基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910483284.7 (22)申请日 2019.06.04 (71)申请人 重庆电子工程职业学院 地址 404100 重庆市沙坪坝区虎溪大学城 东路76号 (72)发明人 杨明 (74)专利代理机构 北京中政联科专利代理事务 所(普通合伙) 11489 代理人 何浩 (51)Int.Cl. G06Q 10/08(2012.01) (54)发明名称 基于实景三维城市数据的无人机智能电商 送货系统及方法 (57)摘要 本发明公开一种基于实景三维城市数据的 无人机智能电商送货系。

2、统及方法， 系统包括移动 客户端、 订单管理平台、 配货中心、 中转中心以及 无人机配送单元， 其中： 移动客户端登入订单管 理平台选择商品并通过预先存储的实景三维城 市数据选定收货地址， 生成订单信息； 订单管理 平台管理商品信息； 还用于订单信息发送至配货 中心； 配货中心， 用于管理各个订单信息的配送 情况； 中转中心， 用于实现无人机配送单元的中 转管理； 无人机配送单元， 用于实现导航规划和 货物运输。 其效果是： 用户下单时可以基于实景 三维城市图像选定收货地址， 物流配送时， 无人 机能够基于实景三维城市数据确定客户的立体 坐标， 从而实现无人机送货到家。 权利要求书2页 说明书。

3、5页 附图3页 CN 110210809 A 2019.09.06 CN 110210809 A 1.一种基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统， 其特征在于包括： 移动客 户端、 订单管理平台、 配货中心、 中转中心以及无人机配送单元， 其中： 所述移动客户端通过移动网络登入订单管理平台选择商品并通过订单管理平台中预 先存储的实景三维城市数据选定收货地址， 从而生成订单信息； 所述订单管理平台， 用于管理商品信息并且预先绑定有用于确定收货地址的实景三维 城市数据； 还用于将移动客户端下载的订单信息发送至所述配货中心； 所述配货中心， 用于管理各个订单信息的配送情况； 所述中转中心， 用。

4、于根据所述配货中心的配送情况实现所述无人机配送单元的中转管 理； 所述无人机配送单元， 用于根据所述订单信息中的收货地址确定立体坐标位置实现导 航规划和货物运输。 2.根据权利要求1所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统， 其特征 在于： 所述移动客户端在所述实景三维城市数据中选定收货地址后， 所述订单管理平台在 所述订单信息中生成该收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户 方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 同时发送至所述配货中心实现各个订单 的配送。 3.根据权利要求1或2所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统， 其特 征在于： 在所述。

5、订单信息中还包括有移动客户端的无线WiFi网络信息。 4.根据权利要求3所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统， 其特征 在于： 所述无人机配送单元包括导航规划单元、 飞行单元、 无线通信单元、 装卸货单元， 其 中： 所述导航规划单元根据所述订单信息中客户的收货地址制定导航路线并控制所述飞 行单元按照所述导航路线飞行到预定的区域； 当所述无人机配送单元到达预定区域后， 所述无线通信单元根据所述无线WiFi网络信 息与所述移动客户端建立无线网络连接， 让所述移动客户端获得所述无人机配送单元的遥 控权限； 所述装卸货单元， 用于实现装卸货控制， 当卸货完成后， 所述导航规划单元控制所。

6、述飞 行单元飞回所述中转中心。 5.根据权利要求4所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统， 所述移 动客户端为智能手机。 6.一种基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1： 移动客户端通过移动网络登入订单管理平台选择商品并通过订单管理平台中预先 存储的实景三维城市数据选定收货地址， 从而生成订单信息的步骤； S2： 订单管理平台将移动客户端下载的订单信息发送至所述配货中心的步骤； S3： 配货中心将订单信息所需的货物配送至中转中心， 并指示中转中心按照收货地址 进行中转的步骤； S4： 中转中心将货物装载至无人机配送单元， 并控制无人机配。

