一种与货运车对接的自动化搬运设备的工作方法
技术领域
本发明涉及搬运机械领域,特别涉及一种与货运车对接的自动化搬运设备及其工作方法。
背景技术
近年来快递行业飞速发展,但快递件的装卸、分发、扫描、投递仍然主要依靠人力来实现。尤其对于偏远的地区,路途遥远,交通不便,人力不足,快递件的投送还存在很多不足与不便之处。
传统快递物流,货物的运输,分拣,派件,寄件都是依靠人力来实现,这其中的每一个环节都需要耗费相当大的人力物力。货运车到达卸货地点后,需要人力进行卸货,再由快递员进行配送,在派件过程中,快递员不但要把快递运到指定地点,而且要一件一件地发短信通知客户前来取件。在寄件过程中,有时客户需专门跑去专门的寄件点寄件,有时快递员需亲自到寄件人指定地方收件,这两个过程中耗费的人力物力尤其巨大。在人力成本越来越高的今天,为了节省成本,快递行业就必须趋向自动化。
快递柜的出现在一定程度上减轻了派送的难度,但是,快递柜的使用中快递件的存放分拣仍是通过人力所为,而且大多数快递柜只具备寄放和取件功能,对于偏远地区等物流流通不便的地区还是存在很多使用问题。随着信息技术和无人机技术的发展,对于偏远地区的快递服务未来采用自动化设备或无人机派送快件逐渐成为可能,然而,现有的无人机快递行业普遍存在无人机电量不足,续航能力低的弊端。
发明内容
发明目的:为了克服背景技术中的缺点,本发明实施例提供了一种与货运车对接的自动化搬运设备及其工作方法,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
技术方案:一种与货运车对接的自动化搬运设备,包括箱体、控制室、抓取装置以及移动装置,所述控制室包括处理器、驱动装置、定位装置、导航装置以及存储装置,所述处理器与货运车系统以及货运电梯系统连接,所述驱动装置与所述处理器连接,所述定位装置与所述处理器连接,用于获取所述货运车的卸货地点,所述导航装置与所述处理器连接,用于设置所述搬运设备的行走路线,所述存储装置与所述处理器连接,用于存储快递件信息,所述快递件信息包括收件地址以及收件人电话,所述箱体包括摄像头以及置物架,所述摄像头与所述处理器连接,用于拍摄所述快递件收货单的画面并将其发送给所述处理器,所述置物架用于放置快递件,所述抓取装置与所述驱动装置连接,用于抓放快递件,所述移动装置与所述驱动装置连接,用于驱动所述搬运设备行走;
在使用所述自动化搬运设备将快递件从货运车转移至收件人手中时,包括以下工作步骤:
a)所述货运车系统向所述处理器(5)发送卸货信号,所述卸货信号包括卸货时间以及卸货地点;
b)所述定位装置(7)从所述卸货信号中获取卸货地点并将其发送给所述处理器(5),所述处理器(5)将所述卸货地点导入所述导航装置(8),所述导航装置(8)自动生成所述搬运设备到所述卸货地点的第一行走路线并将其发送给所述处理器(5);
c)所述处理器(5)向所述驱动装置(6)输出第一行走信号,所述驱动装置(6)驱动所述移动装置(4)按所述第一行走路线行走;
d)所述处理器(5)向所述驱动装置(6)输出抓取信号,所述驱动装置(6)驱动所述抓取装置(3)抓取快递件;
e)所述摄像头(10)拍摄所述快递件收货单的画面并将其发送给所述处理器(5);
f)所述处理器(5)从所述画面中提取出快递件信息并将其保存至存储装置(9),所述快递件信息包括收件地址以及收件人电话,所述抓取装置(3)将所述快递件放置在所述置物架(11)上;
g)所述处理器(5)将所述收件地址导入所述导航装置(8),所述导航装置(8)自动生成所述卸货地点到所述收件地址的第二行走路线并将其发送给所述处理器(5);
h)所述处理器(5)向所述驱动装置(6)输出第二行走信号,所述驱动装置(6)驱动所述移动装置(4)按所述第二行走路线行走;
i)所述处理器(5)根据所述收件地址向所述货运电梯系统输出对应的楼层信号。
