CN113003228A - 货物配送***及配送方法，货物转运机构及货物转运方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种货物配送***及配送方法，货物转运机构及货物转运方法。该货物配送***包括用于在楼宇外运行的无人机、设置于楼宇外的无人机起降平台、设置于楼宇内的货物传输通道和货物转运机构以及用于在楼宇内运行的无人车；无人机用于将货物配送至无人机起降平台；无人机起降平台用于接收无人机配送来的货物；货物传输通道连接于无人机起降平台和货物转运机构之间，并用于将货物从无人机起降平台传输至货物转运机构；货物转运机构用于将货物由货物传输通道转移到无人车内；无人车用于将货物转送至指定的房间门口或室内。这种方式能够实现在对固有建筑改建力度少的情况下，使无人机配送的货物被便捷地配送到用户指定的房间门口或室内的目的。

Description

货物配送***及配送方法，货物转运机构及货物转运方法
技术领域
本公开涉及无人配送技术领域，具体地，涉及一种货物配送***及配送方法，货物转运机构及货物转运方法。
背景技术
随着无人车和无人机技术的不断发展，无人车和无人机逐步应用到物流运输领域，如外卖配送领域、快递物流配送领域。在使用无人机配送货物的场景中，目前无法实现将货物配送到家。即对于固有的建筑，目前尚缺乏一种能够在对固有建筑改建力度尽可能少的情况下，使无人机配送的货物被便捷地配送到用户指定的房间门口或室内的方案。
发明内容
本公开的目的是提供一种货物配送***及配送方法，货物转运机构及货物转运方法，实现在对固有建筑改建力度尽可能少的情况下，使无人机配送的货物被便捷地配送到用户指定的房间门口或室内的目的。
为了实现上述目的，本公开实施例的第一部分提供一种货物配送***，包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构以及用于在所述楼宇内运行的无人车；
所述无人机用于将货物配送至所述无人机起降平台，或者从所述无人机起降平台接收待配送的货物；
所述无人机起降平台用于供所述无人机起飞和降落，并接收所述无人机配送来的货物，或者向所述无人机挂载所述待配送的货物；
所述货物传输通道连接于所述无人机起降平台和所述货物转运机构之间，并用于在所述无人机起降平台和所述货物转运机构之间传输所述货物；
所述货物转运机构用于将所述货物由所述货物传输通道转移到所述无人车内，或者将所述货物由所述无人车内转移到所述货物传输通道；
所述无人车用于将所述货物转送至指定的房间门口或室内，或者由指定的房间门口或室内获取货物并转送至所述货物转运机构。
本公开实施例的第二部分提供一种配送方法，应用于货物配送***，所述货物配送***包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构以及用于在所述楼宇内运行的无人车，所述方法包括：
所述无人机将货物配送至所述无人机起降平台；
所述货物传输通道将所述货物从所述无人机起降平台传输至所述货物转运机构；
所述货物转运机构将所述货物由所述货物传输通道转移到所述无人车内；
所述无人车将所述货物转送至所述楼宇内指定的房间门口或室内。
本公开实施例的第三部分提供一种配送方法，应用于货物配送***，所述货物配送***包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构以及用于在所述楼宇内运行的无人车，所述方法包括：
所述无人车从所述楼宇内指定的房间门口或室内获取货物并将所述货物转送至所述货物转运机构；
所述货物转运机构将所述货物由所述无人车内转移到所述货物传输通道；
所述货物传输通道将所述货物从所述货物转运机构传输至所述无人机起降平台；
所述无人机起降平台对所述无人机挂载所述货物，并供所述无人机起飞；
所述无人机起飞后对挂载的所述货物进行配送。
本公开实施例的第四部分提供一种货物转运机构，应用于第一部分所述的货物配送***，所述货物转运结构包括：
置货台、检测装置、机械手、门、以及控制器；
所述置货台用于放置货物；
所述门与控制器电连接，所述门可运动地连接于所述楼宇的墙体并具有打开位置和关闭位置，所述机械手和所述置货台位于所述门的一侧的第一空间内；
所述检测装置与控制器电连接，用于检测置货台、位于所述门的另一侧的第二空间内的所述无人车的货仓或者所述货仓中的货物的位姿信息；
所述控制器用于，根据所述位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中抓取货物并放置在所述置货台上，或者将所述置货台上的货物放置在所述无人车的货仓中，其中，所述机械手与所述控制器电连接。
可选地，所述检测装置包括第一图像采集装置和第二图像采集装置，所述第一图像采集装置设置为位于所述无人车的上方，以能够采集所述无人车的顶部图像，所述第二图像采集装置设置为与所述货仓的仓口相对，以能够采集所述货仓的货仓图像。
可选地，所述货物转运机构还包括第一补光灯和第二补光灯，所述第一补光灯用于朝向所述无人车的顶部发射光线，所述第二补光灯用于朝向所述货仓发射光线。
可选地，所述机械手包括基座和机械手主体，所述机械手主体包括搬运机构和可沿第一方向伸缩的伸缩机构，所述搬运机构包括搬运基体和搬运装置，所述搬运装置沿第二方向可移动地设置于所述搬运基体，所述搬运基体连接在所述伸缩机构的伸缩端，所述机械手主体沿第三方向可移动地设置于所述基座和/或所述机械手主体绕沿第三方向延伸的转轴可转动地设置于所述基座，所述第一方向和所述第二方向相交，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向所在的平面相交。
本公开实施例的第五部分提供一种货物转运方法，应用于第四部分所述的货物转运机构，所述方法包括：
在确定所述无人车停放到指定停放区域的情况下，控制所述门处于所述打开位置；
根据所述检测装置检测到的所述位姿信息，控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物，并在所述机械手移入所述第一空间内的情况下，控制所述门处于所述关闭位置；或者，
根据所述检测装置检测到的所述位姿信息，控制所述机械手将所述置货台上的货物放入所述无人车的货仓，并在所述机械手移入所述第一空间内的情况下，控制所述门处于所述关闭位置。
可选地，所述检测装置包括第一图像采集装置和第二图像采集装置，所述第一图像采集装置设置为位于所述无人车的上方，所述方法还包括：
获取所述第一图像采集装置对停放在所述指定停放区域内的无人车进行俯拍得到的所述无人车的顶部图像，以及获取所述第二图像采集装置对停放在所述指定停放区域内的无人车的货仓进行侧拍得到的所述无人车的货仓图像；
根据所述顶部图像以及所述货仓图像确定所述位姿信息；
根据所述位姿信息对机械手的取货/放货位置和/或姿态进行调整。
可选地，所述控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物，并在所述机械手移入所述第一空间内的情况下，控制所述门处于所述关闭位置，包括：
在控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物后，控制所述第二图像采集装置再次拍摄货仓图像；根据该货仓图像判断所述货物是否已从所述货仓内取出；在确定所述货物已从所述货仓内取出、且所述机械手移入所述第一空间内的情况下，控制所述门处于所述关闭位置；
所述控制所述机械手将所述置货台上的货物放入所述无人车的货仓，并在所述机械手移入所述第一空间内的情况下，控制所述门处于所述关闭位置，包括：
在控制所述机械手将所述置货台上的货物放入所述无人车的货仓后，控制所述第二图像采集装置再次拍摄货仓图像；根据该货仓图像判断所述货物是否已放入所述货仓内；在确定所述货物已放入所述货仓、且所述机械手移入所述第一空间内的情况下，控制所述门处于所述关闭位置。
可选地，所述方法还包括：
在确定所述货物已从所述货仓内取出后，向所述无人车和/或云端服务器发送卸货已完成的通知消息；或者，在确定所述货物已放入所述货仓后，向所述无人车和/或云端服务器发送用于通知装货已完成的通知消息。
采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：
