本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種機(jī)器人攜帶式智能派件箱。
背景技術(shù):
互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使線上購(gòu)物的消費(fèi)方式迅速發(fā)展,伴隨而來(lái)是物流行業(yè)的迅速擴(kuò)張。現(xiàn)有物流行業(yè)主要依靠人工派件,在無(wú)人的情況下,派件人員把物件放在某個(gè)指定的地方,比如現(xiàn)在小區(qū)里非常流行的速易遞快遞柜和豐巢快遞柜或者物業(yè)辦公區(qū),再通知取件人自己過(guò)來(lái)取件,或者親自送過(guò)去。整個(gè)過(guò)程耗時(shí)間,效率低,工作量大,增加物流的成本。同時(shí)現(xiàn)有快遞員的送貨箱上均未有上鎖功能,當(dāng)其派件上樓時(shí),送貨箱內(nèi)的物品很容易被盜,快遞員需自己承擔(dān)丟件的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)有一種智能快件收納箱,如專利號(hào)201410813713所公開(kāi)的,包括箱體、手動(dòng)鎖、智能鎖、rfid射頻器、無(wú)線傳輸控制模塊、控制器,所述箱體為立方體結(jié)構(gòu),一面開(kāi)有門,在門的內(nèi)部一側(cè)有凸臺(tái),凸臺(tái)右側(cè)箱體上安有智能鎖;所述手動(dòng)鎖安裝在門上一側(cè);所述智能鎖還包括電機(jī)、卡條,與無(wú)線傳輸控制模塊相連;所述rfid射頻器安裝在箱體內(nèi)部一側(cè),與無(wú)線傳輸控制模塊連為整體;所述控制器安裝在箱體內(nèi)部。該智能快件收納箱設(shè)置在門口,結(jié)合智能家居來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收快件,解決了家里無(wú)人收快件的問(wèn)題,雖然快件是可以送上門的,無(wú)需取件人到指定地點(diǎn)取件,但是需要每家每戶都安裝一個(gè)智能快件收納箱,一來(lái)存在成本高的問(wèn)題,二來(lái)非常占樓道空間。
現(xiàn)有一種快件智能派收系統(tǒng),如專利號(hào)201610298319所公開(kāi)的,包括快件派收設(shè)備,所述快件派收設(shè)備包括箱體以及設(shè)置在所述箱體內(nèi)的驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)裝置和控制單元;所述回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)部件和傳感器,所述箱體包括水平固定的回轉(zhuǎn)平臺(tái),所述回轉(zhuǎn)部件可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)上,所述傳感器固設(shè)在所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)上,所述回轉(zhuǎn)部件上設(shè)有容納快件的空間;所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)所述傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng);所述傳感器與所述控制單元電連接,所述傳動(dòng)裝置與所述控制單元電連接;所述傳感器將所述回轉(zhuǎn)部件的位置信息傳送到所述控制單元,所述控制單元根據(jù)所述位置信息,控制所述傳動(dòng)裝置,使所述回轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)到特定位置。該快件智能派收系統(tǒng),能夠使快遞員方便分類整理和存放快件,智能存件和取件,且能實(shí)現(xiàn)安全防盜、自動(dòng)撥號(hào)的功能,大大簡(jiǎn)化快遞員的派件的繁瑣流程。但是沒(méi)有解決物流環(huán)節(jié)中“最后一公里”的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出了一種機(jī)器人攜帶式智能派件箱,可以協(xié)助機(jī)器人攜帶物件,保障物件在傳輸過(guò)程中的安全,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸出物件等功能。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種機(jī)器人攜帶式智能派件箱,其安裝于機(jī)器人的底板上,其特征在于:包括箱體,所述箱體由若干層存放物件的儲(chǔ)物間組成,每層儲(chǔ)物間內(nèi)設(shè)有物件推送系統(tǒng)和監(jiān)控物件安全性的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備,每層儲(chǔ)物間上均鉸接有上閉下開(kāi)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門,所述自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門與箱體之間通過(guò)電磁鎖來(lái)鎖合,且所述自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門與帶動(dòng)其開(kāi)閉的物件推送系統(tǒng)連接;所述箱體外設(shè)有控制打開(kāi)電磁鎖的提取碼輸入界面,所述提取碼界面、電磁鎖、物件推送系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備均與機(jī)器人的控制設(shè)備連接,所述機(jī)器人的控制設(shè)備與監(jiān)控物件安全性和位置導(dǎo)航的管理中心通信連接;