作为本发明的一种优选方式,所述箱体还包括遮雨装置,所述遮雨装置设置为一弹出式雨伞,与所述驱动装置连接,用于遮挡在所述箱体上方区域。
作为本发明的一种优选方式,所述控制室还包括计时装置,所述计时装置与所述处理器连接,用于获取所述货运车的卸货时间。
作为本发明的一种优选方式,所述存储装置下方设置有压力传感器,所述压力传感器与所述处理器连接,用于检测所述快递件作用于所述置物架的压力大小并将其发送给所述处理器。
作为本发明的一种优选方式,所述箱体还包括亮度传感器以及聚光灯,所述亮度传感器与所述处理器连接,用于检测所述箱体周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器,所述聚光灯与所述驱动装置连接,用于照亮所述箱体前方的环境。
作为本发明的一种优选方式,步骤c之前还包括:
所述计时装置从所述卸货信号中获取所述卸货时间并将其发送给所述处理器,所述处理器提前预设时间向所述驱动装置输出第一行走信号。
作为本发明的一种优选方式,步骤f之后还包括:
所述处理器判断下一件快递件的收货地址是否与所述收件地址相同;
若是,所述抓取装置将所述快递件放置在所述置物架上;
若否,所述处理器向所述驱动装置输出放回信号,所述驱动装置驱动所述抓取装置将所述快递件放回所述货运车内。
作为本发明的一种优选方式,步骤f还包括:
所述压力传感器检测所述快递件对所述置物架的压力并将其发送给所述处理器;
所述处理器判断所述压力是否大于等于预设压力;
若是,则执行步骤h,
若否,所述抓取装置将所述快递件放置在所述置物架上。
作为本发明的一种优选方式,在所述搬运设备工作时:
所述亮度传感器检测所述箱体周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器;
所述处理器判断所述亮度值是否小于等于预设亮度值;
若是,所述处理器向所述驱动装置输出照明信号,所述驱动装置驱动所述聚光灯开启。
本发明实现以下有益效果:
本发明能够与货运车系统以及货运电梯系统建立连接,货运车出发前向处理器发送卸货信号,所述卸货信号包括卸货地点以及卸货时间,所述定位装置能够获取所述卸货地点,所述计时装置能够获取所述卸货时间,搬运设备在所述货运车抵达卸货地点之前到达所述卸货地点,所述抓取装置会自动抓取快递件寄存至置物架内,减少了人工搬运的步骤,所述搬运设备装载完毕后,自动行走至货运电梯,所处处理器按照快递件信息向所述货运电梯系统输出楼层信号,抵达对应的楼层后,所述搬运设备开始自动派送,减少了人工派送的步骤,从而提高运输效率,节省人工成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的一种与货运车对接的自动化搬运设备结构示意图;
图2为本发明提供的一种与货运车对接的自动化搬运设备右视图;
图3为本发明提供的抓取装置工作方法流程图;
图4为本发明提供的一种与货运车对接的自动化搬运设备工作方法流程图;
图5为本发明提供的预设时间计算方法流程图;
图6为本发明提供的快递件收纳方法流程图;
图7为本发明提供的亮度传感器以及聚光灯工作方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例一
如图1、2所示,一种与货运车对接的自动化搬运设备,包括箱体1、控制室2、抓取装置3以及移动装置4,所述控制室2包括处理器5、驱动装置6、定位装置7、导航装置8以及存储装置9,所述处理器5与货运车系统以及货运电梯系统连接,所述驱动装置6与所述处理器5连接,所述定位装置7与所述处理器5连接,用于获取所述货运车的卸货地点,所述导航装置8与所述处理器5连接,用于设置所述搬运设备的行走路线,所述存储装置9与所述处理器5连接,用于存储快递件信息,所述快递件信息包括收件地址以及收件人电话,所述箱体1包括摄像头10以及置物架11,所述摄像头10与所述处理器5连接,用于拍摄所述快递件收货单的画面并将其发送给所述处理器5,所述置物架11用于放置快递件,所述抓取装置3与所述驱动装置6连接,用于抓放快递件,所述移动装置4与所述驱动装置6连接,用于驱动所述搬运设备行走。
