导流件、货物箱、自动存取柜及转运中心

技术领域

本发明属于无人机快递领域，更具体地说，是涉及一种导流件、货物箱、自动存储柜及转运中心。

背景技术

当前应用于快递物流的旋翼无人机通常有两种载物方式：1、内置货物：将货物内置于旋翼无人机的货舱中，然而货舱的体积无法根据旋翼无人机挂载货物的大小作相应地改变，即使旋翼无人机挂载小件货物或者不挂载货物时，体积肥大的货舱对旋翼无人机一样会造成较大的空气阻力和死重，同时货舱的存在也会增加旋翼无人机的设计与制造成本；2、外置货物：将货物挂载于旋翼无人机的外侧，例如旋翼无人机的底部，然而，对于体积紧凑的旋翼无人机，当挂载大件货物时，货物的部分外表面会受到旋翼的下洗气流或尾流冲击而承受与旋翼的升力方向相反的气动下压力，而且出于经济性和储运的考虑又难以对货物的外形进行气动优化，使得旋翼的下洗气流或尾流无法平顺地流经货物的外表面而导致相应的气动下压力较大，从而会对旋翼无人机的升力造成较大的损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导流件、货物箱、自动存储柜及转运中心，包括但不限于解决相关技术中旋翼无人机外侧挂载的大件货物受到旋翼的下洗气流或尾流冲击而对旋翼无人机的升力造成较大的损耗的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一方面，提供一种导流件，包括用于可拆卸固定于货物上的本体；在用于固定所述本体的所述货物被挂载于旋翼无人机的外侧时，至少部分所述本体位于该旋翼无人机的至少一个旋翼与该货物之间，用于引导所述旋翼产生的下洗气流或尾流平顺地流经所述货物的外表面。

在一个实施例中，所述货物上设有第一配合结构，所述本体上设有第一锁定结构，所述第一锁定结构用于与所述第一配合结构配合锁定以使所述本体能够固定于所述货物上。

在一个实施例中，所述本体上还设有用于配合自动化设备挂载该本体的第二配合结构以及设于所述第二配合结构上的活动件，所述活动件与所述第一锁定结构机械联动；在所述自动化设备通过所述第二配合结构挂载所述本体的过程中，所述活动件用于在所述自动化设备的作用力下活动并带动所述第一锁定结构与所述第一配合结构解除锁定配合。

在一个实施例中，所述导流件还包括设于所述本体上的弹性件，所述弹性件的一端与所述本体相连，所述弹性件的另一端与所述第一锁定结构相连；当所述活动件带动所述第一锁定结构时，所述弹性件被拉伸而产生弹性恢复力；当所述自动化设备解除对所述本体的挂载时，所述第一锁定结构在所述弹性件的弹性恢复力作用下自动与所述第一配合结构重新配合锁定。

在一个实施例中，所述第一锁定结构为第一魔术贴，所述第一配合结构为用于与所述第一魔术贴配合粘接的第二魔术贴；或者，所述第一锁定结构为第一磁性件，所述第一配合结构为用于与所述第一磁性件磁性连接的第二磁性件。

在一个实施例中，所述本体的外表面包括至少一个弧形面；当所述本体被固定于货物上并且该货物被挂载于旋翼无人机的外侧时，所述弧形面与所述货物的部分外表面平滑连接，所述本体的横截面积沿所述旋翼产生的下洗气流或尾流的下游方向逐渐增大，并且至少部分所述弧形面位于所述旋翼无人机的至少一个旋翼与所述货物之间以使该弧形面引导所述旋翼产生的下洗气流或尾流平顺地流经该货物的外表面。

另一方面，提供一种货物箱，用于与上述的导流件配合固定，并能够被挂载于旋翼无人机的外侧，所述货物箱上设有所述第一配合结构，所述第一配合结构用于将所述本体固定于所述货物箱上。

