一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置，包括无人机和快递箱，无人机底部具有能抓住或放开快递箱的抓爪，快递箱包括箱主体、箱门、控制装置、三向压力传感结构、电池以及膨胀气囊装置，膨胀气囊装置包括四个气囊单元，这四个气囊单元分别设置在快递箱上表面边角处，每个气囊单元均包括折叠状态的气囊、充气盒、点火引信和气体发生剂，气囊都充气口安装在充气盒内，气体发生剂填充在充气盒内，点火引信埋在气体发生剂中，点火引信通过导线与控制装置信号连接，控制装置能根据三向压力传感结构传来的信号，控制点火引信点火，引燃气体发生剂。本发明专利技术能有效降低快递箱高空坠落导致的风险。坠落导致的风险。坠落导致的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及无人机的
，特别涉及一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着无人机技术的发展，无人机快递业务也逐渐兴起，无人机快递具有广泛的发展前景，无人机快递业务的优点如下：1. 提高快递效率：无人机可以高速、高效地飞行，从而快速地送达快递包裹，节省了时间和成本，提高了快递效率。
[0003]2. 节省人工成本：相对于传统的快递配送方式，无人机可以实现自动化操作，减少了人力成本，从而有效降低了企业的运营成本。
[0004]3. 拓展服务范围：无人机配送具有迅速、便捷的特点，可以实现物流服务到达地理条件较差或人口密度较低的偏远地区，为消费者提供更广泛的服务。
[0005]4. 提高快递包裹安全性：无人机可以避免快递配送员因走路或骑车途中发生的意外，从而提高快递包裹的安全性。
[0006]5. 降低碳排放：相对于传统的快递配送方式，无人机的碳排放量较低，配合可再生能源的使用，可以实现更为环保的物流运营方式。
[0007]总之，无人机快递业务的优点在于高效、自动化、拓展服务范围广泛、安全性高、环保节能等多个方面。随着相关技术不断的升级和普及，无人机快递业务有望进一步提升物流业的效率和质量，助力社会的发展。
[0008]无人机快递到户是未来无人机快递业务的发展重点，城市中，高层建筑占比很高，无人机快递，虽然能避免快递配送员配送途中发生的意外，但是却增加了快递包裹从无人机上脱落导致的包裹高空坠落风险，因此，对于高层建筑的无人快递，一般只会提供中小型包裹的快递，大型包裹不宜采用无人机配送。然而，对于中小型包裹的高空配送，也要进行专门设计，以减少包裹高空坠落带来的风险。

