用于社区配送的无人机的制作方法

本实用新型属于无人机物流配送及高端智能装备技术领域，具体涉及用于社区配送的无人机。

背景技术：

目前我国快递业务量的急速膨胀给物流行业带来了挑战，在如此规模的业务量下，物流配送面临巨大的压力，未来的物流将会不仅仅靠人力来解决，必定会向智慧物流转型；同时电商发展将带来配送运力需求的快速增长与社会适龄劳动力人口不断减少之间的矛盾，而无人机物流配送是解决这个矛盾的最有效手段。

物流订单的增加给物流配送行业带来极大的压力，人工快递投放的延误率较高，偏远地区投放难度大，物流成本逐年升高，物流配送市场需要更加快捷、方便、现代化的物流配送，这为无人机物流配送提供了条件，各大物流企业物流无人机试运行使得无人机物流配送的发展向前迈了重大一步。

虽然现有无人机的种类、功能和应用领域都非常广泛，然而针对物流行业而言，配送的智能化、安全性和精准性是影响无人机物流配送发展的重大因素，因此，亟需一种智能化程度高且安全性和精准性高的无人机用于物流配送。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供用于社区配送的无人机。

本实用新型所采用的技术方案为：

用于社区配送的无人机，包括机身和设于机身上的多个旋翼，机身内设有飞控板，飞控板分别通过电机驱动单元连接有电机，多个旋翼分别与电机的输出轴连接，用于社区配送的无人机还包括电源和与飞控板连接的通讯单元；

所述飞控板包括飞行控制器，与飞行控制器连接的imu单元、磁力计、气压计、gps单元、超声波传感器、光流传感器和摄像头，电机驱动单元与飞行控制器连接；

所述飞行控制器还连接有雷达、激光测距传感器和机载射频标签；

所述飞行控制器还连接有视觉传感器和扫描器。

飞控板主要用于实现无人机的飞行控制，自动保持无人机的正常飞行姿态，使无人机按照规划的路线飞行，imu单元测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，磁力计用于测量磁场，气压计用于悬停高度粗略控制，gps单元用于水平位置高度粗略定位，超声波传感器用于低空高度精确控制或避障，光流传感器用于悬停水平位置精确确定，摄像头用于飞行过程中避障，无人机在飞行时，通过imu单元为飞行控制器提供姿态解算的数据，通过飞行控制器对当前姿态进行解算，优化控制，产生相应的控制量并通过电机驱动单元对电机进行转速和转向控制，通过控制电机的转速和转向控制每个旋翼的转速，进而提供不同的升力以实现各种姿态，通过磁力计、气压计、gps单元、超声波传感器和光流传感器实现飞行过程中的位置确定，通过摄像头实现飞行过程中避障，利用gps单元、气压计、雷达和激光测距传感器，实现数据联合解算，使无人机投递作业时，距离投递对象的误差不超过0.7m，视觉传感器结合gps单元、气压计、雷达和激光测距传感器，能够实现装载与投递作业降落在准确位置，高楼层进行投递作业时使无人机精准地停留在合适的位置进行投递，防止投空产生不必要的危险和损失。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述摄像头、视觉传感器和扫描器设于机身的下侧。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述视觉传感器为多个。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述飞行控制器还连接有风速传感器、转速传感器、湿度传感器和里程计的一个或多个。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述机身为中心对称结构并且由碳素纤维材料制成，能够实现无人机在空中进行稳定的飞行以及稳定的置空能力。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述电源包括电池和与电池连接并将电压转换为电源电压vcc的电压转换芯片，机身的下侧设有电池插入口，电池插入口处设有电池盖，相应地，电池通过插扣安装于电池插入口内。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述用于社区配送的无人机还包括与机身连接的快递箱，快递箱包括快递箱本体和控制快递箱本体开关的自动开关器，自动开关器与飞行控制器连接由飞行控制器控制。快递箱完成货物的装载与投递作业。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述快递箱本体采用马氏体不锈钢材料制成。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述快递箱本体包括与机身连接的顶板，与顶板固定连接的左侧板和右侧板，与顶板铰接的前侧板和后侧板，分别与左侧板和右侧板铰接的左底板和右底板，自动开关器包括用于控制前侧板和后侧板开关的侧板自动开关器，和用于控制左底板和右底板开关的底板自动开关器。

