本發(fā)明主要是有關(guān)于一郵站,來(lái)遞交由無(wú)人航空器(無(wú)人機(jī))所收到的包裹。

發(fā)明背景

無(wú)人航空器,其通常也稱之為無(wú)駕駛飛行器或是遙控引導(dǎo)的交通工具,不論是未來(lái),或是在不同的商業(yè)以及民間的使用上正在市場(chǎng)上大行其道。

現(xiàn)今對(duì)于無(wú)人機(jī)的各種需求中之一即是遞送包裹:禮物、書(shū)籍、政府文件,而這些還可能擴(kuò)及到私人或是其它連結(jié)到由DHL、ARAMEX,TNT…等所提供船運(yùn)快遞服務(wù)之商業(yè)形式的包裹遞送。

對(duì)一個(gè)不具備有多少技術(shù)的人而言,利用無(wú)人機(jī)來(lái)遞送具有適當(dāng)大小的包裹也是一件相當(dāng)顯而易見(jiàn)的事,即使在無(wú)人機(jī)內(nèi)設(shè)置一空間來(lái)攜帶以及根據(jù)一設(shè)定好的路線(路徑)來(lái)傳送文件到另一個(gè)收取目的地,對(duì)于熟于此項(xiàng)技藝或是沒(méi)有技藝的人而言也一樣是顯而易見(jiàn)的,但,至于如何遞送包裹則是要考慮的問(wèn)題了。

直到現(xiàn)在,所有的傳送以及建議性的處理程序都是簡(jiǎn)單以及用人力來(lái)處理,且事實(shí)上是不實(shí)際的,以下則列舉出幾項(xiàng)非限定性的理由:

1.包裹欲送達(dá)的當(dāng)事人,需準(zhǔn)時(shí)的到達(dá)送達(dá)地。

2.不提供到府服務(wù),因此,不論天氣狀況如何,當(dāng)事人需要在戶外等候。

3.每一臺(tái)無(wú)人機(jī)都需具有一特殊的識(shí)別碼辨認(rèn)裝置,以及一個(gè)用以從無(wú)人機(jī)上放開(kāi)包裹的機(jī)制。

4.無(wú)人機(jī)應(yīng)降落在地面,通常是一別墅或住家前方的院子,而不是在辦公室內(nèi)或是在一高樓內(nèi)許多人居住的平面,或是任一的傳送站,因?yàn)橛扇诉_(dá)成的私人送達(dá)限制了只能在地面上進(jìn)行。

5.設(shè)定給無(wú)人機(jī)的路線無(wú)法得知是否安全,例如,已由一交通工具占用、正有一朝向無(wú)人機(jī)前行的交通工具、正有一噴泉噴灑著水滴于其上、又或者,有一小孩,小男生,狗,或是一多管閑事的人相要天擾它的行進(jìn)。

6.由于無(wú)人機(jī)運(yùn)送時(shí)僅有限定的等待時(shí)間,若是因?yàn)槭占说娜魏握Ｔ蛩斐傻难诱`都意謂著該次的遞送沒(méi)有達(dá)成,收件人就應(yīng)該付出一筆罰款,而不是提供高科技的服務(wù)。

因此,解決的辦法就是將這些包裹遞送到一傳送站,在這傳送站,無(wú)人機(jī)可以用一箱子來(lái)攜帶一系列的包裹,并將箱子傳遞到一穩(wěn)定以及安全的工作站,此工作站是一已知地點(diǎn),且有一已知,且遠(yuǎn)離地面的降落區(qū)域,而該工作站則可提供一長(zhǎng)達(dá)7-10天的遞送等候時(shí)間。這種傳送站可以在一復(fù)合區(qū)、復(fù)雜區(qū)、購(gòu)物商場(chǎng)、政府單位或是任何一個(gè)附近的公開(kāi)地…等。

在現(xiàn)有的技術(shù)中并未顯示任何經(jīng)由無(wú)人機(jī)的傳送而送逹并處理包裹的傳送站,相反地,它顯示的是為眾人所熟知,且在德國(guó)使用的較其它國(guó)家為多的包裝站(Packstation)。

