一种楼层无人机快递投递系统的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种无人机快递投递系统，特别是一种楼层无人机快递投递系统。

背景技术：

目前的快递市场存在的主要问题有：1、随着电商的发展，快递业务量大，需大量快递员进行配送，消耗人力资源极大，以及快递人员供给不足问题。2、道路交通拥堵，影响配送效率。3、配送时间往往不能与客户当面交接，存在快递丢失现象。4、存在快递员与客户因配送快递发生纠纷现象。为了解决上述问题，市场上出现了采用无人机进行快递配送，例如，中国专利(申请号：201820681863.3)公布了一种无人机快递投物架以及一种无人机快递投物装置，利用无人机将快递运送到快递投物架上，实现快递的配送；中国专利(申请号：201810543443.3)公布了一种用于高楼层接收无人机快递的智能快递接收系统，利用无人机将快递投放到设置在高层楼面上的快递接收箱来接收快递。

以上专利以及当前的无人机快递虽然实现对快递的配送，但存在着问题点而影响无人机快递配送的普及，第一、安全问题，无人机配送目前还处于研发起步阶段，无人机在飞行过程中，存在着失控坠落安全隐患，容易对地面上的行人造成撞击伤害，另外对无人机自身也存在着坠落摔坏的问题，如果不解决这一安全隐患问题，将严重阻碍无人机快递的普及应用；第二，无人机装载的快递与客户收货点的交接问题，当前市场大多数是将无人机运送的快递投放到快递集收中心，然后客户到集收中心取出自己相对应的快递，虽然有出现了安装在客户楼层的无人机快递接收装置，但无人机装载的往往是独户人家的快递，在一次送达后，无人机需要返回快递集散点进行再次装货运送，来回往复次数多，影响运送效率，如果无人机同时装载多户快递，往往无法分户单独进行配送。因此，需要解决上述问题，才能将无人机快递普及市场。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种楼层无人机快递投递系统，解决背景技术中存在的问题，提高无人机快递配送的安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种楼层无人机快递投递系统，其特征在于，包括客户端、智能停泊台、无人机、以及快递运营控制端，所述客户端与快递运营控制端无线通信连接，快递运营控制端与无人机无线通信连接，所述无人机包括机身和机翼，机翼上设置有旋翼，无人机机身内置有中央控制器，无人机的飞行受控于中央控制器，所述无人机设置有红外感应躲避装置、伞降装置、气囊保护装置以及高度传感器，无人机的底部还设置有载物舱，所述智能停泊台安装在楼层的窗外。

上述智能停泊台包括一呈l形的承载架，承载架包括竖板和横板，竖板通过膨胀螺钉与楼层窗外的墙体固定，横板上固定有传送带，传送带与一能使其传动的动力机构连接，所述横板上设置有快递储放箱，快递储放箱包括箱体，箱体的顶部设置有箱盖，所述箱体的一侧开设有快递入口，所述传送带的一端通过快递入口伸入所述的箱体内。

上述红外感应躲避系统包括红外探测器和红外信号处理器，红外探测器包括红外物镜，红外物镜固定在所述机翼的底部，红外物镜与红外信号处理器线路连接，红外信号处理器置于无人机的机身内并与中央控制器线路连接。

上述的伞降装置包括固定在无人机机身顶部的伞舱，伞舱的顶端插接式连接有伞盖，伞舱内设置有伞包，伞包与一弹射装置连接，弹射装置包括横向设置在伞舱内的挡板，伞包设置在所述挡板的顶部，挡板的底部中心竖直固定有导杆，导杆上套设并固定有限位盘一和限位盘二，限位盘一和限位盘二之间形成限位槽，所述伞舱的内底中心竖直固定有导套，导套内设置有压缩弹簧，所述导杆插入压缩弹簧内并使限位盘二的底端与压缩弹簧紧压，使压缩弹簧产生预压缩，所述导套的侧壁开设有限位孔，导套的外壁固定有电动推杆，限位孔内插设有限位杆，限位杆的一端伸入所述的限位槽内，另一端与电动推杆的输出轴固定连接。

