一种融合RTK和视觉引导精准定位降落的物流无人机的制作方法

一种融合rtk和视觉引导精准定位降落的物流无人机
技术领域
1.本发明涉及物流无人机技术领域，更具体地说，涉及一种融合rtk和视觉引导精准定位降落的物流无人机。


背景技术：

2.无人机是指不需要驾驶员登机驾驶的各种遥控飞行器，随着无人机技术日趋成熟，人们开始利用无人机来对快递进行输送，来加快物流的运输速度，传统的物流无人机一般采用人工依靠摄像头反馈的视角判断来控制降落方式进行物资投送。
3.而以上方式的控制方式，精准度差，无人机自身与降落区域之间无法进行精确引导降落，操作不便，并且目前投送物品时都需要将盛放物品的盒体固定在无人机上，降落后拿取物品不便，存在一定危险，因此我们提出一种融合rtk和视觉引导精准定位降落的物流无人机，用以解决这类问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决背景技术问题而提供的一种融合rtk和视觉引导精准定位降落的物流无人机，其精准度高，便于控制，操作方便。
5.为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。
6.一种融合rtk和视觉引导精准定位降落的物流无人机，包括降落架，所述降落架的外侧铰接有四个参照板，所述降落架外侧安装有驱动机构，所述驱动机构的顶部与四个参照板相配合，所述降落架的内部开设有放置槽，所述降落架的顶部放置有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有无人机主体，所述无人机主体的四角各安装有两个微型雷达的，八个所述微型雷达分别与四个参照板相配合，所述无人机主体的底部安装有驱动装置，所述驱动装置的底部安装有竖筒，所述竖筒的内部安装有活动连接组件，所述活动连接组件的底部安装有载物框，所述载物框位于放置槽的内部，所述降落架的正面开设有通孔。
7.作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动装置包括固定架、伺服马达和传动杆，所述固定架的顶部与无人机主体的底部固定连接，所述伺服马达的外侧安装至固定架的内部，所述伺服马达的输出端通过联轴器与传动杆固定连接，所述传动杆的底端贯穿并转动连接至竖筒的内部，所述传动杆的底端与活动连接组件相配合。
8.作为上述技术方案的进一步描述：所述活动连接组件包括电动推杆、弹簧、上卡杆和下卡杆，所述电动推杆的外侧转动连接至竖筒的内部，所述竖筒的底端与弹簧固定连接，所述弹簧套设于电动推杆的活动端的外侧，所述弹簧的底端与上卡杆固定连接，所述上卡杆的内部套接于电动推杆的外侧，所述下卡杆的顶部与电动推杆的底端固定连接，所述传动杆的底端与电动推杆固定连接。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述竖筒的外侧固定连接有两个斜撑杆，所述竖筒的顶端与支撑架固定连接，两个所述斜撑杆的底端均固定连接有伸缩套杆，所述伸缩套杆的底端与上卡杆的顶部固定连接。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述载物框的顶部固定连接有工字架，所述工字架的顶部开设有上横卡槽和纵通槽，所述上横卡槽和纵通槽相互垂直连通，所述工字架的底部开设有下横卡槽，所述上横卡槽和下横卡槽分别与上卡杆和下卡杆相卡接配合。
11.作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动机构包括垫块、两个液压缸、升降框和四个铰接杆，所述垫块的内部固定连接至降落架的外侧，所述垫块的顶部与两个液压缸固定连接，两个所述液压缸的顶端均与升降框固定连接，所述升降框的内侧与降落架的外侧滑动接触，所述升降框的顶部与四个铰接杆铰接，四个所述铰接杆的顶端分别与四个参照板的底部铰接。
12.作为上述技术方案的进一步描述：所述支撑架的底部的两侧均固定连接有两个激光定位器、所述降落架的顶部固定连接有四个激光校准块，四个所述激光定位器分别与四个激光校准块相配合。