這些工作站提供了自動(dòng)的工作亭,來(lái)自助地收集包裹和過(guò)大的信件,同時(shí)也有全天24小時(shí)、一周七天的包裹快遞服務(wù)。由一個(gè)人而不是無(wú)人機(jī)打開(kāi)了這些箱子的門(mén),并維持包裹留在其內(nèi)部,透過(guò)電郵以及實(shí)時(shí)通訊(SMS)來(lái)通知收件者,之后,收件者透過(guò)一磁性條卡以及個(gè)人識(shí)別碼(PIN)來(lái)指定以及打開(kāi)門(mén),收件者則可獲取他的包裹。

在現(xiàn)有技藝中,可以找到一些相關(guān)的專利,例如:在德國(guó)專利號(hào)DE102006025617A1中揭露的一種個(gè)別的包裝站、揭露于歐盟專利號(hào):EP2639186A2的一種儲(chǔ)存,尤其是一種選擇儲(chǔ)存和儲(chǔ)存管理系統(tǒng)以及操作該智存管理系統(tǒng)的方法、揭露于美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)柼?hào):US 20140032034A1之利用無(wú)人航空器網(wǎng)絡(luò)的傳送,其中揭露了使用地面站來(lái)提供導(dǎo)向的協(xié)助,其可協(xié)助傳送交通工具來(lái)以更高的精準(zhǔn)度指出地面站的位置,但,其仍未能指出地面如何的來(lái)接收、傳送或是退回一筆運(yùn)送的內(nèi)容。

簡(jiǎn)要說(shuō)明

主要是為能提個(gè)一個(gè)獨(dú)立自主的地面工作站以便和航空遞送接口,其中,該地面工作站能自主接收內(nèi)含來(lái)自無(wú)人機(jī)之包裹的智能箱子、將小包裹的內(nèi)含物送到特定人手上,并且將清空的智能箱子送回到無(wú)人機(jī)。

智能包裹箱的接收:對(duì)每一機(jī)構(gòu)而言,工作站具有許多,最好是兩個(gè),空置、頂部開(kāi)啟、面向屋頂?shù)牧薪M成；一無(wú)人機(jī)將箱子傳送到可容置箱子于其內(nèi),并仍有些許剩余空間之尺寸的第一個(gè)列內(nèi),其內(nèi)壁具有四個(gè)軌條(凹入的軌道),因此箱子可沿該軌條導(dǎo)引進(jìn)入,再又因?yàn)樵O(shè)置在箱子側(cè)壁的側(cè)輪呈現(xiàn)半煞車的狀態(tài),箱子是慢慢地進(jìn)入其中。

小包傳遞:由于每個(gè)箱子都是由小隔層所組成,而每一個(gè)小隔層內(nèi)則是有著準(zhǔn)備給一個(gè)等定人的小包,因此,在當(dāng)箱子往下方移動(dòng)時(shí),一個(gè)自主獨(dú)立的工作站可以掃描印在每一個(gè)智能箱子側(cè)面的瑩光條形碼,因此在某人前來(lái)領(lǐng)取他的小包裹時(shí),在輸入了密碼,機(jī)器可以獲知箱子、小包裹以及面對(duì)它之迷你門(mén)(小門(mén))的位置,之后,則會(huì)對(duì)迷你門(mén)解鎖,并按傳統(tǒng)的方式指出應(yīng)該到那兒去領(lǐng)取小包裹。

箱子的退回:除了每一個(gè)箱子的入口(接受)列,同時(shí),也有一個(gè)退回(出口)列,其中,入口列是由下方而對(duì)退回(出口)開(kāi)放。一旦感測(cè)到一個(gè)箱子到達(dá)了入口列的底部,一個(gè)由液壓活塞支撐的側(cè)板所則會(huì)推送箱子朝向出口列,而一旦感測(cè)箱子到達(dá)了出口列處,另一個(gè)液壓支撐的底板則會(huì)推送箱子向上,因此,每一次箱子到達(dá)那里時(shí),都會(huì)以箱子在上的方式而被推送向上,直到箱子到達(dá)出口列的開(kāi)口處,而也是在這兒,無(wú)人機(jī)會(huì)接收以及退回這些箱子。