7、送单元飞行到收货地址 相关联的预定区域的步骤； 权利要求书 1/2 页 2 CN 110210809 A 2 S5： 无人机配送单元与移动客户端建立网络连接并赋予遥控权限， 通过移动客户端控 制所述无人机配送单元卸货的步骤； S6： 卸货完成后， 无人机配送单元飞回中转中心， 生成订单配送完毕信息并反馈至所述 配货中心和订单管理平台的步骤。 7.根据权利要求6所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货方法， 其特征 在于， 所述移动客户端通过实景三维图像选定收货地址， 所述订单管理平台在所述订单信 息中生成该收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户方向及水平 距离以及目。

8、标楼宇立式图中下降高度， 同时发送至所述配货中心实现各个订单的配送。 8.根据权利要求7所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货方法， 其特征 在于， 所述配货中心根据目标楼宇参考点位置匹配中转中心， 并将订单所需货物运送至所 述中转中心， 所述中转中心根据该订单收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰 视图中目标客户方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 控制所述无人机配送单 元将其配送至预定的区域。 9.根据权利要求6-8任一所述的基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货方法， 其特征在于， 在步骤S1生成的订单信息中还包括了对应移动客户端的无线WiFi网络信息， 当所述。

9、无人机配送单元到达预定的区域后， 自动搜索该无线WiFi网络并建立网络连接， 实 现所述移动客户端对所述无人机配送单元的遥控指挥， 使其飞进室内完成卸货。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110210809 A 3 基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及电子商务平台中的物流管理技术， 具体涉及到一种基于实景三维城市 数据的无人机智能电商送货系统及方法。 背景技术 0002 随着电子商务的蓬勃发展， 用户对货物配送的即时性和就近性要求越来越高， 快 速送货以及不出门取件已经成为当今电子商务平台最新的要求。 0003 现有技术中， 为了解决快速送货的问。

10、题， 已有人提出了无人机送货的技术， 通过客 户的收货地址， 无人机可以将货物运送到附件， 然后由客户自行取货或者由专人进行二次 配送。 而要想实现不出门取件， 现有的电子商务平台通常也是通过招募配送员来解决最后 一公里的问题， 当货物到达配送点后， 由配送员将其运送到指定的地址。 0004 现有技术的缺陷是： 0005 (1)常规的电商平台在货物配送时往往只能配送到固定的收发点或者收发柜， 由 客户自行前往取件， 即使是无人机送货， 也未解决最后一公里的问题， 未实现不出门取件的 功能； 0006 (2)现有的人工送货上门虽然解决了最后一公里问题， 但是其人力成本高， 而且具 有一定的安全隐。

11、患， 配送员入室犯罪的情况时有发生。 发明内容 0007 为了解决上述问题， 本发明首先提供一种基于实景三维城市数据的无人机智能电 商送货系统， 随着实景三维城市数据覆盖范围的日益递增， 城市大数据和智慧城市建设已 经日益临近， 利用实景三维城市数据能够精确的获取用户的三维立体坐标信息， 从而有效 引导无人机实现送货上门， 满足窗口取件或无人机入室卸货的功能， 真正解决电子商务货 物配送最后一公里的问题。 0008 为实现上述目的， 本发明所采用的具体技术方案如下： 0009 一种基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系统， 其关键在于包括： 移动 客户端、 订单管理平台、 配货中心、 中转。

12、中心以及无人机配送单元， 其中： 0010 所述移动客户端通过移动网络登入订单管理平台选择商品并通过订单管理平台 中预先存储的实景三维城市数据选定收货地址， 从而生成订单信息； 0011 所述订单管理平台， 用于管理商品信息并且预先绑定有用于确定收货地址的实景 三维城市数据； 还用于将移动客户端下载的订单信息发送至所述配货中心； 0012 所述配货中心， 用于管理各个订单信息的配送情况； 0013 所述中转中心， 用于根据所述配货中心的配送情况实现所述无人机配送单元的中 转管理； 0014 所述无人机配送单元， 用于根据所述订单信息中的收货地址确定立体坐标位置实 现导航规划和货物运输。 说明书。

