CN107187783A - 一种智能货物运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能货物运输系统。该系统由控制器、运输网络、移动载体、货物站点、中转站、收发装置、客户端操作软件、人机操作界面组成。该系统可以实现快递自动收取、自动分类、无人配送、实时跟踪的功能。该系统可实现工厂仓库自动货物摆放。该系统可用于垃圾回收等所有涉及货物运输的行业。该系统可大幅度提高货物的运输时效，可以准确的计算运送轨迹及预计运送时间，实现精准化零延时配送，降低运输成本，并且节能环保。

Description

一种智能货物运输系统

一种智能货物运输系统

技术领域：

本发明涉及一种快递、物流、外卖配送的智能无人运输系统，同时可运用于快递、物流运输行业，同时可运用于货物运输筛选分类行业，如工厂库房的货物进出及堆放、生活垃圾的回收等，偏向于智能自动化运输，工业自动化运输，运输信息自动化。

背景技术：

快递、货物运输、外卖配送、工厂仓库货物堆放，需要大量的人力进行分选、收取、配送，效率低、成本高、容易出现差错。

尤其是快递行业的最后一公里，目前主要还是由人工进行配送，无人机技术也因为种种原因没有普及。

本发明针对以上问题点，建造一套运输网络，通过移动载体装载货物并沿着运输网络进行运行，实现货物无人运送的目的，配合自动化装置，实现货物自动化收发功能，降低配送成本、提高配送时效、提高配送准确性。

发明内容：

本发明需要解决的技术问题：

提供一种快捷、低成本、智能、稳定的货物运输方式,替代目前由人工进行道路交通的运输方式。

本发明的技术解决方案：

一种智能货物运输系统，主要包含运输网络、移动载体、货物站点、中转站、收发装置、人机互动平台、操作软件、控制器、通讯基站、货柜、换向器、接力平台组成，各部件之间均建立有线或者无线的通讯连接。

进一步的，所述的运输网络，起到承载、导向的作用，可以是架设的缆索、可以是铺设的轨道、可以是马路或绿化带中开辟的专用通道，整个运输网络可以由多条不同方向的支线网络组成，当运输网络是缆索时，可以带有动力装置来驱动缆索进行循环运转，产生货物移动的动力。

进一步的，所述的移动载体，移动载体在运输网络承载、导向作用下进行有轨运行，移动载体本身可以带有动力系统，由电动机或者热能机给移动载体提供运行的机械能，当由电动机进行驱动时可以通过电池供电，也可以利用缆索或者轨道制作滑动受电电刷。移动载体上配有无线收发模块，模块可以进行无线定位、控制移动载体上驱动电机的运转方向及转速、控制提升装置动作、控制吊夹装置动作，移动载体上可以增设位置传感器、机械定位结构、结合无线定位完成精准定位。移动载体可以通过换向器切换至不同的支线网络运行，实现任何一个移动载体都可以运行到整个运输网络的功能。移动载体还可以配合接力平台的作用，实现例外一种运行模式，某个移动载体只在移动网络上的某一个区间段进行往返运行，将货柜进行接力运输，这样可以实现每件货物都可以送达到移动网络上的任何位置。

进一步的，所述货物站点，是给货柜临时存放提供场地，客户可以直接将货物存入大小合适的货柜，由货柜暂存货物叠放在货物站点内。货柜尺寸统一成一种或几种标准化规格，货柜外围设有定位结构，多个货柜可以拼接叠放，这样后续运输过程中就很容易实现机械化操作。

进一步的，所述中转站，中转站用于将正在运送途中的货柜进行转运或分类。整个运输网络中的货柜都可以由移动载体运送至中转站，中转站内部可以根据货柜即将运输的方向设定若干个区域，移动载体可以直接将货柜叠放到对应的区域内，也可以由带扫码功能的机械手识别每个货柜的身份代码，关联控制器中的系统数据得到下一站目的地所运行的运输路径，通过机械手将货物投放至对应的运输路径区域。

进一步的，所述收发装置，收发装置连接在货物站点和移动载体之间，收发装置可以夹持或调取货柜，负责将货物站点内部的货柜推送至移动载体，或者将移动载体上的货柜接放至货物站点，同时可以整理货物站点内货柜的摆放。

进一步的，所述人机互动平台，人机互动平台位于货物站点的内部或者紧邻货物站点或者在人流集中的公共场所，当用户不方便使用操作软件的情况下，人机互动平台可以供用户进行操作，人机互动平台主要由显示器、按键组成，用户可以进行下单、查询、付费操作。

进一步的，所述操作软件，可以安装于计算机及移动设备终端，结合现有的网络通讯技术，实现人机互动平台的同样功能。

进一步的，所述控制器，相当于整个系统的大脑，结合通讯基站，协调系统中的每个组件动作，控制器会接收存储货物的运输编号，在运输及周转过程中进行逻辑编号，保证货物运往正确的目的地。

