CN108983810A - 一种仓库巡逻无人机***及其巡视方法 - Google Patents

一种仓库巡逻无人机***及其巡视方法 Download PDF

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刘存
高青松
谷翔
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    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种仓库巡逻无人机***及其巡视方法，涉及仓库管理领域，包括红外避障模块、拍摄模块、充电模块、摄像云台、高度计、稳定器、服务器、飞控模块和处理器，该巡视方法通过无人机对货架进行逐层环绕巡线，能够对货架上的所有货物进行巡线，保证了每个货物都能够被拍摄到，并且服务器能够区域大小安排无人机指定的巡线区域，通过特定的巡线方法有效的减少电量的浪费，每台无人机都配备有一架备用无人机防止中途电量过低无法完成巡线任务。

Description

一种仓库巡逻无人机***及其巡视方法
技术领域
本发明涉及仓库管理领域，具体涉及一种仓库巡逻无人机***及其巡视方法。
背景技术：
物流仓库中，当需要查看货物在仓储中的状态时，现有技术中主要在仓库中布多个静态摄像头来实现(呈网格状布置)，该方案一方面因布置摄像头数量较多，因而成本较高，另外该方案还存在一定的观察死角，因此为了解决这一弊端，采用无人机来对仓库进行巡线。
如申请号为CN201510866222.6公开了一种以电力载波辐射确定安全距离的无人机巡线方法，包括巡线地标和无人机；巡线地标均匀间隔设于输电干线旁处，巡线地标内设有电力载波模块，电力载波模块以预设的发射功率把信号输出至输电干线上，使输电干线向线路周侧发出电磁辐射；无人机内设有电磁辐射检测模块和飞控模块，电磁辐射检测模块与飞控模块相连，电磁辐射检测模块内存储有巡线地标的安装间距和发射功率，电磁辐射检测模块通过检测输电干线上的电磁辐射强度值来确定无人机与输电干线间距，当无人机沿输电干线飞行时，电磁辐射检测模块监测无人机与输电干线间的间距并传送给飞控模块。但是该种方法并未公开如何对仓库进行有效的巡线。
如申请号为CN201721493617.7公开了一种自主飞行六旋翼无人机电力通信光缆巡线***，包括六旋翼无人机子***和地面子***，六旋翼无人机子***包括飞行控制器和图像传输模块；飞行控制器包括微处理器、GPS模块、主WIFI模块、气压高度计、IMU模块、避障传感器、摄像云台、陀螺仪稳定器、六个电机驱动电路以及六个无刷电机；图像传输模块包括DSP处理器、安装在摄像云台上的摄像机以及图像发送WIFI模块；地面子***包括飞控遥控器、终端处理器、终端显示器、图像接收WIFI模块以及从WIFI模块。该通信光缆巡线***具有高效率，低成本，低危险性，高可靠性，不易受到地理、气象条件的限制，易操作，速度快，智能化程度高等优点，但是该种方法并未公开如何对仓库进行有效的巡线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仓库巡逻无人机***及其巡视方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种仓库巡逻无人机***，包括红外避障模块、拍摄模块、充电模块、摄像云台、高度计、稳定器、服务器、飞控模块和处理器，所述红外避障模块：用于在巡线时自动探测道路实现自动转向及避让；所述拍摄模块：设于摄像云台上用于对货物进行拍摄视频或者照片；所述摄像云台：带动拍摄模块进行多角度转动；所述服务器：用于后台指挥控制无人机的运行，发送对应的指令给无人机；所述高度计：用于测算无人机的飞行高度；所述稳定器：用于保证无人机能够安全平稳的飞行；所述飞控模块：实现无人机的飞行控制包括前进、后退、升降和转向；所述处理器：根据服务器的指令控制无人机运转，存储上传的信息，记录机无人机的飞行路线以及货架的位置，实现路径的规划以及地图的绘制，所述巡逻无人机的巡线方法有以下步骤：
S1:第一次巡线时，无人机通过红外装置自动巡线前进，在***中绘制线路地图，先在***巡线，确定巡线区域的面积大小；
S2:对货架进行巡线，围绕货架测量其长宽高，并对货架进行标记，记录其在地图中的所在位置；
S3:对过道、货架之间的通道进行标记并记录其在地图中的位置；
S4:将巡线区域的面积大小、货架数据和过道数据上传至服务器，通过算法计算出区域大小，随后根据无人机的巡线情况来分配对应的无人机对指定区域进行巡线；
