无人机配货设备、配货系统、配货方法及配货装置与流程
2021-02-13 09:02:05|185|起点商标网
[0001]
本申请涉及无人机技术领域,具体涉及一种无人机配货设备、配货系统配货方法及配货装置。
背景技术:
[0002]
近年来,随着电子商务的迅速发展,快递、外卖业务越来越多,为了节省人力、提高送货效率,无人机经常被应用到物流领域,通常会在无人机取货的地点设置用于货仓对接的起降坪,也称作无人机机场,操作人员先将货物放入货仓,然后起降坪通过固定传输通道将货仓传输到特定位置与无人机进行对接。
[0003]
由于目前物流载货无人机主要为多旋翼无人机,对于多旋翼无人机而言,飞行器的重心位置是影响飞行性能和飞行安全的关键问题,物流载货无人机的货仓重心会随着货物的重量和分布而变化,不同的重心分布会导致无人机不同方向的动力变化,从而影响到无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨损耗和寿命。
[0004]
而现有技术中,通常是通过设计制作复杂的货仓,使得货物可以在货仓内调节重心的位置来克服上述问题,这种货仓不仅制造成本高、而且质量大,增加了无人机飞行的负重载荷,严重影响无人机的飞行性能,适用性差。
技术实现要素:
[0005]
鉴于上述问题,提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种无人机配货设备、配货系统、配货方法及配货装置。
[0006]
依据本申请的一个方面,提供了一种无人机配货设备,无人机配货设备包括货仓放置台和旋转组件;
[0007]
货仓放置台用于放置待装配货仓;
[0008]
货仓放置台的上表面设置有多个压力传感器,分别用以采集待装配货仓在相应位置的压力值;
[0009]
货仓放置台与旋转组件连接,并可由旋转组件带动而旋转;
[0010]
旋转组件可响应于第一驱动指令而旋转,第一驱动指令是根据压力值的分布情况确定的。
[0011]
可选的,在上述设备中,压力传感器的设置位置是与无人机配货时的机臂方向相对应的。
[0012]
可选的,在上述设备中,货仓放置台的上表面为凸多边形,压力传感器的数量与凸多边形的角的数量相同,且各压力传感器分别设置在与凸多边形的角对应的各预设区间内。
[0013]
可选的,在上述设备中,凸多边形为矩形。
[0014]
可选的,在上述设备中,旋转组件包括旋转轴、第一连接部以及控制部;
[0015]
旋转轴通过第一连接部与货仓放置台下表面固定连接;
[0016]
控制部与旋转轴电性连接,用于输出所述第一驱动指令。
[0017]
可选的,上述设备还包括传动轴和第二连接部;
[0018]
传动轴与旋转轴通过第二连接部连接,传动轴与控制部电性连接;
[0019]
传动轴可根据控制部输出的第二驱动指令,带动货仓放置台至目标位置。
[0020]
依据本申请的另一方面,提供了一种无人机配货系统,包括无人机、货仓和如以上所述的无人机配货设备。
[0021]
依据本申请的又一方面,提供了一种无人机配货方法,该方法包括:
[0022]
接收以上所述的无人机配货设备采集的压力值;
[0023]
获取无人机的历史配货信息;
[0024]
根据历史配货信息和压力值的分布情况,确定无人机配货设备的货仓放置台的姿态;
[0025]
根据上述姿态生成第一驱动指令,以使货仓放置台呈上述姿态。
[0026]
优选的,该方法还包括:
[0027]
在无人机起飞后,根据压力值的分布情况和上述姿态,更新无人机的历史配货信息。
[0028]
优选的,在上述方法中,根据压力值的分布情况和所述姿态,更新无人机的历史配货信息包括:
[0029]
根据压力值的分布情况和姿态确定无人机各机臂的机臂当前负荷;
[0030]
根据机臂当前负荷更新历史配货信息中的机臂累积负荷。
[0031]
优选的,在上述方法中,根据所配货信息和压力值的分布情况,确定无人机配货设备的货仓放置台的姿态包括:
[0032]
根据压力值的分布情况确定待装配货仓的重心;
[0033]
根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定上述货仓放置台的姿态。
[0034]
优选的,在上述方法中,根据压力值的分布情况确定待装配货仓的重心包括:
[0035]
确定待装配货仓的重心位于压力值最大的压力传感器所对应的空间范围内;
[0036]
根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定所述姿态包括:
[0037]
确定姿态,使重心在该姿态下与无人机累积负荷值最小的机臂所在的方向的夹角,小于重心在该姿态下与无人机其它机臂所在的方向的夹角。
