CN110599102A - 一种基于无人机配送的物品配送方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机配送的物品配送方法及系统，本发明通过无人机一对一的接替配送解决了续航问题，可以直接定位到某个家庭之中或者直接配送到高楼的住户；无人机内部安装的小型雷达装置能够有效避免无人机之间发生碰撞，保障了无人机的安全。通过无人机直接将物品配送到每个订单客户的指定位置，订单客户取快递时就不需要再到楼下的快递点；不用再通过送餐员坐电梯或者爬楼梯送到相应楼层；在配送过程中不会受到交通状态的影响，极大地提高了物品配送的速度、提升了用户体验感，同时降低了交通事故的发生率。

Description

一种基于无人机配送的物品配送方法及系统

技术领域

本发明涉及无人机运输技术领域，尤其涉及一种基于无人机配送的物品配送方法及系统。

背景技术

目前对外卖或者快递物品的配送都是通过外卖送餐员或者快递员进行人工配送，人工配送存在着人工成本高且配送效率低的问题；尤其是外卖的配送效率会严重受到天气、交通状况以及楼层电梯运行情况的影响；而送餐员为了按时送达外卖更是争分夺秒，有时甚至闯红灯而造成很多交通事故。

现在的快递(大部分都是质量小于5KG的小散物件)都是在物件运输到距离客户最近的运输站后通过人工派件到客户小区或者附近小区的快递存放点处，由客户自行到存放点处取；但是很多时间客户可能会忘记自己的快递以达到存放点，或者客户觉得每次下来取件麻烦，因此给客户带来不好的体验感。

申请号为201710356858.5的一种基于自动化机器人的智能快递配送方法及其系统公开了一种通过自动化机器人和无人机的结合实现快递配送的方法，但是其最开始是通过自动化机器人在马路上行驶，在检查到交通拥堵时通过无人机将快递物件配送到另一个自动化机器人处，最后通过自动化机器人将物件送到具体具体用户家处，并通过摄像头采集取件人头像与下单人信息进行匹配进而实现取件；但是该技术方案虽然在交通拥堵时可以通过无人机将物件转运到其他自动化机器人处，但是整体的配送效率也会受到交通情况的影响；而且在取件是需要进行用户信息匹配，如果用户不在家或者让用家里人人取件则无法成功取件，而且虽然通过机器人代替人工将物件送到用户楼层，但是其配送效率也是会受到楼层的电梯运行情况的影响。而且存在续航能力差，无特定充电站，无专业人员管理等诸多问题。

因此，如何提高整体配送效率以及让客户足不出户就能实现快递的签收，提高客户的体验感是现阶段需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无人机配送的物品配送方法及系统，解决了现有基于无人机进行配送快递或者外卖存在的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于无人机配送的物品配送方法，所述配送方法包括以下内容：

无人机获取待配送的订单客户信息并抓取待配送物品，根据所有订单客户配送点地址信息规划飞行路线后起飞到达第一配送点；

无人机接收某配送点内的订单客户地址处的定位器发出的信号，并根据接收的信号完成每个订单客户物品的配送后飞往下一配送点；

重复上述步骤直到所有物品配送完成为止。

订单客户的窗户或者阳台上都安装有一接货台，所述定位器安装在所述接货台上。

所述无人机获取待配送的订单客户信息并抓取待配送物品，根据所有订单客户配送点地址信息规划飞行路线后起飞到达第一配送点的具体步骤如下：

接单无人机扫描待配送物品上的二维码获取订单客户信息并抓取待配送物品；

接单无人机根据所有订单客户的配送点地址规划出飞行路线；

接单无人机起飞飞往第一配送点，当满足接力条件时另一无人机接替接单无人机的工作继续按照飞行路线进行飞行配送。

所述接力条件为当无人机的储电量低于预设值时则飞行到距离最近的充电站，充电站中的接力无人机扫描当前无人机上所有配送物品的二维码后接替配送物品继续按照飞行路线进行飞行配送。