进一步的，所述通讯基站，是系统中各组件之间的数据传输的载体，可以是自建的专用基站，也可以购买现有的网络通讯运营商的服务，实现系统组件及客户端手机、电脑等手持式移动设备之间的数据通讯。

进一步的，所述货柜，用来临时存放需要进行运输的货物，对货物运输途中的安全提供防护，货柜可以停放在货物站点内部，货柜可以通过收发装置卸出或装进移动载体，每个货柜设有一个门，货柜尺寸统一成一种或几种标准化规格，货柜外围设有定位结构及卡扣，多个货柜可以拼接、叠放，这样后续运输过程中就很容易实现机械化操作。货柜上设有用于吊装的衔铁或卡扣或吊环，货柜外每个货柜都配有一个无线收发模块，设有唯一的身份识别码，控制器可以通过货柜上的无线收发模块控制货柜门的开关，几个货柜叠放时控制器可以通过货柜上的无线收发模块控制货柜之间的卡扣进行锁紧连接，货柜运送时可以几个货柜一起运送。

进一步的，所述换向器，换向器位于运输网络的途径路线上，可以给运输载体短暂的停留，可以旋转或者改变角度。运输载体在换向器的作用下可以在运输网络的交叉点切换不同方向的运输路径。当同一条运输网络上出现多台反方向运行的移动载体时可以通过换向器的短暂停留功能实现单方向轮流通行。

进一步的，所述接力平台，不同的移动载体可以把货柜放置在同一个接力平台上，每个移动载体只做往返接力运行。

附图说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为换向器（12）将移动载体（2）切换运输网络（1）上不同方向的支线路线时的原理示意图。

图3为的接力平台（13）通过四个步骤完成接力运输的工作原理示意图。

图4为移动载体（2）的前视结构示意图。

图5为移动载体（2）的右测视结构示意图。

图中标号分别为：

1-运输网络 2-移动载体 3-货物站点

4-中转站 5-收发装置 6-人机互动平台

7-操作软件 8-钢缆支架 9-控制器

10-通讯基站 11-货柜 12-换向器

13-接力平台 21-驱动轮轴 22-轮轴盖板

23-驱动电机 24-驱动链条 25-电机驱动链轮

26-传动链轮 27-驱动轮 28-提升装置

30-吊夹装置 31-钢缆 32-移动载体控制器

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，对本发明中易产生歧义的关键名词解释如下：

运输网络（1）：用于运送货物的实体网络路径，该网络可以由架空的的钢缆（31）和钢缆支架（8）组成，也可以由轨道或者是通过定位系统或传感技术在地面上开辟规划出的路径。

移动载体（2）：沿着运输网络移动并用于运输货柜及货物的载体。

如图4、图5，实施例中关键部件移动载体的结构及工作原理描述如下：

钢缆运输方式的移动载体（2）自带动力系统时的主要部件及连接方式如下：驱动轮（27），直接和钢缆（31）接触，驱动轮（27）上设有轮槽卡在钢缆（31）上，给移动载体（2）提供支撑力，并给移动载体（2）运行时提供推动力；轮轴盖板（22），作为移动载体（2）的机架，衔接移动载体（2）上各零件的结构连接；驱动轮轴（21），安装在轮轴盖板（22）上，通过轴承连接固定驱动轮（27）；驱动电机（23），固定在轮轴盖板（22）上，由移动载体控制器（32）输出正负可调的脉宽调制电压信号驱动并控制驱动电机（23）的转速及转向；驱动链条（24），连接在电机驱动链轮（25）和传动链轮（26）之间；提升装置（28），由丝杆和丝杆副组成，实现吊夹装置（30）提升、下放动作。吊夹装置（30），安装在提升装置（28）的一端，用于快速的抓持、吊取、装载货物或者货柜（11），可以是吊钩、电磁铁、真空吸盘、或者是机械结构的夹持抱紧装置。

下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。附图是以缆索的运输方式进行描述的，轨道的运输方式和缆索的原理及结构有很多的共同点，无线传感定位导航装置的运输方式和缆索及轨道的运输方式在局部原理上有所区别，缆索及轨道的运输方式是由纯机械结构完成导向功能，无线传感定位导航装置是由无线电信号、传感器信号来完成导向功能，对于整个发明来讲其原理是一样的，都是完成导向的功能、构建出本发明中的运输网络（1），以上3种运输方式可以组合使用。所以能描述出的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它设计方案和附图。

具体实施方式：

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

以钢缆结构的运输方式对快递进行智能运输作为实施案例进行说明。

寄件用户通过操作软件（7）上的站点目录或地图系统查找到附近的货物站点（3）,及收件方附近的货物站点（3）。控制器（9）通过通讯基站（10）收到寄件用户的信息，控制器（9）根据整个系统的工作状态规划出几条时效不同的路线供寄件用户选择，寄件用户根据紧急程度选择合适的路线并完成付费，控制器（9）收到付费信息并回传寄件时货柜（11）的开门密码，此时完成了下单动作。