在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可以通过无人机将货物配送至楼宇外的(如楼顶)无人机起降平台，货物传输通道将货物从无人机起降平台传输至货物转运机构，货物转运机构将货物由货物传输通道转移到在楼宇内运行的无人车上，无人车将货物转送至楼宇内指定的房间门口或室内。或者，在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可以通过无人车从楼宇内指定的房间门口或室内获取货物并将货物转送至货物转运机构，货物转运机构将货物由无人车内转移到货物传输通道，货物传输通道将货物从货物转运机构传输至无人机起降平台，无人机起降平台对无人机挂载货物，无人机起飞后对挂载的货物进行配送。由于本公开的这种货物配送***可以装配在固有建筑物的内部或外墙上，因此可以在对固有建筑的改建力度及成本都很低的情况下便捷地实现无人机配送货物到家或从家中进行通过无人机实现的对外货物配送。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开一种示例性实施方式提供的货物配送***的立体图。
图2是根据本公开一种示例性实施方式提供的货物配送***的立体图，其中，未示出门。
图3是根据本公开一种示例性实施方式提供的货物配送***的立体图。
图4是根据本公开一种示例性实施方式提供的货物配送***的侧视图。
图5是沿图4中线“A-A”进行剖切的截面图。
图6是根据本公开一种示例性实施方式提供的货物转运机构的第一驱动机构的示意图。
图7是根据本公开另一种示例性实施方式提供的货物转运机构的第一驱动机构的示意图。
图8是根据本公开一种示例性实施方式提供的货物转运机构的机械手的立体图。
图9是根据本公开一种示例性实施方式提供的无人车的立体图。
图10是根据本公开一种示例性实施方式提供的指定停放区域示意图。
图11是根据本公开一种示例性实施方式提供的一种货物转运方法的流程图。
图12是根据本公开一示例性实施例示出的一种货物转运方法的流程图。
图13是根据本公开一示例性实施例示出的一种控制器的框图。
附图标记说明
100-货物配送***；1-货物转运机构；11-机械手；111-基座；112-机械手主体；113-搬运机构；114-伸缩机构；115-搬运基体；116-搬运装置；12-置货台；13-检测装置；131-第一图像采集装置；132-第二图像采集装置；14-控制器；15-通道本体；151-第一驱动机构；1511-第一皮带轮；1512-第二皮带轮；1513-第一皮带；1514-第二皮带；1515-丝杠；1516-螺母；152-第一传送口；153-第二传送口；16-楼宇墙体；17-门；2-无人车；21-货仓；212-底板；23-挡条；24-标记物；3-货物；41-第一空间；42-第二空间。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
相关技术中，利用无人车运输货物的场景下，在无人车到达目的地后，通过人工将货物从无人车上卸载下来，或者通过人工将货物装载至无人车上。这种人工装卸货物的方式人力成本高，并且效率低。并且在使用无人机配送货物的场景中，对于固有的建筑，目前尚缺乏一种能够在对固有建筑改建力度尽可能少的情况下，使无人机配送的货物被便捷地配送到用户指定的房间门口或室内的方案。
为了解决相关技术中存在的问题，本公开提出可通过自动化手段为无人车装卸货物。例如，可以在无人车上安装传动装置如辊筒或传送带，以实现将货物运输出或运输进无人车。具体地，在无人车到达装卸货物的目的地后，无人车停靠在使得无车人上的传送线与外部传送线精准对齐的位置，然后控制无车人上的传送线与外部传送线进行转送，以将货物运输出或运输进无人车。
虽然这种自动化手段解决了人工装卸货物的方式中存在的问题，但是这种自动化手段对无人车的停车精确度要求很高，无人车需精准停靠在使无车人上的传送线与外部传送线完全对齐的位置，也就是说这种方式限定了无人车的唯一停放位姿。而要实现无人车精准停车，需设置较多的无人车定位辅助装置，如在地面增加导航磁条等。除此之外，由于要使无车人上的传送线与外部传送线精准对齐，因而为配合外部传送线，在使用这种自动化方式时，要求无人车具有固定的大小、高度以及形态。因此这种自动化方式也不适用于形态各异的无人车。
有鉴于此，本公开实施例提供一种货物配送***及配送方法，货物转运机构及货物转运方法，以解决上述问题。本公开实施例的这种方法无需在无人车上设置传动装置，也无需无人车精准停靠在指定位置(即无需唯一限定无人车的停放位姿)，实现了降低装卸货物的人力成本、提升装卸货物的效率的技术效果。并实现了在对固有建筑改建力度尽可能少的情况下，使无人机配送的货物被便捷地配送到用户指定的房间门口或室内的技术效果。
下面首先对本公开涉及的一种货物配送***100进行示例性说明。如图1、2所示，货物配送***100包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构1以及用于在所述楼宇内运行的无人车2，无人机用于将货物3配送至无人机起降平台，或者从无人机起降平台接收待配送的货物3；无人机起降平台用于供无人机起飞和降落，并接收无人机配送来的货物3，或者对无人机挂载待配送的货物3；货物传输通道连接于无人机起降平台和货物转运机构1之间，并用于在无人机起降平台和货物转运机构1之间传输货物3；货物转运机构1用于将货物3由货物传输通道转移到无人车2内，或者将货物3由无人车2内转移到货物传输通道；无人车2用于将货物3转送至指定的房间门口或室内，或者由指定的房间门口或室内获取货物3并转送至货物转运机构1。
其中，无人机起降平台可以设置在楼宇的顶部，这样无人机将货物配送至楼宇的楼顶时，可以最大程度降低对该楼宇所在小区造成的噪音影响。并且，货物在封闭的货物传输通道中进行传输时噪音也小。
在楼宇的每一层都运行有预设数量的无人车的情况下，可以在楼宇的每一层设置一货物转运机构。如此可根据货物对应的待配送楼层将货物传输至对应楼层的货物转运机构，再由该层的货物转运机构将货物转运至该层的无人车以进行配送。这种方式无需无人车通过搭乘电梯的方式上下楼进行货物配送，可避免无人车因占用楼宇内的电梯资源而对用户造成的不便。
采用这种方式，在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可以通过无人机将货物配送至楼宇外的(如楼顶)无人机起降平台，货物传输通道将货物从无人机起降平台传输至货物转运机构，货物转运机构将货物由货物传输通道转移到在楼宇内运行的无人车上，无人车将货物转送至楼宇内指定的房间门口或室内。或者，在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可以通过无人车从楼宇内指定的房间门口或室内获取货物并将货物转送至货物转运机构，货物转运机构将货物由无人车内转移到货物传输通道，货物传输通道将货物从货物转运机构传输至无人机起降平台，无人机起降平台对无人机挂载货物，无人机起飞后对挂载的货物进行配送。由于本公开的这种货物配送***可以装配在固有建筑物的内部或外墙上，因此对固有建筑的改建力度及成本都很低。在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可使无人机配送的货物通过无人车配送到用户指定的房间门口或室内，实现货物无人配送到家的目的，这种无人配送方式十分的便捷。
并且，采用这种方式可使无人车从用户处获取待配送(如用户寄出)的货物，并通过货物转运机构、货物传输通道转送至无人机，再由无人机进行后续配送流程，这种无人配送方式十分便于用户寄出快递。
一种可实现的实施方式，货物配送***100中的货物转运机构1可以如图3-8所示，货物转运结构1包括：置货台12、检测装置13、机械手11、门17、以及控制器14；所述置货台12用于放置货物3；所述门17与控制器14电连接，所述门可运动地连接于所述楼宇的墙体并具有打开位置和关闭位置，所述机械手11和所述置货台12位于所述门17的一侧的第一空间内；所述检测装置13与控制器14电连接，用于检测置货台12、位于所述门的另一侧的第二空间内的所述无人车2的货仓21或者所述货仓21中的货物3的位姿信息；所述控制器14用于，根据所述位姿信息控制所述机械手11从所述无人车2的货仓21中抓取货物3并放置在所述置货台12上，或者将所述置货台12上的货物3放置在所述无人车2的货仓21中，其中，所述机械手11与所述控制器14电连接。