應(yīng)注意的是,在兩個(gè)列內(nèi)循環(huán)工作時(shí),工作站無(wú)時(shí)不在追蹤箱子在每一個(gè)隔層的位置,以致于不論它在那里,工作站都可以對(duì)接收者指出小包裹所在的位置。

圖式簡(jiǎn)要說(shuō)明:

圖1:顯示的是用以裝包裹之箱子的立體圖。

圖2:顯示的是包覆有包裹于其內(nèi)之箱子的搬運(yùn)容器的各步驟的立體圖。

圖3:顯示的是包裹箱輪子和搬運(yùn)容器導(dǎo)軌條間接觸的立體圖。

圖4:顯示的是包裹箱完全在搬運(yùn)容器內(nèi)的立體圖。

圖5:顯示的是包裹箱底部的立體圖,其中,該包裹箱是由無(wú)人機(jī)所攜帶,并包覆在搬運(yùn)容器內(nèi)。

圖6:顯示的是自主工作站的立體圖。

圖7:顯示的是具有個(gè)人身份識(shí)別碼資料輸入屏幕之自主工作站放大立體圖。

圖8:顯示的是包裹箱位在自主工作站一列內(nèi)的立體圖,其中,也顯示了單向鎖。

圖9(A-I):顯示是包裹箱在經(jīng)處理后送到入口開(kāi)口、橫越傳送門(mén)向下、之后再向上到達(dá)出口開(kāi)口處,以供領(lǐng)取(退回)的立體圖。

圖10:顯示的是相同自主工作站另一實(shí)施例的立體圖,其中,依賴的是水平機(jī)械化的皮帶以運(yùn)送包裹箱,不是重力以及液壓力。

實(shí)施本發(fā)明的最佳模式:

為了能輕易地實(shí)施本發(fā)明,在此配合著圖式,提供一份對(duì)于本發(fā)明零件的詳細(xì)說(shuō)明,其中,主要的零件依據(jù)其重要性是系列地安排,為了能讓閱讀本發(fā)明的每一個(gè)特征更容易,號(hào)碼會(huì)加入在零件說(shuō)明的本文內(nèi),以及零件列表內(nèi),在此零件特征的排序是以20開(kāi)始而依序排列,每當(dāng)一零件的特征出現(xiàn)在本文內(nèi)時(shí),則會(huì)直接地給予一個(gè)序列的號(hào)碼。

由于自主的地面工站20是直接接口于航空遞送,在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的自主工作站20之前,航空遞送的運(yùn)營(yíng)應(yīng)在此先行的簡(jiǎn)要說(shuō)明。

1-包裹箱(圖1-5):對(duì)一個(gè)準(zhǔn)備要由無(wú)人機(jī)22帶,并之后由一自主工作站20處理的包裹箱21而言,它必須加以修正,以能符合自主工作站20以及無(wú)人機(jī)22的要求,這也意謂著,如果包裹箱21要由工作站21的頂部進(jìn)入并滑降而下的話,在一實(shí)施例中,它應(yīng)具有一種半煞車的輪子23,以能使其緩緩下降。

由另一層面而言,對(duì)于準(zhǔn)攜帶許多,例如是,信件給不同人的包裹箱21而言,它應(yīng)該分隔成許多不同的隔間24,而由于在此箱子21內(nèi)的每一隔間24內(nèi)均有一面對(duì)著工作站20內(nèi)的一迷你門(mén)25小包,這也謂著包裹箱21面對(duì)著迷你門(mén)25之隔間24的側(cè)面應(yīng)永遠(yuǎn)維持開(kāi)放。