S5:开始巡线时，服务器将优选出最佳巡线路线发送给无人机，无人机按照路线到达第一个货架开始从上往下逐层环绕巡线，完成以后低空飞行，对第二个货架从下往上逐层环绕巡线，以此类推，直至巡线任务完成；
S6:巡线完成，将拍摄的结果上传至服务器进行存储。
优选的，所述巡线情况为无人机在满电状态下开启摄像装置进行巡线时能够安全返回的最大区域或者巡线货架最大数量。
优选的，所述充电模块包括设于仓库内部的各个角落的充电平台，用于承载无人机并对无人机进行充电，充电方式可以是接触式充电，也可以是无线充电。
优选的，所述安全返回指无人机拥有回到充电平台进行充电的能力。
优选的，所述稳定器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁罗盘。
优选的，所述充电平台上均设有一个满电量的备用无人机。
优选的，所述货架数据包括货架的大小、占地面积、层数以及编号，便于无人机在巡线时随时读取信息，以便保证不会浪费多余的电量。
本发明的优点在于：该巡视方法通过无人机对货架进行逐层环绕巡线，能够对货架上的所有货物进行巡线，保证了每个货物都能够被拍摄到，并且服务器能够区域大小安排无人机指定的巡线区域，通过特定的巡线方法有效的减少电量的浪费，每台无人机都配备有一架备用无人机防止中途电量过低无法完成巡线任务。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示，一种仓库巡逻无人机***，包括红外避障模块、拍摄模块、充电模块、摄像云台、高度计、稳定器、服务器、飞控模块和处理器，所述红外避障模块：用于在巡线时自动探测道路实现自动转向及避让；所述拍摄模块：设于摄像云台上用于对货物进行拍摄视频或者照片；所述摄像云台：带动拍摄模块进行多角度转动；所述服务器：用于后台指挥控制无人机的运行，发送对应的指令给无人机；所述高度计：用于测算无人机的飞行高度；所述稳定器：用于保证无人机能够安全平稳的飞行；所述飞控模块：实现无人机的飞行控制包括前进、后退、升降和转向；所述处理器：根据服务器的指令控制无人机运转，存储上传的信息，记录机无人机的飞行路线以及货架的位置，实现路径的规划以及地图的绘制，所述巡逻无人机的巡线方法有以下步骤：
S1:第一次巡线时，无人机通过红外装置自动巡线前进，在***中绘制线路地图，先在***巡线，确定巡线区域的面积大小；
S2:对货架进行巡线，围绕货架测量其长宽高，并对货架进行标记，记录其在地图中的所在位置；
S3:对过道、货架之间的通道进行标记并记录其在地图中的位置；
S4:将巡线区域的面积大小、货架数据和过道数据上传至服务器，通过算法计算出区域大小，随后根据无人机的巡线情况来分配对应的无人机对指定区域进行巡线；
S5:开始巡线时，服务器将优选出最佳巡线路线发送给无人机，无人机按照路线到达第一个货架开始从上往下逐层环绕巡线，完成以后低空飞行，对第二个货架从下往上逐层环绕巡线，以此类推，直至巡线任务完成；
S6:巡线完成，将拍摄的结果上传至服务器进行存储。
值得注意的是，所述巡线情况为无人机在满电状态下开启摄像装置进行巡线时能够安全返回的最大区域或者巡线货架最大数量。
在本实施例中，所述充电模块包括设于仓库内部的各个角落的充电平台，用于承载无人机并对无人机进行充电，充电方式可以是接触式充电，也可以是无线充电。
在本实施例中，所述安全返回指无人机拥有回到充电平台进行充电的能力。
此外，所述货架数据包括货架的大小、占地面积、层数以及编号，便于无人机在巡线时随时读取信息，以便保证不会浪费多余的电量。
实施例2
如图1所示，一种仓库巡逻无人机***，包括红外避障模块、拍摄模块、充电模块、摄像云台、高度计、稳定器、服务器、飞控模块和处理器，所述红外避障模块：用于在巡线时自动探测道路实现自动转向及避让；所述拍摄模块：设于摄像云台上用于对货物进行拍摄视频或者照片；所述摄像云台：带动拍摄模块进行多角度转动；所述服务器：用于后台指挥控制无人机的运行，发送对应的指令给无人机；所述高度计：用于测算无人机的飞行高度；所述稳定器：用于保证无人机能够安全平稳的飞行；所述飞控模块：实现无人机的飞行控制包括前进、后退、升降和转向；所述处理器：根据服务器的指令控制无人机运转，存储上传的信息，记录机无人机的飞行路线以及货架的位置，实现路径的规划以及地图的绘制，所述巡逻无人机的巡线方法有以下步骤：
S1:第一次巡线时，无人机通过红外装置自动巡线前进，在***中绘制线路地图，先在***巡线，确定巡线区域的面积大小；
S2:对货架进行巡线，围绕货架测量其长宽高，并对货架进行标记，记录其在地图中的所在位置；
