体姿态识别，判断货主是否处于收货姿态，从而来决定落货方式，结合落货参数的设置，使得无人机能够在悬停或者携带货物降落至地面后安全的解除对货物的限制，不仅能够保证货物完好，还能够保证货主在接货时能逐渐适应货物重量，避免货物砸伤货主的情况发生，此过程中，根据货主的动作信息来对其姿态进行预测，实现自主判定落货方式的目的，同时还能够根据预测姿态实时调整无人机的悬停位置，使得货主能够更为便捷的取走货物。取走货物。取走货物。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人体姿态识别的物流无人机及人机物流交互系统


[0001]本专利技术属于物流无人机
，具体涉及一种基于人体姿态识别的物流无人机及人机物流交互系统。

技术介绍

[0002]随着物流技术的不断发展，人们在对货物进行配送时，已经不仅仅局限于地面配送，对于一些小型的货物而言，已经能够使用无人机进行配送作业，其配送过程相较于地面配送的优点在于能够无视大部分地形，同时其配送速度也要高于地面配送，且在无人机飞行的过程中，当然，为保证货物能够安全送至货主手中，相应的人脸识别系统式必须要配备的，以此来避免货物错送的现象发生。
[0003]现有的物流无人机在配送货物时，多会在核对人脸信息之后，将货物放置到地面，如公开号为CN114220157A的无人机配送中基于人脸转正和人脸识别的收货人识别方法，人脸识别验证通过后，无人机接收到确认指令后，降落到收件人对应的地理坐标位置附近的地面后，释放运送的货物，完成配送任务并起飞返程，不仅送货方式单一，而且送货点的地面环境属于不可控区域，容易导致一些易碎货物破损，此时更适用于货主直接从无人机下方去取走货物，其次，常规的无人机在落货时，需要停机，落货完毕后，需要再次的启动，起飞阶段对无人机电量消耗较大，电池自身的续航能力有一定的影响，基于此，本方案提供了一种基于人体姿态识别、灵活选择落货方式的物流无人机及其交互系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于人体姿态识别的物流无人机及人机物流交互系统，能够对货主进行人体姿态识别，确定无人机悬停位置，还能够根据货主的人体姿态选择地面落货，提高送货方式的灵活性，且无论何种落货方式无人机均不需停机，对电池的影响较小。
[0005]本专利技术采取的技术方案具体如下：一种基于人体姿态识别的人机物流交互系统，包括数据采集模块、特征提取模块、一级判定模块、卸货判定模块、动作捕捉模块、特征分析模块、预测模块、二级判定模块以及中控模块；所述数据采集模块用于采集货物信息以及货主的人脸图像，并将货主的人脸图像标定为标准图像；所述特征提取模块用于提取货主的人体图像，其中，所述人体图像包括面部图像和关节图像；所述一级判定模块用于识别货主的人体图像，并根据识别结果确定落货方式，其中，所述落货方式包括空中悬停接货以及地面落货；所述卸货判定模块用于根据落货方式设定落货参数，并在满足落货参数时，解除对货物的限定；
所述动作捕捉模块用于采集货主的动作信息，并将所述动作信息进行解码处理，输出多帧连续图像，并标定为待分析图像；所述特征分析模块用于获取所有待分析图像，并将所述待分析图像输入至趋势分析模型中，输出货主的动作变化趋势；所述预测模块用于根据所述动作变化趋势预测货主的手臂姿态，并输出为预测姿态；所述二级判定模块用于获取预测姿态，并根据所述预测姿态调整无人机的悬停位置；所述中控模块用于收发所述数据采集模块、特征提取模块、一级判定模块、动作捕捉模块、特征分析模块、预测模块以及二级判定模块之间的流转信息。
[0006]在一种优选方案中，还包括通信模块，所述通信模块用于提醒货主选择落货方式；若货主选择悬停接货，则无人机悬停于货主的前方；若货主选择地面落货，则无人机将货物放置于地面；若货主未进行回应，则通过所述一级判定模块识别货主的人体图像，且根据识别结果自动确定落货方式。
[0007]在一种优选方案中，所述特征提取模块包括第一执行单元和第二执行单元，所述第一执行单元的执行优先权高于第二执行单元的执行优先权；所述第一执行单元执行时，捕捉所述货主的面部图像，并将所述面部图像上传至一级判定模块；所述第二执行单元执行时，捕捉所述货主的关节图像，并将所述关节图像上传至一级判定模块，其中，所述关节图像包括肩关节特征、肘关节特征以及腕关节特征。
[0008]在一种优选方案中，所述一级判定模块包括第一判定单元和第二判定单元，所述第一判定单元的执行优先权高于第二判定单元的执行优先权；所述第一判定单元用于判断所述面部图像是否与标准图像一致；若一致，则判定所述货主信息准确，并将无人机悬停于货主的正前方；若不一致，则判定所述货主信息不符，且不执行第二判定单元；所述第二判定单元用于判断所述肩关节特征、肘关节特征以及腕关节特征的位置关系；若所述腕关节特征位于肘关节特征的上方、肘关节特征位于肩关节特征的上方，则判定货主选择空中悬停接货；若所述肩关节特征位于肘关节特征的下方，则判定货主选择地面落货。
[0009]在一种优选方案中，所述落货参数设置为货物与无人机之间的压力变化参数，所述压力变化参数依据货物重量设置，其中，压力变化参数的取值大于货物重量的二分之一。