準(zhǔn)備由一無(wú)人機(jī)22攜帶之包裹箱21總計(jì)應(yīng)需要四個(gè)側(cè)輪23以及一開(kāi)放側(cè),它也應(yīng)可容置在另一固定在無(wú)人機(jī)22底部的搬運(yùn)器26內(nèi),因此,此搬運(yùn)容器26的底面應(yīng)維持開(kāi)放,以可由一輸送帶或是輸送桌上接收包裹箱21于其內(nèi)部,此外,這一搬運(yùn)容器26應(yīng)具有四個(gè)垂直的側(cè)面凹槽27,并具有面對(duì)側(cè)輪23的導(dǎo)軌28,以可讓包裹箱21的側(cè)輪23在其上運(yùn)動(dòng),導(dǎo)引著包裹箱21在搬運(yùn)容器26內(nèi),并藉由鎖29依據(jù)任一傳統(tǒng)的鎖定機(jī)構(gòu)來(lái)鎖定包裹箱21。

2-自主工作站20(圖6,7):自主工作站20可以座落在室內(nèi)或室外,但在其上側(cè)面應(yīng)具有一保護(hù)裝置,以防止(雨、塵),最好是依賴著一種設(shè)置在上方的屋頂,以及一種可在處理或是收到包裹箱21時(shí)才會(huì)開(kāi)放之傳統(tǒng)式的自動(dòng)門(mén)(未顯示)。

工作站分隔成許多連結(jié)的列30,入口列31,出口列32。每一列都是由其上側(cè)面開(kāi)口,以可收集包裹箱21,或是退回,退出,以可處理新的包裹運(yùn)送,因此,具有著入口(處理)開(kāi)口33以及出口退回開(kāi)口34。

這些列30、31是中空的,以可讓包裹箱21通過(guò)它們,這些列30、31可以裝滿著包裹箱21。每一列30、31由上到下,分隔成許多空的隔間35,其中,除了在列的底部外,并沒(méi)有上、或是下方的隔板。每一列在其側(cè)面均具有垂直的四個(gè)凹槽36,以可供包裹箱21的側(cè)輪23于其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)(圖8)。每一隔間35的大小至少是和包裹箱21尺寸差不多,且每一隔間35具有數(shù)個(gè)面對(duì)來(lái)自外界使用者,以及位在包裹箱21內(nèi)部小包之隔層24的迷你門(mén)25,由于包裹箱21對(duì)于面對(duì)那些迷你門(mén)25的一側(cè)面是永遠(yuǎn)的開(kāi)放,因此每一個(gè)迷你門(mén)25永遠(yuǎn)面對(duì)著小的隔層24。

自主工作站20在每一個(gè)隔間35內(nèi)都有一掃描儀37(未顯示)。該掃描儀37是掃描印刷,并設(shè)置在包裹箱21正確位置處的熒光碼,因此,這種條形碼貼紙是面對(duì)著在每一個(gè)指定隔間35內(nèi)的掃描儀37。透過(guò)這一條形碼,掃描儀37可以知道在一特定包裹箱21內(nèi)一隔層24中所提到小包的地址。

當(dāng)一個(gè)人來(lái)領(lǐng)取他的小包時(shí),他透過(guò)鍵盤(pán)38輸入以簡(jiǎn)訊或是電郵給他的密碼數(shù)據(jù),之后,處理器和工作站20的內(nèi)存相連通,來(lái)確認(rèn)那一個(gè)隔間35內(nèi)具有包裹箱21、那一個(gè)隔層是具有小包,以及那一個(gè)迷你門(mén)25應(yīng)予以解鎖,以獲得小包。

注1:在每一隔層24之內(nèi)的遠(yuǎn)程側(cè),可以設(shè)置一板,因此,在藉由任何一種傳統(tǒng)機(jī)制下的電磁力來(lái)將該板向前移動(dòng),并在迷你門(mén)開(kāi)啟時(shí),它可將小包稍微的向外推送,以方便領(lǐng)取小包。

注2:在發(fā)送者位置(政府、快遞中心…)獲取文件到包裹箱時(shí),可在包裹箱21入口處設(shè)置一掃描系統(tǒng),因此若是收件者報(bào)怨在小包內(nèi)的文件遺失時(shí),掃描系統(tǒng)可以由此而回復(fù)數(shù)據(jù)。

