一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法

摘要

本发明公开了一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，涉及快递无人机技术领域；为了解决包裹与无人机之间柔性连接的问题；该快递无人机包括无人机组件，所述无人机组件底部内壁固定连接有绳索，绳索底端外壁通过分散器分列为两股，两股绳索底端外壁均固定连接有包裹组件；该快递无人机的使用方法包括如下步骤：安置包裹、固定组装、调节起飞、减阻飞行、判定降落、分离降落、取出包裹。本发明通过设置绳索，能够实现无人机组件与包裹组件的软性连接，其一能够避免传统无人机携带快递包裹进行着陆时，快递硬性落地，回传的冲击力影响无人机飞控系统；其二能够减小运输过程中于空中的整体体积，减少撞击事故的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及快递无人机技术领域，尤其涉及一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法。

背景技术

随着快递水平的不断发展，快递需要面临的特殊环境也在不断增加，尤其是在山区进行快递工作时，现有的无人机普遍采用机体与快递包裹固定连接的方式，其载重量有限，且容易在起降过程中对无人机造成冲击。

经检索，中国专利申请号为201920344357.X的专利，公开了一种快递载重无人机，包括机架主体和悬臂，所述悬臂连接在机架主体上，所述机架主体与悬臂之间设有驱动悬臂夹住箱体的驱动机构；所述驱动机构为磁力驱动机构，所述悬臂内部呈中空状态，所述磁力驱动机构包括磁扣、弹簧以及线圈缠绕的铁芯，所述线圈缠绕的铁芯位于悬臂下端内部，所述弹簧通过抵板连接在铁芯一侧，所述磁扣一侧连接在弹簧上，所述磁扣在弹簧未受到挤压下凸出在悬臂下端开口外。上述专利存在以下不足：该种快递无人机与包裹采用硬性连接的方式，使得体积较大，在面临高空复杂作业情况，比如飞鸟袭击等情况，容易在包裹遭受冲击时，连带影响无人机飞行。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，包括无人机组件，所述无人机组件底部内壁固定连接有绳索，绳索底端外壁通过分散器分列为两股，两股绳索底端外壁均固定连接有包裹组件；所述无人机组件包括机体和臂架，机体顶部外壁固定连接有框架，框架顶部内壁固定连接有连杆，连杆底端外壁通过螺纹连接有压力传感器，压力传感器底部外壁通过螺纹连接有转接头，转接头底端外壁固定连接有吊环一，绳索一端外壁固定连接于吊环一内壁。

优选地：所述机体顶部外壁固定连接有套筒，套筒两端外壁设置有搭台，搭台一侧外壁固定连接有滑套，滑套一侧外壁设置有半圆凸起，滑套的数量为两个，套筒外壁转动连接有导流块，导流块的截面形状为梭子形，导流块顶部、底部外壁均贴合于半圆凸起外壁；框架位于套筒内壁。

进一步地：所述臂架一端外壁转动连接有转轴，转轴一端外壁固定连接有活动台，活动台顶部外壁固定连接有护罩和电机，电机的输出轴通过联轴器连接有中心杆，中心杆顶端外壁固定连接有叶片；所述活动台内壁开设有扇形通槽。

在前述方案的基础上：所述机体底部外壁固定连接有感应套，感应套内壁设置有压电转换器，感应套内壁活动连接有探头，探头一端外壁固定连接有伸缩杆，伸缩杆一端外壁固定连接有固定器，固定器内壁固定连接于绳索外壁。

在前述方案中更佳的方案是：所述包裹组件包括底板和顶盖，底板顶部外壁固定连接有凸台，凸台内壁通过销轴转动连接有侧板，侧板的数量为四个，其中两个侧板一侧外壁固定连接有铰座，铰座内壁通过转杆转动连接有搭扣，搭扣顶部外壁固定连接有吊环二，吊环二内壁固定连接于绳索一端外壁，顶盖顶部外壁通过螺栓连接于搭扣底部外壁。

作为本发明进一步的方案：所述侧板一侧外壁设置有插槽，插槽内壁固定连接有壳体，壳体内壁固定连接有隔板，隔板两侧外壁分别固定连接有气囊，壳体内壁滑动连接有壳板，壳板一侧外壁固定连接有牛眼轮；所述壳体与壳板的数量均为六个，牛眼轮顶部外壁活动连接有安置盒。

