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专利号: 2023107819605
申请人: 南京城市职业学院(南京开放大学)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.高空无人机快递接收装置,其特征是:包括无人机(1)、快递箱(2)、接收装置(3)和存放装置(4),

所述的无人机(1)设有无人机机架(13)、无人机控制装置、悬飞翼(14)、位置传感器以及视频探头,所述的无人机控制装置安装在无人机机架(13)上,悬飞翼(14)安装在无人机机架(13)上部,无人机控制装置能通过位置传感器和视频探头获取无人机位置信息并通过悬飞翼(14)控制无人机(1)在空中飞行,无人机(1)底部具有能抓住或放开快递箱(2)的抓爪(11),抓爪(11)用于抓取快递箱(2),无人机控制装置内部设置有无人机信号收发装置,无人机控制装置能与接收装置(3)的接收控制器(34)无线信号连接,所述的无人机控制装置与抓爪(11)连接,并控制抓爪(11)开合;

所述的快递箱(2)为中空箱体,箱体中用于放置快递包裹,所述的快递箱(2)的底部设置有若干磁性吸块(21),

所述的接收装置(3)包括滑动架(31)、滑动板(32)、停机台(33)、接收控制器(34)和推动装置(35),所述的滑动架(31)穿过高空楼房幕墙的开口,滑动架(31)前端伸出至高空楼房幕墙外侧,滑动架(31)后端位于高空楼房幕墙内侧,停机台(33)有两个,分别固定在滑动架(31)前端的左右两侧,滑动架(31)后端固定设置,所述的高空楼房幕墙的开口宽度大于快递箱(2)宽度,高度大于快递箱(2)高度,所述的滑动架(31)上表面设置有轴向滑轨(31a),滑动架(31)内部设置有轴向空腔(31b),所述的轴向空腔(31b)中安装有若干个电磁驱动单元(5),所述的电磁驱动单元(5)沿轴向间隙设置,所述的滑动板(32)滑动设置在滑动架(31)上,滑动板(32)位于自身行程前端时,正好处于两个停机台(33)之间,滑动板(32)的底部设置有一永磁体(32a),滑动板(32)的上表面设置有第一压力感应片(32c),所述的滑动板(32)上表面设置有电磁吸固单元(32b),所述的电磁吸固单元(32b)的数量与磁性吸块(21)相同,电磁吸固单元(32b)在滑动板(32)上的位置与磁性吸块(21)在快递箱(2)底部的位置相适配,所述的电磁驱动单元(5)、第一压力感应片(32c)和电磁吸固单元(32b)均与接收控制器(34)连接,所述的接收控制器(34)控制电磁驱动单元(5)和电磁吸固单元(32b)的通放电,所述的电磁驱动单元(5)通电时,电磁驱动单元(5)的上端能产生磁力,该磁力对永磁体(32a)产生推动力,使滑动板(32)能在滑动架(31)上滑动,所述的推动装置(35)包括电缸(35a)和推板(35b),所述的电缸(35a)固定在滑动架(31)后端一侧,存放装置(4)位于滑动架(31)后端另一侧,电缸(35a)与推板(35b)传动连接,电缸(35a)与接收控制器(34)信号连接,所述的电缸(35a)能横向推动推板(35b),使推板(35b)横向越过滑动架(31)后端上表面,将位于推板(35b)移动行程上的快递箱(2)推入存放装置(4);所述的停机台(33)上设置有若干停机吸引磁铁(33a),所述的无人机(1)左右两侧底部分别设置有支架脚(12),所述的支架脚(12)底部设置有数量与停机吸引磁铁(33a)相同的磁感应器(6),所述的磁感应器(6)在支架脚(12)底部的排布与停机吸引磁铁(33a)在停机台(33)上的排布相适配,所述的磁感应器(6)与无人机控制装置连接,所述的磁感应器(6)与停机台(33)接触时,能向无人机控制装置发出接触信号;所述的磁感应器(6)包括感应器外壳(61)、第二压力感应片(62)、铁块(63)、连杆(64)以及压片(65),所述的第二压力感应片(62)固定安装在感应器外壳(61)中,铁块(63)通过连杆(64)与压片(65)连接,所述的连杆(64)竖直设置,竖向穿过第二压力感应片(62),铁块(63)位于第二压力感应片(62)下方,压片(65)位于第二压力感应片(62)上方,所述的铁块(63)受到向下的吸引力时,能带动压片(65)下移,对第二压力感应片(62)施加压力,第二压力感应片(62)与无人机控制装置连接,并能将感应到的压力变化发送无人机控制装置。

