[发明专利]基于自主导航的无人机物流集中自动投递方法及投递站

摘要

本发明公开了一种基于自主导航的无人机物流集中自动投递方法及投递站，属于无人机技术领域。投递站包括围墙、设置在围墙顶部的合作标志，货箱传输设备，投递次序控制器；所使用的无人机包括机载进场引导模块、货箱、货箱固定机构、货箱状态传感器、投递请求模块、自动避障模块；无人机下降至投递站上方指定高度且机载解算模块从机载摄像头拍摄的图像中未检测到其他无人机时，发送投递请求，获得许可后进行投递。本发明采用视觉引导的方式，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。

主权项

一种基于自主导航的无人机物流集中自动投递站，其特征在于，包括围墙、设置在围墙顶部的合作标志，设置在围墙内部的货箱传输设备，投递次序控制器；所使用的无人机包括机载进场引导模块、货箱、货箱固定机构、货箱状态传感器、投递请求模块、自动避障模块；所述无人机是垂直起降型无人机；其中：围墙，用于示出投递站的边界，并防止货箱在被无人机投递时滚出边界；围墙所围区域的最大直径应大于货箱的最大直径；设置在围墙顶部的合作标志，是具有特定几何形状的并且颜色或亮度区分于背景的标志，用于供无人机机载进场引导模块识别投递站的位置和其围墙的范围；并且每个投递站的合作标志形状唯一；货箱传输设备，用于将无人机投递的货箱传输至指定位置存放等待派送；机载进场引导模块包括机载摄像头、卫星定位模块、机载解算模块；用于引导无人机下降并悬停至围墙所围区域上方指定高度；且各投递站的合作标志、卫星定位数据预存在机载解算模块中；机载摄像头、卫星定位模块、货箱状态传感器、投递请求模块分别与机载解算模块相连，机载解算模块与无人机飞行控制系统相连；机载解算模块，用于将卫星定位模块、机载摄像头、货箱状态传感器、投递请求模块采集的数据进行融合计算，并发送给无人机飞行控制系统，以控制无人机进场下降和悬停、投递货箱及调整无人机姿态；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；货箱，用于承载待运输的物资；货箱固定机构，用于将货箱固定于无人机上；货箱状态传感器与货箱固定机构相连，用于获取货箱是否已投递的状态并发给投递次序控制器和机载解算模块；货箱状态传感器与机载解算模块相连；设置于无人机上的自动避障模块，与无人机飞行控制系统相连，用于防止无人机相撞；无人机的投递请求模块，用于发送投递货箱的请求；投递站的投递次序控制器，用于与无人机的投递请求模块进行通信，接收并验证无人机投递请求模块发来的投递请求，验证通过后发送许可给无人机的投递请求模块；投递请求模块与投递次序控制器进行无线通信；供电单元，用于为各部分提供电源。