同时，所述侧板外壁活动连接有抱箍，铰座底部外壁活动连接有防撞板。

作为本发明的一种优选的：所述探头的数量为三个以上。

同时，所述机体底部外壁固定连接有起落架，起落架的数量为两个，起落架底部内壁固定连接有定杆，定杆外壁套接有防磨套。

一种用于快递运输的载重无人机的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：安置包裹；将包裹放置于安置盒中；

S2：固定组装；盖上顶盖，通过螺栓完成固定组装，包裹组件组装完毕；

S3：调节起飞；电机带动叶片转动，产生上升气流，而活动台内壁扇形通槽引导气流从底部汇入，产生上升推力；

S4：减阻飞行；导流块分割迎面气流，保护框架内部元件不受高空气流影响；

S5：判定降落；当探头施加的挤压力均匀排布时，则绳索处于垂直状态，具备降落条件；

S6：分离降落；包裹组件先行落地，压力传感器感应到压力变化，无人机组件在远离包裹组件的地方进行着陆；

S7：取出包裹；分离搭扣与顶盖，接着取下抱箍，实现侧板折叠拆分，打开安置盒，取出包裹，同时再次组装包裹组件，由无人机组件飞行带回。

本发明的有益效果为：

1.该一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，通过设置绳索，能够实现无人机组件与包裹组件的软性连接，其一能够避免传统无人机携带快递包裹进行着陆时，快递硬性落地，回传的冲击力影响无人机飞控系统；其二能够减小运输过程中于空中的整体体积，减少撞击事故的发生，并将整体分割成两部分，使得包裹组件遭受空中撞击时，不会影响无人机组件的运行；通过设置压力传感器，在包裹组件先行落地时，压力数据的变化能够使得无人机组件作出规避反应，在远离包裹的地方着落，避免产生碰撞。

2.该一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，通过设置导流块，其中导流块能够在套筒外壁转动，在无人机组件于高空飞行时，能够将迎面气流分割，能够避免气流影响到框架内部的绳索和压力传感器，同时保证压力传感器的数据真实性，同时减小无人机组件于高空飞行的空气阻力；进一步的，通过设置滑套，能够减小导流块转动时与套筒的搭台外壁之间的摩擦，使得导流块转动更为顺畅。

3.该一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，通过设置臂架一端外壁的转轴，能够使得活动台转动，相比现有技术中，依靠调节不同的电机转速，通过转速差使得无人机整体倾斜进而实现方向移动的方式，该种无人机组件通过活动台转动，产生平移动力，能够保持机体飞行时的平行稳定；同时，活动台内壁开设有扇形通槽，其与护罩组合，能够使得气流从活动台底部汇入，进而增大无人机组件起飞时的上升动力。

4.该一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，通过设置探头、伸缩杆和感应套，其中探头在伸缩杆支撑下与感应套内壁贴合，绳索出现摆动时，感应套便会感应到某一处探头的挤压，无人机组件内部系统判定不宜降落，能够防止包裹组件尚处于摆动状态直接降落，会由于惯性导致包裹组件遭受地面碰撞而产生损坏。

5.该一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，通过设置气囊、壳体与壳板，能够为安置盒提供缓冲，避免包裹组件受到外部冲击时影响到内部包裹，同时牛眼轮实现安置盒的浮动连接，使得包裹处于活动状态，取代钢性连接切断冲击力传导路径，同时抱箍能够实现侧板的相对固定，防撞板能够减少包裹组件本身所受的冲击力。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的机体结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的导流块结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的感应套结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的活动台结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的无人机组件结构剖视图；