所述物件推送系統(tǒng)包括固定在箱體后方的電機(jī),所述電機(jī)的輸出軸上連接有絲桿,絲桿嵌裝在儲(chǔ)物間的底板上,所述絲桿上螺紋連接有由其驅(qū)動(dòng)推送物件的螺母推進(jìn)器,所述螺母推進(jìn)器通過(guò)鋼絲繩與自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門連接。本發(fā)明通過(guò)與機(jī)器人結(jié)合,由機(jī)器人帶著物件代替人工派件,很好的解決物流環(huán)節(jié)中“最后一公里”的問(wèn)題,大大提升物流派件的效率,降低物流的成本,促進(jìn)物流和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)內(nèi)設(shè)物件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備,保障物件的安全性和完整性,同時(shí)控制設(shè)備與管理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)信息互通,進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航、安全監(jiān)測(cè)和突發(fā)事件警報(bào)等功能。物件能夠自動(dòng)推出,方便收件人提取。自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門能與電磁鎖、物件推送系統(tǒng)配合自行開(kāi)閉,自動(dòng)化程度高。
進(jìn)一步,所述鋼絲繩的一端固定在螺母推進(jìn)器的一角上,其另一端穿過(guò)設(shè)置在儲(chǔ)物間的側(cè)面頂部的鋼絲繩固定架與自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門連接,儲(chǔ)物間內(nèi)的物件不會(huì)影響鋼絲繩帶動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門開(kāi)閉。
進(jìn)一步,所述螺母推進(jìn)架包括一長(zhǎng)條推進(jìn)架,所述長(zhǎng)條推進(jìn)架上設(shè)有與絲桿配合移動(dòng)的螺母,所述長(zhǎng)條推進(jìn)架的寬度略小于儲(chǔ)物間的寬度,其中間是一柵欄結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,所述電機(jī)是一轉(zhuǎn)速可調(diào)的直線步進(jìn)電機(jī),其通過(guò)固定架安裝于箱體上,可以根據(jù)實(shí)際需要的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)螺母推進(jìn)架前進(jìn)的速度。
進(jìn)一步,所述自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門通過(guò)若干個(gè)帶彈簧的合頁(yè)鉸接在儲(chǔ)物間的底板上,在電磁鎖開(kāi)啟后,自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門在合頁(yè)的彈力和鋼絲繩的牽引力作用下緩慢放下打開(kāi)。
進(jìn)一步,所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備是一激光傳感器,所述激光傳感器的發(fā)射器和接收器對(duì)稱安裝于儲(chǔ)物間的兩側(cè),且靠近自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門設(shè)置。
進(jìn)一步,所述提取碼輸入界面上設(shè)有按鍵陣列和顯示屏,讓收件人有最直觀的取件過(guò)程,增加人機(jī)交互時(shí)的服務(wù)性。
進(jìn)一步,所述箱體是由亞格力板定制而成,輕巧牢固,保證了里面物件的安全。
進(jìn)一步,所述儲(chǔ)物間的底板是以鏤空的結(jié)構(gòu),以減輕箱體的重量。
進(jìn)一步,所述智能派件箱的派件步驟如下:
(1)攜帶智能派件箱的機(jī)器人根據(jù)收件人信息來(lái)到指定的地點(diǎn),收件人會(huì)接收到含提取碼的短信;
(2)收件人在提取碼界面輸入提取碼,控制設(shè)備判斷提取碼的正確性,當(dāng)提取碼輸入錯(cuò)誤時(shí),提醒收件人重輸提取碼,當(dāng)提取碼輸錯(cuò)3次時(shí)需重新獲取提取碼;當(dāng)提取碼輸入正確時(shí),則進(jìn)入步驟(3);