所述无人机接收某配送点内的订单客户地址处的定位器发出的信号，并根据接收的信号完成每个订单客户物品的配送后飞往下一配送点的具体步骤如下：

无人机接收到某配送点内定位器发出的信号规划飞行到该配送点的飞行路线；

到达该配送点后根据接收的信号追踪到相应的定位器位置将物品放置在接货台上后飞往下一配送点。

在无人机接单起飞后无人机上所有订单客户地址处的定位器发出信号，该信号为订单客户手机号码形成的唯一特定信号；一个定位器可以发出多个唯一特定信号。

当某个配送点内的客户订单大于或者等于两个时，则根据订单的配送到达时间和无人机与定位器的距离进行配送优先级排序。

当订单客户所在位置安装接货台和定位器时，无人机可以接收订单客户手机发出的信号，对客户手机进行定位以追踪飞到客户面前将货物交给客户。

一种基于无人机配送的物品配送系统，它包括：

无人机：用于配送订单物品到每个客户的指定位置；

定位器：用于根据每个客户形成唯一特定信号，并向所述无人机发送信号指引无人机将订单物品放置在指定位置；

订单系统：安装在终端上通过终端下订单并记录统计订单信息；

云端：建立与所述无人机和定位器的通信连接，与无人机和定位器进行通信数据交互和数据存储。

还包括无人机充电系统；所述无人机充电系统安装在楼层外的墙壁上，用于在无人机储电量低于预设值时飞到无人机充电系统进行充电。

所述定位器安装在一接货台上，所述接货台安装在订单客户家的窗户或者阳台上；所述定位器可以根据订单客户的手机号码形成唯一特定信号，且一个定位器内可以发送多个订单客户的唯一特定信号；

所述定位器上包括有GPS定位感应装置、专属二维码和USB充电接口。

本发明的有益效果是：一种基于无人机配送的物品配送方法及系统具有以下优点：

1、与一些住户协商好将无人机充电站安装在其外墙上，该住户或专门的工作人员可以对无人机进行管理监测，以及通过无人机一对一的接替配送很好的解决了无人机续航和监管问题；

2、根据需求在适应范围内安装充电站，也可以在小区附近安装一些接单无人机基站，该基站可以接收附近的外卖或者快递订单，由接单无人机接单，也可以让无人机进行停放和充电，由专门的工作人员进行管理；

3、安装在接货台的定位器具有体积小、结构简单、适合量产、价格便宜便民的特点，用户可以根据自身需要进行购买和安装；无人机内部安装有小型雷达装置，能够提前进行避障，防止无人机之间或者无人机与其他障碍物发生碰撞，保障了无人机的安全；

4、通过无人机直接将物品配送到每个订单客户的指定位置(每个客户的阳台、窗户上的接货台上或者定位订单客户的手机位置)，订单客户取快递时就不需要再到楼下的快递点；不用再通过送餐员坐电梯或者爬楼梯送到相应楼层；在配送过程中不会受到交通状态的影响，极大地提高了物品配送的速度、提升了用户体验感，同时降低了交通事故的发生率；

5、本发明改变了现有人工配送的模式，通过无人机进行配送只需要5～10分钟，而传统人工配送最快也要20～30分钟，极大地提高了配送速度。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于无人机配送的物品配送方法，所述配送方法包括以下内容：

S1、客户通过移动终端上安装的订单系统下单；

S2、商家接收到订单信息后根据每个客户的订单信息生成二维码，打印出来贴于外卖或者快递物品上，并通过移动终端发送配送请求到云端；

S3、云端根据接收到的商家信息向距离商家最近的无人机发送配送指令；

S4、无人机获取待配送的订单客户信息并抓取待配送物品，根据所有订单客户配送点地址信息规划飞行路线后起飞到达第一配送点；

进一步地，订单客户信息包括客户配送地址、客户下单手机号码和下单物品信息等。

S5、无人机接收某配送点内的订单客户地址处的定位器发出的信号，并根据接收的信号完成每个订单客户物品的配送后飞往下一配送点；

S6、重复上述步骤直到所有物品配送完成为止。

进一步地，订单客户的窗户或者阳台上都安装有一接货台，所述定位器安装在所述接货台上，在无人机将物品放置在接货台后云端像客户发送信息提醒客户及时到接货台拿取物品。

进一步地，无人机内包括有智能飞行控制器，智能飞行控制器由三轴电子陀螺仪、三轴加速度计、三轴地磁传感器和气压计组成；通过三轴上的传感器能够计算出外部框架旋转的度数等数据，通过各个传感器传出的数据，在智能飞行控制器中进行处理，从而调整飞行平衡，智能飞行控制器通过计算不同订单物品的重力数据进行平衡调节。

进一步地，步骤S4无人机获取待配送的订单客户信息并抓取待配送物品，根据所有订单客户配送点地址信息规划飞行路线后起飞到达第一配送点的具体步骤如下：

S41、接单无人机扫描待配送物品上的二维码获取订单客户信息并抓取待配送物品；

进一步地，无人机上安装有摄像头和机械抓手，通过摄像头扫描粘贴在配送物品上的二维码后，控制机械抓手抓取待配送物品。

S42、接单无人机根据所有订单客户的配送点地址规划出飞行路线；

S43、接单无人机起飞飞往第一配送点，当满足接力条件时另一无人机接替接单无人机的工作继续按照飞行路线进行飞行配送。

进一步地，接力条件为当无人机的储电量低于预设值时则飞行到距离最近的充电站，充电站中的接力无人机扫描当前无人机上所有配送物品的二维码后接替配送物品继续按照飞行路线进行飞行配送。