图7为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的无人机组件结构剖视图；

图8为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的包裹组件结构示意图；

图9为本发明提出的一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法的侧板结构示意图。

图中：1-无人机组件、2-绳索、3-分散器、4-包裹组件、5-机体、 6-臂架、7-活动台、8-护罩、9-电机、10-叶片、11-起落架、12-防磨套、13-框架、14-吊环一、15-转接头、16-压力传感器、17-导流块、18-套筒、19-滑套、20-感应套、21-固定器、22-伸缩杆、23- 探头、24-顶盖、25-吊环二、26-搭扣、27-铰座、28-抱箍、29-防撞板、30-安置盒、31-底板、32-插槽、33-侧板、34-销轴、35-壳体、 36-壳板、37-牛眼轮、38-气囊、39-隔板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种用于快递运输的载重无人机及其使用方法，如图1-9所示，包括无人机组件1，所述无人机组件1底部内壁固定连接有绳索2，绳索2底端外壁通过分散器3分列为两股，两股绳索2底端外壁均固定连接有包裹组件4；所述无人机组件1包括机体5和臂架6，机体 5顶部外壁固定连接有框架13，框架13顶部内壁固定连接有连杆，连杆底端外壁通过螺纹连接有压力传感器16，压力传感器16底部外壁通过螺纹连接有转接头15，转接头15底端外壁固定连接有吊环一 14，绳索2一端外壁固定连接于吊环一14内壁；使用时，在包裹组件4中放置需要快递的包裹，并将包裹组件4组装完毕，通过绳索2、分散器3连接包裹组件4和无人机组件1，启动无人机组件1进行运送，到达目的地时，包裹组件4先行落地，压力传感器16感应到压力变化，回传信号至无人机组件1内部系统，无人机组件1在远离包裹组件4的地方进行着陆；通过设置绳索2，能够实现无人机组件1 与包裹组件4的软性连接，其一能够避免传统无人机携带快递包裹进行着陆时，快递硬性落地，回传的冲击力影响无人机飞控系统；其二能够减小运输过程中于空中的整体体积，减少撞击事故的发生，并将整体分割成两部分，使得包裹组件4遭受空中撞击时，不会影响无人机组件1的运行；通过设置压力传感器16，在包裹组件4先行落地时，压力数据的变化能够使得无人机组件1作出规避反应，在远离包裹的地方着落，避免产生碰撞。

为了解决保护压力传感器免受碰撞和保证压力数据真实稳定的问题；如图1、3所示，所述机体5顶部外壁固定连接有套筒18，套筒18两端外壁设置有搭台，搭台一侧外壁固定连接有滑套19，滑套 19一侧外壁设置有半圆凸起，滑套19的数量为两个，套筒18外壁转动连接有导流块17，导流块17的截面形状为梭子形，导流块17 顶部、底部外壁均贴合于半圆凸起外壁；框架13位于套筒18内壁；使用时，无人机组件1运行中，导流块17分割迎面气流，保护框架 13内部元件不受高空气流影响；通过设置导流块17，其中导流块17 能够在套筒18外壁转动，在无人机组件1于高空飞行时，能够将迎面气流分割，能够避免气流影响到框架13内部的绳索2和压力传感器16，同时保证压力传感器16的数据真实性，同时减小无人机组件 1于高空飞行的空气阻力；进一步的，通过设置滑套19，能够减小导流块17转动时与套筒18的搭台外壁之间的摩擦，使得导流块17转动更为顺畅。

为了解决无人机组件1飞行平稳的问题；如图1、2、5、6所示，所述臂架6一端外壁转动连接有转轴，转轴一端外壁固定连接有活动台7，活动台7顶部外壁固定连接有护罩8和电机9，电机9的输出轴通过联轴器连接有中心杆，中心杆顶端外壁固定连接有叶片10；所述活动台7内壁开设有扇形通槽；所述机体5底部外壁固定连接有起落架11，起落架11的数量为两个，起落架11底部内壁固定连接有定杆，定杆外壁套接有防磨套12；使用时，无人机组件1起飞时，电机9带动叶片10转动，产生上升气流，而活动台7内壁扇形通槽引导气流从底部汇入，产生上升推力；通过设置臂架6一端外壁的转轴，能够使得活动台7转动，相比现有技术中，依靠调节不同的电机转速，通过转速差使得无人机整体倾斜进而实现方向移动的方式，该种无人机组件1通过活动台7转动，产生平移动力，能够保持机体5 飞行时的平行稳定；同时，活动台7内壁开设有扇形通槽，其与护罩 8组合，能够使得气流从活动台7底部汇入，进而增大无人机组件1 起飞时的上升动力。

为了解决实现包裹组件4垂直降落的问题；如图1、4所示，所述机体5底部外壁固定连接有感应套20，感应套20内壁设置有压电转换器，感应套20内壁活动连接有探头23，探头23一端外壁固定连接有伸缩杆22，伸缩杆22一端外壁固定连接有固定器21，固定器 21内壁固定连接于绳索2外壁；所述探头23的数量为三个以上；使用时，探头23在伸缩杆22支撑下与感应套20内壁贴合，当绳索2 出现摆动时，感应套20便会感应到某一处探头23的挤压，无人机组件1内部系统判定，绳索2在摆动，不宜降落，当探头23施加的挤压力均匀排布时，则绳索2处于垂直状态，具备降落条件；通过设置探头23、伸缩杆22和感应套20，其中探头23在伸缩杆22支撑下与感应套20内壁贴合，绳索2出现摆动时，感应套20便会感应到某一处探头23的挤压，无人机组件1内部系统判定不宜降落，能够防止包裹组件4尚处于摆动状态直接降落，会由于惯性导致包裹组件4遭受地面碰撞而产生损坏。

