[发明专利]无人机货物配送装载与投递装置和方法

说明书

本申请涉及一种无人机货物配送装载与投递装置与方法。所述装置包括货舱机构、货舱舱门控制机构以及货舱升降控制机构，货舱机构包括舱门和多个嵌套式的下部开口的壳体，相邻两层壳体之间能够平滑移动，外面一层的所述壳体的最下端卡住相邻里层所述壳体的最上端；货舱舱门控制机构用于控制舱门的开启与关闭；货舱升降控制机构用于控制货舱机构的伸长和收缩。嵌套式壳体组成伸缩货舱，可以同时做到货物在货舱内的稳定不易掉落和不降落投递，且货舱结构简单易制作安装，成本低。投递全程不用降落，配送过程连续性加强，有效续航不会因为投递货物而降低。

技术领域

本申请涉及无人机货物投递技术领域，特别是涉及一种无人机货物配送装载与投递装置和方法。

背景技术

当前，市面上的配送无人机主要有两种方式携带有效载荷，一种是采用固定货舱携带，另一种是使用夹具来携带载荷。

采用夹具来携带载荷，其不足在于：夹具对于所夹载荷的形状有限制，对于不规则的物体，夹取时不稳定，夹取的力度难以把握，力小了在飞行过程中物品容易掉落，力大了又容易损坏物品；另外有效载荷完全暴露在外，如果夹具不牢，则有效载荷可能会从空中掉落，而且针对一些小型轻质量载荷在空中投递的过程中会出现载荷被风吹飞，不能准确投递到快递仓内；夹具的结构相对复杂，制作成本高，不易替换和维修。

用固定货舱携带载荷可以一定程度上解决载荷形状局限性的问题，且货舱易安装成本低，但其不足点在于投放货物需要飞机落地，投放精度不高，无法用于需要比较高精度投放的应用场景。若要精确投放，需要不断起降调整飞机投放位置，大大降低了飞行的连续性和有效续航能力。

现有的无人机货物配送装载与投递装置，不能满足在不降低有限续航能力的情况下，对小型轻质量货物的投递。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无人机货物配送装载与投递装置和方法。该装置主要用于无人机配送过程中货物的保持与投递。

一种无人机货物配送装载与投递装置，所述装置包括：

货舱机构，包括舱门和多个嵌套式的下部开口的壳体，每层所述壳体之间能够平滑移动，外面一层的所述壳体的最下端卡住相邻里层所述壳体的最上端；除最内层所述壳体以外的所有所述壳体任意一个侧面的最下端中间位置有一个正方形缺口；所述货舱机构最外层壳体的上端固定连接在无人机的下面。

货舱舱门控制机构，包括舵机和舵机控制器；所述舵机和所述舵机控制器均安装在最内层所述壳体与正方形缺口所在面对应的侧面的底部；所述舵机与所述舱门用连接杆穿过正方形缺口直接连接；所述货舱舱门控制机构安装在所述无人机下面；所述货舱舱门控制机构用于控制所述舱门的开启与关闭。

货舱升降控制机构，包括减速电机、转轴以及牵拉件，所述牵拉件连接所述货舱机构的最内层壳体，所述牵拉件的最底端与所述舵机连接；所述货舱升降机构用于控制所述货舱机构的伸长和缩回。

在其中一个实施例中，多个嵌套式的下部开口的所述壳体通过导轨实现相邻两层外壳之间的滑动。

在其中一个实施例中，所述壳体的数量是通过无人机可悬停的高度和所述壳体的高度确定的。

在其中一个实施例中，所述牵拉件包括绳索或薄膜带。

在其中一个实施例中，多个嵌套式的下部开口的所述壳体为矩形壳体或其他形状的结构稳定的壳体。

一种无人机货物配送装载与投递方法，所述方法基于上述的无人机货物配送装载与投递装置的无人机货物配送装载与投递方法；所述方法包括：

通过舵机控制器控制舵机运动，打开舱门，将货物装载在无人机的货舱中，控制无人机起飞，并飞行至指定投递区域。

无人机悬停在指定投递区域上方，并通过减速电机控制牵拉件使货舱伸长。