在具体实施时，使用上述货物转运机构1对无人车2的货仓21中的货物3进行抓取并放置在置货台12上的过程可以为：在无人车2停放到指定停放区域内后，控制器14可以通过检测装置13获取货仓21中的货物3的位姿信息，并根据该位姿信息规划机械手11的运动轨迹，然后控制机械手11在无人车2的货仓21中抓取货物3，并将货物3放置在置货台12上。
在使用上述货物转运机构1对置货台12上的货物3进行抓取并放置在无人车2的货仓21中的过程可以为：在无人车2停放到指定停放区域内后，控制器14可以通过检测装置13获取货仓21的位姿信息，并根据该位姿信息规划机械手11不碰撞货仓21的运动轨迹，然后控制机械手11从置货台12上抓取货物3，并将货物3放置在无人车2的货仓21中。
通过上述技术方案，由于控制器14能够通过检测装置13获取无人车2的位姿信息(例如无人车2的货仓21中的货物3的位姿信息、货仓21的位姿信息、置货台12的位姿信息、置货台12上的货物3的位姿信息)，并基于该位姿信息对机械手11的运动轨迹进行规划，从而控制机械手11对货物3进行精确的抓取或释放，也就是说，在每次需要机械手11从无人车2的货仓21中取出货物3或者将货物3装入无人车2的货仓21之前，控制器14都能够基于货仓21中的货物3的当前位姿信息或货仓21的当前位姿信息控制机械手11的运动，以配合无人车2的当前停放位置/停放位姿。因此，本公开提供的货物转运机构1无需要求无人车2精准停放以配合机械手11的运动，而是使机械手11的运动能够配合无人车2在指定停放区域内的任意停放姿态，从而无需唯一限制无人车2的停放位姿。此外，本公开提供的货物转运机构1由于能够使机械手11的运动配合货仓21中的货物3的位姿或者货仓21的位姿，因此本公开不限制无人车的大小、高度以及形态，对不同品牌、不同外形、不同尺寸的无人车具有普适性。
可选地，如图1、图2和图5所示，为检测无人车2的货仓21或者货仓21中的货物的位姿信息，检测装置13可以包括第一图像采集装置131和第二图像采集装置132。第一图像采集装置131设置在高于无人车2的高度的位置，如设置在门17的上方，以能够对无人车2进行俯拍得到无人车的顶部图像，第二图像采集装置132可设置在与货仓21的仓口侧相对的位置，以能够对货仓21的仓口进行侧拍，得到货仓21的货仓图像。
在具体实施时，对于机械手11将货物3放入无人车2的货仓21内的情况而言，第一图像采集装置131能够采集无人车2的顶部图像，第二图像采集装置132能够采集货仓21的货仓图像，控制器14能够根据无人车2的顶部图像确定无人车2在世界坐标系下的第一位姿信息，并根据货仓图像确定货仓21的仓口在货仓成像坐标系下的第一坐标信息，基于该第一坐标信息和第一位姿信息，控制器14能够确定货仓21的仓口在世界坐标系下的仓口位姿信息，并根据该仓口位姿信息可控制机械手11将货物3在不碰撞货仓21的情况下放入无人车2的货仓21内。
对于机械手11从无人车2的货仓21内取出货物3的情况而言，控制器14能够根据无人车2的顶部图像确定无人车2在世界坐标系下的第一位姿信息，并根据货仓图像确定货仓21中的货物3在货仓成像坐标系下的第二坐标信息，基于该第二坐标信息和第一位姿信息，控制器14能够确定货仓21中的货物3在世界坐标系下的货物位姿信息，并根据该货物位姿信息可控制机械手11在不碰撞货仓21的情况下将货物3从无人车2的货仓21内取出。
此外，由于第二图像采集装置132能够采集货仓21的货仓图像，因此控制器14还可以基于第二图像采集装置132采集到的货仓图像判断机械手11是否成功地抓取了货仓21中的货物3并将货物3取出，或者，是否成功地释放了货物3并将货物3放置到了货仓21中。
可选地，上述检测装置13可以为扫描仪，或者，上述检测装置13也可以为摄像机。
为了保证第一图像采集装置131和第二图像采集装置132能够在昏暗环境下正常工作，可选地，货物转运机构1还可以包括第一补光灯和第二补光灯(未示出)，第一补光灯用于朝向无人车2的顶部发射光线，以保证第一图像采集装置131在昏暗条件下仍能够对无人车2进行俯拍，并得到清晰的无人车2的顶部图像，第二补光灯用于朝向货仓21的仓口侧发射光线，以保证第二图像采集装置132在昏暗条件下仍能够对无人车2的货仓21的仓口侧进行拍摄，得到清晰的货仓图像，从而准确地计算得到无人车2的位姿信息，进而保证上述的货物转运机构1在昏暗环境下能够正常运行。
在本公开中，机械手11用于从无人车2的货仓21中抓取货物3并放置在置货台12上，或者，机械手11用于从置货台12上抓取货物3并将货物3放置在无人车2的货仓21中，能够实现上述功能的机械手11的结构有多种，例如，具有多个自由度的多轴机械手(例如，六轴机械手等)。
在本公开提供的一种实施方式中，如图8所示，机械手11可以包括基座111和机械手主体112，机械手主体112包括搬运机构113和可沿第一方向伸缩的伸缩机构114，搬运机构113包括搬运基体115和搬运装置116，搬运装置116沿第二方向可移动地设置于搬运基体115，搬运基体115连接在伸缩机构114的伸缩端，机械手主体112沿第三方向可移动地设置于基座111和/或机械手主体112绕沿第三方向延伸的转轴可转动地设置于基座111，第一方向和第二方向相交，第三方向与第一方向和第二方向所在的平面相交。
当无人车2的停放位置与置货台12的位置处于同一侧，且无人车2的货仓21与置货台12沿第三方向间隔设置时，可以先使伸缩机构114沿第一方向伸缩，以使搬运机构113能够靠近并抓取货物3，然后使机械手主体112沿第三方向移动，以使货物3与置货台12或货仓21的货口对齐，从而使货物3能够放置在置货台12上或货仓21内。当无人车2的停靠位置与置货台12的位置处于不同侧，且无人车2的货仓21与置货台12大致位于与第三方向相交的同一平面上时，可以先使伸缩机构114沿第一方向伸缩，以使搬运机构113能够靠近并抓取货物3，然后使机械手主体112绕沿第三方向延伸的转轴转动，以使货物3与置货台12或货仓21的货口对齐，从而使货物3能够放置在置货台12上或货仓21内。由于无人车2的停放位置与置货台12的位置可以有多种布置方式，因此，机械手主体112可以既能沿第三方向移动，又能绕沿第三方向延伸的转轴转动，以适应无人车2的停放位姿与置货台12的位置的多种布置方式。
由于搬运装置116沿第二方向可移动地设置于搬运基体115，因此搬运装置116可以沿第二方向移动，来适应不同尺寸、不同位置和姿态的货箱，从而对货箱进行抓取。
从上述的搬运货物3的过程中可以看出，由于该搬运机械手11在第一方向、第二方向和第三方向上均具有自由度，通过控制伸缩机构114沿第一方向伸缩和控制搬运装置116沿第二方向移动，可以使得搬运装置116能够到达第一方向和第二方向相交所形成的平面内的活动范围内的任何位置，并且伸缩机构114和搬运装置116整体还能够沿第三方向移动和/或绕第三方向转动，搬运机械手11的可工作范围较大，增加了搬运机械手11的灵活性，有助于搬运机械手11在狭小的空间内活动，并且结构简单，控制程序简单，成本低，有利于将该搬运机械手11大规模地应用于无人配送物流领域。
可选地，第一方向和第二方向相交所形成的平面可以为水平面，第三方向沿竖直方向延伸，以使搬运装置116主要在水平面内活动。
可选地，上述伸缩机构114可以为气缸、油缸、或者电机与丝杠螺母机构的组合；机械手11可以包括驱动搬运机构113沿第二方向移动的第一致动件，该第一致动件可以为气缸、油缸、或者电机与丝杠螺母机构的组合；搬运基体115可以为吸盘、夹爪等；机械手11还可以包括第二致动件，该第二致动件可以驱动机械手主体112移动或转动，对于第二致动件用于驱动机械手主体112转动的情况而言，第二致动件可以为旋转电机，对于第二致动件用于驱动机械手主体112移动的情况而言，第二致动件可以为气缸、油缸、或者电机与丝杠螺母机构的组合。