注3:在包裹箱21由一隔間35到另一隔間時(shí),新隔間35會(huì)重新掃描新包裹箱的條形碼貼紙資料,并且會(huì)即地在工作站20的內(nèi)存更新有關(guān)包裹箱位置的變換。

3-包裹箱21的傳送:遵循著一設(shè)定好GPS路線的無(wú)人機(jī)22可以到達(dá)一個(gè)特的自主工作站20,如同在習(xí)用背景中所述,工作站透過(guò)來(lái)自激光束發(fā)射器39,圖9A,的不同激光束來(lái)協(xié)助無(wú)人機(jī)22到達(dá)一特定的開(kāi)口,之后,則按下列步驟來(lái)處理包裹箱21:

a-對(duì)于任何一次在包裹箱21開(kāi)口處不正確的投遞將無(wú)法保證其會(huì)進(jìn)入到列31內(nèi)。為了能100％確認(rèn)包裹箱21能投入到列31的入口開(kāi)口33,在無(wú)人機(jī)22的每一個(gè)角落處則又設(shè)置了有四個(gè)激光束39,依據(jù)由距離傳感器、傾角傳感器和傾斜角度傳感器的反饋數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整它本身對(duì)于開(kāi)口33的位置。

注:當(dāng)無(wú)人機(jī)22在距開(kāi)口許多分米遠(yuǎn)時(shí),該激光束39可以涵括一較大的剖面區(qū)域,而當(dāng)無(wú)人機(jī)22靠近于開(kāi)口33時(shí),激光束39涵括的剖面區(qū)縮,以便無(wú)人機(jī)22可以不斷地依據(jù)激光束30來(lái)調(diào)整它自己,最終則可正確的座落在開(kāi)口之上,圖9B-C。

b-包裹箱21緩緩地朝向開(kāi)口列31底部滑翔而去,圖9-D。

c-在包裹箱21座落于入口列31時(shí),一個(gè)傳統(tǒng)的裝載傳感器或是紅外線傳感器可探知包裹箱21是否已準(zhǔn)備好,之后,一個(gè)由側(cè)板(HPS側(cè)板)所支撐的液壓活塞則會(huì)推動(dòng)包裹箱21朝向出口列32移動(dòng),圖9E,F。

d-.使用著相同的傳感器來(lái)探知下,一旦感知裹箱21已位在出口列32的底部,另一組由底板(HPS底板)所支撐的液壓活塞41則會(huì)推動(dòng)包裹箱21向上到下一個(gè)上方隔間35去,一個(gè)傳統(tǒng)的單向機(jī)械鎖42,圖9,則可在當(dāng)HPS底板回復(fù)到下方時(shí),可以防止包裹箱21向下掉落。(注:一液壓電路43是用來(lái)操作每一個(gè)HPS板40、41)

e-每一次當(dāng)有一個(gè)新的包裹箱21到達(dá)入口列31底部時(shí),它會(huì)被推送到出口列32的底部,之后就又往上移動(dòng)；在這一程序中,兩個(gè)列31、32都將會(huì)充滿了包裹箱21,此時(shí),即使包裹箱21正在移動(dòng)中,小包的傳送也正在進(jìn)行著。注意的是,永遠(yuǎn)有一個(gè)底部隔間35是保持的空閑,如此,包裹箱21才可在隔間之間移動(dòng)。一旦包裹箱21被傳送離開(kāi)出口開(kāi)口34,無(wú)人機(jī)將其抓起(應(yīng)是空箱),并回放到原始的來(lái)源集散處,以便重行填裝,而后,這一程序重復(fù)著發(fā)生,圖10H-I。

4-需要確認(rèn)的是,在此所揭露之自主地面工作站20是依賴著重力以及液壓力來(lái)移動(dòng)包裹箱21,這種方式僅是本發(fā)明許多簡(jiǎn)單而易于思及之實(shí)施例中的一個(gè)較佳的實(shí)施例。而這些不同的實(shí)施例則又可以依據(jù)本發(fā)明來(lái)作設(shè)計(jì),其中,無(wú)人機(jī)22可由自主工作站的后方來(lái)分派包裹到一輸送帶,其可將包裹分派到具有朝向輸送帶一側(cè)永遠(yuǎn)開(kāi)放的包裹箱或是隔間。不論是分派到包裹箱或是隔間,都可藉由任何傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)來(lái)推送或是移動(dòng)這些包裹而進(jìn)入到空置的包裹箱或是隔間內(nèi),同時(shí),也可將其取出。