[0038]
依据本申请的再一方面,提供了一种无人机配货装置,该装置包括:
[0039]
接收单元,用于接收如上所述的无人机配货设备采集的压力值;
[0040]
获取单元,用于获取无人机的历史配货信息;
[0041]
数据处理单元,用于根据所述历史配货信息和所述压力值的分布情况,确定所述无人机配货设备的货仓放置台的姿态;
[0042]
执行单元,用于根据所述姿态生成第一驱动指令,以使货仓放置台呈上述姿态。
[0043]
优选的,在上述装置中,获取单元,还用于在无人机起飞后,根据压力值的分布情况和上述姿态,更新无人机的历史配货信息。
[0044]
优选的,在上述装置中,获取单元,用于根据压力值的分布情况和姿态确定无人机各机臂的机臂当前负荷;并根据机臂当前负荷更新历史配货信息中的机臂累积负荷。
[0045]
优选的,在上述装置中,数据处理单元,用于根据压力值的分布情况确定待装配货
仓的重心;并根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定上述货仓放置台的姿态。
[0046]
优选的,在上述装置中,数据处理单元,用于确定待装配货仓的重心位于压力值最大的压力传感器所对应的空间范围内;还用于确定姿态,使重心在该姿态下与无人机累积负荷值最小的机臂所在的方向的夹角,小于重心在该姿态下与无人机其它机臂所在的方向的夹角。
[0047]
依据本申请的再另一方面,提供了一种电子设备,包括:处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一所述的方法。
[0048]
依据本申请的再又一方面,提供了一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被处理器执行时,实现如上述任一所述的方法。
[0049]
由上述可知,本申请的技术方案,提供了一种无人机配货设备,无人机配货设备包括货仓放置台和旋转组件;货仓放置台用于放置待装配货仓;货仓放置台的上表面设置有多个压力传感器,分别用以采集待装配货仓在相应位置的压力值;货仓放置台与旋转组件连接,并可由旋转组件带动而旋转;旋转组件可响应于第一驱动指令而旋转,第一驱动指令是根据压力值的分布情况确定的。本申请的有益效果在于,在无需对无人机或其货仓进行硬件改造的情况下,通过调整货仓的重心位置,使其与无人机各机臂的性能状态所匹配,优化无人机整体的重心分配,从而减少无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨的损耗和寿命差异,提高无人配送安全性,延长无人机的整体寿命,显著降低了货物配送的成本。
[0050]
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0051]
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0052]
图1示出了根据本申请一个实施例的无人机配货设备的结构示意图;
[0053]
图2示出了根据本申请一个实施例的无人机配货系统的示意图;
[0054]
图3示出了根据本申请一个实施例的无人机配货方法的流程示意图;
[0055]
图4示出了根据本申请另一个实施例的无人机配货方法的操作过程;
[0056]
图5示出了根据本申请又一个实施例的无人机配货方法的流程示意图;
[0057]
图6示出了根据本申请一个实施例的无人机配货装置的结构示意图;
[0058]
图7示出了根据本申请又一个实施例的电子结构的结构示意图;
[0059]
图8示出了根据本申请一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
[0060]
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例
所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0061]
本申请的构思在于:无人机为保持飞行时的整体平衡,无人机距离机体(含货仓)重心近的电机转速更快,产生的损耗更大,进而导致无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨寿命产生差异,长期运营不仅会影响飞行安全,也增加了由设备检修更换带来的运营成本。
[0062]
本申请针对现有的固定传输通道仅能实现了货仓的传输功能,提出了一种无人机配货装置及其方法,使得货仓重心可以与无人机各机臂的负荷状态匹配,减少无人机各机臂之间的差异化损耗。