为了保证货物转运机构1能够稳定运行且不受到外界干扰，在一种示例性实施方式中，如图3至图5所示，货物转运机构1还可以包括门17以及第二驱动机构，机械手11和无人车2分别位于由楼宇墙体16隔开的第一空间41和第二空间42内，置货台12位于第一空间41内，楼宇墙体16上形成有用于供货物3穿过的开口，门17可运动地设置在楼宇墙体16上并具有打开位置和关闭位置，在打开位置，门17露出开口，在关闭位置，门17遮盖开口，第二驱动机构用于驱动门17在打开位置与关闭位置之间切换。其中，门17可以可转动地连接在楼宇墙体16上，第二驱动机构可以采用旋转电机，从而驱动门17在打开位置和关闭位置之间旋转。或者，门17也可以设置为可移动地连接于楼宇墙体16，第二驱动机构可以采用直线电机、气缸、油缸等，直线电机的输出端、或者气缸或油缸的活塞杆可以与门17连接，从而驱动门17在打开位置和关闭位置之间移动；或者，第二驱动机构也可以采用旋转电机和丝杠螺母机构的组合等。
由于机械手11和无人车2分别位于由楼宇墙体16隔开的第一空间41和第二空间42内，可以实现将货物3在两个不同空间的转运。此外，楼宇墙体16和门17可以起到防火、防雨、防盗等作用，保护位于第一空间41内的机械手11和置货台12。对于货物转运机构1应用于建筑物的实施场景而言，楼宇墙体16可以为建筑物的墙体，第一空间41可以为建筑物内/外预留出的用于安装货物转运机构1的安装空间。
可选地，控制器14可以与第二驱动机构连接，这样，控制器14可以在确定无人车2停放到指定停放区域的情况下，控制第二驱动机构驱动门17处于打开位置，以便于货物3在第一空间41和第二空间42之间转运，在确定机械手11将货物3放入无人车2的货仓21或者机械手11将货物3从无人车2的货仓21内取出后，控制器14可以控制第二驱动机构驱动们处于关闭位置。
采用这种货物转运机构1，由于该货物转运机构1可通过检测装置13获取无人车2的位姿信息，控制器14可根据该位姿信息控制机械手11运动，机械手11的运动适应无人车2的停放位姿，使得货物配送***100对于无人车2的尺寸、形态以及停靠位姿的要求很低，便于上述货物配送***100在不同的应用场景中，且能够适用于多种尺寸和外形的无人车2。
可选地，参照图5和图6所示，上述货物配送***100中的货物传输通道可以包括通道本体15和设置在通道本体15内的第一驱动机构151，通道本体15具有间隔设置的第一传送口152和第二传送口153，第一驱动机构151与置货台12连接并用于驱动置货台12在第一传送口152和第二传送口153之间移动，机械手11能够在置货台12位于第一传送口152时抓取置货台12上的货物3或者将货物3放置在置货台12上，第二传送口153用于与无人机起降平台的装卸货口对接。对于需要将货物3装入无人车2的货仓21的情况而言，置货台12以及第一驱动机构151可以将位于第二传送口153处的货物3传送到第一传送口152处，然后通过机械手11从置货台12上抓取货物3再放置到货车的货仓21中；对于从无人车2的货仓21中取出货物3的情况而言，置货台12以及第一驱动机构151可以将置货台12上的货物3从第一传送口152处传送到第二传送口153处，实现不同位置、空间的货物3传送。
在另一种实施方式中，上述货物传输通道可以包括通道本体15以及设置在通道本体15内的第一驱动机构151和夹持组件，通道本体15具有间隔设置的第一传送口152和第二传送口153，第一传送口152位于置货台12与第二传送口153之间，第一驱动机构151与夹持组件连接并用于驱动夹持组件在第一传送口152和第二传送口153之间移动，夹持组件用于可释放地夹持货物3，以能够将货物3放置在置货台12上。在该实施方式中，当夹持组件位于第一传送口152时，可以将货物3放置到置货台12上，或者夹持置货台12上的货物3。这里，夹持组件可以采用吸盘架、夹爪或者叉车臂等结构。
上述两个实施方式的区别在于，在第一种实施方式中，置货台12是可以在通道本体15内移动的，置货台12需要等待机械手11从置货台12上抓取货物3后才能运动至第二传送口153去承载其他货物3，而在第二种实施方式中，置货台12无法在通道本体15内移动，置货台12相当于中转平台，在夹持组件将货物3放置在置货台12上后便能运动至第二传送口153去承载其他货物3，无需等待机械手11从抓取置货台12上抓取货物3。
这里，上文中提及的通道本体15的走向可以根据不同应用场景进行设计，例如可以包括水平段、竖直段、倾斜段、曲线段及其任意组合形式等，其中，通道本体15可以根据不同应用场景适应性设计第一传送口152或者第二传送口153的数量和位置。
上述第一驱动机构151可以有多种实施方式，例如，在一种示例性实施例中，如图6所示，第一驱动机构151可以包括带轮组件和驱动电机，该带轮组件包括多个第一皮带轮1511、多个第二皮带轮1512、第一皮带1513以及第二皮带1514，第一皮带1513绕设在多个第一皮带轮1511上，第二皮带1514绕设在第二皮带轮1512上，置货台12或夹持组件可以连接在第一皮带1513与第二皮带1514之间，驱动电机用于驱动第一皮带轮1511和第二皮带轮1512转动，以使第一皮带1513和第二皮带1514沿相反方向运行。在使用上述第一驱动机构151驱动置货台12或夹持组件的过程中，驱动电机通过驱动第一皮带轮1511和第二皮带轮1512转动使第一皮带1513和第二皮带1514以相同速度围绕相反方向转动，从而带动第一皮带1513和第二皮带1514之间的置货台12或夹持组件在第一传送口152和第二传送口153之间移动。
在另一种示例性实施例中，如图7所示，第一驱动机构151可以包括丝杠螺母机构和电机，其中，置货台12或夹持组件可以连接于丝杠螺母机构的螺母1516，电机通过驱动丝杠螺母机构的丝杠1515旋转，从而使得螺母1516沿丝杠1515的轴线方向移动，从而带动置货台12或夹持组件在第一传送口152和第二传送口153之间移动。
可选地，无人机起降平台上可以设置有装卸货机械手，以将无人机配送来的货物从无人机上取下并送至起降平台的装卸货口处，或者，将装卸货口处的货物挂载到无人机上。
另一种可实现地实施方式，本公开货物配送***100中的货物转运机构不限于图3-8中的货物转运机构。在不考虑无人车停车精确率的情况下，货物转运机构还可以为基于传送带的货物转运机构。
另一方面，为了保证货物3能够被准确地放置在无人车2的货仓21中的指定位置，以及为了便于机械手11抓取货物3，可选地，无人车2内形成有用于容纳货物3的货仓21，货仓21具有用于供货物3穿过的仓口，货仓21的底板212上设置有定位件，定位件限定出货物放置区，该货物放置区域的宽度小于货仓21的仓口宽度。通过定位件限定出货物放置区，可以便于使用户在将货物3放置到无人车2的货仓21中时，能够放置到预设的货物放置区内，从而便于后续机械手11从无人车的货仓中抓取货物3，避免出现货物3卡滞在货仓21中的情况，以及避免机械手11与无人车的货仓仓壁发生碰撞的情况。
在一种示例性实施方式中，如图9所示，定位件可以形成为凸出于货仓21的底板212的挡条23，挡条23形成为开口朝向仓口的U形结构，货物3能够通过该U形结构的开口进入挡条23中间的容纳空间内，由于定位件凸出于货仓21的底板212，挡条23能够对货物3起到限位作用，从而引导货物3放置在货仓21中的放置区内。在机械手11取出或放置货物3时，由于仓口处没有挡条23，不会影响货物3移出或移进货仓21。
在另一种示例性实施方式中，定位件也可以为涂刷或粘贴在货仓21底板212上的线条、图案、文字等。
可选地，对于检测装置13用于采集无人车2的图像的情况而言，无人车2的车顶上可以设置有至少三个不共线的标记物24，标记物24用于在图像中作为图像特征点，以便于计算无人车2的位姿信息，提高位姿信息的准确度。
可选地，对于无人车2的横截面为方形的情况而言，上述标记物24可以设置在无人车2的车顶的边角处。
可选地，标记物24可以为二维码，也可以为标杆等。
可选地，无人车2的车顶上还可以设置有记载有无人车2的标志信息(例如，无人车2的型号、代码等)的二维码。
本公开上述的货物转运机构1可以安装于建筑物内部或外部。对于本公开提供的货物转运机构1与建筑物的结合的情况而言，货物转运机构1可以设置在建筑物的内部，即建筑物中在修建过程中规划出安装货物转运机构1的安装空间，或者，货物转运机构1也可以单独安装在建筑物的外侧，以能够适用于现有的已修建完毕的建筑物。
