基于无人机的抗疫物资运输系统及方法

本技术涉及基于无人机的抗疫物资运输的，尤其是涉及基于无人机的抗疫物资运输系统及方法。

背景技术：

1、无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。通过使用无人机运输抗疫物资，极大的解决了物资运输的问题。

2、相关技术中，无人机运输物资需要通过人为放置抗疫物资至无人机上，同时需要人为控制无人机运行。人为操作无人机运行，一方面需要人员的反复操作，另一方面，人员规划运输路线再进行操作，需要花费更多的时间，并且运输规划也很难是最优方案，在实际运用中并不实用，存在改进之处。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于无人机的抗疫物资运输系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、第一方面，本技术提供的基于无人机的抗疫物资运输方法，采用如下的技术方案：

3、识别待运输物资的种类，根据待运输物资的种类分析运输物资的需求紧急程度，得到需求紧急度；

4、基于所述需求紧急度，获取待运输物资的周围环境，根据待运输物资的周围环境分析待运输物资受到环境的影响程度，得到环境紧急度；

5、基于所述环境紧急度，获取运输区域的路线图，根据运输区域的路线图分析运输路线的难度，得到路线难度；

6、结合所述需求紧急度、所述环境紧急度以及所述路线难度，综合规划运输路线，得到初步运输路线；

7、基于所述初步运输路线，获取待运输物资重量以及无人机承重，根据待运输物资重量以及无人机承重调整初步运输路线，得到运输路线；

8、基于所述运输路线，无人机抓取与运输路线匹配的待运输物资，进行物资运输。

9、通过采用上述技术方案，利用识别出来的物资种类，分析物资的需求程度、受环境影响程度以及飞行路线难度确定物资的运输顺序，再结合在不超出承重的情况下一次运输多个用户物资的方案确定运输路线，满足更多方面的需求，提高了基于无人机的抗疫物资运输的实用性。

10、优选的，所述识别待运输物资的种类，根据待运输物资的种类分析运输物资的需求紧急程度，得到需求紧急度的步骤，具体包括以下步骤：

11、对待运输物资进行分类，并设置不同种类待运输物资的颜色，将不同种类待运输物资与颜色一一匹配，得到分类数据；

12、基于所述分类数据，设置不同种类待运输物资的需求紧急程度，得到基础需求度；

13、基于所述分类数据，利用图像识别模块识别待运输物资的颜色，根据待运输物资的颜色匹配待运输物资的种类，得到识别数据；

14、基于所述识别数据和所述基础需求度数据，匹配待运输物资的需求紧急程度，得到所述需求紧急度。

15、通过采用上述技术方案，对不同种类物资设置不同颜色，识别颜色即可匹配物资种类，分析物资的紧急程度，以便后续路线规划。通过颜色与物资的对应设置，可以更快速的识别出物资，提高了基于无人机的抗疫物资运输的便捷性。

16、优选的，所述基于所述需求紧急度，获取待运输物资的周围环境，根据待运输物资的周围环境分析待运输物资受到环境的影响程度，得到环境紧急度的步骤，具体包括以下步骤：

17、基于所述需求紧急度，获取待运输物资的气象环境，得到环境数据，所述环境数据包括气象数据以及温湿度数据；

18、基于所述气象数据，获取不同种类待运输物资所适宜的气象状况，得到标准气象数据；

19、基于所述标准气象数据，分析标准气象数据与气象数据的相似程度，得到气象相似数据；

20、基于所述气象相似数据，建立气象相似程度与环境影响程度的负相关曲线，根据气象相似程度与环境影响程度的负相关曲线分析环境影响程度，得到气象影响度；

21、基于所述气象影响度，绘制气象影响度与气象紧急度的正相关曲线，根据气象影响度与气象紧急度的正相关曲线分析气象紧急度，得到气象紧急度；

22、基于所述温湿度数据，分析温湿度对待运输物资的影响程度，得到温湿度紧急度；

23、结合所述气象紧急度和所述温湿度紧急度，综合分析待运输物资受到环境的影响程度，得到所述环境紧急度。

24、通过采用上述技术方案，分析天气情况对不同种类物资的影响程度，可以根据环境影响程度规划物资的运输，从而减少物资损坏的情况发生。根据实际情况分析物资损毁，提高了基于无人机的抗疫物资运输的实用性。