13.作为上述技术方案的进一步描述：所述载物框为网状框，所述载物框的正面铰接有开合门。
14.作为上述技术方案的进一步描述：所述支撑架的底部固定连接有四个导杆，所述降落架的顶部固定连接有四个锥形定位筒，四个所述导杆的底端转动连接有四个导轮，四个所述导轮均与锥形定位筒的内部相配合。
15.相比于现有技术，本发明的优点在于：
16.(1)本方案通过降落架上的四个参照板作为无人机主体的降落导引和降落区域，先将载物框放置于放置槽的内部，先将无人机主体通过四周的微型雷达与参照板相互配合进行精准定位降落在降落架上，并且随着无人机主体底部的支撑架逐渐靠近降落架的同时，降落架上的驱动机构带动四个参照板逐渐立起，以便于微型雷达与参照板实现全角度信号导引，保证定位准确性，然后启动活动连接组件向下伸出与载物框初步分离，并且启动驱动装置带动活动连接组件转动角度，然后上升与载物框完全分离，然后通过通孔抽出载物框，便于取出物品，并且取完物品后，再通过通孔将载物框重新装回放置槽的内部，然后再次启动活动连接组件对载物框重新卡接，从而实现了装置具备精准度高，方便进行精确导引降落，操作方便，并且盛放物品的盒体与无人机实现自动化分离和连接，既方便安全取出物品，同时也方便将物品快速进行装盒并与无人机连接的优点。
17.(2)本方案通过更换载物框实现快速的物品连续输送转移，提高运输效率，从而实现装置便于对盛放物品的合盒体实现便于连接和分离，便于取物，操作更加安全。
18.(3)本方案通过四个激光校准块与四个激光定位器分别对应配合，使得逐渐靠近降落架的支撑架与降落架之间定位更加精确，使得无人机主体降落至指定位置，以便于将载物框精确的放置在放置槽的内部，并且使得活动连接组件与载物框之间精准连接，便于装卸。
19.(4)本方案通过四个导轮底部的导轮在降落时，无人机定位下降时，四个导杆分别带动其底部的导轮插入四个锥形定位筒内部，在无人机最终下降阶段，通过导轮沿着锥形定位筒内部实现导向精准降落。
附图说明
20.图1为本发明的正式剖面结构示意图；
21.图2为图1中a部结构放大示意图；
22.图3为图1中b部结构放大示意图；
23.图4为本发明的连接组件正式立体结构示意图；
24.图5为本发明的俯视结构示意图；
25.图6为本发明的载物框正式立体结构示意图；
26.图7为本发明的载物框俯视结构示意图；
27.图8为本发明部分正视立体结构示意图。
28.图中标号说明：
29.1、降落架；2、参照板；3、驱动机构；31、垫块；32、液压缸；33、升降框；34、铰接杆；4、放置槽；5、支撑架；51、激光定位器；52、导杆；53、导轮；6、微型雷达；7、无人机主体；8、驱动装置；81、固定架；82、伺服马达；83、传动杆；9、竖筒；91、斜撑杆；92、伸缩套杆；10、活动连接组件；101、电动推杆；102、弹簧；103、上卡杆；104、下卡杆；11、载物框；111、工字架；112、上横卡槽；113、纵通槽；114、下横卡槽；12、激光校准块；13、开合门；14、通孔；15、锥形定位筒。
具体实施方式
30.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；
31.请参阅图1～6，本发明中，一种融合rtk和视觉引导精准定位降落的物流无人机，包括降落架1，降落架1的外侧铰接有四个参照板2，降落架1外侧安装有驱动机构3，驱动机构3的顶部与四个参照板2相配合，降落架1的内部开设有放置槽4，降落架1的顶部放置有支撑架5，支撑架5的顶部固定连接有无人机主体7，无人机主体7的四角各安装有两个微型雷达的6，八个微型雷达6分别与四个参照板2相配合，无人机主体7的底部安装有驱动装置8，驱动装置8的底部安装有竖筒9，竖筒9的内部安装有活动连接组件10，活动连接组件10的底部安装有载物框11，载物框11位于放置槽4的内部，降落架1的正面开设有通孔14。