(3)所述控制設(shè)備開(kāi)啟相應(yīng)儲(chǔ)物間的電磁鎖,該儲(chǔ)物間的自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門打開(kāi),此時(shí)物件推送系統(tǒng)啟動(dòng)推送物件并帶動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門緩慢下降打開(kāi),同時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)物件的狀態(tài),如若物件沒(méi)取出,則提醒收件人提取物件,如若物件取出,則物件推送系統(tǒng)恢復(fù)并帶動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門關(guān)上,電磁鎖自動(dòng)上鎖。
本發(fā)明的有益效果如下:
1.改變儲(chǔ)物箱存放的方案,把智能派件箱用機(jī)器人攜帶到指定的房間門外,減少人工的參與,提高智能化水平。智能派件箱可以實(shí)現(xiàn)自主化派件,代替市場(chǎng)上固定的儲(chǔ)物箱,真正解決物流行業(yè)的“最后一公里”的問(wèn)題,使室內(nèi)智能生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步向前邁進(jìn)一步。
2.智能派件箱內(nèi)有狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物件的狀況,保障物件的安全性和完整性。并且智能派件箱與室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息互通,進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航、安全監(jiān)測(cè)和突發(fā)事件警報(bào)等功能。
3.智能派件箱能夠自動(dòng)推出物件,避免物件太靠近箱體內(nèi)部,不容易被抽出。箱門打開(kāi),物件推出,箱門關(guān)閉整個(gè)過(guò)程自動(dòng)完成,自動(dòng)化程度高。
4.人機(jī)交互界面簡(jiǎn)潔,考慮人為輸入時(shí)錯(cuò)誤的原因,給予多次輸入的機(jī)會(huì)和語(yǔ)音提醒等功能。當(dāng)箱門打開(kāi)后,如果收件人長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有取件,也會(huì)有語(yǔ)音提醒。提取碼輸入界面人性化服務(wù)更加豐富,配合著語(yǔ)音提醒功能,可以實(shí)現(xiàn)與人信息互通時(shí)完成任務(wù)的準(zhǔn)確性。
5.整個(gè)箱體小巧,牢固,控制簡(jiǎn)單,自動(dòng)化水平高。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門打開(kāi)后內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖3是本發(fā)明自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門打開(kāi)后內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明螺母推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的使用流程圖。
圖6是本發(fā)明的控制系統(tǒng)圖。
圖7是本發(fā)明的提取碼界面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明,但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
參見(jiàn)圖1,一種機(jī)器人攜帶式智能派件箱,其安裝于機(jī)器人的底板上,包括箱體5,所述箱體5是由亞格力板定制而成,輕巧牢固,保證了里面物件的安全。所述箱體5由6層存放物件的儲(chǔ)物間組成,上面5層是用來(lái)進(jìn)行物件的存放和自動(dòng)推出,最下面一層與派件機(jī)器人底板固定,并留有空間放置機(jī)器人的控制設(shè)備。所述儲(chǔ)物間的底板是以鏤空的結(jié)構(gòu),以減輕箱體的重量。需要說(shuō)明的是這里的層數(shù)是可調(diào)的,但要考慮派件的數(shù)量、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的方便以及箱體的成本的問(wèn)題。
本實(shí)施例的每層儲(chǔ)物間內(nèi)設(shè)有物件推送系統(tǒng)和監(jiān)控物件安全性的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備,每層儲(chǔ)物間上均鉸接有上閉下開(kāi)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10,所述自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10與箱體5之間通過(guò)電磁鎖11來(lái)鎖合,且所述自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10與帶動(dòng)其開(kāi)閉的物件推送系統(tǒng)連接。其中所述物件推送系統(tǒng)包括固定在箱體5后方的電機(jī)2,所述電機(jī)2的輸出軸上連接有絲桿3,絲桿3嵌裝在儲(chǔ)物間的底板上,所述絲桿3上螺紋連接有由其驅(qū)動(dòng)推送物件的螺母推進(jìn)器4,所述螺母推進(jìn)器4通過(guò)鋼絲繩13與自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10連接。