进一步地，无人机的储电量预设值为10％，当无人机的储电量低于总电量的10％时，则达到接力条件，则飞行到距离最近的充电站中进行充电，并向云端发送接力信号，云端向该充电站中的某一无人机发送接力指令，接力的无人机扫描当前无人机上所有配送物品的二维码后接替配送物品继续按照规划的飞行路线进行飞行配送；如果在飞行过程中再满足接力条件则重复上面的内容。

进一步地，步骤S5无人机接收该配送点内所有订单客户的定位器发送的信号，并根据接收的信号完成每个订单客户物品的配送后飞往下一配送点的具体步骤如下：

S51、无人机接收到某配送点内定位器发出的信号规划飞行到该配送点的飞行路线；

S52、到达该配送点后根据接收的信号追踪到相应的定位器位置将物品放置在接货台上后飞往下一配送点。

在无人机接单起飞后无人机上所有订单客户地址处的定位器发出信号，该信号为订单客户手机号码形成的唯一特定信号；一个定位器可以发出多个唯一特定信号。

进一步地，无人机上安装有GPS定位系统，在接单的无人机起飞后，云端像定位器发送指令信号，定位器根据订单客户的手机号码形成唯一特定信号并开始向外发送；无人机根据接收到的信号追踪飞到相应的定位器处，并把物品放置在接货台上；一个定位器可以发出多个信号，表明该地址处有多个客户下订单(如公司员工点外卖)，如果无人机接收多个该定位器发出的信号，则表明该无人机抓取的物品中有多个是该地址的客户的订单；无人机内还安装有小型雷达装置，能够有效避免无人机之间发生碰撞。

当某个配送点内匹配成功的客户订单大于或者等于两个时，则根据订单的配送到达时间和无人机与定位器的距离进行配送优先级排序。

进一步地，当某一配送点(如某小区内)接收的信号有多个且多个信号由不同的定位器发出时，则表明该配送点中有多个地址不同的客户的订单在该无人机上，此时，无人机可以根据多个客户的订单地址与无人机的距离远近关系选择优先配送距离近的客户订单，或者可以根据多个客户订单的配送时间选择优先配送即将到达配送时间的客户订单。

进一步地，根据该配送点内每个配送订单的配送时间，计算配送时间是否充裕，如果时间充裕则优先配送距离近的客户订单，如果时间不充裕则优先配送时间即将到期的客户订单。

当订单客户所在位置安装接货台和定位器时，无人机可以接收订单客户手机发出的信号，对客户手机进行定位以追踪飞到客户面前将货物交给客户。

进一步地，这种情况主要用于客户不在家或者在其他没有按照接货台和定位器的地方(如图书馆)，此时无人机就可以直接追踪客户的手机位置进行飞行路线的规划，客户也可以通过安装在手机上的订单系统(类似于美团、饿了么等APP系统)实时查看无人机的位置，在无人机将要达到时，走到空旷的地方(如图书馆外面或者楼顶)接收无人机配送的物品。

本发明还包括一种基于无人机配送的物品配送系统，它包括：

无人机：用于配送订单物品到每个客户的指定位置；无人机的螺旋旋转片可以通过一个外设的保护罩进行保护起来，以防止刮到墙面和人，上面设置有1～5个机械抓手，以方便抓取订单物品。

定位器：用于根据每个客户形成唯一特定信号，并向所述无人机发送信号指引无人机将订单物品放置在指定位置；

订单系统：安装在终端上通过终端下订单并记录统计订单信息；

云端：建立与所述无人机和定位器的通信连接，与无人机和定位器进行通信数据交互和数据存储。

进一步地，云端与无人机和定位器之间可以通过5G网络进行数据传输通信。

还包括无人机充电系统；所述无人机充电系统安装在楼层外的墙壁上，用于在无人机储电量低于预设值时飞到无人机充电系统进行充电。

进一步地，与一些住户协商好将无人机充电站安装在其外墙上，该住户可以对无人机管理监测。根据需求在适应范围内安装充电站，也可在小区或者写字楼附近安装一些接单无人机基站，该基站可以接收附近的外卖或快递订单，由接单无人机去接单，该基站也可无人机进行停放和充电，有专门的工作人员管理，监控。

进一步地，在无人机充电系统上方安装有用于给无人机充电系统遮风挡雨的挡棚，无人机充电系统包括有10～20可充电的充电站位，充电位的上方设置有一横杠安装在墙壁上，无人机飞到有空缺的充电位自行充电，并且通过抓手抓住上位的横杆。

