CN109533341B - 一种物流飞行器及货舱以及物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种物流飞行器及货舱，其中，飞行器和货舱之间设有固定锁止装置，所述飞行器能够通过所述固定锁止装置与所述货舱可拆卸连接；所述固定锁止装置包括设在所述飞行器上的第一锁止块，以及设在所述货舱上的与所述第一锁止块相配合的第二锁止块；所述第一锁止块均匀分布在所述飞行器同一平面上，所述第二锁止块均匀分布在所述货舱同一平面上，所述第一锁止块能够与所述第二锁止块相互配合，使飞行器与货舱连接在一起。本发明还提供一种物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统，以及物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制方法。本发明能够解决现有技术中货舱在水平面上进行装卸，滑轨长、滑轨易变型、滑轨中滑槽间隙小导致货舱装卸效率低等问题。

Description

一种物流飞行器及货舱以及物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及飞行器物流运输技术领域，更具体地，涉及一种物流飞行器及货舱以及物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统及控制方法。

背景技术

申请号为CN106114866.A，专利名为无人机货舱的中国发明专利提供了一种无人机货舱，该无人机货舱包括：一组相互平行的第一连接板和一组相互平行的第二连接板，一组所述第一连接板和一组所述第二连扳的底部由底板封闭，相邻的所述第一连接板和所述第二连接板在拐角处通过立柱连接；至少一个所述第一连接板在靠近一处的拐角位置设有第一锁止块，所述锁止块的上方设有第二锁止块，所述第二锁止块可设置在无人机本体的滑轨上，所述无人机货舱可沿所述滑轨水平移动并通过所述第一锁止块与所述第二锁止块锁止。上述现有技术为达到快速装卸和自锁的目的，采用了无人机滑轨与第一锁止块的配合，进行装卸，采用第一锁止块和第二锁止块配合，进行自锁。

在上述现有技术中，货舱装载时，无人机需要支撑在地面，具有支撑架，由于支撑架的高度限制，货舱的设计长宽高，长宽的大小要大于高的大小，并且现有技术采用水平滑轨，所以器滑轨的长度较长，货舱在装卸的过程，所需的时间长，货舱装卸效率低。货舱的装载与卸载，第一锁止块需要在滑轨上移动，货舱移动，即重心移动，可能使第一锁止块对滑轨的压力集中在一点上，再加上使用次数频繁，可能促使滑轨产生变形，从而影响货舱的装卸效率。滑轨滑槽与第一锁止块相配合，由于对竖直方向上，对第一锁止块的限位，滑槽的间隙应与第一锁止块的厚度相适应的大小，由于滑槽与第一锁止块的大小相适应，所以造成第一锁止块不易与滑轨进行对位，从而造成装载效率低。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种物流飞行器及货舱以及物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统及控制方法。本发明能够解决现有技术中货舱在水平面上进行装卸，滑轨长、滑轨易变型、滑轨中滑槽间隙小导致货舱装卸效率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种物流飞行器及货舱，其中，飞行器和货舱之间设有固定锁止装置，所述飞行器能够通过所述固定锁止装置与所述货舱可拆卸连接；所述固定锁止装置包括设在所述飞行器上的第一锁止块，以及设在所述货舱上的与所述第一锁止块相配合的第二锁止块；所述第一锁止块均匀分布在所述飞行器同一平面上，所述第二锁止块均匀分布在所述货舱同一平面上，所述第一锁止块能够与所述第二锁止块相互配合，使飞行器与货舱连接在一起。

进一步的，所述第一锁止块包括第一固定板和设在所述第一固定板上的第一锁止块主体，所述第一锁止块通过第一固定板固定在所述飞行器上，第一固定板可以通过与螺钉的配合固定在所述飞行器上，也可以与所述飞行器为一体化设计；所述第一锁止块主体上设有固定孔、一端与所述固定孔连接的滑槽以及与所述滑槽另一端连接的第一导向斜面和第二导向斜面，所述第一锁止块主体上远离所述第一固定板的一端还设有第三导向面。