[0063]
图1示出了根据本申请一个实施例的无人机配货设备的结构示意图,图2示出了根据本申请一个实施例的无人机配货系统的示意图,同时参考图1和图2,从图1和图2中可以看出,所述无人机配货装置100包括货仓放置台101和旋转组件102。
[0064]
货仓放置台用于放置待装配货仓201,货仓放置台的上表面设置有多个压力传感器202,分别用以采集待装配货仓在相应位置的压力值;货仓放置台与旋转组件连接,并可由旋转组件带动旋转。旋转组件可响应于第一驱动指令而旋转,第一驱动指令是根据所述压力值的分布情况而确定的。
[0065]
现有物流无人机由无人机本体以及货仓组成,在无人机本体的下方设有一容置空间,可容纳无人机的货仓,在进行物流运输时,将货物放入货仓之中,货物可采用纸箱或者塑料进行包装,无人机停在货仓上的指定地点,然后无人机与货仓对接,对接完成,无人机即可起飞,进行货物的配送工作。
[0066]
现有技术中,无人机基本在无人机的起降坪上的指定地点处与货仓进行对接,目前,无人机的起降坪是固定不动,其不能对货仓进行位置、方位的调整。
[0067]
本申请提出了一种无人机配货设备,其可对货仓进行相对位置的调整,达到对货仓重心调整的目的,进一步的对无人机整体的重心进行分配,有利于无人机的安全飞行。具体的,该设备100包括货仓放置台101和旋转组件102。
[0068]
其中,货仓放置台101用于放置待装配货仓201,待装配货仓201内装有货物,货仓放置台的上表面设置有多个压力传感器202,分别用以采集待装配货仓在相应位置的压力值,当货物被放入货仓内201后,各压力传感器能够测量出由于货物的重力产生的,对待装配货仓在相应位置的压力值,从而确定出货仓对货仓放置台101各个位置的压力值的分布情况,压力值越大,说明此处对应的货物的质量越大,货仓的重心就会偏向这个传感器对应的位置。
[0069]
货仓放置台101的下表面与旋转组件102固定连接,旋转组件可响应于第一驱动指令而旋转,第一驱动指令是根据所述压力值的分布情况确定的。
[0070]
多旋翼无人机的每个方向的机臂上均配有电机、电子调速器、旋翼等,为了保持飞行平衡,在装载质量不均匀的货物飞行时,或者调整飞行姿态的过程中,每个电机给出的动力是不同的,无人机距离机体(含货仓)重心近的电机转速更快,产生的损耗更大,长时间累积,这就造成了无人机不同方向机臂的负荷状态是不同的,有的机臂损耗严重,有的损耗轻微,由于无人机通常采用一体成型的方法制造,如果一个方向的机臂或者部件损坏,极有可能造成整个无人机的报废,因此减轻无人机各个方向对应的机臂的差异性,可显著提升无
人机的适用寿命。
[0071]
针对上述问题,本申请的设备中的旋转组件可以响应于第一驱动指令而旋转,带动货仓放置台进行旋转,从而对货仓的重心进行调整,使其适应无人机不同方向上的机臂的性能状态。
[0072]
第一驱动指令是根据所述压力值的分布情况而确定的,哪个传感器的压力大,货仓重心的位置就位于该传感器在的一定的空间范围内,可根据货仓重心的位置,与无人机不同方向上各机臂的性能状态,对货仓的相对位置调整后,无人机与货仓进行对接,对接完成,无人机即可起飞,进行货物的配送工作。
[0073]
本申请提供的无人机配货设备可单独使用,也可以用于现有无人机起降坪。
[0074]
由图1所示的设备可以看出,本申请的配货设备在无需对无人机或其货仓进行硬件改造的情况下,通过调整货仓的重心位置,使其与无人机各机臂的性能状态所匹配,优化无人机整体的重心分配,从而减少无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨的损耗差异,提高无人配送安全性,延长无人机的整体寿命,显著降低了货物配送的成本。
[0075]
根据本申请的一个实施例,在上述设备中,压力传感器的设置位置是与无人机配货时的机臂方向相对应的。
[0076]
通常无人机每次降落的时候,机头的朝向都是固定,即无人机每次降落到货仓上时,其相对于货仓放置台的位置是不变的,因此可将压力传感器的设置位置与无人机配货时的机臂方向对应起来。如图2所示,当无人机为四旋翼无人机,货仓放置台和货仓为正方形时,可将压力传感器设置在货仓放置台的对角线上,具体可在每条对角线上相对设置两个压力传感器。
[0077]
在本申请的一个实施例中,在上述设备中,货仓放置台的上表面为凸多边形,压力传感器的数量与凸多边形的角的数量相同,且各压力传感器分别设置在与凸多边形的角对应的各预设区间内。
[0078]
本申请推荐一种传感器的设置方法,在货仓放置台的上表面为凸多边形的情况下,压力传感器的数量与凸多边形的角的数量相同,各压力传感器分别设置在凸多边形的角对应的各预设区间内,以一个压力传感器为例,可设置但不局限于在该角的顶点与矩形中心连接线顺时针45