在一个实施例中，所述货物箱上设有用于配合所述旋翼无人机挂载的第三配合结构；当所述本体固定于所述货物箱时，至少部分所述第三配合结构位于所述货物箱外表面未被所述本体遮蔽区域以被所述旋翼无人机固定。

又一方面，提供一种自动存取柜，用于配合旋翼无人机实现货物箱的自动存取，所述自动存取柜包括若干用于存储货物的存储位，至少部分所述存储位的顶部设有用于挂载上述导流件的挂载组件，所述自动存取柜还包括用于搬运所述货物的存取机构；所述存取机构用于将所述货物与所述导流件的组合体移动并靠近所述挂载组件以使所述导流件被所述挂载组件挂载，所述存取机构还用于移动所述货物远离或靠近所述挂载组件挂载的所述导流件以分别将所述货物与所述导流件拆分或组合。

再一方面，提供一种转运中心，用于配合旋翼无人机实现货物的中转，所述转运中心包括无人机起降平台和货物传送系统，所述货物传送系统用于在所述无人机起降平台与转运中心的其它区域之间传送货物：所述货物传送系统包括拆装组件，所述拆装组件用于将上述的导流件与所述货物拆分或组合。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例提供的导流件的有益效果在于：在货物上加装导流件，使得旋翼无人机在其外侧挂载大件货物时，有效减小货物受到的来自旋翼的下洗气流或尾流的气动下压力，从而显著降低旋翼无人机的升力的损耗；与通过对旋翼无人机调整旋翼相对机身的位置或优化机身的气动外形来减小上述损耗的方式相比，旋翼无人机能够保持紧凑的体积并且兼顾在其外侧挂载小件货物或者不挂载货物的情况下的飞行效率。此外，导流件可根据需要与货物组合或拆分，避免影响货物在地面的存储和转运，也使得同一导流件可以反复加装于多个货物上，实现重复使用；同时，导流件在固定于货物上后可以随货物一并装卸于旋翼无人机上，也有利于简化配套的自动化设备的结构。

本发明实施例提供的货物箱的有益效果在于：通过在货物箱上设置第一配合结构，该第一配合结构用于将导流体的本体固定于货物箱上。

本发明实施例提供的自动存取柜的有益效果在于：通过挂载组件与存取机构可实现导流件与货物的装卸与搬运，以及导流件与货物之间的拆分与组合，实现自动化作业。

本发明实施例提供的转运中心的有益效果在于：通过货物传送系统可实现无人机起降平台与转运中心的其它区域之间的货物运输，以及导流件与货物之间的拆分与组合，实现自动化作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的导流件的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的导流件的截面示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为本发明实施例提供的货物箱的立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的导流件与货物箱连接的立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的旋翼无人机、导流件与货物箱连接的立体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的自动存储柜的分解示意图；

图8为本发明实施例提供的挂载组件、导流件与货物箱的分解示意图；

图9为本发明实施例提供的转运中心的立体结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-导流件；11-本体；111-第一侧面；112-第二侧面；113-弧形面；114-第二通孔；12-第一锁定结构；13-第二配合结构；14-活动件；15-弹性件；

2-货物箱；21-第一配合结构；22-第三配合结构；

3-旋翼无人机；31-机身；32-旋翼；

4-挂载组件；41-支架；42-活动块；43-抵顶块；

5-货物传送系统；51-传送带；52-轨道；53-升降台；

6-存储位；7-存取机构；8-无人机起降平台；9-拆装组件。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

请参阅图1和图6，现对本发明提供的导流件1进行说明。该导流件1包括用于可拆卸固定于货物上的本体11。可选地，旋翼无人机3包括机身31和安装于机身31上的至少一个旋翼32。当用于固定本体11的货物被挂载于旋翼无人机3的外侧时，至少部分本体11位于旋翼无人机3的至少一个旋翼32与该货物之间，用于引导该旋翼32产生的下洗气流或尾流平顺地流经货物的外表面，使得货物受到的来自旋翼32的下洗气流或尾流的气动下压力减小，从而显著降低旋翼无人机3由于挂载货物而损耗的升力。本体11可以在旋翼无人机3挂载货物之前由自动化设备固定于货物上，并可以在旋翼无人机3卸载货物之后由自动化设备从货物上拆分。