进一步的，所述第二锁止块包括第二固定板和设在所述第二固定板上的第二锁止块主体，所述第二锁止块通过第二固定板固定在所述货舱上，第二固定板可以通过与螺钉的配合固定在所述货舱上，也可以与所述货舱为一体化设计；所述第二锁止块主体上设有与所述第一锁止块主体相适配的主体凹槽，所述主体凹槽侧壁上设有电磁锁结构，所述主体凹槽靠近槽口处的侧壁上设有滚动轮结构，所述主体凹槽的槽口上还设有开口变化机构。

进一步的，所述电磁锁结构包括电磁铁、锁止杆和第一弹簧，所述电磁铁设在所述主体凹槽侧壁上，所述锁止杆穿设在所述主体凹槽的侧壁上，所述第一弹簧一端连接所述电磁铁，另一端连接所述锁止杆，所述第一弹簧上设有压力传感器。所述电磁锁结构与货舱上的第二控制器连接，第二控制器控制电磁铁通电与否，从而控制锁止杆的移动。当飞行器与货舱需要进行装载时，第一锁止块与第二锁止块对位完成后，在重力的作用下，飞行器带着第一锁止块向下移动，首先与锁止杆接触的是第一导向斜面，继续向下移动，锁止杆在飞行器机身的重力和第一导向斜面的作用下，向远离第一锁止块的方向移动压缩第一弹簧，第一锁止块继续向下移动，锁止杆可能与第二导向斜面先接触，再被引导进入滑槽，或是直接进入滑槽，在滑槽的引导下，锁止杆到达固定孔，锁止杆在第一弹簧的作用下，进入到固定孔中，进而完成第一锁止块与第二锁止块锁止，此时飞行器与货舱完成装载，可以执行起飞运输。当飞行器载着货舱到达目的地后需要对货舱进行卸载时，第二控制器控制电磁铁通电，锁止杆在电磁铁的作用下向电磁铁靠拢，此时锁止杆脱离固定孔，可以通过第一弹簧上的压力传感器检测的压力来判断锁止杆是否完全脱离固定孔，若锁止杆完全脱离固定孔，则第一锁止块与第二锁止块完成解锁，此时就可以控制飞行器起飞与货舱脱离。

进一步的，所述滚动轮结构包括滚轮和滚轮轴，所述主体凹槽靠近槽口处的侧壁上设有安装位，所述滚轮通过所述滚轮轴固定安装在所述安装位中，所述滚轮小部分突出所述主体凹槽的内壁。滚动轮结构的作用是，当所述第一锁止块进入主体凹槽时，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小摩擦阻力，以便第一锁止块的第一锁止块主体能够更容易的进入到第二锁止块的主体凹槽，完成配对连接。

进一步的，所述开口变化机构包括转动块、连杆、导向杆、传动板、转轴和第二弹簧，所述主体凹槽侧壁的顶端上设有第一凹槽，所述转动块上设有第二凹槽和第一导向槽，所述导向杆穿设在所述第一导向槽中，且导向杆两端与第一凹槽相对的两侧壁连接，所述转动块通过转轴转动连接在所述第一凹槽中，所述传动板设在所述主体凹槽内部的底部，所述第二弹簧设在所述传动板和所述主体凹槽的底壁之间，所述主体凹槽的侧壁上设有导向孔和与所述导向孔连通的第二导向槽，所述连杆设在所述导向孔中，所述传动板与所述第二导向槽相适配，所述连杆一端与所述传动板连接，另一端设在所述第二凹槽中，并与所述转轴转动连接。其工作原理为，初始时，转动块都是翻转到主体凹槽顶部开口外侧的，当第一锁止块主体进入主体凹槽与传动板接触后，继续向下移动，传动板受到第一锁止块主体传递来的压力的作用，带动连杆，向下压缩第二弹簧，转动块在连杆、导向杆、第一导向槽及第二导向槽的相互作用下，收缩在第二锁止块顶部的第一凹槽中，且转动块的端面与第一锁止块主体的侧壁紧贴。当第一锁止块主体离开传动板时，传动板上的压力撤销，传动板在第二弹簧的作用下，推动连杆向上移动，转动块在连杆与导向杆、第一导向槽及第二导向槽的相互作用下，离开第二锁止块顶部的第一凹槽，向主体凹槽顶部开口外侧翻转。这样设计，就可以将主体凹槽顶部开口的尺寸设计成大于第一锁止块主体的尺寸，以方便第一锁止块主体与主体凹槽快速准确配对，当第一锁止块主体进入主体凹槽后，开口变化机构的转动块就会与第一锁止块主体的侧壁紧贴，避免主体凹槽顶部开口处与第一锁止块主体之间有间隙而发生晃动。