13、 1/5 页 4 CN 110210809 A 4 0015 可选地， 所述移动客户端在所述实景三维城市数据中选定收货地址后， 所述订单 管理平台在所述订单信息中生成该收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图 中目标客户方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 同时发送至所述配货中心实 现各个订单的配送。 0016 可选地， 在所述订单信息中还包括有移动客户端的无线WiFi网络信息。 0017 可选地， 所述无人机配送单元包括导航规划单元、 飞行单元、 无线通信单元、 装卸 货单元， 其中： 0018 所述导航规划单元根据所述订单信息中客户的收货地址制定导航路线并控制所 述飞行单。

14、元按照所述导航路线飞行到预定的区域； 0019 当所述无人机配送单元到达预定区域后， 所述无线通信单元根据所述无线WiFi网 络信息与所述移动客户端建立无线网络连接， 让所述移动客户端获得所述无人机配送单元 的遥控权限； 0020 所述装卸货单元， 用于实现装卸货控制， 当卸货完成后， 所述导航规划单元控制所 述飞行单元飞回所述中转中心。 0021 可选地， 所述移动客户端为智能手机。 0022 基于上述描述， 本发明还提供一种基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货 方法， 包括以下步骤： 0023 S1： 移动客户端通过移动网络登入订单管理平台选择商品并通过订单管理平台中 预先存储的实景三。

15、维城市数据选定收货地址， 从而生成订单信息的步骤； 0024 S2： 订单管理平台将移动客户端下载的订单信息发送至所述配货中心的步骤； 0025 S3： 配货中心将订单信息所需的货物配送至中转中心， 并指示中转中心按照收货 地址进行中转的步骤； 0026 S4： 中转中心将货物装载至无人机配送单元， 并控制无人机配送单元飞行到收货 地址相关联的预定区域的步骤； 0027 S5： 无人机配送单元与移动客户端建立网络连接并赋予遥控权限， 通过移动客户 端控制所述无人机配送单元卸货的步骤； 0028 S6： 卸货完成后， 无人机配送单元飞回中转中心， 生成订单配送完毕信息并反馈至 所述配货中心和订单。

16、管理平台的步骤。 0029 可选地， 所述移动客户端通过实景三维图像选定收货地址， 所述订单管理平台在 所述订单信息中生成该收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户 方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 同时发送至所述配货中心实现各个订单 的配送。 0030 可选地， 所述配货中心根据目标楼宇参考点位置匹配中转中心， 并将订单所需货 物运送至所述中转中心， 所述中转中心根据该订单收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 控制所述无 人机配送单元将其配送至预定的区域。 0031 可选地， 在步骤S1生成的。

17、订单信息中还包括了对应移动客户端的无线WiFi网络信 息， 当所述无人机配送单元到达预定的区域后， 自动搜索该无线WiFi网络并建立网络连接， 实现所述移动客户端对所述无人机配送单元的遥控指挥， 使其飞进室内完成卸货。 说明书 2/5 页 5 CN 110210809 A 5 0032 本发明的显著效果是： 0033 本发明在现有电子商务平台中融入实景三维城市数据， 用户下单时可以基于实景 三维城市图像选定收货地址， 物流配送时， 无人机能够基于实景三维城市数据确定客户的 立体坐标， 从而实现无人机送货到家， 真正解决电子商务物流配送最后一公里的问题。 附图说明 0034 图1为本发明的系统原。

18、理框图； 0035 图2为本发明的具体实施例中某小区楼宇分布图； 0036 图3为本发明的具体实施例中目标楼宇仰视图； 0037 图4为本发明的具体实施例中目标楼宇立式图。 具体实施方式 0038 为了使本发明要解决的技术问题、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图及 具体实施例进行详细描述。 0039 如图1所示， 本实施例提供一种基于实景三维城市数据的无人机智能电商送货系 统， 移动客户端、 订单管理平台、 配货中心、 中转中心以及无人机配送单元， 其中： 0040 所述移动客户端为智能手机， 可以通过移动网络登入订单管理平台选择商品并通 过订单管理平台中预先存储的实景三维城市数据选定。