基于与上述货物配送***100相同的发明构思，本公开还提供一种配送方法，应用于货物配送***，所述货物配送***包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构以及用于在所述楼宇内运行的无人车。示例地，该配送方法应用于上述货物配送***100，该配送方法包括以下步骤：
S11、所述无人机将货物3配送至所述无人机起降平台；
S12、所述货物传输通道将所述货物3从所述无人机起降平台传输至所述货物转运机构1；
S13、所述货物转运机构1将所述货物3由所述货物传输通道转移到所述无人车2内；
S14、所述无人车2将所述货物3转送至所述楼宇内指定的房间门口或室内。
采用这种方式，在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可以通过无人机将货物配送至楼宇外的(如楼顶)无人机起降平台，货物传输通道将货物从无人机起降平台传输至货物转运机构，货物转运机构将货物由货物传输通道转移到在楼宇内运行的无人车上，无人车将货物转送至楼宇内指定的房间门口或室内。由于本公开的这种货物配送***可以装配在固有建筑物的内部或外墙上，因此对固有建筑的改建力度及成本都很低。在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可使无人机配送的货物通过无人车配送到用户指定的房间门口或室内，实现了无人配送到家的目的，这种无人配送方式十分的便捷。
本公开还提供另一种配送方法，应用于货物配送***，如应用于上述货物配送***100，所述货物配送***包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构以及用于在所述楼宇内运行的无人车。该另一种配送方法包括以下步骤：
S21、所述无人车2从所述楼宇内指定的房间门口或室内获取货物3并将所述货物3转送至所述货物转运机构1；
S22、所述货物转运机构1将所述货物3由所述无人车2内转移到所述货物传输通道；
S23、所述货物传输通道将所述货物3从所述货物转运机构1传输至所述无人机起降平台；
S24、所述无人机起降平台对所述无人机挂载所述货物3，并供所述无人机起飞；
S25、所述无人机起飞后对挂载的所述货物3进行配送。
采用这种方式，在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可以通过无人车从楼宇内指定的房间门口或室内获取货物并将货物转送至货物转运机构，货物转运机构将货物由无人车内转移到货物传输通道，货物传输通道将货物从货物转运机构传输至无人机起降平台，无人机起降平台对无人机挂载货物，无人机起飞后对挂载的货物进行配送。由于本公开的这种货物配送***可以装配在固有建筑物的内部或外墙上，因此对固有建筑的改建力度及成本都很低。在固有的楼宇内/外部装配本公开的货物配送***之后，可使无人车从用户指定的房间门口或室内获取待配送的货物，并通过货物转运机构、货物传输通道转送至无人机，再由无人机进行配送流程，这种无人配送方式十分便于用户寄快递。
基于同一发明构思，本公开还提供一种货物转运方法，应用于货物转运机构，所述货物转运机构包括检测装置、机械手、控制器，所述检测装置以及所述机械手均与所述控制器相连。示例地，货物转运方法可应用于图1-9所示的货物转运机构，具体可以应用于图1-9所示的货物转运机构中的控制器。如图11所示，该货物转运方法包括以下步骤：
S31、在确定所述无人车2停放到指定停放区域的情况下，控制所述门17处于所述打开位置。
S32、根据所述检测装置13检测到的所述位姿信息，控制所述机械手11从所述无人车2的货仓中取出货物3，并在所述机械手11移入所述第一空间内的情况下，控制所述门17处于所述关闭位置；或者，根据所述检测装置13检测到的所述位姿信息，控制所述机械手11将所述置货台12上的货物3放入所述无人车2的货仓，并在所述机械手11移入所述第一空间内的情况下，控制所述门17处于所述关闭位置。
位姿，是指物体在指定坐标系中的位置和姿态，描述了物体的相对位置和相对运行轨迹。在本公开中，位姿信息是指无人车在指定坐标系中的位置信息和姿态信息，可以理解为无人车在指定坐标系中的相对于坐标系原点的平移和旋转变化信息。
检测装置是用于检测物***姿的装置，检测装置可以为任一种位姿检测器。检测装置不限于前述实施例中的摄像机、扫描仪等成像装置，还可以为专用的位姿仪器、位姿传感器等。对此本公开不作具体的限制。
指定停放区域可以根据检测装置的检测范围进行设置。指定停放区域可为检测装置的检测范围内的部分或全部区域。示例地，参见图10，图10中虚线方框表征指定停放区域，虚线方框的面积大于无人车平面面积。虚线圆框表征检测装置131的检测范围。指定停放区域可为检测装置131的检测范围内的部分区域。
值得说明的是，在本公开实施例中，一个无人车上的货仓不限于一个。无人车的货仓可以为开放式货仓，亦可以为封闭式货仓或半封闭式货仓。无人车与货仓可以被构造为可拆卸的两部分，或者无人车与货仓可以被构造为不可拆卸的一个整体。对此本公开不作具体限制。在本公开的实施例中，主要以一个无人车上配置有一个货仓为例进行说明。而容易理解的是，当一个无人车上配置有多个货仓时，本公开实施例中的货仓指该无人车上多个货仓中的任一目标货仓。
采用上述货物转运方法，在无人车货物转运场景下，货物转运机构中的控制器通过检测装置获取停放在指定停放区域内的无人车的位姿信息，并根据该位姿信息控制货物转运机构中的机械手从无人车的货仓中取出货物，或者根据位姿信息控制机械手将货物放入无人车的货仓。这种通过货物转运机构给无人车装载、卸载货物的方式与相关技术中人工装卸货物的方式相比，降低了装卸货物的人力成本，并提升了装卸货物的效率。
并且，由于控制器是根据获取到的当前无人车的位姿信息，控制机械手从无人车的货仓中取出货物或者控制机械手将货物放入无人车的货仓的，因而无需在无人车上设置传动装置，进而也无需为了使无车人上的传送线与外部传送线精准对齐而要求无人车精准停靠在指定位置，即本公开的这种方式不限制无人车在指定停放区域内的停放位姿。由此本公开的货物转运方法适用于任一种无人车的货物转运场景。即是说，本公开的货物转运方法，在降低装卸货物的人力成本，并提升装卸货物的效率的基础之上，还降低了对无人车停放位姿的要求。
可选地，所述检测装置13包括第一图像采集装置131和第二图像采集装置132，所述方法还包括：
获取所述第一图像采集装置对停放在所述指定停放区域内的无人车进行俯拍得到的所述无人车的顶部图像，以及获取所述第二图像采集装置对停放在所述指定停放区域内的无人车的货仓的仓口侧进行侧拍得到的所述无人车的货仓的货仓图像；根据所述顶部图像以及所述货仓图像确定所述位姿信息；根据所述位姿信息对机械手的取货/放货位置和/或姿态进行调整。
其中，根据位姿信息对机械手的取货/放货位置和/或姿态进行调整具体为：根据位姿信息对机械手的取货位置和/或姿态进行调整；或者根据位姿信息对机械手的放货位置和/或姿态进行调整。
俯拍，是指以一个高于被拍对象的拍摄角度从上往下拍摄被拍对象。
详细地，在无人车停放在指定停放区域内之后，通过第一图像采集装置对该无人车进行俯拍，得到该无人车的顶部图像。通过第二图像采集装置对该无人车的货仓的仓口侧进行侧拍，得到的该无人车的货仓的货仓图像。根据该顶部图像以及该货仓图像可以确定位姿信息。其中，货仓图像中至少包括仓口的图像。一种可能的情况，货仓图像可以为仓口侧的无人车侧视图。根据位姿信息可对机械手的取货/放货位置和/或姿态进行调整，即根据位姿信息可对机械手的取货/放货的运动轨迹进行规划，以控制机械手完成取货/放货的动作。
其中值得说明的是，由于无人车的货仓的仓口可以设置在无人车的顶部，因而第一图像采集装置和第二图像采集装置可为同一图像采集装置，该顶部图像和该货仓图像可以为同一张图像。容易理解的，无人车的货仓的仓口也可以设置在除顶部以外的无人车其它侧面，因而第一图像采集装置和第二图像采集装置也可以为不同的图像采集装置，该顶部图像和该货仓图像可以为两张不同的图像。图像采集装置具体可以采用摄像机、扫描仪、基于雷达的成像仪器等等。
一种可能的实施方式，所述位姿信息包括仓口位姿信息，所述根据所述顶部图像以及所述货仓图像确定所述位姿信息，具体可以为以下方式：