本发明还提供一种物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统，其中，包括物流平台，能与所述物流平台进行通信的飞行器控制系统和货舱控制系统，所述飞行器控制系统包括依次连接的：

第一接收/发送信号模块，用于接收物流平台的信号，并从中获取货舱相关信息，并发送飞行器的相关信息；

第一位置坐标检测模块，用于检测飞行器上点的坐标位置；

飞行姿态检测模块，用于检测飞行器在空中的飞行姿态；

以及设在飞行器上的：

第一处理器，用于接收第一接收/发送信号模块发来的信息，并对所接收的信息进行处理，生成飞行器动作指令；

第一控制器，用于接收第一处理器的指令，控制飞行器完成相关的指令；控制飞行器移动，控制飞行器调整姿态，使得飞行器上第一锁止块与货舱上第二锁止块完成粗略对位；

所述货舱控制系统包括依次连接的：

第二位置坐标检测模块，用于检测货舱上点的坐标位置；

位置状态检测模块，用于检测货舱的位置状态；

第二信号接收/发送模块，用于向物流平台发送货舱请求运载信息，和位置坐标信息、位置状态信息，用于接收飞行器发送的信息；

以及设在货舱上的：

第二处理器，用于处理飞行器的相关信息，生成固定锁止装置动作指令；

第二控制器，用于接收第二处理模块生成的动作指令，控制固定锁止装置完成指令动作；第二控制器与所述电磁铁和第一弹簧上的压力传感器电连接。

本发明还提供一种物流飞行器与货舱自动对接的控制方法，其中，包括如下步骤：

S1. 待装载货舱向物流平台发送货舱请求运载信息，此时物流平台检测到飞行器运载事件，物流平台将获取到的货舱中心坐标点A确定为第一目标点；然后，物流平台获取飞行器中心点A’的坐标，并对所述飞行器的中心点A’的高度进行分析，判断该高度值是否大于某一预设阈值，若不大于，根据所述的高度值，控制飞行器向上移动，并获取移动后新的飞行器的中心点A’的高度值，再次进行判断；如大于预设阈值，则保持或是不能小于这个高度值进行步骤S2；

S2. 对所述飞行器的中心点A’的坐标与第一目标点的坐标进行分析，计算两点之间的距离，判断该距离是否在预设阈值范围内，若没有在预设阈值范围内，则根据所述距离值控制飞行器向所述第一目标点移动，并获取移动后新的飞行器中心点A’的坐标，再一次计算两点之间的距离，进行判断；若在预设阈值范围内，则进行步骤S3；

S3. 将获取到的货舱状态作为目标状态，所述货舱状态为位置状态检测模块检测的货舱主体x轴，y轴，z轴偏离的角度值，获取飞行器的飞行姿态，所述飞行器的飞行姿态为飞行姿态检测模块检测的飞行器的x轴，y轴，z轴偏离的角度值，判断所述飞行器的飞行姿态与目标状态是否一致，这里所说的一致比不是绝对意义上的一致，而是相对的，也就是说飞行器的飞行姿态与目标状态是可以存在一些偏差的，这些偏差可以通过机械结构来进行纠正，从而完成对接；所以判断所述飞行器的飞行姿态与目标状态是否一致，也就是判断所述货舱主体x轴，y轴，z轴偏离的角度值与飞行器的x轴，y轴，z轴偏离的角度值的角度差是否各自在一定的预设阈值范围内；若不一致，则根据目标状态，控制飞行器调整姿态，获取调整后飞行器的飞行姿态，再与目标状态进行比较判断；若是一致的，则进行步骤S4；

S4. 执行所述飞行器降落至飞行器上的第一锁止块与货舱上的第二锁止块对位连接，并获取当前飞行器的高度值，判断该高度值是否在一定的预设阈值范围内，若否，返回到步骤S3；若是，判定当前飞行器与所述货舱对位连接完成，控制飞行器起飞。

