一种用于垃圾运输的自动无人机系统及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于垃圾运输的自动无人机系统，包括：无人机、控制装置以及用户终端，所述的控制装置设于无人机的内部，且，所述的无人机上设有机械手，所述的用户终端设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上；其通过在无人机中设置了GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器，对无人机的功能进行了完善，整个工作过程较为简单，且，其操作较为简单，让垃圾的处理实现了自动化和智能化，很好的解决了垃圾处理难的问题，对环境的保护有很大的改善作用，对社会产生极大的贡献，同时也避免垃圾乱扔造成的安全问题的发生，从而让其更好的满足用户的需求。
【专利说明】
一种用于垃圾运输的自动无人机系统及其工作方法
技术领域
[0001]本发明属于无人机领域，特别涉及一种用于垃圾运输的自动无人机系统及其工作方法。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，生活垃圾也越来越多，同时，由于人们的生活和工作节奏的加快，一些上班族并没有时间去及时的把垃圾处理掉，有的甚至会将垃圾直接向楼下抛，这样不仅会造成环境的严重污染，同时也可能对下方的人、车等造成伤害，随着社会经济的快速发展，无人机的应用也逐渐的广泛，而当前无人机技术的飞速发展，为解决高空抛物、抛垃圾这种不文明现象有了新的解决方案。
[0003]然而现有的传统无人机，一般只具备陀螺仪、电子指南针等设备，只具备上下、左右、前后飞行方向，中高端无人机则在此基础上具有视频传输、防跌落等复杂功能，但是这些无人机只能完成基本的操作，且，其在操作过程中无法实现自我调整和控制，无人机并不能自动飞至特定地点，而且目前无人机的功能相对简单，除了具备传统的飞行功能和视频采集功能外，几乎没有新的功能。例如停在楼下的无人机不能主动飞至用户阳台或楼顶为用户提供服务，因而现有的无人机应用于垃圾运输中的技术还不够成熟，其还有待于改进。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种用于垃圾运输的自动无人机系统，其设计合理，通过对无人机的改进，大大提高其自动化程度，减少人工劳动量，很好的解决了垃圾处理问题。
[0005]技术方案:为了实现上述目的，本发明提供了一种用于垃圾运输的自动无人机系统，包括:无人机、控制装置以及用户终端，所述的控制装置设于无人机的内部，且，所述的无人机上设有机械手，所述的用户终端设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上；
其中，所述的控制装置中设有GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据模块、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置和中央处理器，所述的GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置均与中央处理器连接，且，所述的RFID超高频读卡器和用户终端设有RFID电子标签相配合。
[0006]本发明中所述的一种用于垃圾运输的自动无人机系统，其通过在无人机中设置了GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器，对无人机的功能进行了完善，在工作的过程中，通过GPS定位模块进行自我定位，然后通过海拔高度传感器无人机对飞行高度进行检测，再通过GPRS数据接收装置根据接收到的用户信息进行解析后计算出飞行路线，在飞行的过程中通过GPS定位模块和海拔高度传感器相互配合对无人机的飞行路线进行实时的调整，飞至用户终端后通过RFID超高频读卡器对用户终端的RFID电子标签上的信息进行二次核对，确认无误后通过机械手抓取垃圾袋，然后将垃圾袋送至垃圾箱中即可，整个工作过程较为简单，且，其操作较为简单，让垃圾的处理实现了自动化和智能化，很好的解决了垃圾处理难的问题，对环境的环境有很大的改善，对社会产生极大的贡献，同时也避免垃圾乱扔造成的安全问题的发生，从而让其更好的满足用户的需求。
[0007]本发明中所述的无人机上设有检测窗口和摄像窗口，所述海拔高度传感器、摄像头分别设于检测窗口和摄像窗口中，所述的检测窗口和摄像窗口的设置，能够对海拔高度传感器和摄像头起到很好的保护作用，有效的避免无人机飞行过程中发生碰撞，从而对无人机上的部件起到很好的保护作用。
[0008]本发明中所述的机械手采用可伸缩机械手，其由机械臂和抓手构成，且，所述的抓手上设有所述的抓手与机械臂采用可旋转连接，能够让其更好的满足垃圾运输的需求。
[0009]本发明中所述的抓取手上设有保护套，所述保护套的设置，让其对抓手自身起到很好保护作用的同时，也有效的避免其对垃圾袋造成损伤，提高其使用的安全性和稳定性。