根据所述顶部图像确定所述无人车在世界坐标系下的第一位姿信息；根据所述货仓图像确定所述货仓的仓口在货仓成像坐标系下的第一坐标信息；根据所述第一位姿信息以及所述第一坐标信息，确定所述货仓的仓口在所述世界坐标系下的所述仓口位姿信息。相应地，所述根据所述位姿信息控制所述机械手将货物放入所述无人车的货仓，具体可以为：根据所述仓口位姿信息控制所述机械手通过所述货仓的仓口将货物放入所述无人车的货仓。
其中，可以将第一图像采集装置的成像坐标系作为世界坐标系，也可以将以第一图像采集装置的检测区域内的任一预设标识所在位置作为原点位置的坐标系作为世界坐标系，对此本公开不作具体限制。
根据顶部图像确定无人车在世界坐标系下的第一位姿信息的一种实施方式：若将以第一图像采集装置的检测区域内的任一未被无人车遮挡的预设标识所在位置作为原点位置的坐标系作为世界坐标系，且已知无人车高度的情况下。可以根据无人车的高度确定无人车在世界坐标系下Z轴方向的位姿信息。并可以通过顶部图像确定无人车在世界坐标系下的X轴和Y轴的位姿信息。结合X轴、Y轴、Z轴的位姿信息得到无人车在世界坐标系下的第一位姿信息。
根据顶部图像确定无人车在世界坐标系下的第一位姿信息的另一种实施方式：若仍将以第一图像采集装置的检测区域内的任一未被无人车遮挡的预设标识所在位置作为原点位置的坐标系作为世界坐标系。可以根据顶部图像中的深度信息确定无人车的高度，即确定无人车在世界坐标系下Z轴方向的位姿信息。同时通过顶部图像确定无人车在世界坐标系下的X轴和Y轴的位姿信息。结合X轴、Y轴、Z轴的位姿信息得到无人车在世界坐标系下的第一位姿信息。
其中，通过顶部图像确定无人车在世界坐标系下的X轴和Y轴的位姿信息的一种实施方式为：所述无人车的车顶设置有至少三个不共线的标记物，识别所述顶部图像中的所述至少三个标记物，将所述至少三个标记物在所述顶部图像中的成像作为所述顶部图像的特征点，并根据所述特征点计算得到无人车在世界坐标系下的X轴和Y轴的位姿信息。值得说明的是，上述三个不共线的标记物是指无人车车顶上的不在一条线上的三个标记物。标记物可以为特定的图像(如二维码)或装置。
通过顶部图像确定无人车在世界坐标系下的X轴和Y轴的位姿信息的另一种实施方式为：将无人车车顶上的任意三个顶点作为所述顶部图像的特征点，并根据所述特征点计算得到无人车在世界坐标系下的X轴和Y轴的位姿信息。
基于与根据顶部图像确定无人车在世界坐标系下的第一位姿信息相类似的原理，根据货仓图像可以确定货仓的仓口在货仓成像坐标系下的第一坐标信息/第一货仓位姿信息。如通过对货仓图像进行仓口识别、货仓图像分割等图像处理，可以确定货仓的仓口在货仓成像坐标系下的第一坐标信息/第一货仓位姿信息。其中，货仓成像坐标系可以为以无人车上的预设标识所在的位置为原点的坐标系，也可以为第二图像采集装置的成像坐标系。第一货仓位姿信息包括第一坐标信息和仓口在货仓成像坐标系下的姿态信息。
在根据顶部图像确定无人车在世界坐标系下的第一位姿信息，并根据货仓图像确定货仓的仓口在货仓成像坐标系下的第一坐标信息之后，可以根据第一位姿信息以及第一坐标信息/第一货仓位姿信息，确定货仓的仓口在世界坐标系下的仓口位姿信息。例如，将货仓的仓口在货仓成像坐标系下的第一坐标信息/第一货仓位姿信息与无人车在世界坐标系下的第一位姿信息相乘，以转换得到货仓的仓口在世界坐标系下的仓口位姿信息。
进一步地，在确定无人车的货仓的仓口在世界坐标系下的仓口位姿信息之后，可以根据仓口位姿信息控制机械手通过货仓的仓口将货物放入无人车的货仓。
另一种可能的实施方式，所述位姿信息包括货物位姿信息，所述根据所述顶部图像以及所述货仓图像确定所述位姿信息，具体还可以为以下方式：
根据所述顶部图像确定所述无人车在世界坐标系下的第一位姿信息；根据所述货仓图像确定所述货仓中的货物在货仓成像坐标系下的第二坐标信息/第二货物位姿信息；根据所述第一位姿信息以及所述第二坐标信息/第二货物位姿信息，确定所述货仓中的货物在所述世界坐标系下的所述货物位姿信息。相应地，所述根据所述位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物，具体可以为：根据所述货物位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出所述货物。
其中，确定货仓中的货物在世界坐标系下的货物位姿信息的方式，与前述实施方式中确定货仓的仓口在世界坐标系下的仓口位姿信息的方式相同，此处不再赘述。
而在确定无人车货仓中的货物在世界坐标系下的货物位姿信息的情况下，控制器可以根据货物位姿信息控制机械手从无人车的货仓中取出货物。
可选地，所述位姿信息包括货物位姿信息和仓口位姿信息，所述根据所述位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物，具体还可以为：根据货物位姿信息和仓口位姿信息控制所述机械手通过所述仓口从所述无人车的货仓中取出所述货物。
可选地，所述控制器通过所述检测装置获取停放在指定停放区域内的无人车的位姿信息之前，可以包括：
响应于接收到所述无人车发送的到达指令，控制所述第一图像采集装置采集所述无人车的停放图像；根据所述停放图像确定所述无人车在世界坐标系下的停放坐标信息；根据所述停放坐标信息判断所述无人车是否处于所述指定停放区域内；在确定所述无人车未停放到所述指定停放区域的情况下，向所述无人车发送位置调整指令，所述位置调整指令包括所述停放坐标信息，以指示所述无人车根据所述停放坐标信息移动到所述指定停放区域内。
在无人车货物转运场景下，虽然采用本公开的货物转运方法无需无人车精准停靠在指定位置(即无需唯一限定无人车的停放位姿)。但在无人车停靠在第一图像采集装置的检测范围之外的情况下，是无法通过第一图像采集装置拍摄得到无人车的顶部图像的，进而也无法确定无人车的货仓的仓口在世界坐标系下的仓口位姿信息，或者无法确定无人车货仓中的货物在世界坐标系下的货物位姿信息。导致控制器没有数据支持而无法控制机械手从无人车的货仓中取出货物，或者无法控制机械手将货物放入无人车的货仓。
因此，为了能够控制机械手从无人车的货仓中取出货物，或者能够控制机械手将货物放入无人车的货仓，即使不需要无人车精准停靠在指定位置，也需要无人车停靠在第一图像采集装置的检测范围内。本领域普通技术人员应当理解的是，无人车以唯一的位姿精准停靠在指定位置以使无车人上的传送线与外部传送线精准对齐时，该指定位置的面积与无人车的平面图所对应的面积相同，因而无人车精准停靠在指定位置时，要求无人车具备精准停靠能力。而第一图像采集装置的检测范围较大，因而无人车停放在第一图像采集装置的检测范围内时可以不要求无人车精准停靠。
进一步地，考虑到机械手的长度、大小有限，因而可以在第一图像采集装置的检测范围内确定比第一图像采集装置的检测范围小但比无人车的平面图所对应的面积更大的指定停放区域，以保障无人车以任意姿态停放在该指定停放区域内时，机械手可以从无人车的货仓中取出货物，或者机械手可以将货物放入无人车的货仓。
基于此，一种可能的实施方式中，若无人车可以与控制器进行通信，那么在控制器通过检测装置获取停放在指定停放区域内的无人车的位姿信息之前，控制器可以执行以下步骤：响应于接收到无人车发送的到达指令，控制第一图像采集装置采集无人车的停放图像。根据该停放图像确定无人车在世界坐标系下的停放坐标信息。根据停放坐标信息判断该无人车是否处于指定停放区域内。若确定无人车未停放到指定停放区域，则向无人车发送位置调整指令，位置调整指令包括停放坐标信息，便于无人车根据接收到的停放坐标信息移动到指定停放区域内，本公开对无人车在指定停放区域内的姿态不作具体限制。
可选地，所述控制所述机械手11从所述无人车2的货仓中取出货物3，并在所述机械手11移入所述第一空间内的情况下，控制所述门17处于所述关闭位置，具体可以包括：在控制所述机械手11从所述无人车2的货仓中取出货物3后，控制所述第二图像采集装置132再次拍摄货仓图像；根据该货仓图像判断所述货物3是否已从所述货仓内取出；在确定所述货物3已从所述货仓内取出、且所述机械手11移入所述第一空间内的情况下，控制所述门17处于所述关闭位置；