所述箱体1还包括遮雨装置12,所述遮雨装置12设置为一弹出式雨伞,与所述驱动装置6连接,用于遮挡在所述箱体1上方区域。
所述控制室2还包括计时装置13,所述计时装置13与所述处理器5连接,用于获取所述货运车的卸货时间。
所述存储装置9下方设置有压力传感器14,所述压力传感器14与所述处理器5连接,用于检测所述快递件作用于所述存储装置9底部的压力大小并将其发送给所述处理器5。
所述箱体1还包括亮度传感器15以及聚光灯16,所述亮度传感器15与所述处理器5连接,用于检测所述箱体1周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器5,所述聚光灯16与所述驱动装置6连接,用于照亮所述箱体1前方的环境。
具体地,所述搬运设备为一个呈中空的箱体1,所述箱体1内部设置有控制室2、置物架11以及压力传感器14,所述箱体1顶部设置有亮度传感器15,所述箱体1前部设置有抓取装置3、摄像头10以及聚光灯16,所述箱体1后部设置有遮雨装置12,所述箱体1底部设置有移动装置4,其中,所述控制室2、置物架11以及压力传感器14依次自上而下布置,所述控制室2包括处理器5、驱动装置6、定位装置7、导航装置8、存储装置9以及计时装置13,所述导航装置8中预存该地区所有的交通路线,所述处理器5可联网对所述导航装置8进行路线更新,所述处理器5分别与所述定位装置7以及所述导航装置8联合工作,通过信号的传递来确定所述搬运设备的行走路线,所述摄像头10可旋转,所述抓取装置3包括两个机械臂,所述机械臂分别位于所述箱体1前部两侧,所述机械臂可实现夹紧、松开以及旋转等功能,如图3所示,所述处理器5向所述驱动装置6输出抓取信号时,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3抓取快递件,即所述驱动装置6驱动所述机械臂将所述快递件夹紧,所述摄像头10的拍摄角度正对所述快递件,所述处理器5判断所述快递件表面是否有收货单,若否,所述处理器5向所述驱动装置6输出旋转信号,所述驱动装置6驱动所述机械臂旋转,直至所述处理器5判断出所述快递单,所述机械臂设置有预设夹紧时间,所述抓取装置3将所述快递件放置在所述置物架11上,预设夹紧时间过后,所述机械臂自动松开。所述存储装置9包括三个存储单元:第一存储单元、第二存储单元以及第三存储单元,所述第一存储单元用于存储楼层信息,所述第二存储单元用于存储与所述第一存储单元中楼层信息对应的快递件图像,所述快递件图像由所述摄像头10拍摄,所述摄像头10将其发送给所述处理器5,所述处理器5再将其保存,所述第三存储单元用于存储所述置物架11内的所有快递件信息,所述快递件信息包括收件地址以及收件人电话,记录所述搬运设备派送的快递件。
在雨天进行卸货时,快递件可能会被雨水淋湿,本发明特配备有遮雨装置12,所述处理器5根据所述摄像头10发送的画面判断外界是否下雨,若是,所述处理器5向所述驱动装置6输出遮雨信号,所述驱动装置6驱动所述遮雨装置12启动,所述遮雨启动后释放出一伞状结构遮盖在所述搬运设备上方,所述置物架11为多层结构,分别可放置不同楼层的快递件,所述移动装置4设置为车轮,所述车轮可朝任意方向旋转。
实施例二
如图4所示,一种与货运车对接的自动化搬运设备的工作方法,包括以下工作步骤:
a)所述货运车系统向所述处理器5发送卸货信号,所述卸货信号包括卸货时间以及卸货地点;
b)所述定位装置7从所述卸货信号中获取卸货地点并将其发送给所述处理器5,所述处理器5将所述卸货地点导入所述导航装置8,所述导航装置8自动生成所述搬运设备到所述卸货地点的第一行走路线并将其发送给所述处理器5;
c)所述处理器5向所述驱动装置6输出第一行走信号,所述驱动装置6驱动所述移动装置4按所述第一行走路线行走;