上述的气囊保护装置包括固定在机翼端底部的囊盒，囊盒的底端安装有囊盖，囊盒内安装有气囊、气体发生器、点火器和气囊电脑，气囊电脑通过线路与所述的中央控制器连接。

上述的载物舱包括呈筒状的舱体，舱体的顶部通过连接杆与无人机机体的底部固定连接，舱体的一端封闭有盖板一，另一端封闭有盖板二，舱体的底端开设有卸货口，所述舱体内横向设置有隔板，隔板将舱体分隔成左半舱和右半舱，隔板将所述的卸货口分隔成左卸货分口和右卸货分口，隔板可沿舱体的轴向滑动，所述舱体的一端端壁沿轴向开设有弧形槽一，舱体的另一端端壁沿轴向开设有弧形槽二，弧形槽一内设置有呈弧形的舱门一，舱门一与一能使其转动的驱动机构一连接，驱动机构一驱动舱门一转动，可将所述的左卸货分口封闭或打开，弧形槽二内设置有呈弧形的舱门二，舱门二与一能使其转动的驱动机构二连接，驱动机构二驱动舱门二转动，可将所述的右卸货分口封闭或打开；所述的驱动机构一包括步进电机一和呈半球壳状的侧盖一，侧盖一的端部具有啮合齿一，所述舱门一的侧端具有啮合齿二，所述侧盖一封盖舱体的端部并使啮合齿一与啮合齿二相啮合，所述步进电机一的机体固定在盖板一的侧壁中心，步进电机一的输出轴与侧盖一的顶部中心固定；所述的驱动机构二包括步进电机二和呈半球壳状的侧盖二，侧盖二的端部具有啮合齿三，所述舱门二的侧端具有啮合齿四，所述侧盖二封盖舱体的端部并使啮合齿三与啮合齿四相啮合，所述步进电机二的机体固定在盖板二的侧壁中心，步进电机二的输出轴与侧盖二的顶部中心固定，所述步进电机一和步进电机二均通过线路与所述的中央控制器连接。

上述无人机机翼底部朝下设置有充电导针，充电导针的底端具有球体部，球体部通过橡胶与充电导针绝缘相隔，所述快递储放箱的箱盖顶部固定有充电座，充电座包括座体和呈漏斗状的导引罩，座体具有内腔，座体的顶端具有与内腔相连通的顶口，导引罩的底端与座体的顶口固定连接，所述座体内设置有正极触片，正极触片可沿座体内腔上下滑动，正极触片的顶部呈球面凹陷状，正极触片的底部通过一压簧与座体的内底抵触，所述座体的顶口侧壁设置有呈弧形的簧片，簧片的顶端与座体的内壁固定，簧片的底端与座体的内壁自由接触，所述正极触片通过线路与一电源的正极连接，簧片通过线路与电源的负极连接，所述无人机充电导针通过线路与无人机内置电池的负极连接，所述球体部通过线路与无人机内置电池的正极连接。上述无人机机翼底部设置有支撑腿，支撑腿包括弯曲弹簧，弯曲弹簧的顶端与机翼固定，弯曲弹簧的底端向顶端套设有硅胶套。

上述伞舱的顶口端壁开设有销孔，所述伞盖的底口端壁固定有插销，伞盖通过插销插设在销孔内与伞舱连接。

上述机翼上设置有包围旋翼的防护罩。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明，智能停泊台安装在用户楼层的窗外，通过无人机将快递投放在智能停泊台上的快递储放箱内，防止日晒雨淋，具有较高的安全性，并且用户无需出户，即可从快递储放箱内提取快递，具有快递配送便捷的优点。

2.本发明，无人机上设置的红外感应躲避装置，根据接收行人发出的红外信号，来使无人机躲避行人，提高了无人机飞行的安全性。

3.本发明，无人机上设置有伞降装置，当无人机失控时，伞降装置的伞包打开，使无人机缓慢着落，放置砸伤行人以及保护无人机自身不被摔坏，提高飞行的安全性。

4.本发明，无人机上设置有气囊保护装置以及高度传感器，当无人机在低空失控坠落时，或因低空坠落伞包来不及打开时，高度传感器识别无人机低空高度，气囊保护装置弹出气囊，保护行人避免受无人机砸伤，以及避免无人机硬着陆地面而保护无人机自身。