2.根据权利要求1所述的高空无人机快递接收装置,其特征是:所述的电磁驱动单元(5)和电磁吸固单元(32b)结构相同,均包括绝缘外壳(51)、安装座(52)、电磁线圈(53)、铁芯(54)以及线圈连接端口(55),所述的安装座(52)固定在绝缘外壳(51)中,电磁线圈(53)绕在铁芯(54)上,铁芯(54)固定安装在安装座(52)上,所述的电磁线圈(53)的两端与线圈连接端口(55)的两个端口连接,所述的线圈连接端口(55)通过导线与接收控制器(34)连接。

3.根据权利要求2所述的高空无人机快递接收装置,其特征是:所述的电磁驱动单元(5)倾斜设置,电磁驱动单元(5)通电时,电磁驱动单元(5)上端磁极与永磁体(32a)后端相吸引,电磁驱动单元(5)的倾斜方向为上端向前倾。

4.根据权利要求3所述的高空无人机快递接收装置,其特征是:所述的接收控制器(34)包括电源开关排组(34a)和控制芯片(34b)和无线信号收发器(34c),所述的电源开关排组(34a)包括若干个开关,电源开关排组(34a)通过电流转向开关(34d)与外部电源连接,每个电磁驱动单元(5)和电磁吸固单元(32b)的线圈连接端口(55)均通过导线与电源开关排组(34a)中预定的开关连接,所述的电源开关排组(34a)以及电流转向开关(34d)与控制芯片(34b)连接,所述的控制芯片(34b)能控制电源开关排组(34a)中每个开关的通断,无线信号收发器(34c)与控制芯片(34b)连接,控制芯片(34b)能通过无线信号收发器(34c)与无人机控制装置信号连接。

5.根据权利要求4所述的高空无人机快递接收装置,其特征是:所述的支架脚(12)为可伸缩架,支架脚(12)由上脚杆(12a)、下脚杆(12b)和支架弹簧(12c)组成,所述的下脚杆(12b)上端设置有空腔,上脚杆(12a)下端插入下脚杆(12b)的空腔中并与下脚杆(12b)上下滑动连接,支架弹簧(12c)一端与上脚杆(12a)固定连接,另一端与下脚杆(12b)固定连接,上脚杆(12a)上端与无人机机架(13)固定连接,磁感应器(6)固定在下脚杆(12b)下端。

6.根据权利要求5所述的高空无人机快递接收装置,其特征是:所述的滑动架(31)后端设置有集线器(36),所述的集线器(36)用于聚拢各电磁驱动单元(5)、电磁吸固单元(32b)以及第一压力感应片(32c)的导线,使导线均匀排布,所述的集线器(36)的上端高度高于滑动架(31)上表面,以集线器(36)作为滑动板(32)后端限位器。

7.根据权利要求6所述的高空无人机快递接收装置,其特征是:所述的控制芯片(34b)为单片机,所述的接收控制器(34)与无人机控制装置通过蓝牙实现无线信号连接。

8.高空无人机快递接收装置的使用方法,其特征是:应用如权利要求6所述的高空无人机快递接收装置,使用方法包括以下步骤:

步骤一、在高空楼房做幕墙开口,然后在高空楼房内安装接收装置(3)和存放装置(4),接收装置(3)的滑动架(31)部分位于幕墙内侧,部分位于幕墙外侧,将接收控制器(34)通电,调试接收装置(3)使接收装置(3)各结构均能正常运作,滑动板(32)位于;

步骤二、快递箱(2)内放置快递包裹,然后将快递箱(2)安装在无人机(1)的抓爪(11)上,无人机(1)飞向接收装置(3);

步骤三、当无人机(1)到达接收装置(3)预定距离范围内时,无人机控制装置与接收装置(3)的接收控制器(34)无线信号连接,控制芯片(34b)控制电源开关排组(34a)接通电磁吸固单元(32b)电源,使电磁吸固单元(32b)产生磁力;

步骤四、无人机(1)停放于停机台(33),左右两个支架脚(12)分别压在两个停机台(33)上,此时,快递箱(2)靠近滑动板(32)上表面,电磁吸固单元(32b)对快递箱(2)底部的磁性吸块(21)产生吸力,电磁吸固单元(32b)吸住快递箱(2),支架脚(12)通过上脚杆(12a)和下脚杆(12b)之间的滑动补偿快递箱(2)的移动,快递箱(2)对第一压力感应片(32c)产生压力,第一压力感应片(32c)将压力信号发送至控制芯片(34b),控制芯片(34b)再将该压力信号发送至无人机控制装置,同时磁感应器(6)压在停机吸引磁铁(33a)上,停机吸引磁铁(33a)对铁块(63)产生吸引力,铁块(63)带动压片(65)下压第二压力感应片(62),第二压力感应片(62)将感应到的压力信号传递至无人机控制装置,当所有第二压力感应片(62)和控制芯片(34b)均发送了压力信号时,无人机控制装置判断无人机停放位置正确,打开抓爪(11),进入步骤五,当有第二压力感应片(62)或控制芯片(34b)未反馈压力信号,则无人机控制装置判断无人机停偏,发送信号至接收装置(3),控制芯片(34b)控制电源开关排组(34a)断开电磁吸固单元(32b)电源,经过预定时间后,无人机控制装置控制无人机(1)再次起飞,重复步骤三和四;

步骤五、控制芯片(34b)控制电源开关排组(34a)按顺序由前至后接通电磁驱动单元(5)电源,且每个电磁驱动单元(5)的接通电源时间为预定时间,位于永磁体(32a)后方且最靠近永磁体(32a)的电磁驱动单元(5)通电时,该电磁驱动单元(5)与永磁体(32a)的后端相吸引,牵动滑动板(32)在滑动架(31)上向后滑动,然后该电磁驱动单元(5)断电,后一个电磁驱动单元(5)通电,如此反复,接力式将牵动滑动板(32)拉至滑动架(31)后端,从而使位于滑动板(32)上表面的快递箱(2)进入高空楼房幕墙内侧,无人机在步骤五进行期间飞离;

步骤六、控制芯片(34b)控制电源开关排组(34a)断开电磁吸固单元(32b)电源,并向电缸(35a)发送信号,电缸(35a)控制推板(35b)将位于滑动板(32)上的快递箱(2)横推至存放装置(4)中;

步骤七、控制芯片(34b)控制电流转向开关(34d)进行电流转向,然后控制电源开关排组(34a)按顺序由后至前接通电磁驱动单元(5)电源,且每个电磁驱动单元(5)的接通电源时间为预定时间,位于永磁体(32a)后方且最靠近永磁体(32a)的电磁驱动单元(5)通电时,该电磁驱动单元(5)与永磁体(32a)的后端相排斥,推动滑动板(32)在滑动架(31)上向前滑动,然后该电磁驱动单元(5)断电,后一个电磁驱动单元(5)通电,如此反复,接力式将牵动滑动板(32)拉至滑动架(31)前端,回到两个停机台(33)之间。