本发明还提供一种物流飞行器与货舱自动分离的控制方法，其中，包括如下步骤：

S1. 飞行器运载货舱完成后，货舱向物流平台发送货舱请求分离信息，此时物流平台检测到飞行器与货舱自动分离事件，所述货舱控制第二锁止块上的电磁锁结构进行解锁，第二控制器调用压力传感器检测第一弹簧受到的压力值；

S2. 判断所述的压力值是否大于一定的预设阈值，若否，则返回到步骤S1；若是，则控制飞行器向上升起，调整飞行姿态，飞行器平稳向上移动，并获取飞行器的高度值；

S3. 判断所述高度值是否大于一定的预设阈值，若否，则返回到步骤S2；若是，所述第一锁止块与第二锁止块分离完成，所述货舱控制第二锁止块上的电磁锁结构恢复到初始状态，所述飞行器进入下一个运载事件。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明采用飞行器与货舱在竖直方向上的装卸，第一锁止块移动的路径短，移动所需要的时间短；采用飞行器与货舱在竖直方向上的装卸，不会发生对滑轨产生压力的作用，促使滑轨产生变形，从而影响货舱的装卸效率的问题；第一锁止块与第二锁止块对位，其开口大小大于第一锁止块的大小，且设置了滚动轮结构，减小了摩擦阻力，从而便于对位；第一锁止块与第二锁止块上分别设置了固定孔和与固定孔配合的电磁锁结构，使得飞行器和货舱装载后锁定牢固，安全可靠。

附图说明

图1是本发明第二锁止块的整体结构示意图；

图2是本发明第一锁止块的整体结构示意图；

图3是本发明开口变化机构的转动块呈收缩状态时结构示意图I；

图4是本发明开口变化机构的转动块呈收缩状态时结构示意图II；

图5是本发明第二锁止块的纵向剖视图；

图6是本发明转动块和连杆的连接示意图；

图7是本发明第二锁止块的俯视示意图；

图8是本发明飞行器控制系统的结构示意图I；

图9是本发明飞行器控制系统的结构示意图II；

图10是本发明货舱控制系统的结构示意图I；

图11是本发明货舱控制系统的结构示意图II；

图12是本发明飞行器与货舱自动对接的控制方法流程示意图；

图13是本发明飞行器与货舱自动分离的控制方法流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1到图7所示，一种物流飞行器及货舱，其中，飞行器和货舱之间设有固定锁止装置，所述飞行器能够通过所述固定锁止装置与所述货舱可拆卸连接；所述固定锁止装置包括设在所述飞行器上的第一锁止块1，以及设在所述货舱上的与所述第一锁止块1相配合的第二锁止块2；所述第一锁止块1均匀分布在所述飞行器同一平面上，所述第二锁止块2均匀分布在所述货舱同一平面上，所述第一锁止块1能够与所述第二锁止块2相互配合，使飞行器与货舱连接在一起。

如图1到图7所示，所述第一锁止块1包括第一固定板11和设在所述第一固定板11上的第一锁止块主体12，所述第一锁止块1通过第一固定板11固定在所述飞行器上，第一固定板11可以通过与螺钉的配合固定在所述飞行器上，也可以与所述飞行器为一体化设计；所述第一锁止块主体12上设有固定孔13、一端与所述固定孔13连接的滑槽14以及与所述滑槽14另一端连接的第一导向斜面15和第二导向斜面16，所述第一锁止块主体12上远离所述第一固定板11的一端还设有第三导向面17。

如图1到图7所示，所述第二锁止块2包括第二固定板21和设在所述第二固定板21上的第二锁止块主体22，所述第二锁止块2通过第二固定板21固定在所述货舱上，第二固定板21可以通过与螺钉的配合固定在所述货舱上，也可以与所述货舱为一体化设计；所述第二锁止块主体22上设有与所述第一锁止块主体12相适配的主体凹槽23，所述主体凹槽23侧壁上设有电磁锁结构，所述主体凹槽23靠近槽口处的侧壁上设有滚动轮结构，所述主体凹槽23的槽口上还设有开口变化机构。