32.本发明中，通过降落架1上的四个参照板2作为无人机主体7的降落导引和降落区域，先将载物框11放置于放置槽4的内部，先将无人机主体7通过四周的微型雷达6与参照板2相互配合进行精准定位降落在降落架1上，并且随着无人机主体7底部的支撑架5逐渐靠近降落架1的同时，降落架1上的驱动机构3带动四个参照板2逐渐立起，以便于微型雷达6与参照板2实现全角度信号导引，保证定位准确性，然后启动活动连接组件10向下伸出与载物框11初步分离，并且启动驱动装置8带动活动连接组件10转动角度，然后上升与载物框11完全分离，然后通过通孔14抽出载物框11，便于取出物品，并且取完物品后，再通过通孔14将载物框11重新装回放置槽4的内部，然后再次启动活动连接组件10对载物框11重新卡接，以解决现有技术中的控制方式，精准度差，无人机自身与降落区域之间无法进行精确引导降落，操作不便，并且目前投送物品时都需要将盛放物品的盒体固定在无人机上，降落后拿取物品不便，存在一定危险的问题。
33.请参阅图1，其中：驱动装置8包括固定架81、伺服马达82和传动杆83，固定架81的顶部与无人机主体7的底部固定连接，伺服马达82的外侧安装至固定架81的内部，伺服马达82的输出端通过联轴器与传动杆83固定连接，传动杆83的底端贯穿并转动连接至竖筒9的内部，传动杆83的底端与活动连接组件10相配合。
34.本发明中，通过固定架81对伺服马达82进行固定，启动伺服马达82带动传动杆83转动传动杆83带动竖筒9内部的活动连接组件10转动，实现调节活动连接组件10的角度，以实现无人机与载物框11的连接与分离，方便取物操作，并且取出物品时更加安全，避免误操作导致无人机起飞造成损伤和人员受伤的情况。
35.请参阅图2与图3，其中：活动连接组件10包括电动推杆101、弹簧102、上卡杆103和下卡杆104，电动推杆101的外侧转动连接至竖筒9的内部，竖筒9的底端与弹簧102固定连接，弹簧102套设于电动推杆101的活动端的外侧，弹簧102的底端与上卡杆103固定连接，上卡杆103的内部套接于电动推杆101的外侧，下卡杆104的顶部与电动推杆101的底端固定连接，传动杆83的底端与电动推杆101固定连接。
36.本发明中，通过启动电动推杆101带动下卡杆104卡入载物框11的内部，并启动伺服马达82带动电动推杆101转动，带动下卡杆104转动至与载物框11卡接的角度，然后反向启动电动推杆101带动下卡杆104向上对载物框11卡接，并且弹簧102带动上卡杆103对载物框11向下行进卡接，已实现对载物框11稳定卡接，并且还可实现将物品预先装入载物框11内部，通过更换载物框11实现快速的物品连续输送转移，提高运输效率，从而实现装置便于对盛放物品的合盒体实现便于连接和分离，便于取物，操作更加安全。
37.请参阅图1与图3，其中，竖筒9的外侧固定连接有两个斜撑杆91，竖筒9的顶端与支撑架5固定连接，两个斜撑杆91的底端均固定连接有伸缩套杆92，伸缩套杆92的底端与上卡杆103的顶部固定连接。
38.本发明中，通过斜撑杆91底部的伸缩套杆92对上卡杆103进行角度定位，并且通过伸缩套杆92实现上卡杆103上下自由活动，配合下卡杆104对载物框11进行卡紧，实现了装置结构更加合理。
39.请参阅图1、图5与图6，其中：载物框11的顶部固定连接有工字架111，工字架111的顶部开设有上横卡槽112和纵通槽113，上横卡槽112和纵通槽113相互垂直连通，工字架111的底部开设有下横卡槽114，上横卡槽112和下横卡槽114分别与上卡杆103和下卡杆104相卡接配合。
40.本发明中，通过工字架111上的上横卡槽112与上卡杆103卡接，下横卡槽114与下卡杆104卡接，以实现对载物框11双向卡紧，使得装置连接更加稳定，并且通过纵通槽113方便下卡杆104与载物框11连接和分离，以实现装置与载物框11实现灵活的连接分离。
41.请参阅图1，其中：驱动机构3包括垫块31、两个液压缸32、升降框33和四个铰接杆34，垫块31的内部固定连接至降落架1的外侧，垫块31的顶部与两个液压缸32固定连接，两个液压缸32的顶端均与升降框33固定连接，升降框33的内侧与降落架1的外侧滑动接触，升降框33的顶部与四个铰接杆34铰接，四个铰接杆34的顶端分别与四个参照板2的底部铰接。