[0010]本发明中还包括一组无线传输装置，所述的无人机和用户终端上分别设有无线传输装置，且，所述的无线传输装置与控制装置连接，通过无线传输装置实现用户终端和无人机无线传输连接，让其实现多种控制方式，提高其适用的范围，从而更好的满足用户的需求。
[0011]本发明中所述的无线传输装置中设有ZigBee模块，且，所述的无线传输装置中设有信号接收器和信号发送器。
[0012]本发明中所所述的中央处理器中设有数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器、用户信息数据库和中央控制器，所述的中央控制器中设有GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块、无线传输控制模块和动力控制模块，所述的无线传输控制模块与无线传输装置连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块和动力控制模块分别与GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器以及动力装置连接，且，所述的数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器以及用户信息数据库均与中央控制器连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块以及无线传输控制模块均与中央控制器连接。
[0013]本发明中所述的用于垃圾运输的自动无人机系统的工作方法，具体的工作方法如下:
(1):首先用户将垃圾放到阳台上的垃圾放置区中；
(2):然后用户选择使用的模式，可以选择手动控制或者是无线传输控制模式；
(3):当用户选择手动控制时，其站在阳台上通过手机进行自我定位；
(4):然后通过手机将定位好的坐标、楼层信息以及称重好的垃圾袋重量通过手机把信息发送给无人机；
(5):无人机中接收用户呼叫信息后，数据处理器对信号进行分析，与自身的数据库进行比对，分析用户是否在自己的服务名单中，如果用户不在自己的服务名单中，那么其将提示用户重新选机；
(6):如果上一步骤中，数据处理器分析得出的该用户在服务名单中，那么则继续分析用户垃圾袋重量是否在无人机最大运输重量范围内；
(7):如果上一步骤分析得出用户发出的垃圾重量在无人机最大输送重量范围内，那么无人机将通过GPS定位模块对自己进行定位，并初始化海拔高度传感器；
(8):待上一步骤中海拔高度传感器初始化完成后，对无人机当前的高度进行检测，然后通过数据处理器将用户的楼层信息转换成楼层高度信息；
(9):然后无人机根据当前的坐标、高度以及用户坐标、楼层高度信息规划出飞行路线；
(10):然后根据规划好的路线，无人机开始飞行，在飞行的过程中无人机需要实时进行高度扫描，当其飞至用户阳台后，中央控制器命令RFID超高频读卡器打开，对垃圾放置区上的RFID电子标签进行信息扫描；
(11):然后根据RFID超高频读卡器扫描的信息进行用户端RFID电子标签信息核对，信息核对无误后，无人机通过摄像头对垃圾袋进行拍摄，并立即将拍摄的信息传送到中央处理器中；
(12):然后由数据处理器对拍摄的数据进行分析，并根据分析的数据来指导机械手抓取用户垃圾袋，抓取成功后将垃圾袋自动投放到楼下垃圾回收箱内，然后无人机回至无人机停靠点即可；
(13):在上述的第步骤中，如果用户选择的是无线传输模式；
(14):那么当用户将垃圾放到垃圾放置区时，其将通过安装在垃圾放置区上的无线传输装置，向无人机发出信号；
(15):待无人机上的无线传输装置中的信号接收器接收到信息后将立即把信息传送给中央处理器，首先中央处理器中的数据处理器分析该用户是否在自己的服务名单中，如果用户不在自己的服务名单中，那么其将提示用户重新选机；
(16):如果上一步骤中，数据处理器分析得出的该用户在服务名单中，然后中央处理器将对接收到的信号进行分析，得出垃圾袋的位置以及重量；
(17):如果上一步骤分析得出用户发出的垃圾重量在无人机最大输送重量范围内，然后无人机根据当前的位置以及垃圾放置区上无线传输装置发送的位置进行对比分析，并规划出飞行路线；
(18):然后根据规划好的路线，无人机开始飞行，在飞行的过程中无人机需要实时进行高度扫描，当其飞至用户阳台后，中央控制器命令RFID超高频读卡器打开，对垃圾放置区上的RFID电子标签进行信息扫描；
(19):然后根据RFID超高频读卡器扫描的信息进行用户端RFID电子标签信息核对，信息核对无误后，无人机通过摄GPRS数据模块摄像头对垃圾袋进行拍摄，并立即将拍摄的信息传送到中央处理器中；
(20):然后由数据处理器对拍摄的数据进行分析，并根据分析的数据来指导机械手抓取用户垃圾袋，抓取成功后将垃圾袋自动投放到楼下垃圾回收箱内，然后无人机回至无人机停靠点即可。