19、收货地址， 从而生成订单信息； 该订 单信息中同时还包括了对应移动客户端的无线WiFi网络信息； 0041 所述订单管理平台， 用于管理商品信息并且预先绑定有用于确定收货地址的实景 三维城市数据； 还用于将移动客户端下载的订单信息发送至所述配货中心； 0042 如图2-图4所示， 具体实施时， 订单管理平台收到移动客户端发出的订单信息后， 先根据收货地址解析出该收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客 户方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 以图2所示某小区楼宇分布图为例， 通 过实景三维城市数据可以得到某小区楼宇分布情况， 可以看出不同楼宇的结构和住户的分 布情况是。

20、不一样的， 从图3可以看出， 当确定了目标楼宇参考点位置后， 每一个目标客户在 目标楼宇仰视图中相对应的方向及水平距离就可以通过实景三维城市数据直接确定， 同时 基于目标客户对应一侧的立体图， 可以得出该客户相对于目标楼宇参考点位置的下降高 度， 将上述信息融合即可得出目标客户所处的立体空间位置， 订单管理平台基于实景三维 城市数据解析出客户收货位置后， 结合客户的商品需求， 将其发送至所述配货中心实现各 个订单的配送； 0043 所述配货中心， 用于管理各个订单信息的配送情况； 根据订单信息中客户的商品 需求以及客户目标楼宇参考点位置确定对应的中转中心， 将货物发送的该中转中心； 0044 。

21、所述中转中心， 用于根据所述配货中心的配送情况实现所述无人机配送单元的中 转管理； 当中转中心收到配货中心发配过来的货物后， 根据每个订单客户收货地址， 结合订 单管理平台解析出的该收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户 方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 控制所述无人机配送单元实现货物的配 送管理； 0045 所述无人机配送单元， 用于根据所述订单信息中的收货地址确定立体坐标位置实 说明书 3/5 页 6 CN 110210809 A 6 现导航规划和货物运输。 0046 具体实施时， 所述无人机配送单元包括导航规划单元、 飞行单元、 无线通信单元、 装卸货单。

22、元， 其中： 0047 所述导航规划单元根据所述订单信息中客户的收货地址制定导航路线并控制所 述飞行单元按照所述导航路线飞行到预定的区域； 0048 所述飞行单元用于实现飞行控制， 包括飞行速度、 飞行高度、 飞行方向、 飞行避障 等； 0049 当所述无人机配送单元到达预定区域后， 所述无线通信单元根据所述无线WiFi网 络信息与所述移动客户端建立无线网络连接， 让所述移动客户端获得所述无人机配送单元 的遥控权限； 具体实施时， 可以在移动客户端可以预装专用的控制软件， 当其与无人机配送 单元建立无线通信后， 可以通过移动客户端发送相应的操控指令， 包括控制无人机的飞行 方向、 飞行速度、 。

23、卸货等。 0050 所述装卸货单元， 用于实现装卸货控制， 当卸货完成后， 所述导航规划单元控制所 述飞行单元飞回所述中转中心。 具体实施时， 可以在无人机上设置专用的货架或货舱， 通过 外部控制可以实现货物自动装卸控制。 0051 基于上述系统， 本实施例还提供一种基于实景三维城市数据的无人机智能电商送 货方法， 包括以下步骤： 0052 S1： 移动客户端通过移动网络登入订单管理平台选择商品并通过订单管理平台中 预先存储的实景三维城市数据选定收货地址， 从而生成订单信息的步骤； 在该订单信息中 同时包括了移动客户端的无线WiFi网络信息， 便于无人机配送单元到达预定的区域后， 自 动搜索该。