为了解决快递包裹安装保护的问题；如图1、7、8、9所示，所述包裹组件4包括底板31和顶盖24，底板31顶部外壁固定连接有凸台，凸台内壁通过销轴34转动连接有侧板33，侧板33的数量为四个，其中两个侧板33一侧外壁固定连接有铰座27，铰座27内壁通过转杆转动连接有搭扣26，搭扣26顶部外壁固定连接有吊环二25，吊环二25内壁固定连接于绳索2一端外壁，顶盖24顶部外壁通过螺栓连接于搭扣26底部外壁，侧板33一侧外壁设置有插槽32，插槽 32内壁固定连接有壳体35，壳体35内壁固定连接有隔板39，隔板 39两侧外壁分别固定连接有气囊38，壳体35内壁滑动连接有壳板 36，壳板36一侧外壁固定连接有牛眼轮37；所述壳体35与壳板36 的数量均为六个，牛眼轮37顶部外壁活动连接有安置盒30；所述侧板33外壁活动连接有抱箍28，铰座27底部外壁活动连接有防撞板 29；使用时，打开侧板33，固定壳体35与壳板36，并在气囊38内充气，组装侧板33，并通过抱箍28完成固定，在安置盒30内放置包裹，盖上顶盖24，通过螺栓完成固定组装；通过设置气囊38、壳体35与壳板36，能够为安置盒30提供缓冲，避免包裹组件4受到外部冲击时影响到内部包裹，同时牛眼轮37实现安置盒30的浮动连接，使得包裹处于活动状态，取代钢性连接切断冲击力传导路径，同时抱箍28能够实现侧板33的相对固定，防撞板29能够减少包裹组件4本身所受的冲击力。

本实施例在使用时，打开侧板33，固定壳体35与壳板36，并在气囊38内充气，组装侧板33，并通过抱箍28完成固定，在安置盒 30内放置包裹，盖上顶盖24，通过螺栓完成固定组装，包裹组件4 组装完毕，通过绳索2、分散器3连接包裹组件4和无人机组件1，启动无人机组件1进行运送，无人机组件1运行中，导流块17分割迎面气流，保护框架13内部元件不受高空气流影响，无人机组件1 起飞时，电机9带动叶片10转动，产生上升气流，而活动台7内壁扇形通槽引导气流从底部汇入，产生上升推力，探头23在伸缩杆22 支撑下与感应套20内壁贴合，当绳索2出现摆动时，感应套20便会感应到某一处探头23的挤压，无人机组件1内部系统判定，绳索2 在摆动，不宜降落，当探头23施加的挤压力均匀排布时，则绳索2 处于垂直状态，具备降落条件，到达目的地时，包裹组件4先行落地，压力传感器16感应到压力变化，回传信号至无人机组件1内部系统，无人机组件1在远离包裹组件4的地方进行着陆。

实施例2：

一种用于快递运输的载重无人机的使用方法，如图1-9所示，本实施例所述的快递运输的载重无人机为实施例1中的快递运输的载重无人机，其使用方法，包括如下步骤；

S1：安置包裹；将包裹放置于安置盒30中；

S2：固定组装；盖上顶盖24，通过螺栓完成固定组装，包裹组件4组装完毕；

S3：调节起飞；电机9带动叶片10转动，产生上升气流，而活动台7内壁扇形通槽引导气流从底部汇入，产生上升推力；

S4：减阻飞行；导流块17分割迎面气流，保护框架13内部元件不受高空气流影响；

S5：判定降落；当探头23施加的挤压力均匀排布时，则绳索2 处于垂直状态，具备降落条件；

S6：分离降落；包裹组件4先行落地，压力传感器16感应到压力变化，无人机组件1在远离包裹组件4的地方进行着陆；

S7：取出包裹；分离搭扣26与顶盖24，接着取下抱箍28，实现侧板33折叠拆分，打开安置盒30，取出包裹，同时再次组装包裹组件4，由无人机组件1飞行带回。

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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。