5.本发明，无人机底部设置的载物舱，当将隔板滑动至中间位置时，舱体的左半舱和右半仓可为不同的客户单独存放快递，并且通过舱门一和舱门二来分别单独控制左半舱和右半仓内快递的卸载，一次飞行可为多个不同的客户配送快递，具有效率高的优点；当快递的体积较大时，将隔板滑动至舱体的左端或者右端，使左半仓和右半仓形成一个大空间的舱体来容纳大件快递，提高了对不同快递体积的配送需求，具有对快递配送适用性广的优点；快递装载在载物舱内，一方面在下雨天可避免雨水淋湿，另一方面飞行中，防止快递晃动，提高飞行的稳定性，舱门打开时，快递平稳地从舱内滑落至智能停泊台上；载物舱的两侧为半球壳状的侧盖，流线造型，降低无人机飞行过程中的风阻。

6.本发明，当无人机在快递配送过程电量不足时，可在智能停泊台上进行停泊充电，提高了无人机的续航能力。

附图说明

图1是本发明中无人机的结构示意图。

图2是本发明中智能停泊台的结构示意图。

图3是本发明中载物舱的剖视结构示意图。

图4是本发明中载物舱的轴测结构示意图。

图5是本发明中侧盖一的结构示意图。

图6是本发明中舱门一的结构示意图。

图7是图3中a处的放大结构示意图。

图8是本发明中伞降装置的结构示意图。

图9是本发明中充电座的结构示意图。

图10是本发明中无人机支撑腿的结构示意图。

图中，1、机身；2、机翼；3、旋翼；4、载物舱；5、承载架；5a、竖板；5b、横板；6、传送带；7、快递储放箱；8、箱体；9、箱盖；10、快递入口；11、红外物镜；12、伞舱；13、伞盖；14、伞包；15、挡板；16、导杆；17、限位盘一；18、限位盘二；19、导套；20、压缩弹簧；21、限位孔；22、电动推杆；23、限位杆；24、囊盒；25、囊盖；26、舱体；27、盖板一；28、盖板二；29、隔板；30、左半舱；31、右半舱；32、左卸货分口；33、右卸货分口；34、舱门一；35、啮合齿二；36、舱门二；37、步进电机一；38、侧盖一；39、啮合齿一；40、充电导针；41、球体部；42、充电座；43、座体；44、导引罩；45、正极触片；46、压簧；47、簧片；48、支撑腿；48a、弯曲弹簧；48b、硅胶套；49、插销。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，一种楼层无人机快递投递系统，其特征在于，包括客户端、智能停泊台、无人机、以及快递运营控制端，客户端与快递运营控制端无线通信连接，快递运营控制端与无人机无线通信连接，无人机包括机身1和机翼2，机翼2上设置有旋翼3，无人机机身1内置有中央控制器，无人机的飞行受控于中央控制器，无人机设置有红外感应躲避装置、伞降装置、气囊保护装置以及高度传感器，无人机的底部还设置有载物舱4，智能停泊台安装在楼层的窗外。客户端是设置在智能停泊台上的一个智能模块，与用户的手机建立无线通信连接，快递的到达信息通过客户端发送至用户的手机上，提醒用户取件，无人机根据自身内置的gps飞行至用户的智能停泊台附近，无人机内置的数据收发模块向客户端发起访问请求，客户端确定是快递运行控制端所派来的无人机后，给予无人机一个临时访问连接协议，无人机得到连接协议后，智能停泊台启动，做好接受快递准备，无人机通过其本身以及智能停泊台上设置的光通信装置(也称光标签，中国专利cn201820681863.3公布了该项技术)，将无人机准确引导并停泊在智能停泊台的传送带6上，无人机中央控制器控制载物舱4的舱门一34或舱门二36打开，将快递卸载到传送带6上，然后无人机飞离智能停泊台，无人机数据收发模块给客户端发送指令，智能停泊台在客户端的指令下使传送带6运行，将快递传送至快递储放箱7内。

智能停泊台包括一呈l形的承载架5，承载架5包括竖板5a和横板5b，竖板5a通过膨胀螺钉与楼层窗外的墙体固定，横板5b上固定有传送带6，传送带6与一能使其传动的动力机构连接，该动力机构包括电机，电机通过线路与客户端连接，传送带6套设在传送辊筒上，电机驱动传送辊筒使传送带6传动，横板5b上设置有快递储放箱7，快递储放箱7包括箱体8，箱体8的顶部设置有箱盖9，箱体8的一侧开设有快递入口10，传送带6的一端通过快递入口10伸入箱体8内。