S3:对过道、货架之间的通道进行标记并记录其在地图中的位置；
S4:将巡线区域的面积大小、货架数据和过道数据上传至服务器，通过算法计算出区域大小，随后根据无人机的巡线情况来分配对应的无人机对指定区域进行巡线；
S5:开始巡线时，服务器将优选出最佳巡线路线发送给无人机，无人机按照路线到达第一个货架开始从上往下逐层环绕巡线，完成以后低空飞行，对第二个货架从下往上逐层环绕巡线，以此类推，直至巡线任务完成；
S6:巡线完成，将拍摄的结果上传至服务器进行存储。
值得注意的是，所述巡线情况为无人机在满电状态下开启摄像装置进行巡线时能够安全返回的最大区域或者巡线货架最大数量。
在本实施例中，所述充电模块包括设于仓库内部的各个角落的充电平台，用于承载无人机并对无人机进行充电，充电方式可以是接触式充电，也可以是无线充电。
在本实施例中，所述安全返回指无人机拥有回到充电平台进行充电的能力。
在本实施例中，所述稳定器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁罗盘。
在本实施例中，所述充电平台上均设有一个满电量的备用无人机。
此外，所述货架数据包括货架的大小、占地面积、层数以及编号，便于无人机在巡线时随时读取信息，以便保证不会浪费多余的电量。
基于上述，该巡视方法通过无人机对货架进行逐层环绕巡线，能够对货架上的所有货物进行巡线，保证了每个货物都能够被拍摄到，并且服务器能够区域大小安排无人机指定的巡线区域，通过特定的巡线方法有效的减少电量的浪费，每台无人机都配备有一架备用无人机防止中途电量过低无法完成巡线任务。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种仓库巡逻无人机***，包括红外避障模块、拍摄模块、充电模块、摄像云台、高度计、稳定器、服务器、飞控模块和处理器，其特征在于，所述红外避障模块：用于在巡线时自动探测道路实现自动转向及避让；所述拍摄模块：设于摄像云台上用于对货物进行拍摄视频或者照片；所述摄像云台：带动拍摄模块进行多角度转动；所述服务器：用于后台指挥控制无人机的运行，发送对应的指令给无人机；所述高度计：用于测算无人机的飞行高度；所述稳定器：用于保证无人机能够安全平稳的飞行；所述飞控模块：实现无人机的飞行控制包括前进、后退、升降和转向；所述处理器：根据服务器的指令控制无人机运转，存储上传的信息，记录机无人机的飞行路线以及货架的位置，实现路径的规划以及地图的绘制，所述巡逻无人机的巡线方法有以下步骤：
S1:第一次巡线时，无人机通过红外装置自动巡线前进，在***中绘制线路地图，先在***巡线，确定巡线区域的面积大小；
S2:对货架进行巡线，围绕货架测量其长宽高，并对货架进行标记，记录其在地图中的所在位置；
S3:对过道、货架之间的通道进行标记并记录其在地图中的位置；
S4:将巡线区域的面积大小、货架数据和过道数据上传至服务器，通过算法计算出区域大小，随后根据无人机的巡线情况来分配对应的无人机对指定区域进行巡线；
S5:开始巡线时，服务器将优选出最佳巡线路线发送给无人机，无人机按照路线到达第一个货架开始从上往下逐层环绕巡线，完成以后低空飞行，对第二个货架从下往上逐层环绕巡线，以此类推，直至巡线任务完成；
S6:巡线完成，将拍摄的结果上传至服务器进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种仓库巡逻无人机***，其特征在于：所述巡线情况为无人机在满电状态下开启摄像装置进行巡线时能够安全返回的最大区域或者巡线货架最大数量。
3.根据权利要求2所述的一种仓库巡逻无人机***，其特征在于：所述充电模块包括设于仓库内部的各个角落的充电平台，用于承载无人机并对无人机进行充电，充电方式可以是接触式充电，也可以是无线充电。
4.根据权利要求2所述的一种仓库巡逻无人机***，其特征在于：所述安全返回指无人机拥有回到充电平台进行充电的能力。
5.根据权利要求1所述的一种仓库巡逻无人机***，其特征在于：所述稳定器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁罗盘。
6.根据权利要求4所述的一种仓库巡逻无人机***，其特征在于：所述充电平台上均设有一个满电量的备用无人机。
7.根据权利要求1所述的一种仓库巡逻无人机***，其特征在于：所述货架数据包括货架的大小、占地面积、层数以及编号，便于无人机在巡线时随时读取信息，以便保证不会浪费多余的电量。
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