另需说明的是，旋翼32和货物之间的实际流场是较为复杂的，而旋翼32的下洗气流仅是从旋翼32流向货物的一部分气流，为了避免后续争议，本发明的实施例中均采用“旋翼32的下洗气流或尾流”来表述导流件1的相关技术特征。

进一步地，本体11可以屏蔽货物的部分外表面以避免旋翼32的下洗气流或尾流直接冲击货物的外表面，并且可以改善货物相对上述下洗气流或尾流的流线型，从而能够引导旋翼32的下洗气流或尾流平顺地流经货物的外表面。具体地，根据不同旋翼无人机3的旋翼32下方的流场情况与旋翼无人机3挂载的货物的尺寸外形对本体11进行针对性的气动外形设计，可以最大限度地减小货物受到的来自旋翼32的下洗气流或尾流的气动下压力。并且，本体11由于不作为主承力构件，只需要满足维持其气动外形的要求，故可以采用轻质材料制作而成，例如发泡塑料成型，或者可以采用中空的薄壁外壳结构，以实现本体11较轻的质量，从而在本体11固定于货物上时减小对挂载该货物的旋翼无人机3增加负重的影响。可以理解的是，当货物相对旋翼无人机3尺寸较小时，即当旋翼无人机3挂载小件货物时，若货物的外表面受到旋翼32的下洗气流或尾流的冲击影响较小，则无须将导流件1固定于该货物上。另外地，常规的旋翼无人机3例如多旋翼无人机在向前飞行时需要将机头下俯，若旋翼无人机3挂载的货物固定有导流件1，则该导流件1的本体11还可以用于引导旋翼无人机3前方的部分来流平顺地流经货物的外表面，有助于减小旋翼无人机3在向前飞行时由于挂载货物而增加的气动阻力。

在一个实施例中，请参阅图3和图4，作为本发明提供的导流件1的一种具体实施方式，货物上设有用于固定本体11的第一配合结构21，对应地，本体11上可以设有第一锁定结构12，第一锁定结构12用于与第一配合结构21配合锁定以使本体11能够固定于货物上。可选地，第一锁定结构12可为卡勾，第一配合结构21可为卡槽，卡勾与卡槽配合卡接，从而实现本体11与货物的固定。在其它实施例中，第一锁定结构12与第一配合结构21之间也可以采用其它结构实现连接固定，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图1和图3，作为本发明提供的导流件1的一种具体实施方式，本体11上还设有用于配合自动化设备挂载该本体11的第二配合结构13以及设于第二配合结构13上的活动件14，活动件14与第一锁定结构12机械联动；在自动化设备通过第二配合结构13挂载本体11的过程中，活动件14能够在自动化设备的作用力下活动并带动第一锁定结构12与第一配合结构21解除锁定配合，以实现自动化设备在挂载本体11时，本体11与货物自动分离。