d)所述处理器5向所述驱动装置6输出抓取信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3抓取快递件;
e)所述摄像头10拍摄所述快递件收货单的画面并将其发送给所述处理器5;
f)所述处理器5从所述画面中提取出快递件信息并将其保存至存储装置9,所述快递件信息包括收件地址以及收件人电话,所述抓取装置3将所述快递件放置在所述置物架11上;
g)所述处理器5将所述收件地址导入所述导航装置8,所述导航装置8自动生成所述卸货地点到所述收件地址的第二行走路线并将其发送给所述处理器5;
h)所述处理器5向所述驱动装置6输出第二行走信号,所述驱动装置6驱动所述移动装置4按所述第二行走路线行走;
i)所述处理器5根据所述收件地址向所述货运电梯系统输出对应的楼层信号。
步骤c之前还包括:
所述计时装置13从所述卸货信号中获取所述卸货时间并将其发送给所述处理器5,所述处理器5提前预设时间向所述驱动装置6输出第一行走信号。
步骤f还包括:
所述压力传感器14检测所述快递件对所述置物架11的压力并将其发送给所述处理器5;
所述处理器5判断所述压力是否大于等于预设压力;
若是,则执行步骤h,
若否,所述抓取装置3将所述快递件放置在所述置物架11上。
步骤f之后还包括:
所述处理器5判断下一件快递件的收货地址是否与所述收件地址相同;
若是,所述抓取装置3将所述快递件放置在所述置物架11上;
若否,所述处理器5向所述驱动装置6输出放回信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3将所述快递件放回所述货运车内。
具体地,为了提高搬运的效率,所述搬运设备应在所述货运车抵达卸货地点前到达所述卸货地点,即在所述卸货时间之前到达所述卸货地点,因此,所述处理器5需提前预设时间向所述驱动装置6输出第一行走信号,所述预设时间计算方法如图5所示,在所述货运车出发之前,所述货运车系统向所述处理器5发送卸货信号,所述定位装置7从所述卸货信号中获取卸货地点并将其发送给所述处理器5,所述计时装置13从所述卸货信号中获取卸货时间并将其发送给所述处理器5,所述处理器5将所述卸货地点导入所述导航装置8,所述导航装置8自动生成所述搬运设备到所述卸货地点的第一行走路线并将其发送给所述处理器5,例如,所述处理器5分析所述第一行走路线的长度为S,假设S为18000m,所述搬运设备以速率为V做匀速运动,假设V为10m/s,所述处理器5将所述第一行走路线的长度S除以所述搬运设备的速率V得出时间T为1800s,所述T即为所述预设时间,假设卸货时间为21:00,所述处理器5将所述卸货时间减去所述预设时间得出所述搬运设备的出发时间为20:30,假设当前时间为18:00,所述处理器5将所述出发时间减去当前时间得出时间差t为9000s并将其发送给所述计时装置13,所述计时装置13从0开始计时,所述计时装置13计时到9000后清零并向所述处理器5发送一个时间信号,所述处理器5向所述驱动装置6输出第一行走信号。
所述置物架11的存储空间有限,若是携带过多的快递件,首先对所述箱体1结构的稳定性造成一定影响,其次,降低了所述搬运设备的搬运效率。因此,本发明在所述置物架11底部配备了压力传感器14,所述压力传感器14与所述处理器5连接,所述处理器5中设置有预设压力,所述预设压力为所述置物架11的最大承受力,所述抓取装置3将所述快递件放置在所述置物架11上,所述压力传感器14检测所述快递件对所述置物架11的压力并将其发送给所述处理器5,所述处理器5判断所述压力是否大于等于所述预设压力,若是,所述处理器5向所述驱动装置6输出放回信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3将所述快递件放回所述货运车内,所述处理器5向所述驱动装置6输出第二行走信号,若否,所述处理器5向所述驱动装置6输出抓取信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3抓取下一件快递件。