°
到逆时针45
°
的范围内,更精确地,可设置在该角的顶点与矩形中心连接线顺时针25
°
到逆时针25
°
的范围内。
[0079]
当凸多边形为规则形状时,其重心就是凸多边形的几何重心。凸多边形为矩形是目前最常规的设计,其重心就在矩形的几何中心,当无人机为四旋翼无人机时,可设置四个传感器,分别设置在矩形的每个角的顶点与其几何中心连接线顺时针45
°
到逆时针45
°
的范围内,推荐的,可分别位于矩形的对角线处。当无人机为六旋翼无人机或八旋翼无人机,可根据无人机机臂所在的位置和凸多边形的角来设置压力传感器的位置。
[0080]
在本申请的一个实施例中,在上述设备中,旋转组件包括旋转轴1021、第一连接部1022以及控制部(图中未示出);旋转轴通过第一连接部与货仓放置台下表面固定连接;控制部与旋转轴电性连接,用于输出所述第一驱动指令。
[0081]
本实施例中,旋转轴与货仓放置台下表面通过第一连接部固定连接,其中,第一连接部由连接部外环和连接部内环组成,连接部外环的一侧设有连接凸部;连接部外环未设有连接凸部的一侧与转动轴固定连接,与连接部外环该侧相对且非接触设有连接部内环,
在连接部外环与连接部内环之间的空间内设有弹簧,连接部内环与连接部外环通过卡扣连接在一起;连接凸部与货仓放置台下表面固定连接。
[0082]
控制部与旋转轴电性连接,用于输出所述第一驱动指令,旋转轴可根据第二指令对货仓放置台进行旋转,进而对放置于货仓放置台上的货仓进行旋转,如沿逆时针方向旋转90
°
,从而调整货仓重心相对于无人机本体的位置。
[0083]
在本申请的一个实施例中,上述设备还包括传动轴和第二连接部;传动轴与旋转轴通过第二连接部连接,传动轴与控制部电性连接;传动轴可根据控制部输出的第二驱动指令,带动货仓放置台至目标位置。
[0084]
为了容纳更多的无人机停靠,一个无人起降坪往往设置多个位置供无人机起落。在本实施例中,上述设备还包括传动轴和第二连接部,用于将货仓放置台传送至指定地点,如一个无人起降坪可供九台无人机同时停靠,传动轴可将货仓放置台传送至无人起降坪的任一个供无人机降落的指定地点。
[0085]
图2示出了根据本申请一个实施例的无人机配货系统的示意图,从图中可以看出,包括无人机、货仓以及以上所述的无人机配货设备。该系统中的无人机与货仓组成载货无人机,与无人机配货设备配合可对无人机进行货物的配备,以使无人机完成货物的配送,在此不再赘述。
[0086]
图3示出了根据本申请一个实施例的无人机配货方法的流程示意图,从图中看出,该方法包括:
[0087]
步骤s310,接收以上所述的无人机配货设备采集的压力值。
[0088]
本申请提供的无人机配货方法是基于申请提供的无人机配货装置实现的,在货仓放置在货仓放置台上的情况下,获取货仓放置台上表面的各个压力传感器采集到的压力值,从而确定出货仓对货仓放置台各个位置的压力值的分布情况。
[0089]
步骤s320,获取无人机的历史配货信息。
[0090]
无人机每一次飞行都会对无人机本身的机械性能带来一定的影响,现有载货无人机多为多旋翼无人机,常见的有四旋翼、六旋翼和八旋翼无人机,多旋翼无人机的每个方向的机臂上均配有电机、电子调速器、旋翼等,为了保持飞行平衡,在装载质量不均匀的货物飞行时,或者调整飞行姿态的过程中,每个电机给出的动力是不同的,无人机距离机体(含货仓)重心近的电机转速更快,产生的损耗更大,长时间累积,这就造成了无人机不同方向机臂的负荷状态是不同的,有的机臂损耗严重,有的损耗轻微,由于无人机通常采用一体成型的方法制造,如果一个方向的机臂或者部件损坏,极有可能造成整个无人机的报废,因此减轻无人机各个方向对应的机臂的差异性,可显著提升无人机的适用寿命。
[0091]
了解无人机的历史配货信息,可以知道无人机现阶段各个机臂的状态,可知无人机哪条机臂的电机、电子调速器、旋翼等损耗最大,从而通过调整货仓的重心,可避免无人机各机臂差异的扩大化。
[0092]
为了了解无人机的历史配货信息,可读取无人机每一次的飞行日志信息,飞行日志信息可以包括但不限于:无人机各机臂每次飞行负荷、各机臂历史累积负荷、无人机所载货物质量、无人机所载货物的重心与各机臂的对应关系、飞行航线、飞行里程、飞行时间等等。
[0093]
步骤s330,根据历史配货信息和压力值的分布情况,确定无人机配货设备的货仓
放置台的姿态。
[0094]
传感器采集到的压力值是由于货物的重力产生的,压力值越大,说明此处对应的货物的质量越大,货仓的重心就会偏向这个传感器对应的空间范围。
[0095]