[0014]本发明中所述的一种用于垃圾运输的自动无人机系统的工作方法，其整个工作过程较为简单，方便，用户可以通过自己的需要自行操作模式的选择，模式选择后，根据选择的模式，无人机进行路线规划，并在飞行过程中一边飞一边核对当前海拔与用户海拔是否相近。当飞行高度与用户楼层高度一致是进行平飞(水平方向上的飞行姿态)，当接近用户阳台是打开RFID读卡器，对阳台上的RFID标签进行扫描核对，核对正确后结合摄像头与机械手，自动抓取用户垃圾袋，核对失败则原路返回，整个过程完全实现了智能化，很好的解决了当前垃圾处理难的问题，让垃圾处理实现了智能化，让垃圾处理系统技术实现了技术上的突破和创新，从而让其更好的满足人们和整个社会的需求。
[0015]本发明中无人机的飞行路线为，无人机先垂直起飞，飞置与用户楼层高度信息一致的高度，然后通过无人机上的陀螺仪、电子指南针部件校准飞行姿态，水平方向飞至用户阳台即可。
[0016]上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果:
1、本发明中所述的一种用于垃圾运输的自动无人机系统，其通过在无人机中设置了GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器，对无人机的功能进行了完善，大大的提高其适用性;在工作的过程中，通过GPS定位模块进行自我定位，然后通过海拔高度传感器无人机对飞行高度进行检测，再通过GPRS数据接收装置根据接收到的用户信息进行解析后计算出飞行路线，在飞行的过程中通过GPS定位模块和海拔高度传感器相互配合对无人机的飞行路线进行实时的调整，飞至用户终端后通过RFID超高频读卡器对用户终端的RFID电子标签上的信息进行二次核对，确认无误后通过机械手抓取垃圾袋，然后将垃圾袋送至垃圾箱中即可，整个工作过程较为简单，且，其操作较为简单，让垃圾的处理实现了自动化和智能化，很好的解决了垃圾处理难的问题，对环境的保护有很大的改善作用，对社会产生极大的贡献，同时也避免垃圾乱扔造成的安全问题的发生，从而让其更好的满足用户的需求。
[0017]2、本发明中所述的无人机上设有检测窗口和摄像窗口，所述海拔高度传感器、摄像头分别设于检测窗口和摄像窗口中，所述的检测窗口和摄像窗口的设置，能够对海拔高度传感器和摄像头起到很好的保护作用，有效的避免无人机飞行过程中发生碰撞，从而对无人机上的部件起到很好的保护作用。
[0018]3、本发明中所述的RFID超高频读卡器和用户数据库的设置，让无人机对用户实现自动识别的功能，大大的提高其工作的准确性，有效的提高其工作的效率，避免无人机出现秩序错乱现象，从而更好的满足用户的需求。
[0019]4、本发明中所述的一种用于垃圾运输的自动无人机系统的工作方法，其整个工作过程较为简单，方便，用户可以通过自己的需要自行操作模式的选择，模式选择后，根据选择的模式，无人机进行路线规划，并在飞行过程中一边飞一边核对当前海拔与用户海拔是否相近。当飞行高度与用户楼层高度一致是进行平飞(水平方向上的飞行姿态)，当接近用户阳台是打开RFID读卡器，对阳台上的RFID标签进行扫描核对，核对正确后结合摄像头与机械手，自动抓取用户垃圾袋，核对失败则原路返回，整个过程完全实现了智能化，很好的解决了当前垃圾处理难的问题，让垃圾处理实现了智能化，让垃圾处理系统技术实现了质的飞越，从而让其更好的满足人们和整个社会的需求。
【附图说明】
[0020]图1为本发明无人机中控制装置的电气连接结构示意图；
图2为本发明中无人机飞行模拟图；
图3为本发明图智能垃圾回收无人机简易工作流程图； 图4为智能垃圾回收无人机的内部程序框图；
图5为本发明中无人机进一步改进后的控制装置电气连接结构示意图；
图6为进一步改进后的智能垃圾回收无人机的内部程序框图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
[0022]实施例1
如图1至图4所示的一种用于垃圾运输的自动无人机系统，包括:无人机1、用户终端2以及用于无人机停靠的垃圾箱3，其中，所述的无人机I中设有控制装置，且，所述的无人机I上设有机械手，所述的用户终端设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上；
其中，所述的控制装置中设有GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据模块、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置和中央处理器，所述的GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置均与中央处理器连接，且，所述的RFID超高频读卡器和用户终端设有RFID电子标签相配合。