可选地，请参阅图1，本体11可包括底面(图未示)、设置于底面两端的第一侧面111、将两个第一侧面111的一端连接的第二侧面112和将两个第一侧面111与第二侧面112连接的弧形面113，底面、两个第一侧面111、第二侧面112和弧形面113围合成封闭空间。各第一侧面111上沿本体11的长度方向开设有第一通孔，底面上对应于各第一通孔下方的位置开设有第二通孔114，各第二通孔114与相应的第一通孔连通。其中，第二配合结构13可为第一通孔，用于配合自动化设备挂载本体11。各活动件14滑动安装于对应的第一通孔中，各第一锁定结构12滑动安装于对应的第二通孔114中，各第一锁定结构12可以与货物的第一配合结构21相对并配合锁定。此结构，当需要挂载本体11时，自动化设备部分伸入第一通孔并抵推各活动件14移动，各活动件14也同时带动对应的第一锁定结构12移动，可实现各第一锁定结构12与对应的第一配合结构21解锁。在其它实施例中，第二配合结构13还可以采用其它结构形式实现配合自动化设备挂载该本体11，以及自动化设备还可以对活动件14施加其它形式的作用力，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图3，本体11上还设有用于带动第一锁定结构12复位的弹性件15。此结构，各弹性件15安装于各第二配合结构13与相应的第二通孔114形成的通道中，各弹性件15的一端与本体11相连，另一端与相应的第一锁定结构12相连。当第一锁定结构12受到活动件14带动时，可实现第一锁定结构12与第一配合结构21的解锁，同时，弹性件15被拉伸而产生弹性恢复力；当自动化设备解除对本体11的挂载时，若本体11上的第一锁定结构12与货物上的第一配合结构21相对，则第一锁定结构12能够在弹性件15的弹性恢复力作用下自动与第一配合结构21重新配合锁定。

在一个实施例中，第一锁定结构12可以为第一魔术贴，对应地，第一配合结构21可以为用于与第一魔术贴配合粘接的第二魔术贴；或者，第一锁定结构12可以为第一磁性件，对应地，第一配合结构21可以为用于与第一磁性件磁性连接的第二磁性件。具体地，本体11还可以通过魔术贴粘合或者磁性件吸附的方式固定于货物上。进一步地，第一魔术贴和第二魔术贴可分别为魔术贴的子面与母面；或者，第一磁性件和第二磁性件可分别为两个磁性相异的磁性件。

在一个实施例中，请参阅图1和图6，作为本发明提供的导流件1的一种具体实施方式，本体11的外表面包括至少一个弧形面113，当本体11被固定于货物上并且该货物被挂载于旋翼无人机3的外侧时，弧形面113与货物的部分外表面可以平滑连接或近似平滑连接，本体11的横截面积沿旋翼32产生的下洗气流或尾流的下游方向逐渐增大，并且至少部分弧形面113位于旋翼无人机3的至少一个旋翼32与货物之间并用于引导旋翼32产生的下洗气流或尾流平顺地流经货物的外表面。在其它实施例中，本体11的外表面也可以包括至少一个其它形状的曲面或平面以用于引导旋翼32产生的下洗气流或尾流平顺地流经货物的外表面，在此不作唯一限定。

可选地，一个货物可以固定多个导流件1。请参阅图5，货物的外形为四方体，两个导流件1的本体11可以分别固定于货物的顶面上靠近侧面的两边区域并且间隔一定距离，以使货物顶面的中间区域露出。当旋翼无人机3需要挂载货物时，旋翼无人机3的部分机身31可以位于货物所固定的两个导流件1的本体11之间并与该货物顶面露出的区域对接以挂载该货物。

请参阅图4和图5，现对本发明提供的货物箱2进行说明。该货物箱2上设有上述的第一配合结构21，该第一配合结构21用于将本体11固定于货物箱2上。进一步地，该货物箱2上还设有能够配合旋翼无人机3挂载的第三配合结构22。可选地，旋翼无人机3的机身31外侧设有一对夹持板，第三配合结构22为设于货物箱2的顶面上的第一凹槽和第二凹槽，并且第一凹槽和第二凹槽的槽口相对的一侧均设有封板以配合旋翼无人机3夹持固定。当本体11固定于货物箱2上时，第三配合结构22至少部分位于货物箱2外表面未被本体11遮蔽的区域以被旋翼无人机3固定。

