[发明专利]一种可提升中转续航能力的物流无人机

说明书

本发明属于无人机技术领域，公开了一种可提升中转续航能力的物流无人机，采用“一空两陆”的空中货物中转方式选择的新模式运送货物，并采用丁”字形杠杆接触充电结构进行无人机空中补充动力；物流运输时，优先考虑由货主无人机完成一次货物直达中转，其次再考虑由快递驿站无人机完成二次中转；为提供更长续航返航里程，其中“丁”字形对接杠杆用于完成主副无人机水平对接，进行固定互连充电。本发明通过主副无人机的配合使用，有效提高现有物流无人机单机运送的效率；有效提高货主选择接货地点的灵活性；有效弥补单机长时续航返航能力的短板，延长物流无人机的航行里程，而且本发明解决了单机中途充电、双机中转中充电的问题。

技术领域

本发明属于物流无人机中转货物和充电技术领域，尤其涉及一种可提升中转续航能力的物流无人机。

背景技术

目前，最接近的现有技术：

伴随着自动化技术的不断智能化发展，具有飞行稳定、便携并且质轻的无人机正在被广泛的应用到大众生活的方方面面。像在娱乐、便民生活以及服务行业等均得到广泛应用。随着人们生活水平的逐步提高，物流服务行业得到人们的极大关注，而无人机在物流服务行业的应用也迎来了发展的高潮。但单机物流无人机的运送效率和带电量是有限的，因此提高物流无人机中转货物和续航返航能力，成为当前解决无人机飞行的主要问题。

现有物流无人机的货物配送主要是基于双机中转直达式的方式，无法解决货主因客观因素不能及时接货的问题，这不仅无法保证物流无人机和货主之间配送与接货的灵活性，而且无法延长物流无人机的航行里程。因此，物流无人机长时续航返航问题仍待研究解决。

现有物流无人机的充电方式主要考虑飞回起飞点充电、借助中途桩点充电以及双机垂直接触式充电。其中，飞回起飞点充电会在不同程度降低物流无人机的运送效率；借助中途桩点充电易受周围建筑物以及天气的限制，造成飞行风险；双机垂直接触式充电容易受上下机身不稳定悬停的影响，易造成无人机悬停风险。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术不能有效解决单机无人机运输货物的长时续航返航问题。

主要体现在现有物流无人机的充电方式主要考虑飞回起飞点充电、借助中途桩点充电的方式，但这种选择充电方式并没有将无人机与起始点、无人机与中途桩点基站之间的位置和路径进行优化，使得物流无人机在运送货物需要补充电能时无法得到及时有效的电能补充，造成物流无人机因电力不足而出现坠机。同样的，当无人机选择借助中途桩点基站去补充点能时，会出现在无人机前往过程中因电能不足无法到达充电桩点而造成无人机飞行危险等问题。对于现有物流无人机采用配备机械臂的双机垂直接触式的充电方式，由于配备了机械臂的无人机，除了要考虑自身重心稳定之外，还要考虑由于机械臂的超冗余性，配备在无人机上的机械臂对于运动轨迹和角度变换的空间就会受限，因此，使得借助机械臂进行双机垂直式接触充电的方式在实际应用中具有一定的局限性。

(2)不能解决无人机配送货物的单一局限问题。

现有物流无人机的中转货物配送主要是基于双机中转直达的方式，无法满足货主选择接收货物的灵活性。物流主无人机给货主副无人机发送接货信息之后，货主可能会因客观因素(比如有其他非常重要的事情或者货主无人机当前不适合外出作业)无法在规定信息反馈时间内做出接货答复，这样的延时和反馈信息中断，不仅会导致无法满足货主接收货物的灵活性，而且考虑主无人机有限的带电量，这样的延时和中断也会加剧主无人机的航时短，给无人机的飞行带来风险。

(3)不能解决无人机长时续航返航问题。

a、当前的无人机充电方式，无法保证无人机择优充电和稳定充电，使得充电过程不现实甚至不安全，从而影响无人机长时续航返航的能力。