[0010]在一种优选方案中，所述二级判定模块内预设有标准姿态图像，并在获取预测姿态之后与其进行比较；若所述预测姿态与标准姿态图像一致，则无人机悬停于指定位置；若所述预测姿态与标准姿态图像不一致，则生成偏差距离，并将无人机的悬停位置调整至预测姿态的位置。
[0011]在一种优选方案中，还包括语音播报模块，所述语音播报模块用于播放提醒验收
语句。
[0012]本专利技术还提供了，一种基于人体姿态识别的物流无人机，应用于上述的基于人体姿态识别的人机物流交互系统，包括：机身，所述机身下方设置有用于承载货物的夹持机构，所述夹持机构上设置有拉力传感器，所述拉力传感器用于检测夹持机构与所承载货物之间的拉力值；其中，所述一级判定模块判定落货方式后，所述卸货判定模块根据落货方式设定落货参数，该落货参数为夹持机构与所承载货物之间的压力变化值，当所述拉力传感器检测到夹持机构的受力满足落货参数时，所述夹持机构解除对货物的夹持。
[0013]在一种优选方案中，所述夹持机构包括夹持板和双向伸缩杆，所述夹持板设置有两个，两个所述夹持板均设置于机身的下方，所述双向伸缩杆固定安装于机身的底端，且所述双向伸缩杆的两端分别与两个夹持板的顶端固定连接。
[0014]在一种优选方案中，所述夹持板均设置为L状，两个所述夹持板之间设置有承载货物外箱体，所述承载货物外箱体的两侧均开设有与夹持板相对应的卡接槽口。
[0015]本专利技术取得的技术效果为：本专利技术能够对货主进行人体姿态识别，判断货主是否处于收货姿态，从而来决定落货方式，结合落货参数的设置，使得无人机能够在悬停或者携带货物降落至地面后安全的解除对货物的限制，不仅能够保证货物完好，还能够保证货主在接货时能逐渐适应货物重量，避免货物砸伤货主的情况发生，此过程中，还能够根据货主的动作信息来对其姿态进行预测，实现自主判定落货方式的目的，同时还能够根据预测姿态实时调整无人机的悬停位置，使得货主能够更为便捷的取走货物，且无论何种落货方式无人机均不需停机，对电池的影响较小。
附图说明
[0016]图1是本专利技术所提供的系统模块图；图2是本专利技术所提供的系统运行图；图3是本专利技术所提供的物流无人机整体结构示意图。
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下：机身；夹持机构；201、夹持板；202、双向伸缩杆。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人体姿态识别的人机物流交互系统，包括数据采集模块、特征提取模块、一级判定模块、卸货判定模块、动作捕捉模块、特征分析模块、预测模块、二级判定模块以及中控模块，其特征在于：所述数据采集模块用于采集货物信息以及货主的人脸图像，并将货主的人脸图像标定为标准图像；所述特征提取模块用于提取货主的人体图像，其中，所述人体图像包括面部图像和关节图像；所述一级判定模块用于识别货主的人体图像，并根据识别结果确定落货方式，其中，所述落货方式包括空中悬停接货以及地面落货；所述卸货判定模块用于根据落货方式设定落货参数，并在满足落货参数时，解除对货物的限定；所述动作捕捉模块用于采集货主的动作信息，并将所述动作信息进行解码处理，输出多帧连续图像，并标定为待分析图像；所述特征分析模块用于获取所有待分析图像，并将所述待分析图像输入至趋势分析模型中，输出货主的动作变化趋势；所述预测模块用于根据所述动作变化趋势预测货主的手臂姿态，并输出为预测姿态；所述二级判定模块用于获取预测姿态，并根据所述预测姿态调整无人机的悬停位置；所述中控模块用于收发所述数据采集模块、特征提取模块、一级判定模块、动作捕捉模块、特征分析模块、预测模块以及二级判定模块之间的流转信息。2.根据权利要求1所述的一种基于人体姿态识别的人机物流交互系统，其特征在于：还包括通信模块，所述通信模块用于提醒货主选择落货方式；若货主选择悬停接货，则无人机悬停于货主的前方；若货主选择地面落货，则无人机将货物放置于地面；若货主未进行回应，则通过所述一级判定模块识别货主的人体图像，且根据识别结果自动确定落货方式。3.根据权利要求1所述的一种基于人体姿态识别的人机物流交互系统，其特征在于：所述特征提取模块包括第一执行单元和第二执行单元，所述第一执行单元的执行优先权高于第二执行单元的执行优先权；所述第一执行单元执行时，捕捉所述货主的面部图像，并将所述面部图像上传至一级判定模块；所述第二执行单元执行时，捕捉所述货主的关节图像，并将所述关节图像上传至一级判定模块，其中，所述关节图像包括肩关节特征、肘关节特征以及腕关节特征。4.根据权利要求1所述的一种基于人体姿态识别的人机物流交互系统，其特征在于：所述一级判定模块包括第一判定单元和第二判定单元，所述第一判定单元的执行优先权高于第二判定单元的执行优先权；所述第一判定单元用于判断所述面部图像是否与标准图像一致；若一致，则判定所述货主信息准确，并将无人机悬停于货...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国义，杨晨，董瑞雪，张发明，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：