红外感应躲避系统包括红外探测器和红外信号处理器，红外探测器包括红外物镜11，红外物镜11固定在机翼2的底部，红外物镜11与红外信号处理器线路连接，红外信号处理器置于无人机的机身1内并与中央控制器线路连接。无人机可能存在电池电量耗尽或者失控等一些意外因素而坠落，为了避免砸伤行人，通过红外感应躲避系统使无人机在坠落过程中躲避行人。物体发出的红外辐射经红外物镜11传输汇聚后转换为电信号并传递给红外信号处理器，由于人体的温度高于外部环境中物体的温度，人体的红外辐射强于物体的红外辐射，红外信号处理器通过红外物镜11接收的强弱红外信号进行识别，判断无人机下方的范围内有无行人，若有行人，则根据对应接收行人发出的红外辐射的红外物镜11来识别行人所处的位置，红外信号处理器将行人位置信号传输给无人机内置电脑，无人机内置电脑指导无人机紧急转向远离行人位置以避开行人。本实施例中，四旋翼3无人机的每个机翼2下方均装有红外物镜11，提高对行人红外识别的范围和精确性。

如图8所示，伞降装置包括固定在无人机机身1顶部的伞舱12，伞舱12的顶端插接式连接有伞盖13，伞舱12内设置有伞包14，伞包14与一弹射装置连接，弹射装置包括横向设置在伞舱12内的挡板15，伞包14设置在挡板15的顶部，伞包14的伞绳与伞舱12连接，挡板15的底部中心竖直固定有导杆16，导杆16上套设并固定有限位盘一17和限位盘二18，限位盘一17和限位盘二18之间形成限位槽，伞舱12的内底中心竖直固定有导套19，导套19内设置有压缩弹簧20，导杆16插入压缩弹簧20内并使限位盘二18的底端与压缩弹簧20紧压，使压缩弹簧20产生预压缩，导套19的侧壁开设有限位孔21，导套19的外壁固定有电动推杆22，限位孔21内插设有限位杆23，限位杆23的一端伸入所述的限位槽内，另一端与电动推杆22的输出轴固定连接，电动推杆22与中央控制器连接，当无人机高空失控坠落时，中央控制器控制电动推杆22的输出轴收缩，将限位杆23从限位槽内抽离，挡板15在压缩弹簧20的弹力作用下，将伞包14往上顶，将伞盖13从伞舱12的顶端顶出，伞包14在空气中下坠打开，无人机在伞包14打开后随降落伞缓慢降落。

气囊保护装置包括固定在机翼2端底部的囊盒24，囊盒24的底端安装有囊盖25，囊盒24内安装有气囊、气体发生器、点火器和气囊电脑，气囊电脑通过线路与中央控制器连接。当无人机在低空失控坠落或者在坠落过程中逼近行人时，中央控制器控制气囊弹开，无人机坠落的高度由高度传感器测得，无人机离行人的位置，由无人机红外感应躲避装置检测，中央控制器将气囊弹开信号传递给气囊电脑，气囊电脑控制点火器触发气体发生器，气体发生器产生气体使气囊从囊盒24里向下弹出，弹开囊盖25，炸开的气囊形成一道屏障，阻隔无人机的机身1、机翼2、支撑腿48以及旋翼3直接碰触地面或行人，起到缓冲防护作用。

如图3-7所示，载物舱4包括呈筒状的舱体26，舱体26的顶部通过连接杆与无人机机体的底部固定连接，舱体26的一端封闭有盖板一27，另一端封闭有盖板二28，舱体26的底端开设有卸货口，舱体26内横向设置有隔板29，隔板29将舱体26分隔成左半舱30和右半舱31，隔板29将所述的卸货口分隔成左卸货分口32和右卸货分口33，隔板29可沿舱体26的轴向滑动，舱体26的一端端壁沿轴向开设有弧形槽一，舱体26的另一端端壁沿轴向开设有弧形槽二，弧形槽一内设置有呈弧形的舱门一34，舱门一34与一能使其转动的驱动机构一连接，驱动机构一驱动舱门一34转动，可将左卸货分口32封闭或打开，弧形槽二内设置有呈弧形的舱门二36，舱门二36与一能使其转动的驱动机构二连接，驱动机构二驱动舱门二36转动，可将右卸货分口33封闭或打开；驱动机构一包括步进电机一37和呈半球壳状的侧盖一38，侧盖一38的端部具有啮合齿一39，舱门一34的侧端具有啮合齿二35，侧盖一38封盖舱体26的端部并使啮合齿一39与啮合齿二35相啮合，步进电机一37的机体固定在盖板一27的侧壁中心，步进电机一37的输出轴与侧盖一38的顶部中心固定；驱动机构二包括步进电机二和呈半球壳状的侧盖二，侧盖二的端部具有啮合齿三，舱门二36的侧端具有啮合齿四，侧盖二封盖舱体26的端部并使啮合齿三与啮合齿四相啮合，步进电机二的机体固定在盖板二28的侧壁中心，步进电机二的输出轴与侧盖二的顶部中心固定，步进电机一37和步进电机二均通过线路与中央控制器连接。

