本發(fā)明涉及快遞物流，特別涉及智能快遞柜的控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、智能快遞柜是隨著快遞業(yè)不斷發(fā)展新生的事物。現(xiàn)關(guān)于智能快遞柜，公開號為：cn205334622u的中國專利公開了一種智能快遞柜系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括快遞柜服務(wù)端和至少一組智能快遞柜。智能快遞柜用于播送快遞柜信息以供用戶終端通過支持i?beacon的應(yīng)用獲取、接收并執(zhí)行快遞柜服務(wù)端發(fā)送的開門指令?？爝f柜服務(wù)端用于接收用戶終端上傳的快遞柜信息和用戶信息，分析快遞柜信息對應(yīng)的智能快遞柜中是否存有當(dāng)前用戶的快遞，向用戶終端返回分析結(jié)果，接收用戶終端根據(jù)分析結(jié)果發(fā)送的開門指令，向?qū)?yīng)的智能快遞柜發(fā)送開門指令。該專利通過智能快遞柜播送快遞柜信息供支持i?beacon的應(yīng)用獲取，再與用戶信息一同上傳至快遞柜服務(wù)端。

2、上述專利雖然替代了快遞柜二維碼的使用，但現(xiàn)有的快遞柜在投遞過程中，仍然需要快遞員手動輸入包裹信息，并選擇合適的柜格進(jìn)行投遞，操作復(fù)雜，效率低下，且容易出錯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供智能快遞柜的控制系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了包裹的自動掃碼、柜格分配和投遞，顯著提高了快遞投遞效率，通過高度自動化的流程，減少了人工干預(yù)，提高了操作的準(zhǔn)確性和效率，降低了錯誤率，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、智能快遞柜的控制系統(tǒng)，包括智能控制柜，智能控制柜表面安裝有投放門和取貨門，智能控制柜內(nèi)設(shè)置有柜格和智能控制單元，取貨門與柜格一一對應(yīng)，智能控制單元由掃碼機(jī)構(gòu)、投遞機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，掃碼機(jī)構(gòu)和投遞機(jī)構(gòu)通過導(dǎo)線與控制機(jī)構(gòu)電連接。

4、進(jìn)一步的，掃碼機(jī)構(gòu)包括傳感器組件和投遞管道，傳感器安裝在投遞管道一側(cè)，投遞管道垂直設(shè)置在取貨門內(nèi)，傳感器組件用于檢測包裹的位置和狀態(tài)，采集包裹的條形碼信息，條碼采集裝置用于對包裹表面的條碼進(jìn)行采集，投遞管道用于引導(dǎo)包裹從快遞員投入至轉(zhuǎn)盤，投遞機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤、載物臺和三軸四蓋模組，轉(zhuǎn)盤設(shè)置在投遞管道下方，條碼采集裝置安裝在轉(zhuǎn)盤內(nèi)，載物臺設(shè)置在轉(zhuǎn)盤下方，三軸四蓋模組安裝在轉(zhuǎn)盤一側(cè)，載物臺與三軸四蓋模組固定連接，轉(zhuǎn)盤用于接收包裹并進(jìn)行自動掃碼，載物臺用于承載包裹并進(jìn)行投遞作業(yè)，三軸四蓋模組用于將包裹投遞至指定柜格。

5、進(jìn)一步的，控制機(jī)構(gòu)包括：

6、數(shù)據(jù)采集模塊，用于接收掃碼機(jī)構(gòu)采集的包裹條形碼信息以及傳感器組件反饋的包裹位置和狀態(tài)信息；

7、處理分析模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊接收的信息，分析包裹的屬性和目的地，結(jié)合更新反饋模塊提供的柜格空閑狀態(tài)，自動分配一個空閑柜位；

8、終端驅(qū)動模塊，用于根據(jù)處理分析模塊的分配結(jié)果，向投遞機(jī)構(gòu)發(fā)送控制指令，驅(qū)動載物臺和三軸四蓋模組完成包裹的投遞作業(yè)；

9、更新反饋模塊，用于負(fù)責(zé)記錄每次投遞的詳細(xì)信息，包括柜格的使用情況以及包裹對應(yīng)的存放位置，并實時更新柜格的空閑狀態(tài)；

10、更新反饋模塊，還用于與用戶交互界面進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將投遞成功的信息通過用戶交互界面展示給快遞員和用戶；

11、遠(yuǎn)程監(jiān)管模塊，用于基于物聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)管平臺建立數(shù)據(jù)傳輸通道，基于所述數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，管理員可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)管平臺遠(yuǎn)程監(jiān)控智能快遞柜的運(yùn)行狀態(tài)，查看投遞和取件記錄，在必要時對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和調(diào)試。

12、進(jìn)一步的，控制機(jī)構(gòu)，還包括：

13、安全檢測模塊，用于實時監(jiān)測智能控制單元各機(jī)構(gòu)驅(qū)動設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，判斷各機(jī)構(gòu)驅(qū)動設(shè)備是否正常運(yùn)行；

14、故障報警模塊，用于基于安全檢測模塊的檢測結(jié)果，一旦檢測到異常情況，則立即觸發(fā)報警機(jī)制，通知維護(hù)人員進(jìn)行處理。

15、進(jìn)一步的，所述處理分析模塊自動分配一個空閑柜位，還包括：

16、柜位狀態(tài)掃描：對快遞柜的每一個柜位進(jìn)行掃描，掃描順序從最低層開始，同一層內(nèi)從左至右依次掃描，直至找到空閑柜位，通過讀取各柜位當(dāng)前狀態(tài)信息，確定初始空閑柜位；