[0023]本实施例中所述的中央处理器中设有数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器、用户信息数据库和中央控制器，所述的中央控制器中设有GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块、无线传输控制模块和动力控制模块，所述的无线传输控制模块与无线传输装置连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块和动力控制模块分别与GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器以及动力装置连接，且，所述的数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器以及用户信息数据库均与中央控制器连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块以及无线传输控制模块均与中央控制器连接。
[0024]实施例2
如图1至图4所示的一种用于垃圾运输的自动无人机系统，包括:无人机1、用户终端2以及用于无人机停靠的垃圾箱3，其中，所述的无人机I中设有控制装置，且，所述的无人机I上设有机械手、检测窗口和摄像窗口，所述的用户终端设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上；
其中，所述的控制装置中设有GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据模块、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置和中央处理器，所述的GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置均与中央处理器连接，所述海拔高度传感器、摄像头分别设于检测窗口和摄像窗口中，且，所述的RFID超高频读卡器和用户终端设有RFID电子标签相配合。
[0025]本实施例中所述的机械手采用可伸缩机械手，其由机械臂和抓手构成，且，所述的抓手上设有所述的抓手与机械臂采用可旋转连接，所述的抓取手上设有保护套。
[0026]本实施例中所述的垃圾箱3上设有用于无人机I的停靠平台，所述的停靠平台上设有用于无人机的充电装置。
[0027]本实施例中所述的中央处理器中设有数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器、用户信息数据库和中央控制器，所述的中央控制器中设有GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块、无线传输控制模块和动力控制模块，所述的无线传输控制模块与无线传输装置连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块和动力控制模块分别与GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器以及动力装置连接，且，所述的数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器以及用户信息数据库均与中央控制器连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块以及无线传输控制模块均与中央控制器连接。
[0028]实施例3
如图2、3、5、6所示的一种用于垃圾运输的自动无人机系统，包括:无人机1、用户终端2以及用于无人机停靠的垃圾箱3，其中，所述的无人机I中设有控制装置，且，所述的无人机I上设有机械手、检测窗口和摄像窗口，所述的用户终端设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上;还包括一组无线传输装置，所述的无人机I和用户终端2上分别设有无线传输装置分别设于和上，且，所述的无线传输装置与控制装置连接
其中，所述的控制装置中设有GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据模块、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置和中央处理器，所述的GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置均与中央处理器连接，所述海拔高度传感器、摄像头分别设于检测窗口和摄像窗口中，且，所述的RFID超高频读卡器和用户终端设有RFID电子标签相配合。
[0029]本实施例中所述的机械手采用可伸缩机械手，其由机械臂和抓手构成，且，所述的抓手上设有所述的抓手与机械臂采用可旋转连接，所述的抓取手上设有保护套。
[0030]本实施例中所述的无线传输装置中设有ZigBee模块，且，所述的无线传输装置中设有信号接收器和信号发送器。
[0031]本实施例中所述的垃圾箱4上设有用于无人机I的停靠平台，所述的停靠平台上设有用于无人机的充电装置。