本實(shí)施例所述鋼絲繩13的一端固定在螺母推進(jìn)器4的一角上,其另一端穿過(guò)設(shè)置在儲(chǔ)物間的側(cè)面頂部的鋼絲繩固定架7與自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10上的連接件9連接,儲(chǔ)物間內(nèi)的物件不會(huì)影響鋼絲繩帶動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門開(kāi)閉。
本實(shí)施例所述螺母推進(jìn)架4包括一長(zhǎng)條推進(jìn)架,所述長(zhǎng)條推進(jìn)架上設(shè)有與絲桿配合移動(dòng)的螺母,所述長(zhǎng)條推進(jìn)架的寬度略小于儲(chǔ)物間的寬度,其中間是一柵欄結(jié)構(gòu),是為了減輕重量和更好的推出物件,見(jiàn)圖4所示。
本實(shí)施例所述電機(jī)2是一轉(zhuǎn)速可調(diào)的直線步進(jìn)電機(jī),其通過(guò)固定架1安裝于箱體5上,可以根據(jù)實(shí)際需要的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)螺母推進(jìn)架前進(jìn)的速度。
本實(shí)施例所述自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10通過(guò)若干個(gè)帶彈簧的合頁(yè)8鉸接在儲(chǔ)物間的底板上,在電磁鎖11開(kāi)啟后,自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10在合頁(yè)8的彈力和鋼絲繩13的牽引力作用下緩慢放下打開(kāi)。
本實(shí)施例所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備是一激光傳感器,所述激光傳感器的發(fā)射器6和接收器12對(duì)稱安裝于儲(chǔ)物間的兩側(cè),且靠近自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10設(shè)置。
本實(shí)施例所述箱體5外設(shè)有控制打開(kāi)電磁鎖11的提取碼輸入界面14,所述提取碼輸入界面上設(shè)有按鍵陣列和顯示屏,如圖7所示,通過(guò)按鍵陣列輸入提取碼,有三次輸入機(jī)會(huì),當(dāng)輸入正確,會(huì)顯示物件的層數(shù),并且實(shí)時(shí)顯示物件的狀態(tài),是“存入”“取出”,以及箱體的狀態(tài)“打開(kāi)”“關(guān)閉”??梢宰屓〖擞凶钪庇^的取件過(guò)程,增加人機(jī)交互時(shí)的服務(wù)性。
本實(shí)施例所述提取碼界面14、電磁鎖11、物件推送系統(tǒng)的電機(jī)2、狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的發(fā)射端6和接收端12均與機(jī)器人的控制設(shè)備連接,所述機(jī)器人的控制設(shè)備與監(jiān)控物件安全性和位置導(dǎo)航的管理中心交互通信連接,管理中心包括室內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與遠(yuǎn)程控制平臺(tái)。控制設(shè)備主要是提取碼界面14的輸入和校核、與室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制平臺(tái)的交互通信、物件的安全監(jiān)測(cè)??刂圃O(shè)備是以stm32作為總控,見(jiàn)圖6,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)2、提取碼界面14、激光傳感器的發(fā)射端6和接收端12、與室內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制平臺(tái)通信這些功能的控制。主控制器stm32負(fù)責(zé)判斷按鍵信號(hào)是非輸入,判斷提取碼是非正確,如果正確,將找到其對(duì)應(yīng)的箱門信號(hào),將使電磁鎖得電解鎖,控制步進(jìn)單機(jī)啟動(dòng)推出物件。主控制器通過(guò)激光傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)物件的狀態(tài)。并且通過(guò)外設(shè)的通信芯片實(shí)現(xiàn)與室內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與遠(yuǎn)程控制平臺(tái)的交互通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)派件箱安全狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與位置的導(dǎo)航,在一些突發(fā)事件發(fā)生時(shí),可以發(fā)出警報(bào)。