请参阅图7和图8，现对本发明提供的自动存取柜进行说明。该自动存取柜用于配合旋翼无人机3快递实现货物的自动存取。自动存取柜接收并存储由地面人员或地面设备存入的货物，之后将货物装载至旋翼无人机3；以及自动存取柜卸载并存储由旋翼无人机3运送的货物，之后传递给地面人员或地面设备收取。具体地，自动存取柜包括若干用于存储货物的存储位6，至少部分存储位6的顶部设有用于挂载上述导流件1的挂载组件4；自动存取柜还包括用于搬运货物的存取机构7；存取机构7用于将货物与导流件1的组合体移动并靠近挂载组件4以使导流件1被挂载组件4挂载，存取机构7还用于移动货物远离或靠近挂载组件4挂载的导流件1以分别将货物与导流件1拆分或组合。

可选地，请参阅图8，挂载组件4可包括呈“U”形设置且相对存储位6固定设置的支架41和分别安装于支架41两端的活动块42，活动块42可受控地相对支架41活动，各活动块42上设置有可伸入对应的第二配合结构13中以抵推活动件14的抵顶块43。此结构，各活动块42上的抵顶块43可与第二配合结构13配合以使挂载组件4挂载导流件1。当挂载组件4需要挂载导流件1时，存取机构7将货物与导流件1的组合体移动并靠近挂载组件4以使导流件1的第二配合结构13与挂载组件4的抵顶块43相对，接着各活动块42活动并使各抵顶块43伸入对应的第二配合结构13中，从而挂载组件4挂载导流件1，同时各抵顶块43抵推对应的活动件14，进而活动件14带动对应的第一锁定结构12与货物的第一配合结构21解锁，存取机构7移动货物以远离挂载组件4挂载的导流件1，实现导流件1与货物的自动分离。当挂载组件4需要将导流件1固定于货物上时，存取机构7移动货物以靠近挂载组件4挂载的导流件1并使货物的第一配合结构21与导流件1的第一锁定结构12相对，接着各活动块42活动并使各抵顶块43退出第二配合结构13，从而挂载组件4解除对导流件1的挂载，同时第一锁定结构12在弹性件15的弹性恢复力作用下自动与第一配合结构21重新配合锁定，实现导流件1与货物的自动组合。

在挂载组件4与存取机构7配合将导流件1固定于货物上后，存取机构7可将导流件1与货物的组合体搬运至靠近旋翼无人机3的位置，使得旋翼无人机3能够挂载该组合体。以及，在旋翼无人机3将该组合体卸载至存取机构7上后，存取机构7将该组合体移动并靠近挂载组件4，挂载组件4与存取机构7配合将导流件1与货物拆分，导流件1可被挂载于挂载组件4上，便于后续与其它货物组合。存取机构7可将与导流件1分离后的货物移动至对应的存储位6中储存。

请参阅图9，现对本发明提供的转运中心进行说明。该转运中心用于配合旋翼无人机3快递实现货物中转。具体地，转运中心将旋翼无人机3收取的货物进行卸载和分拣转运，以及将待旋翼无人机3配送的货物进行分拣和装载。并且转运中心还可以自动为大件货物拆装导流件1。进一步地，转运中心包括无人机起降平台8和货物传送系统5，该货物传送系统5可实现在无人机起降平台8与转运中心的其它区域之间传送货物，并且该货物传送系统5还包括用于将上述的导流件1与货物拆分或组合的拆装组件9。

可选地，请参阅图9，该货物传送系统5可包括传送带51和将传送带51与无人机起降平台8连接的轨道52，轨道52上可设置有升降台53，该升降台53可在轨道52上滑动并将传送带51上的货物运输至无人机起降平台8处，最后将货物抬升至靠近旋翼无人机3处使得旋翼无人机3能够挂载该组合体；以及升降台53接收旋翼无人机3卸载的货物并运输至传送带51上，最后由传送带51运输至转运中心的其它区域。

可选地，轨道52上还设置有拆装组件9，拆装组件9可以与挂载组件4结构大致相同。具体地，拆装组件9与升降台53配合在货物被挂载至旋翼无人机3之前将导流件1与货物组合，或者在货物被旋翼无人机3卸载之后将导流件1与货物拆分。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。