[0032]本实施例中所述的中央处理器中设有数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器、用户信息数据库和中央控制器，所述的中央控制器中设有GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块、无线传输控制模块和动力控制模块，所述的无线传输控制模块与无线传输装置连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块和动力控制模块分别与GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器以及动力装置连接，且，所述的数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器以及用户信息数据库均与中央控制器连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块以及无线传输控制模块均与中央控制器连接。
[0033]实施例4 如图2、图3、图5和图6所示的一种用于垃圾运输的自动无人机系统，包括:无人机1、用户终端2以及用于无人机停靠的垃圾箱3，其中，所述的无人机I中设有控制装置，且，所述的无人机I上设有机械手、检测窗口和摄像窗口，所述的用户终端设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上;还包括一组无线传输装置，所述的无人机I和用户终端2上分别设有无线传输装置分别设于和上，且，所述的无线传输装置与控制装置连接
其中，所述的控制装置中设有GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据模块、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置和中央处理器，所述的GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置均与中央处理器连接，所述海拔高度传感器、摄像头分别设于检测窗口和摄像窗口中，且，所述的RFID超高频读卡器和用户终端设有RFID电子标签相配合。
[0034]本实施例中所述的机械手采用可伸缩机械手，其由机械臂和抓手构成，且，所述的抓手上设有所述的抓手与机械臂采用可旋转连接，所述的抓取手上设有保护套。
[0035]本实施例中所述的无线传输装置中设有ZigBee模块，且，所述的无线传输装置中设有信号接收器和信号发送器。
[0036]本实施例中所述的垃圾箱4上设有用于无人机I的停靠平台，所述的停靠平台上设有用于无人机的充电装置。
[0037]本实施例中所述的中央处理器中设有数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器、用户信息数据库和中央控制器，所述的中央控制器中设有GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块、无线传输控制模块和动力控制模块，所述的无线传输控制模块与无线传输装置连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块和动力控制模块分别与GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器以及动力装置连接，且，所述的数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器以及用户信息数据库均与中央控制器连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块以及无线传输控制模块均与中央控制器连接。
[0038]本实施例中所述的一种用于垃圾运输的自动无人机系统的工作方法，具体的工作方法如下:
(1):首先用户将垃圾放到阳台上的垃圾放置区4中；
(2):然后用户选择使用的模式，可以选择手动控制或者是无线传输控制模式；
(3):当用户选择手动控制时，其站在阳台上通过手机进行自我定位；
(4):然后通过手机将定位好的坐标、楼层信息以及称重好的垃圾袋重量通过手机或者其他发送设备把信息发送给无人机I;
(5):无人机I中接收用户呼叫信息后，数据处理器对信号进行分析，与自身的用户信息数据库中的数据进行比对，分析用户是否在自己的服务名单中，如果用户不在自己的服务名单中，那么其将提示用户重新选机；
(6):如果上一步骤中，数据处理器分析得出的该用户在服务名单中，那么则继续分析用户垃圾袋重量是否在无人机最大运输重量范围内； (7):如果上一步骤分析得出用户发出的垃圾重量在无人机最大输送重量范围内，那么无人机I将通过GPS定位模块对自己进行定位，并初始化海拔高度传感器；
(8):待上一步骤中海拔高度传感器初始化完成后，对无人机I当前的高度进行检测，然后通过数据处理器将用户的楼层信息转换成楼层高度信息；
(9):然后无人机I根据当前的坐标、高度以及用户坐标、楼层高度信息规划出飞行路线；
(10):然后根据规划好的路线，无人机I开始飞行，在飞行的过程中无人机I需要实时进行高度扫描，当其飞至用户阳台后，中央控制器命令RFID超高频读卡器打开，对垃圾放置区上的RFID电子标签进行信息扫描；