根据无人机的历史配货信息可以得到无人机的哪个机臂的累积损伤是最轻微的,可以将货仓的重心位置与损伤最轻微的机臂对应起来,这样可以减轻各机臂之前的损耗差异,由于无人机的降落朝向是固定的,根据这种对应关系,可以确定货仓放置台的姿态。
[0096]
步骤s340,根据上述姿态生成第一驱动指令,以使货仓放置台呈上述姿态。
[0097]
根据上述得到的货仓放置台的姿态,生成一条驱动指令,如将货仓放置台顺时针旋转90
°
,根据这条指令,旋转装置可带动货仓放置台转到上述姿态。
[0098]
由图3所示的方法可以看出,本申请在无需对无人机或其货仓进行硬件改造的情况下,通过调整货仓的重心位置,使其与无人机各机臂的性能状态所匹配,优化无人机整体的重心分配,从而减少无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨的损耗和寿命差异,提高无人配送安全性,延长无人机的整体寿命,显著降低了货物配送的成本。
[0099]
图4示出了根据本申请另一个实施例的无人机配货方法;具体的步骤
[0100]
将货仓放入货仓放置台后,压力传感器读取4个不同方向的数据,记为d1,d2,d3,d4,默认情况下,该数据和无人机4个机臂的对应关系为p1-d1,p2-d2,p3-d3,p4-d4。
[0101]
根据d1、d2、d3、d4得出货仓重心偏向,假设大小关系为d2最大。
[0102]
根据无人机的历史飞行记录计算出将要进行对接任务的无人机的当前4个机臂的负荷状态,假设为p1最小。
[0103]
根据货仓重心偏向,和无人机的当前各机臂负荷状态,计算出本次的匹配关系,例如负荷货仓重心的机臂为p1。
[0104]
根据以上匹配关系,生成一条驱动指令,根据该指令对货仓放置台进行旋转,以匹配机臂和货仓重心偏向,匹配后的对应关系为p1-d2,p2-d3,p3-d4,p4-d1。
[0105]
在本申请的一个实施例中,该方法还包括:在无人机起飞后,根据压力值的分布情况和上述姿态,更新无人机的历史配货信息。
[0106]
在无人机起飞后,可将此次无人机的配货信息记录在无人机的飞行日志中,以供后续使用,飞行日志信息中可包括但不限于以下信息:无人机各机臂每次飞行负荷、各机臂历史累积负荷、无人机所载货物质量、无人机所载货物的重心与各机臂的对应关系、飞行航线、飞行里程、飞行时间等等。
[0107]
在本申请的一个实施例中,在上述方法中,根据压力值的分布情况和所述姿态,更新无人机的历史配货信息包括:根据压力值的分布情况和姿态确定无人机各机臂的机臂当前负荷;根据机臂当前负荷更新历史配货信息中的机臂累积负荷。
[0108]
在对货仓与无人机的各机臂匹配时,本申请中更侧重各机臂的累积损耗,这种损耗可以根据各机臂的累积负荷表征,因此可通过将每次各机臂对应的负荷累加,即得到无人机飞行历史配货信息中的各机臂累积负荷,在对货仓与无人机的各机臂匹配时,可直接读取该值,根据该值,对无人机与货仓的姿态进行匹配。
[0109]
在本申请的一个实施例中,在上述方法中,根据所配货信息和压力值的分布情况,确定无人机配货设备的货仓放置台的姿态包括:
[0110]
根据压力值的分布情况确定待装配货仓的重心;
[0111]
根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定上述货仓放置台的姿态。
[0112]
在本申请的一个实施例中,在上述方法中,根据压力值的分布情况确定待装配货仓的重心包括:确定待装配货仓的重心位于压力值最大的压力传感器所对应的空间范围内;根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定所述姿态包括:确定姿态,使重心在该姿态下与无人机累积负荷值最小的机臂所在的方向的夹角,小于重心在该姿态下与无人机其它机臂所在的方向的夹角。
[0113]
压力传感器的压力值越大,说明位于其对应的空间范围内的待装配货仓的质量越大,精确确定货仓重心的位置是非常繁琐或复杂的,在无人机飞行过程中,由于需要对姿态进行不断的调整,不同姿态下无人机各个机臂的电机输出的动力也是不同的,因此,本实施例中,无需确定货仓重心的精确位置,在根据压力值的分布情况确定待装配货仓的重心时,确定待装配货仓的重心位于压力值最大的压力传感器所对应的空间范围内即可。
[0114]
根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定所述姿态时,使重心在该姿态下与无人机累积负荷值最小的机臂所在的方向的夹角,小于重心在该姿态下与无人机其它机臂所在的方向的夹角。这样货仓的重心距离累计损耗最小的机臂最近,在正常飞行姿态下,该机臂电机的输出动力是最大的,因此,可以有效减轻无人机各机臂的损耗的差异。