所述控制所述机械手11将所述置货台12上的货物3放入所述无人车2的货仓，并在所述机械手11移入所述第一空间内的情况下，控制所述门17处于所述关闭位置，具体可以包括：在控制所述机械手11将所述置货台12上的货物3放入所述无人车2的货仓后，控制所述第二图像采集装置132再次拍摄货仓图像；根据该货仓图像判断所述货物3是否已放入所述货仓内；在确定所述货物3已放入所述货仓、且所述机械手11移入所述第一空间内的情况下，控制所述门17处于所述关闭位置。
可实现的，在确定所述货物3已从所述货仓内取出后，向所述无人车2和/或云端服务器发送卸货已完成的通知消息；或者，在确定所述货物3已放入所述货仓后，向所述无人车2和/或云端服务器发送用于通知装货已完成的通知消息。
其中，云端服务器为无人车的调度服务器，云端服务器可与无人车进行通信。
示例地，在无人车可以与控制器进行通信的情况下，在所述根据所述位姿信息控制所述机械手将货物放入所述无人车的货仓之后，控制器还可以控制第二图像采集装置再次拍摄货仓图像。并根据该货仓图像判断货物是否已放入无人车货仓内。若确定货物已放入无人车货仓内，则向无人车发送用于通知装货已完成的通知消息。以便于无人车进行送货任务。
相应地，在无人车可以与控制器进行通信的情况下，在所述根据所述位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物之后，控制器还可以控制第二图像采集装置再次拍摄货仓图像。并根据该货仓图像判断货物是否已从无人车货仓内取出。若确定货物已从无人车货仓内取出，则向无人车发送用于通知卸货已完成的通知消息。以便于该无人车接收或执行新的调度任务。
另外，除了基于第二图像采集装置再次拍摄得到的货仓图像来判断货物是否已放入无人车货仓内或货物是否已从无人车货仓内取出。还可以基于无人车货仓内的重力传感器、红外传感器等传感器采集到的传感器数据来判断货物是否已放入无人车货仓内或货物是否已从无人车货仓内取出。
可选地，所述货物转运机构还包括第一补光灯和第二补光灯，所述第一补光灯与所述第二补光灯均与所述控制器相连，所述方法还包括：
在控制所述第一图像采集装置拍摄所述顶部图像时，控制所述第一补光灯开启，其中，所述第一补光灯用于向所述无人车的顶部发射光线；在控制所述第二图像采集装置拍摄所述货仓图像时，控制所述第二补光灯开启，其中，所述第二补光灯用于向所述货仓的仓口侧发射光线。
采用这种方式，控制器在控制第一图像采集装置拍摄无人车的顶部图像时，可控制第一补光灯开启，以便于第一图像采集装置拍摄到清晰的无人车的顶部图像。控制器在控制第二图像采集装置拍摄无人车的货仓图像时，可控制第二补光灯开启，以便于第二图像采集装置拍摄到清晰的无人车的货仓图像。无人车的顶部图像和无人车的货仓图像越清晰，根据无人车的顶部图像和无人车的货仓图像确定的位姿信息更精准，进而更加便于控制器精准地控制机械手拾取货物或放置货物。
可选地，所述货物转运机构还包括货物传送通道和第一驱动机构，所述货物传送通道具有间隔设置的第一传送口和第二传送口，所述第一驱动机构与置货台连接并用于驱动所述置货台在所述第一传送口和第二传送口之间移动，所述机械手、所述置货台、所述货物传送通道均设置在建筑物的预留空间内；在所述根据所述位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物之后，所述方法还包括：在所述置货台位于所述第一传送口时，将所述货物放置在所述置货台上，以便所述第一驱动机构能够将所述货物通过所述货物传输管道传送到所述第二传送口；所述根据所述位姿信息控制所述机械手将货物放入所述无人车的货仓，包括：在所述置货台位于所述第一传送口时，控制所述机械手抓取所述置货台上的货物，并根据所述位姿信息将所述货物放入所述无人车的货仓。
具体地，若货物转运机构还包括货物传送通道和第一驱动机构，其中货物传送通道具有间隔设置的第一传送口和第二传送口，第一驱动机构与置货台连接并用于驱动置货台在第一传送口和第二传送口之间移动。并且机械手、置货台、货物传送通道均设置在建筑物的预留空间内。那么在第一传送接口与无人车进行对接的情况下，控制器在根据无人车位姿信息控制机械手从无人车的货仓中取出货物之后，且置货台位于第一传送口时，可控制机械手将货物放置在置货台上，以便第一驱动机构能够将货物通过货物传输管道传送到第二传送口。或者控制器在置货台位于第一传送口时，可以控制机械手抓取置货台上的货物，并根据无人车的位姿信息将货物放入无人车的货仓。其中，第二转送接口可与无人机、无人车、仓库等进行对接，对此本公开不作具体的限制。
采用这种方式，在货物转运机构设置在任一建筑物(如楼宇、轮船等)的预留空间内的情况下，可以实现在该建筑物中进行无人车配送的任务。如实现在该建筑物中进行无人车配送外卖的业务。
可选地，所述货物转运机构还包括门以及第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述控制器相连，所述机械手和所述无人车分别位于由楼宇墙体隔开的第一空间和第二空间内，所述楼宇墙体上构造有用于供所述货物穿过的开口，所述门可运动地设置在所述楼宇墙体上并具有打开位置和关闭位置，在所述打开位置，所述门露出所述开口，在所述关闭位置，所述门遮盖所述开口，所述第二驱动机构用于驱动所述门在所述打开位置与所述关闭位置之间切换；在所述控制器通过所述检测装置获取停放在指定停放区域内的无人车的位姿信息之前，包括：在确定所述无人车停放到所述指定停放区域的情况下，控制所述第二驱动机构驱动所述门处于所述打开位置；所述方法还包括：在根据所述位姿信息控制所述机械手从所述无人车的货仓中取出货物后，控制所述第二驱动机构驱动所述门处于所述关闭位置；或者，在根据所述位姿信息控制所述机械手将货物放入所述无人车的货仓后，控制所述第二驱动机构驱动所述门处于所述关闭位置。
考虑到安全性问题，可以在货物转运机构中设置门以及第二驱动机构。具体地，在控制器通过检测装置获取停放在指定停放区域内的无人车的位姿信息之前，控制器在确定无人车停放到指定停放区域的情况下，可控制第二驱动机构驱动门处于打开位置。控制器在根据位姿信息控制机械手从无人车的货仓中取出货物后，可控制第二驱动机构驱动门处于关闭位置。或者，控制器在根据位姿信息控制机械手将货物放入无人车的货仓后，控制第二驱动机构驱动门处于关闭位置。如此可以实现在需要给无人车装载、卸载货物时，利用货物转运机构给无人车装载、卸载货物。在不需要给无人车装载、卸载货物时，货物转运机构的门处于关闭状态，保障货物转运机构的安全性。
图12是根据本公开一示例性实施例示出的一种货物转运方法的流程图。如图12所示，示出了一种货物转运场景下的控制器、检测装置、机械手、门、无人车之间的交互过程。其中控制器、检测装置、机械手、门、无人车可通过EtherNET(以太网)、5G等通信方式进行交互。
图13是根据本公开一示例性实施例示出的一种控制器700的框图。该控制器700用于实施本公开上述是实施例提供的货物转运方法，如图13所示，该控制器700可以包括：处理器701，存储器702。该控制器700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。
其中，处理器701用于控制该控制器700的整体操作，以完成图11或图12示出的货物转运方法中与控制器相关的步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该控制器700的操作，这些数据例如可以包括用于在该控制器700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该控制器700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，控制器700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的货物转运方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的货物转运方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由控制器700的处理器701执行以完成上述的货物转运方法。