25、优选的，所述基于所述温湿度数据，分析温湿度对待运输物资的影响程度，得到温湿度紧急度的步骤，还包括以下步骤：

26、基于所述温湿度数据，设置待运输物资的损耗度阈值，得到损耗度阈值；

27、基于所述损耗度阈值，获取待运输物资在不同温度下到达损耗度阈值的时间对照表，根据待运输物资在不同温度下到达损耗度阈值的时间对照表分析时间，得到温度损耗时间；

28、基于所述损耗度阈值，获取待运输物资在不同湿度下倒带损耗度阈值的时间对照表，根据待运输物资在不同湿度下倒带损耗度阈值的时间对照表分析时间，得到湿度损耗时间；

29、基于所述温度损耗时间和所述湿度损耗时间，综合计算待运输物资达到损耗阈值的时间，得到损耗时间；

30、基于所述损耗时间，建立损耗时间与紧急程度的负相关曲线，根据损耗时间与紧急程度的负相关曲线分析紧急程度，得到所述温湿度紧急度。

31、通过上述技术方案，分析不同温度和不同湿度下物资受到的影响程度，得到更精确的紧急程度，有利于做出更合适的物资运输规划。根据运输时不同的温湿度确认物资的环境紧急程度，提高了基于无人机的抗疫物资运输的准确性。

32、优选的，所述基于所述环境紧急度，获取运输区域的路线图，根据运输区域的路线图分析运输路线的难度，得到路线难度的步骤，具体包括以下步骤：

33、基于所述环境紧急度，获取待运输点与物资堆放点，根据待运输点与物资堆放点之间的路线，生成运输路线图；

34、基于所述运输路线图，获取路线的转弯角度，建立转弯角度与运输难度的正相关曲线，根据转弯角度与运输难度的正相关曲线分析运输难度，得到角度难度；

35、基于所述角度难度，获取路线的转弯个数，建立转弯个数与运输难度的正相关曲线，根据转弯个数与运输难度的正相关曲线分析运输难度，得到转弯难度；

36、基于所述转弯难度，获取无人机飞行环境，根据无人机飞行环境分析运输路线难度，得到环境难度；

37、结合所述角度难度、所述转弯难度以及所述环境难度，综合分析运输路线的难度，得到所述路线难度。

38、通过采用上述技术方案，根据飞行路线的转弯角度、转弯个数以及飞行环境分析飞行路线的难度，分析不同飞行路线的难度，根据飞行路线的难度选择，可以降低因为无人机发生损毁导致的物资运输耽搁程度，提高了基于无人机的抗疫物资运输的实用性。

39、优选的，所述基于所述转弯难度，获取无人机飞行环境，根据无人机飞行环境分析运输路线难度，得到环境难度的步骤，还包括以下步骤：

40、基于所述转弯难度，获取运输路线的无人机飞行环境，得到飞行环境数据，所述飞行环境数据包括障碍物数据以及风向数据；

41、基于所述障碍物数据，建立障碍物数量与运输难度的正相关曲线，根据障碍物数量与运输难度的正相关曲线分析运输难度，得到障碍难度；

42、基于所述风向数据，获取风向与飞行方向的角度，判断飞行方向是否为顺向；

43、若飞行方向为顺向，则获取风速，建立顺向风速与运输难度的负相关曲线，根据顺向风速与运输难度的负相关曲线分析运输难度，得到顺向难度；

44、若飞行方向为逆向，则绘制逆向风速与运输难度的正相关曲线，根据逆向风速与运输难度的正相关曲线分析运输难度，得到逆向难度；

45、结合所述障碍难度、所述顺向难度以及所述逆向难度，综合分析运输难度，得到所述环境难度。

46、通过采用上述技术方案，根据飞行路线的障碍物数量，结合飞行路线的方向和风向的角度，再根据风速分析飞行路线的难度。根据实际飞行情况分析飞行难度，更贴合实际运输情况，做出的路线规划更加可靠，提高了基于无人机的抗疫物资运输的可靠性。

47、优选的，所述结合所述需求紧急度、所述环境紧急度以及所述路线难度，综合规划运输路线，得到初步运输路线的步骤，还包括以下步骤：

48、结合所述需求紧急度、所述环境紧急度以及所述路线难度，设置需求紧急度、环境紧急度以及路线难度的权重比，得到权重比；

49、基于所述权重比，综合计算待运输物资的紧急程度，根据待运输物资的紧急程度进行运输排序，得到运输顺序；

50、基于所述运输顺序，按照运输顺序规划运输路线的顺序，得到所述初步运输路线。

51、通过采用上述技术方案，通过设置权重比综合规划运输顺序，从而得到运输路线，可以满足更多用户的不同需求，扩大了运用的范围。权重比可以随意变化，可以应用在更多的场景，提高了基于无人机的抗疫物资运输的范围性。