對(duì)于本發(fā)明在圖10中所示之相同的自主工作站20的另一實(shí)施例而言,其中不是使用著重力以及液壓力,而是使用著水平的機(jī)械式輸送帶44來(lái)移動(dòng)包裹箱21,其中嵌入式成行排列的輸送帶44、煉條或是任何水平、垂直接收…無(wú)人機(jī)22以及在工作站20內(nèi)例如是右方入口側(cè)45的包裹箱21,以及將包裹箱21移至面對(duì)傳遞的迷你門(mén)25都將是顯而易見(jiàn)而易于思及。在向前移到工作站20的出口或是離開(kāi)側(cè)(左方)46,在一周或是10天的時(shí)間中,無(wú)人機(jī)再一次的接獲空的包裹箱21,應(yīng)注意的是,機(jī)器(工作站)20經(jīng)過(guò)這一時(shí)間段已有能力以上述的方式來(lái)尋獲小包,以及面對(duì)指定傳遞之迷你門(mén)25的主要包裹。

注1:無(wú)人機(jī)22本身或是輸送帶44可以回復(fù)到工作站20,但仍具有許多未被領(lǐng)取的包裹箱21則無(wú)法回到工作站20,只要付一筆額外的費(fèi)用以作為延遲之用。

注2:在其它的主自工作站20內(nèi),迷你門(mén)25可以改換成較大的門(mén),而這全依賴著包裹的尺寸大小、工作站的形態(tài)來(lái)決定,因此,對(duì)于每一種不同尺寸的包裹,都可能設(shè)置有小、中、大型的門(mén)。

注3:個(gè)別的人無(wú)法進(jìn)入到在圖11顯示的工作站20入口45以及出口側(cè)46,通常情況下,它們都是阻礙了別人的觀看。

產(chǎn)業(yè)利用性:

1-連結(jié)航空遞送的自主地面工作站有著其本身的工具、機(jī)制、由現(xiàn)有工具制成的零件,機(jī)制,并具有可實(shí)施的修正性。

2-對(duì)不同的團(tuán)體具有許多不同的用途:快遞服務(wù)、政府單位…等。

3-由無(wú)人機(jī)所達(dá)成有史以來(lái)最快速的服務(wù)可以將用無(wú)人機(jī)到收件者的遞送達(dá)到實(shí)際、安全、牢固可靠以及省時(shí)。

4-小型的工作站可以座落在許多不同的地點(diǎn),來(lái)提供簡(jiǎn)單獲取的服務(wù)。

5-一種在郵政服務(wù)的革命性發(fā)展,能將整個(gè)產(chǎn)業(yè)整體提升一大步。

6-基于這種工作站,許多商業(yè)形態(tài)的面向,例如處理、傳送、以及資料的回饋都可對(duì)不同形態(tài)以及尺寸的材料、包裹、文件、食物…等來(lái)加以實(shí)施。

零件附表:

20 自主地面工作站

21 包裹箱

22 無(wú)人機(jī)

23 半煞車側(cè)輪

24 隔層

25 迷你門(mén)

26 運(yùn)送容置體

27 側(cè)面凹槽

28 導(dǎo)軌

29 鎖臂

30 連結(jié)列

31 入口列

32 出口列

33 入口開(kāi)口

34 出口開(kāi)口

35 隔間

36 垂直凹槽

37 掃描儀

38 鍵盤(pán)(數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng))

39 激光光束發(fā)射器

40 HPS側(cè)板

41 HPS底板

42 單向鎖

43 液壓電路

44 機(jī)械式輸送帶

45 工作站入口側(cè)

46 工作站出口(離開(kāi))側(cè)