24、无线WiFi网络并建立网络连接， 实现移动客户端对无人机配送单元的遥控指挥， 使其飞进室内或靠近阳台完成卸货； 用户通过实景三维城市图像信息可以直接选定自家所 处的位置作为收货地址， 订单管理平台基于该收货地址能够解析出对应的三维立体空间坐 标， 包括目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户方向及水平距离以及目标楼宇 立式图中下降高度， 然后基于该三维立体空间坐标信息和无线WiFi网络信息， 传递到配货 中心和中转中心， 由中转中心进行无人机配送单元的控制和管理。 0053 S2： 订单管理平台将移动客户端下载的订单信息发送至所述配货中心的步骤； 配 货中心根据订单信息确定相应的货物以及。

25、对应的中转中心； 0054 S3： 配货中心将订单信息所需的货物配送至中转中心， 并指示中转中心按照收货 地址进行中转的步骤； 0055 S4： 中转中心将货物装载至无人机配送单元， 并控制无人机配送单元飞行到收货 地址相关联的预定区域的步骤； 0056 S5： 无人机配送单元与移动客户端建立网络连接并赋予遥控权限， 通过移动客户 端控制所述无人机配送单元卸货的步骤； 当无人机配送单元飞行到预定区域后， 通过网络 搜索能够自动匹配到订单信息中相关联的无线WiFi网络信息， 从而建立网络连接， 使得移 动客户端能够在本地对无人机配送单元进行操控， 进一步提升了用户的体验感， 从而有效 引导无人机。

26、实现送货上门， 满足窗口取件或无人机入室卸货的功能， 真正解决电子商务货 物配送最后一公里的问题。 0057 S6： 卸货完成后， 无人机配送单元飞回中转中心， 生成订单配送完毕信息并反馈至 说明书 4/5 页 7 CN 110210809 A 7 所述配货中心和订单管理平台的步骤。 0058 实施时， 所述配货中心根据目标楼宇参考点位置匹配中转中心， 并将订单所需货 物运送至所述中转中心， 所述中转中心根据该订单收货地址对应的目标楼宇参考点位置、 目标楼宇仰视图中目标客户方向及水平距离以及目标楼宇立式图中下降高度， 控制所述无 人机配送单元将其配送至预定的区域； 0059 如图2所示， 在实。

27、景三维城市数据中的每栋楼宇的正上方可以设置一个参考点， 无 人机配送单元根据该目标参考点的位置可以预先飞行到该参考点的正上方， 如图3、 图4所 示， 根据目标楼宇仰视图中目标客户方向及水平距离， 图中所示(a1， d1)， 可以引导无人机 配送单元到达收货地址的正上方， 然后再基于目标楼宇立式图中下降高度， 图中所示L1， 确 定无人机配送单元的下降高度， 基于上述路径自动导航可以控制无人机配送单元到达收货 地址的临近区域， 然后再基于无线WiFi网络连接， 由移动客户端对无人机配送单元进行本 地控制， 从而实现无人机入室卸货， 卸货完毕后， 无人机配送单元再自动返回中转中心， 上 述过程，。

28、 信息流畅， 控制方便， 真正实现了送货到家的效果。 0060 在本发明的路径规划过程中， 基于实景三维城市数据， 能够有效结合不同建筑楼 宇的外部形状并适应不同住户窗户开设位置和方向， 从而构建各个用户收货地址的三维立 体空间坐标， 便于无人机配送单元在三维空间中进行目标位置的导航， 同时本发明基于远 程自动导航和临近状态下WiFi网络连接的本地控制， 能够有效实现无人机配送单元的高 效、 精准飞行， 满足电商送货到家的需求。 0061 最后需要说明的是， 上述中的无人机的飞行控制， 装卸货单元的具体结构设计等， 均可认定现有技术， 具体技术细节不予赘述， 而且本实施例描述仅为本发明的优选实施例， 本领域的普通技术人员在本发明的启示下， 在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下， 可 以做出多种类似的表示， 这样的变换均落入本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 8 CN 110210809 A 8 图1 图2 说明书附图 1/3 页 9 CN 110210809 A 9 图3 说明书附图 2/3 页 10 CN 110210809 A 10 图4 说明书附图 3/3 页 11 CN 110210809 A 11 。