52、优选的，所述基于所述初步运输路线，获取待运输物资重量以及无人机承重，根据待运输物资重量以及无人机承重调整初步运输路线，得到运输路线的步骤，还包括以下步骤：

53、基于所述初步运输路线，获取待运输物资重量以及无人机承重，得到承重数据；

54、基于所述初步运输路线，获取运输路线中第一个待运输点，得到第一待运输点；

55、基于所述第一待运输点，获取其他待运输点与第一待运输点的路线距离，根据其他待运输点与第一待运输点的路线距离筛选出与第一待运输点距离最近的待运输点，得到第二待运输点；

56、基于所述第二待运输点，获取其他待运输点与第二待运输点的路线距离，根据其他待运输点与第二待运输点的距离筛选出与第二待运输点最近的待运输点，重复筛选操作，将得到的待运输点排序，得到距离顺序；

57、基于所述距离顺序，匹配其他待运输点的待运输物资重量，得到顺带物资重量；

58、基于所述承重数据，根据承重与距离顺序计算无人机可运输的待运输点，得到统一待运输点；

59、基于所述统一待运输点，在运输完毕后去除已经运输的待运输点，再次根据距离顺序和重量调整初步运输路线，得到所述运输路线。

60、通过采用上述技术方案，根据运输顺序，结合无人机承重，可以在保证不超重的情况下，尽可能一次性运输更多的用户物资，减少无人机往返的繁琐，节约运输时间，提高了基于无人机的抗疫物资运输的实用性。

61、优选的，所述基于所述承重数据，根据承重与距离顺序计算无人机可运输的待运输点，得到统一待运输点的步骤，还包括以下步骤：

62、基于所述承重数据，根据距离顺序依次叠加待运输点的待运输物资的重量；

63、每叠加一次重量后，计算叠加重量与无人机承重的差值，得到重量差值；

64、基于所述重量差值，当重量差值为负值时，不再进行重量叠加，并去除重量差值为负值时的待运输物资的重量，得到综合重量；

65、基于所述综合重量，根据综合重量匹配待运输点以及待运输物资，根据距离顺序进行待运输点运输顺序，得到所述统一待运输点。

66、通过采用上述技术方案，对重量进行叠加，减少无人机出行超重的情况，降低无人机因为超重出现的损坏问题，保护无人机安全的同时，也保护了抗疫物资的安全，提高了基于无人机的抗疫物资运输的安全性。

67、第二方面，本技术提供的基于无人机的抗疫物资运输系统，采用如下的技术方案：

68、基于无人机的抗疫物资运输系统，包括识别模块、环境模块、难度模块、路线模块、调整模块以及运输模块；

69、所述识别模块用于识别待运输物资的种类，根据待运输物资的种类分析运输物资的需求紧急程度，得到需求紧急度；

70、所述环境模块用于获取待运输物资的周围环境，根据待运输物资的周围环境分析待运输物资受到环境的影响程度，得到环境紧急度；

71、所述难度模块用于获取运输区域的路线图，根据运输区域的路线图分析运输路线的难度，得到路线难度；

72、所述路线模块用于结合所述需求紧急度、所述环境紧急度以及所述路线难度，综合规划运输路线，得到初步运输路线；

73、所述调整模块用于获取待运输物资重量以及无人机承重，根据待运输物资重量以及无人机承重调整初步运输路线，得到运输路线；

74、所述运输模块用于控制无人机抓取与运输路线匹配的待运输物资，进行物资运输。

75、通过上述技术方案，利用无人机实现自动规划路线后运输抗疫物资，减少了人员接触，保护了工作人员和用户的安全。同时，也减少了工作人员的工作，降低了人力资源的浪费，提高了基于无人机的抗疫物资运输的实用性。

76、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

77、1.利用识别出来的物资种类，分析物资的需求程度、受环境影响程度以及飞行路线难度确定物资的运输顺序，再结合在不超出承重的情况下一次运输多个用户物资的方案确定运输路线，满足更多方面的需求，提高了基于无人机的抗疫物资运输的实用性。

78、2.分析不同温度和不同湿度下物资受到的影响程度，得到更精确的紧急程度，有利于做出更合适的物资运输规划。根据运输时不同的温湿度确认物资的环境紧急程度，提高了基于无人机的抗疫物资运输的准确性。

79、3.根据飞行路线的障碍物数量，结合飞行路线的方向和风向的角度，再根据风速分析飞行路线的难度。根据实际飞行情况分析飞行难度，更贴合实际运输情况，做出的路线规划更加可靠，提高了基于无人机的抗疫物资运输的可靠性。