一辆货运车可能装有不同卸货地点的快递件,因此需要多台搬运设备分装搬运,所述搬运设备初次抓取的快递件的收货地址会被所述处理器5设置为默认地址,该台搬运设备只会收纳与默认地址相同的快递件,收货地址不相同的快递件会放回所述货运车内,等待其他搬运设备收纳再搬运,快递件收纳方法如图6所示,所述处理器5向所述驱动装置6输出抓取信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3抓取第一快递件,所述摄像头10拍摄所述第一快递件的收货单并将其发送给所述处理器5,所述处理器5提取出收货地址并将其设为默认地址,所述抓取装置3将所述第一快递件放置在所述置物架11上,所述处理器5向所述驱动装置6输出抓取信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3抓取第二快递件,所述摄像头10拍摄所述第二快递件的收货单并将其发送给所述处理器5,所述处理器5提取出收货地址并判断其是否与所述默认地址相同,若是,所述抓取装置3将所述第二快递件放置在所述置物架11上;若否,所述处理器5向所述驱动装置6输出放回信号,所述驱动装置6驱动所述抓取装置3将所述第二快递件放回所述货运车内,以此类推。
为了方便送件,所述处理器5在所述收货地址中进一步提取出楼层信息,再将所述楼层信息与对应的快递件建立一一对应的关系保存至存储装置9中,所述处理器5控制所述抓取装置3将所述快递件按照对应的楼层信息分类放置。所述搬运设备到达货运电梯后,所述处理器5按照所述存储装置9中存储的楼层信息向所述货运电梯系统输出楼层信号,例如,所述存储装置9中存储的楼层信息包括3、6、8,所述处理器5先向所述货运电梯输出3楼,所述处理器5从所述存储装置9中提取出与3楼对应的所有快递件并控制所述搬运设备将所述快递件派送,派送完毕后,所述处理器5向所述货运电梯输出6楼,所述处理器5从所述存储装置9中提取出与6楼对应的所有快递件并控制所述搬运设备将所述快递件派送,派送完毕后,货运电梯输出8楼,所述处理器5从所述存储装置9中提取出与8楼对应的所有快递件并控制所述搬运设备将所述快递件派送。
实施例三
如图7所示,在所述搬运设备工作时:
所述亮度传感器15检测所述箱体1周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器5;
所述处理器5判断所述亮度值是否小于等于预设亮度值;
若是,所述处理器5向所述驱动装置6输出照明信号,所述驱动装置6驱动所述聚光灯16开启。
具体地,快递和物流在达到目的地之前都不会停止,一般的货运车经常会在夜间运输,若是货运车在夜间抵达卸货,本发明提供的搬运设备也同样需要在夜间作业,夜间环境昏暗,影响所述处理器5判断的正确率,因此,需要提高夜间作业环境的亮度。本发明配备有亮度传感器15以及聚光灯16,所述亮度传感器15与所述处理器5连接,用于检测所述箱体1周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器5,所述聚光灯16与所述驱动装置6连接,用于照亮所述箱体1前方,当所述搬运设备正常工作时,所述亮度传感器15实时检测所述箱体1周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器5,所述处理器5中设置有预设亮度值,所述处理器5判断接收到的亮度值是否小于等于预设亮度值,若是,所述处理器5向所述驱动装置6输出照明信号,所述驱动装置6驱动所述聚光灯16启动,所述聚光灯16照亮所述箱体1前方。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。