当自动开关器接收到开关指令时执行相应的动作，前侧板和后侧板、左底板和右底板在无人机运输货物的过程中均是关闭状态，其中，前侧板和后侧板在装载货物时打开，方便货物的叉取与固定，达到快速装载货物的效果；左底板和右底板在投递货物时打开，方便货物自动投递，当无人机到达指定位置并降落到合适高度时，左底板和右底板打开，货物从中间自然掉落。

在上述技术方案的基础上，用于社区配送的无人机，所述左底板或右底板上设有与飞行控制器连接的压力传感器；所述前侧板或后侧板外侧还设有红外传感器。用于检测是否成功装载。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型利用gps单元、气压计、雷达和激光测距传感器，实现数据联合解算，使无人机投递作业时，距离投递对象的误差不超过0.7m，在装载与投递作业的降落过程中，精准定位降落位置，视觉传感器结合gps单元、气压计、雷达和激光测距传感器，能够实现装载与投递作业降落在准确位置，高楼层进行投递作业时使无人机精准地停留在合适的位置进行投递，防止投空产生不必要的危险和损失。

本实用新型利用快递箱完成货物的装载与投递作业，前侧板和后侧板在装载货物时打开，方便货物的叉取与固定，达到快速装载货物的效果；左底板和右底板在投递货物时打开，方便货物自动投递。

附图说明

图1是本实用新型-实施例1用于社区配送的无人机的系统框图。

图2是本实用新型-实施例1用于社区配送的无人机的结构示意图。

图3是本实用新型-实施例2用于社区配送的无人机的结构示意图。

图4是本实用新型-实施例3用于社区配送的户外家装收货装置的左视结构示意图。

图5是本实用新型-实施例3用于社区配送的户外家装收货装置的正视结构示意图。

图6是本实用新型-实施例3用于社区配送的户外家装收货装置的俯视结构示意图。

图7是本实用新型-实施例4用于社区配送的快递投递系统的系统框图。

图中：101-机身；102-旋翼；103-电池插入口；104-摄像头；105-视觉传感器；106-扫描器；107-连接件；108-快递箱；1081-顶板；1082-左侧板；1083-右侧板；1084-前侧板；1085-后侧板；1086-左底板；1087-右底板；201-收货篮本体；202-标签；203-射频标签；204-挂钩装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例1：

如图1-2所示，本实施例的用于社区配送的无人机，包括机身101和设于机身101上的多个旋翼102，机身101内设有飞控板，飞控板分别通过电机驱动单元连接有电机，多个旋翼102分别与电机的输出轴连接，无人机还包括为飞控板和电机供电的电源，以及与飞控板连接的通讯单元。

机身101为中心对称结构，能够实现无人机在空中进行稳定的飞行以及稳定的置空能力。

机身101采用质量轻、强度高的碳素纤维材料制成。

电源包括电池和与电池连接并将电压转换为电源电压vcc的电压转换芯片，机身101的下侧设有电池插入口103，电池插入口处设有电池盖，实现电池的自动更换，达到快速充电的效果，相应地，电池通过插扣安装于电池插入口103内，电池为可充电电池。

飞控板主要用于实现无人机的飞行控制，自动保持无人机的正常飞行姿态，使无人机按照规划的路线飞行。

飞控板包括飞行控制器，与飞行控制器连接的imu单元、磁力计、气压计、gps单元、超声波传感器、光流传感器和摄像头，其中，电机驱动单元与飞行控制器连接。

其中，imu单元测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，磁力计用于测量磁场，气压计用于悬停高度粗略控制，gps单元用于水平位置高度粗略定位，超声波传感器用于低空高度精确控制或避障，光流传感器用于悬停水平位置精确确定，摄像头用于飞行过程中避障，摄像头104为双目摄像头且为两个，并以机身101中心对称设置。

无人机在飞行时，通过imu单元为飞行控制器提供姿态解算的数据，通过飞行控制器对当前姿态进行解算，优化控制，产生相应的控制量并通过电机驱动单元对电机进行转速和转向控制，通过控制电机的转速和转向控制每个旋翼的转速，进而提供不同的升力以实现各种姿态，通过磁力计、气压计、gps单元、超声波传感器和光流传感器实现飞行过程中的位置确定，通过摄像头实现飞行过程中避障。

飞控板还包括与飞行控制器连接的风速传感器、转速传感器、湿度传感器和里程计。

本实用新型的无人机要求在装载与投递作业的降落过程中，要精准定位降落位置，因此，飞控板还包括与飞行控制器连接的雷达、激光测距传感器和机载射频标签，由于gps单元用于水平位置高度粗略定位，一般计算的海拔高度误差为10米左右，因此，本实用新型利用gps单元、气压计、雷达和激光测距传感器，实现数据联合解算，使无人机投递作业时，距离投递对象的误差不超过0.7m。