(11):然后根据RFID超高频读卡器扫描的信息进行用户端RFID电子标签信息核对，信息核对无误后，无人机I通过摄像头对垃圾袋进行拍摄，并立即将拍摄的信息传送到中央处理器中；
(12):然后由数据处理器对拍摄的数据进行分析，并根据分析的数据来指导机械手抓取用户垃圾袋，抓取成功后将垃圾袋自动投放到楼下垃圾回收箱内，然后无人机I回至无人机停靠点即可；
(13):在上述的第2步骤中，如果用户选择的是无线传输模式；
(14):那么当用户将垃圾放到垃圾放置区4时，其将通过安装在垃圾放置区5上的无线传输装置，向无人机I发出信号；
(15):待无人机I上的无线传输装置中的信号接收器接收到信息后将立即把信息传送给中央处理器，首先中央处理器中的数据处理器分析该用户是否在自己的服务名单中，如果用户不在自己的服务名单中，那么其将提示用户重新选机；
(16):如果上一步骤中，数据处理器分析得出的该用户在服务名单中，然后中央处理器将对接收到的信号进行分析，得出垃圾袋的位置以及重量；
(17):如果上一步骤分析得出用户发出的垃圾重量在无人机最大输送重量范围内，然后无人机I根据当前的位置以及垃圾放置区(4)上无线传输装置发送的位置进行对比分析，并规划出飞行路线；
(18):然后根据规划好的路线，无人机I开始飞行，在飞行的过程中无人机I需要实时进行高度扫描，并且一边飞一边核对当前海拔与用户海拔是否相近，当飞行高度与用户楼层高度一致是进行平飞，当其飞至用户阳台后，中央控制器命令RFID超高频读卡器打开，对垃圾放置区4上的RFID电子标签进行信息扫描；
(19):然后根据RFID超高频读卡器扫描的信息进行用户端RFID电子标签信息核对，信息核对无误后，无人机I通过摄摄像头对垃圾袋进行拍摄，并立即将拍摄的信息传送到中央处理器中；
(20):然后由数据处理器对拍摄的数据进行分析，并根据分析的数据来指导机械手抓取用户垃圾袋，抓取成功后将垃圾袋自动投放到楼下垃圾回收箱内，然后无人机I回至无人机停靠点即可。
[0039]本实施例中无人机的飞行路线为，无人机先垂直起飞，飞置与用户楼层高度信息一致的高度，然后通过无人机上的陀螺仪、电子指南针部件校准飞行姿态，水平方向飞至用户阳台即可，且，每部无人机上都具有不同的标号，且每30分钟主动向小区物业管理部门报告一次自己的坐标。
[0040]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:包括:无人机(I)、用户终端(2)以及用于无人机停靠的垃圾箱(3)，其中，所述的无人机(I)中设有控制装置，且，所述的无人机(I)上设有机械手，所述的用户终端(2)设有垃圾放置区和RFID电子标签，所述的垃圾放置区设于阳台上，所述的RFID电子标签设于垃圾放置区上； 其中，所述的控制装置中设有GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置和中央处理器，所述的GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器、动力装置均与中央处理器连接，且，所述的RFID超高频读卡器和用户终端设有RFID电子标签相配合。2.根据权利要求1所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:所述的无人机(I)上设有检测窗口和摄像窗口，所述海拔高度传感器、摄像头分别设于检测窗口和摄像窗口中。3.根据权利要求1所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:所述的机械手采用可伸缩机械手，其由机械臂和抓手构成，且，所述的抓手上设有所述的抓手与机械臂采用可旋转连接。4.根据权利要求3所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:所述的抓取手上设有保护套。5.根据权利要求1所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:还包括一组无线传输装置，所述的无人机(I)和用户终端(2)上分别设有无线传输装置分别设于和上，且，所述的无线传输装置与控制装置连接。6.根据权利要求5所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:所述的无线传输装置中设有ZigBee模块，且，所述的无线传输装置中设有信号接收器和信号发送器。7.根据权利要求1所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:所述的垃圾箱(3)上设有用于无人机(I)的停靠平台，所述的停靠平台上设有用于无人机的充电装置。8.