17、優(yōu)先分配原則：將標(biāo)記出的所有空閑柜位匯集生成空閑柜位數(shù)據(jù)集，根據(jù)三軸四蓋模組中y軸的位置數(shù)據(jù)與空閑柜位數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，并按照y軸差值由小到大的順序?qū)裎坏倪M(jìn)行排序；

18、包裹優(yōu)化分配：當(dāng)獲取到的待投遞的包裹信息與已投入且放置在柜格內(nèi)的包裹信息相同時，判斷所述包裹屬于同一用戶，執(zhí)行優(yōu)化策略；

19、對已存入的同一用戶的包裹柜位進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，確定包裹柜位的周圍是否存在空閑柜位，計算當(dāng)前包裹與各空閑柜位的橫縱坐標(biāo)距離，并綜合對比各空閑柜位權(quán)重，根據(jù)權(quán)重比較結(jié)果確定最優(yōu)的空閑柜位作為待投遞目標(biāo)柜位。

20、進(jìn)一步的，所述包裹優(yōu)化分配，還包括對用戶進(jìn)行行為分析：根據(jù)獲取到的待投遞的包裹信息提取用戶數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶的歷史取件數(shù)據(jù)確定所述用戶的包裹平均存放時間和取件頻率，確定用戶的取件需求和偏好，根據(jù)用戶的取件需求和偏好進(jìn)行柜位的優(yōu)先分配。

21、進(jìn)一步的，所述終端驅(qū)動模塊向投遞機(jī)構(gòu)發(fā)送控制指令，具體為：

22、待機(jī)位置設(shè)置：設(shè)置各機(jī)構(gòu)的初始參數(shù)，確定各機(jī)構(gòu)在不進(jìn)行投遞作業(yè)時的停靠坐標(biāo)；

23、投遞信號觸發(fā)：對掃碼傳感器獲取包裹單號信息后觸發(fā)的投遞信號進(jìn)行驗證，基于驗證結(jié)果觸發(fā)投遞信號，標(biāo)志著投遞流程的正式開始；

24、柜位分配：根據(jù)所述處理分析模塊的分配結(jié)果確定空閑柜位的位置信息及柜位編號數(shù)據(jù)；

25、控制程序生成與發(fā)送：讀取分配的空閑柜位的位置信息生成控制程序，并發(fā)送至投遞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動設(shè)備；

26、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動：各驅(qū)動設(shè)備根據(jù)接收到的控制程序行進(jìn)相應(yīng)距離，將包裹投遞至指定柜位；

27、狀態(tài)更新與待機(jī)：包裹存入柜格后，接收到來自投遞機(jī)構(gòu)的確認(rèn)反饋信號，同時，更新柜位信息數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)信息，并驅(qū)動載物臺回到待機(jī)位置。

28、進(jìn)一步的，所述用戶交互界面設(shè)置在投放門一側(cè)，用于顯示投遞成功信息及柜位號碼，同時，提供取件密碼生成與用戶取件驗證功能。

29、本發(fā)明提供另一種技術(shù)方案，智能快遞柜的控制方法，包括以下步驟：

30、步驟一：快遞員打開投放門，將包裹投入系統(tǒng)，入口傳感器檢測到包裹后立即觸發(fā)入庫流程；

31、步驟二：包裹通過投遞管道進(jìn)入轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上的掃碼傳感器對其進(jìn)行全方位掃描，對包裹進(jìn)行自動掃碼，獲取包裹信息并發(fā)送至控制機(jī)構(gòu)；

32、步驟三：控制機(jī)構(gòu)根據(jù)獲取到的掃碼信息，結(jié)合更新反饋模塊提供的柜格的空閑狀態(tài)，自動分配一個空閑柜位；

33、步驟四：控制機(jī)構(gòu)向投遞機(jī)構(gòu)發(fā)送控制指令，三軸四蓋模組根據(jù)接收到的控制指令移動載物臺，將包裹運(yùn)送至分配的空閑柜位位置；

34、步驟五：更新反饋模塊記錄投遞信息更新柜格的空閑狀態(tài)，并通知快遞員投遞完成，用戶交互界面顯示投遞成功信息及柜位編號，快遞員和用戶可通過界面查詢投遞狀態(tài)；

35、步驟六：將獲取到的包裹信息與分配的柜位編號進(jìn)行一一對應(yīng)，生成取件通知短信并發(fā)送至對應(yīng)用戶所在的終端設(shè)備。

36、進(jìn)一步的，所述步驟一中將包裹投入系統(tǒng)，還包括：

37、對投入的包裹進(jìn)行預(yù)處理，基于傳感器組件對包裹進(jìn)行合格檢測，包括尺寸、重量等參數(shù)的測量，以確保包裹符合存放要求，若包裹不符合預(yù)設(shè)包裹要求，則通過用戶交互界面通知快遞員，并拒絕接收該包裹。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

39、本發(fā)明通過自動化的智能快遞柜能夠迅速、準(zhǔn)確地完成包裹的掃碼、識別和投遞過程，極大地提高了快遞處理的效率和便捷性，無需快遞員手動輸入包裹信息，減少了人為錯誤，同時也縮短了包裹投入時間，精準(zhǔn)的投遞控制，確保了用戶能夠輕松、快速地找到并取出自己的包裹，減少了人工干預(yù)的需求，降低了人力資源成本，也提高了快遞柜的周轉(zhuǎn)率，使得每個柜格都能得到充分利用，進(jìn)一步降低了運(yùn)營成本。