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無人機快遞(UAV Express),即通過利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的無人駕駛的低空飛行器運載包裹,自動送達目的地,其優點主要在于解決偏遠地區的配送問題,提高配送效率,同時減少人力成本。缺點主要在于惡劣天氣下無人機會送貨無力,在飛行過程中,無法避免人為破壞等。順豐快遞已有,但未大范圍使用。
2020年4月29日消息, 美國亞馬遜快遞配送人員稱因為在配送過程中無法保持安全距離,擔心感染新冠病毒,紛紛罷工。而與之相對的是,谷歌無人機派上了大用場,業務量翻倍。
基本原理
無人機快遞系統的組成有許多種,介紹一種較為常見的系統。
模塊介紹
核心模塊主要功能如下:
一、 快遞無人機
無人機采用八旋翼飛行器,配有GPS自控導航系統、iGPS接收器、各種傳感器以及無線信號發收裝置。無人機具有GPS自控導航、定點懸浮、人工控制等多種飛行模式,集成了三軸加速度計、三軸陀螺儀、磁力計、氣壓高度計等多種高精度傳感器和先進的控制算法。無人機配有黑匣子,以記錄狀態信息。同時無人機還具有失控保護功能,當無人機進入失控狀態時將自動保持精確懸停,失控超時將就近飛往快遞集散分點。
無人機通過4G網絡和無線電通信遙感技術與調度中心和自助快遞柜等進行數據傳輸,實時的向調度中心發送自己的地理坐標和狀態信息,接收調度中心發來的指令,在接收到目的坐標以后采用GPS自控導航模式飛行,在進入目標區域后向目的快遞柜發出著陸請求、本機任務報告和本機運行狀態報告,在收到著陸請求應答之后,由快遞柜指引無人機在快遞柜頂端停機平臺著陸、裝卸快遞、以及進行快速充電。
無人機在發出請求無應答超時之后再次向目的收發柜發送請求,三次超時以后向調度中心發送著陸請求異常報告、本機任務狀態報告和本機運行狀態報告,請求指令。無人機在與調度中心失去聯系或者出現異常故障之后將自行飛往快遞集散分點。
二、自助快遞柜
快遞柜配備有一臺計算機、無人機排隊決策系統、快遞管理系統、iGPS定位系統[5]、無人機著陸引導系統、一個裝卸快遞停機臺、八個臨時停機臺、一套機械傳送系統、四部自助快遞終端和多個快遞箱等。快遞柜頂部的所有停機臺都具有快速充電功能。
無人機向快遞柜發送著陸請求、本機任務報告和本機運行狀態報告后,快遞柜將無人機編號、該機任務以及任務優先權等信息輸入系統,由排隊決策系統分配停機平臺,再由無人機著陸引導系統引導無人機降落,或者向無人機發出懸停等待指令。
無人機收到快遞柜接受著陸指令后,將持續的將本機上iGPS接收器收到紅外激光定位信號和本機編號回傳給快遞柜,快遞柜將精確掌握無人機坐標信息,并引導無人機精準著陸。當快遞柜出現無人機隊列擁擠狀態時,將向調度中心發送隊列擁擠報告,調度中心將停止向無人機發送此快遞柜的裝卸指令。
快遞柜將實時的向調度中心發送該柜的快遞列表信息,包括快遞基本信息、快遞優先權、快遞接收時間,本柜快遞擁塞狀態報告。快遞柜可根據業務開展的程度以及成本的考量以住宅小區為單位架設,或者架設在部分大樓的樓頂快遞柜還配備有攝像頭,實時的監控記錄快遞柜周圍的環境狀況,以保障用戶快遞以及系統設施的安全。
用戶通過快遞柜投送快遞:當用戶按下投件按鈕后,如果快遞柜未滿將彈開一個空的投件箱箱門,用戶從快遞盒架上取出一個快遞盒,并將快遞放入快遞盒內,然后將快遞盒放入投件箱中并關上箱門,投件箱將檢測快遞是否達標,包括重量、危險度等方面的檢測,如果檢測達標,將提示用戶輸入投遞信息和投遞等級,在確認目的地可達以后,將根據快遞重量、送件距離和投遞優先級給出價格,用戶可現場支付,也可以根據需求由快遞收取方網上支付或者貨到付款。快遞柜完全接受快遞以后將通過藍牙向快遞盒發送快件信息,快遞盒將記錄下快件信息,用于快件的身份識別。
無人機與快遞柜對接后卸載快遞盒,快遞盒由機械傳送裝置帶入快遞箱中,快遞柜將根據無人機任務報告和快遞盒記憶模塊中的信息核實快遞,并向用戶發送手機短信,提醒快遞已經抵達,并給出取件密碼和溫馨提示。如果用戶超過了收取快遞的時限將根據超時長交付快遞箱占用費,如果超過系統預設時限,快遞將被退回或者轉移至快遞集散分點。
三、快遞盒
快遞盒內置藍牙和記憶模塊,主要用于封裝快遞,便于無人機攜帶,以及對快件的身份識別。快遞盒空閑時放置在快遞柜的快遞盒架上,可供用戶自行取用
四、快遞集散分點
分點負責不同區域間快遞的集散功能。無人機接收調度中心指令,將異地快遞運往分點。根據需求,可以按區域設立卸貨通道,分點發出指令引導無人機降落卸貨,卸下的快遞將傳送、聚集、封裝,然后運往機場。同時調度中心將快遞信息發往各目的區域的調度中心。此外,分點還負責對無人機的安檢、維修工作,同時也具備無人機臨時停放,快速充電,異常快遞倉庫等功能。
五、快遞集散基地
異地快遞在抵達本區域后先運往集散基地,基地根據快遞盒的記憶模塊中的快件信息將快遞按片區分類,并運往該片區的分點,同時基地將所有到達的快遞信息入庫,并同時將信息發送到調度中心。