根据权利要求1所述的用于垃圾运输的自动无人机系统，其特征在于:所述的中央处理器中设有数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器、用户信息数据库和中央控制器，所述的中央控制器中设有GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块、无线传输控制模块和动力控制模块，所述的无线传输控制模块与无线传输装置连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块和动力控制模块分别与GPS定位模块、海拔高度传感器、GPRS数据接收装置、摄像头、RFID超高频读卡器以及动力装置连接，且，所述的数据存储器、数据寄存器、数据转换器、数据处理器以及用户信息数据库均与中央控制器连接，所述的GPS定位控制模块、海拔高度传感器控制模块、GPRS数据模块、摄像头控制模块、RFID超高频读卡器控制模块以及无线传输控制模块均与中央控制器连接。9.根据权利要求1至7任意一项所述的用于垃圾运输的自动无人机系统的工作方法，其特征在于:具体的工作方法如下: (1):首先用户将垃圾放到阳台上的垃圾放置区中； (2):然后用户选择使用的模式，可以选择手动控制或者是无线传输控制模式； (3):当用户选择手动控制时，其站在阳台上通过手机进行自我定位； (4):然后通过手机将定位好的坐标、楼层信息以及称重好的垃圾袋重量通过手机把信息发送给无人机(I); (5):无人机(I)中接收用户呼叫信息后，数据处理器对信息进行分析，与自身的用户信息数据库中的数据进行比对，分析用户是否在自己的服务名单中，如果用户不在自己的服务名单中，那么其将提示用户重新选机； (6):如果上一步骤中，数据处理器分析得出的该用户在服务名单中，那么则继续分析用户垃圾袋重量是否在无人机最大运输重量范围内； (7):如果上一步骤分析得出用户发出的垃圾重量在无人机最大输送重量范围内，那么无人机(I)将通过GPS定位模块对自己进行定位，并初始化海拔高度传感器； (8):待上一步骤中海拔尚度传感器初始化完成后，对无人机(I)当如的尚度进彳丁检测，然后通过数据处理器将用户的楼层信息转换成楼层高度信息； (9):然后无人机(I)根据当前的坐标、高度以及用户坐标、楼层高度信息规划出飞行路线； (10):然后根据规划好的路线，无人机(I)开始飞行，在飞行的过程中无人机(I)需要实时进行高度扫描，当其飞至用户阳台后，中央控制器命令RFID超高频读卡器打开，对垃圾放置区上的RFID电子标签进行信息扫描； (11):然后根据RFID超高频读卡器扫描的信息进行用户端RFID电子标签信息核对，信息核对无误后，无人机(I)通过摄像头对垃圾袋进行拍摄，并立即将拍摄的信息传送到中央处理器中； (12):然后由数据处理器对拍摄的数据进行分析，并根据分析的数据来指导机械手抓取用户垃圾袋，抓取成功后将垃圾袋自动投放到楼下垃圾回收箱内，然后无人机(I)回至无人机停靠点即可； (13):在上述的第(2)步骤中，如果用户选择的是无线传输模式； (14):那么当用户将垃圾放到垃圾放置区时，其将通过安装在垃圾放置区(5)上的无线传输装置，向无人机(I)发出信号； (15):待无人机(I)上的无线传输装置中的信号接收器接收到信息后将立即把信息传送给中央处理器，首先中央处理器中的数据处理器分析该用户是否在自己的服务名单中，如果用户不在自己的服务名单中，那么其将提示用户重新选机； (16):如果上一步骤中，数据处理器分析得出的该用户在服务名单中，然后中央处理器将对接收到的信号进行分析，得出垃圾袋的位置以及重量； (17):如果上一步骤分析得出用户发出的垃圾重量在无人机最大输送重量范围内，然后无人机(I)根据当前的位置以及垃圾放置区上无线传输装置发送的位置进行对比分析，并规划出飞行路线； (18):然后根据规划好的路线，无人机(I)开始飞行，在飞行的过程中无人机(I)需要实时进行高度扫描，当其飞至用户阳台后，中央控制器命令RFID超高频读卡器打开，对垃圾放置区上的RFID电子标签进行信息扫描； (19):然后根据RFID超高频读卡器扫描的信息进行用户端RFID电子标签(6)信息核对，信息核对无误后，无人机(I)通过摄摄像头对垃圾袋进行拍摄，并立即将拍摄的信息传送到中央处理器中； (20):然后由数据处理器对拍摄的数据进行分析，并根据分析的数据来指导机械手抓取用户垃圾袋，抓取成功后将垃圾袋自动投放到楼下垃圾回收箱内，然后无人机(I)回至无人机停靠点即可。10.根据权利要求9所述的用于垃圾运输的自动无人机系统的工作方法，其特征在于:无人机的飞行路线为，无人机先垂直起飞，飞置与用户楼层高度信息一致的高度，然后通过无人机上的陀螺仪、电子指南针部件校准飞行姿态，水平方向飞至用户阳台即可。
【文档编号】G05D1/10GK106094869SQ201610632782
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月4日 公开号201610632782.X, CN 106094869 A, CN 106094869A, CN 201610632782, CN-A-106094869, CN106094869 A, CN106094869A, CN201610632782, CN201610632782.X
【发明人】浦灵敏, 姜子祥, 胡宏梅, 程瑞龙
【申请人】苏州健雄职业技术学院