所述定位器安装在一接货台上，所述接货台安装在订单客户家的窗户或者阳台上；所述定位器可以根据订单客户的手机号码形成唯一特定信号，且一个定位器内可以发送多个订单客户的唯一特定信号；所述定位器上包括有GPS定位感应装置、专属二维码和USB充电接口。

进一步地，根据客户自身需求在自己窗户或者阳台上安装接货台和定位器，客户只需缴纳一定费用即可享受无人机配送服务。

进一步地，定位器直径只有2cm，具有体积小、方便携带、放置、操作方便的特点；客户只需要通过手机扫描定位器上的专属二维码进入页面，输入个人的手机号码即可完成绑定，每个定位器可以绑定多个手机号码(即一个定位器可以绑定一家人的手机号码)，一个手机号码也可以绑定多个定位器(即客户可以选择家里或者公司为配送地址)；绑定成功后该定位器即可发送以订单客户手机号码形成的唯一特定信号。

在遇到强风大雨等恶劣天气时，无人机云端发送的天气信息提前预知，做好返航准备，可以返航到最近的充电站进行躲避并充电；无人机上的摄像头可以进行路况监测、避障、防盗录像，使无人机更加安全的飞行。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：所述配送方法包括以下内容：

无人机获取待配送的订单客户信息并抓取待配送物品，根据所有订单客户配送点地址信息规划飞行路线后起飞到达第一配送点；

无人机接收某配送点内的订单客户地址处的定位器发出的信号，并根据接收的信号完成每个订单客户物品的配送后飞往下一配送点；

重复上述步骤直到所有物品配送完成为止。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：订单客户的窗户或者阳台上都安装有一接货台，所述定位器安装在所述接货台上。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：所述无人机获取待配送的订单客户信息并抓取待配送物品，根据所有订单客户配送点地址信息规划飞行路线后起飞到达第一配送点的具体步骤如下：

接单无人机扫描待配送物品上的二维码获取订单客户信息并抓取待配送物品；

接单无人机根据所有订单客户的配送点地址规划出飞行路线；

接单无人机起飞飞往第一配送点，当满足接力条件时另一无人机接替接单无人机的工作继续按照飞行路线进行飞行配送。

4.根据权利要求3所述的一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：所述接力条件为当无人机的储电量低于预设值时则飞行到距离最近的充电站，充电站中的接力无人机扫描当前无人机上所有配送物品的二维码后接替配送物品继续按照飞行路线进行飞行配送。

5.根据权利要求2所述的一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：所述无人机接收某配送点内的订单客户地址处的定位器发出的信号，并根据接收的信号完成每个订单客户物品的配送后飞往下一配送点的具体步骤如下：

无人机接收到某配送点内定位器发出的信号规划飞行到该配送点的飞行路线；

到达该配送点后根据接收的信号追踪到相应的定位器位置将物品放置在接货台上后飞往下一配送点。

6.根据权利要求5所述的一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：在无人机接单起飞后无人机上所有订单客户地址处的定位器发出信号，该信号为订单客户手机号码形成的唯一特定信号；一个定位器可以发出多个唯一特定信号；

当某个配送点内的客户订单大于或者等于两个时，则根据订单的配送到达时间和无人机与定位器的距离进行配送优先级排序。

7.根据权利要求1所述的一种基于无人机配送的物品配送方法，其特征在于：当订单客户所在位置安装接货台和定位器时，无人机可以接收订单客户手机发出的信号，对客户手机进行定位以追踪飞到客户面前将货物交给客户。

8.一种基于无人机配送的物品配送系统，其特征在于：它包括：

无人机：用于配送订单物品到每个客户的指定位置；

定位器：用于根据每个客户形成唯一特定信号，并向所述无人机发送信号指引无人机将订单物品放置在指定位置；

订单系统：安装在终端上通过终端下订单并记录统计订单信息；

云端：建立与所述无人机和定位器的通信连接，与无人机和定位器进行通信数据交互和数据存储。

9.根据权利要求8所述的一种基于无人机配送的物品配送系统，其特征在于：还包括无人机充电系统；所述无人机充电系统安装在楼层外的墙壁上，用于在无人机储电量低于预设值时飞到无人机充电系统进行充电。

10.根据权利要求8所述的一种基于无人机配送的物品配送系统，其特征在于：所述定位器安装在一接货台上，所述接货台安装在订单客户家的窗户或者阳台上；所述定位器可以根据订单客户的手机号码形成唯一特定信号，且一个定位器内可以发送多个订单客户的唯一特定信号；

所述定位器上包括有GPS定位感应装置、专属二维码和USB充电接口。