如图1到图7所示，所述电磁锁结构包括电磁铁3、锁止杆4和第一弹簧5，所述电磁铁3设在所述主体凹槽23侧壁上，所述锁止杆4穿设在所述主体凹槽23的侧壁上，所述第一弹簧5一端连接所述电磁铁3，另一端连接所述锁止杆4，所述第一弹簧5上设有压力传感器。所述电磁锁结构与货舱上的第二控制器连接，第二控制器控制电磁铁3通电与否，从而控制锁止杆4的移动。当飞行器与货舱需要进行装载时，第一锁止块1与第二锁止块2对位完成后，在重力的作用下，飞行器带着第一锁止块1向下移动，首先与锁止杆4接触的是第一导向斜面15，继续向下移动，锁止杆4在飞行器机身的重力和第一导向斜面15的作用下，向远离第一锁止块1的方向移动压缩第一弹簧5，第一锁止块1继续向下移动，锁止杆4可能与第二导向斜面16先接触，再被引导进入滑槽14，或是直接进入滑槽14，在滑槽14的引导下，锁止杆4到达固定孔13，锁止杆4在第一弹簧5的作用下，进入到固定孔13中，进而完成第一锁止块1与第二锁止块2锁止，此时飞行器与货舱完成装载，可以执行起飞运输。当飞行器载着货舱到达目的地后需要对货舱进行卸载时，第二控制器控制电磁铁3通电，锁止杆4在电磁铁3的作用向电磁铁3靠拢。此时锁止杆4脱离固定孔13，可以通过第一弹簧5上的压力传感器检测的压力来判断锁止杆4是否完全脱离固定孔13，若锁止杆4完全脱离固定孔13，则第一锁止块1与第二锁止块2完成解锁，此时就可以控制飞行器起飞与货舱脱离。

如图1到图7所示，所述滚动轮结构包括滚轮6和滚轮轴7，所述主体凹槽23靠近槽口处的侧壁上设有安装位8，所述滚轮6通过所述滚轮轴7固定安装在所述安装位8中，所述滚轮6小部分突出所述主体凹槽23的内壁。滚动轮结构的作用是，当所述第一锁止块1进入主体凹槽23时，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小摩擦阻力。以便第一锁止块1的第一锁止块主体12能够更容易的进入到第二锁止块2的主体凹槽23，完成配对连接。

如图1到图7所示，所述开口变化机构包括转动块9、连杆10、导向杆18、传动板19、转轴20和第二弹簧24，所述主体凹槽23侧壁的顶端上设有第一凹槽，所述转动块9上设有第二凹槽25和第一导向槽26，所述导向杆18穿设在所述第一导向槽26中，且导向杆18两端与第一凹槽相对的两侧壁连接，所述转动块9通过转轴20转动连接在所述第一凹槽中，所述传动板19设在所述主体凹槽23内部的底部，所述第二弹簧24设在所述传动板19和所述主体凹槽23的底壁之间，所述主体凹槽23的侧壁上设有导向孔27和与所述导向孔27连通的第二导向槽28，所述连杆10设在所述导向孔27中，所述传动板19与所述第二导向槽28相适配，所述连杆10一端与所述传动板19连接，另一端设在所述第二凹槽25中，并与所述转轴20转动连接。其工作原理为，初始时，转动块9都是翻转到主体凹槽23顶部开口外侧的，当第一锁止块主体12进入主体凹槽23与传动板19接触后，继续向下移动，传动板19受到第一锁止块主体12传递来的压力的作用，带动连杆10，向下压缩第二弹簧24，转动块9在连杆10、导向杆18、第一导向槽26及第二导向槽28的相互作用下，收缩在第二锁止块2顶部的第一凹槽中，且转动块9的端面与第一锁止块主体12的侧壁紧贴。当第一锁止块主体12离开传动板19时，传动板19上的压力撤销，传动板19在第二弹簧24的作用下，推动连杆10向上移动，转动块9在连杆10与导向杆18、第一导向槽26及第二导向槽28的相互作用下，离开第二锁止块2顶部的第一凹槽，向主体凹槽23顶部开口外侧翻转。这样设计，就可以将主体凹槽23顶部开口的尺寸设计成大于第一锁止块主体12的尺寸，以方便第一锁止块主体12与主体凹槽23快速准确配对，当第一锁止块主体12进入主体凹槽23后，开口变化机构的转动块9就会与第一锁止块主体12的侧壁紧贴，避免主体凹槽23顶部开口处与第一锁止块主体12之间有间隙而发生晃动。