參照?qǐng)D5,本實(shí)施例所述智能派件箱的派件步驟如下:
(1)攜帶智能派件箱的機(jī)器人根據(jù)收件人信息來(lái)到指定的地點(diǎn),收件人會(huì)接收到含提取碼的短信;
(2)收件人在提取碼界面輸入提取碼,控制設(shè)備判斷提取碼的正確性,當(dāng)提取碼輸入錯(cuò)誤時(shí),提醒收件人重輸提取碼,當(dāng)提取碼輸錯(cuò)3次時(shí)需重新獲取提取碼;當(dāng)提取碼輸入正確時(shí),則進(jìn)入步驟(3);
(3)所述控制設(shè)備開(kāi)啟相應(yīng)儲(chǔ)物間的電磁鎖,該儲(chǔ)物間的自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門打開(kāi),此時(shí)物件推送系統(tǒng)啟動(dòng)推送物件并帶動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門緩慢下降打開(kāi),同時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)物件的狀態(tài),如若物件沒(méi)取出,則提醒收件人提取物件,如若物件取出,則物件推送系統(tǒng)恢復(fù)并帶動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門關(guān)上,電磁鎖自動(dòng)上鎖。
本發(fā)明具體工作時(shí),當(dāng)機(jī)器人載著智能派件箱到達(dá)指定位置后,提醒收件人輸入提取碼,當(dāng)提取碼輸入錯(cuò)誤后,可以清除,在三次機(jī)會(huì)內(nèi)輸入正確,就可以打開(kāi)相應(yīng)電磁鎖11。當(dāng)電磁鎖11打開(kāi)時(shí),電機(jī)2就正向啟動(dòng),帶動(dòng)上方的螺母推進(jìn)架4向前運(yùn)動(dòng),螺母推進(jìn)架4推動(dòng)著相應(yīng)儲(chǔ)物間內(nèi)的物件向前移動(dòng)。自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10在合頁(yè)8的彈簧的彈力和鋼絲繩13的牽引力作用下緩慢的放下箱門,當(dāng)物件被推出1/3時(shí),自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10也已經(jīng)在水平位置,如圖2、圖3所示,這時(shí)方便物件的提取。激光傳感器在整個(gè)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物件,當(dāng)物件被取走后,電機(jī)2會(huì)反向啟動(dòng),螺母推進(jìn)架4直線后退,自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10也會(huì)在鋼絲繩13的牽引下緩慢上升,直到垂直關(guān)閉狀態(tài),電磁鎖11關(guān)閉。為了防止收件人在輸入提取碼后沒(méi)有取件,機(jī)器人一直在等待,無(wú)法進(jìn)行下一個(gè)任務(wù)情況的出現(xiàn),設(shè)立了語(yǔ)音提醒的模塊,提醒收件人在兩分鐘內(nèi)取走物件。當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門10重新鎖上后,機(jī)器人會(huì)感應(yīng)到,啟動(dòng)去下一個(gè)地點(diǎn)派送。整個(gè)過(guò)程中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)依次進(jìn)行,每個(gè)過(guò)程的等待時(shí)間都是嚴(yán)格控制好,保證自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門的協(xié)調(diào)性。
本發(fā)明通過(guò)與機(jī)器人結(jié)合,由機(jī)器人帶著物件代替人工派件,很好的解決物流環(huán)節(jié)中“最后一公里”的問(wèn)題,大大提升物流派件的效率,降低物流的成本,促進(jìn)物流和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)內(nèi)設(shè)物件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備,保障物件的安全性和完整性,同時(shí)控制設(shè)備與管理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)信息互通,進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航、安全監(jiān)測(cè)和突發(fā)事件警報(bào)等功能。物件能夠自動(dòng)推出,方便收件人提取。自動(dòng)開(kāi)關(guān)箱門能與電磁鎖、物件推送系統(tǒng)配合自行開(kāi)閉,自動(dòng)化程度高。