如图9所示，无人机机翼2底部朝下设置有充电导针40，充电导针40的底端具有球体部41，球体部41通过橡胶与充电导针40绝缘相隔，快递储放箱7的箱盖9顶部固定有充电座42，充电座42包括座体43和呈漏斗状的导引罩44，座体43具有内腔，座体43的顶端具有与内腔相连通的顶口，导引罩44的底端与座体43的顶口固定连接，座体43内设置有正极触片45，正极触片45可沿座体43内腔上下滑动，正极触片45的顶部呈球面凹陷状，正极触片45的底部通过一压簧46与座体43的内底抵触，座体43的顶口侧壁设置有呈弧形的簧片47，簧片47的顶端与座体43的内壁固定，簧片47的底端与座体43的内壁自由接触，正极触片45通过线路与一电源的正极连接，该电源为智能停泊台提供的交流转直流电源，簧片47通过线路与电源的负极连接，无人机充电导针40通过线路与无人机内置电池的负极连接，球体部41通过线路与无人机内置电池的正极连接。无人机和快递储放箱7的箱盖9上设置有光标签引导装置，通过光标签引导将充电导针40插入充电座42内进行充电，充电导针40的底端的球体部41接触导引罩44的内壁，引导球体部41插入充电座42内与正极触片45抵触，簧片47与充电导针40的针体接触，实现正负回路的接通充电。

如图10所示，无人机机翼2底部设置有支撑腿48，支撑腿48包括弯曲弹簧48a，弯曲弹簧48a的顶端与机翼2固定，弯曲弹簧48a的底端向顶端套设有硅胶套48b。为了进一步减小无人机坠落时受到的损伤和对行人所造成的伤害，支撑腿48由弯曲弹簧48a作为主支撑，硅胶套48b作为软性材质防护，无人机在坠落时，往往是斜向下坠落，落地或撞到行人时，弯曲弹簧48a倾斜受力产生弯曲变形，减少无人机坠落时的直接撞击力，起到缓冲的作用，而无人机正常降落时，弯曲弹簧48a又能起到普通的支撑作用。

伞舱12的顶口端壁开设有销孔，所述伞底口端壁固定有插销49，伞盖13通过插销49插设在销孔内与伞舱12连接。当伞包14弹出顶开伞盖13时，插销49从销孔脱离。

机翼2上设置有包围旋翼3的防护罩，作为保护旋翼3不受损伤以及防止旋翼3伤人，防护罩为现有技术，图中未示出。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、机身；2、机翼；3、旋翼；4、载物舱；5、承载架；5a、竖板；5b、横板；6、传送带；7、快递储放箱；8、箱体；9、箱盖；10、快递入口；11、红外物镜；12、伞舱；13、伞盖；14、伞包；15、挡板；16、导杆；17、限位盘一；18、限位盘二；19、导套；20、压缩弹簧；21、限位孔；22、电动推杆；23、限位杆；24、囊盒；25、囊盖；26、舱体；27、盖板一；28、盖板二；29、隔板；30、左半舱；31、右半舱；32、左卸货分口；33、右卸货分口；34、舱门一；35、啮合齿二；36、舱门二；37、步进电机一；38、侧盖一；39、啮合齿一；40、充电导针；41、球体部；42、充电座；43、座体；44、导引罩；45、正极触片；46、压簧；47、簧片；48、支撑腿；48a、弯曲弹簧；48b、硅胶套；49、插销等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。