实施例2

如图8到图11所示，一种物流飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统，其中，包括物流平台，能与所述物流平台进行通信的飞行器控制系统和货舱控制系统，所述飞行器控制系统包括依次连接的：

第一接收/发送信号模块，用于接收物流平台的信号，并从中获取货舱相关信息，并发送飞行器的相关信息；

第一位置坐标检测模块，用于检测飞行器上点的坐标位置；

飞行姿态检测模块，用于检测飞行器在空中的飞行姿态；

以及设在飞行器上的：

第一处理器，用于接收第一接收/发送信号模块发来的信息，并对所接收的信息进行处理，生成飞行器动作指令；

第一控制器，用于接收第一处理器的指令，控制飞行器完成相关的指令；控制飞行器移动，控制飞行器调整姿态，使得飞行器上第一锁止块1与货舱上第二锁止块2完成粗略对位；

所述货舱控制系统包括依次连接的：

第二位置坐标检测模块，用于检测货舱上点的坐标位置；

位置状态检测模块，用于检测货舱的位置状态；

第二信号接收/发送模块，用于向物流平台发送货舱请求运载信息，和位置坐标信息、位置状态信息，用于接收飞行器发送的信息；

以及设在货舱上的：

第二处理器，用于处理飞行器的相关信息，生成固定锁止装置动作指令；

第二控制器，用于接收第二处理模块生成的动作指令，控制固定锁止装置完成指令动作；第二控制器与所述电磁铁3和第一弹簧5上的压力传感器电连接。

实施例3

如图12所示，一种物流飞行器与货舱自动对接的控制方法，其中，包括如下步骤：

S1. 待装载货舱向物流平台发送货舱请求运载信息，此时物流平台检测到飞行器运载事件，物流平台将获取到的货舱中心坐标点A确定为第一目标点；然后，物流平台获取飞行器中心点A’的坐标，并对所述飞行器的中心点A’的高度进行分析，判断该高度值是否大于某一预设阈值，若不大于，根据所述的高度值，控制飞行器向上移动，并获取移动后新的飞行器的中心点A’的高度值，再次进行判断；如大于预设阈值，则保持或不小于此高度值进行步骤S2；

S2. 对所述飞行器的中心点A’的坐标与第一目标点的坐标进行分析，计算两点之间的距离，判断该距离是否在预设阈值范围内，若没有在预设阈值范围内，则根据所述距离值控制飞行器向所述第一目标点移动，并获取移动后新的飞行器中心点A’的坐标，再一次计算两点之间的距离，进行判断；若在预设阈值范围内，则进行步骤S3；

S3. 将获取到的货舱状态作为目标状态，所述货舱状态为位置状态检测模块检测的货舱主体x轴，y轴，z轴偏离的角度值，获取飞行器的飞行姿态，所述飞行器的飞行姿态为飞行姿态检测模块检测的飞行器的x轴，y轴，z轴偏离的角度值，判断所述飞行器的飞行姿态与目标状态是否一致，这里所说的一致比不是绝对意义上的一致，而是相对的，也就是说飞行器的飞行姿态与目标状态是可以存在一些偏差的，这些偏差可以通过机械结构来进行纠正，从而完成对接；所以判断所述飞行器的飞行姿态与目标状态是否一致，也就是判断所述货舱主体x轴，y轴，z轴偏离的角度值与飞行器的x轴，y轴，z轴偏离的角度值的角度差是否各自在一定的预设阈值范围内；若不一致，则根据目标状态，控制飞行器调整姿态，获取调整后飞行器的飞行姿态，再与目标状态进行比较判断；若是一致的，则进行步骤S4；

S4. 执行所述飞行器降落至飞行器上的第一锁止块1与货舱上的第二锁止块2对位连接，并获取当前飞行器的高度值，判断该高度值是否在一定的预设阈值范围内，若否，返回到步骤S3；若是，判定当前飞行器与所述货舱对位连接完成，控制飞行器起飞。