42.本发明中，通过启动垫块31上的两个液压缸32带动升降框33沿着降落架1上升，升降框33带动四个铰接杆34分别推动四个参照板2逐渐立起，配合逐渐下降的无人机主体7上的微型雷达6，保持与微型雷达6定位的最佳角度，已实现保证降落的定位精度，使得装置降落更加精准。
43.请参阅图1，其中：支撑架5的底部的两侧均固定连接有两个激光定位器51、降落架1的顶部固定连接有四个激光校准块12，四个激光定位器51分别与四个激光校准块12相配合。
44.本发明中，通过四个激光校准块12与四个激光定位器51分别对应配合，使得逐渐靠近降落架1的支撑架5与降落架1之间定位更加精确，使得无人机主体7降落至指定位置，以便于将载物框11精确的放置在放置槽4的内部，并且使得活动连接组件10与载物框11之间精准连接，便于装卸。
45.请参阅图5，其中：载物框11为网状框，载物框11的正面铰接有开合门13。
46.本发明中，通过网状的载物框11以减轻自身重量，便于运输更多物品，并且通过开合门13方便取放物品，操作更加方便。
47.请参阅图2与图8，其中：支撑架5的底部固定连接有四个导杆52，降落架1的顶部固定连接有四个锥形定位筒15，四个导杆52的底端转动连接有四个导轮53，四个导轮53均与锥形定位筒15的内部相配合。
48.本发明中，通过四个导杆52底部的导轮53在降落时，无人机定位下降时，四个导杆52分别带动其底部的导轮53插入四个锥形定位筒15内部，在无人机最终下降阶段，通过导轮53沿着锥形定位筒15内部实现导向精准降落。
49.工作原理：使用时，先通过降落架1上的四个参照板2作为无人机主体7的降落导引和降落区域，先将载物框11放置于放置槽4的内部，先将无人机主体7通过四周的微型雷达6向参照板2发射定位信号，然后接收参照板2反射的雷达波信号实现，动态实时定位，并且四个参照板2配合八个微型雷达6实现全方位多点信号覆盖，以实现精准定位降落，并通过rtk技术将无人机主体7作为动态基点，参照板2作为静态基点，实现无人机主体7与降落架1动态实时定位，并且在降落过程中，支撑架5与降落架1接触之前的最终阶段，通过四个导杆52底部的导轮53在降落时，无人机定位下降时，四个导杆52分别带动其底部的导轮53插入四个锥形定位筒15内部，在无人机最终下降阶段，通过导轮53沿着锥形定位筒15内部实现导向精准降落，确保降落的精准性，并且随着无人机主体7底部的支撑架5逐渐靠近降落架1的同时，启动垫块31上的两个液压缸32带动升降框33沿着降落架1上升，升降框33带动四个铰接杆34分别推动四个参照板2逐渐立起，配合逐渐下降的无人机主体7上的微型雷达6，保持与微型雷达6定位的最佳角度，已实现保证降落的定位精度，然后启动电动推杆101带动下卡杆104下降穿过纵通槽113至载物框11的内部，并同时带动上卡杆103与载物框11的顶部的上横卡槽112完全卡接，然后启动伺服马达82带动电动推杆101转动，以带动下卡杆104转动至与下横卡槽114契合的角度，然后反向启动电动推杆101带动下卡杆104向上卡入下横卡槽114的内部，以配合顶部的上卡杆103对载物框11卡接，并且上卡杆103在弹簧102作用下对载物框11向下行进卡紧，配合下卡杆104向上的力实现对载物框11的双面卡紧，并且还可实现将物品预先装入载物框11内部，通过更换载物框11实现快速的物品连续输送转移，提高运输效率，并且取完物品后，再通过通孔14将载物框11重新装回放置槽4的内部，然后再次启动活动连接组件10对载物框11重新卡接，该无人机具备精准度高，方便进行精确导引降落，并且盛放物品的盒体与无人机实现自动化分离和连接，既方便安全取出物品，同时也方便将物品快速进行装盒并与无人机连接的优点，解决了现有技术中的控制方式，精准度差，无人机自身与降落区域之间无法进行精确引导降落，操作不便，并且目前投送物品时都需要将盛放物品的盒体固定在无人机上，降落后拿取物品不便，存在一定危险的问题。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。