[0115]
图5示出了根据本申请又一个实施例的无人机配货方法的流程示意图;具体过程为:接收无人机配货设备采集的压力值,确定待装配货仓的重心位于压力值最大的压力传感器所对应的空间范围内,确定无人机各机臂当前负荷,并获取无人机各机臂的累积负荷值。确定在该飞行姿态下,使重心与累积负荷值最小的机臂所在的方向的夹角是否小于重心在该姿态下与无人机其它机臂所在的方向的夹角。
[0116]
若是,无人机与货仓进行对接,然后起飞,完成货物配送,并根据机臂当前负荷更新历史配货信息中的机臂累积负荷。
[0117]
若不是,确定货仓放置台姿态,以满足上述条件,根据货仓放置台姿态,生成第一驱动指令,根据第一驱动指令,转动货仓放置台姿态,无人机与货仓进行对接,然后起飞,完成货物配送。最后根据机臂当前负荷更新历史配货信息中的机臂累积负荷。
[0118]
图6示出了根据本申请一个实施例的无人机配货装置的结构示意图;从图中可以看出,该无人机配货装置600包括:
[0119]
接收单元610,用于接收如上所述的无人机配货设备采集的压力值。
[0120]
本申请提供的无人机配货方法是基于申请提供的无人机配货装置实现的,在货仓放置在货仓放置台上的情况下,获取货仓放置台上表面的各个压力传感器采集到的压力值,从而确定出货仓对货仓放置台各个位置的压力值的分布情况。
[0121]
获取单元620,用于获取无人机的历史配货信息。
[0122]
无人机每一次飞行都会对无人机本身的机械性能带来一定的影响,现有载货无人机多为多旋翼无人机,常见的有四旋翼、六旋翼和八旋翼无人机,多旋翼无人机的每个方向的机臂上均配有电机、电子调速器、旋翼等,为了保持飞行平衡,在装载质量不均匀的货物飞行时,或者调整飞行姿态的过程中,每个电机给出的动力是不同的,无人机距离机体(含货仓)重心近的电机转速更快,产生的损耗更大,长时间累积,这就造成了无人机不同方向机臂的负荷状态是不同的,有的机臂损耗严重,有的损耗轻微,由于无人机通常采用一体成型的方法制造,如果一个方向的机臂或者部件损坏,极有可能造成整个无人机的报废,因此
减轻无人机各个方向对应的机臂的差异性,可显著提升无人机的适用寿命。
[0123]
了解无人机的历史配货信息,可以知道无人机现阶段各个机臂的状态,可知无人机哪条机臂的电机、电子调速器、旋翼等损耗最大,从而通过调整货仓的重心,可避免无人机各机臂差异的扩大化。
[0124]
为了了解无人机的历史配货信息,可读取无人机每一次的飞行日志信息,飞行日志信息可以包括但不限于:无人机各机臂每次飞行负荷、各机臂历史累积负荷、无人机所载货物质量、无人机所载货物的重心与各机臂的对应关系、飞行航线、飞行里程、飞行时间等等。
[0125]
数据处理单元630,用于根据所述历史配货信息和所述压力值的分布情况,确定所述无人机配货设备的货仓放置台的姿态。
[0126]
传感器采集到的压力值是由于货物的重力产生的,压力值越大,说明此处对应的货物的质量越大,货仓的重心就会偏向这个传感器对应的空间范围。
[0127]
根据无人机的历史配货信息可以得到无人机的哪个机臂的累积损伤是最轻微的,可以将货仓的重心位置与损伤最轻微的机臂对应起来,这样可以减轻各机臂之前的损耗差异,由于无人机的降落朝向是固定的,根据这种对应关系,可以确定货仓放置台的姿态。
[0128]
执行单元640,用于根据所述姿态生成第一驱动指令,以使货仓放置台呈上述姿态。
[0129]
根据上述得到的货仓放置台的姿态,生成一条驱动指令,如将货仓放置台顺时针旋转90
°
,根据这条指令,旋转装置可带动货仓放置台转到上述姿态。
[0130]
由图6所示的装置可以看出,本申请在无需对无人机或其货仓进行硬件改造的情况下,通过调整货仓的重心位置,使其与无人机各机臂的性能状态所匹配,优化无人机整体的重心分配,从而减少无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨的损耗和寿命差异,提高无人配送安全性,延长无人机的整体寿命,显著降低了货物配送的成本。
[0131]
在本申请的一个实施例中,在上述装置中,获取单元610,还用于在无人机起飞后,根据压力值的分布情况和上述姿态,更新无人机的历史配货信息。
[0132]
在本申请的一个实施例中,在上述装置中,获取单元610,用于根据压力值的分布情况和姿态确定无人机各机臂的机臂当前负荷;并根据机臂当前负荷更新历史配货信息中的机臂累积负荷。
[0133]
在本申请的一个实施例中,在上述装置中,数据处理单元630,用于根据压力值的分布情况确定待装配货仓的重心;并根据重心和历史配货信息中的机臂累积负荷确定上述货仓放置台的姿态。