实施例4

如图13所示，一种物流飞行器与货舱自动分离的控制方法，其中，包括如下步骤：

S1. 飞行器运载货舱完成后，货舱向物流平台发送货舱请求分离信息，此时物流平台检测到飞行器与货舱自动分离事件，所述货舱控制第二锁止块2上的电磁锁结构进行解锁，第二控制器调用压力传感器检测第一弹簧5受到的压力值；

S2. 判断所述的压力值是否大于一定的预设阈值，若否，则返回到步骤S1；若是，则控制飞行器向上升起，调整飞行姿态，飞行器平稳向上移动，并获取飞行器的高度值；

S3. 判断所述高度值是否大于一定的预设阈值，若否，则返回到步骤S2；若是，所述第一锁止块1与第二锁止块2分离完成，所述货舱控制第二锁止块2上的电磁锁结构恢复到初始状态，所述飞行器进入下一个运载事件。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种物流飞行运输系统，其特征在于，包括飞行器和货舱，飞行器和货舱之间设有固定锁止装置，所述飞行器能够通过所述固定锁止装置与所述货舱可拆卸连接；所述固定锁止装置包括设在所述飞行器上的第一锁止块（1），以及设在所述货舱上的与所述第一锁止块（1）相配合的第二锁止块（2）；所述第一锁止块（1）均匀分布在所述飞行器同一平面上，所述第二锁止块（2）均匀分布在所述货舱同一平面上，所述第一锁止块（1）能够与所述第二锁止块（2）相互配合，使飞行器与货舱连接在一起；

所述第一锁止块（1）包括第一固定板（11）和设在所述第一固定板（11）上的第一锁止块主体（12），所述第一锁止块（1）通过第一固定板（11）固定在所述飞行器上，所述第一锁止块主体（12）上设有固定孔（13）、一端与所述固定孔（13）连接的滑槽（14）以及与所述滑槽（14）另一端连接的第一导向斜面（15）和第二导向斜面（16），所述第一锁止块主体（12）上远离所述第一固定板（11）的一端还设有第三导向面（17）；

所述第二锁止块（2）包括第二固定板（21）和设在所述第二固定板（21）上的第二锁止块主体（22），所述第二锁止块（2）通过第二固定板（21）固定在所述货舱上，所述第二锁止块主体（22）上设有与所述第一锁止块主体（12）相适配的主体凹槽（23），所述主体凹槽（23）侧壁上设有电磁锁结构，所述主体凹槽（23）靠近槽口处的侧壁上设有滚动轮结构，所述主体凹槽（23）的槽口上还设有开口变化机构；

所述开口变化机构包括转动块（9）、连杆（10）、导向杆（18）、传动板（19）、转轴（20）和第二弹簧（24），所述主体凹槽（23）侧壁的顶端上设有第一凹槽，所述转动块（9）上设有第二凹槽（25）和第一导向槽（26），所述导向杆（18）穿设在所述第一导向槽（26）中，且导向杆（18）两端与第一凹槽相对的两侧壁连接，所述转动块（9）通过转轴（20）转动连接在所述第一凹槽中，所述传动板（19）设在所述主体凹槽（23）内部的底部，所述第二弹簧（24）设在所述传动板（19）和所述主体凹槽（23）的底壁之间，所述主体凹槽（23）的侧壁上设有导向孔（27）和与所述导向孔（27）连通的第二导向槽（28），所述连杆（10）设在所述导向孔（27）中，所述传动板（19）与所述第二导向槽（28）相适配，所述连杆（10）一端与所述传动板（19）连接，另一端设在所述第二凹槽（25）中，并与所述转轴（20）转动连接；

所述电磁锁结构包括电磁铁（3）、锁止杆（4）和第一弹簧（5），所述电磁铁（3）设在所述主体凹槽（23）外侧，所述锁止杆（4）穿设在所述主体凹槽（23）的侧壁上，所述第一弹簧（5）一端连接所述电磁铁（3），另一端连接所述锁止杆（4），所述第一弹簧（5）上设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种物流飞行运输系统，其特征在于，所述滚动轮结构包括滚轮（6）和滚轮轴（7），所述主体凹槽（23）靠近槽口处的侧壁上设有安装位（8），所述滚轮（6）通过所述滚轮轴（7）固定安装在所述安装位（8）中，所述滚轮（6）小部分突出所述主体凹槽（23）的内壁。