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的货物转运方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种货物配送***，其特征在于，包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构(1)以及用于在所述楼宇内运行的无人车(2)；
所述无人机用于将货物(3)配送至所述无人机起降平台，或者从所述无人机起降平台接收待配送的货物(3)；
所述无人机起降平台用于供所述无人机起飞和降落，并接收所述无人机配送来的货物(3)，或者向所述无人机挂载所述待配送的货物(3)；
所述货物传输通道连接于所述无人机起降平台和所述货物转运机构(1)之间，并用于在所述无人机起降平台和所述货物转运机构(1)之间传输所述货物(3)；
所述货物转运机构(1)用于将所述货物(3)由所述货物传输通道转移到所述无人车(2)内，或者将所述货物(3)由所述无人车(2)内转移到所述货物传输通道；
所述无人车(2)用于将所述货物(3)转送至指定的房间门口或室内，或者由指定的房间门口或室内获取货物(3)并转送至所述货物转运机构(1)。
2.一种配送方法，其特征在于，应用于货物配送***，所述货物配送***包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构(1)以及用于在所述楼宇内运行的无人车(2)，所述方法包括：
所述无人机将货物(3)配送至所述无人机起降平台；
所述货物传输通道将所述货物(3)从所述无人机起降平台传输至所述货物转运机构(1)；
所述货物转运机构(1)将所述货物(3)由所述货物传输通道转移到所述无人车(2)内；
所述无人车(2)将所述货物(3)转送至所述楼宇内指定的房间门口或室内。
3.一种配送方法，其特征在于，应用于货物配送***，所述货物配送***包括：用于在楼宇外运行的无人机、设置于所述楼宇外的无人机起降平台、设置于所述楼宇内的货物传输通道和货物转运机构(1)以及用于在所述楼宇内运行的无人车(2)，所述方法包括：
所述无人车(2)从所述楼宇内指定的房间门口或室内获取货物(3)并将所述货物(3)转送至所述货物转运机构(1)；
所述货物转运机构(1)将所述货物(3)由所述无人车(2)内转移到所述货物传输通道；
所述货物传输通道将所述货物(3)从所述货物转运机构(1)传输至所述无人机起降平台；
所述无人机起降平台对所述无人机挂载所述货物(3)，并供所述无人机起飞；
所述无人机起飞后对挂载的所述货物(3)进行配送。
4.一种货物转运机构，其特征在于，应用于权利要求1所述的货物配送***，所述货物转运结构(1)包括：
置货台(12)、检测装置(13)、机械手(11)、门(17)、以及控制器(14)；
所述置货台(12)用于放置货物(3)；
所述门(17)与控制器(14)电连接，所述门可运动地连接于所述楼宇的墙体并具有打开位置和关闭位置，所述机械手(11)和所述置货台(12)位于所述门(17)的一侧的第一空间内；
所述检测装置(13)与控制器(14)电连接，用于检测置货台(12)、位于所述门的另一侧的第二空间内的所述无人车(2)的货仓(21)或者所述货仓(21)中的货物(3)的位姿信息；
所述控制器(14)用于，根据所述位姿信息控制所述机械手(11)从所述无人车(2)的货仓(21)中抓取货物(3)并放置在所述置货台(12)上，或者将所述置货台(12)上的货物(3)放置在所述无人车(2)的货仓(21)中，其中，所述机械手(11)与所述控制器(14)电连接。
5.根据权利要求4所述的货物转运机构，其特征在于，所述检测装置(13)包括第一图像采集装置(131)和第二图像采集装置(132)，所述第一图像采集装置(131)设置为位于所述无人车(2)的上方，以能够采集所述无人车(2)的顶部图像，所述第二图像采集装置(132)设置为与所述货仓(21)的仓口相对，以能够采集所述货仓(21)的货仓图像。
6.根据权利要求5所述的货物转运机构，其特征在于，所述货物转运机构(1)还包括第一补光灯和第二补光灯，所述第一补光灯用于朝向所述无人车(2)的顶部发射光线，所述第二补光灯用于朝向所述货仓(21)发射光线。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的货物转运机构，其特征在于，所述机械手(11)包括基座(111)和机械手主体(112)，所述机械手主体(112)包括搬运机构(113)和可沿第一方向伸缩的伸缩机构(114)，所述搬运机构(113)包括搬运基体(115)和搬运装置(116)，所述搬运装置(116)沿第二方向可移动地设置于所述搬运基体(115)，所述搬运基体(115)连接在所述伸缩机构(114)的伸缩端，所述机械手主体(112)沿第三方向可移动地设置于所述基座(111)和/或所述机械手主体(112)绕沿第三方向延伸的转轴可转动地设置于所述基座(111)，所述第一方向和所述第二方向相交，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向所在的平面相交。
8.一种货物转运方法，其特征在于，应用于权利要求4所述的货物转运机构，所述方法包括：
在确定所述无人车(2)停放到指定停放区域的情况下，控制所述门(17)处于所述打开位置；
根据所述检测装置(13)检测到的所述位姿信息，控制所述机械手(11)从所述无人车(2)的货仓中取出货物(3)，并在所述机械手(11)移入所述第一空间内的情况下，控制所述门(17)处于所述关闭位置；或者，
根据所述检测装置(13)检测到的所述位姿信息，控制所述机械手(11)将所述置货台(12)上的货物(3)放入所述无人车(2)的货仓，并在所述机械手(11)移入所述第一空间内的情况下，控制所述门(17)处于所述关闭位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述检测装置(13)包括第一图像采集装置(131)和第二图像采集装置(132)，所述第一图像采集装置(131)设置为位于所述无人车(2)的上方，所述方法还包括：
获取所述第一图像采集装置(131)对停放在所述指定停放区域内的无人车(2)进行俯拍得到的所述无人车(2)的顶部图像，以及获取所述第二图像采集装置(132)对停放在所述指定停放区域内的无人车(2)的货仓进行侧拍得到的所述无人车(2)的货仓图像；
根据所述顶部图像以及所述货仓图像确定所述位姿信息；
根据所述位姿信息对机械手(11)的取货/放货位置和/或姿态进行调整。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制所述机械手(11)从所述无人车(2)的货仓中取出货物(3)，并在所述机械手(11)移入所述第一空间内的情况下，控制所述门(17)处于所述关闭位置，包括：
在控制所述机械手(11)从所述无人车(2)的货仓中取出货物(3)后，控制所述第二图像采集装置(132)再次拍摄货仓图像；根据该货仓图像判断所述货物(3)是否已从所述货仓内取出；在确定所述货物(3)已从所述货仓内取出、且所述机械手(11)移入所述第一空间内的情况下，控制所述门(17)处于所述关闭位置；
所述控制所述机械手(11)将所述置货台(12)上的货物(3)放入所述无人车(2)的货仓，并在所述机械手(11)移入所述第一空间内的情况下，控制所述门(17)处于所述关闭位置，包括：
在控制所述机械手(11)将所述置货台(12)上的货物(3)放入所述无人车(2)的货仓后，控制所述第二图像采集装置(132)再次拍摄货仓图像；根据该货仓图像判断所述货物(3)是否已放入所述货仓内；在确定所述货物(3)已放入所述货仓、且所述机械手(11)移入所述第一空间内的情况下，控制所述门(17)处于所述关闭位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定所述货物(3)已从所述货仓内取出后，向所述无人车(2)和/或云端服务器发送卸货已完成的通知消息；或者，
在确定所述货物(3)已放入所述货仓后，向所述无人车(2)和/或云端服务器发送用于通知装货已完成的通知消息。
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