寄件用户带上需要寄送的物品通过输入密码打开货柜（11）的门，放入快递并关门，货柜（11）内的光电传感器检测到货柜（11）里已经存入快递，门上的行程开关也检测到门已经处于关闭状态，发送状态及所处的位置信息给控制器（9）。

控制器（9）通过货柜（11）所发送的位置信息，发送指令给收发装置（5）,指使收发装置（5）将对应的货柜（11）从货物站点（3）里面取出，完成动作后发出状态指令给控制器（9）。

控制器（9）根据当前系统的状态，调度一台移动载体（2）前往对应货柜（11）所处的货物站点（3），移动载体（2）先通过通讯基站（10）进行粗略定位，完成定位后进行高速运行，在快到达目的货物站点（3）时减速运行，通过对射的光电传感器进行精确定位，完成定位动作后发出状态指令给控制器（9）。

控制器（9）收到以上动作完成信号后，指令收发装置（5）上的电机带动丝杆提升装置将货柜（11）进行向上举升运动，举升高度由收发装置（5）上的位置传感器配合电机进行闭环控制，随后控制器（9）发送指令信号给移动载体（2）上的移动载体控制器（32），指令吊夹装置（30）的电磁铁通电，同时提升装置（28）的电机推动丝杆下行，此过程中吊夹装置（30）上的电磁铁会逐渐接近货柜（11）直至吸合住货柜（11）顶部的衔铁，安装在吊夹装置（30）上的磁通传感器检测到吸合信号后会控制提升装置（28）停止并反向归零，此时货柜已经被移动载体（2）上的吊夹装置（30）吊起，提升装置（28）完成反向归零后动作后由移动载体（2）给控制器（9）发出状态信息。

控制器（9）通过路线规划控制移动载体（2）的运行方向及速度。利用接力平台（13）可以将运输网络（1）某一段单线支路上可能出现的反向运行的两个或多个移动载体（2）所携带的货柜（11）进行交换，避免单线支路上出现移动载体（2）逆方向运行出现的拥堵，可以节约运输网络（1）的制造成本，很大程度上提高了系统效率，该方式还可以实现任意货物站点（3）之间的运输连通；利用换向器（12）进行角度旋转，可以实现移动载体（2）切换不同的运行方向，任意一台移动载体（2）都可以到达任意的货物站点（3）。

当货柜（11）被运达目的地的货物站点（3）附近时，移动载体（2）先减速运行，再进行传感器精确定位，收发装置（5）、提升装置（28）同时动作，电磁铁断电并释放货柜（11），货柜（11）被存放至货物站点（3）里面。

控制器（9）通知收件客户，通过操作软件（7）推送货柜（11）的位置信息及货柜（11）的开门密码。

收件用户通过密码打开货柜（11）的门，取出快递，并重新关门，货柜（11）内的光电传感器检测到货柜里（11）的快递被取出，门上的行程开关也检测到门已经处于关闭状态，系统完成一次运输过程。

Claims (10)

1.一种智能货物运输系统其特征是：由缆索（31）、或者轨道、或者无线传感定位导航装置构建连接成运输网络（1），多个运载货物的移动载体（2），移动载体(2)可以顺着运输网络(1)移动。

2.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：它可以有多个货物站点（3），每个货物站点(3)之间由运输网络(1)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：在运输网络（1）途径的路线上有中转站（4）。

4.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：有一个货物的收发装置（5），收发装置(5)可以位于运输网络（1）附近，收发装置（5）也可以位于货物站点（3）的内部，收发装置（5）可以将货物站点（3）内部的货物装载至移动载体（2），收发装置（5）页可以将移动载体（2）里面的货物卸载至货物站点（3）。

5.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：它还有一个人机互动平台（6），人机互动平台（6）位于货物站点（3）的内部或者人流集中的公共场所。

6.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：它可以有一个客户端操作软件（7），操作软件（7）可以安装于计算机及移动设备终端。

7.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：它有一个控制器（9），控制器（9）通过通讯基站（10）和运输网络（1）、移动载体（2）、货物站点（3）、中转站（4）、收发装置(5)、人机互动平台（6）、客户端操作软件（7）进行数据通讯。

8.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：它可以有一个或者多个货柜（11），货柜可以停放在货物站点（3）内部，货柜（11）可以通过收发装置（5）卸出或装进移动载体（2）。

9.根据权利要求1 所述的一种智能货物运输系统，其特征是：它可以有若干个换向器（12），换向器（12）位于运输网络（1）的途径路线上，可以给运输载体（2）短暂的停留，可以旋转或者改变角度。

10.根据权利要求1所述的一种智能货物运输系统，其特征是：运输网络（1）的下方有一个接力平台（13）,不同的移动载体（2）可以把货柜（11）放置在同一个接力平台上，每个移动载体（2）只做往返接力运行。