3.一种如权利要求1或2所述的物流飞行运输系统的飞行器与货舱自动对接、分离的控制系统，其特征在于，包括物流平台，能与所述物流平台进行通信的飞行器控制系统和货舱控制系统，所述飞行器控制系统包括依次连接的：

第一接收/发送信号模块，用于接收物流平台的信号，并从中获取货舱相关信息，并发送飞行器的相关信息；

第一位置坐标检测模块，用于检测飞行器上点的坐标位置；

飞行姿态检测模块，用于检测飞行器在空中的飞行姿态；

以及设在飞行器上的：

第一处理器，用于接收第一接收/发送信号模块发来的信息，并对所接收的信息进行处理，生成飞行器动作指令；

第一控制器，用于接收第一处理器的指令，控制飞行器完成相关的指令；控制飞行器移动，控制飞行器调整姿态，使得飞行器上第一锁止块与货舱上第二锁止块完成粗略对位；

所述货舱控制系统包括依次连接的：

第二位置坐标检测模块，用于检测货舱上点的坐标位置；

位置状态检测模块，用于检测货舱的位置状态；

第二信号接收/发送模块，用于向物流平台发送货舱请求运载信息，和位置坐标信息、位置状态信息，用于接收飞行器发送的信息；

以及设在货舱上的：

第二处理器，用于处理飞行器的相关信息，生成固定锁止装置动作指令；

第二控制器，用于接收第二处理模块生成的动作指令，控制固定锁止装置完成指令动作；第二控制器与电磁铁（3）和第一弹簧（5）上的压力传感器电连接。

4.一种如权利要求1或2所述的物流飞行运输系统的飞行器与货舱自动对接的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 待装载货舱向物流平台发送货舱请求运载信息，此时物流平台检测到飞行器运载事件，物流平台将获取到的货舱中心坐标点A确定为第一目标点；然后，物流平台获取飞行器中心点A’的坐标，并对所述飞行器的中心点A’的高度进行分析，判断该高度值是否大于某一预设阈值，若不大于，根据所述的高度值，控制飞行器向上移动，并获取移动后新的飞行器的中心点A’的高度值，再次进行判断；如大于预设阈值，则保持这个高度值进行步骤S2；

S2. 对所述飞行器的中心点A’的坐标与第一目标点的坐标进行分析，计算两点之间的距离，判断该距离值是否在预设阈值范围内，若没有在预设阈值范围内，则根据所述距离值控制飞行器向所述第一目标点移动，并获取移动后新的飞行器中心点A’的坐标，再一次计算两点之间的距离，进行判断；若在预设阈值范围内，则进行步骤S3；

S3. 将获取到的货舱状态作为目标状态，获取飞行器的飞行姿态，判断所述飞行器的飞行姿态与目标状态是否一致；若不一致，则根据目标状态，控制飞行器调整姿态，获取调整后飞行器的飞行姿态，再与目标状态进行比较判断；若是一致的，则进行步骤S4；

S4. 执行所述飞行器降落至飞行器上的第一锁止块与货舱上的第二锁止块对位连接，并获取当前飞行器的高度值，判断该高度值是否在一定的预设阈值范围内，若否，返回到步骤S3；若是，判定当前飞行器与所述货舱对位连接完成，控制飞行器起飞。

5.一种如权利要求1或2所述的物流飞行运输系统的飞行器与货舱自动分离的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 飞行器运载货舱完成后，货舱向物流平台发送货舱请求分离信息，此时物流平台检测到飞行器与货舱自动分离事件，所述货舱控制第二锁止块上的电磁锁结构进行解锁，第二控制器调用压力传感器检测第一弹簧（5）受到的压力值；

S2. 判断所述的压力值是否大于一定的预设阈值，若否，则返回到步骤S1；若是，则控制飞行器向上升起，调整飞行姿态，飞行器平稳向上移动，并获取飞行器的高度值；

S3. 判断所述高度值是否大于一定的预设阈值，若否，则返回到步骤S2；若是，所述第一锁止块与第二锁止块分离完成，所述货舱控制第二锁止块上的电磁锁结构恢复到初始状态，所述飞行器进入下一个运载事件。

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