[0134]
在本申请的一个实施例中,在上述装置中,数据处理单元630,用于确定待装配货仓的重心位于压力值最大的压力传感器所对应的空间范围内;还用于确定姿态,使重心在该姿态下与无人机累积负荷值最小的机臂所在的方向的夹角,小于重心在该姿态下与无人机其它机臂所在的方向的夹角。
[0135]
需要说明的是,上述各装置实施例的具体实施方式可以参照前述对应方法实施例的具体实施方式进行,在此不再赘述。
[0136]
综上所述,本申请的无人机配货设备包括货仓放置台和旋转组件;货仓放置台用于放置待装配货仓;货仓放置台的上表面设置有若干个压力传感器;货仓放置台的下表面
与旋转组件固定连接,货仓放置台可由旋转组件带动旋转;旋转组件可响应于第一驱动指令而旋转,第一驱动指令是根据压力值确定的。本申请的有益效果在于,在无需对无人机或其货仓进行硬件改造的情况下,通过调整货仓的重心位置,使其与无人机各机臂的性能状态所匹配,优化无人机整体的重心分配,从而减少无人机不同方向的电子调速器、电机和螺旋桨的损耗和寿命差异,提高无人配送安全性,延长无人机的整体寿命,显著降低了货物配送的成本。
[0137]
需要说明的是:
[0138]
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外,本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
[0139]
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
[0140]
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个申请方面中的一个或多个,在上面对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,申请方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
[0141]
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0142]
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0143]
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本申请实施例的无人机配货装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本
申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
[0144]
例如,图7示出了根据本申请一个实施例的无人机的结构示意图。该无人机700包括处理器710和被安排成存储计算机可执行指令(计算机可读程序代码)的存储器720。存储器720可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。存储器720具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机可读程序代码731的存储空间730。例如,用于存储计算机可读程序代码的存储空间730可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码731。计算机可读程序代码731可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(cd)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图8所述的计算机可读存储介质。图8示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。该计算机可读存储介质800存储有用于执行根据本申请的方法步骤的计算机可读程序代码731,可以被无人机700的处理器710读取,当计算机可读程序代码731由无人机700运行时,导致该无人机700执行上面所描述的方法中的各个步骤,具体来说,该计算机可读存储介质存储的计算机可读程序代码731可以执行上述任一实施例中示出的方法。计算机可读程序代码731可以以适当形式进行压缩。
[0145]
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
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