本实施例的用于社区配送的无人机还包括与飞行控制器连接的视觉传感器105，视觉传感器105设于机身101的下侧，视觉传感器105为四个，视觉传感器105结合gps单元、气压计、雷达和激光测距传感器，能够实现装载与投递作业降落在准确位置，高楼层进行投递作业时使无人机精准地停留在合适的位置进行投递，防止投空产生不必要的危险和损失。

本实施例的用于社区配送的无人机，还包括设于机身101并与飞行控制器连接的扫描器106。

本实施例的用于社区配送的无人机，还包括与飞行控制器连接的电池电量计。

用于社区配送的无人机，通过通讯单元连接后台信息系统，后台信息系统包括用户管理模块、订单管理模块、调度管理模块、航迹路径规划模块、无人机飞行姿态控制模块和安全警报模块。

实施例2：

如图1-3所示，本实施例的用于社区配送的无人机，与实施例1不同的是，本实施例的用于社区配送的无人机还包括通过连接件107与机身101连接的快递箱108，快递箱108完成货物的装载与投递作业。

快递箱108包括快递箱本体和控制快递箱本体开关的自动开关器，快递箱本体采用高强度轻重量的马氏体不锈钢材料制成，自动开关器与飞行控制器连接由飞行控制器控制。

快递箱本体包括与连接件107连接的顶板1081，与顶板1081固定连接的左侧板1082和右侧板1083，与顶板1081铰接的前侧板1084和后侧板1085，分别与左侧板1082和右侧板1083铰接的左底板1086和右底板1087，自动开关器包括用于控制前侧板1084和后侧板1085开关的侧板自动开关器，和用于控制左底板1086和右底板1087开关的底板自动开关器。

当自动开关器接收到开关指令时执行相应的动作，前侧板1084和后侧板1085、左底板1086和右底板1087在无人机运输货物的过程中均是关闭状态。

其中，前侧板1084和后侧板1085在装载货物时打开，方便货物的叉取与固定，达到快速装载货物的效果；左底板1086和右底板1087在投递货物时打开，方便货物自动投递，当无人机到达指定位置并降落到合适高度时，左底板1086和右底板1087打开，货物从中间自然掉落。

自动开关器包括机械移动机构和控制电路板，控制电路板与飞行控制器连接并控制机械移动机构开关，机械移动机构包括罩壳和罩壳盖板，罩壳内设有电机、减速机构，控制电路板也设于罩壳内，电机的输出轴连接减速机构，减速机构连接前侧板1084、后侧板1085、左底板1086和右底板1087。

左底板1086或右底板1087上设有与飞行控制器连接的压力传感器，用于检测是否成功装载，前侧板1084或后侧板1085外侧还设有红外传感器。

实施例3：

如图4-6所示，用于社区配送的户外家装收货装置，包括收货篮本体201，收货篮本体201的顶部设有四个与视觉传感器105位置一一对应的标签202，标签202为十字图形标签，通过视觉传感器105识别十字图形标签中心确定精准位置以及高度，确定无人机停留在正确的位置，避免投放错误产生的危险。

收货篮本体201上还设有射频标签203，射频标签203包括户外家装收货装置的唯一标识并储存客户信息，客户信息包括姓名、编号、地址、联系方式等，通过扫描器106扫描射频标签203，保证快递与客户精准匹配，确保配送准确，收货篮本体201上设有用于安装射频标签203的卡槽。

收货篮本体201的上侧设有开口，且标签202和射频标签203均设于开口的顶部，收货篮本体201的底部还设有压力传感器，压力传感器连接有收货控制器，通过投递前后检测到的压力不同，能够判断快递是否投递成功，收货控制器连接有通讯单元。

收货篮本体201的上侧开口顶部还设有与收货控制器连接的红外传感器，用于检测货物是否全部投递入收货篮本体201。

收货篮本体201采用防水、防腐、轻便、耐高温、高强度材料制成。

收货篮本体201与建筑物的墙体挂接或固定连接，当挂接时，收货篮本体201外壁设有挂钩装置204；当固定连接时，固定连接的方式包括但不限于通过螺钉连接、粘接、焊接等。

实施例4：

如图1-2或1-3所示，以及图4-7所示，用于社区配送的快递投递系统，包括实施例1或实施例2的用于社区配送的无人机和实施例3的用于社区配送的户外家装收货装置。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。