技术实现思路

[0009]鉴于
技术介绍
中提及的问题，本专利技术提出一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置及其使用方法。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置，包括无人机和快递箱，无人机底部具有能抓住或放开快递箱的抓爪，快递箱包括箱主体、箱门、控制装置、三向压力传感结构、电池以及膨胀气囊装置，箱主体具有中空腔体，箱门可开合地安装在箱主体一侧，箱门打开时，箱主体的中空腔体与箱主体外部连通，控制装置和三向压力传感结构均安装在箱主体中，三向压力传感结构包括上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元，上下方向压力传感单元用于感应快递箱受到的上下方向的加速度变化，左右
方向压力传感单元用于感应快递箱受到的左右方向的加速度变化，前后方向压力传感单元用于感应快递箱受到的前后方向的加速度变化，上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元均与控制装置连接，控制装置能接收上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元传来的加速度变化信号，膨胀气囊装置包括四个气囊单元，这四个气囊单元分别设置在快递箱上表面边角处，每个气囊单元均包括折叠状态的气囊、充气盒、点火引信和气体发生剂，气囊都充气口安装在充气盒内，气体发生剂填充在充气盒内，点火引信埋在气体发生剂中，点火引信通过导线与控制装置信号连接，控制装置能根据三向压力传感结构传来的信号，控制点火引信点火，引燃气体发生剂，气体发生剂燃烧形成的气体充入气囊，使气囊膨胀,电池与控制装置连接并为控制装置供电。
[0011]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的三向压力传感结构包括传感器壳体，传感器壳体内设置有三个空腔，上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元分别安装在这三个空腔中，其中，上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元均包括两个平行的感压板和一个压杆，两个感压板与传感器壳体固定连接，且两个感压板相对的面设置有感压陶瓷片，压杆位于两个感压板之间，压杆一端与传感器壳体弹性连接，另一端为自由端，当压杆受到指向感压板方向的外力时，压杆能向感压板方向弯曲，并与感压板上的感压陶瓷片接触，感压陶瓷片与控制装置连接，控制装置能接收感压陶瓷片传来的压电信号，并根据该信号换算压杆受到外力大小，其中，上下方向压力传感单元的两个感压板分别设置在上下方向压力传感单元的压杆的上下两侧，左右方向压力传感单元的两个感压板分别设置在左右方向压力传感单元的压杆的左右两侧，前后方向压力传感单元的两个感压板分别设置在前后方向压力传感单元的压杆的前后两侧。
[0012]上述的气囊单元还包括缓降通道结构，缓降通道结构包括排气通道和弹性单向阀，排气通道内端与充气盒连接，外端位于快递箱外表面，排气通道外端的开口朝向快递箱下方，弹性单向阀安装在排气通道中，用于密封排气通道，当排气通道内端与外端的压力差大于弹性单向阀的弹性阈值时，弹性单向阀打开，使气体能从排气通道内端向外端流动。
[0013]上述的弹性单向阀包括密封挡板、弹簧安装板、弹簧和密封柱，密封挡板安装在排气通道中，密封挡板中间设置有通气孔，弹簧安装板位于密封挡板外侧，弹簧一端与弹簧安装板固定连接，另一端与密封柱固定连接，弹簧通过自身弹性将密封柱顶向密封挡板，使密封柱密封通气孔，当排气通道内端与外端的压力差大于弹簧作用在密封柱上的压力时，弹簧被迫回缩，密封柱离开通气孔，排气通道畅通。
[0014]上述的快递箱内设置有用于加紧快递包裹的弹性夹片。
[0015]上述的气体发生剂为钠氯酸盐。
[0016]上述的控制装置为单片机。
[0017]上述的快递箱顶部固定设置有卡扣，卡扣用于被抓爪抓取固定。
[0018]具有缓降功能快递箱的无人快递装置的使用方法，包括以下步骤：步骤一、获取足够数量的快递箱从高空掉落和短暂翻滚、抛高时，三向压力传感结构内各感压陶瓷片的电压变化数据，作为判断基础数据，写入控制装置；步骤二、当快递箱从高空坠落，控制装置根据三向压力传感结构传来的电压信号，
与判断基础数据进行对比，判断快递箱状态为高空坠落；步骤三、控制装置控制控制点火引信点火，引燃气体发生剂，气体发生剂燃烧形成的气体充入气囊，使气囊膨胀鼓出至快递箱上表面边角外，此时，气体用于充入气囊，尚未有足够的压力冲开弹性单向阀，弹性单向阀关闭，膨胀鼓出的气囊使快递箱顶部风阻增加，进而导致快递箱姿势调整为顶部在上，底部在下的平稳下降状态；步骤四、气体发生剂持续引燃，气囊内气压增加，压力超过弹性单向阀的弹性阈值，气体冲开弹性单向阀，从排气通道内端向外端流动，排气通道外端开口朝下，故从排气通道冲出的气体会对快递箱产生向上推力，降低快递箱下落速度；步骤五、气体发生剂燃尽，气囊内气压降低至与弹性单向阀的弹性阈值持平，弹性单向阀关闭，快递箱在气囊的作用下缓慢降落至地面。
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术设计了一种快递箱用来装快递包裹，从而使无人机不必直接吊装大小不一的快递包裹，而是吊装尺寸固定的快递箱，从而减少高空无人机配送时，无人机和快递包裹不匹配导致的快递高空坠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置，其特征是：包括无人机(1)和快递箱(2)，所述的无人机(1)底部具有能抓住或放开快递箱(2)的抓爪(11)，所述的快递箱(2)包括箱主体(21)、箱门(22)、控制装置(23)、三向压力传感结构(3)、电池(24)以及膨胀气囊装置(4)，所述的箱主体(21)具有中空腔体，箱门(22)可开合地安装在箱主体(21)一侧，箱门(22)打开时，箱主体(21)的中空腔体与箱主体(21)外部连通，所述的控制装置(23)和三向压力传感结构(3)均安装在箱主体(21)中，所述的三向压力传感结构(3)包括上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元，所述的上下方向压力传感单元用于感应快递箱(2)受到的上下方向的加速度变化，所述的左右方向压力传感单元用于感应快递箱(2)受到的左右方向的加速度变化，前后方向压力传感单元用于感应快递箱(2)受到的前后方向的加速度变化，所述的上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元均与控制装置(23)连接，所述的控制装置(23)能接收上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元传来的加速度变化信号，所述的膨胀气囊装置(4)包括四个气囊单元，这四个气囊单元分别设置在快递箱(2)上表面边角处，每个所述的气囊单元均包括折叠状态的气囊(41)、充气盒(42)、点火引信(43)和气体发生剂(44)，所述的气囊(41)都充气口安装在充气盒(42)内，气体发生剂(44)填充在充气盒(42)内，所述的点火引信(43)埋在气体发生剂(44)中，所述的点火引信(43)通过导线与控制装置(23)信号连接，所述的控制装置(23)能根据三向压力传感结构(3)传来的信号，控制点火引信(43)点火，引燃气体发生剂(44)，气体发生剂(44)燃烧形成的气体充入气囊(41)，使气囊(41)膨胀,电池(24)与控制装置(23)连接并为控制装置(23)供电。2.根据权利要求1所述的一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置，其特征是：所述的三向压力传感结构(3)包括传感器壳体(31)，所述的传感器壳体(31)内设置有三个空腔，上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元分别安装在这三个空腔中，其中，上下方向压力传感单元、左右方向压力传感单元和前后方向压力传感单元均包括两个平行的感压板(32)和一个压杆(33)，两个感压板(32)与传感器壳体(31)固定连接，且两个感压板(32)相对的面设置有感压陶瓷片(34)，所述的压杆(33)位于两个感压板(32)之间，压杆(33)一端与传感器壳体(31)弹性连接，另一端为自由端，当压杆(33)受到指向感压板(32)方向的外力时，压杆(33)能向感压板(32)方向弯曲，并与感压板(32)上的感压陶瓷片(34)接触，所述的感压陶瓷片(34)与控制装置(23)连接，所述的控制装置(23)能接收感压陶瓷片(34)传来的压电信号，并根据该信号换算压杆(33)受到外力大小，其中，上下方向压力传感单元的两个感压板(32)分别设置在上下方向压力传感单元的压杆(33)的上下两侧，左右方向压力传感单元的两个感压板(32)分别设置在左右方向压力传感单元的压杆(33)的左右两侧，前后方向压力传感单元的两个感压板(32)分别设置在前后方向压力传感单元的压杆(33)的前后两侧。3.根据权利要求2所述的一种具有缓降功能快递箱的无人快递装置，其特征是：...

【专利技术属性】
技术研发人员：高祥翀，李光衿，
申请(专利权)人：南京城市职业学院南京开放大学，
类型：发明
国别省市：