[发明专利]一种基于四轴飞行器的快递运输系统、快递运输方法及单目避障方法

说明书

一种基于四轴飞行器的快递运输系统、快递运输方法及单目避障方法属于无人机技术应用领域，具体涉及一种基于四轴飞行器的快递运输系统、快递运输方法及单目避障方法。本发明提供一种高效、方便的基于四轴飞行器的快递运输系统、快递运输方法及单目避障方法。本发明包括C/S架构的客户手机、PC管理平台、服务器、四轴飞行器，其结构要点PC管理平台和四轴飞行器之间使用GPRS方式进行数据通讯，客户手机用于向服务器发送快递信息，PC管理平台用于向四轴飞行器发送GPS坐标、客户信息、定位和快递信息，服务器存储并中转客户手机和PC管理平台的快递信息。

技术领域

本发明属于无人机技术应用领域，具体涉及一种基于四轴飞行器的快递运输系统、快递运输方法及单目避障方法。

背景技术

无人机以其性能可靠，能够完成侦查、营救、视频监控、农业病虫害防治、地质勘探等复杂任务的优点在广阔的领域得到应用。其中，四轴飞行器作为一种多轴飞行器凭借其尺寸较小、重量较轻、适合携带等特点成为当今的研究热点。与大型无人驾驶飞行器一样能够携带一定的任务载荷，具备自主导航飞行能力。

四轴飞行器有四个输入和六个输出的欠驱动旋翼式直升机，由此可知该系统能够实现准静态飞行(盘旋飞行和近距离盘旋飞行)。与传统的旋翼式无人机相比，四轴飞行器能通过改变旋翼的转速来实现各种运动。四旋翼的升力是四个旋翼转动的合成效应，旋转力矩则是由四个旋翼速度的差异效应引起的。四轴飞行器以其新颖的结构布局、独特的飞行方式引起了人们的广泛关注，迅速成为国际上新的研究热点。

传统快递是一种具有邮递功能的点对点物流。在传统快递运输过程中，快递公司通过使用铁路，公路和飞机等交通工具进行长距离的快递运输。短距离使用人力或者公路交通工具进行投递和运输。

相对于传统快递运输来说，基于四轴飞行器的快递运输具有便捷，高效，低成本等特点。

在国内，顺丰快递使用采用八旋翼，下设载物区，飞行高度约100米，内置导航系统，但是不能离开人的视线，进行障碍飞行；Linkall提出地面基站根据目标位置和GPS信息计算结合计算最佳路径发送给飞行器，飞行器的无线通讯模块将接收信号，并利用机上传感器躲避障碍物，最终到达目的地。

在美国，亚马逊使用遥控四旋翼飞行器，远程使用GPS导航，近程人工遥控，进行飞行器的导航；美国UPS快递公司此前也在开发无人机快递；美国Matternet公司使用“无人机”，能携带2公斤物体飞行9.7公里；FlowerDeliveryExpress.com公司使用进行鲜花的快递。

在德国，国际航空快递巨头德国邮政DHL使用人工遥控操作的方式，运送了一些药品，整个行程横跨莱茵河，大概0.6英里长，花了约两分钟时间来完成整个运送过程。DHL表示可以四轴飞行器可以脱离人工控制，按照GPS航点自主飞行。

在澳大利亚，澳大利亚无人机送快递，无人机采用激光测距和声呐结合进行避障，但是并不配备摄像头,激光测距的避障成本高。

以上无人机运输都使用的四轴飞行器，无论是使用基站和GPS结合计算路径并导航，或者单纯使用GPS导航，还是采用激光测距和声呐结合进行避障，都会产生大量的实时数据，对处理器能力要求很高，使得资源受限的飞行器处理器处理能力下降。而且都没有提出一种有效的低成本避障解决方案。无人机多是采用人工控制，人和无人机组成系统，没有快递公司和客户之间可以直接对接的系统级解决方案。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种高效、方便的基于四轴飞行器的快递运输系统、快递运输方法及单目避障方法。